CN111587658A - 一种莲蓬采摘输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种莲蓬采摘输送装置，其主要包括输送装置和采摘装置，当莲蓬处于采摘装置内时，采摘装置中的柔性仿形果拖由齿轮齿条以及丝杆机构带动，将低垂的莲蓬抬起，再由采摘装置中的图像采集识别单元识别，判断莲蓬果实的成熟情况，如成熟，则微型输送装置继续相向运动，将成熟的莲蓬茎秆夹紧并向后方输送，通过环形刀片对莲蓬茎秆进行剪切，使得莲蓬落入梳齿收集板上；输送装置的梳齿传输带将莲蓬输送到后方的收集筐内，完成采摘输送动作。本发明能够识别莲蓬的成熟情况并对成熟的果实进行采摘和输送收集，提高了采摘效率并节省人工成本。

Description

一种莲蓬采摘输送装置

技术领域

本发明涉及一种农业机械技术领域，特别是一种莲蓬采摘输送装置。

背景技术

我国作为农业大国，莲蓬种植面积广泛，鲜莲子作为一种众多功效的食物，人们对其需求量日益增加。但由于目前我国莲蓬自动化采摘技术发展较为落后，主要的采摘方式为人工采摘，由于莲蓬分布不均、成熟时间不一致、面积大等原因，不利于一次性大面积收获，因此需要人工进行多次收获，导致采摘工作费时费力，人工成本巨大。因此需要一种能够识别、判断、采摘并输送的挂接装置与执行机械相结合来解决这一问题。

发明内容

本发明为解决上述现有技术的不足之处，提供一种莲蓬采摘输送装置，通过机器视觉、自动化控制，实现莲蓬成熟度的判断及采摘和输送作业。

本发明要解决的技术问题采用以下方案来实现。

一种莲蓬采摘输送装置，包括输送装置和采摘装置，优选地，所述输送装置由驱动电机带动主动滚筒轴转动，由多组齿轮支撑组以及镇压惰轮对梳齿传输带进行支撑、限位和传动，张紧装置对梳齿传输带进行张紧，减少震动的同时保证运转平稳。

优选地，所述采摘装置其特征在于：整个微型传输装置通过水平布置的光轴与光轴座安装在升降平台上，通过齿轮齿条机构实现水平运动，升降平台通过垂直安装的丝杆实现升降，采摘装置上面板安装有驱动电机、图像采集识别单元以及光箱，光箱能遮挡大部分外籍干扰光源，提高识别准确率。

优选地，所述输送装置的框架由输送型材一、输送型材二组成，二者通过支撑转接板一连接固定，再由齿轮支撑组对框架整体进行固定。

优选地，所述输送装置框架末端安装有张紧装置，通过旋转张紧手轮可对梳齿传输带进行张紧。

优选地，所述采摘装置包含采摘型材一、采摘型材二，二者通过支撑转接板二以及梳齿收集板固定，采摘装置通过梳齿收集板以及支撑转接板三与输送装置固定。

优选地，所述采摘装置上面板通过四根垂直安装的支撑杆与梳齿收集板连接，采摘装置上面板有驱动电机、图像采集识别单元以及光箱，驱动电机与丝杆通过联轴器连接，通过丝杆与安装在升降平台上的丝杆螺母相对运动而带动升降平台升降。

优选地，微型传输装置通过齿轮齿条传动进行水平移动，两组镜像安装的微型传输装置对向运动实现对莲蓬茎秆的夹持。

优选地，所述采摘装置的微型传输装置的支撑框上表面安装有柔性仿形果托，通过升降平台的升降可把待识别的低垂的莲蓬抬起，便于图像采集识别装置的识别。

优选地，所述微型传输装置的上支撑板、下支撑板通过支撑框侧面的凹槽进行固定，使得上下支撑板只能在凹槽内进行直线运动，四组弹性元件将上下支撑板分别与支撑框连接，当进行剪切收集作业时，微型输送装置对向运动，在弹性元件的作用下，使得微型输送装置闭合压紧莲蓬茎秆，两个微型传送带通过摩擦力将莲蓬向后运输，上下支撑板通过支撑柱固定，以保证装置强度。

优选地，所述微型传输装置上支撑板装有蜗轮蜗杆减速电机，其带动齿轮组传动，齿轮组末端有球头拉杆与T型张紧连接件可张紧微型输送带，其中齿轮组由安装在上下面板的法兰轴承支撑，齿轮安装在传动轴上转动，通过顶丝和轴承止推环轴向定位。

优选地，所述微型传输装置的末端张紧齿轮组安装有圆环刀片，圆环刀片跟随齿轮组一起转动，两组相对旋转的圆环刀片上下交错安装，通过交错的刀刃将微型输送带输送的莲蓬茎秆切断。

综上所述，本发明在涉及理念上，机械结构设计上有以下创新点与优势。

输送机构采用多组齿轮、镇压惰轮支撑、限位和传动，能够减少震动，保证传动稳定，采用带梳齿的传输带的结构，能够有效地将莲蓬输送到收集范围；采摘机构中的图像采集识别单元设计有光箱，能够减少外界光源干扰，提高识别准确率，支撑框安装有柔性仿形果托，对莲蓬进行托举的同时保护其不被损伤，微型输送装置对向运动时，弹性元件能够为夹紧莲蓬茎秆提供尽多的摩擦力，两个圆环刀片刀刃交错，安装在微型输送装置，能够同向旋转使得莲蓬茎秆卷入并被剪断，被剪切后的莲蓬落入梳齿收集板中，梳齿收集板有一定弧度，能够使莲蓬尽可能滑入收集范围内并贴合梳齿输送带从而被输送到指定区域。

以上说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其他目的、特征和有点能够后更为明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行实际举例说明。

附图说明

图1是一种莲蓬识别采摘输送装置的结构示意图。

图2是输送装置的结构示意图。

图3是采摘装置的结构示意图。

图4是微型输送装置的结构示意图。

图5是梳齿收集板的示意图。

图6是支撑齿轮组与镇压惰轮的结构示意图。

图7是齿轮齿条推进机构示意图。

具体实施方式

下面参照附图更详细地描述本发明的具体实施方式，虽然附图中显示了本发明的具体实施例，但是应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应该被这里阐述的实例所限制，相反，提供这些实例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好地理解，图1是一种莲蓬识别采摘输送装置的结构示意图。如图所示，一种莲蓬识别采摘输送装置包括输送装置（1）、采摘装置（3）。

在一个实施例中，见图2以及图6所述输送装置：其中，输送装置的框架由两组输送型材一（10）、输送型材二（17）组成，二者通过支撑转接板一（13）连接固定。输送装置由驱动电机（9）提供动力，通过带动主动滚筒（14）的旋转从而带动梳齿传输带（16）运动，在多个齿轮支撑组（15）以及镇压惰轮组（11）的支撑、限位下运动，能够减少震动，保证传动稳定。其中齿轮支撑组（15）包括输送齿轮（58）、输送传动轴（57）、输送卧式轴承（56），镇压惰轮组（11）包括镇压惰轮（53）、连接轴（54）、镇压立式轴承（55），其中镇压惰轮（53）有挡边设计，能够固定梳齿传输带（16）运转时不发生偏移。在输送装置末端装有张紧装置（6-8），其中包括张紧框架（7）、张紧轴承（6）、张紧手轮（8），通过旋转张紧手轮（8），推动张紧轴承（6）带动从动轴纵向移动实现梳齿输送带（16）张紧。梳齿输送带（16）设计有梳齿，梳齿部分两侧带有挡边，能够带动莲蓬运动进行收集。

在一个实施例中，见图3以及图7所述采摘装置：其中包括整个微型传输装置通过光轴（44）、线性轴承（45）与光轴座（43）固定在升降平台上（48），通过齿轮齿条机构(38-40)进行传动,将整个微型输送装置(4)推出以夹紧莲蓬茎秆。采摘装置上面板（22）安装有驱动电机（33），驱动电机（33）与丝杆（35）通过联轴器（37）连接，丝杆螺母（42）固定在升降平台上（48），带动升降平台（48）升降以托举莲蓬，采摘面板（2）上装有识别单元（52）以及光箱（5），光箱（5）能遮挡大部分室外干扰光源，提高识别准确率。所述采摘装置由两组采摘型材一（50）、采摘型材二（37）组成，二者通过支撑转接板二（41）以及梳齿收集板（49）固定，采摘装置通过梳齿收集板（49）以及支撑转接板三（36）与输送装置安装在一起。

在一个实施例中，见图4所述微型传输装置的上支撑板（25）、下支撑板（19）通过支撑框（24）侧面的凹槽进行固定，限制上下支撑板只能在凹槽内进行直线运动，四组弹性元件（21）将上下支撑板分别与支撑框（24）连接，当进行剪切收集作业时，两组微型输送装置对向运动，在弹性元件（21）的作用下，使得微型输送装置的微型传输带（4）闭合压紧莲蓬茎秆以增加摩擦力，上下支撑板通过支撑柱（18）固定，以增加装置强度。所述微型传输装置上支撑板（25）装有蜗轮蜗杆减速电机（31），其带动齿轮组传动，齿轮组末端有球头拉杆（26）与T型张紧连接件（27）可张紧微型输送带（4），其中齿轮组由安装在上下面板的法兰轴承（30）支撑，齿轮（23）安装在传动轴（22）上转动，通过顶丝和轴承止推环（29）轴向定位。所述微型传输装置的末端张紧齿轮组安装有圆环刀片（20），圆环刀片（20）跟随齿轮组一起转动，两组相对旋转的圆环刀片（20）将微型输送带（4）运输的莲蓬茎秆进行剪切。

在一个实施例中，见图5所述梳齿收集板（49）的示意图，被剪切后的莲蓬落入梳齿收集板（49）中，梳齿收集板（49）设计有一定弧度和缝隙，并且能够与运动的梳齿输送带（16）交错并保持间距，从而使莲蓬尽可能滑入收集范围内并贴合梳齿输送带从而被输送到指定区域。

Claims (10)

1.一种莲蓬采摘输送装置，其特征在于：包括输送装置和采摘装置，所述输送装置包含驱动电机连接主动滚筒轴，输送框架装有多组齿轮支撑组以及镇压惰轮，张紧装置安装在传输带末端；所述采摘装置包含：微型传输装置左右相向布置，通过光轴与光轴座安装在升降平台上，通过齿轮齿条机构实现微型传输装置相向运动，完成莲蓬茎秆的夹持、运输和剪切的功能，升降平台通过垂直的丝杆传动，实现升降，配合柔性仿形果拖实现莲蓬果实的抬起；采摘装置上面板安装有驱动电机、图像采集识别单元以及光箱。

2.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述输送装置的框架由输送型材一、输送型材二组成，二者通过支撑转接板一连接固定，输送装置框架由齿轮支撑组对框架进行整体固定。

3.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述输送装置框架末端安装有张紧装置。

4.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述采摘装置由采摘型材一、采摘型材二组成，二者通过支撑转接板二以及梳齿收集板固定，采摘装置通过梳齿收集板以及支撑转接板三与输送装置安装在一起。

5.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述采摘装置上面板通过四根垂直的支撑杆与梳齿收集板连接，采摘装置上面板装有驱动电机、图像采集识别单元以及光箱，驱动电机与丝杆通过联轴器连接，丝杆螺母安装在升降平台上。

6.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述采摘装置的升降平台上安装有水平布置的光轴，微型传输装置通过齿轮齿条传动，以固定在光轴上的直线轴承作为支撑，实现微型传输装置水平运动。

7.根据权利要求1所述的莲蓬采摘输送装置，其特征在于：所述采摘装置的微型传输装置的支撑框上装有柔性仿形果托，随着微型传输装置的水平相向运动，使得仿形果拖位于莲蓬下方，当升降平台向上运动时，仿形果拖可托起莲蓬，便于图像采集识别单元采集图像并判断是否成熟。

8.根据权利要求6所述的微型传输装置，其特征在于：所述微型传输装置的上支撑板、下支撑板通过支撑框侧面的凹槽进行固定，四组弹性元件将上下支撑板分别与支撑框连接，上下支撑板通过支撑柱固定。

9.根据权利要求6所述的微型传输装置，其特征在于：所述微型传输装置上支撑板装有蜗轮蜗杆减速电机，末端齿轮组有球头拉杆与T型张紧连接件，其中齿轮组由安装在上下面板的法兰轴承支撑，齿轮安装在传动轴上，通过顶丝和轴承止推环轴向定位，微型传输带通过齿轮带动，当微型传输装置相向运动时，两个微型传输带通过相互靠近以夹持莲蓬茎秆，通过摩擦力的作用使得莲蓬向后运动。

10.根据权利要求6所述的微型传输装置，其特征在于：所述微型传输装置的末端张紧齿轮组安装有圆环刀片，两个圆环刀片错位安装，当微型传输装置相向运动，两个圆环刀片刀刃交错，便于剪切莲蓬茎秆。

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