CN115735545A - 一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具及菠萝采收设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具及菠萝采收设备，该菠萝采收机具包括机架、设置在机架上的行走机构、扶果器、拨果器以及切割器；所述扶果器包括导向机构以及扶起机构；所述导向机构包括多个扶果导向件；所述扶起机构包括转轴、多个扶起爪组件以及用于驱动转轴转动的扶起驱动机构；所述拨果器包括拨果组件以及用于驱动拨果组件转动的拨果驱动机构。该菠萝采收机具通过扶果器对不同姿态的菠萝果实进行扶正，然后通过拨果器将扶正的菠萝果实的茎秆拨动至切割器中，对茎秆进行切割；该菠萝采收机不仅能够将不同姿态的菠萝果实进行扶正，保证了采摘质量，还能够实现菠萝果实的批量采摘，提高了采摘效率，且在采摘过程不会发生遗漏。

Description

一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具及菠萝采收设备

技术领域

本发明涉及菠萝采收技术领域，具体涉及一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具及菠萝采收设备。

背景技术

菠萝，又称为凤梨，是热带水果之一。目前，菠萝采收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收为主，由于菠萝的茎秆十分坚硬，且表面带有有很多芒刺，通过人工进行采摘时容易造成采摘人员受伤，且手工采收效率低、速度慢、劳动强度大。

在菠萝大面积种植地中，常用大批量菠萝采摘设备，通常设备一次行进就对多行菠萝同时采收。而现有用于菠萝采收的机械化设备大多结构复杂、成本高、通用性差，难以适应各种采收环境，难以保证采摘质量。菠萝在生长的过程中，菠萝果实并非全部以正常姿态生长，对于这类以非正常姿态生长的菠萝果实，通常是调整切刀的角度，使之与菠萝果实的姿态适配，但是，由于是大批量采摘，同时进入切刀的菠萝果实不能保证具有相同的姿态，因此，会导致部分菠萝果实采摘过程中发生遗漏，或者采摘过程中损伤菠萝果实，难以保证采摘质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，该菠萝采收机具通过扶果器对不同姿态的菠萝果实进行扶正，然后通过拨果器将扶正的菠萝果实的茎秆拨动至切割器中，对茎秆进行切割，完成菠萝果实的采摘，该菠萝采收机不仅能够将不同姿态的菠萝果实进行扶正，保证了采摘质量，还能够实现菠萝果实的批量采摘，提高了采摘效率，且在采摘过程不会发生遗漏。

本发明的另一个目的在于提供一种包含上述菠萝采收机具的菠萝采收设备。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，包括机架、设置在所述机架上的行走机构、扶果器、拨果器以及切割器；所述扶果器用于将不同姿态的菠萝果实进行扶正；所述拨果器用于将扶正后的菠萝果实的茎秆拨动至切割器中，所述切割器用于切断菠萝果实的茎秆；其中，

所述扶果器包括设置在所述机架下端的导向机构以及设置在所述机架前端的扶起机构；其中，所述导向机构包括多个横向排列的扶果导向件；所述扶起机构包括转动设置在所述机架上的转轴、设置在所述转轴上的多个扶起爪组件以及用于驱动所述转轴转动的扶起驱动机构；

所述拨果器包括转动设置在机架上的拨果组件以及用于驱动所述拨果组件转动的拨果驱动机构。

上述带扶果器和拨果器的菠萝采收机具的工作原理是：

工作时，将菠萝采收机具搭载在农业机械上；在菠萝田地上，农业机械向前行进，带动菠萝采收机具向前运动，扶起驱动机构驱动转轴运动，带动扶起爪组件转动，当扶起爪组件转动至菠萝果实的前方时，继续转动，扶起爪组件会扶紧菠萝果实，随着扶起爪组件的旋转，扶起爪组件将菠萝果实向后推进两个相邻的扶果导向件之间的空间中或者该空间的上方，两个扶果导向件会将菠萝叶往两边拨开，在扶起爪组件的继续推动下并结合扶果导向件的引导，菠萝果实会被扶正，并在扶果导向件上或者扶果导向件的上方向后移动，当菠萝果实到达拨果器处时，扶起爪组件离开菠萝果实，此时，在拨果驱动机构的驱动下，拨果组件旋转至菠萝果实的前方，拨果组件继续旋转，继续推动菠萝果实向后移动，随着拨果组件旋转，拨果组件在菠萝果实上的位置逐渐移动，当菠萝果实移动至切割器上时，拨果组件已从菠萝果实处移动至菠萝果实下方的茎秆部分，在拨果组件的压力、扶果导向件的支撑力和菠萝植株的拉力下，被拨果组件紧压的茎秆位置被部分折断，同时菠萝果实的茎秆也开始进入切割器的切割范围内，在扶果导向件固定菠萝果实的支持力、扶果导向件给予菠萝果实向后的推力和切割器的切割力的共同作用下，在菠萝的底部杆茎处形成一个方向与农业机械前进方向相反的力矩，进一步使茎秆断开，将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收。

本发明的一个优选方案，其中，多个所述扶起爪组件沿着转轴的轴线方向交错设置；其中，每个所述扶起爪组件包括设置在所述转轴上的安装板以及设置在所述安装板上的两个“Y”字型扶起爪，所述“Y”字型扶起爪的开口向外。上述结构中，通过设置“Y”字型扶起爪，能够准确的抓住并扶正正常生长或倒伏的单个菠萝果实，多个扶起爪组件可以对多个菠萝果实进行扶正，随着转轴的旋转，“Y”字型扶起爪可以将菠萝果实推动至导向机构处，配合导向机构将菠萝果实扶正并推进拨果器中，然后通过拨果组件和扶果导向件之间的压力使菠萝果实的茎根初步断裂，再由拨果组件推力及压力、扶果导向件的支持力及切割器的切割力作用下，在菠萝果实的杆茎处切断，将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收，带杆茎的菠萝果实能减少菠萝果实的腐烂；另外，多个扶起爪组件沿着转轴的轴线方向交错设置，使得相邻扶起爪组件中的“Y”字型扶起爪呈螺旋曲线布置，其目的在于，能够改善“Y”字型扶起爪对菠萝果实的容果空间，避免在扶起推进时菠萝果实之间产生位移产生碰撞、拥挤，从而增加采收成功率。

进一步地，多个所述扶起爪组件中的“Y”字型扶起爪分为两排，每排中的“Y”字型扶起爪均匀布置在螺旋形曲线上，两根螺旋形曲线呈对称分布。其目的在于，能够进一步改善“Y”字型扶起爪对菠萝果实的容果空间，避免在扶起推进时菠萝果实之间产生位移产生碰撞、拥挤，从而增加采收成功率。

优选地，所述拨果组件包括转动设置在所述机架上的安装轴、设置在所述安装轴两端的连接盘以及设置在两个连接盘之间的拨果杆；所述拨果驱动机构与所述安装轴连接。上述结构中，拨果驱动机构带动安装轴在机架上旋转，会带动两个连接盘跟着旋转，进而拨果杆绕着安装轴旋转；当“Y”字型扶起爪对菠萝果实进行扶正，推动至导向机构处，配合导向机构将菠萝果实扶正并推进拨果器中，菠萝果实进入拨果器的工作范围后，旋转的拨果杆会将菠萝果实推入切割器中，对菠萝果实的茎秆进行切割；通过设置安装轴、拨果杆与连接盘，使得拨果组件形成滚筒空架型单杆拨果组件，对菠萝植株茎秆进行预处理，加大拨果组件对菠萝的容果空间，使菠萝果实与茎秆分离的实现更加容易，增加采收成功率。

优选地，所述扶果导向件包括扶果导架、导架防陷轮以及导架前嘴，其中，所述扶果导架的后端连接在所述机架上；所述导架防陷轮设置在所述扶果导架上，所述导架前嘴设置在所述扶果导架的前端。采用上述结构，扶果导向件中每个扶果导架的内部安装导架防陷轮以及前端安装导架前嘴，导架防陷轮用于防止由于地势高低不一使扶果导架陷进泥土中，对扶果导架起到支撑、限位作用，配合行走机构，使得菠萝采收机具在田间行走更加稳定；导架前嘴用于对菠萝植株进行初步导向以及减少前进时障碍物带来的阻力。

优选地，所述扶果导架的前段为锥形框架结构，后段为矩形框架结构；相邻两个所述扶果导架前段之间的空间形成V型斜槽。上述结构中，在扶起爪组件的推力下，菠萝果实会沿着V型斜槽向后运动，紧接着，在拨果组件的推力下，菠萝果实的茎秆到达切割器处；V型斜槽对菠萝果实起到限位作用，便于切割器准确分离菠萝果实和茎秆，且还起到扶正效果，起到导向作用。

优选地，所述机架上设有用于调节所述导向机构角度的角度调节机构，所述角度调节机构包括转动设置在所述机架上的调节轴以及设置在所述调节轴两端用于驱动所述调节轴转动的角度调节驱动机构，多个所述扶果导向件安装在所述调节轴上；所述角度调节驱动机构包括设置在所述机架上的液压缸以及设置在所述液压缸与所述调节轴之间传动杆；其中，所述传动杆的一端与所述液压缸的伸缩杆铰接，另一端穿过所述调节轴且与调节轴滑动配合连接。上述结构中，调节轴通过液压缸的驱动而旋转，具体地，液压缸的伸缩杆做伸缩运动时，带动传动杆运动，在传动杆与调节轴滑动配合连接的作用下，传动杆可带动调节轴发生旋转，同时带动多个所述扶果导向件进行旋转，从而实现所述导向机构角度调节，这样有利于扶起爪组件顺利将菠萝果实推进导向机构，有利于菠萝果实采收工作的顺利进行；另外，也可以根据菠萝植株的高度，灵活调节导向机构的角度，更加利于菠萝果实的采收。

优选地，所述切割器为单排刀片往复式切割器，包括设置在所述机架上的多个锥形件、能够在所述锥形件上进行往复横向运动的移动板以及设置在所述移动板上的多个刀片；其中，所述锥形件的位置与所述扶果导向件的位置一一对应，该锥形件位于所述扶果导向件的内部，多个所述刀片横向排列在移动板上。上述结构中，切割时，移动板横向往复运动，带动移动板上的刀片在锥形件的间隙中往复移动，刀片与锥形件的共同作用下，将菠萝果实的茎秆切断，设置锥形件，实现切割的同时，还能对刀片起到保护作用；锥形件位于扶果导向件的内部，可以防止菠萝果实卡在扶果导向件的空架层处，确保切割的顺利进行。

优选地，所述扶起驱动机构包括扶起驱动电机、扶起减速机以及扶起联轴器；其中，所述扶起减速机安装在机架上，所述扶起减速机的输入端与所述扶起驱动电机的主轴连接，所述扶起减速机的输出端与所述扶起联轴器的一端连接，该扶起联轴器的另一端与所述转轴连接。上述结构中，扶起驱动电机转动，经过扶起减速机减速后，带动扶起联轴器运动，实现了转轴的转动，最终实现扶起爪组件扶正并推动菠萝果实。

优选地，所述拨果驱动机构包括拨果驱动电机、拨果减速机以及拨果联轴器；其中，所述拨果减速机安装在机架上，所述拨果减速机的输入端与所述拨果驱动电机的主轴连接，所述拨果减速机的输出端与所述拨果联轴器的一端连接，该拨果联轴器的另一端与所述拨果组件连接。上述结构中，拨果驱动电机转动，经过拨果减速机减速后，带动拨果联轴器运动，实现了拨果组件的转动，可推动菠萝果实进入切割器中。

一种菠萝采收设备，包括农业机械以及搭载在所述农业机械上的菠萝采收机具；其中，所述农业机械的前端与菠萝采收机具的后端之间通过四边形液压升降装置连接；所述四边形液压升降装置包括液压升降机构以及位于液压升降机构两侧的四边形机构，其中，

所述四边形机构包括U型头拉杆以及连接板，所述U型头拉杆的一端与所述农业机械的侧边铰接，另一端与所述机架的中部铰接；所述连接板的一端与所述农业机械的上端铰接，另一端与所述机架的上端铰接；

所述液压升降机构包括液压推杆以及升降弯臂，所述升降弯臂的一端与所述农业机械的上端铰接，另一端与所述机架的上端铰接；所述液压推杆的一端与所述农业机械的中部铰接，上端与所述升降弯臂的中部铰接。

上述菠萝采收设备的工作原理是：

在菠萝田地上，通过液压推杆的拉伸运动，带动升降弯臂的摆动，实现了菠萝采收机具的上升与下降，通过设置U型头拉杆以及连接板，提高了菠萝采收机具与农业机械的连接稳定性，在采收菠萝果实时，通过液压推杆调节菠萝采收机具的离地高度，使其到达适合采收菠萝果实的高度，避免与地面障碍物碰撞、损伤菠萝果实；农业机械会推动菠萝采收机具前进，菠萝采收机具上的行走机构能够使得菠萝采收机具在田间进行行走。

优选地，所述农业机械上设有用于收集菠萝果实的收集框，所述收集框与所述导向机构之间设有用于输送菠萝果实的输送装置。上述结构中，菠萝果实的茎秆切断后，拨果组件转动，会继续推动菠萝果实落入输送装置上，输送装置将菠萝果实输送至收集框中，实现菠萝果实的采收。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明中的菠萝采收机具，装配简单，成本低，并且能够实现菠萝果实的连续、快速、批量化采收，提高了采摘效率。

2、本发明中的菠萝采收机具，该菠萝采收机具通过扶起驱动机构带动扶起爪组件旋转以及通过拨果驱动机构带动拨果组件旋转，扶起爪组件可以扶起正常生长或倒覆的菠萝果实至导向机构中，导向机构中的相邻的扶果导向件会进一步对菠萝植株起到支撑、扶正、引导的作用；随着扶起爪组件的旋转，会推动菠萝果实到达拨果组件的工作范围，旋转的拨果组件对菠萝果实进一步向前推动，使得菠萝果实的茎秆进入切割器中，切割器对菠萝果实的茎秆进行切断，从而将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收；该菠萝采收机能够将不同姿态的菠萝果实进行扶正，保证了采摘质量，且在采摘过程不会发生遗漏。

3、本发明中的菠萝采收机具，在切割茎秆时，扶果导向件持续对菠萝植株起到支撑、扶正、引导的作用，拨果组件推动菠萝果实时，提前将茎秆处折断、变形，在扶果导向件固定菠萝果实的支持力、拨果组件给予菠萝果实向前的推力和切割器的切割力的共同作用下，切割器对折断、弯曲部位的茎秆进一步切割，在菠萝果实的底部形成一个方向与农业机械前进方向相反的力矩，从而将菠萝果实从植株上分离开来，使得切割菠萝果实的茎秆变得更加省力，实现菠萝果实的采收。

附图说明

图1-图3为本发明中的一种带扶果器3和拨果器4的菠萝采收机具的其中一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为立体图，图3为另一个视角方向的立体图。

图4为本发明中的扶果器的立体结构示意图。

图5为本发明中的扶起爪组件的立体结构示意图。

图6为本发明中的拨果器的立体结构示意图。

图7为本发明中的导向机构、切割器以及部分机架的安装结构示意图。

图8-图9为本发明中的导向机构的结构示意图，其中，图8为立体图，图9为俯视方向的结构示意图。

图10为本发明中的扶果导向件的立体结构示意图。

图11为本发明中的切割器的立体结构示意图。

图12-图14为本发明中的菠萝采收机具处于不同工作状态的结构示意图，其中，图12为扶起爪组件的工作示意图，图13为扶起爪组件与导向机构的工作示意图，图14为拨果组件的工作示意图；箭头S1为菠萝采收机具的前进方向，箭头S2为转轴的旋转方向，箭头S3为菠萝果实的运动方向，箭头S4为安装杆的旋转方向，箭头F为菠萝果实的茎秆受到拨果杆的推力的受力方向。

图15本发明中的一种菠萝采收设备的立体结构示意图。

图16为本发明中的菠萝采收设备的局部结构放大示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图1，本实施例公开了一种带扶果器3和拨果器4的菠萝采收机具，包括机架1、设置在所述机架1上的行走机构2、扶果器3、拨果器4以及切割器5；所述扶果器3用于将不同姿态的菠萝果实进行扶正；所述拨果器4用于将扶正后的菠萝果实的茎秆拨动至切割器5中，所述切割器5用于切断菠萝果实的茎秆。

参见图1-图4，所述扶果器3为爪式扶果器，包括设置在所述机架1下端的导向机构7以及设置在所述机架1前端的扶起机构8；其中，所述导向机构7包括多个横向排列的扶果导向件7-1；所述扶起机构8包括转动设置在所述机架1上的转轴8-1、设置在所述转轴8-1上的多个扶起爪组件8-2以及用于驱动所述转轴8-1转动的扶起驱动机构8-3；所述转轴8-1的轴向沿着水平设置。

参见图1-图4，所述拨果器4为杆式拨果器，包括转动设置在机架1上的拨果组件4-1以及用于驱动所述拨果组件4-1转动的拨果驱动机构4-2。

参见图1-图4，本实施例中的菠萝采收机具，该菠萝采收机具通过扶起驱动机构8-3带动扶起爪组件8-2旋转以及通过拨果驱动机构4-2带动拨果组件4-1旋转，扶起爪组件8-2可以扶起正常生长或倒覆的菠萝果实至导向机构7中或者导向机构7的上方，导向机构7中的相邻的扶果导向件7-1会进一步对菠萝植株起到支撑、扶正、引导的作用；随着扶起爪组件8-2的旋转，会推动菠萝果实到达拨果组件4-1的工作范围，旋转的拨果组件4-1对菠萝果实进一步向前推动，使得菠萝果实的茎秆进入切割器5中，切割器5对菠萝果实的茎秆进行切断，从而将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收；该菠萝采收机能够将不同姿态的菠萝果实进行扶正，保证了采摘质量，且在采摘过程不会发生遗漏。

在切割茎秆时，扶果导向件7-1持续对菠萝植株起到支撑、扶正、引导的作用，拨果组件4-1推动菠萝果实时，提前将茎秆处折断、变形，在扶果导向件7-1固定菠萝果实的支持力、拨果组件4-1给予菠萝果实向前的推力和切割器5的切割力的共同作用下，切割器5对折断、弯曲部位的茎秆进一步切割，在菠萝果实的底部形成一个方向与农业机械9前进方向相反的力矩，从而将菠萝果实从植株上分离开来，使得切割菠萝果实的茎秆变得更加省力，实现菠萝果实的采收。另外，本实施例中的菠萝采收机具还具有装配简单，成本低，并且能够实现菠萝果实的连续、快速、批量化采收，提高了采摘效率。

参见图4-图5，多个所述扶起爪组件8-2沿着转轴8-1的轴线方向交错设置；其中，每个所述扶起爪组件8-2包括设置在所述转轴8-1上的安装板8-21以及设置在所述安装板8-21上的两个“Y”字型扶起爪8-22，所述“Y”字型扶起爪8-22的开口向外。上述结构中，通过设置“Y”字型扶起爪8-22，能够准确的抓住并扶正正常生长或倒伏的单个菠萝果实，多个扶起爪组件8-2可以对多个菠萝果实进行扶正，随着转轴8-1的旋转，“Y”字型扶起爪8-22可以将菠萝果实推动至导向机构7处，配合导向机构7将菠萝果实扶正并推进拨果器4中，然后通过拨果组件4-1和扶果导向件7-1之间的压力使菠萝果实的茎根初步断裂，再由拨果组件4-1推力及压力、扶果导向件7-1的支持力及切割器5的切割力作用下，在菠萝果实的杆茎处切断，将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收，带杆茎的菠萝果实能减少菠萝果实的腐烂；另外，多个扶起爪组件8-2沿着转轴8-1的轴线方向交错设置，使得相邻扶起爪组件8-2中的“Y”字型扶起爪8-22呈螺旋曲线布置，其目的在于，能够改善“Y”字型扶起爪8-22对菠萝果实的容果空间，避免在扶起推进时菠萝果实之间产生位移产生碰撞、拥挤，从而增加采收成功率。

参见图1-图5，所述“Y”字型扶起爪8-22呈弧形，侧面具有一定的弯曲程度，所述“Y”字型扶起爪8-22的弯曲方向为朝着“Y”字型扶起爪8-22旋转的方向。

参见图1-图5，所述安装板8-21为矩形安装板，用于连接“Y”字型扶起爪8-22与转轴8-1，所述矩形安装板8-21的中心与所述转轴8-1连接。

参见图1-图5，多个所述扶起爪组件8-2中的所有“Y”字型扶起爪8-22分为两排，每排中的“Y”字型扶起爪8-22均匀布置在螺旋形曲线上，两根螺旋形曲线呈对称分布；所述螺旋形曲线的轴线与所述转轴8-1的轴线共线。其目的在于，能够进一步改善“Y”字型扶起爪8-22对菠萝果实的容果空间，避免在扶起推进时菠萝果实之间产生位移产生碰撞、拥挤，从而增加采收成功率。

参见图1-图3和图6，所述拨果组件4-1包括转动设置在所述机架1上的安装轴4-11、设置在所述安装轴4-11两端的连接盘4-12以及设置在两个连接盘4-12之间的拨果杆4-13；所述拨果驱动机构4-2与所述安装轴4-11连接。上述结构中，拨果驱动机构4-2带动安装轴4-11在机架1上旋转，会带动两个连接盘4-12跟着旋转，进而拨果杆4-13绕着安装轴4-11旋转；当“Y”字型扶起爪8-22对菠萝果实进行扶正，推动至导向机构7处，配合导向机构7将菠萝果实扶正并推进拨果器4中，菠萝果实进入拨果器4的工作范围后，旋转的拨果杆4-13会将菠萝果实推入切割器5中，对菠萝果实的茎秆进行切割；通过设置安装轴4-11、拨果杆4-13与连接盘4-12，使得拨果组件4-1形成滚筒空架型单杆拨果组件，对菠萝植株茎秆进行预处理，加大拨果组件4-1对菠萝果实的容果空间，使菠萝果实与茎秆分离的实现更加容易，增加采收成功率。

参见图1-图3和图6，所述安装轴4-11、连接盘4-12、拨果杆4-13的轴向均沿水平设置，即所述安装轴4-11、连接盘4-12、拨果杆4-13的轴线与所述转轴8-1的轴线相互平行设置。所述拨果杆4-13为细杆，所述连接盘4-12包括圆环4-121以及连接在所述圆环4-121与安装轴4-11之间的连接架4-122；所述拨果杆4-13与所述圆环4-121连接。其目的在于，加大拨果组件4-1对菠萝果实的容果空间，使菠萝果实与茎秆分离的实现更加容易，增加采收成功率。

参见图1-图3和图7-图10，所述扶果导向件7-1包括扶果导架7-11、导架防陷轮7-12以及导架前嘴7-13，其中，所述扶果导架7-11的后端连接在所述机架1上；所述导架防陷轮7-12设置在所述扶果导架7-11上，所述导架前嘴7-13设置在所述扶果导架7-11的前端。采用上述结构，扶果导向件7-1中每个扶果导架7-11的内部安装导架防陷轮7-12以及前端安装导架前嘴7-13，导架防陷轮7-12用于防止由于地势高低不一使扶果导架7-11陷进泥土中，对扶果导架7-11起到支撑、限位作用，配合行走机构2，使得菠萝采收机具在田间行走更加稳定；导架前嘴7-13用于对菠萝植株进行初步导向以及减少前进时障碍物带来的阻力。

参见图1-图3和图7-图10，所述扶果导架7-11的前段为空心框架的锥形框架结构，后段为空心框架的矩形框架结构；所述导架防陷轮7-12设置在锥形框架结构上，相邻两个所述扶果导架7-11前段之间的空间形成V型斜槽7-14。上述结构中，在扶起爪组件8-2的推力下，菠萝果实会沿着V型斜槽7-14向后运动，紧接着，在拨果组件4-1的推力下，菠萝果实的茎秆到达切割器5处；V型斜槽7-14对菠萝果实起到限位作用，便于切割器5准确分离菠萝果实和茎秆，且还起到扶正效果，起到导向作用。

参见图1-图3和图7-图10，相邻两个所述扶果导架7-11后段之间的空间形成平直槽7-15，所述V型斜槽7-14与平直槽7-15构成导向槽，便于将菠萝果实扶正，并将菠萝果实的茎秆引导至切割器5中。

所述锥形框架结构为四面锥型框架结构，上端和两侧具有一定的斜度。

参见图1-图3和图7-图9，所述机架1上设有用于调节所述导向机构7角度的角度调节机构6，所述角度调节机构6包括转动设置在所述机架1上的调节轴6-1以及设置在所述调节轴6-1两端用于驱动所述调节轴6-1转动的角度调节驱动机构，多个所述扶果导向件7-1安装在所述调节轴6-1上；所述角度调节驱动机构包括竖向设置在所述机架1上的液压缸6-2以及设置在所述液压缸6-2与所述调节轴6-1之间传动杆6-3；其中，所述传动杆6-3的一端与所述液压缸6-2的伸缩杆铰接，另一端穿过所述调节轴6-1且与调节轴6-1滑动配合连接；所述调节轴6-1的轴向水平设置。上述结构中，调节轴6-1通过液压缸6-2的驱动而旋转，具体地，液压缸6-2的伸缩杆做伸缩运动时，带动传动杆6-3运动，在传动杆6-3与调节轴6-1滑动配合连接的作用下，传动杆6-3可带动调节轴6-1发生旋转，同时带动多个所述扶果导向件7-1进行旋转，从而实现所述导向机构7角度调节，这样有利于扶起爪组件8-2顺利将菠萝果实推进导向机构7，有利于菠萝果实采收工作的顺利进行；另外，也可以根据菠萝植株的高度，灵活调节导向机构7的角度，更加利于菠萝果实的采收。

参见图1-图3、图7和图11，所述切割器5为单排刀片5-3往复式切割器，包括设置在所述机架1上的多个锥形件5-1、能够在所述锥形件5-1上进行往复横向运动的移动板5-2以及设置在所述移动板5-2上的多个刀片5-3；其中，所述锥形件5-1的位置与所述扶果导向件7-1的位置一一对应，该锥形件5-1位于所述扶果导向件7-1中的矩形框架结构的内部，多个所述刀片5-3横向排列在移动板5-2上。上述结构中，切割时，移动板5-2横向往复运动，带动移动板5-2上的刀片5-3在锥形件5-1的间隙中往复移动，刀片5-3与锥形件5-1的共同作用下，将菠萝果实的茎秆切断，设置锥形件5-1，实现切割的同时，还能对刀片5-3起到保护作用；锥形件5-1位于扶果导向件7-1的内部，可以防止菠萝果实卡在扶果导向件7-1的空架层处，确保切割的顺利进行。

参见图1-图3、图7和图11，所述切割器5穿设在扶果导架7-11的后端；所述刀片5-3为三角型链锯切刀，锥形件5-1的尖端朝向前方。所述切割器5还包括驱动所述移动板5-2进行往复移动的动力机构，该动力机构可以为气缸或者油缸。

参见图1-图4，所述扶起驱动机构8-3包括扶起驱动电机8-31、扶起减速机8-32以及扶起联轴器8-33；其中，所述扶起减速机8-32安装在机架1上，所述扶起减速机8-32的输入端与所述扶起驱动电机8-31的主轴连接，所述扶起减速机8-32的输出端与所述扶起联轴器8-33的一端连接，该扶起联轴器8-33的另一端与所述转轴8-1连接。上述结构中，扶起驱动电机8-31转动，经过扶起减速机8-32减速后，带动扶起联轴器8-33运动，实现了转轴8-1的转动，最终实现扶起爪组件8-2扶正并推动菠萝果实。

参见图1-图3和图6，所述拨果驱动机构4-2包括拨果驱动电机4-21、拨果减速机4-22以及拨果联轴器4-23；其中，所述拨果减速机4-22安装在机架1上，所述拨果减速机4-22的输入端与所述拨果驱动电机4-21的主轴连接，所述拨果减速机4-22的输出端与所述拨果联轴器4-23的一端连接，该拨果联轴器4-23的另一端与所述拨果组件4-1连接。上述结构中，拨果驱动电机4-21转动，经过拨果减速机4-22减速后，带动拨果联轴器4-23运动，实现了拨果组件4-1的转动，可推动菠萝果实进入切割器5中。

所述扶起驱动电机8-31与拨果驱动电机4-21不限于伺服电机、步进电机、液压马达等。

参见图1-图3，所述行走机构2包括设置在机架1下端的多个行走轮2-1。

参见图1-图14，上述带扶果器3和拨果器4的菠萝采收机具的工作原理是：

工作时，将菠萝采收机具搭载在农业机械9上；在菠萝田地上，农业机械9向前行进，带动菠萝采收机具向前运动，其前进的方向为箭头S1所指的方向，在农业机械9前进的过程中，扶起驱动机构8-3驱动转轴8-1运动，转轴8-1转动的方向为箭头S2所指的方向，转轴8-1的转动会带动扶起爪组件8-2转动，当扶起爪组件8-2中的“Y”字型扶起爪8-22转动至菠萝果实的前方时，继续转动，“Y”字型扶起爪8-22会扶紧菠萝果实，随着“Y”字型扶起爪8-22的旋转，“Y”字型扶起爪8-22将菠萝果实向后推进两个相邻的扶果导向件7-1前端之间形成的V型斜槽7-14或者V型斜槽7-14的上方，两个扶果导向件7-1上的V型斜槽7-14会将菠萝叶往两边拨开，在“Y”字型扶起爪8-22的继续推动下并结合扶果导向件7-1的引导，菠萝果实会被扶正并在扶果导向件7-1上或者扶果导向件7-1上方向后移动，菠萝果实的移动方向为箭头S3所指的方向，当菠萝果实到达拨果器处时，“Y”字型扶起爪8-22离开菠萝果实，此时，在拨果驱动机构4-2的驱动下，拨果组件4-1旋转至菠萝果实的前方，拨果组件4-1继续旋转，拨果组件4-1中的拨果杆4-13继续推动菠萝果实向后移动，(此时“Y”字型扶起爪8-22与菠萝果实已发生分离)，随着拨果杆4-13的旋转，拨果杆4-13在菠萝果实上的位置逐渐移动，当菠萝果实移动至切割器5上时，拨果组件4-1的拨果杆4-13已从菠萝果实处移动至菠萝果实下方的茎秆部分，此时茎秆的受到拨果组件4-1的推力方向为箭头F所指的方向，在拨果杆4-13的压力、扶果导向件7-1的支撑力和菠萝植株的拉力下，被拨果杆4-13紧压的茎秆位置被部分折断，同时菠萝果实的茎秆也开始进入切割器5的切割范围内，在扶果导向件7-1固定菠萝果实的支持力、扶果导向件7-1给予菠萝果实向后的推力和切割器5的切割力的共同作用下，在菠萝的底部杆茎处形成一个方向与农业机械9前进方向相反的力矩，进一步使茎秆断开，将菠萝果实从植株上分离开来，实现菠萝果实的采收。

扶果器3和拨果器4在工作的过程中，菠萝采收机具是不断前进的，菠萝果实扶正后，菠萝果实的茎秆不断靠近切割器5，当拨果器4可以加快菠萝果实的茎秆落入切割器5中，并提前将菠萝果实的茎秆折断。

实施例2

参见图15-图16，本实施例公开了一种菠萝采收设备，包括农业机械9以及搭载在所述农业机械9上的如实施例1中所述菠萝采收机具；其中，所述农业机械9的前端与菠萝采收机具的后端之间通过四边形液压升降装置连接；所述四边形液压升降装置包括液压升降机构11以及位于液压升降机构11两侧的四边形机构10。

参见图15-图16，所述四边形机构10包括U型头拉杆10-1以及连接板10-2，所述U型头拉杆10-1的一端与所述农业机械9的侧边铰接，另一端与所述机架1的中部铰接；所述连接板10-2的一端与所述农业机械9的上端铰接，另一端与所述机架1的上端铰接。

参见图15-图16，所述液压升降机构11包括液压推杆11-1以及升降弯臂11-2，所述升降弯臂11-2的一端与所述农业机械9的上端铰接，另一端与所述机架1的上端铰接；所述液压推杆11-1的一端与所述农业机械9的中部铰接，上端与所述升降弯臂11-2的中部铰接。

参见图15-图16，所述液压升降机构11的主要动力由一体式小型泵站提供，所述一体式小型泵站与所述液压推杆11-1连接，控制液压推杆11-1的伸缩；所述一体式小型泵站位于中间位置，所述液压推杆11-1位于正中间位置，便于菠萝采收机具平稳抬升；所述农业机械9的侧边设有装配旁板12，所述U型头拉杆10-1与所述装配旁板12铰接；所述连接板10-2与所述农业机械9的上端之间、所述升降弯臂11-2与所述农业机械9的上端之间均通过支撑架13连接，所述连接板10-2、升降弯臂11-2铰接在对应的支撑架13上；所述U型头拉杆10-1可伸缩。上述结构可以使得结构变得更加紧凑，便于各个部件的安装；改善了升降时，各个部件的受力情况，防止局部受力严重，提高菠萝采收机具稳定性。

参见图15-图16，所述农业机械9上设有用于收集菠萝果实的收集框14，所述收集框14与所述导向机构7之间设有用于输送菠萝果实的输送装置15。上述结构中，菠萝果实的茎秆切断后，拨果组件4-1转动，会继续推动菠萝果实落入输送装置15上，输送装置15将菠萝果实输送至收集框14中，实现菠萝果实的采收。

参见图15-图16，所述输送装置15包括传送机构15-2以及提升输送机构15-1，所述传送机构15-2的前端与导向机构7连接，后端与所述提升输送机构15-1的前端连接；所述提升输送机构15-1的后端与所述收集框14连接。所述传送机构15-2为传送链式，所述提升输送机构15-1为输送带式。菠萝果实的茎秆切断后，拨果组件4-1转动，会继续推动菠萝果实落入传送机构15-2上，传送机构15-2将菠萝果实输送至提升输送机构15-1，提升输送机构15-1将菠萝果实提升输送至收集框14中，实现菠萝果实的采收。

参见图15-图16，所述农业机械9可以是高床作业机或者拖拉机。

上述菠萝采收设备的工作原理是：

参见图15-图16，在菠萝田地上，通过液压推杆11-1的拉伸运动，带动升降弯臂11-2的摆动，实现了菠萝采收机具的上升与下降，通过设置U型头拉杆10-1以及连接板10-2，提高了菠萝采收机具与农业机械9的连接稳定性，在采收菠萝果实时，通过液压推杆11-1调节菠萝采收机具的离地高度，使其到达适合采收菠萝果实的高度，避免与地面障碍物碰撞、损伤菠萝果实；农业机械9会推动菠萝采收机具前进，菠萝采收机具上的行走机构2能够使得菠萝采收机具在田间进行行走，菠萝采收机具工作，不断进行菠萝的采收，菠萝采收机具的具体采收原理参考实施例1。

实施例3

本实施例中的扶起爪组件8-2的数量与所述V型斜槽7-14的数量一样；所述扶起爪组件8-2的位置与所述V型斜槽7-14的位置一一对应。其目的在于，扶起爪组件8-2的位置与V型斜槽7-14的位置一一对应，使得扶起爪组件8-2中的“Y”字型扶起爪8-22可以朝着V型斜槽7-14对菠萝果实进行扶正并推动，提高了扶正的效果。

上述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内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、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)

1.一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，包括机架、设置在所述机架上的行走机构、扶果器、拨果器以及切割器；所述扶果器用于将不同姿态的菠萝果实进行扶正；所述拨果器用于将扶正后的菠萝果实的茎秆拨动至切割器中，所述切割器用于切断菠萝果实的茎秆；其中，

所述扶果器包括设置在所述机架下端的导向机构以及设置在所述机架前端的扶起机构；其中，所述导向机构包括多个横向排列的扶果导向件；所述扶起机构包括转动设置在所述机架上的转轴、设置在所述转轴上的多个扶起爪组件以及用于驱动所述转轴转动的扶起驱动机构；

所述拨果器包括转动设置在机架上的拨果组件以及用于驱动所述拨果组件转动的拨果驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，多个所述扶起爪组件沿着转轴的轴线方向交错设置；其中，每个所述扶起爪组件包括设置在所述转轴上的安装板以及设置在所述安装板上的两个“Y”字型扶起爪，所述“Y”字型扶起爪的开口向外。

3.根据权利要求2所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，多个所述扶起爪组件中的“Y”字型扶起爪分为两排，每排中的“Y”字型扶起爪均匀布置在螺旋形曲线上，两根螺旋形曲线呈对称分布。

4.根据权利要求1或2所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，所述拨果组件包括转动设置在所述机架上的安装轴、设置在所述安装轴两端的连接盘以及设置在两个连接盘之间的拨果杆；所述拨果驱动机构与所述安装轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，所述扶果导向件包括扶果导架、导架防陷轮以及导架前嘴，其中，所述扶果导架的后端连接在所述机架上；所述导架防陷轮设置在所述扶果导架上，所述导架前嘴设置在所述扶果导架的前端。

6.根据权利要求5所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，所述扶果导架的前段为锥形框架结构，后段为矩形框架结构；相邻两个所述扶果导架前段之间的空间形成V型斜槽。

7.根据权利要求1或5所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，所述机架上设有用于调节所述导向机构角度的角度调节机构，所述角度调节机构包括转动设置在所述机架上的调节轴以及设置在所述调节轴两端用于驱动所述调节轴转动的角度调节驱动机构，多个所述扶果导向件安装在所述调节轴上；所述角度调节驱动机构包括设置在所述机架上的液压缸以及设置在所述液压缸与所述调节轴之间传动杆；其中，所述传动杆的一端与所述液压缸的伸缩杆铰接，另一端穿过所述调节轴且与调节轴滑动配合连接。

8.根据权利要求1所述的一种带扶果器和拨果器的菠萝采收机具，其特征在于，所述切割器为单排刀片往复式切割器，包括设置在所述机架上的多个锥形件、能够在所述锥形件上进行往复横向运动的移动板以及设置在所述移动板上的多个刀片；其中，所述锥形件的位置与所述扶果导向件的位置一一对应，该锥形件位于所述扶果导向件的内部，多个所述刀片横向排列在移动板上。

9.一种菠萝采收设备，其特征在于，包括农业机械以及搭载在所述农业机械上如权利要求1-8任一项所述的菠萝采收机具；其中，所述农业机械的前端与菠萝采收机具的后端之间通过四边形液压升降装置连接；所述四边形液压升降装置包括液压升降机构以及位于液压升降机构两侧的四边形机构，其中，

所述四边形机构包括U型头拉杆以及连接板，所述U型头拉杆的一端与所述农业机械的侧边铰接，另一端与所述机架的中部铰接；所述连接板的一端与所述农业机械的上端铰接，另一端与所述机架的上端铰接；

所述液压升降机构包括液压推杆以及升降弯臂，所述升降弯臂的一端与所述农业机械的上端铰接，另一端与所述机架的上端铰接；所述液压推杆的一端与所述农业机械的中部铰接，上端与所述升降弯臂的中部铰接。

10.根据权利要求9所述的一种菠萝采收设备，其特征在于，所述农业机械上设有用于收集菠萝果实的收集框，所述收集框与所述导向机构之间设有用于输送菠萝果实的输送装置。

Images