CN210444905U - 一种草莓采摘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种草莓采摘机，包括能够万向移动的车体、安装在车体上的位置调节装置、控制装置和收集装置以及安装在位置调节装置上的剪切装置，所述车体包括车架、安装在车架下的万向轮和安装在车架后部用于推动车体移动的扶手；所述位置调节装置包括竖直位置调节机构和安装在竖直位置调节机构上的水平位置调节机构，二者分别用于调节剪切装置在竖直方向和水平方向上的位置；剪切装置安装在所述水平位置调节机构的输出端上，用于剪切草莓；所述收集装置用于收集剪切装置采摘下的草莓；控制装置用于控制位置调节装置和剪切装置的动作。该采摘机结构简单、便于操作、制造成本低。

Description

一种草莓采摘机

技术领域

本发明涉及草莓采摘装置领域，特别是涉及一种用于辅助人工采摘草莓的机械装置。

背景技术

自2007年以来，无论从种植面积还是产量来看，中国都已经成为世界上最大的草莓生产国家，据统计，2017年中国草莓种植面积230多万亩、产量400多万吨，总产值达600亿元人民币以上。根据联合国数据中心统计显示，2016年全球鲜草莓进出口贸易总额为49.51亿美元，较2015年的46.14亿美元增长7.3％。

目前，国内外的草莓采摘机(全自动型)分为两大类，一类为针对垄上种植的采摘机，另一类为针对于高架种植方式的草莓进行采摘的机器。国内辅助人工采摘草莓的机械也在各类创新大赛和项目中盛行。

目前我国的草莓采摘机械存在以下主要问题：

1、国内的全自动采摘机械与国内广泛的草莓种植方式不协调，国内的全自动采摘机器人针对的是高架种植方式的草莓采摘，但国内的草莓绝大部分是大棚里的垄上种植方式，所以并不适用；

2、采摘草莓的机器人的造价都极高，对于一般的草莓采摘园或果农来说难于接受；

3、国内有收集装置的辅助人工草莓采摘机器，在收集时往往使草莓大量堆积放置，不利于草莓的保护和存放。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种造价较低、便于调节刀头的位置且不损伤草莓的采摘机。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种草莓采摘机，包括能够万向移动的车体、安装在所述车体上的位置调节装置、控制装置和收集装置以及安装在所述位置调节装置上的剪切装置，所述车体包括车架、安装在车架下的万向轮和安装在车架后部用于推动车体移动的扶手；所述位置调节装置包括竖直位置调节机构和安装在竖直位置调节机构上的水平位置调节机构，二者分别用于调节所述剪切装置在竖直方向和水平方向上的位置；所述剪切装置安装在所述水平位置调节机构的输出端上，用于剪切草莓；所述收集装置用于收集所述剪切装置采摘下的草莓；所述控制装置用于控制所述位置调节装置和剪切装置的动作。

所述剪切装置包括剪刀、伺服电机和伞齿轮，所述伺服电机水平安装在所述水平位置调节机构的输出端上；所述伞齿轮安装于伺服电机的输出轴上；所述剪刀水平安装，剪刀的静刃固定设置，剪刀的动刃通过销轴铰接在所述水平位置调节机构的输出端上，动刃的尾部形成齿板，所述齿板与所述伞齿轮啮合，所述动刃在所述伺服电机、伞齿轮和齿板的作用下绕销轴往复转动，与静刃配合完成剪切动作。

所述竖直位置调节机构为丝杠-螺母组件，在所述车架前端一侧竖直安装有支撑杆，在支撑杆外侧竖直安装所述丝杠，在螺母上安装有一导向板；在所述导向板上间隔安装有水平设置的第一和第二支撑板；所述丝杠由第一电机提供动力。

所述水平位置调节机构包括第二电机、凸轮、曲柄和滑块，所述第二电机竖直安装在位于导向板下部的第二支撑板上；所述凸轮通过凸轮轴安装在位于导向板上部的第一支撑板上，第二电机的输出轴连接所述凸轮轴，为凸轮提供旋转动力；所述曲柄的一端铰接在第一支撑板上，另一端与所述滑块连接；所述滑块安装在导轨上，在滑块上安装有安装板，所述伺服电机安装在安装板上，所述剪刀安装在滑块上；所述凸轮作用在所述曲柄上，使滑块沿导轨移动，对剪切装置的水平位置进行调节。

所述收集装置包括踏板、螺旋杆、塑料箱、杠杆和传送袋，所述踏板由上下间隔设置的两块平板和安装在两块平板之间的扭簧组成；所述螺旋杆的下端可旋转地安装在所述车架上，螺旋杆的上端固装所述塑料箱；所述杠杆以所述车架上的一点为支点，一端与踏板上部连接，另一端与一套管连接，所述套管套装在所述螺旋杆上，在套管形成有一段与所述螺旋杆上的螺旋相适应的凹槽；所述传送袋的一端开口固定在所述剪刀下方，用于收集剪下的草莓，另一端开口固定在所述塑料箱的开口上方。

位于所述剪刀下方的传送袋的开口由一支撑圈撑开，所述支撑圈通过一固定板固定在所述第二支撑板上；位于所述塑料箱开口上方的传送袋的开口由一支架固定在所述车架上。

所述控制装置包括3个电源开关和控制所述伺服电机的PLC，所述3个电源开关安装在所述扶手上，分别用于为所述伺服电机、第一和第二电机供电。

所述车架和踏板均由铝合金型材制成。另外，在所述塑料箱内还放置有用于盛放草莓的塑料盒。

本实用新型具有以下有益效果：

1、该采摘机运用简单的机械结构加以电动辅助，便于操作，能够高效地前后和上下移动刀头，便于采摘不同位置的草莓；

2、收集装置能够实现不同角度的旋转，使草莓收集均匀，不形成大量的堆积挤压；

3、一盒草莓收集完成后可直接将纸盒取出，换上新纸盒继续进行采摘；

4、节省人力，尤其可提高后期的采摘效率；

5、该采摘机结构简单、采用常见的材料作为主体，因此装置的总体成本较低、使用寿命长且易修复；

6、在操作熟练的情况下，7s左右可采摘一颗草莓，基本不费人力，只需操作三个按钮即可，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型采摘机的结构示意图；

图2是图1中剪切装置的放大结构示意图；

图3是图1中收集装置的放大结构示意图。

图中

1、踏板 3、收集盒 4、电机 5、丝杠 6、刀头 7、方扭钢

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的采摘机的结构进行详细说明。

参见图1-图3，本实用新型的草莓采摘机包括能够万向移动的车体、安装在所述车体上的位置调节装置、控制装置和收集装置以及安装在所述位置调节装置上的剪切装置。所述车体包括车架10、安装在车架10下的万向轮11和安装在车架后部用于推动车体移动的扶手12。所述位置调节装置包括竖直位置调节机构和安装在竖直位置调节机构上的水平位置调节机构，二者分别用于调节所述剪切装置在竖直方向和水平方向上的位置；所述剪切装置安装在所述水平位置调节机构的输出端上，用于剪切草莓；所述收集装置用于收集所述剪切装置采摘下的草莓；所述控制装置用于控制所述位置调节装置和剪切装置的动作。具体结构如下：

所述剪切装置包括剪刀、伺服电机14和伞齿轮15。所述伺服电机14水平安装在所述水平位置调节机构的输出端上；所述伞齿轮15安装于伺服电机14的输出轴上；所述剪刀水平安装，剪刀的静刃13a固定设置，剪刀的动刃13b通过销轴17铰接在所述水平位置调节机构的输出端上，动刃的尾部形成齿板16，所述齿板16与所述伞齿轮15啮合，所述动刃在所述伺服电机14、伞齿轮15和齿板16的作用下绕销轴17往复转动，与静刃配合完成剪切动作。

所述竖直位置调节机构为丝杠-螺母组件，在所述车架10前端一侧竖直安装有支撑杆18，在支撑杆18外侧竖直安装所述丝杠19，在螺母上安装有一导向板20；在所述导向板20上间隔安装有水平设置的第一支撑板21和第二支撑板22；所述丝杠19由第一电机提供动力23。

所述水平位置调节机构包括第二电机24、凸轮25、曲柄26和滑块27，所述第二电机24竖直安装在位于导向板下部的第二支撑板22上；所述凸轮25通过凸轮轴安装在位于导向板上部的第一支撑板21上，第二电机24的输出轴连接所述凸轮轴，为凸轮提供旋转动力；所述曲柄26的一端铰接在第一支撑板21上，另一端与所述滑块27连接；所述滑块27安装在导轨(图中未示)上，在滑块27上安装有安装板28，所述伺服电机14安装在安装板28上，所述剪刀安装在滑块27上；所述凸轮25作用在所述曲柄26上，使滑块27沿导轨移动，对剪切装置的水平位置进行调节。

所述收集装置包括踏板、螺旋杆30、塑料箱31、杠杆32和传送袋(为防止遮挡图中部件，传送袋未画出)，所述踏板29由上下间隔设置的两块平板29a和29b以及安装在两块平板之间的扭簧33组成；所述螺旋杆30的下端可旋转地安装在所述车架上，螺旋杆的上端固装所述塑料箱；所述杠杆以所述车架上的一点为支点，一端与平板29a连接，另一端与一套管34连接，所述套管34套装在所述螺旋杆30上，在套管34形成有一段与所述螺旋杆30上的螺旋相适应的凹槽；所述传送袋的一端开口固定在所述剪刀下方，用于收集剪下的草莓，另一端开口固定在所述塑料箱的开口上方。

如图所示，位于所述剪刀下方的传送袋的开口由一支撑圈撑开，所述支撑圈通过一固定板固定在所述第二支撑板上；位于所述塑料箱开口上方的传送袋的开口由一支架固定在所述车架上。

所述控制装置包括3个电源开关和控制所述伺服电机的PLC(图中未示)，所述3个电源开关安装在所述扶手上，分别用于为所述伺服电机、第一和第二电机供电。

所述车架和踏板均由铝合金型材制成。另外，在所述塑料箱内还放置有用于盛放草莓的塑料盒，当收集满一盒草莓后，将塑料盒取出，放入下一个空塑料盒继续收集。

该装置的使用方法如下：

在采摘过程中，通过按下相应的控制按钮转动丝杠，从而调节剪刀在竖直方向的高度；通过控制凸轮机构调节剪刀与草莓植株(草莓)之间距离；通过控制伺服电机来控制剪刀的剪切动作，从而完成草莓的摘取。

采摘下的草莓落入剪刀下的传送袋中，传送袋由软布制成，由于袋口与剪刀之间的距离固定，可将该距离合理设置，以防止距离过大时损伤草莓。收集一定数量的草莓后，可以通过提升袋口使草莓沿传送袋落入塑料箱中的塑料盒内。收集满一盒后，再放入另一空盒继续收集。也可以直接将草莓收集在塑料箱中。

为防止塑料箱中的草莓集中落在塑料箱的一侧，可以通过踩下踏板，压下杠杆的一端，使杠杆另一端抬起，进而使螺旋杆在套管上升过程中转动，从而带动塑料箱转动，使草莓落入塑料箱的其它空置处，防止因草莓集中堆积而损伤。

虽然以上仅以采摘草莓为例对本实用新型的采摘机进行了说明，可以理解，本实用新型的采摘机并不限于采摘草莓，还可以用于采摘其它水果，或者在此基础上略加改进，即可用于采摘其它水果。

Claims (9)

1.一种草莓采摘机，其特征在于：包括能够万向移动的车体、安装在所述车体上的位置调节装置、控制装置和收集装置以及安装在所述位置调节装置上的剪切装置，

所述车体包括车架、安装在车架下的万向轮和安装在车架后部用于推动车体移动的扶手；

所述位置调节装置包括竖直位置调节机构和安装在竖直位置调节机构上的水平位置调节机构，二者分别用于调节所述剪切装置在竖直方向和水平方向上的位置；

所述剪切装置安装在所述水平位置调节机构的输出端上，用于剪切草莓；

所述收集装置用于收集所述剪切装置采摘下的草莓；

所述控制装置用于控制所述位置调节装置和剪切装置的动作。

2.根据权利要求1所述的草莓采摘机，其特征在于：所述剪切装置包括剪刀、伺服电机和伞齿轮，

所述伺服电机水平安装在所述水平位置调节机构的输出端上；

所述伞齿轮安装于伺服电机的输出轴上；

所述剪刀水平安装，剪刀的静刃固定设置，剪刀的动刃通过销轴铰接在所述水平位置调节机构的输出端上，动刃的尾部形成齿板，所述齿板与所述伞齿轮啮合，所述动刃在所述伺服电机、伞齿轮和齿板的作用下绕销轴往复转动，与静刃配合完成剪切动作。

3.根据权利要求2所述的草莓采摘机，其特征在于：所述竖直位置调节机构为丝杠-螺母组件，

在所述车架前端一侧竖直安装有支撑杆，在支撑杆外侧竖直安装所述丝杠，在螺母上安装有一导向板；

在所述导向板上间隔安装有水平设置的第一和第二支撑板；

所述丝杠由第一电机提供动力。

4.根据权利要求3所述的草莓采摘机，其特征在于：所述水平位置调节机构包括第二电机、凸轮、曲柄和滑块，

所述第二电机竖直安装在位于导向板下部的第二支撑板上；

所述凸轮通过凸轮轴安装在位于导向板上部的第一支撑板上，第二电机的输出轴连接所述凸轮轴，为凸轮提供旋转动力；

所述曲柄的一端铰接在第一支撑板上，另一端与所述滑块连接；

所述滑块安装在导轨上，在滑块上安装有安装板，所述伺服电机安装在安装板上，所述剪刀安装在滑块上；

所述凸轮作用在所述曲柄上，使滑块沿导轨移动，对剪切装置的水平位置进行调节。

5.根据权利要求4所述的草莓采摘机，其特征在于：所述收集装置包括踏板、螺旋杆、塑料箱、杠杆和传送袋，

所述踏板由上下间隔设置的两块平板和安装在两块平板之间的扭簧组成；

所述螺旋杆的下端可旋转地安装在所述车架上，螺旋杆的上端固装所述塑料箱；

所述杠杆以所述车架上的一点为支点，一端与踏板上部连接，另一端与一套管连接，所述套管套装在所述螺旋杆上，在套管形成有一段与所述螺旋杆上的螺旋相适应的凹槽；

所述传送袋的一端开口固定在所述剪刀下方，用于收集剪下的草莓，另一端开口固定在所述塑料箱的开口上方。

6.根据权利要求5所述的草莓采摘机，其特征在于：位于所述剪刀下方的传送袋的开口由一支撑圈撑开，所述支撑圈通过一固定板固定在所述第二支撑板上；位于所述塑料箱开口上方的传送袋的开口由一支架固定在所述车架上。

7.根据权利要求6所述的草莓采摘机，其特征在于：所述控制装置包括3个电源开关和控制所述伺服电机的PLC，所述3个电源开关安装在所述扶手上，分别用于为所述伺服电机、第一和第二电机供电。

8.根据权利要求7所述的草莓采摘机，其特征在于：所述车架和踏板均由铝合金型材制成。

9.根据权利要求8所述的草莓采摘机，其特征在于：在所述塑料箱内放置有用于盛放草莓的塑料盒。

Images