CN113767755A - 一种石榴自动采摘装备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石榴自动采摘装备及使用方法，包括履带车，所述履带车上侧设置有旋转底座，旋转底座上侧设置有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆上端垂直固定有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的端部固定有壳体，壳体内部设置有主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，主动齿轮右侧连接有驱动电机，主动齿轮和从动齿轮左侧均连接有L形杆，L形杆垂直固定有刀架，刀架上侧固定有条形刀片，条形刀片下侧连接有弹簧下料管，所述履带车上侧还设置有周转筐，周转筐上方设置有条形板，条形板中部设置有通孔，通孔下侧设置有缓冲保护组件；本发明能实现石榴的自动采摘、操作方便快捷、结构简单、提高了石榴的采摘效率且采摘后的石榴卖相更佳。

Description

一种石榴自动采摘装备及使用方法

技术领域

本发明属于石榴采摘设备技术领域，具体涉及一种石榴自动采摘装备及使用方法。

背景技术

石榴树，原产西域的一种果树，是市民喜爱的水果之一，营养价值高，石榴树也是人们种植观赏的树木之一，树高2-4米，粗度10-30公分，石榴树花期长达数月，每年五六月繁华怒放，灿若云霞，花红似火，分外鲜艳，可谓集食用与观赏于一体，加之石榴适应性广，抗病力强，栽培容易，因而，石榴树的种植面积比较宽泛，随着农林业种植水平的提高和经济的发展，石榴树种植已经从原先的分散种植向集中种植发展，大型甚至超大型的专一石榴种植园数量逐年增加，因此人们对石榴树的采摘逐渐从人工过渡到机械采收，机械采收目前后两种方式，一种是半自动化石榴采摘设备，一种是全自动化石榴采摘设备，全自动化的石榴采摘设备成本高昂，且自动化技术不够成熟，后期维护成本较高且维修周期较长，因此半自动化石榴采摘设备仍然是石榴采摘的主流设备，而现有的半自动化石榴树踩着设备在采摘的过程中需要果农仰头操作，长时间操作容易引起颈椎不适，带来安全隐患，同时采摘的石榴树需要操作活动臂将石榴放下或石榴直接落入地面，这样影响石榴的采摘效率或影响石榴卖相。

发明内容

本发明的目的是提供一种石榴自动采摘装备及使用方法，能实现石榴的自动采摘、操作方便快捷、结构简单、提高了石榴的采摘效率且采摘后的石榴卖相更佳。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石榴自动采摘装备，包括履带车，所述履带车上侧设置有旋转底座，旋转底座上侧设置有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆上端垂直固定有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆与第一电动伸缩杆连接处设置有加强肋，所述第二电动伸缩杆的端部固定有壳体，所述壳体内部设置有主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，主动齿轮右侧连接有驱动电机，所述主动齿轮和从动齿轮左侧的轴心处均连接有L形杆，L形杆端部垂直固定有刀架，所述刀架上侧固定有条形刀片，条形刀片下侧连接有连接条，连接条的下端连接有金属环，所述金属环下侧连接有弹簧下料管，所述骨架弹簧的内侧和外侧均设置有两头通透的布料袋，骨架弹簧与布料袋接触处固定连接，且在骨架弹簧内侧的布料袋的内侧的布料袋内侧固定有螺旋橡胶条，螺旋橡胶条沿着布料袋和骨架弹簧固定处与布料袋固定连接，且当骨架弹簧最大拉伸状态时，布料袋处于拉直状态，所述壳体上侧安装有摄像头，所述履带车上方安装有控制面板，所述壳体下侧安装有激光测距传感器，所述履带车上侧还设置有周转筐，所述周转筐上方设置有条形板，所述条形板中部设置有通孔，通孔上侧连接所述弹簧下料管，通孔下侧设置有缓冲保护组件。

进一步地，所述控制面板下侧设置有固定架，固定架下端固定于履带车上方，所述控制面板包括显示屏、操作按钮、蓄电池和控制器，所述控制采用PLC控制器，所述显示屏、操作按钮、摄像头、激光测距传感器、旋转底座、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆均与控制器电性连接，所述显示屏、操作按钮均与蓄电池电性连接，所述摄像头和激光测距传感器均采用自带电池供电。

进一步地，所述缓冲保护组件包括左右对称设置的侧板，侧板朝向通孔的一侧铰接有缓冲板，所述缓冲板上侧设置有弹性块，所述缓冲板下端设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧上端和下单均连接有铰接杆，所述缓冲弹簧上端连接的铰接杆上端与缓冲板铰接，所述缓冲弹簧下端连接的铰接杆的下端与侧板铰接。

进一步地，所述弹性块为海绵材料或橡胶材料或乳胶材料或塑胶材料。

进一步地，所述条形板下侧左右对称固定有支撑柱，所述支撑柱下端固定于履带车上侧。

进一步地，所述履带车包括支撑板和传动电机，所述支撑板下侧前后对称设置有行走履带，每个行走履带均左右对称设置有履带轮，所述履带轮外设置有履带轮固定支架，履带轮与行走电机传动连接。

进一步地，所述金属环的数量为1个，所述连接条的数量为两个，所述连接条与金属环固定连接。

进一步地，所述主动齿轮和从动齿轮均与壳体通过轴承座转动连接。

本发明还提供一种石榴自动采摘装备的使用方法，包括如下步骤:

第一步、将履带车移动到需要采摘的石榴树旁边，通过控制面板观看摄像头拍摄的场景，然后通过控制面板调节第一电动伸缩杆的高度，并控制旋转底座旋转移动的角度，直到激光测距传感器发射的激光照射到需要采摘的石榴。

第二步、通过控制面板上的控制按钮操作第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆将根据控制器根据激光测距传感器测量的距离进行移动。

第三步、启动驱动电机，驱动电机带动主动齿轮和从动齿轮反向转动，主动齿轮和从动齿轮均通过两个L形杆带动两个条形刀片做相互靠近的圆弧运动，当两个条形刀片接触时，将石榴上方的石榴柄进行剪切，剪切掉的石榴将落入到弹簧下料管中。

第四步、随着石榴的下落将依次经过通孔和缓冲保护组件，缓冲保护组件的弹性块和缓冲弹簧能够对石榴进行双重缓冲保护，使得石榴的保护效果更好，保证石榴的卖相更加。

第五步、将收集满的周转筐搬出，将另一空周转筐放置到履带车上侧即可。

本发明的有益效果如下：

本发明通过控制面板、摄像头、激光测距传感器实现了果农只需观看控制面板即可实现石榴采摘操作，避免传统的石榴自动采摘设备需要果农始终抬头寻找石榴，长时间操作增加颈椎病患病风险，不利于人员身体健康；通过设置弹簧下料管，弹簧下料管能够实现任意长度拉伸，且拉伸后能够自动缩短，从而保证弹簧下料管的管道始终畅通，从而保证石榴能够稳定下料，同时通过设置的螺旋橡胶条，螺旋橡胶条具有很好的弹性，石榴沿着弹簧下料管下料的过程中，能够对石榴起到弹簧缓冲作用，避免骨架弹簧对石榴造成磨损，影响其卖相；通过设置缓冲保护组件，缓冲保护组件设置有弹性块和缓冲弹簧，能够对石榴进行二级缓冲保护，保护效果更好，保证石榴的卖相更佳，通过设置驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、L形杆和条形刀片，能够实现对石榴柄的快速切割，从而实现对石榴采摘，且这种采摘结构简单，且占用空间小，避免遮挡摄像头的激光测距传感器的视线，保证采摘的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部A的放大图。

图3为本发明的主动齿轮和从动齿轮的俯视结构示意图。

图4为本发明的缓冲保护组件的结构示意图。

图5为本发明的骨架弹簧和布料袋最大拉伸状态的结构示意图。

图6为本发明的螺旋橡胶条和布料袋最大拉伸状态的结构示意图。

图中：1、履带车，2、旋转底座，3、第一电动伸缩杆，4、第二电动伸缩杆，5、加强肋，6、壳体，7、主动齿轮，8、从动齿轮，9、驱动电机，10、L形杆，11、刀架，12、条形刀片，13、连接条，14、金属环，15、弹簧下料管，16、骨架弹簧，17、布料袋，18、螺旋橡胶条，19、周转筐，20、条形板，21、通孔，22、缓冲保护组件，23、侧板，24、缓冲板，25、弹性块，26、缓冲弹簧，27、铰接杆，28、摄像头，29、激光测距传感器，30、控制面板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，参阅图1-6，本实施例提供一种石榴自动采摘装备，包括履带车1，所述履带车1上侧设置有旋转底座2，旋转底座2上侧设置有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3上端垂直固定有第二电动伸缩杆4，所述第二电动伸缩杆4与第一电动伸缩杆3连接处设置有加强肋5，所述第二电动伸缩杆4的端部固定有壳体6，所述壳体6内部设置有主动齿轮7，主动齿轮7啮合有从动齿轮8，主动齿轮7右侧连接有驱动电机9，所述主动齿轮7和从动齿轮8左侧的轴心处均连接有L形杆10，L形杆10端部垂直固定有刀架11，所述刀架11上侧固定有条形刀片12，条形刀片12下侧连接有连接条13，连接条13的下端连接有金属环14，所述金属环14下侧连接有弹簧下料管15，所述弹簧下料管15包括骨架弹簧16，所述骨架弹簧16的内侧和外侧均设置有两头通透的布料袋17，骨架弹簧16与布料袋17接触处固定连接，且在骨架弹簧16内侧的布料袋17的内侧的布料袋17内侧固定有螺旋橡胶条18，螺旋橡胶条18沿着布料袋17和骨架弹簧16固定处与布料袋17固定连接，且当骨架弹簧16最大拉伸状态时，布料袋17处于拉直状态，所述壳体6上侧安装有摄像头28，所述壳体6下侧安装有激光测距传感器29，所述履带车1上方安装有控制面板30，所述履带车1上侧还设置有周转筐19，所述周转筐19上方设置有条形板20，所述条形板20中部设置有通孔21，通孔21上侧连接所述弹簧下料管15，通孔21下侧设置有缓冲保护组件22。

为了便于操作控制本装置，本实施例中，所述控制面板30下侧设置有固定架，固定架下端固定于履带车1上方，所述控制面板30包括显示屏、操作按钮、蓄电池和控制器，所述控制采用PLC控制器，所述显示屏、操作按钮、摄像头28、激光测距传感器29、旋转底座2、第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆7均与控制器电性连接，所述显示屏、操作按钮均与蓄电池电性连接，所述摄像头28和激光测距传感器29均采用自带电池供电。

为了实现对石榴进行双重缓冲保护，本实施例中，所述缓冲保护组件22包括左右对称设置的侧板23，侧板23朝向通孔的一侧铰接有缓冲板24，所述缓冲板24上侧设置有弹性块25，所述缓冲板24下端设置有缓冲弹簧26，所述缓冲弹簧26上端和下单均连接有铰接杆27，所述缓冲弹簧26上端连接的铰接杆27上端与缓冲板25铰接，所述缓冲弹簧26下端连接的铰接杆27的下端与侧板23铰接。

为了保证弹性块25的缓冲保护效果，本实施例中，所述弹性块25为海绵材料或橡胶材料或乳胶材料或塑胶材料。

为了将支撑柱固定，本实施例中，所述条形板20下侧左右对称固定有支撑柱，所述支撑柱下端固定于履带车1上侧。

为了保证履带车1的行走本实施例中，所述履带车1包括支撑板和传动电机，所述支撑板下侧前后对称设置有行走履带，每个行走履带均左右对称设置有履带轮，所述履带轮外设置有履带轮固定支架，履带轮与行走电机传动连接。

为了通过连接条13将弹簧下料管15移动到石榴果实的正下方，便于接果，本实施例中，所述金属环14的数量为1个，所述连接条13的数量为两个，所述连接条13与金属环14固定连接。

为了支撑主动齿轮7和从动齿轮8的旋转，本实施例中，所述主动齿轮7和从动齿轮8均与壳体6通过轴承座转动连接。

本实施例还提供一种石榴自动采摘装备的使用方法，包括如下步骤:

第一步、将履带车1移动到需要采摘的石榴树旁边，通过控制面板30观看摄像头28拍摄的场景，然后通过控制面板30调节第一电动伸缩杆3的高度，并控制旋转底座2旋转移动的角度，直到激光测距传感器29发射的激光照射到需要采摘的石榴。

第二步、通过控制面板30上的控制按钮操作第二电动伸缩杆4，第二电动伸缩杆4将根据控制器根据激光测距传感器29测量的距离进行移动。

第三步、启动驱动电机9，驱动电机9带动主动齿轮7和从动齿轮8反向转动，主动齿轮7和从动齿轮8均通过两个L形杆10带动两个条形刀片12做相互靠近的圆弧运动，当两个条形刀片12接触时，将石榴上方的石榴柄进行剪切，剪切掉的石榴将落入到弹簧下料管15中。

第四步、随着石榴的下落将依次经过通孔21和缓冲保护组件22，缓冲保护组件22的弹性块25和缓冲弹簧能够对石榴进行双重缓冲保护，使得石榴的保护效果更好，保证石榴的卖相更加。

第五步、将收集满的周转筐19搬出，将另一空周转筐19放置到履带车1上侧即可。

本发明实施时：实施时，首先将履带车1移动到需要采摘的石榴树旁边，然后通过控制面板30调节第一电动伸缩杆3的高度，旋转底座2采用电动旋转底座，调节旋转底座2的角度，直到第二电动伸缩杆4对石榴时，操作的过程中，摄像头28处于工作状态，并且将拍摄到的场景传输到控制面板30上的显示屏上，操作人员在操作的过程中只需要直接观看显示面板30即可，避免传统的石榴自动采摘设备需要果农始终抬头寻找石榴，长时间操作增加颈椎病患病风险，不利于人员身体健康，对准石榴后，激光测距传感器29一方面将发出激光，当激光照到需要采摘的石榴上时，即实现了对准操作，另一方面激光测距传感器29将距离需要采摘的石榴之间的距离传输给控制面板30，控制面板30经过计算后，控制面板30的控制器控制第二电动伸缩杆4伸出计算后的距离，然后启动驱动电机9，驱动电机9带动主动齿轮7和从动齿轮8反向转动，主动齿轮7和从动齿轮8均通过两个L形杆10带动两个条形刀片12做相互靠近的圆弧运动，当两个条形刀片12接触时，将石榴上方的石榴柄进行剪切，剪切掉的石榴将落入到弹簧下料管15中，弹簧下料管15能够实现拉伸，当停止对弹簧下料管拉伸15时，骨架弹簧16将自动带动弹簧下料管15收缩，从而实现石榴果实顺利的落入到周转筐19中，随着石榴的下落将依次经过通孔21和缓冲保护组件22，缓冲保护组件22的弹性块15和缓冲弹簧16能够对石榴进行双重缓冲保护，使得石榴的保护效果更好，保证石榴的卖相更佳，周转筐19便于将石榴进行周转运输，使得石榴的采摘收集更加方便高效。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种石榴自动采摘装备，包括履带车，所述履带车上侧设置有旋转底座，旋转底座上侧设置有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆上端垂直固定有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆与第一电动伸缩杆连接处设置有加强肋，所述第二电动伸缩杆的端部固定有壳体，所述壳体内部设置有主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，主动齿轮右侧连接有驱动电机，所述主动齿轮和从动齿轮左侧的轴心处均连接有L形杆，L形杆端部垂直固定有刀架，所述刀架上侧固定有条形刀片，条形刀片下侧连接有连接条，连接条的下端连接有金属环，所述金属环下侧连接有弹簧下料管，所述骨架弹簧的内侧和外侧均设置有两头通透的布料袋，骨架弹簧与布料袋接触处固定连接，且在骨架弹簧内侧的布料袋的内侧的布料袋内侧固定有螺旋橡胶条，螺旋橡胶条沿着布料袋和骨架弹簧固定处与布料袋固定连接，且当骨架弹簧最大拉伸状态时，布料袋处于拉直状态，所述壳体上侧安装有摄像头，所述履带车上方安装有控制面板，所述壳体下侧安装有激光测距传感器，所述履带车上侧还设置有周转筐，所述周转筐上方设置有条形板，所述条形板中部设置有通孔，通孔上侧连接所述弹簧下料管，通孔下侧设置有缓冲保护组件。

2.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述控制面板下侧设置有固定架，固定架下端固定于履带车上方，所述控制面板包括显示屏、操作按钮、蓄电池和控制器，所述控制采用PLC控制器，所述显示屏、操作按钮、摄像头、激光测距传感器、旋转底座、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆均与控制器电性连接，所述显示屏、操作按钮均与蓄电池电性连接，所述摄像头和激光测距传感器均采用自带电池供电。

3.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述缓冲保护组件包括左右对称设置的侧板，侧板朝向通孔的一侧铰接有缓冲板，所述缓冲板上侧设置有弹性块，所述缓冲板下端设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧上端和下单均连接有铰接杆，所述缓冲弹簧上端连接的铰接杆上端与缓冲板铰接，所述缓冲弹簧下端连接的铰接杆的下端与侧板铰接。

4.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述弹性块为海绵材料或橡胶材料或乳胶材料或塑胶材料。

5.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述条形板下侧左右对称固定有支撑柱，所述支撑柱下端固定于履带车上侧。

6.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述履带车包括支撑板和传动电机，所述支撑板下侧前后对称设置有行走履带，每个行走履带均左右对称设置有履带轮，所述履带轮外设置有履带轮固定支架，履带轮与行走电机传动连接。

7.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述金属环的数量为1个，所述连接条的数量为两个，所述连接条与金属环固定连接。

8.如权利要求1所述的石榴自动采摘装备，其特征在于：所述主动齿轮和从动齿轮均与壳体通过轴承座转动连接。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的石榴自动采摘装备的使用方法，其特征在于：

第一步、将履带车移动到需要采摘的石榴树旁边，通过控制面板观看摄像头拍摄的场景，然后通过控制面板调节第一电动伸缩杆的高度，并控制旋转底座旋转移动的角度，直到激光测距传感器发射的激光照射到需要采摘的石榴；

第二步、通过控制面板上的控制按钮操作第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆将根据控制器根据激光测距传感器测量的距离进行移动；

第三步、启动驱动电机，驱动电机带动主动齿轮和从动齿轮反向转动，主动齿轮和从动齿轮均通过两个L形杆带动两个条形刀片做相互靠近的圆弧运动，当两个条形刀片接触时，将石榴上方的石榴柄进行剪切，剪切掉的石榴将落入到弹簧下料管中；

第四步、随着石榴的下落将依次经过通孔和缓冲保护组件，缓冲保护组件的弹性块和缓冲弹簧能够对石榴进行双重缓冲保护，使得石榴的保护效果更好，保证石榴的卖相更加；

第五步、将收集满的周转筐搬出，将另一空周转筐放置到履带车上侧即可。

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