CN112273052A

CN112273052A - 一种香蕉采摘机

Info

Publication number: CN112273052A
Application number: CN202011363116.3A
Authority: CN
Inventors: 吕世云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2021-01-29

Abstract

一种香蕉采摘机，其特征在于：包括抬升机构、倾斜机构和伸缩机构，抬升机构包括固定脚、上支撑腿、下支撑腿、轴承座、第一伺服电机、蜗杆、蜗轮和支撑架，蜗杆垂直向上延伸置于支撑架上，蜗杆的左右两侧均啮合蜗轮，倾斜机构包括第一平台、第二伺服电机、第一主动齿轮、第二主动齿轮、从动齿轮、第二轴承座、丝杠、移动座和L型摆臂，伸缩机构包括第一伸缩板、第二伸缩板、第三固定板、第一齿条、第二齿条、齿轮、第三伺服电机和支撑座，本发明的优点在于：克服现有的通过人工采摘香蕉的劳动强度大、效率低、容易造成采摘人员受伤的缺点，且不易造成香蕉果实的划伤，挤压与碰撞，造成果质损伤，提高其经济效益。

Description

一种香蕉采摘机

技术领域

本发明属于一种农业采摘装置，特别涉及一种香蕉采摘机。

背景技术

香蕉被联合国粮农组织认定为仅次于水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食产物，其交易量为世界水果交易量之首。目前香蕉采摘仍停留于人工作业阶段：对于果串较矮的，需一只手托住果串，另一只手用刀切断果柄；对于果串较高的，则需一人先把树干砍斜，另一人用梯子等物体支撑果串，慢慢降低果串高度，然后再把果柄切断。这种原始的采摘模式，不仅劳动强度大、采摘效率低下，成本高，容易给采摘人员带来伤害，而且极易造成香蕉果实的划伤、挤压与碰撞，造成果质损伤，极大影响其经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种香蕉采摘机，从而克服现有的通过人工采摘香蕉的劳动强度大、效率低且容易造成采摘人员受伤的缺点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种香蕉采摘机，其特征在于：包括抬升机构、倾斜机构和伸缩机构，所述抬升机构包括固定脚、上支撑腿、下支撑腿、抬升连杆、第一轴承座、第一伺服电机、蜗杆、蜗轮和支撑架，所述固定脚上固定连接所述下支撑腿，所述下支撑腿内置所述上支撑腿，所述下支撑腿之间通过所述支撑架连接，所述支撑架上固定安装有所述第一轴承座，所述支撑架底部设有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与所述蜗杆连接，所述蜗杆垂直向上延伸置于所述支撑架上，所述蜗杆的左右两侧均啮合所述蜗轮，所述蜗轮套设在所述转轴上，所述转轴通过所述第一轴承座安装在所述支撑架顶部，所述转轴的端部均固定连接所述抬升连杆，所述抬升连杆贯穿所述下支撑腿，所述抬升连杆端面抵在滑动轮上，所述滑动轮铰接在所述上支撑腿上，所述上支撑腿上端固定连接所述倾斜机构，所述倾斜机构包括第一平台、第二伺服电机、第一主动齿轮、第二主动齿轮、从动齿轮、第二轴承座、丝杠、移动座和L型摆臂，所述第一平台对称设有一组所述丝杠，所述丝杠均通过所述第二轴承座安装在所述第一平台上，一组所述丝杠之间的所述第一平台上设有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机上套设有所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮，对应的一组所述丝杠的端部均套设有所述从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮分别通过链条驱动所述从动齿轮，所述丝杠上套设有所述移动座，所述移动座上端铰接第三固定板，所述第三固定板的外端铰接有所述L型摆臂，所述第三固定板上设有所述伸缩机构，所述伸缩机构包括第一伸缩板、第二伸缩板、所述第三固定板、第一齿条、第二齿条、齿轮、第三伺服电机和支撑座，所述第三固定板内置所述第二伸缩板，所述第二伸缩板内置所述第一伸缩板，所述第一伸缩板和所述第二伸缩板外端均设有T型块，所述第二伸缩板和所述第三固定板上均设有与所述T型块相对应的T型槽，所述第二伸缩板通过所述T型块能够在所述第三固定板的所述T型槽中滑动，所述第一伸缩板通过所述T型块能够在所述第二伸缩板的所述T型槽中滑动，所述第三固定板上的左上端设有所述第一齿条，所述第一伸缩板的左上端上设有所述第二齿条，所述第二伸缩板上设有所述第三伺服电机，所述第三伺服电机通过支撑座固定连接在第二伸缩板上，所述第三伺服电机的输出端连接所述齿轮，所述齿轮啮合所述第一齿条和所述第二齿条，所述第一伸缩板的上方中部上置有长形刀片。

一种基于权利要求1所述一种香蕉采摘机的香蕉采摘方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将本设备移动到需采摘香蕉的香蕉树下；

步骤二：启动第一伺服电机，开启抬升机构的工作；

步骤三：抬升机构升高到合适位置后开启第三伺服电机启动伸缩机构的工作；

步骤四：伸缩机构的第一伸缩板伸到香蕉果串下方；

步骤五：固定在第一伸缩板上的长形刀片随着第一伸缩板的移动而向果柄方向移动，对果柄进行切断；

步骤六：切断后，伸缩机构向回缩，长形刀片也随着复位；

步骤七：伸缩机构复位后，再次开启第一伺服电机启动抬升机构下降；

步骤八：抬升机构下降到合适位置后启动第二伺服电机，开启倾斜机构的工作；

步骤九：倾斜机构在L型摆臂和移动座的作用下实现倾斜抬升，可将香蕉倒出伸缩机构；

步骤十：倒出香蕉之后然后再次开启第二伺服电机实现倾斜机构的复位；

步骤十一：倾斜机构复位后，完成香蕉采摘。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明能够通过抬升机构调整伸缩机构的高度，从而能够以合适的位置接住香蕉，从而降低对香蕉损伤，并方便对香蕉进行采摘。当长形刀片把香蕉梗割断后，本发明可通过伸缩机构接住香蕉，后并由抬升机构把香蕉降下，然后倾斜机构可将香蕉倒出，以方便人工或者机械搬运采摘下来的香蕉。本发明对香蕉进行采摘的机械化程度高，且方便采摘以及搬运，以有效的降低劳动强度，并能够提高采摘效率和采摘过程的安全性。

附图说明

图1为本发明一种香蕉采摘机的结构示意主视图。

图2为本发明一种香蕉采摘机的伸缩机构的结构示意图。

图3为本发明一种香蕉采摘机的倾斜机构的结构示意主视图。

图4为本发明一种香蕉采摘机的倾斜机构的结构示意左视图，其中示出了第三固定板呈倾斜状。

图5为本发明一种香蕉采摘机的倾斜机构的结构示意左视图，其中示出了第三固定板呈水平状。

图6为本发明一种香蕉采摘的机倾斜机构的结构示意俯视图。

图7为本发明一种香蕉采摘机的抬升机构的结构示意图。

图8为图1所示本发明一种香蕉采摘机的A向放大结构示意图。

图9为图1所示本发明一种香蕉采摘机的B向放大结构示意图。

图中：1.固定脚，2.下支撑腿，3.上支撑腿，4.滑动轮，5.抬升连杆，6.第一轴承座，7.转轴，8.第一伺服电机，9.蜗轮，10.蜗杆，11.第一平台，12.长形刀片，13.第二伺服电机，14.从动齿轮，15.第二轴承座，16.L型摆臂，17.丝杠，18.第一主动齿轮，19.第二主动齿轮，20.支撑架，21.移动座，22.第一伸缩板，23.第二伸缩板，24.第三固定板，25.T型块，26.T型槽，27.第一齿条，28.第二齿条，29.齿轮，30.第三伺服电机，31.支撑座。

具体实施方式

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的举例，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据发明构思所能够想到的等同技术手段。

以下结合附图1至图9对本发明的结构及其有益效果进一步说明。

图1至图9中：1.固定脚，2.下支撑腿，3.上支撑腿，4.滑动轮，5.抬升连杆，6.第一轴承座，7.转轴，8.第一伺服电机，9.蜗轮，10.蜗杆，11.第一平台，12.长形刀片，13.第二伺服电机，14.从动齿轮，15.第二轴承座，16.L型摆臂，17.丝杠，18.第一主动齿轮，19.第二主动齿轮，20.支撑架，21.移动座，22.第一伸缩板，23.第二伸缩板，24.第三固定板，25.T型块，26.T型槽，27.第一齿条，28.第二齿条，29.齿轮，30.第三伺服电机，31.支撑座。

一种香蕉采摘机，其特征在于：包括抬升机构、倾斜机构和伸缩机构，抬升机构包括固定脚1、上支撑腿3、下支撑腿2、抬升连杆5、第一轴承座6、第一伺服电机8、蜗杆10、蜗轮9和支撑架20，固定脚1上固定连接下支撑腿2，下支撑腿2内置上支撑腿3，下支撑腿2之间通过支撑架20连接，支撑架20上固定安装有第一轴承座6，支撑架20底部设有第一伺服电机8，第一伺服电机8的输出端与蜗杆10连接，蜗杆10垂直向上延伸置于支撑架20上，蜗杆10的左右两侧均啮合蜗轮9，蜗轮9套设在转轴7上，转轴7通过第一轴承座6安装在支撑架20顶部，转轴7的端部均固定连接抬升连杆5，抬升连杆5贯穿下支撑腿2，抬升连杆5端面抵在滑动轮4上，滑动轮4铰接在上支撑腿3上，上支撑腿3上端固定连接倾斜机构，倾斜机构包括第一平台11、第二伺服电机13、第一主动齿轮18、第二主动齿轮19、从动齿轮14、第二轴承座15、丝杠17、移动座21和L型摆臂16，第一平台11对称设有一组丝杠17，丝杠17均通过第二轴承座15安装在第一平台11上，一组丝杠17之间的第一平台11上设有第二伺服电机13，第二伺服电机13上套设有第一主动齿轮18和第二主动齿轮19，对应的一组丝杠17的端部均套设有从动齿轮14，第一主动齿轮18和第二主动齿轮19分别通过链条驱动从动齿轮14，丝杠17上套设有移动座21，移动座21上端铰接第三伸缩板24，第三伸缩板24的外端铰接有L型摆臂16，第三伸缩板24上设有伸缩机构，伸缩机构包括第一伸缩板22、第二伸缩板23、第三伸缩板24、第一齿条27、第二齿条28、齿轮29、第三伺服电机30和支撑座31，第三伸缩板24内置第二伸缩板23，第二伸缩板23内置第一伸缩板22，第一伸缩板22和第二伸缩板23外端均设有T型块25，第二伸缩板23和第三伸缩板24上均设有与T型块25相对应的T型槽26，第二伸缩板23通过T型块25能够在第三固定板24的T型槽26中滑动，第一伸缩板22通过T型块25能够在第二伸缩板23的T型槽26中滑动，第三伸缩板24上的左上端设有第一齿条27，第一伸缩板22的左上端上设有第二齿条28，第二伸缩板23上设有第三伺服电机30，第三伺服电机30通过支撑座31固定连接在第二伸缩板23上，第三伺服电机30的输出端连接齿轮29，齿轮29啮合第一齿条27和第二齿条28，第一伸缩板22的上方中部上置有长形刀片12。

一种基于权利要求1一种香蕉采摘机的香蕉采摘方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将本设备移动到需采摘香蕉的香蕉树下；

步骤二：启动第一伺服电机8，开启抬升机构的工作；

步骤三：抬升机构升高到合适位置后开启第三伺服电机30启动伸缩机构的工作；

步骤四：伸缩机构的第一伸缩板22伸到香蕉果串下方；

步骤五：固定在第一伸缩板22上的长形刀片12随着第一伸缩板22的移动而向果柄方向移动，对果柄进行切断；

步骤六：切断后，伸缩机构向回缩，长形刀片12也随着复位；

步骤七：伸缩机构复位后，再次开启第一伺服电机8启动抬升机构下降；

步骤八：抬升机构下降到合适位置后启动第二伺服电机13，开启倾斜机构的工作；

步骤九：倾斜机构在L型摆臂16和移动座21的作用下实现倾斜抬升，可将香蕉倒出伸缩机构；

步骤十：倒出香蕉之后然后再次开启第二伺服电机13实现倾斜机构的复位；

步骤十一：倾斜机构复位后，完成香蕉采摘。

具体实施：工作时，先开启第一伺服电机8，第一伺服电机8带动蜗杆10转动，蜗杆10啮合左右两边的蜗轮9，蜗轮9的转动带动抬升连杆5的向上滑动，抬升连杆5抵在滑动轮4上，从而带动滑动轮4的移动，在抬升连杆5的作用下实现上支撑腿3的向上滑动，从而实现上支撑腿3的抬升，然后抬升第一平台11，第一平台11抬升到合适高度以后，开启第三伺服电机30，第三伺服电机30带动齿轮29的转动，齿轮29啮合第三固定板24上的第一齿条27和第一伸缩板22上的第二齿条28，从而实现第一伸缩板22和第二伸缩板23的向前伸缩，第一伸缩板22和第二伸缩板23外端均设有T型块25，T型块25便于在第二伸缩板23和第三固定板24的T型槽26里滑动，第一伸缩板22的中部上方置有长形刀片12，当第一伸缩板22置于香蕉果串下端时，长形刀片12也随着第一伸缩板22向前移动，从而实现长形刀片12切割香蕉柄。当切割香蕉完成后，香蕉落入到第一伸缩板22上，然后再次开启第三伺服电机30，三伺服电机带动齿轮29的转动，齿轮29啮合第三固定板24上的第一齿条27和第一伸缩板22上的第二齿条28，从而实现第一伸缩板22和第二伸缩板23的向后回缩，第一伸缩板22上的长形刀片12也随着第一伸缩板22向后移动，伸缩机构全部回到原位置以后，移到下一棵香蕉树下，重复以上步骤，当摘取香蕉达到上限以后，启动第一伺服电机8，第一伺服电机8带动蜗杆10的转动，蜗杆10啮合蜗轮9，蜗轮9的转动带动抬升连杆5的向下滑动，从而带动上支撑腿3的向下滑动实现第一平台11的下降，然后进行倾斜机构的作业，启动第二伺服电机13，第二伺服电机13上套设有第一主动齿轮18和第二主动齿轮19，对应的一组丝杠17的端部均套设有从动齿轮14，第一主动齿轮18和第二主动齿轮19分别通过链条驱动从动齿轮14，丝杠17上的移动座21推动第三固定板24向后移动，第三固定板24的外端铰接有L型摆臂16，在L型摆臂16的作用下实现第三固定板24的倾斜，将香蕉倒出，将香蕉倒出后，再次启动第二伺服电机13，第二伺服电机13上套设有第一主动齿轮18和第二主动齿轮19，对应的一组丝杠17的端部均套设有从动齿轮14，第一主动齿轮18和第二主动齿轮19分别通过链条驱动从动齿轮14，丝杠17上的移动座21推动第三固定板24向前移动，第三固定板24的外端铰接有L型摆臂16，在L型摆臂16的作用下实现第三固定板24的水平状态，然后倾斜机构恢复平稳状态，完成香蕉采摘。

Claims

1.一种香蕉采摘机，其特征在于：包括抬升机构、倾斜机构和伸缩机构，所述抬升机构包括固定脚（1）、上支撑腿（3）、下支撑腿（2）、抬升连杆（5）、第一轴承座（6）、第一伺服电机（8）、蜗杆（10）、蜗轮（9）和支撑架（20），所述固定脚（1）上固定连接所述下支撑腿（2），所述下支撑腿（2）内置所述上支撑腿（3），所述下支撑腿（2）之间通过所述支撑架（20）连接，所述支撑架（20）上固定安装有所述第一轴承座（6），所述支撑架（20）底部设有所述第一伺服电机（8），所述第一伺服电机（8）的输出端与所述蜗杆（10）连接，所述蜗杆（10）垂直向上延伸置于所述支撑架（20）上，所述蜗杆（10）的左右两侧均啮合所述蜗轮（9），所述蜗轮（9）套设在所述转轴（7）上，所述转轴（7）通过所述第一轴承座（6）安装在所述支撑架（20）顶部，所述转轴（7）的端部均固定连接所述抬升连杆（5），所述抬升连杆（5）贯穿所述下支撑腿（2），所述抬升连杆（5）端面抵在滑动轮（4）上，所述滑动轮（4）铰接在所述上支撑腿（3）上，所述上支撑腿（3）上端固定连接所述倾斜机构，所述倾斜机构包括第一平台（11）、第二伺服电机（13）、第一主动齿轮（18）、第二主动齿轮（19）、从动齿轮（14）、第二轴承座（15）、丝杠（17）、移动座（21）和L型摆臂（16），所述第一平台（11）对称设有一组所述丝杠（17），所述丝杠（17）均通过所述第二轴承座（15）安装在所述第一平台（11）上，一组所述丝杠（17）之间的所述第一平台（11）上设有所述第二伺服电机（13），所述第二伺服电机（13）上套设有所述第一主动齿轮（18）和所述第二主动齿轮（19），对应的一组所述丝杠（17）的端部均套设有所述从动齿轮（14），所述第一主动齿轮（18）和所述第二主动齿轮（19）分别通过链条驱动所述从动齿轮（14），所述丝杠（17）上套设有所述移动座（21），所述移动座（21）上端铰接第三固定板（24），所述第三固定板（24）的外端铰接有所述L型摆臂（16），所述第三固定板（24）上设有所述伸缩机构，所述伸缩机构包括第一伸缩板（22）、第二伸缩板（23）、所述第三固定板（24）、第一齿条（27）、第二齿条（28）、齿轮（29）、第三伺服电机（30）和支撑座（31），所述第三固定板（24）内置所述第二伸缩板（23），所述第二伸缩板（23）内置所述第一伸缩板（22），所述第一伸缩板（22）和所述第二伸缩板（23）外端均设有T型块（25），所述第二伸缩板（23）和所述第三固定板（24）上均设有与所述T型块（25）相对应的T型槽（26），所述第二伸缩板（23）通过所述T型块（25）能够在所述第三固定板（24）的所述T型槽（26）中滑动，所述第一伸缩板（22）通过所述T型块（25）能够在所述第二伸缩板（23）的所述T型槽（26）中滑动，所述第三固定板（24）上的左上端设有所述第一齿条（27），所述第一伸缩板（22）的左上端上设有所述第二齿条（28），所述第二伸缩板（23）上设有所述第三伺服电机（30），所述第三伺服电机（30）通过支撑座（31）固定连接在第二伸缩板（23）上，所述第三伺服电机（30）的输出端连接所述齿轮（29），所述齿轮（29）啮合所述第一齿条（27）和所述第二齿条（28），所述第一伸缩板（22）的上方中部上置有长形刀片（12）。