CN209330635U - 一种自动采摘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动采摘器，所述采摘器包括PLC自动控制装置、控制器、传送带装置、液压可升降运送装置、固定式防摔减震垫、移动伸缩感应装置、收集装置、驱动装置、发电机；所述传送带装置上固定铺设有固定式防摔减震垫，所述固定式防摔减震垫上设置有若干个液压可升降运送装置，所述液压可升降运送装置上端设置若干个可移动式伸缩臂、切割装置、刀片启动感应器、颜色感应器、上部感应器和红外激光探头，所述控制器与所述PLC自动控制装置电连接，所述控制器与所述驱动装置电连接。该自动采摘器从寻找果实目标到收集到收集装置中一体成型，自动化程度高，且效率高，可以实现完全无人操作，具有很高的市场价值。

Description

一种自动采摘器

技术领域

本实用新型涉及一种采摘器，尤其涉及一种自动采摘器。

背景技术

中国发明专利(一种自动调节采摘角度的水果采摘装置：CN108513804A)包括：空心长杆；支架，其下部与空心长杆顶部固定；转动架，其与支架的上部固定，转动架上设置有篮框插孔；篮框，其插入篮框插孔固定，篮框上安装有网兜；右剪刀架，其通过右插销与转动架铰接，右剪刀架上设置有剪刀片、靠近右插销设置有拨动销，右剪刀架的尾部设置有连接柱；左剪刀架，其通过左插销与转动架铰接，左剪刀架上开设有转动槽，拨动销插入该转动槽；限位套，其与支架的顶部固定；拉索，其一端与连接柱固定、另一端穿过限位套的中心孔、空心长杆与手柄固定；弹簧，其套在拉索外且位于连接柱与限位套之间；虽然该实用新型具有采摘水果省力、采摘角度调节方便的有益效果，但是自动化程度不高，其中空心长杆只能通过人工掌握，而且篮框上的网兜的大小必然有限，人工支撑的重要也有限，因此不适用于大量采摘。

中国发明专利(一种智能水果采摘机：CN108401684A)包括用于行走的车体、用于采摘的水果采摘机构、摄像头、控制装置以及安装固定装置，所述安装固定装置包括旋转底座、升降支座和伸缩采摘杆，旋转底座固定安装在车体上，升降支座安装在旋转底座的自由旋转部分上，伸缩采摘杆通过俯仰机构安装在升降支座的自由伸缩端顶部；该实用新型的利用opencv(一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉库)中提供的图像处理和计算机视觉方面的通用算法实现苹果的位置定位，通过自带的微处理器直接控制机电元件的动作而实现整体机械的移动与旋转，通过超声波传感器通过测量发出和接受返回的时间并用其与声速的乘积来间接表示与苹果之间的距离，使得整体机械运行至合理采摘位置，使刀具动作，完成采摘，但是该实用新型使用刀具采摘的苹果距离地面较远时，很可能损坏水果，并没有很好的收集水果，只是完成了水果的采摘，而没有进行合理的收集。

上述两个发明专利均没有能够从果实的采摘到果实的收集形成一个一体化的自动化系统，而本申请不仅可以保证果实在距离地面较高的情况下不损坏，而且适用于大批量采摘，且不需人工参与，自动化程度高，采摘效率高，还能根据果实的成熟度进行采摘，非常实用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自动采摘器，包括可移动装置、采摘器；所述采摘器设置于所述可移动装置上；所述采摘器包括PLC自动控制装置、控制器、传送带装置、液压可升降运送装置、固定式防摔减震垫、移动伸缩感应装置、收集装置、驱动装置、发电机；所述传送带装置上固定铺设有固定式防摔减震垫，所述固定式防摔减震垫上设置有若干个液压可升降运送装置，所述液压可升降运送装置上端设置若干个可移动式伸缩臂、切割装置、刀片启动感应器、颜色感应器、上部感应器和第一红外激光探头，所述控制器与所述PLC自动控制装置电连接，所述控制器与所述驱动装置电连接，所述驱动装置与所述发电机电连接，所述PLC自动控制装置与所述传送带装置、可移动式伸缩臂电连接；所述PLC自动控制装置均与所述颜色感应器、刀片启动感应器、上部感应器和第一红外激光探头电连接，所述刀片启动感应器与切割装置电连接；所述上部感应器为形状感应器，用于通过感应形状来寻找果实；所述颜色感应器，用于识别果实颜色和果柄颜色。

优选地，所述PLC自动控制装置与所述切割装置连接，当可移动式伸缩臂停止运动时，刀片启动感应器动作，PLC自动控制装置控制切割装置进行切割操作。

优选地，所述采摘器还包括移动伸缩感应装置、收集装置；所述传送带装置一端设置有移动伸缩感应装置，所述移动伸缩感应装置与收集装置连接，所述移动伸缩感应装置还设置有第一感应器。

优选地，所述传送带装置均匀设置有若干个圆弧形容纳槽，所述容纳槽最低端设置有下部感应器。

优选地，还包括显示装置，所述显示装置与PLC自动控制装置电连接。

优选地，所述液压可升降运送装置包括导轨、中分式电动门、动力装置；

所述中分式电动门设置于两个导轨之间，所述中分式电动门上还设置有防摔减震装置；

所述动力装置位于所述中分式电动门的侧面，为所述中分式电动门提供动力。

优选地，所述中分式电动门的内侧设置有第二感应器和第二红外线激光探头，所述第二感应器与第二红外线激光探头分别与PLC自动控制装置电连接，所述第二感应器用于感应果实在中分式电动上再生动作；第二红外激光探头用于测量果实高度，并将高度数据传输给PLC自动控制装置再反馈给显示装置，所述自动控制装置根据输出的高度数据控制传送带传输装置与中分式电动门之间的距离大于果实的高度。

优选地，所述中分式电动门的外侧设置有第三感应器和第三红外线激光探头，所述第三感应器与第三红外线激光探头分别与PLC自动控制装置电连接；所述第三感应器用于感应传送带装置上的下部感应器安放果实的正确位置，液压传送装置下落到距离传送带装置的高度大于果实高度时，控制器控制中分式电动门打开。

优选地，所述动力装置包括柱塞、液压油、阀组、浸油式马达；

所述浸油式马达通过阀组与所述柱塞电连接，所述柱塞浸泡于所述液压油内。

优选地，所述各个可移动式伸缩臂独立设置且单独运行。

优选地，所述切割装置的运动轨迹为圆弧形。

优选地，所述液压可升降运送装置为2个。

优选地，所述可移动装置为轮式拖拉机或可移动链轨式机器。

与现有技术相对比，本实用新型产生的有益效果是：

(1)本实用新型提供的自动采摘器通过颜色感应器、上部感应器以及第一红外激光探头的配合以及可移动式伸缩臂来调节和控制位置以及寻找目标、精准且效率高。

(2)本实用新型提供的液压可升降运送装置可以将采摘下来的果实由上自下运送，不损害果实，可以起到缓冲作用，而不是直接掉落到地上。

(3)本实用新型提供的自动化采摘器从寻找果实目标到收集到收集装置中一体成型，自动化程度高，且效率高，可以实现完全无人操作，具有很高的市场价值。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种自动采摘器结构示意图；

图2是本实用新型提供的液压可升降运送装置工作原理图；

图3是本实用新型提供的防摔减震装置以及剪切装置工作原理图；

附图中标记的具体含义如下：

1：控制器；2：PLC自动控制装置；4：颜色感应器；5：刀片启动感应器；6：可移动式伸缩臂；7：切割装置；8：液压可伸缩运送装置；9：第二红外激光探头；10：第三感应器；11：第二感应器；12：传送带装置；13：固定式防摔减震垫；14：第一感应器；15：移动伸缩感应装置；16：收集装置；17：驱动装置；18：发电机；19：可移动装置；20：防摔减震装置；21：导轨；22：柱塞；23：液压油；24：阀组；25：浸油式马达。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。

本实用新型适用于采摘蔬菜水果等带果柄的果实。

如图1所示，图1是本实用新型提供的一种自动采摘器结构示意图；一种自动采摘器，包括可移动装置19、采摘器；采摘器设置于可移动装置19上；采摘器包括PLC自动控制装置2、控制器1、传送带装置12、液压可升降运送装置8、固定式防摔减震垫13、驱动装置17、发电机18；传送带装置12上固定铺设有固定式防摔减震垫13，固定式防摔减震垫13上设置有若干个液压可升降运送装置8，液压可升降运送装置8上端设置若干个可移动式伸缩臂6、切割装置7、刀片启动感应器5、颜色感应器4、上部感应器和第一红外激光探头，其中，各个可移动式伸缩臂6独立设置且单独运行；控制器1与PLC自动控制装置2电连接，控制器1与驱动装置17电连接，驱动装置17与发电机18电连接，PLC自动控制装置2与传送带装置12、可移动式伸缩臂6电连接；PLC自动控制装置2均与颜色感应器4、刀片启动感应器5、上部感应器和第一红外激光探头电连接，刀片启动感应器5与切割装置7电连接；所述上部感应器为形状感应器，用于通过感应形状来寻找果实；其中上部感应器还可为颜色感应器和形状感应器的组合，通过感应果实的颜色和形状来寻找果实，颜色感应器4，用于识别果实颜色和果柄颜色。其中，可移动装置19为轮式拖拉机或可移动链轨式机器。其中，液压可升降运送装置8为2个。但不限于此，可根据具体需要增加液压可升降运送装置8的数量。

本实用新型中的PLC自动控制装置2与切割装置7连接，当可移动式伸缩臂6停止运动时，刀片启动感应器5动作，PLC自动控制装置2控制切割装置7进行切割操作。

采摘器还包括移动伸缩感应装置15、收集装置16；传送带装置12一端设置有移动伸缩感应装置15，移动伸缩感应装置15与收集装置16连接，移动伸缩感应装置15还设置有第一感应器14。

本实用新型中提供的传送带装置12连续均匀设置有若干个圆弧形容纳槽，所述容纳槽最低端设置有下部感应器。

本实用新型还包括显示装置，所述显示装置与PLC自动控制装置2电连接。

如图2所示，图2是本实用新型提供的液压可升降运送装置工作原理图；本实用新型中提供的液压可升降运送装置包括两个导轨21、中分式电动门、动力装置；中分式电动门设置于两个导轨21之间，中分式电动门上还设置有防摔减震装置20；其中，防摔减震装置20为防摔减震垫，防摔减震垫固定铺设在中分式电动门上，动力装置位于中分式电动门的侧面，为所述中分式电动门提供动力。动力装置包括柱塞22、液压油23、阀组24、浸油式马达25；浸油式马达25通过阀组24与柱塞22电连接，柱塞22浸泡于液压油23内。

其中，中分式电动门的两侧门下方分别设置有液压杆，自动控制装置与液压杆电连接，通过PLC自动控制装置可以控制中分式电动门向下打开和向上闭合。

中分式电动门的内侧设置有第二感应器11和第二红外线激光探头9，第二感应器11与第二红外线激光探头9分别与PLC自动控制装置2电连接，第二感应器11用于感应果实在中分式电动上再生动作；第二红外激光探头9用于测量果实高度，并将高度数据传输给PLC自动控制装置2再反馈给显示装置，自动控制装置2根据输出的高度数据控制传送带装置12与中分式电动门之间的距离大于果实的高度。

中分式电动门的外侧设置有第三感应器10和第三红外线激光探头，第三感应器10与第三红外线激光探头分别与PLC自动控制装置2电连接；第三感应器10用于感应传送带装置12上的下部感应器安放果实的正确位置，液压可升降运送装置8下落到距离传送带装置12的高度大于果实高度时，控制器1控制中分式电动门打开。

如图3所示，图3是本实用新型提供的防摔减震装置以及剪切装置工作原理图；切割装置7的运动轨迹为圆弧形。

其工作原理如下：在可移动装置上则是采摘期的主题结构，利用可移动式伸缩臂6来调节和控制位置以及寻找目标，在采摘器上部有颜色感应器4，可以感应到要采摘的果实颜色，从而将感应信息传送和反馈到PLC自动控制装置2中，再将信息反馈到控制显示装置中从而驱动电流动作发生，发电机18开始工作，发现果实目标后上部感应器会寻找目标中心位置并对准，从下往上运动，当运动到超过果实为止时，又触发颜色感应器4工作确定是否是果实的颜色，如果不是果实颜色而是果柄颜色，则会触发第一红外激光探头，第一红外激光探头自动测果柄的长度并选择果柄长度四分之三处位置处时可移动伸缩臂6停止移动，切割装置7中的刀片启动感应器5动作，从而切割装置7启动完成切割，从而果实落到液压可伸缩运送装置8上部带有防摔减震装置20的中分式电动门上，接着液压可伸缩运送装置8开始动作在中分式电动门内侧的第二感应器11和第二红外线激光探头9以及中分式电动门的外侧的第三感应器10和第三红外线激光探头，第二感应器11感应确实有果实在中分式电动上再生动作，第二红外激光探头9测量果实高度，从而将高度数据传输给PLC自动控制装置2再反馈给显示装置，中分式电动门根据传输数据，在传输果实高度数据基础上处理数据，使得传送带装置12与中分式电动门之间的距离大于果实的高度，避免因延时动作等造成距离小于苹果高度而使果实不能掉落到传送带装置12上；中分式电动门外侧的第三感应器10感应到传送带装置12上的下部感应器安放果实的正确位置时，液压可伸缩运送装置8下落到由控制器1调节距离地面的高度大于果实高度时，此时中分式电动门工作，中分式电动门向下打开使果实下落到具有固定式防摔减震垫13的传送带装置12上的容纳槽中，传送带装置12开始动作将果实连同固定式防摔减震垫13通过可上下左右移动的移动伸缩感应装置15运送到收集装置16中进行收集，从左到右从那个上到下一层一层的装入收集装置16中。

上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并不是用以限制本实用新型的保护范围，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动采摘器，其特征在于，包括可移动装置、采摘器；所述采摘器设置于所述可移动装置上；所述采摘器包括PLC自动控制装置、控制器、传送带装置、液压可升降运送装置、固定式防摔减震垫、移动伸缩感应装置、收集装置、驱动装置、发电机；所述传送带装置上固定铺设有固定式防摔减震垫，所述固定式防摔减震垫上设置有若干个液压可升降运送装置，所述液压可升降运送装置上端设置若干个可移动式伸缩臂、切割装置、刀片启动感应器、颜色感应器、上部感应器和第一红外激光探头，所述控制器与所述PLC自动控制装置电连接，所述控制器与所述驱动装置电连接，所述驱动装置与所述发电机电连接，所述PLC自动控制装置与所述传送带装置、可移动式伸缩臂电连接；所述PLC自动控制装置均与所述颜色感应器、刀片启动感应器、上部感应器和第一红外激光探头电连接，所述刀片启动感应器与切割装置电连接；所述上部感应器为形状感应器，用于通过感应形状来寻找果实；所述颜色感应器，用于识别果实颜色和果柄颜色。

2.如权利要求1所述的自动采摘器，其特征在于，所述PLC自动控制装置与所述切割装置连接，当可移动式伸缩臂停止运动时，刀片启动感应器动作，PLC自动控制装置控制切割装置进行切割操作。

3.如权利要求1所述的自动采摘器，其特征在于，所述采摘器还包括移动伸缩感应装置、收集装置；所述传送带装置一端设置有移动伸缩感应装置，所述移动伸缩感应装置与收集装置连接，所述移动伸缩感应装置还设置有第一感应器。

4.如权利要求3所述的自动采摘器，其特征在于，所述传送带装置均匀设置有若干个圆弧形容纳槽，所述容纳槽最低端设置有下部感应器。

5.如权利要求1所述的自动采摘器，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与PLC自动控制装置电连接。

6.如权利要求5所述的自动采摘器，其特征在于，所述液压可升降运送装置包括导轨、中分式电动门、动力装置；

所述中分式电动门设置于两个导轨之间，所述中分式电动门上还设置有防摔减震装置；

所述动力装置位于所述中分式电动门的侧面，为所述中分式电动门提供动力。

7.如权利要求6所述的自动采摘器，其特征在于，所述中分式电动门的内侧设置有第二感应器和第二红外线激光探头，所述第二感应器与第二红外线激光探头分别与PLC自动控制装置电连接，所述第二感应器用于感应果实在中分式电动上再生动作；第二红外激光探头用于测量果实高度，并将高度数据传输给PLC自动控制装置再反馈给显示装置，所述自动控制装置根据输出的高度数据控制传送带传输装置与中分式电动门之间的距离大于果实的高度。

8.如权利要求7所述的自动采摘器，其特征在于，所述中分式电动门的外侧设置有第三感应器和第三红外线激光探头，所述第三感应器与第三红外线激光探头分别与PLC自动控制装置电连接；所述第三感应器用于感应传送带装置上的下部感应器安放果实的正确位置，液压传送装置下落到距离传送带装置的高度大于果实高度时，控制器控制中分式电动门打开。

9.如权利要求6所述的自动采摘器，其特征在于，所述动力装置包括柱塞、液压油、阀组、浸油式马达；

所述浸油式马达通过阀组与所述柱塞电连接，所述柱塞浸泡于所述液压油内。

10.如权利要求1所述的自动采摘器，其特征在于，所述各个可移动式伸缩臂独立设置且单独运行。