CN210470319U - 一种转动机构及菠萝采摘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种转动机构及菠萝采摘机，属于采摘设备技术领域。转动机构包括动力轴和多个传动单元；动力轴用于与动力源传动连接，多个传动单元沿动力轴的轴向设置，传动单元包括转动件和推杆，转动件具有通孔，动力轴通过通孔穿设于转动件，推杆固定连接于转动件，且推杆沿动力轴的径向延伸；转动机构具有转动件与动力轴相对固定且推杆随动力轴转动的第一状态，以及转动件相对于动力轴打滑且推杆不随动力轴转动的第二状态。菠萝采摘机包括转动机构，其具有该转动机构的全部功能。

Description

一种转动机构及菠萝采摘机

技术领域

本实用新型涉及采摘设备技术领域，具体而言，涉及一种转动机构及菠萝采摘机。

背景技术

市场上现有的用于采摘菠萝的产品主要通过借助人工操作的机械手臂，或通过使用图像识别、颜色识别等的自动采摘装置，上述的采摘设备的采摘效率相对于人工来说相对较低，并且采摘过程繁琐，且费时费力，使用成本高，并且不适用于推广使用。

发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：

采摘过程复杂且繁琐，且费时费力。

实用新型内容

本实用新型提供了一种转动机构，改善现有技术的不足，其能够简单、快速的完成菠萝的采摘，大大的提高菠萝的采摘效率，大幅度降低漏采率，并且能够大大的减少人为的干预，减小采摘时的劳动强度，该结构设计合理，实用性强。

本实用新型还提供了一种菠萝采摘机，其包括上述提到的转动机构，其具有该转动机构的全部功能。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种转动机构，其包括动力轴和多个传动单元；

所述动力轴用于与动力源传动连接，多个所述传动单元沿所述动力轴的轴向设置，所述传动单元包括转动件和推杆，所述转动件具有通孔，所述动力轴通过所述通孔穿设于所述转动件，所述推杆固定连接于所述转动件，且所述推杆沿所述动力轴的径向延伸；

所述转动机构具有所述转动件与所述动力轴相对固定且所述推杆随所述动力轴转动的第一状态，以及所述转动件相对于所述动力轴打滑且所述推杆不随所述动力轴转动的第二状态。

具体的，该转动机构能够简单、快速的完成菠萝的采摘，大大的提高菠萝的采摘效率，大幅度降低漏采率，并且能够大大的减少人为的干预，减小采摘时的劳动强度，该结构设计合理，实用性强。

可选的，所述转动机构还包括楔形块，所述楔形块的一端与所述动力轴滑动连接，所述楔形块的另一端与所述通孔的孔壁接触，所述动力轴、所述楔形块和所述传动单元构成摩擦棘轮机构。

可选的，所述转动机构还包括导向组件，所述导向组件包括弹性件和导向块，所述弹性件与所述导向块连接，所述转动件的一端设置有导向槽，相邻的两个所述传动单元分别为第一传动单元和第二传动单元，所述弹性件远离所述导向块的一端与所述第一传动单元远离所述导向槽的一端连接，所述导向块滑动设置在所述第二传动单元的导向槽内。

可选的，所述导向槽的数量为多个，所述导向槽具有起始端和截止端，其中一个所述导向槽的截止端与相邻的另一个所述导向槽的起始端对应，多个所述导向槽形成与所述动力轴同圆心设置的环状结构。

可选的，所述转动机构具有所述导向块与其中一个所述导向槽的截止端相对固定且所述第一传动单元和所述第二传动单元相对固定的第一子状态，所述导向块从其中一个所述导向槽的截止端进入相邻的另一个所述导向槽的起始端且所述第一传动单元与所述第二传动单元可相对转动的第二子状态，以及所述导向块与所述导向槽的起始端相对滑动且所述第一传动单元与所述第二传动单元可相对转动的第三子状态。

可选的，所述第一传动单元的推杆与所述第二传动单元的推杆在所述第一子状态下沿所述动力轴的轴向对应设置。

可选的，所述导向槽的槽底到所述转动件的端面的距离沿所述起始端到所述截止端的方向逐渐增大。

可选的，所述第一传动单元和所述第二传动单元之间具有间隙，所述间隙与所述导向组件对应。

可选的，所述楔形块的数量为多个，其中一个所述传动单元与至少两个所述楔形块对应，且其中一个所述传动单元、至少两个所述楔形块和所述动力轴构成子摩擦棘轮机构，至少两个所述楔形块沿所述动力轴的周向均匀设置。

本实用新型的实施例还提供了一种菠萝采摘机，其包括至少一个上述提到的转动机构，其具有该转动机构的全部功能。

与现有的技术相比，本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

该转动机构通过动力源驱动动力轴转动，动力轴与转动件的通孔适配，使得动力轴能够带动转动件转动，因此转动机构的第一状态下，推杆能够与动力轴同步转动，且推杆转动的行程中遇到需要采摘的菠萝时，推杆能够将菠萝与菠萝树的枝干推断完成采摘；当推杆与菠萝枝干接触时，推杆收到的阻力超过预先设定的范围，因此转动件相对于动力轴打滑，使得推杆能够随转动机构移动而绕过枝干，再对后续的菠萝进行采摘。

附图说明

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地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转动机构第一种视角下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的转动机构第二种视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的转动机构沿A-A方向的剖视图；

图4为图3所示的转动机构的I处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例提供的转动单元的局部剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的导向组件的结构示意图。

图标：100-转动机构；10-动力轴；20-传动单元；21-转动件；211-通孔；212-导向槽；2121-起始端；2122-截止端；22-推杆；23-第一传动单元；24-第二传动单元；30-楔形块；40-导向组件；41-弹性件；42-导向块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1-图6，本实施例提供了一种转动机构100，其包括动力轴10和多个传动单元20；

动力轴10用于与动力源传动连接，多个传动单元20沿动力轴10的轴向设置，传动单元20包括转动件21和推杆22，转动件21具有通孔211，动力轴10通过通孔211穿设于转动件21，推杆22固定连接于转动件21，且推杆22沿动力轴10的径向延伸；

转动机构100具有转动件21与动力轴10相对固定且推杆22随动力轴10转动的第一状态，以及转动件21相对于动力轴10打滑且推杆22不随动力轴10转动的第二状态。

这里需要说明的是，动力轴10在动力源的驱动下转动，动力轴10穿设于转动件21上设置的通孔211，且动力轴10与转动件21之间存在摩擦力，使得在一定的受力范围内动力轴10能够带动转动件21转动。推杆22沿动力轴10的径向延伸，并于与菠萝果实接触，使得菠萝果实能够在推杆22的推动下与枝干分离。需要注意的是，动力轴10与转动件21之间产生的摩擦力足以使得推杆22能够推断菠萝的果实，但是动力轴10与转动件21之间产生的摩擦力不能使推杆22推断枝干。因此在转动件21与动力轴10相对固定且推杆22随动力轴10转动的第一状态下，此时推杆22与菠萝果实接触后能够在转动机构100移动的过程中将菠萝果实推断；在转动件21相对于动力轴10打滑且推杆22不随动力轴10转动的第二状态下，推杆22与枝干接触，由于转动件21与动力轴10的摩擦力不能使枝干被推断，因此转动件21和动力轴10发生打滑现象，推杆22跟随转动机构100的运动过程移动并与枝干分离，由于转动件21和动力轴10之间的摩擦力，推杆22脱离枝干后随动力轴10继续转动，并进行后续菠萝的采摘工作，并以此循环。

还需要说明的是，本实施例中，推杆22使用空心方杆结构，能够增大与菠萝果实的接触面积，并且能够减小驱动转动单元需要的动力。具体实施时，推杆22还可以使用板状结构或其他空心结构等。

本实施例中，推杆22与转动单元固定连接，固定的方式包括但不限于螺栓连接、卡接、焊接、铆接等。除此之外，推杆22还可以与转动件21一体的连接。

本实施例中，动力源为电机，通过与动力轴10传动连接，使得转动机构100工作。具体实施时，根据具体实施环境还可以使用气缸、发动机等作为动力源。

本实施例中，传动单元20的数量为多个，且沿动力轴10的周向设置，工作时，多个推杆22的设置用于匹配不同植株高度的菠萝果实，从而避免漏采当其中一个传动单元20与菠萝果实接触时，推杆22向菠萝果实施加推力，使得菠萝果实能够被推断；当其中相邻的两个船东单元的额推杆22均与一个菠萝果实接触时，推杆22向菠萝果实施加推力。需要说明的是，考虑到菠萝果实的大小，相邻的两个传动单元20的推杆22沿动力轴10的轴向对应设置时，两个推杆22之间的距离为d，且0＜d≤20cm，本实施例中d为12cm，在其他实施例中还可以为1cm、10cm、20cm等。本实施例中，任意相邻的两个传动单元20的推杆22的间距相同。可以理解的是，其他实施例中任意相邻的两个传动单元20的推杆22的间距可以各不相同。本实施例中，结合菠萝植株的高度选择传动单元20的数量为四个，除此之外，传动单元20的数量还可以为一个、两个、三个、五个等。

具体的，该转动机构100能够简单、快速的完成菠萝的采摘，大大的提高菠萝的采摘效率，大幅度降低漏采率，并且能够大大的减少人为的干预，减小采摘时的劳动强度，该结构设计合理，实用性强。

请参考图1-图6，转动机构100还包括楔形块30，楔形块30的一端与动力轴10滑动连接，楔形块30的另一端与通孔211的孔壁接触，动力轴10、楔形块30和传动单元20构成摩擦棘轮机构。

这里需要说明的是，本实施例中，转动机构100通过动力轴10、楔形块30和传动单元20构成摩擦棘轮机构，传动平稳，保护作用高。由于摩擦棘轮机构对于本领域的技术人员来说是清楚的，因此在此不再赘述楔形块30、动力轴10和传动单元20的转动件21的具体结构。具体实施时，根据具体实施环境转动机构100还可以使用扭力可调的扳手、电批等实现一定扭力范围的调整。

还需要说明的是，本实施例中，转动机构100用于对菠萝的采摘，因此在使用状态下多个传动单元20通过自身的重力使得传动单元20不产生跳动，与转动轴无套设、嵌设等关系。具体实施时，根据具体实施环境传动单元20还可以通过卡槽、卡环等与动力轴10可转动的连接，使得传动单元20在运动时能够保持稳定，不产生偏转。

请参考图1-图6，转动机构100还包括导向组件40，导向组件40包括弹性件41和导向块42，弹性件41与导向块42连接，转动件21的一端设置有导向槽212，相邻的两个传动单元20分别为第一传动单元23和第二传动单元24，弹性件41远离导向块42的一端与第一传动单元23远离导向槽212的一端连接，导向块42滑动设置在第二传动单元24的导向槽212内。

这里需要说明的是，导向组件40用于使第一传动单元23和第二传动单元24能够在工作的过程中可以独立转动，使得第一传动单元23和第二传动单元24既能够独立推断菠萝果实，也能够同时作用于一个菠萝果实以实现推断菠萝。具体实施时，根据具体实施环境导向槽212还可以设置在转动件21的内壁或外壁等其他位置。

还需要说明的是，当菠萝果实不易折断时，和与菠萝接触的传动单元20相邻的另一个传动单元20与菠萝的枝干接触，通过相邻的两个传动单元20同时对菠萝果实和枝干施加推力，使得菠萝易于折断。

这里需要说明的是，本实施例中，导向组件40使用弹性件41和导向件组合的方式实现相邻的两个传动单元20的相对位置的调整，其中弹性件41使用弹簧，除此之外弹性件41还可以为弹片、弹性拉绳等；导向件呈三角形结构，使得导向件与导向槽212的起始端2121、截止端2122和槽底相对转动时产生的摩擦力，除此之外导向件还可以为梯形、圆形等结构。

请参考图1-图6，导向槽212的数量为多个，导向槽212具有起始端2121和截止端2122，其中一个导向槽212的截止端2122与相邻的另一个导向槽212的起始端2121对应，多个导向槽212形成与动力轴10同圆心设置的环状结构。

这里需要说明的是，导向槽212设置为多个，用于使推杆22在工作时的活动行程减少，使得相邻的两个传动单元20的推杆22能够在较短的行程里实现对应，从而可以提高采摘效率。可以理解的，本实施例中，导向槽212和推杆22的数量均为三个，除此之外导向槽212和推杆22的数量还可以为一个、两个、四个等。除此之外，其他实施例中导向槽212的数量还可以是推杆22数量的两倍。

本实施例中，多个导向槽212形成环状结构，可以实现推杆22位置的循环调整。具体实施时，根据具体实施环境中推杆22需要使用的位置，导向槽212还可以为不规则弧形，多个导向槽212形成开环或闭环结构。

请参考图1-图6，转动机构100具有导向块42与其中一个导向槽212的截止端2122相对固定且第一传动单元23和第二传动单元24相对固定的第一子状态，导向块42从其中一个导向槽212的截止端2122进入相邻的另一个导向槽212的起始端2121且第一传动单元23与第二传动单元24可相对转动的第二子状态，以及导向块42与导向槽212的起始端2121相对滑动且第一传动单元23与第二传动单元24可相对转动的第三子状态。

第一传动单元23的推杆22与第二传动单元24的推杆22在第一子状态下沿动力轴10的轴向对应设置。

这里需要说明的是，当第一传动单元23由于菠萝的果实或枝干阻挡而不随动力轴10转动时，第二传动单元24仍然能够随动力轴10转动，此时第一传动单元23和第二传动单元24之间发生相对的转动：与第一传动单元23连接的导向组件40的导向块42在第二传动单元24的定位件的导向槽212内滑动，随着第二传动单元24的转动，导向块42与导向槽212的截止端2122相对固定，此时为第一传动单元23的推杆22与第二传动单元24的推杆22沿动力轴10的轴向对应的第一子状态；当第一传动单元23仍然不随动力轴10转动时，导向块42从其中一个导向槽212的截止端2122进入相邻的另一个导向槽212的起始端2121，此时第一传动单元23和第二传动单元24之间相对转动，此时为转动机构100的第二子状态；经过第二子状态的导向块42位于导向槽212的起始端2121，并与起始端2121产生相对滑动，此时为转动机构100的第三子状态；第一传动单元23与第二传动单元24之间产生相对转动，直到导向块42与相邻的另一个导向槽212的截止端2122相对固定，转动机构100回到第一子状态，并以此循环往复。

同样的，当第二传动单元24与菠萝的果实或枝干接触时具有相同的效果，此处不再赘述。

请参考图1-图4，导向槽212的槽底到转动件21的端面的距离沿起始端2121到截止端2122的方向逐渐增大。

这里需要说明的是，导向槽212的槽底到转动件21的端面距离变化，使得导向块42在相邻的两个导向槽212内滑动时具有良好的滑动效果。除此之外，导向槽212的槽底还可以为恒定距离。

可以理解的，导向槽212的截止端2122具有过渡部，避免导向块42在相邻的两个导向槽212内过渡时产生的跳动引起第一传动单元23和第二传动单元24之间的跳动现象。

请参考图1-图4，第一传动单元23和第二传动单元24之间具有间隙，间隙与导向组件40对应。

这里需要说明的是，导向组件40设置在第一传动单元23和第二传动单元24的间隙之间，可以避免第一传动单元23和第二传动单元24之间接触而产生的摩擦力。具体实施时，根据具体实施环境传动单元20之间的间隙可以根据不同的导向组件40以及不同的导向组件40与传动单元20的连接方式而调整。

请参考图1-图4，楔形块30的数量为多个，其中一个传动单元20与至少两个楔形块30对应，且其中一个传动单元20、至少两个楔形块30和动力轴10构成子摩擦棘轮机构，至少两个楔形块30沿动力轴10的周向均匀设置。

这里需要说明的是，一个传动单元20的转动件21与动力轴10之间设置至少两个沿动力轴10的周向均匀设置的楔形块30，可以均衡定位件受到的摩擦力，避免定位件转动时偏心转动时带来的磨损。除此之外，楔形块30的数量还可以为三个、四个等其他数量。值得注意的是，当楔形块30的数量为一个时，定位件与动力轴10之间需要沿同轴线设置，避免产生偏心转动。

本实用新型的实施例还提供了一种菠萝采摘机，其包括至少一个上述提到的转动机构100，其具有该转动机构100的全部功能。

这里需要说明的是，菠萝采摘机包括至少一个菠萝采摘机构，同时配合行进装置如推车、机器人等使得菠萝采摘机能够产生行进，进而对大量按列种植的菠萝进行采摘，采摘后的菠萝经过收集装置收集或掉落在田地里，从而可以减小工人在采摘菠萝时的高强度劳动，并且提高采摘效率。

还需要说明的是，菠萝采摘机包括至少一个转动机构100，本实施例中，转动机构100的数量为四个，并阵列分布在菠萝采摘机的工作面上，使得菠萝采摘机能够在一次行进的过程中能够同时对菠萝采摘机两侧的两列菠萝进行采摘，提高采摘效率。具体实施时，根据具体实施环境转动机构100的推杆22的长度可以根据不同的种植间隔进行设置，使得采摘效率提高的同时能够降低漏采率。

综上所述，本实用新型提供了一种转动机构100，该转动机构100能够简单、快速的完成菠萝的采摘，大大的提高菠萝的采摘效率，大幅度降低漏采率，并且能够大大的减少人为的干预，减小采摘时的劳动强度，该结构设计合理，实用性强。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转动机构，其特征在于，包括动力轴和多个传动单元；

所述动力轴用于与动力源传动连接，多个所述传动单元沿所述动力轴的轴向设置，所述传动单元包括转动件和推杆，所述转动件具有通孔，所述动力轴通过所述通孔穿设于所述转动件，所述推杆固定连接于所述转动件，且所述推杆沿所述动力轴的径向延伸；

所述转动机构具有所述转动件与所述动力轴相对固定且所述推杆随所述动力轴转动的第一状态，以及所述转动件相对于所述动力轴打滑且所述推杆不随所述动力轴转动的第二状态。

2.根据权利要求1所述的转动机构，其特征在于，所述转动机构还包括楔形块，所述楔形块的一端与所述动力轴滑动连接，所述楔形块的另一端与所述通孔的孔壁接触，所述动力轴、所述楔形块和所述传动单元构成摩擦棘轮机构。

3.根据权利要求1所述的转动机构，其特征在于，所述转动机构还包括导向组件，所述导向组件包括弹性件和导向块，所述弹性件与所述导向块连接，所述转动件的一端设置有导向槽，相邻的两个所述传动单元分别为第一传动单元和第二传动单元，所述弹性件远离所述导向块的一端与所述第一传动单元远离所述导向槽的一端连接，所述导向块滑动设置在所述第二传动单元的导向槽内。

4.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，所述导向槽的数量为多个，所述导向槽具有起始端和截止端，其中一个所述导向槽的截止端与相邻的另一个所述导向槽的起始端对应，多个所述导向槽形成与所述动力轴同圆心设置的环状结构。

5.根据权利要求4所述的转动机构，其特征在于，所述转动机构具有所述导向块与其中一个所述导向槽的截止端相对固定且所述第一传动单元和所述第二传动单元相对固定的第一子状态，所述导向块从其中一个所述导向槽的截止端进入相邻的另一个所述导向槽的起始端且所述第一传动单元与所述第二传动单元可相对转动的第二子状态，以及所述导向块与所述导向槽的起始端相对滑动且所述第一传动单元与所述第二传动单元可相对转动的第三子状态。

6.根据权利要求5所述的转动机构，其特征在于，所述第一传动单元的推杆与所述第二传动单元的推杆在所述第一子状态下沿所述动力轴的轴向对应设置。

7.根据权利要求4所述的转动机构，其特征在于，所述导向槽的槽底到所述转动件的端面的距离沿所述起始端到所述截止端的方向逐渐增大。

8.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，所述第一传动单元和所述第二传动单元之间具有间隙，所述间隙与所述导向组件对应。

9.根据权利要求2所述的转动机构，其特征在于，所述楔形块的数量为多个，其中一个所述传动单元与至少两个所述楔形块对应，且其中一个所述传动单元、至少两个所述楔形块和所述动力轴构成子摩擦棘轮机构，至少两个所述楔形块沿所述动力轴的周向均匀设置。

10.一种菠萝采摘机，其特征在于，包括至少一个权利要求1-9任一项所述的转动机构。

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