CN112205154A - 一种菠萝采摘机用的采摘及收取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菠萝采摘机用的采摘及收取装置，包括模块化机架、升降机构、采摘机构以及收取机构。所述模块化机架可根据每畦菠萝列数适当扩展机架数目，并安装相应的采摘和收取装置。所述升降机构可适应不同采摘高度需求。所述采摘及收取机构设置有圆形刀片、滑块组、底板、传输带。采用本发明可灵活应对不同高度的采摘需求，有益于在最大程度上避免了果实采摘时受到的损伤，保护菠萝品相，具有操作方便，成本低等优点，可应用于菠萝园中的采摘工作，提高采摘效率，有着广阔的应用前景。

Description

一种菠萝采摘机用的采摘及收取装置

技术领域

本发明涉及的是菠萝采摘机用的采摘及收取装置，属于农业机械领域。适用于菠萝果实采摘、收取。

背景技术

当前菠萝采摘广泛使用的仍然是落后的手工工具，劳动强度大。人工采摘时易被菠萝植株上的芒刺和叶子的锐齿刺伤，收获较困难。因此，需要机械化设备提高采摘安全性，减少人力投入，降低收获作业费用，提高采摘效率。国内外已有的菠萝采摘机，包括菠萝辅助采摘机械手、旋转夹持采摘机械手等，制造成本和人工成本较高，部分装置需要视觉图像处理，对工作环境要求较高，工作效率较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺点，提供一种全新的菠萝采摘及收取装置，通过简单的结构和电子设备就能完成相应功能需求。

本发明的菠萝采摘及收取装置，包括：

模块化机架，所述机架内部包括菠萝收取机构和菠萝采摘机构，可根据每畦菠萝列数适当扩展机架数目，并安装相应的采摘和收取装置。

所述菠萝收取机构设置有两对竖直安装的传输带、安装于传动轴与光轴一上改变转矩方向的两对锥齿轮、驱动光轴旋转的直流减速电机、固定传输带从动轮轴的长滑块、作长滑块运动轨道的光轴三、固定安装光轴三的短滑块以及对应的光轴二。吊环螺钉装在所述长滑块上，带钩弹簧连接在带环螺钉，用于长滑块的运动复位。所述长滑块、短滑块以及带钩弹簧的设置是便于传输带作启闭扇形旋转运动。传输带初始状态呈喇叭状开口，可适应不同尺寸的菠萝。

所述采摘机构设置有两个贴合安装的圆形刀片、驱动圆刀片旋转的同步带轮及同步带、用于承托菠萝防止掉落的底板。同步带主动轮与传输带主动轮同轴安装，仅需一个电机驱动。

升降机构，所述升降机构包括升降电机、丝杠螺母机构及滑块组，所述丝杠螺母机构的丝杠安装于外部框架，丝杠螺母通过L型板、横板与机架固定，还包括一对用于横向限位的平行导轨，导轨利用滑块组实现对机架的纵向导向。

本发明的的优点在于：菠萝采摘车行进中完成采摘与收集操作，实现连续作业；利用菠萝粗糙的表面与传输带之间的摩擦收取菠萝，以及弹簧复位等柔性设计，在最大程度上避免了果实采摘时受到的损伤，保护菠萝品相；升降机构的设计可灵活应对不同高度的采摘需求；该发明通过合理巧妙的设计，仅需一个电机驱动便可实现菠萝运输、采摘两个动作的同步进行，具有操作方便，成本低等优点，可应用于菠萝园中的采摘工作，提高采摘效率，有着广阔的应用前景。

附图说明

图1是菠萝采摘机用的采摘及收取装置的结构示意图；

图2菠萝采摘机用的采摘及收取装置的主视图；

图3是弹簧安装示意图；

图4是菠萝采摘机用的采摘及收取装置的底部三维视图。

图5是菠萝采摘机采摘装置示意图。

图中：(1)直流减速电机、(2)光轴一、(3)锥齿轮、(4)传动轴、(5)传输带主动轮、(6)传输带、(7)卧式轴承座、(8)丝杠螺母、(9)L型板、(10)横板、(11)丝杠、(12)光轴二、(13)短滑块、(14)立式轴承座、(15)光轴三、(16)长滑块、(17)传输带从动轮、(18)从动轮轴、(19)机架、(20)同步大带轮、(21)同步带、(22)同步小带轮、(23)圆形刀片、(24)底板、(25)吊环螺钉、(26)带钩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明：本实施例是以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例中的模块化机架，内部设置有菠萝收取机构和菠萝采摘机构，共同组成一模块，菠萝种植有每畦2列或3列等多种方式，可根据实际种植列数适当扩展模块数目。

如运动图1所示，本实施例包括直流减速电机(1)、光轴一(2)、锥齿轮(3)、传动轴(4)、传输带主动轮(5)、传输带(6)、卧式轴承座(7)、光轴二(12)、短滑块(13)、立式轴承座(14)、光轴三(15)、长滑块(16)、传输带从动轮(17)、从动轮轴(18)、机架(19)。以上所述零部件组成菠萝推车的收取机构。所述的两对锥齿轮(3)安装于同一根光轴一(2)上，传递转矩，改变运动方向。直流减速电机(1)通过联轴器的固定驱动光轴一(2)旋转。利用紧定螺钉将两个传动轴(4)分别固定在锥齿轮上，传输带(6)跟随运动。传输带从动轮(17)安装于长滑块(16)上。装置上下各有两个长滑块(16)，长滑块旋入吊环螺钉(25)，带钩弹簧(26)连接在吊环螺钉之间，可使传输带张开后依靠弹力自动闭合。长滑块在光轴三(15)上滑动，光轴三与短滑块(13)固定，短滑块可在光轴二(12)上滑动。两传输带呈喇叭口状开口，绕着前段固定的传动轴作扇形旋转。

如运动图2所示，本实施例中，同步大带轮(20)与传输带主动轮(5)同轴同步旋转，由直流减速电机(1)作动力源，通过同步带(21)使同步小带轮(22)旋转。圆形刀片(23)位于装置底部中间位置与同步小带轮(22)同轴，同步旋转，两圆形刀片(23)相贴合，可旋转切断菠萝根茎。底板(24)的设置可防止菠萝切割后，传输过程中因传输带摩擦力不足而掉落，影响同步带轮组正常运行。

本实施例中，升降机构由丝杠螺母(8)、L型板(9)、横板(10)、丝杠(11)、短滑块(13)组成，可实现采摘机构及收取机构竖直运动，调节采摘高度。所述L型板(9)通过螺钉与横板(10)及丝杠螺母(8)固联，横板(10)两端与两短滑块和机架(19)固定，滑块可在纵向导轨上滑动。因机架包含采摘机构及收取机构，重量较大，故设置两块横板及滑块组，避免升降机构的框架受力变形。

如图1、4所示，收取机构零部件上下左右对称布置。

本实施例中，机构动作执行路线：根据菠萝所处位置高度，升降机构调节采摘及收取装置高度，靠近菠萝，通过传输带表面摩擦力和菠萝车前进的动力，收取菠萝，将其向后传输至圆形刀片位置，切断菠萝根茎，传输带受菠萝形体影响而张开，将菠萝送至储物箱。因弹簧的作用，传输带可始终夹紧菠萝防止坠落至地面。

上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种菠萝采摘机用的采摘及收取装置，其特征在于，包括模块化的机架，所述机架内部包括菠萝传输机构和菠萝切割机构，可根据每畦菠萝列数适当扩展机架数目，并安装相应的传输和切割机构；动力传动机构，由一个减速电机及其他零件控制传输与切割机构的运作；传输机构，设置在装置的中间，两传输带呈喇叭状开口通过弹簧的拉力对菠萝果实加持并传送；切割机构，设置在装置的底部末端，由两圆形刀片切割传输过来的菠萝的茎；升降机构，装在机架的两边侧，用于对传输与切割机构的机架进行升降，以适应不同高度的菠萝果实。

2.根据权利要求1所述的菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述动力传动系统 包括直流减速电机、两组锥齿轮、光轴一、传动轴、同步带、同步大带轮、同步小带轮；所述光轴一通过联轴器与直流减速电机输出轴连接；所述锥齿轮将改变电机的扭矩方向，将扭矩传递至传动轴；所述同步大带轮与传输带主动轮同在传动轴上；同步带与同步带轮，将电机扭矩传递至切割机构。

3.根据权利要求1所述的菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述传输机构包括传输带主动轮、传输带从动轮、传输带，所述传输带主动轮安装在主动轮轴上，所述传输带从动轮安装在从动轮轴上，所述从动轮轴安装在滑块组上，所述滑块组保证两传输从动轮在未有菠萝通过时，贴近在一起，有菠萝通过时，保证两传输带从动轮张开让菠萝通过。

4.根据权利要求1所述的菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述切割机构包括两圆形刀片，所述圆形铣刀安装在传输机构靠近从动轮下方的机架上。

5.根据权利要求1所述的菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述升降机构包括升降电机、丝杆螺母、L型板、横板、丝杆 ，所述丝杆螺母与丝杆啮合，丝杆螺母、L型板与切割及输送机构的机架相连接，还包括与丝杆平行的两根滑轨，所述滑轨安装在外机架上，所述升降电机也安装在外机架上。

6.根据权利要求3所述菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述滑块组包括长滑块、短滑块、带钩弹簧、立式轴承座、多根光轴、吊环螺钉，所述两根从动轮轴通过立式轴承座与四块长滑块连接，所述长滑块可在两光轴上滑动，所述两光轴与短滑块连接，所述短滑块可在光杆上滑动，实现两从动轮轴可以主动轮轴为圆心在平面内做圆弧运动。

7.根据权利要求6所述菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述吊环螺钉固定在长滑块上，相近的两长滑块通过带钩弹簧相连接。

8.根据权利要求2所述菠萝采摘推车的切割及收取装置，其特征在于：所述两组锥齿轮的主动轮固定在光轴一上有一定距离。

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