CN212413881U - 旋切式摘果机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农用机械，具体地涉及一种旋切式摘果机。为解决现有的技术问题，针对现有的摘果器具的缺陷，如不能自动分辨果实、粗枝与果柄，造成误伤粗枝与果实，效率低，接纳果实不精准等。本实用新型技术方案是：一种摘果机具有转动灵活，自动识别果实、粗枝与果柄，不伤果实与粗枝，一次可采摘多颗果实，速度快，效率高，省时省力。另外本实用新型装有控制盒内内存内置果子形状识别软件及颜色识别系统再加升降移动系统，移动系统如机动车，整体实现电脑控制，变成摘果机器人，实现自动移动、升降、自动识别、自动摘果、果实自动进入果篮，自动装载等。

Description

旋切式摘果机

技术领域

本实用新型涉及农用机械，具体地涉及一种旋切式摘果机。

背景技术

果实（或称果子）除了一般的水果外，还有其它的果实，比如油茶果、药用果、调味果等，基本上果实都是与枝叶混在一起的，不好采摘，目前大部分都是人工，费时费力，效率低下。现也有些采摘果器械，比如用一根长杆，上端设有剪刀，剪刀下方有一布兜，再用拉线实现剪切动作，不过剪刀容易伤害到果实，布兜也不能完全接住掉落的果子。

中国国家专利局公开的一种摘果器，专利号为：2016106069349，

此专利是这样实现的，由钢板围成的筒形网架和安装在网架底部的网兜组成，网架的上沿设有2个以上的开口槽。剪切板上设有与网架开口槽相对应的剪切口，通过拉线连接手柄实现剪切动作。虽有些改进，但存在一些缺陷，这种设计必须使得网架与剪切板之间紧密接触才有较好的剪切效果，否则难以剪断果柄，然而紧密接触会造成摩擦力加大，转动、复位都不易，还容易卡住，造成剪切速度慢，效率偏低，还有就是剪切板外露，人手碰触容易受伤，也可能划伤果皮，再者连杆与网架接近垂直，垂直摘果时果子容易掉落至网兜之外。

发明内容

本实用新型将解决现有的技术问题，针对现有的摘果器具的缺陷，如不能自动分辨果实、粗枝与果柄，造成误伤粗枝与果实，效率低，接纳果实不精准等。

本实用新型技术方案是：一种旋切式摘果机具有转动灵活，自动识别果实、粗枝与果柄，不伤果实与粗枝，一次可采摘多颗果实，速度快，效率高，省时省力。另外本实用新型中设有控制盒，其电路中内存中内置果子形状识别软件及颜色识别系统再加升降移动系统，移动系统如机动车，整体实现电脑控制，变成摘果机器人，实现自动移动、升降、自动识别、自动摘果、果实自动进入果篮，自动装载等。

本实用新型的旋切式摘果机，包括筒形外壳（包括圆柱筒形及圆

锥筒形）的摘果头、套装在外壳上的筒形刀架、固定在刀架上端的刀片，刀架与外壳可相对转动，所述摘果头筒形外壳端部设有若干弯齿，所述弯齿间有空缺，摘果时，果柄可进入所述空缺中，空缺的宽窄由具体所摘果实的果柄决定，要求比所摘果实的果柄弱宽，这样果实本身及粗枝不能进入空缺中，采摘时，只有果柄及较小的枝叶可以进入，加上人的控制或电脑的识别，基本只采摘果实，相当于自动分辨出了果柄；固定在所述刀架上的刀片初始位置在所述弯齿内空间中并有适当间隙供其自由转动，刀片可处于弯齿内，这样刀片不外露而受到弯齿的保护，人手接触时，不会伤及，也不会伤到果子，另外弯齿内空间中有间隙供刀片移动，这样阻力减少，转动灵活，摘果时，果柄架在弯齿上接触弯齿的两条边，刀片从中穿过容易切断果柄，速度也很快；所述摘果头外壳上设有使刀架转动的驱动机构。

外壳内侧设有内衬环，位置与刀架相应，内衬环的外侧设有弧

形外凹槽，刀架的内侧也设有相应的弧形内凹槽，位于中间的外壳相应位置设有若干圆柱形套孔，其内置直径比套孔直径弱小的球形钢珠，钢珠在套孔的两侧露出部分分别位于外凹槽及内凹槽中，所述钢珠与外凹槽、套孔、内凹槽的形状、大小相应并将刀架、外壳及内套管三者活动套接在一起。钢珠在三者之间滚动，减少相互之间的摩擦，使得摘果效率进一步提高。

优选方案中，摘果头的侧面设有把手，底部设有底板，与所述外

壳形成旋切式摘果机整体。在某些情况下，果树不高，无须长长的连杆，比如辣椒、番茄等，此时只要将摘果头直径加大，增加底板就变成摘果篮了亦或摘果机整体，侧面再增加把手，方便手工操作。

弯齿和刀片与所述摘果头中心线形成的角度一致，保持在0至90

度内。刀片藏在弯齿内其与摘果头中心线（或中轴线）角度应保持相一致，根据所摘果实的具体情况，可以是0度，也就是进果口是直筒形的，整体摘果头是直口，可以是带一定角度的内曲形的，还可以是垂直中轴线的，所有角度下，在操作时只要正确撑握方向，均可保障所摘果实掉入篮中。

驱动机构由刀架外侧设有的从动齿轮与电机连接的主动齿轮耦

合，所述电机由电池供电并由控制盒中的电路控制。通过电机驱动，可省时省力，摘果速度大为提高，电机在充电电池供能并由控制盒中的电路控制之下，由电机上的主动齿轮带动刀架外侧的从动齿轮转动，转动的方式有两种，一种是刀架围绕外壳单向转动，另一种是刀架围绕外壳来回转动，优选后者，对于某一果柄来说可以来回两刀进行切割。

摘果头侧面设有摄像头及相应的照射灯。摘果头外侧的控制盒内

内存内置果子形状识别软件及颜色识别系统。旋切式摘果机整体底部可固定升降移动系统之上。摘果头上安装照射灯的好处是因为某些树种树叶茂密，照射更容看清，装摄像头的目的某些树杆太高，肉眼不易看清，通过安装在下端的显示屏即可看清楚所摘果实的状态。旋切式摘果机可以人工背跨式操作，也可以整体安设在升降移动系统上面，现有的升降移动系统，只要稍作改进即可使用，比如叉车，叉车有升降装置，本身是车辆，可以移动，把旋切式摘果机技术融合叉车技术即可。再加上安装果子形状识别软件及颜色识别系统，通过形状可识果子或叶子，通过颜色可识别果子的成熟度，这样就可是实现自动化采摘果子了，也就是利用机器人来采摘。

摘果头底部设有倒锥管，所述倒锥管底部与筒形杆相接，所述筒

形杆未端又与果篮相连。这样设计是为了在不方便较大机器进入果林的情况下，利用人工操作机器来采摘，摘果头直径较大的情况下，底部设成倒锥管，其后再与筒形杆相连，此筒形杆既做操作手把，又做果实流动通道，其未端与果篮相连，所摘果实可直接进入果篮之中。

驱动机构由所述摘果头上设有的复位弹簧、拉线及固定在筒形杆上的拉手构成，拉线一端固定在刀架的突起上，通过所述摘果头外壳、倒锥管、筒形杆的滑轮再连接到拉手上，拉手拉动，通过拉线可带动所述刀架转动，放开拉手，所述复位弹簧使刀架复位。有些时候可以不用电力采摘，通过复位弹簧、拉线及拉手等即可完成采摘任务。

附图说明

为了更明确地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面附图描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种优选的实施方式中提供的旋切式摘果机外观立体图；

图2是本实用新型的一种优选的实施方式中摘除电机驱动外壳提供的旋切式摘果机外观立体图；

图3是本实用新型的一种优选的实施方式中图2的俯视立体示意图；

图4是本实用新型的一种优选的实施方式中图2沿中心线的剖视立体示意图；

图5是本实用新型的一种优选的实施方式中弯齿与刀片关系局部剖面放大图；

图6是本实用新型的一种优选的实施方式中图2沿所有滚动钢珠球心剖断的横截面示意图；

图7是本实用新型的一种优选的实施方式中图2沿滚动钢珠之一球心纵向剖切局部示意图；

图8是本实用新型的一种优选的实施方式中图7去除钢珠示意图；

图9是本实用新型的一种优选的实施方式中刀架、刀片、钢珠位置关系示意图；

图10是本实用新型的一种优选的实施方式中弯齿和刀片与所述摘果头中心线形成的角度为0度的摘果头外观示意图；

图11是本实用新型的一种优选的实施方式中弯齿和刀片与所述摘果头中心线形成的角度为90度的摘果头外观示意图；

图12是本实用新型的一种优选的实施方式中驱动机构由摘果头上设有的复位弹簧、拉线及固定在筒形杆上的拉手构成整机的立体示意图；

图13是本实用新型的一种优选的实施方式中图12的摘果头部分放大示意图。

图中各部件标记：

摘果头1、底板11、刀架2、刀片21、从动齿轮22、内凹槽23、复位弹簧24、外壳3、弯齿31、空缺32、弯齿内空间33、走线轮34、套孔35、驱动机构4、驱动机构外壳41、电源开关411、照射灯412、摄像头413、电池42、电机43、主动齿轮44、控制盒45、拉线46、拉手47、内衬环5、外凹槽51、把手6、钢珠7、倒锥管8、筒形杆9、果篮10、背带扣12。

具体实施方式

根据本实用新型的原理的说明性实施例的描述旨在结合附图进行阅读，附图将作为整个书面描述的一部分。在本文所公开的本实用新型的描述中（包括权利要求书部分），对零件的方向或定向的任何引用或称谓只是为了描述的方便，而并非限制本实用新型的范围。例如，含有上、下、左、右、内、外、远、近等的相对性术语应理解为是指上述描述附图中的处向。

优选实例如，筒形外壳3的摘果头1、套装在外壳3上的筒形刀架2、固定在刀架2上端的刀片21，刀架2与外壳3可相对转动，摘果头1筒形外壳3端部有若干弯齿31，弯齿31间有空缺32，摘果时，果柄（未画出）可进入所述空缺32中；固定在所述刀架2上的刀片21初始位置在所述弯齿内空间33（见图5）中并有适当间隙供其自由转动，所述摘果头外壳3上有使刀架2围绕中心线O转动的驱动机构4，见图1至5可以看出。摘果过程是这样，将摘果头1靠近果树的果子，让果子从上端开口进入，并将边缘靠近果子，这样果子的果柄会进入空缺32，果柄架在弯齿31的两条边上，而果子本身及粗枝体积大不能进入空缺32，这时可能有多个果柄进入空缺32之中，即一次可以摘多颗果子，提高了效率，启动驱动机构4，（如按开关开关411），刀片21会随着刀架2的转动进入空缺32之中将果柄割断，果子被切断柄后掉进外壳3内。

优选实例中，见图4至9，为了摘果头1上的刀架2围绕外壳3更灵活地转动，外壳3内侧设有内衬环5，位置与刀架2相应，内衬环5的外侧设有弧形外凹槽51，刀架2的内侧也设有相应的弧形内凹槽23，位于中间的外壳3相应位置设有若干圆柱形套孔35，其内置直径比套孔35直径弱小的球形钢珠7，钢珠7在套孔35的两侧露出部分分别位于外凹槽51及内凹槽23中，所述钢珠7与外凹槽51、套孔35、内凹槽23的形状、大小相应并将刀架2、外壳3及内衬环5三者活动套接在一起。

优选实例，见图1至2，摘果头1的侧面设有把手6，底部设有底板11，见图4，与外壳3形成旋切式摘果机整体。这个实例中旋切式摘果机体积可以相对大一些，变成摘果篮，驱动机构4可以是电动方式，也可以是附加手柄及复位弹簧方式（未画出）。适宜较矮树种，如辣椒、番茄等。

根据不同需求，弯齿31和刀片21与所述摘果头1中心线O形成的角度一致，保持在0至90度内。0度状态见图10，90度状态见图11，摘果的方法与上述类似。

当驱动机构4为电动方式时，优选例中，驱动机构4由刀架2外侧设有的从动齿轮22与电机43连接的主动齿轮44耦合，所述电机43由电池42供电并由控制盒45中的电路控制。这里的从动齿轮22是完整齿轮的一小节，也可以是整圈齿轮，主动齿轮也类似，优选例中均使用齿轮一部分，由电路控制电机来回转动，导致刀片21在弯齿31间来回移动以切断果柄。

摘果头1侧面安装有摄像头412及相应的照射灯413，果树太高、树叶太密、光线太暗时，我们可以借助照射灯413及摄像头412来辅助我们采摘果子，如图1设在驱动机构外壳41的顶端。摘果头1外侧的控制盒45内内存内置果子形状识别软件及颜色识别系统，加上摄像头412的共同作用，可以差别选出果实及判断出果实的成熟度，为自动摘果打下基础。把旋切式摘果机1整体底部可固定在升降移动系统上，如选用现有叉车技术，结合上面的技术可以完成自动摘果。

优选例为人工操作背跨式（或称肩扛式）时，摘果头1底部

设有倒锥管8，所述倒锥管8底部与筒形杆9相接，所述筒形杆9未端又与果篮10相连。所述驱动机构4由所述摘果头1上设有的复位弹簧24、拉线46及固定在筒形杆9上的拉手34构成，拉线46一端固定在刀架2的突起上，通过所述摘果头1外壳3、倒锥管8、筒形杆9的滑轮34再连接到拉手47上，拉手47拉动，通过拉线46可带动所述刀架2转动，放开拉手47，所述复位弹簧24使刀架复位。用皮带两端系于背带扣12上，可以用肩扛整体旋切式摘果机，方便实用。

附图描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简易变型，这些简易变型都属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种旋切式摘果机，包括筒形外壳的摘果头、套装在外壳上的筒形刀架、固定在刀架上端的刀片，刀架与外壳可相对转动，其特征在于：所述摘果头筒形外壳端部设有若干弯齿，所述弯齿间有空缺，摘果时，果柄可进入所述空缺中；固定在所述刀架上的刀片初始位置在所述弯齿内空间中并有适当间隙供其自由转动；所述摘果头外壳上设有使刀架转动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述外壳内侧设有内衬环，位置与刀架相应，内衬环的外侧设有弧形外凹槽，刀架的内侧也设有相应的弧形内凹槽，位于中间的外壳相应位置设有若干圆柱形套孔，其内置直径比套孔直径弱小的球形钢珠，钢珠在套孔的两侧露出部分分别位于外凹槽及内凹槽中，所述钢珠与外凹槽、套孔、内凹槽的形状、大小相应并将刀架、外壳及内套管三者活动套接在一起。

3.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述摘果头的侧面设有把手，底部设有底板，与所述外壳形成摘果机整体。

4.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述弯齿和刀片与所述摘果头中心线形成的角度一致，保持在0至90度内。

5.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述驱动机构由刀架外侧设有的从动齿轮与电机连接的主动齿轮耦合，所述电机由电池供电并由控制盒中的电路控制。

6.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述摘果头侧面设有摄像头及相应的照射灯。

7.根据权利要求1、5或6所述旋切式摘果机，其特征在于：所述摘果头外侧的控制盒，其电路内存中内置果子形状识别软件及颜色识别系统。

8.根据权利要求7所述旋切式摘果机，其特征在于：所述摘果机整体底部可固定升降移动系统上。

9.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述摘果头底部设有倒锥管，倒锥管底部与筒形杆相接，所述筒形杆未端又与果篮相连。

10.根据权利要求1所述旋切式摘果机，其特征在于：所述驱动机构由所述摘果头上设有的复位弹簧、拉线及固定在筒形杆上的拉手构成，拉线一端固定在刀架的突起上，通过所述摘果头外壳、倒锥管、筒形杆的滑轮再连接到拉手上，拉手拉动，通过拉线可带动所述刀架转动，放开拉手，所述复位弹簧使刀架复位。

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