CN112806158A - 一种柔性对转式菠萝采收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性对转式菠萝采收装置，包括机架、压叶架、采收机构、传动机构和驱动机构，压叶架固定连接在机架底部；采收机构包括第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴上套装有第一滚筒和第一齿轮，第一滚筒的侧壁上设有多个第一柔性杆，第二传动轴上套装有第二滚筒和第四齿轮，第二滚筒的侧壁上设有多个第二柔性杆；传动机构包括第一心轴和第二心轴，第一心轴上套装有第二齿轮，第二心轴上套装有第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮依次啮合传动；驱动机构包括电机，电机上连接有减速器，减速器通过联轴器与第一传动轴连接。本发明通过第一滚筒和第二滚筒对转，带动第一柔性杆和第二柔性杆对转，将菠萝从植株上分离出来。

Description

一种柔性对转式菠萝采收装置

技术领域

本发明涉及菠萝采收装置技术领域，具体涉及一种柔性对转式菠萝采收装置。

背景技术

目前，菠萝采摘的机械化和自动化水平较低，大部分菠萝的采摘都是以手工采摘为主，手工采摘效率低、速度慢、劳动强度大。而用于菠萝采摘的机械化设备相对较少，并且大部分机械化设备结构复杂、成本高、通用性差，难以适应各种采摘环境，难以实现批量化采摘。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种柔性对转式菠萝采收装置，通过对转的第一柔性杆和第二柔性杆将菠萝从植株上分离开来，实现菠萝的批量化快速采摘。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柔性对转式菠萝采收装置，包括机架、压叶架、采收机构、传动机构和驱动机构，压叶架固定连接在机架底部；采收机构包括并排设置的第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴通过两个第一轴承座安装在机架上，第一传动轴上固定套装有第一滚筒和第一齿轮，第一滚筒的侧壁上均匀设有多个第一柔性杆，第二传动轴通过两个第二轴承座安装在机架上，第二传动轴上固定套装有第二滚筒和第四齿轮，第二滚筒的侧壁上均匀设有多个第二柔性杆；传动机构位于第一传动轴和第二传动轴之间，传动机构包括并排设置的第一心轴和第二心轴，第一心轴通过两个第一轴承盘安装在机架上，第一心轴上套装有第二齿轮，第二心轴通过两个第二轴承盘安装在机架上，第二心轴上套装有第三齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合传动，第二齿轮与第三齿轮啮合传动，第三齿轮与第四齿轮啮合传动；驱动机构位于第一传动轴的一端，驱动机构包括电机，电机上连接有减速器，减速器通过固定板固定在机架前侧，减速器通过联轴器与第一传动轴连接。

进一步的，机架包括外侧支架和内侧连接杆，外侧支架由前侧杆、后侧杆、左侧杆和右侧杆连接而成，内侧连接杆连接在左侧杆和右侧杆之间。

进一步的，两个第一轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第一滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第一齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。

进一步的，两个第二轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第二滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第四齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。

进一步的，两个第一轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第二齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。

进一步的，两个第二轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第三齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。

进一步的，多个第一柔性杆沿第一滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布，多个第二柔性杆沿第二滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布。

进一步的，第一柔性杆和第二柔性杆上均设有多个环状凹槽。

进一步的，压叶架包括压叶支架，压叶支架上并排设置有多根压叶弯杆。

进一步的，第一传动轴沿逆时针转动，第二传动轴沿顺时针转动。

总的说来，本发明具有如下优点：

一、本发明通过第一滚筒和第二滚筒对转，带动第一柔性杆和第二柔性杆对转，在第一柔性杆和第二柔性杆向上的作用力和回弹力的共同作用下，能将菠萝从植株上分离开来，实现菠萝的采摘。

二、本发明的第一柔性杆和第二柔性杆上均设有多个环状凹槽，能够增加第一柔性杆和第二柔性杆与菠萝之间摩擦力，便于第一柔性杆和第二柔性杆将菠萝从植株上分离开来。

三、本发明的压叶架能够将菠萝叶子往下压住，使菠萝果实露出，避免菠萝叶子卷入滚筒。

四、本发明结构简单，成本低，并且能够实现菠萝的连续、快速、批量化采摘。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的正面结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是本发明第一滚筒和第二滚筒对转的示意图。

图5是本发明第一滚筒的结构示意图。

图6是本发明压叶架的结构示意图。

其中：1为机架，1-1为前侧杆，1-2为后侧杆，1-3为左侧杆，1-4为右侧杆，1-5为内侧连接杆，2为压叶架，2-1为压叶支架，2-2为压叶弯杆，3为采收机构，3-1为第一传动轴，3-2为第二传动轴，3-3为第一轴承座，3-4为第一滚筒，3-5为第一齿轮，3-6为第一柔性杆，3-7为第二轴承座，3-8为第二滚筒，3-9为第四齿轮，3-10为第二柔性杆，3-11为环状凹槽，4为传动机构，4-1为第一心轴，4-2为第二心轴，4-3为第一轴承盘，4-4为第二齿轮，4-5为第二轴承盘，4-6为第三齿轮，5为驱动机构，5-1为电机，5-2为减速器，5-3为固定板，5-4为联轴器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

如图1至图3所示，一种柔性对转式菠萝采收装置，包括机架、压叶架、采收机构、传动机构和驱动机构，压叶架固定连接在机架底部；采收机构包括并排设置的第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴通过两个第一轴承座安装在机架上，第一传动轴上固定套装有第一滚筒和第一齿轮，第一滚筒的侧壁上均匀设有多个第一柔性杆，第二传动轴通过两个第二轴承座安装在机架上，第二传动轴上固定套装有第二滚筒和第四齿轮，第二滚筒的侧壁上均匀设有多个第二柔性杆；传动机构位于第一传动轴和第二传动轴之间，传动机构包括并排设置的第一心轴和第二心轴，第一心轴通过两个第一轴承盘安装在机架上，第一心轴上套装有第二齿轮，第二心轴通过两个第二轴承盘安装在机架上，第二心轴上套装有第三齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合传动，第二齿轮与第三齿轮啮合传动，第三齿轮与第四齿轮啮合传动；驱动机构位于第一传动轴的一端，驱动机构包括电机，电机上连接有减速器，减速器通过固定板固定在机架前侧，减速器通过联轴器与第一传动轴连接。

如图3所示，机架包括外侧支架和内侧连接杆，外侧支架由前侧杆、后侧杆、左侧杆和右侧杆连接而成，内侧连接杆连接在左侧杆和右侧杆之间。

如图3所示，两个第一轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第一滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第一齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。两个第二轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第二滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第四齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。

如图3所示，两个第一轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第二齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。两个第二轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第三齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。

如图4所示，第一传动轴沿逆时针转动，第二传动轴沿顺时针转动。第一传动轴逆时针转动会带动第一滚筒逆时针转动，进而带动第一柔性杆逆时针转动，第二传动轴顺时针转动会带动第二滚筒顺时针转动，进而带动第二柔性杆顺时针转动。第一柔性杆和第二柔性杆对转，在第一柔性杆和第二柔性杆向上的作用力和回弹力的共同作用下，能把菠萝从植株上分离开来。

如图4和图5所示，多个第一柔性杆沿第一滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布，多个第二柔性杆沿第二滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布。当第一柔性杆和第二柔性杆旋转到水平位置时，第一柔性杆和第二柔性杆之间的距离较近。

如图3和图5所示，第一柔性杆和第二柔性杆上均设有多个环状凹槽。设置环状凹槽能够增加第一柔性杆和第二柔性杆与菠萝之间摩擦力，便于第一柔性杆和第二柔性杆将菠萝从植株上分离开来。

如图6所示，压叶架包括压叶支架，压叶支架上并排设置有多根压叶弯杆。压叶架用于将菠萝叶子往下压，使菠萝果实露出，避免菠萝叶子卷入滚筒。在本实施方式中，压叶弯杆的数量为4根，相邻的两根压叶弯杆之间的距离比果实直径大，并且比总体植株叶子长度小。

在使用本发明时，先将该菠萝采收装置放置在菠萝田地上，压叶架会将菠萝叶子往下压住，露出菠萝果实，启动电机，并经过减速器进行减速，减速器通过联轴器带动第一传动轴逆时针转动，第一传动轴逆时针转动带动第一滚筒和第一齿轮逆时针转动，第一滚筒逆时针转动带动第一柔性杆逆时针转动，第一齿轮逆时针转动带动第二齿轮顺时针转动，第二齿轮顺时针转动带动第三齿轮逆时针转动，第三齿轮逆时针转动带动第四齿轮顺时针转动，第四齿轮顺时针转动带动第二传动轴顺时针转动，第二传动轴顺时针转动带动第二滚筒顺时针转动，第二滚筒顺时针转动带动第二柔性杆顺时针转动，实现了第一滚筒和第二滚筒对转，第一柔性杆和第二柔性杆对转。当第一柔性杆和第二柔性杆转动到碰到菠萝时，随着第一滚筒和第二滚筒的继续转动，第一柔性杆和第二柔性杆就会变形，变形的第一柔性杆和第二柔性杆从左右两侧托着菠萝，变形的第一柔性杆和第二柔性杆具有回弹力，与此同时，第一滚筒和第二滚筒继续转动，托着菠萝的第一柔性杆和第二柔性杆仍会向上转动，托着菠萝的第一柔性杆和第二柔性杆就会给菠萝施加向上的作用力，在第一柔性杆和第二柔性杆向上的作用力和回弹力的共同作用下，能将菠萝从植株上分离开来，实现菠萝的采摘。在采摘过程中，可以通过调整电机的转速来调整第一滚筒和第二滚筒转动的速度，进而调整采摘速度。

总的说来，本发明通过第一滚筒和第二滚筒对转，带动第一柔性杆和第二柔性杆对转，在第一柔性杆和第二柔性杆向上的作用力和回弹力的共同作用下，能将菠萝从植株上分离开来，实现菠萝的采摘。本发明的第一柔性杆和第二柔性杆上均设有多个环状凹槽，能够增加第一柔性杆和第二柔性杆与菠萝之间摩擦力，便于第一柔性杆和第二柔性杆将菠萝从植株上分离开来。本发明的压叶架能够将菠萝叶子往下压住，使菠萝果实露出，避免菠萝叶子卷入滚筒。本发明结构简单，成本低，并且能够实现菠萝的连续、快速、批量化采摘。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：包括机架、压叶架、采收机构、传动机构和驱动机构，压叶架固定连接在机架底部；采收机构包括并排设置的第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴通过两个第一轴承座安装在机架上，第一传动轴上固定套装有第一滚筒和第一齿轮，第一滚筒的侧壁上均匀设有多个第一柔性杆，第二传动轴通过两个第二轴承座安装在机架上，第二传动轴上固定套装有第二滚筒和第四齿轮，第二滚筒的侧壁上均匀设有多个第二柔性杆；传动机构位于第一传动轴和第二传动轴之间，传动机构包括并排设置的第一心轴和第二心轴，第一心轴通过两个第一轴承盘安装在机架上，第一心轴上套装有第二齿轮，第二心轴通过两个第二轴承盘安装在机架上，第二心轴上套装有第三齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合传动，第二齿轮与第三齿轮啮合传动，第三齿轮与第四齿轮啮合传动；驱动机构位于第一传动轴的一端，驱动机构包括电机，电机上连接有减速器，减速器通过固定板固定在机架前侧，减速器通过联轴器与第一传动轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：机架包括外侧支架和内侧连接杆，外侧支架由前侧杆、后侧杆、左侧杆和右侧杆连接而成，内侧连接杆连接在左侧杆和右侧杆之间。

3.根据权利要求2所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：两个第一轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第一滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第一齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。

4.根据权利要求2所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：两个第二轴承座分别安装在内侧连接杆和后侧杆上，第二滚筒位于内侧连接杆和后侧杆之间，第四齿轮位于内侧连接杆和前侧杆之间。

5.根据权利要求2所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：两个第一轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第二齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。

6.根据权利要求2所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：两个第二轴承盘分别安装在前侧杆和内侧连接杆上，第三齿轮位于前侧杆和内侧连接杆之间。

7.根据权利要求1所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：多个第一柔性杆沿第一滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布，多个第二柔性杆沿第二滚筒的圆周方向和轴向方向阵列分布。

8.根据权利要求1所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：第一柔性杆和第二柔性杆上均设有多个环状凹槽。

9.根据权利要求1所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：压叶架包括压叶支架，压叶支架上并排设置有多根压叶弯杆。

10.根据权利要求1所述的一种柔性对转式菠萝采收装置，其特征在于：第一传动轴沿逆时针转动，第二传动轴沿顺时针转动。

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