CN208691784U - 自适应旋扭欠驱动水果采摘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计目的在于克服现有技术中依靠拉力或剪力采摘水果的缺陷，提出一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器：包括夹持柔性装置、旋扭装置、支撑装置、牵引驱动装置，夹持柔性装置设置在旋扭装置的上端，旋扭装置设置在支撑装置的上端，旋扭装置能够环绕支撑装置转动，形成旋转扭力，进而带动旋扭装置顶端连接的夹持柔性装置旋转，牵引驱动装置设置在夹持柔性装置下端内部的两侧，以为夹持柔性装置提供拉力，本实用新型的采摘器仿人体力学设计，具有结构简单、操作简便、省时省力、制造成本低等特点，作业时不伤果实，摘果效率高，采摘者还能进行大型果树中段、顶端水果的采摘作业，具有较高的经济效益。

Description

自适应旋扭欠驱动水果采摘器

技术领域

本实用新型涉及水果采摘器技术领域，尤其涉及一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器。

背景技术

在水果生产过程中，水果采摘是最耗时、费力的一个环节，但由于采摘环境的复杂性，采摘机械化程度并不高，主要还是通过手工采摘完成，但水果采摘又具有很强的时效性，手工采摘成本高，效率低，此外，高枝水果的采摘还具有一定的危险性，急需实现水果采摘的机械化。目前市面上的水果采摘器多种多样，有大型水果采摘机，也有小型简易的水果采摘机，水果在采摘过程中基本受力原理有拉伸、弯曲、扭转、剪切、碰撞等。大型水果采摘机价格昂贵，果农在考虑经济效益时放弃这种采摘机，小型简易的水果采摘机价格便宜，亦可基本满足水果采摘要求。现有采摘器在采摘水果时多以拉力分离果柄与树枝，容易造成水果内、外伤，影响果品的外观，不利于保鲜储藏，影响经济效益。

实用新型内容

有必要提出一种模仿人工采摘模式的自适应旋扭欠驱动水果采摘器。

一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，包括夹持柔性装置、旋扭装置、支撑装置、牵引驱动装置，夹持柔性装置设置在旋扭装置的上端，旋扭装置设置在支撑装置的上端，旋扭装置能够环绕支撑装置转动，形成旋转扭力，进而带动旋扭装置顶端连接的夹持柔性装置旋转，牵引驱动装置设置在夹持柔性装置下端内部的两侧，以为夹持柔性装置提供拉力，旋扭装置包括U型槽、空心管、弹簧，U型槽设置于夹持柔性装置的下端，U型槽侧壁板上开设有贯通的若干通孔，通孔之间相对设置，以与夹持柔性装置配合连接，U型槽中间开设有贯通的通孔，通孔底端内壁与空心管顶端外壁固定连接，空心管的底端与支撑装置插接连接，空心管的管壁上还开设有中空的旋扭轨道，旋扭轨道沿空心管的轴线方向呈反对称螺旋结构设置，旋扭轨道一端较高，一端较低，以使旋扭装置沿着旋扭轨道相对于支撑装置旋转，支撑装置的侧壁上设置螺栓，螺栓向外突出，使得螺栓与旋扭轨道配合，进而带动夹持柔性装置、旋扭装置旋转，弹簧设置在空心管内部，弹簧的下端与空心管的顶端固定连接，弹簧的上端设置在夹持柔性装置的下端，弹簧在U型槽中间开设的通孔内做伸缩运动。

优选的，所述夹持柔性装置包括摘头、销钉、L型连杆、衬片，摘头为空心半球形壳体，数量为两个，两个摘头之间形成采摘果实的作业空隙，在摘头的壳体腔内设置衬片，衬片为网状结构，摘头的底端与L型连杆的一端通过销钉连接，摘头与L型连杆之间能够相对转动，L型连杆的另一端设置有凸台结构，凸台结构与弹簧的上端搭接，以通过转动的凸台结构将弹簧的上端下压，L型连杆的中间弯折处开设与旋扭装置两端侧壁的通孔配合的孔，以通过销钉插入通孔的方式将L型连杆和旋扭装置转动连接。

优选的，所述L型连杆设置凸台结构的一端，还设置有悬挂尖部，悬挂尖部与L型连杆内侧之间形成间隙，牵引驱动装置一端绑在该间隙中。

优选的，所述悬挂尖部的末端，还设置有弯钩。

优选的，所述支撑装置还包括第一空心管、第二空心管，第一空心管两端开口，底端内壁设置螺纹凹槽，第一空心管的管壁上开设有通孔，通孔内部设置有螺纹，第一空心管顶端嵌入旋扭装置的空心管中，螺栓带有螺纹的一端与第一空心管管壁上的通孔连接，螺栓光滑的另一端外露在管壁的外侧，螺栓光滑的另一端与旋扭装置空心管的旋扭轨道滑动配合，使得旋扭轨道在受外力作用时沿着螺栓往返滑动，第二空心管两端开口，两端内壁均设置螺纹，第二空心管的一端与第一空心管的底端通过螺纹配合连接，另一端与手柄通过螺纹配合连接。

优选的，所述牵引驱动装置为钢丝绳或柔性细绳。

本实用新型提出的自适应旋扭欠驱动水果采摘器，摘头能够自适应不同形状、大小的水果，通过设置旋扭装置的空心管的旋扭轨道和支撑装置上的螺栓，使二者滑动配合，实现了夹持柔性装置的摘头相对于支撑装置转动，进而使水果同时受到拉力、旋转扭力作用直至果柄断裂，水果被摘头取下，本实用新型符合人手工采摘时的力学原理，可保证水果质量。

本实用新型的采摘器仿人体力学设计，具有结构简单、操作简便、省时省力、制造成本低等特点，作业时不伤果实，摘果效率高，采摘者还能进行大型果树中段、顶端水果的采摘作业，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为自适应旋扭欠驱动水果采摘器的主视图。

图2为自适应旋扭欠驱动水果采摘器的轴侧图

图3为旋扭装置的主视结构示意图。

图4为旋扭装置的轴侧图。

图5为夹持柔性装置中L型连杆的结构示意图。

图6为支撑装置的结构示意图。

图7为支撑装置中螺栓的结构示意图。

图中：夹持柔性装置10、摘头11、销钉12、L型连杆13、悬挂尖部131、弯钩132、衬片14、旋扭装置20、U型槽21、空心管22、旋扭轨道221、弹簧23、支撑装置30、第一空心管31、第二空心管32、螺栓33、牵引驱动装置40。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。

参加图1至图3，本实用新型实施例提供了一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，包括夹持柔性装置10、旋扭装置20、支撑装置30、牵引驱动装置40。夹持柔性装置10设置在旋扭装置20的上端，受到拉力作用后，将力传递给旋扭装置20，旋扭装置20设置在支撑装置30的上端，受到力的作用后，能够环绕支撑装置30转动，形成旋转扭力，进而带动旋扭装置20顶端连接的夹持柔性装置10旋转，使果实同时受到拉力和旋转扭力直至果柄断裂，被夹持柔性装置10采摘取下，牵引驱动装置40设置在夹持柔性装置10下端内部的两侧，以为夹持柔性装置10提供拉力。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图7，旋扭装置20包括U型槽21、空心管22、弹簧23，U型槽21设置于夹持柔性装置10的下端，U型槽21侧壁板上开设有贯通的若干通孔，通孔之间相对设置，以与夹持柔性装置10配合连接，U型槽21中间开设有贯通的通孔，通孔直径大于U型槽21的宽度，便于安装比通孔直径小的空心管22，通孔底端内壁与空心管22顶端外壁固定连接，保证U型槽21与空心管22结构稳定，受力一致，空心管22的底端与支撑装置30插接连接，空心管22的管壁上还开设有中空的旋扭轨道221，旋扭轨道221沿空心管22的轴线方向呈反对称螺旋结构设置，旋扭轨道221一端较高，一端较低，以使旋扭装置20沿着旋扭轨道221相对于支撑装置30旋转，支撑装置30的侧壁上设置螺栓33，螺栓33向外突出，使得螺栓33与旋扭轨道221配合，进而带动夹持柔性装置10、旋扭装置20旋转，弹簧23设置在空心管22内部，弹簧23的下端与空心管22的顶端固定连接，弹簧23的上端设置在夹持柔性装置10的下端，弹簧23在U型槽21中间开设的通孔内做伸缩运动。

参加图1、图2、图3、图5、图7，进一步，所述夹持柔性装置10包括摘头11、销钉12、L型连杆13、衬片14，摘头11为空心半球形壳体，数量为2个，两个摘头11之间形成采摘果实的作业空隙，在摘头11的壳体腔内设置衬片14，衬片14为网状结构，由海绵或泡沫材料制成，可防止采摘果实时出现碰伤、夹伤等情形，有效保护果实不受内、外力损伤，摘头11的底端与L型连杆13的一端通过销钉12连接，摘头11与L型连杆13之间能够相对转动，L型连杆13的另一端设置有凸台结构，凸台结构与弹簧23的上端搭接，以通过转动的凸台结构将弹簧23的上端下压，L型连杆13的中间弯折处开设与旋扭装置20两端侧壁的通孔配合的孔，以通过销钉12插入通孔的方式将L型连杆13和旋扭装置20转动连接。

进一步，所述L型连杆13设置凸台结构的一端，还设置有悬挂尖部131，悬挂尖部131与L型连杆13内侧之间形成间隙，牵引驱动装置40一端绑在该间隙中。悬挂尖部131的设置，便于牵引驱动装置40直接套挂连接，拆下时也很快捷，方便操作。

进一步，所述悬挂尖部131的末端，还设置有弯钩132，以防止牵引驱动装置40滑落。

参加图1、图2、图3、图6、图7，进一步，所述支撑装置30还包括第一空心管31、第二空心管32，第一空心管31两端开口，底端内壁设置螺纹凹槽，第一空心管31的管壁上开设有通孔，通孔内部设置有螺纹，第一空心管31顶端嵌入旋扭装置20的空心管22中，螺栓33带有螺纹的一端与第一空心管31管壁上的通孔连接，螺栓33光滑的另一端外露在管壁的外侧，螺栓33光滑的另一端与旋扭装置20空心管22的旋扭轨道滑动配合，使得旋扭轨道221在受外力作用时沿着螺栓33往返滑动，第二空心管32两端开口，两端内壁均设置螺纹，第二空心管32的一端与第一空心管31的底端通过螺纹配合连接，另一端与手柄通过螺纹配合连接，螺纹结构连接简单、通用，可根据实际情况随时拆卸更换。

参加图1、图2、图3、图5，牵引驱动装置40另一端穿过空心管22沿轴线自由垂落，位置与空心管22、支撑装置30的轴心重合，牵引驱动装置40另一端最终穿过手柄上预留的通孔，延伸到手柄外侧，采摘人员采摘时，拉动手柄上的牵引驱动装置40，即可将力传递给旋扭装置20。

进一步，所述牵引驱动装置40为钢丝绳或柔性细绳，具有较高的强度、韧性，接触性能好，耐磨损，操作简单易用。

本实用新型仿人体力学设计，利用了手工采摘者通过多年的采摘劳动总结出的一套完整、实用的水果采摘原理：即在采摘过程中用手握住并轻轻拉动果实，食指按住果柄，其他手指配合拇指施加力使果柄旋转与果枝从离层部位受剪切而断开，取下果实。本实用新型设计的采摘器在受力时，能够同时提供拉力和旋转扭力，符合人手工采摘原理。

本实用新型的使用过程步骤如下：

夹持柔性装置10的下端内部两侧设置牵引驱动装置40，以为夹持柔性装置10提供拉力，牵引驱动装置40受到向下的拉力时，带动L型连杆13设置有凸台结构的一端向U型槽21中间开设的通孔的轴线方向运动，从而带动两个摘头11向中间靠拢，摘头11夹住果实后使果实受到向下的拉力，同时持续压缩弹簧23将力传递给下端的旋扭装置20，旋扭装置20受到弹簧23传递力的作用后，旋扭装置20沿着旋扭轨道221相对于支撑装置30第一空心管31上的螺栓33旋转，进而带动夹持柔性装置10旋转，使水果受到旋转扭力，水果同时受到拉力和旋转扭力致使果柄断裂，松开牵引驱动装置40，弹簧23恢复形变，带动旋扭装置20、夹持柔性装置10复位，摘头11松开，果实露出被取下，放入备好的容器中。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：包括夹持柔性装置、旋扭装置、支撑装置、牵引驱动装置，夹持柔性装置设置在旋扭装置的上端，旋扭装置设置在支撑装置的上端，旋扭装置能够环绕支撑装置转动，形成旋转扭力，进而带动旋扭装置顶端连接的夹持柔性装置旋转，牵引驱动装置设置在夹持柔性装置下端内部的两侧，以为夹持柔性装置提供拉力，旋扭装置包括U型槽、空心管、弹簧，U型槽设置于夹持柔性装置的下端，U型槽侧壁板上开设有贯通的若干通孔，通孔之间相对设置，以与夹持柔性装置配合连接，U型槽中间开设有贯通的通孔，通孔底端内壁与空心管顶端外壁固定连接，空心管的底端与支撑装置插接连接，空心管的管壁上还开设有中空的旋扭轨道，旋扭轨道沿空心管的轴线方向呈反对称螺旋结构设置，旋扭轨道一端较高，一端较低，以使旋扭装置沿着旋扭轨道相对于支撑装置旋转，支撑装置的侧壁上设置螺栓，螺栓向外突出，使得螺栓与旋扭轨道配合，进而带动夹持柔性装置、旋扭装置旋转，弹簧设置在空心管内部，弹簧的下端与空心管的顶端固定连接，弹簧的上端设置在夹持柔性装置的下端，弹簧在U型槽中间开设的通孔内做伸缩运动。

2.如权利要求1所述的一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：所述夹持柔性装置包括摘头、销钉、L型连杆、衬片，摘头为空心半球形壳体，数量为两个，两个摘头之间形成采摘果实的作业空隙，在摘头的壳体腔内设置衬片，衬片为网状结构，摘头的底端与L型连杆的一端通过销钉连接，摘头与L型连杆之间能够相对转动，L型连杆的另一端设置有凸台结构，凸台结构与弹簧的上端搭接，以通过转动的凸台结构将弹簧的上端下压，L型连杆的中间弯折处开设与旋扭装置两端侧壁的通孔配合的孔，以通过销钉插入通孔的方式将L型连杆和旋扭装置转动连接。

3.如权利要求2所述的一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：所述L型连杆设置凸台结构的一端，还设置有悬挂尖部，悬挂尖部与L型连杆内侧之间形成间隙，以供牵引驱动装置一端绑在该间隙中。

4.如权利要求3所述的一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：所述悬挂尖部的末端，还设置有弯钩。

5.如权利要求1所述的一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：所述支撑装置还包括第一空心管、第二空心管，第一空心管两端开口，底端内壁设置螺纹凹槽，第一空心管的管壁上开设有通孔，通孔内部设置有螺纹，第一空心管顶端嵌入旋扭装置的空心管中，螺栓带有螺纹的一端与第一空心管管壁上的通孔连接，螺栓光滑的另一端外露在管壁的外侧，螺栓光滑的另一端与旋扭装置空心管的旋扭轨道滑动配合，使得旋扭轨道在受外力作用时沿着螺栓往返滑动，第二空心管两端开口，两端内壁均设置螺纹，第二空心管的一端与第一空心管的底端通过螺纹配合连接，另一端与手柄通过螺纹配合连接。

6.如权利要求1所述的一种自适应旋扭欠驱动水果采摘器，其特征在于：所述牵引驱动装置为钢丝绳或柔性细绳。