CN110972708A - 一种水果采摘杆 - Google Patents

Abstract

一种水果采摘杆，其特征在于，包括一根外杆和一根内杆，外杆和内杆通过设置的伸缩杆机构(20)伸长或缩短，在内杆端头设置剪切机构(10)，在外杆后段设置把手机构(30)；其中：所述剪切机构(10)包括剪切部分和牵引部分，所述伸缩杆机构(20)包括一外杆(22)和套设在外杆(22)内的一根内杆(21)，所述把手机构(30)包括设在所述外杆(22)后段上的把手座(31)和铰接在把手座(31)上的把手(32)，把手座(31)设有回圈弹簧(33)。本发明的水果采摘杆能任意伸缩调整长度、伸缩杆强度高、剪切部分可拆卸、更换刀头方便，适用于长距离水果的剪切采摘。

Description

一种水果采摘杆

技术领域

本发明属剪切工具，尤其是用于采摘水果的剪切工具结构技术领域。

背景技术

水果采摘是水果生产中最耗时、最费力的环节之一，需投入的劳动力占整个生产过程的40％-50％左右；机械化的农业时代具有效率高、安全、便捷的特点，但大多数农民不能承受大量的经济压力，为了方便农民采摘水果，设计简易的水果采摘机是能够很好帮助农民提高工作效率的办法。

鉴于国内果园现阶段无法适应大规模机械化的采摘模式，因此确定设计一种机械辅助人工采摘为主的水果采摘辅助装置。

CN103782722A公开了一种长度可伸缩的采摘杆，其中包括若干节交叉短臂组成的支杆，以及连接可伸缩支杆的剪刀，由网阔与网体构成的收纳网。通过摆动伸缩杆末端实现装置的伸缩以及剪刀的开闭，从而实现长距离水果采摘。这种工具具有以下几个缺点：伸缩部分不具备自锁性能，在较为严苛的工况下无法保证采摘装置的强度，而且剪切头不具备替换功能，剪切水果对应面较为狭窄；伸缩长度在不替换支杆的情况下是固定的，人工实际操作时不具备便携性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种能任意伸缩调整长度、伸缩杆强度高、可替换剪切头的便携式一种水果采摘杆。

本发明采取的技术方案如下：

一种水果采摘杆，包括一根外杆和一根内杆，外杆和内杆通过设置的伸缩杆机构伸长或缩短，在内杆端头设置剪切机构，在外杆后段设置把手机构；其中：

所述伸缩杆机构是将内杆套设在外杆内，所述内杆前端头腹部固设有引线块，设置一贯穿引线块和同侧内杆的通孔，所述引线块的底部固定有挂耳；内杆背部上一段沿轴线上设有齿条，并在后端铆连接有一定滑轮，在外杆表面背部上连接一齿轮盒，齿轮盒内设置有齿轮与齿条啮合，齿轮盒上设有穿过齿轮中孔并连接在齿轮轴上的摇柄；在齿轮盒上开设有一限位螺孔，通过在摇柄上连接法兰盘，采用一限位螺栓与所述限位螺孔相旋入配合，使内杆与外杆长度稳定限位；摇柄转动使齿轮带动齿条使内杆沿轴线伸缩，由限位螺栓插入法兰盘的对位孔并旋入所述限位螺孔卡住齿轮底部固定伸缩杆长度；

所述剪切机构包括剪切部分和牵引部分，所述剪切部分由刀头和刀头座组成，刀头座的上部设为刀头固定座，刀头固定座底部固定有挂耳，在刀头固定座后端设有与内杆端头套接的圆柱塞；所述刀头由一对呈剪式结构并通过铆接孔铰连接的上刀头和下刀头组成，上刀头铆接孔一侧开设有弧形槽，固设于下刀头上的第一挂钉伸出所述弧形槽与牵引部分的刀头连杆前端挂接；所述牵引部分包括滑块、动滑轮、回位弹簧，动滑轮设在滑块上部的U型槽内，在外杆外侧腹部沿轴线方向固设有引线槽，在内杆前段两侧对称开设有槽轨，动滑轮的中轴穿过U型槽两侧伸至内杆两侧的槽轨，刀头连杆的后端通过滑块与回位弹簧前端相连接；

所述把手机构包括设在所述外杆后段上且设有通孔的把手座和铰接在把手座上的把手，回圈弹簧的双弹头一端卡设在把手座后侧面，一端卡设在把手内侧并使把手与外杆呈有角度，引导线后端头固定于把手的第二挂钉上，穿过通孔经引线槽、穿过引线块和同侧内杆的通孔进入内杆内侧，并依次绕过动滑轮和定滑轮后由外杆前端的引线孔固定于设在外杆外侧的半圆环上；通过按压把手，引导线随第二挂钉以把手铰支点为圆心作圆弧运动，从而拉动引导线牵引动滑轮运动，进而刀头连杆带动下刀头沿弧形槽作弧线运动，使下刀头与上刀头形成剪切运动。

较佳地，本发明上刀头后端设有一延长段用于固定在刀头座上；刀头座设为一丁形柱塞结构，包括前半部的刀头固定座和后半部的圆柱塞，其中刀头固定座一半呈圆柱体结构、一半呈长方体结构，在刀头固定座沿轴心线靠长方体边开设有通孔，该通孔靠长方体边为直线孔边，靠圆柱体边为弧形孔边，且该弧形孔边与圆柱塞保持相同圆弧；刀头连杆穿过通孔一端与下刀头上的第一挂钉挂接，另一端与滑块相连接，圆柱塞塞入内杆并通过圆柱塞顶部的第一螺孔与设在内杆前端的第二螺孔用螺栓固定连接；通过滑块的轴线运动，使刀头连杆拉动第一挂钉沿弧形槽作弧线运动，使下刀头作剪切运动；

滑块为一矩形块，所述内杆前端下部开设有长方形开口，所述滑块下部穿过长方形开口且置于内杆外侧的横向宽度大于长方形开口宽度。

较佳地，本发明剪切部分的两块剪式刀片即上刀头与下刀头均设为弯曲带弧形，其刃口部分设为锯齿形刀刃。

较佳地，本发明所述在外盒内设置的齿轮为至少一个齿轮。

较佳地，本发明所述的齿轮设置为齿轮组，由手柄操作的主动大齿轮与从动小齿轮啮合，从动小齿轮带动同轴的从动大齿轮转动，从动大齿轮与传接小齿轮啮合，传接小齿轮与驱动小齿轮啮合。

较佳地，本发明所述剪切部分连接有一收集装置，收集装置设为一圆筒体结构且在外侧一侧固设有至少两个L型挂钩，上部设有开口，底部封闭，所述L型挂钩分别挂接在刀头固定座底部的挂耳和引线块底部的挂耳上并位于剪切部分的下方，收集装置的圆筒开口处设在位于刀头的尖口处；较佳地，本发明在收集装置圆筒结构的下方的筒体内底部设置一缓冲装置，缓冲装置结构包括一带缓冲斜面的柔性缓冲板和设在缓冲板底面的缓冲弹簧。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在内杆外部沿轴线上粘接有齿条状结构，外杆表面外盒内设置的齿轮与内杆的齿条状结构啮合，通过转动摇柄使齿轮带动齿条状结构使内杆沿轴线运动至需要的长度并固定，能任意伸缩调整伸缩杆的长度；本发明的内杆、外杆的直径相同克服了现有技术中的支杆直径逐渐减小的问题，从而增加了伸缩杆强度；刀头座的圆柱塞塞入内杆前端用螺栓可拆卸连接实现了剪切头的可替换；本发明能任意伸缩调整长度、伸缩杆强度高、剪切部分可拆卸、更换刀头方便，实现了长距离水果的剪切采摘。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明剪切机构示意图；

图3为本发明剪切机构上刀头示意图；

图4为本发明上刀头与内杆连接处沿内杆轴线纵向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，一种水果采摘杆，包括一根外杆和一根内杆，外杆和内杆通过设置的伸缩杆机构20伸长或缩短，在内杆端头设置剪切机构10，在外杆后段设置把手机构30；其中：

所述伸缩杆机构20是将内杆21套设在外杆22内，所述内杆21前端头腹部固设有引线块21.1，设置一贯穿引线块21.1和同侧内杆的通孔，所述引线块21.1的底部固定有挂耳21.2，使引导线35引入内杆、增加内杆的强度，同时引线块21.1的底部固定的挂耳21.2与收集装置的L型挂钩21.3配合使用实现与收集装置50的连接；内杆21背部上一段沿轴线上设有齿条23，内杆21的后端轴上铆连接有一尺寸与牵引部分的动滑轮107相同一定滑轮27用于输送引导线35的定滑轮27，在外杆22表面背部上连接一齿轮盒24，齿轮盒24内设置有齿轮25与齿条23啮合，齿条状结构23齿条状结构23为平面齿条或圆弧形齿条可选用硬质塑料材料粘接在内杆外侧，齿轮盒24上设有穿过齿轮25中孔并连接在齿轮25轴上的摇柄26；在齿轮盒24上开设有一限位螺孔26.1，通过在摇柄26上连接法兰盘，采用一限位螺栓与所述限位螺孔相旋入配合，使内杆与外杆长度稳定限位；摇柄26转动使齿轮25带动齿条23使内杆21沿轴线伸缩，由限位螺栓插入法兰盘的对位孔并旋入所述限位螺孔卡住齿轮25底部固定伸缩杆长度，摇柄26转动使齿轮组25带动齿条状结构23使内杆21沿轴线伸缩；能任意伸缩调整杆的长度，整个内杆直径相同，整个外杆也直径相同，克服了现有技术中的支杆直径逐渐减小的结构，从而增加了伸缩杆强度。

所述剪切机构10包括剪切部分和牵引部分，所述剪切部分由刀头和刀头座111组成，刀头座111的上部设为刀头固定座115，刀头固定座115底部固定有挂耳21.2，在刀头固定座115后端设有与内杆21端头套接的圆柱塞112；所述刀头由一对呈剪式结构并通过铆接孔103铰连接的上刀头101和下刀头102组成，上刀头101铆接孔103一侧开设有弧形槽105，固设于下刀头102上的第一挂钉110伸出所述弧形槽105与牵引部分的刀头连杆104前端挂接；所述牵引部分包括滑块106、动滑轮107、回位弹簧109，动滑轮107设在滑块106上部的U型槽内，在外杆22外侧腹部沿轴线方向固设有引线槽36，引线槽36采用一槽状结构粘接或其它连接方式固定在外杆外侧的腹部，防止引导线在伸长或收缩时缠绕，方便操作，引线槽36的设置不限于此，也可以在外杆外侧腹部隔一定的间距固定设置圆环，引导线穿过圆环；在内杆21前段两侧对称开设有槽轨108，动滑轮107的中轴穿过U型槽两侧伸至内杆21两侧的槽轨108，刀头连杆104的后端通过滑块106与回位弹簧109前端相连接；

所述把手机构30包括设在所述外杆22后段上且设有通孔31.1的把手座31和铰接在把手座31上的把手32，回圈弹簧33的双弹头一端卡设在把手座31后侧面，一端卡设在把手32内侧并使把手32与外杆22呈有角度，引导线35后端头缠绕或采用热熔胶固定于把手32的第二挂钉34上，当伸缩杆伸长或缩短时，内杆尾端轴固定的定滑轮随内杆一起伸长或缩短，内杆前端的伸长或缩短长度等于内杆尾端的前进或后退长度，引导线保持总长度不变，引导线穿过通孔31.1经引线槽36、穿过引线块21.1和同侧内杆的通孔进入内杆内侧，并依次绕过动滑轮107和定滑轮27后由外杆22前端的引线孔27固定于设在外杆22外侧的半圆环28上；通过按压把手32，引导线35随第二挂钉34以把手铰支点为圆心作圆弧运动，从而拉动引导线35牵引动滑轮107运动，进而刀头连杆104带动下刀头102沿弧形槽105作弧线运动，使下刀头102与上刀头101形成剪切运动。

如图1-4，优选地，上刀头101后端设有一延长段用于固定在刀头座115上；刀头座115设为一丁形柱塞结构，包括前半部的刀头固定座111和后半部的圆柱塞112，其中刀头固定座111一半呈圆柱体结构、一半呈长方体结构，在刀头固定座111沿轴心线靠长方体边开设有通孔113，该通孔113靠长方体边为直线孔边，靠圆柱体边为弧形孔边，且该弧形孔边与圆柱塞112保持相同圆弧；刀头连杆104穿过通孔113一端与下刀头上的第一挂钉110挂接，另一端与滑块106相连接，圆柱塞112塞入内杆21并通过圆柱塞112顶部的第一螺孔116与设在内杆前端的第二螺孔29用螺栓117固定连接；实现在剪切机构的可拆卸连接，方便于维修和更换；通过滑块106的轴线运动，使刀头连杆104拉动第一挂钉110沿弧形槽105作弧线运动，使下刀头102作剪切运动；

滑块106为一矩形块，所述内杆21前端下部开设有长方形开口118，所述滑块106下部穿过长方形开口118且置于内杆21外侧且横向宽度大于长方形开口118宽度，使滑块滑动、弹簧伸缩过程中实现平稳、稳定滑动。

本发明的剪切部分的两块剪式刀片即上刀头101与下刀头102均设为弯曲带弧形，其刃口部分设为锯齿形刀刃，实施中优选，将内杆21外部沿轴线上的齿条状结构23为平面齿条，宽度设为内杆21直径的1:0.4-0.8；或者内杆21外部沿轴线上的齿条状结构23为圆弧形齿条，圆弧宽度设为内杆21直径的1:0.4-0.8，使剪切效果、伸缩效果更佳。

由于装置为细长结构，在使用过程中为了加快伸缩机构内杆22的伸缩速度，所述外盒24内设置的齿轮25为至少一个齿轮；所述的齿轮25设置为齿轮组，由手柄26操作的主动大齿轮与从动小齿轮啮合，从动小齿轮带动同轴的从动大齿轮转动，从动大齿轮与传接小齿轮啮合，传接小齿轮与驱动小齿轮啮合；其中主动大齿轮与从动大齿轮结构相同，从动小齿轮、传接小齿轮、驱动小齿轮结构均相同。

如图1，所述剪切部分连接有一收集装置50，所述剪切部分连接有一收集装置50，收集装置50设为一圆筒体结构且在外侧一侧固设有至少两个L型挂钩21.3，上部设有开口，底部封闭，所述L型挂钩分别挂接在刀头固定座115底部和引线块21.1底部的挂耳21.2上并位于剪切部分10的下方，收集装置50的圆筒开口处设在位于刀头的尖口处，在收集装置50圆筒结构的下方的筒体内底部设置一缓冲装置，缓冲装置结构包括一带缓冲斜面的柔性缓冲板501和设在缓冲板501底面的缓冲弹簧502，用于缓冲滚落的水果有效的防止了水果在滚落过程中碰伤。

本发明工作时，通过转动摇柄26使齿轮25带动齿条状结构23推进内杆21沿轴线运动伸长或收缩至需要的长度，由限位螺栓插入法兰盘的对位孔并旋入所述限位孔卡住齿轮25底部固定伸缩杆长度；上刀头101对准需要采摘的水果，通过按压把手32，引导线35按如图1箭头方向(引导线35穿过通孔31.1经引线槽36、穿过引线块21.1和同侧内杆的通孔进入内杆内侧，并依次绕过动滑轮107和定滑轮27后由外杆22前端的引线孔27固定设在外杆22外侧的半圆环28上)随把手铰支点为圆心作圆弧运动，从而拉动引导线35牵引动滑轮107运动，进而刀头连杆104带动下刀头102沿弧形槽105作弧线运动，使下刀头102与上刀头101形成剪切运动，使下刀头102作剪切运动实现水果剪切采摘；剪切之后，松开把手32，回位弹簧109使滑块106以及刀头连杆104复位，本发明能任意伸缩调整长度、伸缩杆强度高、剪切部分可拆卸、更换刀头方便，实现了长距离水果的剪切采摘。

Claims (7)

1.一种水果采摘杆，其特征在于，包括一根外杆和一根内杆，外杆和内杆通过设置的伸缩杆机构(20)伸长或缩短，在内杆端头设置剪切机构(10)，在外杆后段设置把手机构(30)；其中：

所述伸缩杆机构(20)是将内杆(21)套设在外杆(22)内，所述内杆(21)前端头腹部固设有引线块(21.1)，设置一贯穿引线块(21.1)和同侧内杆的通孔，所述引线块(21.1)的底部固定有挂耳(21.2)；内杆(21)背部上一段沿轴线上设有齿条(23)，并在后端铆连接有一定滑轮(27)，在外杆(22)表面背部上连接一齿轮盒(24)，齿轮盒(24)内设置有齿轮(25)与齿条(23)啮合，齿轮盒(24)上设有穿过齿轮(25)中孔并连接在齿轮(25)轴上的摇柄(26)；在齿轮盒(24)上开设有一限位螺孔(26.1)，通过在摇柄(26)上连接法兰盘，采用一限位螺栓与所述限位螺孔相旋入配合，使内杆与外杆长度稳定限位；摇柄(26)转动使齿轮(25)带动齿条(23)使内杆(21)沿轴线伸缩，由限位螺栓插入法兰盘的对位孔并旋入所述限位螺孔卡住齿轮(25)底部固定伸缩杆长度；

所述剪切机构(10)包括剪切部分和牵引部分，所述剪切部分由刀头和刀头座(111)组成，刀头座(111)的上部设为刀头固定座(115)，刀头固定座(115)底部固定有挂耳(21.2)，在刀头固定座(115)后端设有与内杆(21)端头套接的圆柱塞(112)；所述刀头由一对呈剪式结构并通过铆接孔(103)铰连接的上刀头(101)和下刀头(102)组成，上刀头(101)铆接孔(103)一侧开设有弧形槽(105)，固设于下刀头(102)上的第一挂钉(110)伸出所述弧形槽(105)与牵引部分的刀头连杆(104)前端挂接；所述牵引部分包括滑块(106)、动滑轮(107)、回位弹簧(109)，动滑轮(107)设在滑块(106)上部的U型槽内，在外杆(22)外侧腹部沿轴线方向固设有引线槽(36)，在内杆(21)前段两侧对称开设有槽轨(108)，动滑轮(107)的中轴穿过U型槽两侧伸至内杆(21)两侧的槽轨(108)，刀头连杆(104)的后端通过滑块(106)与回位弹簧(109)前端相连接；

所述把手机构(30)包括设在所述外杆(22)后段上且设有通孔(31.1)的把手座(31)和铰接在把手座(31)上的把手(32)，回圈弹簧(33)的双弹头一端卡设在把手座(31)后侧面，一端卡设在把手(32)内侧并使把手(32)与外杆(22)呈有角度，引导线(35)后端头固定于把手(32)的第二挂钉(34)上，穿过通孔(31.1)经引线槽(36)、穿过引线块(21.1)和同侧内杆的通孔进入内杆内侧，并依次绕过动滑轮(107)和定滑轮(27)后由外杆(22)前端的引线孔(27)固定于设在外杆(22)外侧的半圆环(28)上；通过按压把手(32)，引导线(35)随第二挂钉(34)以把手铰支点为圆心作圆弧运动，从而拉动引导线(35)牵引动滑轮(107)运动，进而刀头连杆(104)带动下刀头(102)沿弧形槽(105)作弧线运动，使下刀头(102)与上刀头(101)形成剪切运动。

2.根据权利要求1所述的一种水果采摘杆，其特征在于，上刀头(101)后端设有一延长段用于固定在刀头座(115)上；刀头座(115)设为一丁形柱塞结构，包括前半部的刀头固定座(111)和后半部的圆柱塞(112)，其中刀头固定座(111)一半呈圆柱体结构、一半呈长方体结构，在刀头固定座(111)沿轴心线靠长方体边开设有通孔(113)，该通孔(113)靠长方体边为直线孔边，靠圆柱体边为弧形孔边，且该弧形孔边与圆柱塞(112)保持相同圆弧；刀头连杆(104)穿过通孔(113)一端与下刀头上的第一挂钉(110)挂接，另一端与滑块(106)相连接，圆柱塞(112)塞入内杆(21)并通过圆柱塞(112)顶部的第一螺孔(116)与设在内杆前端的第二螺孔(29)用螺栓(117)固定连接；通过滑块(106)的轴线运动，使刀头连杆(104)拉动第一挂钉(110)沿弧形槽(105)作弧线运动，使下刀头(102)作剪切运动；

滑块(106)为一矩形块，所述内杆(21)前端下部开设有长方形开口(118)，所述滑块(106)下部穿过长方形开口(118)且置于内杆(21)外侧的横向宽度大于长方形开口(118)宽度。

3.根据权利要求2所述的一种水果采摘杆，其特征在于，剪切部分的两块剪式刀片即上刀头(101)与下刀头(102)均设为弯曲带弧形，其刃口部分设为锯齿形刀刃。

4.根据权利要求1所述的一种水果采摘杆，其特征在于，所述在外盒(24)内设置的齿轮(25)为至少一个齿轮。

5.根据权利要求1或4所述的一种水果采摘杆，其特征在于，所述的齿轮(25)设置为齿轮组，由手柄(26)操作的主动大齿轮与从动小齿轮啮合，从动小齿轮带动同轴的从动大齿轮转动，从动大齿轮与传接小齿轮啮合，传接小齿轮与驱动小齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的一种水果采摘杆，其特征在于，所述剪切部分连接有一收集装置(50)，收集装置(50)设为一圆筒体结构且在外侧一侧固设有至少两个L型挂钩(21.3)，上部设有开口，底部封闭，所述L型挂钩分别挂接在刀头固定座(115)底部的挂耳(21.2)和引线块(21.1)底部的挂耳(21.2)上并位于剪切部分(10)的下方，收集装置(50)的圆筒开口处设在位于刀头的尖口处。

7.根据权利要求1所述的一种水果采摘杆，其特征在于，在收集装置(50)圆筒结构的下方的筒体内底部设置一缓冲装置，缓冲装置结构包括一带缓冲斜面的柔性缓冲板(501)和设在缓冲板(501)底面的缓冲弹簧(502)。

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