CN116897751B - 一种苹果幼果套袋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苹果幼果套袋装置，涉及农业机器人技术领域，包括开袋组件、运袋组件和套袋组件，开袋组件的上端设有用于放入纸袋的放袋口，开袋组件内的纸袋开口朝上且缺口朝外设置，开袋组件的一侧设有用于纸袋推出的出袋口，出袋口的上端对应纸袋缺口的位置设有向下延伸的压片，开袋组件向外推纸袋并使纸袋接触压片时，压片能够压住纸袋上与缺口相对的一侧以便于开袋组件的撑开部伸入纸袋内，并使纸袋撑开，运袋组件能够带动套袋组件和纸袋移动至目标幼果位置，套袋组件能够夹取撑开后的纸袋并带动纸袋套入目标幼果上，以及压紧纸袋的开口。本发明能够实现对苹果幼果的自动套袋，节约人力物力资源。

Description

一种苹果幼果套袋装置

技术领域

本发明涉及农业机器人技术领域，具体是涉及一种苹果幼果套袋装置。

背景技术

苹果套袋技术作为提高果品质量、生产无公害果品的主要举措，在苹果培育与生产工业中具有重要的作用。对苹果幼果套袋，不但能有效预防病虫的危害、减少果面的污染、降低病虫果率，还能减少农药残留量、促进苹果表面着色、提高果品质量及附增经济效益。由于对苹果幼果套袋步骤较为繁琐，要求精准度较高，故当下对苹果幼果进行套袋主要依靠人工作业，机械化套袋方式极其稀少。人工套袋作为传统套袋方式，需要占用的人力成本高，消耗时间长，而且在质量上有所参差。因此，设计一种自动化苹果幼果套袋装置，以减少人力物力资源的流损，具有十分重要的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种苹果幼果套袋装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现对苹果幼果的自动套袋，节约人力物力资源。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种苹果幼果套袋装置，包括开袋组件、运袋组件和套袋组件，所述开袋组件的上端设有用于放入纸袋的放袋口，所述开袋组件内的纸袋开口朝上且缺口朝外设置，所述开袋组件的一侧设有用于纸袋推出的出袋口，所述出袋口的上端对应纸袋缺口的位置设有向下延伸的压片，所述开袋组件向外推纸袋并使纸袋接触所述压片时，所述压片能够压住纸袋上与缺口相对的一侧以便于所述开袋组件的撑开部伸入纸袋内，并使纸袋撑开，所述运袋组件能够带动所述套袋组件和纸袋移动至目标幼果位置，所述套袋组件能够夹取撑开后的纸袋并带动纸袋套入目标幼果上，以及压紧纸袋的开口。

优选的，还包括框架，所述开袋组件、所述运袋组件和所述套袋组件均安装于所述框架上。

优选的，所述开袋组件包括储袋盒、压袋挡板、推动元件、撑袋爪和压片，所述撑袋爪为所述开袋组件的撑开部，且所述撑袋爪活动安装于所述框架的上端，所述储袋盒内用于存放纸袋，所述储袋盒的两端开口，其中一端形成所述出袋口，所述放袋口开设于所述储袋盒上端面远离所述出袋口的一端，所述压袋挡板位于所述储袋盒上远离所述出袋口的一端，所述推动元件能够推动所述压袋挡板带动纸袋向靠近所述出袋口的方向移动。

优选的，所述推动元件包括两组滚珠丝杆机构和两个夹持元件，一组所述滚珠丝杆机构的上的滑块连接一所述夹持元件，两个所述滚珠丝杆机构分别位于所述储袋盒的两侧，所述储袋盒上对应各所述滚珠丝杆机构的位置均设有一长条孔，所述长条孔的长度方向与储袋盒两侧开口的连线垂直，所述压袋挡板的两端经所述长条孔伸出所述储袋盒并分别与一所述夹持元件连接，所述夹持元件与所述滚珠丝杆机构上的滑块连接。

优选的，所述出袋口处还设有挡片，所述挡片用于对纸袋限位。

优选的，所述框架的上端设有滑轨，所述撑袋爪安装于所述滑轨上，且所述撑袋爪能够升降和开合。

优选的，所述运袋组件包括主控机构和六轴机械臂，所述六轴机械臂安装于所述框架上，所述六轴机械臂和所述套袋组件均与所述主控机构电连接，所述主控机构用于控制所述六轴机械臂和所述套袋组件动作，所述六轴机械臂与所述套袋组件连接，并带动所述套袋组件向靠近或远离目标幼果的方向移动。

优选的，所述套袋组件包括两组相对设置的夹持单元，两组所述夹持单元分别用于夹持纸袋的两侧，所述夹持单元包括旋转压袋机构、伸缩元件和套袋爪，两组所述伸缩元件相对设置且均安装于所述六轴机械臂上，所述旋转压袋机构安装于所述伸缩元件上，并能够在所述伸缩元件的带动下向靠近或远离所述套袋爪的方向移动，所述旋转压袋机构还与一电机连接，并能够带动纸袋的开口翻转折叠，所述套袋爪能够合拢与打开。

优选的，所述套袋爪包括两个套袋杆，所述套袋杆的一端设有夹持杆，所述夹持杆与所述套袋杆之间呈钝角，两个所述套袋杆的中部铰接，且两个所述夹持杆的朝向一致，所述主控机构能够带动两个所述套袋杆向相互靠近或远离的方向转动，并实现两个所述夹持杆之间的距离调节。

优选的，所述伸缩元件包括伸缩框、伸缩丝杠和伸缩滑块，所述伸缩丝杠与一伸缩电机连接，并能够在所述伸缩电机的带动下转动，以使所述伸缩滑块沿所述伸缩丝杠往复移动；所述旋转压袋机构包括转动杆和压袋板，所述转动杆的一端与一转动电机连接，所述转动电机安装于所述伸缩滑块上，所述压袋板包括相互垂直的连接板和翻转板，所述连接板的一端固定在所述转动杆上，所述连接板的另一端与所述翻转板的一端连接，所述翻转板与所述转动杆平行，所述转动杆和压袋板之间的区域用于放置纸袋开口，且所述转动杆和所述翻转板分别位于纸袋开口的两侧，所述转动电机用于带动所述转动杆和所述翻转板转动，并使所述翻转板带动纸袋的开口以及纸袋开口处的铁丝翻转折叠。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的苹果幼果套袋装置，开袋组件的上端设有用于放入纸袋的放袋口，以通过开袋组件对多个纸袋进行临时储存，提高工作效率，开袋组件内的纸袋开口朝上且缺口朝外设置，便于纸袋自下至上套在目标幼果上，开袋组件的一侧设有用于纸袋推出的出袋口，出袋口的上端对应纸袋缺口的位置设有向下延伸的压片，纸袋为上端开口，且一侧上端设有缺口的设计，开袋组件向外推纸袋并使纸袋接触压片时，压片能够压住纸袋上与缺口相对的一侧以使纸袋轻微张开，进而便于开袋组件的撑开部伸入纸袋内，并通过撑开部带动纸袋完全撑开，以便于套住目标幼果，运袋组件能够带动套袋组件和纸袋移动至目标幼果位置，并使纸袋位于目标幼果下方，套袋组件能够夹取撑开后的纸袋，以使撑开部脱离纸袋内部，并带动纸袋套入目标幼果上，压紧纸袋的开口，实现自动化套袋。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中的苹果幼果套袋装置的结构示意图(一种状态)；

图2是本发明中的苹果幼果套袋装置的结构示意图(另一种状态)；

图3是本发明中开袋组件的结构示意图；

图4是本发明中套袋组件的结构示意图；

图5是本发明中撑袋爪合拢时的示意图；

图6是本发明中撑袋爪打开时的示意图；

图7是本发明中套袋组件在初始状态时的示意图；

图8是本发明中套袋组件对纸袋初步收口时的示意图；

图9是本发明中套袋组件准备对纸袋封口时的示意图(套袋爪合拢)；

图10是本发明中套袋组件准备对纸袋封口时的示意图(套袋爪打开)；

图11是本发明中套袋组件对纸袋封口时的示意图；

图12是本发明中套袋组件在缩回状态时的示意图；

图13是本发明中纸袋的结构示意图；

图中：1-框架，2-滑轨，3-夹持元件，4-滚珠丝杠机构，5-压片，6-储袋盒，7-撑袋爪，8-六轴机械臂，9-套袋爪，10-伸缩元件，11-旋转压袋机构，12-夹持单元，13-套袋杆，14-夹持杆，15-转动杆，16-翻转板，17-纸袋，18-缺口，19-铁丝。

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。

本发明的目的是提供一种苹果幼果套袋装置，以解决现有的苹果套袋占用人工成本高的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图12所示，本实施例提供一种苹果幼果套袋装置，包括开袋组件、运袋组件和套袋组件，开袋组件的上端设有用于放入纸袋17的放袋口，以通过开袋组件对多个纸袋17进行临时储存，提高工作效率，开袋组件内的纸袋17开口朝上且缺口18朝外设置，便于纸袋17自下至上套在目标幼果上，开袋组件的一侧设有用于纸袋17推出的出袋口，出袋口的上端对应纸袋17缺口18的位置设有向下延伸的压片5，纸袋17为上端开口，且一侧上端设有缺口18的设计，开袋组件向外推纸袋17并使纸袋17接触压片5时，压片5能够压住纸袋17上与缺口18相对的一侧以使纸袋17轻微张开，进而便于开袋组件的撑开部伸入纸袋17内，并通过撑开部带动纸袋17完全撑开，以便于套住目标幼果，运袋组件能够带动套袋组件和纸袋17移动至目标幼果位置，并使纸袋17位于目标幼果下方，套袋组件能够夹取撑开后的纸袋17，以使撑开部脱离纸袋17内部，并带动纸袋17套入目标幼果上，以及压紧纸袋17的开口，实现自动化套袋。

具体地，本实施例还包括框架1，开袋组件、运袋组件和套袋组件均安装于框架1上，以实现对各组件的集成，便于整体移动。开袋组件位于框架1下端，运袋组件和套袋组件均位于框架1的上端，框架1为铝型材搭建而成。

开袋组件包括储袋盒6、压袋挡板、推动元件、撑袋爪7和压片5，撑袋爪7为开袋组件的撑开部，且撑袋爪7活动安装于框架1的上端，以便于撑袋爪7进入纸袋17内，并对纸袋17撑开，储袋盒6内用于存放纸袋17，储袋盒6的两端开口，其中一端形成出袋口，放袋口开设于储袋盒6上端面远离出袋口的一端，压袋挡板位于储袋盒6上远离出袋口的一端，推动元件能够推动压袋挡板带动纸袋17向靠近出袋口的方向移动，进而实现纸袋17的轻微撑开与推出。

推动元件包括两组滚珠丝杆机构和两个夹持元件3，一组滚珠丝杆机构的上的滑块连接一夹持元件3，两个滚珠丝杆机构分别位于储袋盒6的两侧，储袋盒6上对应各滚珠丝杆机构的位置均设有一长条孔，长条孔的长度方向与储袋盒6两侧开口的连线垂直，压袋挡板的两端经长条孔伸出储袋盒6并分别与一夹持元件3连接，夹持元件3与滚珠丝杆机构上的滑块连接，进而通过滚珠丝杠机构4的动作，实现滑块带动夹持元件3移动，夹持元件3带动压袋挡板推出纸袋17，并通过长条孔实现限位。

出袋口处还设有挡片，挡片用于对纸袋17限位，避免纸袋17在出袋口处掉落。挡块为两个，且在出袋口处相对设置。

框架1的上端设有滑轨2，撑袋爪7安装于滑轨2上，且撑袋爪7能够升降和开合，撑袋爪7的工作通过主控机构控制，撑袋爪7包括一主杆与四个爪部，四个爪部的一端安装在主杆的外周，撑袋爪7可沿主杆上下平动，且对于撑袋爪7的升降和开合原理均为现有常规设计。

运袋组件包括主控机构和六轴机械臂8，六轴机械臂8安装于框架1上，六轴机械臂8和套袋组件均与主控机构电连接，主控机构用于控制六轴机械臂8和套袋组件动作，六轴机械臂8与套袋组件连接，并带动套袋组件向靠近或远离目标幼果的方向移动，六轴机械臂8为现有成熟技术，具体原理在此不再赘述。

套袋组件包括两组相对设置的夹持单元12，两组夹持单元12分别用于夹持纸袋17的两侧，以实现对纸袋17的夹取，以带动纸袋17对目标幼果进行套袋，夹持单元12包括旋转压袋机构11、伸缩元件10和套袋爪9，两组伸缩元件10相对设置且均安装于六轴机械臂8上，两组套袋爪9也相对设置且均安装于六轴机械臂8上，进而便于通过六轴机械臂8带动两组套袋爪9向相互靠近或远离的方向移动，旋转压袋机构11安装于伸缩元件10上，并能够在伸缩元件10的带动下向靠近或远离套袋爪9的方向移动，进而便于将旋转压袋机构11移动至套袋爪9所形成的区域处，旋转压袋机构11还与一电机连接，并能够带动纸袋17的开口翻转折叠，实现套袋后的封口，套袋爪9能够合拢与打开，合拢使能够带动纸袋17套向目标幼果，打开时，能够松开纸袋17。

套袋爪9包括两个套袋杆13，套袋杆13的一端设有夹持杆14，夹持杆14与套袋杆13之间呈钝角，两个套袋杆13的中部铰接，且两个夹持杆14的朝向一致，主控机构能够通过套袋爪9端部的微型电机带动两个套袋杆13向相互靠近或远离的方向转动，并实现两个夹持杆14之间的距离调节，类似于现有技术中电动剪刀的动力结构，能够实现套袋爪9的张开与闭合，两个夹持杆14之间用于夹持纸袋17的侧边。

伸缩元件10包括伸缩框、伸缩丝杠和伸缩滑块，伸缩丝杠与一伸缩电机连接，并能够在伸缩电机的带动下转动，以使伸缩滑块沿伸缩丝杠往复移动，进而实现套袋爪9的移动；旋转压袋机构11包括转动杆15和压袋板，转动杆15的一端与一转动电机连接，转动电机安装于伸缩滑块上，压袋板包括相互垂直的连接板和翻转板16，连接板的一端固定在转动杆15上，连接板的另一端与翻转板16的一端连接，翻转板16与转动杆15平行，转动杆15和压袋板之间的区域用于放置纸袋17开口，且转动杆15和翻转板16分别位于纸袋17开口的两侧，转动电机用于带动转动杆15和翻转板16转动，并使翻转板16带动纸袋17的开口以及纸袋17开口处的铁丝19翻转折叠。

使用本实施例提供的苹果幼果套袋装置，具体工作流程如下：

先通过进袋口将纸袋17有缺口18的一面朝向前端放入开袋组件内部，由压袋挡板推动纸袋17向前平移。压到前端后，压片5抵住纸袋17的缺口18，从而使纸袋17的开口轻微张开，撑袋爪7向下伸入微开的袋口中(如图5)，并使撑袋爪7张开(如图6)，打开纸袋17。其中，撑袋爪7的张开与闭合采取现有技术进行驱动。

然后，撑袋爪7保持张开的状态上升，进而提起纸袋17，此时套袋爪9处于张开状态(如图7)。套袋爪9夹持纸袋17后，撑袋爪7合拢并向上运动离开纸袋17，六轴机械臂8驱动套袋爪9携带已撑开的纸袋17移动至目标幼果位置，通过主控机构控制六轴机械臂8和套袋爪9完成幼果的初步套袋，再将套袋爪9合拢以达到初步收口的效果(如图8)。

初步收口完成后，套袋爪9侧边的伸缩元件10伸出旋转压袋机构11以代替套袋爪9的下半部分抵住袋口下端(如图9)，套袋爪9的下半部分各旋转90°打开(如图10)，便于下一步压紧袋口。此时，纸袋17的上部分位于压袋板与转动杆15之间。当转动电机驱动时，压袋板带动纸袋17的上部绕转动杆15翻转折叠旋转180°，进而实现压紧袋口的动作(如图11)。完成后伸缩元件10将旋转压袋机构11缩回(如图12)，套袋爪9撤回，借助袋口铁丝19(如图13)的刚性进行定形，完成套袋。

本实施例提供的苹果幼果套袋装置具有以下优点：

(1)能够实现对合拢纸袋17的打开，以及对苹果幼果的自动套袋。使用时将纸袋17按叠放入装置即可，操作简便。因此可以减少大量重复套袋操作所带来的人力消耗，从而降低人力成本，解放果农的双手。

(2)在最终的套袋收口部分采用了创新设计的收口结构，克服了普通收口装置在纸袋17折叠收口后无法撤出收口夹具的问题，并且较好地模拟了人工收口的方式，利用纸袋17袋口的铁丝19，实现了袋口较为稳固的定型，使得袋口不容易因风、擦碰等外力因素而散开，导致套袋失败。

(3)在运送纸袋17与最后套袋的步骤中，只使用了同一组纸袋17夹具(套袋爪9)与纸袋17向接触，无需更换夹具以及夹持方式，因此过程更为简单可行，能够减少干扰因素对装置的影响，方便后续的优化设计。

因此，本实施例提供的苹果幼果套袋装置，能够实现纸袋17的打开、运送至目标位置和套袋。相比于现在主流的人工套袋，其无需果农去做细节的套袋工作，只需要将本实施例提供的苹果幼果套袋装置放置于合适位置即可。因此，本实施例具有较强的实用性，能够提高套袋的效率与质量，大幅减少果农的工作量。

本实施例提供的苹果幼果套袋装置还可以用于其它果树幼果的套袋。

本说明书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，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种苹果幼果套袋装置，其特征在于：包括开袋组件、运袋组件和套袋组件，所述开袋组件的上端设有用于放入纸袋的放袋口，所述开袋组件内的纸袋开口朝上且缺口朝外设置，所述开袋组件的一侧设有用于纸袋推出的出袋口，所述出袋口的上端对应纸袋缺口的位置设有向下延伸的压片，所述开袋组件向外推纸袋并使纸袋接触所述压片时，所述压片能够压住纸袋上与缺口相对的一侧以便于所述开袋组件的撑开部伸入纸袋内，并使纸袋撑开，所述运袋组件能够带动所述套袋组件和纸袋移动至目标幼果位置，所述套袋组件能够夹取撑开后的纸袋并带动纸袋套入目标幼果上，以及压紧纸袋的开口；

还包括框架，所述开袋组件、所述运袋组件和所述套袋组件均安装于所述框架上；

所述开袋组件包括储袋盒、压袋挡板、推动元件、撑袋爪和压片，所述撑袋爪为所述开袋组件的撑开部，且所述撑袋爪活动安装于所述框架的上端，所述储袋盒内用于存放纸袋，所述储袋盒的两端开口，其中一端形成所述出袋口，所述放袋口开设于所述储袋盒上端面远离所述出袋口的一端，所述压袋挡板位于所述储袋盒上远离所述出袋口的一端，所述推动元件能够推动所述压袋挡板带动纸袋向靠近所述出袋口的方向移动；

所述运袋组件包括主控机构和六轴机械臂，所述六轴机械臂安装于所述框架上，所述六轴机械臂和所述套袋组件均与所述主控机构电连接，所述主控机构用于控制所述六轴机械臂和所述套袋组件动作，所述六轴机械臂与所述套袋组件连接，并带动所述套袋组件向靠近或远离目标幼果的方向移动；

所述套袋组件包括两组相对设置的夹持单元，两组所述夹持单元分别用于夹持纸袋的两侧，所述夹持单元包括旋转压袋机构、伸缩元件和套袋爪，两组所述伸缩元件相对设置且均安装于所述六轴机械臂上，所述旋转压袋机构安装于所述伸缩元件上，并能够在所述伸缩元件的带动下向靠近或远离所述套袋爪的方向移动，所述旋转压袋机构还与一电机连接，并能够带动纸袋的开口翻转折叠，所述套袋爪能够合拢与打开；

所述套袋爪包括两个套袋杆，所述套袋杆的一端设有夹持杆，所述夹持杆与所述套袋杆之间呈钝角，两个所述套袋杆的中部铰接，且两个所述夹持杆的朝向一致，所述主控机构能够带动两个所述套袋杆向相互靠近或远离的方向转动，并实现两个所述夹持杆之间的距离调节；

所述伸缩元件包括伸缩框、伸缩丝杠和伸缩滑块，所述伸缩丝杠与一伸缩电机连接，并能够在所述伸缩电机的带动下转动，以使所述伸缩滑块沿所述伸缩丝杠往复移动；所述旋转压袋机构包括转动杆和压袋板，所述转动杆的一端与一转动电机连接，所述转动电机安装于所述伸缩滑块上，所述压袋板包括相互垂直的连接板和翻转板，所述连接板的一端固定在所述转动杆上，所述连接板的另一端与所述翻转板的一端连接，所述翻转板与所述转动杆平行，所述转动杆和压袋板之间的区域用于放置纸袋开口，且所述转动杆和所述翻转板分别位于纸袋开口的两侧，所述转动电机用于带动所述转动杆和所述翻转板转动，并使所述翻转板带动纸袋的开口以及纸袋开口处的铁丝翻转折叠。

2.根据权利要求1所述的苹果幼果套袋装置，其特征在于：所述推动元件包括两组滚珠丝杆机构和两个夹持元件，一组所述滚珠丝杆机构的上的滑块连接一所述夹持元件，两个所述滚珠丝杆机构分别位于所述储袋盒的两侧，所述储袋盒上对应各所述滚珠丝杆机构的位置均设有一长条孔，所述长条孔的长度方向与储袋盒两侧开口的连线垂直，所述压袋挡板的两端经所述长条孔伸出所述储袋盒并分别与一所述夹持元件连接，所述夹持元件与所述滚珠丝杆机构上的滑块连接。

3.根据权利要求1所述的苹果幼果套袋装置，其特征在于：所述出袋口处还设有挡片，所述挡片用于对纸袋限位。

4.根据权利要求1所述的苹果幼果套袋装置，其特征在于：所述框架的上端设有滑轨，所述撑袋爪安装于所述滑轨上，且所述撑袋爪能够升降和开合。