CN209002381U - 一种半自动化苹果采摘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半自动化苹果采摘装置，包括轨道辅助外壳、一级杆、二级杆和采摘头，所述的轨道辅助外壳为半球形的中空结构，在轨道辅助外壳的底部固定有支撑架，所述的一级杆通过回型固定结构固定在轨道辅助外壳内，所述的一级杆穿过轨道辅助外壳设置，在一级杆的首端设置有二级杆，所述的二级杆的首端固定有采摘头，所述的一级杆末端设置有中枢控制器。该装置结构简单，制造成本低，应用方便，可实现苹果的机械采摘。

Description

一种半自动化苹果采摘装置

技术领域

本实用新型属于苹果采摘技术领域，具体涉及一种半自动化苹果采摘装置。

背景技术

种植苹果是经济效益显著，能够给人们带来财富的传统产业，并随着苹果加工技术的不断创新发展，苹果已经成为食品工业主要原料来源产业，因此，我国苹果种植面积正在不断扩大，这对苹果采摘技术也带来了新的要求。我国苹果采收机械化程度低，采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％～50％，目前我国的苹果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。市面上的采摘工具容易使人疲劳，我们能运用机械提高采摘效率，提高果农的经济效益。普遍存在以下问题：1)处于较高位置苹果的采摘问题；2)普通采摘器的准确定位问题；3)苹果采摘后收集过程中的损伤问题。

目前市面上的产品主要有：修剪型，镰锯型，仿生爪型，圆环拖拽式等类型。现有各种采摘器均存在各自的技术缺陷：修剪型：本类型产品适用于采摘果柄或茎较长的水果，在采摘如苹果等果柄较短的水果时，操作较复杂且较难控制。镰锯型：本类型产品适用于采摘果柄或茎较硬，易于切割的水果，在采摘橘子等水果时有一定困难。仿生爪型：本类型产品适用于外形较圆润的水果采摘且需要一个向拉拽的较大的力，在采摘外形不圆润或外形较大或果皮较柔软的水果时有一定问题。圆环拖拽型：本类型产品外形较复杂，在采摘水果时圆环会遮挡视线。不能精确采摘且容易使人疲劳是市面上产品共同存在的缺点。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型目的旨在提供一种半自动化苹果采摘装置。

本实用新型具体通过以下技术方案实现：

一种半自动化苹果采摘装置，包括轨道辅助外壳、一级杆、二级杆和采摘头，所述的轨道辅助外壳为半球形的中空结构，在轨道辅助外壳的底部固定有支撑架，所述的一级杆通过回型固定结构固定在轨道辅助外壳内，所述的一级杆穿过轨道辅助外壳设置，在一级杆的首端设置有二级杆，所述的二级杆的首端固定有采摘头，所述的一级杆末端设置有中枢控制器。

所述的轨道辅助外壳上设置有第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道，所述的第一轨道、第二轨道和第三轨道水平设置，所述的第四轨道垂直设置在第一轨道、第二轨道和第三轨道的一端，且于第一轨道、第二轨道和第三轨道连通。

所述的一级杆设置在第一轨道、第二轨道、第三轨道或第四轨道内移动。

所述的一级杆为中空的圆环结构，所述的二级杆套设在一级杆内，所述的一级杆内壁设置有内凹的滑道，所述的二级杆上设置有滑轨，所述的滑轨与滑道相匹配，滑轨置于滑道内便于二级杆在一级杆内的伸缩。

所述的一级杆内壁还设置有用于走线的索道，在一级杆上靠近其首端处设置有绕线孔，所述的绕线孔与索道重合设置。

所述的二级杆末端一体式设置有第一圆盘，在一级杆上靠近第一圆盘的位置设置有固定孔。

所述的中枢控制器由电机构成，在电机的转轴上依次向外设置有第二圆盘、第三圆盘、第四圆盘和第五圆盘，所述的第一圆盘、第二圆盘、第三圆盘、第四圆盘和第五圆盘上分别对应设置有两个绕线孔。

所述的采摘装置中还包括第一绞线、第二绞线和第三绞线，所述的第一绞线、第二绞线和第三绞线首端固定在固定孔上，所述的第一绞线末端逆时针缠绕于第二圆盘和第三圆盘之间的转轴上并固定，所述的第二绞线末端逆时针缠绕于第四圆盘和第五圆盘之间的转轴上并固定，所述的第三绞线末端顺时针缠绕于第三圆盘和第四圆盘之间的转轴上并固定。

所述的第一绞线和第二绞线走线通过第一圆盘上的绕线孔沿一级杆内壁索道通过一级杆上的设置的绕线孔穿出，再经过一级杆上相邻的绕线孔沿内壁索道至转轴缠绕；所述的第三绞线通过第一圆盘上的绕线孔后沿索道直接缠绕于转轴上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型采摘装置构造简单，成本较低；重量较轻，降低劳动强度；操作简单，果农容易掌握；可配合采摘摄像头，达到精准采摘；配合缓冲管道收集果实，避免其损伤。

附图说明

图1是本实用新型采摘装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置回型固定结构示意图；

图3是本实用新型装置一级杆结构示意图；

图4是本实用新型装置一级杆和二级杆连接结构示意图；

图5是本实用新型装置第一圆盘结构示意图；

图6是本实用新型装置中枢控制器结构示意图；

图7是本实用新型装置采摘头结构示意图；

图中：1、轨道辅助外壳，11、第一轨道，12、第二轨道，13、第三轨道，14、第四轨道，2、一级杆，21、回型固定结构，22、滑道，23、索道，3、二级杆，31、滑轨，32、第一圆盘，33、固定孔，4、采摘头，41、钣牙，42、切割刃，5、中枢控制器，51、电机，52、第二圆盘，53、第三圆盘，54、第四圆盘，55、第五圆盘，56、转轴，6、支撑架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型具体的实施例，对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种半自动化苹果采摘装置，该装置包括轨道辅助外壳1、一级杆2、二级杆3和采摘头4，其中，轨道辅助外壳1为半球形的中空结构，在轨道辅助外壳1上设置有第一轨道11、第二轨道12、第三轨道13和第四轨道14，第一轨道11、第二轨道12和第三轨道13水平设置，第四轨道14垂直设置在第一轨道11、第二轨道12和第三轨道13的一端，且于第一轨道11、第二轨道12和第三轨道13连通。一级杆2通过回型固定结构21固定在轨道辅助外壳1内，并在第一轨道11、第二轨道12、第三轨道13或第四轨道14内移动，在轨道辅助外壳1的底部固定有支撑架6，在一级杆2的首端设置有二级杆3，二级杆3的首端固定有采摘头4，一级杆2末端设置有中枢控制器5。

如图2所示，用于固定一级杆2的回型固定结构21为正方形环，在回型固定结构21的对应两侧分别设置有固定插销，用于固定在轨道辅助外壳1内，一级杆2通过通过固定插销固定在回型固定结构21内。以上固定插销具有一定的自由旋转角度。

如图3和图4所示，一级杆2为中空的圆环结构，二级杆3套设在一级杆2内，一级杆2内壁设置有内凹的滑道22，二级杆3上设置有滑轨31，滑轨31与滑道22相匹配，滑轨31置于滑道22内便于二级杆3在一级杆2内的伸缩。一级杆2内壁还设置有用于走线的索道23，在一级杆2上靠近其首端处设置有绕线孔，绕线孔与索道23重合设置。

如图5所示，二级杆3末端一体式设置有第一圆盘32，在一级杆2上靠近第一圆盘32的位置设置有固定孔33，在第一圆盘32上分别对应设置有两个绕线孔。

如图6所示，中枢控制器5由电机51构成，在电机51的转轴56上依次向外设置有第二圆盘52、第三圆盘53、第四圆盘54和第五圆盘55，其中第二圆盘52、第三圆盘53、第四圆盘54和第五圆盘55上分别对应设置有两个绕线孔。

本实施例装置中还包括第一绞线、第二绞线和第三绞线，第一绞线、第二绞线和第三绞线首端固定在固定孔33上，第一绞线走线通过第一圆盘32上的绕线孔沿一级杆2内壁索道23通过一级杆2上的设置的绕线孔穿出，再经过一级杆2上相邻的绕线孔沿内壁索道23至第二圆盘52和第三圆盘53之间的转轴56上逆时针缠绕，第二绞线走线通过第一圆盘32上的绕线孔沿一级杆2内壁索道23通过一级杆2上的设置的绕线孔穿出，再经过一级杆2上相邻的绕线孔沿内壁索道23至第四圆盘54和第五圆盘55之间的转轴56上逆时针缠绕。第三绞线通过第一圆盘32上的绕线孔后沿索道23直接缠绕于第三圆盘53和第四圆盘54之间的转轴56上并固定。

具体的第一绞线穿过第三圆盘53上的绕线孔逆时针缠绕于第二圆盘52和第三圆盘53之间的转轴56上，第二绞线通过第一圆盘32上的另一个绕线孔沿一级杆2内壁穿过第五圆盘55上的绕线孔逆时针缠绕于第四圆盘54和第五圆盘55之间的转轴56上，第三绞线通过第一圆盘32任意一个绕线孔沿一级杆2内壁穿过第四圆盘54上的绕线孔顺时针缠绕于第三圆盘53和第四圆盘54之间的转轴56上。

本装置在使用时，当需伸长杆时，按下电机51开关，此时中枢控制器5的集成减速电机51逆时针转动，带动第一绞线、第二绞线逆时针转动，第三绞线松开伸长，第一绞线、第二绞线缠绕收缩，使第一绞线、第二绞线向二级杆3施加向上的约束力，让二级杆3从一级杆2滑出，从而使伸缩杆达到伸长的目的。当达到伸长距离，按下停止键，中枢控制器5的集成减速电机51停止转动，绞线停止收缩，伸缩杆停止伸长，由于中枢控制器5的集成减速电机51停止后锁死，二级杆3重力不足以拉动其下降，所以伸缩杆不会缩短也不会轻易伸长。当需缩短杆时，按下缩短键，此时中枢控制器5的集成减速电机51顺时针转动，带动第三绞线顺时针转动，第一绞线、第二绞线松开伸长，第三绞线缠绕收缩，使第三绞线向二级杆3施加向下的约束力以及二级杆3的自身重力，使二级杆3滑入一级杆2，从而使伸缩杆达到缩短的目的。

如图7所示，本实施例中的采摘头4周围设置有若干钣牙41，在采摘头4的前端设置有切割刃42，使用时，易于辨析位置的苹果，将在轨道辅助外壳1帮助下，将二级杆3调整好足够长度及角度，使细茎苹果落入采摘头4内的茎卡在钣牙41间，水平转动伸缩杆即可使摘下苹果；当遇到粗茎苹果，利用旋转切割刃42顺时针切割粗茎苹果的茎，使苹果划入缓冲管道，进入果框。

对于有少数苹果长在隐蔽位置，可在采摘头4上安装无线传输的摄像头，此时由手机APP发射信号打开无线摄像机，使摄像视频实时传输到手机，以便采摘。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，包括轨道辅助外壳(1)、一级杆(2)、二级杆(3)和采摘头(4)，所述的轨道辅助外壳(1)为半球形的中空结构，所述的轨道辅助外壳(1)上设置有第一轨道(11)、第二轨道(12)、第三轨道(13)和第四轨道(14)，所述的第一轨道(11)、第二轨道(12)和第三轨道(13)水平设置，所述的第四轨道(14)垂直设置在第一轨道(11)、第二轨道(12)和第三轨道(13)的一端，且于第一轨道(11)、第二轨道(12)和第三轨道(13)连通，在轨道辅助外壳(1)的底部固定有支撑架(6)，所述的一级杆(2)通过回型固定结构(21)固定在轨道辅助外壳(1)内，所述的一级杆(2)设置在第一轨道(11)、第二轨道(12)、第三轨道(13)或第四轨道(14)内移动，在一级杆(2)的首端设置有二级杆(3)，所述的二级杆(3)的首端固定有采摘头(4)，所述的一级杆(2)末端设置有中枢控制器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，所述的一级杆(2)为中空的圆环结构，所述的二级杆(3)套设在一级杆(2)内，所述的一级杆(2)内壁设置有内凹的滑道(22)，所述的二级杆(3)上设置有滑轨(31)，所述的滑轨(31)与滑道(22)相匹配，滑轨(31)置于滑道(22)内便于二级杆(3)在一级杆(2)内的伸缩。

3.根据权利要求2所述的一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，所述的一级杆(2)内壁还设置有用于走线的索道(23)，在一级杆(2)上靠近其首端处设置有绕线孔，所述的绕线孔与索道(23)重合设置。

4.根据权利要求1所述的一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，所述的二级杆(3)末端一体式设置有第一圆盘(32)，在一级杆(2)上靠近第一圆盘(32)的位置设置有固定孔(33)；所述的中枢控制器(5)由电机(51)构成，在电机(51)的转轴(56)上依次向外设置有第二圆盘(52)、第三圆盘(53)、第四圆盘(54)和第五圆盘(55)，所述的第一圆盘(32)、第二圆盘(52)、第三圆盘(53)、第四圆盘(54)和第五圆盘(55)上分别对应设置有两个绕线孔。

5.根据权利要求4所述的一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，所述的采摘装置中还包括第一绞线、第二绞线和第三绞线，所述的第一绞线、第二绞线和第三绞线首端固定在固定孔(33)上，所述的第一绞线末端逆时针缠绕于第二圆盘(52)和第三圆盘(53)之间的转轴(56)上并固定，所述的第二绞线末端逆时针缠绕于第四圆盘(54)和第五圆盘(55)之间的转轴(56)上并固定，所述的第三绞线末端顺时针缠绕于第三圆盘(53)和第四圆盘(54)之间的转轴(56)上并固定。

6.根据权利要求5所述的一种半自动化苹果采摘装置，其特征在于，所述的第一绞线和第二绞线走线通过第一圆盘(32)上的绕线孔沿一级杆(2)内壁索道(23)通过一级杆(2)上的设置的绕线孔穿出，再经过一级杆(2)上相邻的绕线孔沿内壁索道(23)至转轴(56)缠绕；所述的第三绞线通过第一圆盘(32)上的绕线孔后沿索道(23)直接缠绕于转轴(56)上。