CN208175407U - 高空水果采摘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高空水果采摘器，包括采摘头、采摘杆和驱动机构；所述采摘头为中空球形，包括固定爪和活动爪；所述固定爪固定在采摘杆顶端，为半球形，其上设有一斜开口；所述活动爪底部通过转轴安装在采摘杆顶端，活动爪外侧连接一复位弹簧，所述复位弹簧另一端固连在采摘杆上；所述活动爪和固定爪之间设有一弹性件，所述弹性件连接钢丝绳，所述钢丝绳穿插在采摘杆内，另一端连接驱动机构，通过驱动机构联动钢丝绳和活动爪实现采摘头的开合。本申请的采摘器使用方便灵活、切割准确快捷，可适时调节电动或手动操作。

Description

高空水果采摘器

技术领域

本实用新型属于农业机械，特别是涉及一种高空水果采摘器。

背景技术

常见类似采摘装置为纯手动操作采摘，通过握住连接绳索的按压手柄，由绳索控制固定采摘杆头部采摘爪头，抓住水果，强行拉拽采摘，单个收集(例如CN 103797972 A、CN2514634 Y、以及市场上常见的一种名为三爪摘果器的装置等)。完全人力操作，费力，不适合长时间作业和大量采摘。长度固定，高处范围采摘不到，过低处采摘，操作起来别扭，不方便。拉拽采摘会导致果树损伤，也不能保证水果无伤痕，对水果美观和果树再生产有影响。没有收集装置，单个收集，效率很低。部分常见采摘装置由采摘杆，拉绳和杆子头部弹簧剪刀组成。通过手拉绳索采摘，拉绳控制剪刀剪切树枝。使带着树枝的水果掉到地上，再进行收集。(例如市场上常见的一种名为高空剪树摘果器的装置等)即使加装网袋，网袋只能悬挂在杆头剪刀下的位置(例如CN 107231887 A以及市场上常见的一种名为枇杷桃子采摘器的带布袋的采摘装置等)，待收集一定数量后再停止作业，从网袋倒出水果。但是存在的缺点是：拉绳剪切采摘同样很费人力；剪切树枝采摘明显很伤果树，伤了果实保证不了来年收成；无网兜情况下落地果子会有很大损伤；若加装网袋，悬在半空随着重量增加十分费力，不适合长时间大量作业。少部分未出现于市场的采摘装置，使用普通网管收集(例如CN107371602 A、CN 107306599 A、CN 107548698 A等)。水果落入管道后落至地面，普通导管收集，减速效果不明显，水果下落速度快，会导致水果下落过快，容易摔坏。偶有采摘装置使用塑料导管，内设等间距伸缩网，等距减速效果不佳(例如CN 107278517 A、CN 107580872A)。但是等间距减速效果不佳，十分影响劳动效率，导管柔韧性明显没有柔性网材质好，而且质量太重，增加了劳动负担。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的上述缺陷，本申请提供了一种采摘更方便灵活，切割准确快捷的高空水果采摘器。

技术方案：本实用新型所述的一种高空水果采摘器，包括采摘头、采摘杆和驱动机构；所述采摘头为中空球形，包括固定爪和活动爪；所述固定爪固定在采摘杆顶端，为半球形，其上设有一斜开口；所述活动爪底部通过转轴安装在采摘杆顶端，活动爪外侧连接一复位弹簧，所述复位弹簧另一端固连在采摘杆上；所述活动爪和固定爪之间设有一弹性件，所述弹性件连接钢丝绳，所述钢丝绳穿插在采摘杆内，另一端连接驱动机构，通过驱动机构联动钢丝绳实现活动爪的开合。

所述驱动机构为电动推杆或者机械手柄。

优选的，所述驱动机构包括一设置在采摘杆内的推杆组件，所述推杆组件包括上滑动片、下滑动片、电动推杆、导线、开孔挡板、压簧，所述钢丝绳与上滑动片固定连接，电动推杆固定在上滑动片和下滑动片之间，压簧固定在下滑动片和开孔挡板之间，所述开孔挡板与采摘杆固定连接，所述导线穿过压簧和开孔挡板后连接电源和开关，使得所述上滑动片和下滑动片可在电动推杆和压簧的作用下，沿采摘杆内壁滑动。

进一步的，上述驱动机构还可进一步改进，在所述下滑动片外连接另一钢丝绳，另一钢丝绳另一端穿过压簧和开孔挡板连接一机械手柄，实现机械和电动控制一体化。

其中，所述另一钢丝绳长度可根据实际情况进行调节。为了便于通过调节另一钢丝绳的长短实现采摘杆的伸缩调节，优选的在所述下滑动片和另一钢丝绳之间设置一S扣。

进一步的，为了使得采摘头更灵活方便，所述活动爪包括切割爪和辅助爪。

其中，所述辅助爪为两个，位于切割爪两侧，并且所述切割爪设置在固定爪正对面。

进一步的，所述切割爪自由端设有一可拆卸T形刀片，所述固定爪的对应位置设有一切割余量槽口。

优选的，所述斜开口设置在固定爪的中下部。

更优选的，所述斜开口外连一收集网，所述收集网内设有非等间距倒口，最大限度的避免水果碰撞或者摔伤、剐蹭。

进一步优选的，采摘杆之间通过旋拧式伸缩接头连接，以便于实现采摘杆的伸缩，用于不同高度水果的采摘。具体可以是，采摘杆设置有粗节和细节，分别通过旋拧式伸缩接头连接。拧动松开螺旋套头，实现细节伸缩，拧紧螺旋套头，采摘杆固定，采摘不同高度水果。

伸缩杆伸缩接头为旋拧式，由外旋套(内螺纹)和内管套(外有螺纹、有一定韧性，管上开有条状槽口)构成。内管套紧密配合在伸缩杆粗节头部。旋紧外套，内管套壁紧贴伸缩管细节，紧密配合，固定伸缩杆长度。反向转动，内管套壁与伸缩管细节间松开，伸缩杆子的细节调节长度。驱动机构为机械手柄时，增减调节活动钢丝绳长度(替换不同长度的另一钢丝绳)，配合杆伸缩。驱动装置为电动推杆时，钢丝绳与机械手柄间断开连接，S扣空置，不连接另一钢丝绳，驱动装置均在细杆内。电源导线设有余量，伸缩杆可自由伸缩。

为了进一步的便于操作，可以在采摘杆上设置一圈儿软胶的手握杆套。

上述涉及到的固定方式可以选用任何常规可实现的方式，例如：管套可以由胶粘或紧固螺钉固定在采摘杆顶端；钢丝绳和另一钢丝绳与滑动片之间可以直接焊接为一体；压簧一端胶粘或焊接方式固定在开孔挡板正中位置，压簧另一端自由伸长向下滑动片。另外，滑动片处的压簧，直径略小于伸缩杆内壁；开孔挡板的开孔用于钢丝绳和导线穿过。

工作原理：本申请的高空水果采摘杆，未使用状态下，复位弹簧和弹性件均处于自由状态，在驱动机构的作用下，钢丝绳牵动弹性件，带动活动爪靠近固定爪实现闭合摘下水果，复位弹簧被拉动处于紧绷状态，将摘下的水果通过固定爪上的斜开口倒出即完成采摘；在紧绷复位弹簧的作用下，活动爪开启，弹性件复位，进入下一轮采摘。进一步在设有切割爪的情况下，T形刀片的安装更便于带果蒂水果的采摘；在设有带非等间距倒口的收集网的情况下，采摘好的水果直接通过斜开口和收集网落入收集框即可。

在驱动机构为电动推杆的情况下，接通电源，将开关拨动至正转，驱动直流电动推杆正向工作，推动钢丝绳联动滑动片向下移动(这里的“下”指的采摘器尾部方向)，压缩压簧联动钢丝绳向下拉拽，经弹性件拉动活动爪，实现切割爪和辅助爪迅速闭合，两侧辅助爪推动水果向内合拢，果蒂被推动至中间刀片切割位置，中间切割爪头部T形刀片同步切断果蒂，刀片部分切入切割余量槽口中，确保完全切断；所采摘水果落入采摘头腹腔，从斜开口自由落入柔性非等间距落地式缓冲收集网中，多级非等间距减速倒口，缓慢落到地面收集筐中；采摘完毕，将开关拨动至反转，在压簧和复位弹簧辅助下装置回到采摘前状态进行下一轮采摘。

在驱动机构为机械手柄的情况下，确保电动装置处于归零状态，即推杆收缩状态，控制开关处于零位，滑动片移动范围内空出；一手握住采摘杆，一手握住机械手柄，按压杠杆方式带动钢丝绳联动整体，滑动片与上下两段钢丝绳联动，可在管壁内自由的上下移动，实现水果的采摘；后续与电动工作步骤相同，采摘后松手，依靠压簧和复位弹簧，装置回到采摘前状态。

有益效果：相比较于现有技术，本申请具有以下优势：

(1)本采摘器有电动和人工两种驱动方式，电动采摘实现了现代化机电结合的优点，方便快捷，提高效率，省力，符合机械设计要求；人工驱动在采摘数量少的情况下反应灵活机动性强优点突出，也可满足需要实现手动采摘的特殊情况要求；

(2)推杆在社会各方面应用广泛，却少见于采摘装置；在采摘装置中引用直流电动推杆装置，以机械力代替人力，降低劳动强度，体现了机械便捷人类生活，降低劳动强度的作用；

(3)本采摘器完美的弥补了市场采摘器不可伸缩缺陷，可轻易伸缩调节，采摘不同高度的果实；避免了人工采摘的危险；解决了高处难以采摘的难点；便于携带方便在果树林中移动采摘；

(4)本采摘器自携带收集装置，采摘节省了单个收集时间，大大减少了采摘时间，提高了采摘效率；本采摘器采用两爪辅助，中爪切割采摘的方式，目前未见于其他类似采摘装置；稳定切断保留部分果蒂，有利于美观，利于销售，不损伤水果，柔性采摘，不损伤果树，满足果树持续生产要求；

(5)本采摘器采用的刀片易于拆卸，同时满足需求，适用于长果蒂水果和短蒂无蒂水果的采摘，满足市场上大多常见水果采摘，功能是市场上单一水果采摘装置未能实现的；

(6)本采摘器柔性非等间距倒口缓冲收集网(落地式)，分级减速，完美的实现了无损伤缓冲收集果子，非等间距设置缓冲紧缩倒口，逐级减速，使水果最终缓慢落入收集筐，避免损伤，保证质量；

(7)在手动采摘情况下，常见采摘装置长度不可调节；本装置通过改进，可轻易手动调节采摘杆内部另一钢丝绳长度，配合采摘杆伸缩；完美解决了采摘杆伸缩与内部固定钢丝结构冲突的情况；接头使用扣接方式，s扣连结可调节柔性钢丝绳，通过更换不同长度钢丝绳配合采摘杆伸缩，调节起来方便快捷。

附图说明

图1是本申请整体结构示意图；

图2是采摘头打开结构示意图；

图3是采摘头闭合结构示意图；

图4是采摘头活动爪面结构示意图；

图5是采摘头固定爪面结构示意图；

图6是采摘爪内部连接示意图；

图7是采摘杆内推杆组件结构示意图；

图8是推杆组件示意图；

图9是采摘杆内另一钢丝绳连接示意图；

图10是S扣连接示意图；

图11是机械手柄连接示意图；

图12旋拧式伸缩接头示意图；

图13是收集网结构示意图。

其中，采摘头(1)、采摘杆(2)、驱动机构(3)、固定爪(4)、斜开口(401)、切割余量槽口(402)、管套(403)、安装架(404)、固定爪安装孔(405)、活动爪(5)、复位弹簧(501)、凸出件(502)、活动爪安装孔(503)、弹性件(6)、钢丝绳(7)、驱动机构(8)、推杆组件(9)、上滑动片(901)、下滑动片(902)、电动推杆(903)、导线(904)、开孔挡板(905)、压簧(906)、电源(10)、开关(11)、另一钢丝绳(12)、机械手柄(13)、S扣(14)、切割爪(15)、T形刀片(1501)、辅助爪(16)、收集网(17)、倒口(1701)、旋拧式伸缩接头(18)、收集筐(19)、第一连接件(20)、手握杆套(21)、第二连接件(22)。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请作出详细说明。

如图1所示的一种高空水果采摘器，包括采摘头1、采摘杆2和驱动机构3；其中，采摘头1为中空球形，如图2、图3、图4和图5所示，包括固定爪4和活动爪5；固定爪4固定在采摘杆2顶端，为半球形，其中下部设有一斜开口401；活动爪5底部通过转轴安装在采摘杆2顶端，活动爪5外侧连接一复位弹簧501，复位弹簧501另一端固连在采摘杆2上；更具体的，固定爪4为带收集斜开口401的半球爪，其底部设有一管套403，套接在采摘杆2顶端后通过螺丝固定即可，所述管套403上设有用于安装活动爪的安装架404。所述活动爪5底背部设有一凸出件502，将凸出件502与安装架404通过螺丝连接形成一转轴，使得活动爪5可沿该转轴活动开合。其中，管套403、安装架404与固定爪4为一体式。

如图2、图3、图4和图5所示，活动爪5包括切割爪15和辅助爪16。其中，辅助爪16为两个，位于切割爪15两侧，并且切割爪15设置在固定爪4正对面。切割爪15自由端设有一可拆卸T形刀片1501，固定爪4的对应位置设有一切割余量槽口402，便于采摘时切割咬合。如图6所示，活动爪5和固定爪4之间通过一弹性件6连接，然后弹性件6再连接钢丝绳7，钢丝绳7穿插在采摘杆2内，另一端连接驱动机构8，通过驱动机构8联动钢丝绳7实现活动爪5的开合。具体的，固定爪4内部设有固定爪安装孔405，活动爪5内部设有活动爪安装孔503，首先将弹性件6一端固定在固定爪安装孔404上，然后通过第一连接件20将活动爪安装孔503和弹性件6另一端相连接，最后再在该连接处连接钢丝绳7，其中，第一连接件20为一S扣。

上述高空水果采摘器融合了电动和手动两种驱动方式，如图7和图8所示，所述驱动机构8包括一设置在采摘杆内的推杆组件9，所述推杆组件9包括上滑动片901、下滑动片902、电动推杆903、导线904、开孔挡板905、压簧906，所述钢丝绳7与上滑动片901固定连接，电动推杆903固定在上滑动片901和下滑动片902之间，压簧906固定在下滑动片902和开孔挡板905之间，开孔挡板905与采摘杆2固定连接，导线904穿过压簧906和开孔挡板905后连接电源10和开关11，使得上滑动片901和下滑动片902可在电源带动电动推杆903和压簧906的作用下，沿采摘杆内壁滑动。其中，更具体的，如图8所示，上滑动片901和下滑动片902之间通过四截短钢丝绳焊接在一起，电动推杆903通过螺栓固定在采摘杆内，位于上滑动片901和下滑动片902之间。

在所述下滑动片902外连接有另一钢丝绳12，如图9所示和图10所示，先在下滑动片902底部固设第二连接件22，然后通过S扣14连接另一钢丝绳12，便于根据实际情况调节所需另一钢丝绳12的长度。如图11所示，另一钢丝绳12另一端穿过压簧906和开孔挡板905连接一机械手柄13。

所述固定爪4的斜开口401外连一收集网17，如图13所示，所述收集网17内设有非等间距倒口1701，然后外连收集筐19。如图12所示，采摘杆2之间通过旋拧式伸缩接头18连接，以便于实现采摘杆的伸缩，用于不同高度水果的采摘。具体可以是，采摘杆2设置有粗节和细节，分别通过旋拧式伸缩接头18连接，拧动松开螺旋套头，实现细节伸缩，拧紧螺旋套头，采摘杆固定，采摘不同高度水果。为了进一步的便于操作，如图1所示的，还在采摘杆2上设置一圈儿软胶的手握杆套21。

上述高空水果采摘杆，未使用状态下，复位弹簧和弹性件均处于自由状态，在驱动机构为电动的情况下，接通电源，将开关拨动至正转，驱动直流电动推杆正向工作，推动钢丝绳联动滑动片向下移动(这里的“下”指的采摘器尾部方向)，压缩压簧联动钢丝绳向下拉拽，经弹性件拉动活动爪，实现切割爪和辅助爪迅速闭合，两侧辅助爪推动水果向内合拢，果蒂被推动至中间刀片切割位置，中间切割爪头部T形刀片同步切断果蒂，刀片部分切入切割余量槽口中，确保完全切断；所采摘水果落入采摘头腹腔，从斜开口自由落入柔性非等间距落地式缓冲收集网中，多级非等间距减速倒口，缓慢落到地面收集筐中；采摘完毕，将开关拨动至反转，在压簧和复位弹簧辅助下装置回到采摘前状态进行下一轮采摘。

在驱动机构为机械手柄的情况下，确保电动装置处于归零状态，即推杆收缩状态，控制开关处于零位，滑动片移动范围内空出；一手握住采摘杆，一手握住机械手柄，按压杠杆方式带动钢丝绳联动整体，滑动片与上下两段钢丝绳联动，可在管壁内自由的上下移动，实现水果的采摘；后续与电动工作步骤相同，采摘后松手，依靠压簧和复位弹簧，装置回到采摘前状态。

关于伸缩情况下钢丝绳状态备注：电动驱动下，伸缩自由进行，对联动钢丝绳无要求，手动采摘手柄仅起握持作用；手动情况下需在S扣上加减不同长度的另一钢丝绳，实现采摘，仅需将另一钢丝绳套在S形连接扣上，较为简便。

关于有果蒂水果及无果蒂水果采摘说明：无果蒂水果采摘只需轻易卸除采摘切割爪头部刀片，通过采摘头部轻微拉拽采摘，头部已经处理圆滑，无损伤，其他工作步骤类似，可完全满足有无果蒂的大多数常见水果采摘。

Claims (10)

1.一种高空水果采摘器，其特征在于，包括采摘头(1)、采摘杆(2)和驱动机构(3)；

所述采摘头(1)为中空球形，包括固定爪(4)和活动爪(5)；所述固定爪(4)固定在采摘杆(2)顶端，为半球形，其上设有一斜开口(401)；所述活动爪(5)底部通过转轴安装在采摘杆(2)顶端，活动爪(5)外侧连接一复位弹簧(501)，所述复位弹簧(501)另一端固连在采摘杆上；

所述活动爪(5)和固定爪(4)之间设有一弹性件(6)，所述弹性件(6)连接钢丝绳(7)，所述钢丝绳(7)穿插在采摘杆内，另一端连接驱动机构(3)，通过驱动机构(3)联动钢丝绳(7)和活动爪(5)实现采摘头的开合。

2.根据权利要求1所述的采摘器，其特征在于，所述驱动机构(3)为电动推杆或者机械手柄。

3.根据权利要求1所述的采摘器，其特征在于，所述驱动机构(3)包括一设置在采摘杆内的推杆组件(9)，所述推杆组件(9)包括上滑动片(901)、下滑动片(902)、电动推杆(903)、导线(904)、开孔挡板(905)、压簧(906)，所述钢丝绳(7)与上滑动片(901)固定连接，电动推杆(903)固定在上滑动片(901)和下滑动片(902)之间，压簧(906)固定在下滑动片(902)和开孔挡板(905)之间，所述开孔挡板(905)与采摘杆(2)固定连接，所述导线(904)穿过压簧(906)和开孔挡板(905)后连接电源(10)和开关(11)。

4.根据权利要求3所述的采摘器，其特征在于，所述下滑动片(902)外连接有另一钢丝绳，另一钢丝绳另一端穿过压簧(906)和开孔挡板(905)连接一机械手柄(13)。

5.根据权利要求4所述的采摘器，其特征在于，所述下滑动片(902)和另一钢丝绳之间还设置有一S扣(14)。

6.根据权利要求1所述的采摘器，其特征在于，所述活动爪(5)包括切割爪(15)和辅助爪(16)。

7.根据权利要求6所述的采摘器，其特征在于，所述辅助爪(16)为两个，位于切割爪(15)两侧，并且所述切割爪(15)设置在固定爪(4)正对面。

8.根据权利要求7所述的采摘器，其特征在于，所述切割爪(15)自由端设有一可拆卸T形刀片(1501)，所述固定爪(4)的对应位置设有一切割余量槽口(402)。

9.根据权利要求1所述的采摘器，其特征在于，所述斜开口(401)设置在固定爪(4)的中下部，所述斜开口(401)外连一收集网(17)，所述收集网(17)内设有非等间距倒口(1701)。

10.根据权利要求1所述的采摘器，其特征在于，所述采摘杆(2)为两个以上，相互之间通过旋拧式伸缩接头(18)连接。