CN211064195U - 小型辅助人工冬枣采摘机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了小型辅助人工冬枣采摘机构，包括车体，所述车体的上端一侧固定有安装架，所述安装架的上端转动连接有转盘，所述转盘的上端固定有电动推杆，所述电动推杆的上端固定有连接件，所述连接件上通过卡扣安装有伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定有支撑板，所述支撑板的上端固定有L型板，所述L型板的一侧设有摆杆。本实用新型解决了人工采摘冬枣效率低下，成本高，劳动强度大的问题，利用机械替代人工操作，提高了采摘效率，结构简单、制作成本低，且能够通过频率调节采摘除冬枣外的其他枣类和果柄结合力较小的坚果，应用范围广。

Description

小型辅助人工冬枣采摘机构

技术领域

本实用新型涉及冬枣采摘技术领域，尤其涉及小型辅助人工冬枣采摘机构。

背景技术

冬枣又名冻枣、雁来红、苹果枣、冰糖枣，是目前公认的鲜食优质栽培品种。冬枣果实近圆形，果面平整光洁，似小苹果，汁液多、甜味浓，略酸。冬枣营养丰富，冬枣果肉内除含有其他枣果中的营养物之外，还富含人体所需的19种氨基酸和维生素A、B、C、D等多种维生素，维生素C含量高，冬枣还含有钾、钠、铁、铜等多种微量元素以及抗癌物质环磷酸腺苷、环磷酸鸟苷等。

目前，在冬枣生产作业中，采摘作业约占整个作业量的40％；现今冬枣采摘绝大部分依靠人工，采摘效率低，且人工成本高，劳动强度大，占用人力物力，采摘一段时间后，作业人员疲惫，无法持续作业，为此，设计一款小型辅助人工冬枣采摘机构解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的小型辅助人工冬枣采摘机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

小型辅助人工冬枣采摘机构，包括车体，所述车体的上端一侧固定有安装架，所述安装架的上端转动连接有转盘，所述转盘的上端固定有电动推杆，所述电动推杆的上端固定有连接件，所述连接件上通过卡扣安装有伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定有支撑板，所述支撑板的上端固定有L型板，所述L型板的一侧设有摆杆，所述L型板的一侧设有摇摆装置；

所述摇摆装置和摆杆相互连接，所述L型板和摆杆之间通过螺栓连接，所述摆杆的上端固定有两个连接板，两个连接板的一侧共同固定有两个固定板，所述固定板的一侧等间距固定有四个梳齿，两个固定板的一侧均设有压力传感器，所述车体的一侧设有收集装置。

优选地，所述摇摆装置包括固定在L型板一侧的驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿L型板的侧壁并延伸至L型板的一侧，所述驱动电机的输出轴末端固定有转动杆，所述转动杆的一端固定有转轮，所述摆杆上设有第一开口，所述转轮的一侧固定有横杆，所述横杆的一端贯穿第一开口并延伸至摆杆的一侧，所述横杆的一端固定有限位块。

优选地，所述收集装置包括设置在车体一侧的承载板，所述承载板上设有第二开口，所述第二开口内的一周侧壁上共同安装有收集网，所述承载板的下端四角均固定有支撑架。

优选地，所述车体的上端固定有控制盒，控制盒内设有控制单元，控制单元的输入端与压力传感器信息输出端连接，控制单元输出端与驱动电机输入端连接。

优选地，所述车体的下端四角均安装有万向轮。

优选地，所述收集网采用尼龙材质制成。

优选地，所述车体的上端一侧固定有推把。

优选地，所述车体的上端一侧放置有收集桶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过驱动电机、摆杆、转轮和转动杆之间的配合，实现了双排梳齿的变频大幅振动功能，提高了采摘效率，降低了工作人员的劳动强度，节约了成本；

2、通过手动和自动两个调节模式对梳齿的振动频率进行调节，能根据实际情况随时切换，从而使采摘机构更加智能化、人性化；

3、通过伸缩杆和电动推杆可连接，也可分离的特点，达到了采摘人员既可手持采摘伸缩杆进行采摘，又可将伸缩杆搁置在小车的电动推杆上进行采摘的效果，操作方便，省力；

综上所述，该装置解决了人工采摘冬枣效率低下，成本高，劳动强度大的问题，利用机械替代人工操作，不仅提高了采摘效率，还避免了对人体健康造成负担的情况发生，结构简单、携带方便、制作成本低、市场适应性强，并且能够通过频率调节采摘除冬枣外的其他枣类和果柄结合力较小的坚果，应用范围广。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型梳齿的安装状态图；

图3为本实用新型摆杆的结构示意图；

图4为本实用新型摆杆的侧视图；

图5为本实用新型梳齿长度分析图；

图6为本实用新型收集网的结构示意图；

图7为本实用新型采摘机控制系统电路示意图。

图中：1固定板、2压力传感器、3梳齿、4摆杆、5转轮、6螺栓、7连接件、8电动推杆、9转盘、10控制盒、11收集桶、12车体、13万向轮、14安装架、15伸缩杆、16卡扣、17驱动电机、18连接板、19第一开口、20支撑板、21L型板、22转动杆、23限位块、24收集网、25支撑架、26承载板、27推把。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，小型辅助人工冬枣采摘机构，包括车体12，起到支撑的作用，车体12的上端一侧固定有安装架14，便于安装，安装架14的上端转动连接有转盘9，转盘9的上端固定有电动推杆8，转盘9转动带动电动推杆8转动，电动推杆8的上端固定有连接件7，电动推杆8转动带动连接件7转动，连接件7上通过卡扣16安装有伸缩杆15，连接件7转动带动伸缩杆15转动，在转盘9的作用下，方便调节伸缩杆15的角度，方便对不同角度的冬枣进行采摘。

在本实用新型中，伸缩杆15的一端固定有支撑板20，支撑板20的上端固定有L型板21，L型板21的一侧设有摆杆4，L型板21的一侧设有摇摆装置，摇摆装置和摆杆4相互连接，摇摆装置转动带动摆杆4转动，L型板21和摆杆4之间通过螺栓6连接，摆杆4的上端固定有两个连接板18，摆杆4转动带动连接板18转动，在摇摆装置的作用下，方便为摆杆4的反复摇摆提供动力。

在本实用新型中，两个连接板18的一侧共同固定有两个固定板1，固定板1的一侧等间距固定有四个梳齿3，利用梳齿3方便采摘冬枣，梳齿3直接作用果树和果实，这就要求其具有一定弹性，以减轻对果树及果实的伤害，但也不能太软，需具有一定的刚度才能使果树受到有效的激振，同时为了保证冬枣能被振落，要求采摘头有一定的振幅，这就要求梳齿3有一定的长度，梳齿3的长度分析计算如下：已知转轮5的偏心距为8mm，采摘机的拍打幅度为60mm，定点到转轮5中心的距离为38mm，由图5可得：

由于转轮5中心点与摆杆4的顶端垂直距离为36mm，从而得出梳齿的总长度为：L＝2×(76-36)，解出L＝80mm，考虑到加工过程中的误差以及采摘的实际情况，适当加长其长度，故取L＝90mm。

在本实用新型中，两个固定板1的一侧均设有压力传感器2，便于调节梳齿3之间的间距，车体12的一侧设有收集装置，车体12的上端一侧放置有收集桶11，方便放置冬枣，车体12的上端一侧固定有推手27，方便推动车体12移动，车体12的上端固定有控制盒10，控制盒10内有控制单元；控制单元转换模块、控制模块、人机交互模块、电源，

其中：压力传感器为2RFP602薄膜压力传感器，转换模块为RFP-ZHⅡ薄膜压力转换模块，压力传感器2探头对任何接触面的压力进行测量，压力传感器2将施加在传感器感应区域的压力转换成电阻信号，压力越大，输出的电阻越小；压力转换模块将探头输出的电阻信号转换成电压信号；

控制模块采用STM32F407ZET6微处理器与YYH-1电机驱动器，微处理器采集输出电压信号，进而计算传感器采集的拍打阻力大小；基于PWM脉宽调制原理，输出占空比可变的PWM至电机驱动器，驱动电机17采用JGB37-550型直流电机，电机驱动器控制电机调速，控制拍打频率，带动采摘头振动；

人机交互模块采用USART-HMI电容式液晶触摸屏，实时显示拍打频率、拍打阻力大小参数；电源采用24V锂电池，为直流电机、电机控制器、微处理器提供电源；车体12的下端四角均安装有万向轮13，便于移动车体12的位置，收集网24采用尼龙材质制成，方便对冬枣进行收集，防止冬枣掉落地面上损坏。

在本实用新型中，摇摆装置包括固定在L型板21一侧的驱动电机17，驱动电机17的输出轴贯穿L型板21的侧壁并延伸至L型板21的一侧，驱动电机17的输出轴末端固定有转动杆22，驱动电机17的输出轴转动带动转动杆22转动，转动杆22的一端固定有转轮5，转轮5将驱动电机17的转动转变为摆杆4的摆动，转轮5为偏心轮，偏心距定为8mm，偏心轮结构简单、易制造，满足传动精度使用要求，且重量轻；转动杆22转动带动转轮5转动，摆杆4上设有第一开口19，转轮5的一侧固定有横杆，横杆的一端贯穿第一开口19、并延伸至摆杆4的一侧，横杆的一端固定有限位块23，转轮5转动带动横杆转动，方便带动摆杆4转动，从而为采摘冬枣提供动力。

在本实用新型中，收集装置包括设置在车体12一侧的承载板26，承载板26上设有第二开口，第二开口内的一周侧壁上共同安装有收集网24，承载板26的下端四角均固定有支撑架25，枣子拍落后落入收集网24进行收集，收集网24通过支撑架25悬置于离地有一定高度的空中，对掉落的果实具有一定的缓冲作用，大大减少果实的损伤率。

使用时，先将车体12利用万向轮13移动到合适的位置并进行固定，利用支撑架25和承载板26将收集网24放置到打枣位置的下方，后转动转盘9，转盘9转动带动电动推杆8转动，从而调节采摘角度；电动推杆8带动连接件7移动，连接件7带动伸缩杆15调节高度，伸缩杆15高度调节结束之后，再对伸缩杆15的长度进行调节；驱动电机17的输出轴带动转动杆22转动，转动杆22带动转轮5转动，转轮5带动横杆转动，横杆在第一开口19内转动带动摆杆4摇摆，摆杆4摇摆带动连接板18摇摆，连接板18带动固定板1移动，固定板1移动时带动梳齿3摇摆；

在压力传感器2作用下，通过检测振动阻力的大小，控制模块根据枣子的疏密程度，自适应调整拍打频率；控制模块实时采集薄膜式压力传感器2的输出电压，经转换，计算出当前传感器检测阻力，转速随压力大小自适应变化，当拍打阻力较大时，转速提高，振动频率增大，当拍打压力较小时，转速减小，振动频率减慢，利用梳齿3的振动将树上的冬枣打落下来，落下的冬枣掉在收集网24上，然后由人工再将冬枣收集到收集桶11内，也可将卡扣16打开，将伸缩杆15从连接件7上拆下，然后通过人工手持伸缩杆15进行冬枣的采摘。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.小型辅助人工冬枣采摘机构，包括车体(12)，其特征在于：所述车体(12)的上端一侧固定有安装架(14)，所述安装架(14)的上端转动连接有转盘(9)，所述转盘(9)的上端固定有电动推杆(8)，所述电动推杆(8)的上端固定有连接件(7)，所述连接件(7)上通过卡扣(16)安装有伸缩杆(15)，所述伸缩杆(15)的一端固定有支撑板(20)，所述支撑板(20)的上端固定有L型板(21)，所述L型板(21)的一侧设有摆杆(4)，所述L型板(21)的一侧设有摇摆装置；

所述摇摆装置和摆杆(4)相互连接，所述L型板(21)和摆杆(4)之间通过螺栓(6)连接，所述摆杆(4)的上端固定有两个连接板(18)，两个连接板(18)的一侧共同固定有两个固定板(1)，所述固定板(1)的一侧等间距固定有四个梳齿(3)，两个固定板(1)的一侧均设有压力传感器(2)，所述车体(12)的一侧设有收集装置。

2.根据权利要求1所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述摇摆装置包括固定在L型板(21)一侧的驱动电机(17)，所述驱动电机(17)的输出轴贯穿L型板(21)的侧壁并延伸至L型板(21)的一侧，所述驱动电机(17)的输出轴末端固定有转动杆(22)，所述转动杆(22)的一端固定有转轮(5)，所述摆杆(4)上设有第一开口(19)，所述转轮(5)的一侧固定有横杆，所述横杆的一端贯穿第一开口(19)并延伸至摆杆(4)的一侧，所述横杆的一端固定有限位块(23)。

3.根据权利要求1所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述收集装置包括设置在车体(12)一侧的承载板(26)，所述承载板(26)上设有第二开口，所述第二开口内的一周侧壁上共同安装有收集网(24)，所述承载板(26)的下端四角均固定有支撑架(25)。

4.根据权利要求2所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述车体(12)的上端固定有控制盒(10),控制盒(10)内设有控制单元，控制单元的输入端与压力传感器(2)信息输出端连接，控制单元输出端与驱动电机(17)输入端连接。

5.根据权利要求1所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述车体(12)的下端四角均安装有万向轮(13)。

6.根据权利要求3所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述收集网(24)采用尼龙材质制成。

7.根据权利要求1所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述车体(12)的上端一侧固定有推把(27)。

8.根据权利要求1所述的小型辅助人工冬枣采摘机构，其特征在于：所述车体(12)的上端一侧放置有收集桶(11)。

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