CN215011709U - 一种香蕉采摘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种香蕉采摘机，包括自动采摘机构、机械臂、收集装置、车身板和驱动机构。所述自动采摘机构安装在所述机械臂的前端，所述机械臂和所述收集装置均安装在所述车身板的上方；所述驱动机构包括轮式驱动装置和履带驱动装置，均安装在所述车身板的下方；所述轮式驱动装置能支撑在地面上，使所述履带驱动装置脱离地面；所述轮式驱动装置也能收纳以脱离地面，使所述履带驱动装置支撑于地面上。该香蕉采摘机能自动、高效的采摘香蕉，在道路环境改变时还可以自由切换驱动方式，适应多种地形。

Description

一种香蕉采摘机

技术领域

本实用新型涉及水果采摘设备领域，具体涉及一种香蕉采摘机。

背景技术

目前研究较为先进的香蕉采摘机主要有导轨式移动式香蕉采摘机，这种采摘机采摘时不够灵活，整机缺少单独的驱动装置，使工作过程中存在较大的局限性，效率较低。

随着机械工艺的发展，越来越多的机械产品出现在农业中，香蕉采摘机便是其中之一。但是现有的香蕉采摘机几乎都是作为采摘辅助装置，还需要由人工切割香蕉串等，效率较为低下，容易损坏果实。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种香蕉采摘机，能自动、高效的采摘香蕉，在道路环境改变时还可以自由切换驱动方式，以适应多种地形。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。

一种香蕉采摘机，包括自动采摘机构、机械臂、收集装置、车身板和驱动机构。所述自动采摘机构安装在所述机械臂的前端，所述机械臂和所述收集装置均安装在所述车身板的上方；所述驱动机构包括轮式驱动装置和履带驱动装置，均安装在所述车身板的下方；所述轮式驱动装置能支撑在地面上，使所述履带驱动装置脱离地面；所述轮式驱动装置也能收纳以脱离地面，使所述履带驱动装置支撑于地面上。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述轮式驱动装置包括车轮、车架和第一液压缸。所述车轮连接于所述车架，所述车架能上下转动的连接于所述车身板；所述第一液压缸固定连接于所述车身板，所述第一液压缸的伸缩轴转动连接于所述车架；所述第一液压缸的伸缩轴收缩，带动所述车架和车轮向上转动，使车轮收纳于车身板下方，使得所述履带驱动装置支撑于地面上；所述第一液压缸的伸缩轴伸展，能带动所述车架和车轮向下转动，使车轮抵接于地面，使得所述履带驱动装置脱离地面。轮式驱动装置在较为平坦的地形中行进较快。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述轮式驱动装置还包括作用于前轮或者后轮的第一动力机构；所述第一动力机构包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮和车轴；所述第一电机固定于所述车架；所述第一锥齿轮固定于所述第一电机的输出轴末端；所述第二锥齿轮固定于所述车轴的周侧；所述车轴上位于所述第二锥齿轮的两侧均设置轴承；所述车架延伸至所述轴承的周侧，所述轴承的外圈固定连接于所述车架，使得所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合连接；所述车轴的两端连接车轮。香蕉采摘机通过所述第一动力机构来驱动轮式驱动装置，使得采摘机前进或后退。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述履带驱动装置包括履带、第二电机、主动齿轮和从动齿轮；所述香蕉采摘机还包括底架，所述底架固定连接于所述车身板的下方；所述第二电机安装在所述底架上；所述主动齿轮固定于所述第二电机的输出轴上；所述从动齿轮通过连接轴转动安装于所述底架上；所述履带套置在所述主动齿轮和从动齿轮的外侧。履带可以适应坡度较高的山路和泥泞的地面。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述收集装置包括圆桶和剪叉式升降台；所述剪叉式升降台包括上板、剪叉支架、下板和第二液压缸；所述圆桶固定安装在所述上板的上表面；所述下板固定于所述车身板的上表面。所述剪叉支架的上端铰接于所述上板；所述剪叉支架的下端包括转动脚和滑动脚；所述转动脚铰接于所述下板；所述下板设置水平的滑槽；所述滑动脚接入所述滑槽中；所述第二液压缸连接于所述下板，其输出轴连接于所述滑动脚；所述第二液压缸的输出轴伸展，能推动所述滑动脚沿所述滑槽移动，使所述滑动脚远离所述转动脚，使得所述上板下降；所述第二液压缸的输出轴收缩，能推动所述滑动脚沿所述滑槽移动，使所述滑动脚靠近所述转动脚，使得所述上板上升。收集装置中采用桶状式收集器和剪叉式升降台，能更好的实现收纳香蕉和保护香蕉的功能。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述机械臂包括底盘、伺服电机、第一油缸、第二油缸、第三油缸和首尾相连的三节支杆；所述底盘固定于所述车身板上；所述伺服电机安装于所述底盘内；该三节支杆连接于所述伺服电机，由所述伺服电机驱动而整体水平周向转动；所述第一油缸连接于所述伺服电机和第一节支杆，能改变第一节支杆相对于所述伺服电机的角度；所述第二油缸连接于第一节支杆和第二节支杆，能改变第二节支杆相对于第一节支杆的角度；所述第三油缸连接于第二节支杆和第三节支杆，能改变第三节支杆相对于第二节支杆的角度；第三节支杆的前端连接于所述自动采摘机构。当香蕉植株以及香蕉果串高度不一时可以通过机械臂以及升降接收装置来调节位置，以此完成对不同位置的香蕉果串以及不同高度香蕉树的采摘作业。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述自动采摘机构包括安装架、用于切割香蕉杆茎的气动剪刀和用于抓取香蕉果窜的手爪；所述安装架连接于所述机械臂的前端；所述气动剪刀安装于所述安装架的前端；所述手爪安装于所述安装架中。通过气动剪刀和手爪可以自动的采摘香蕉。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述手爪包括左爪、右爪、第三电机、旋转轴、第三齿轮和旋转齿轮；所述第三电机安装于所述安装架上，所述第三齿轮固定于所述第三电机的输出轴上；所述旋转轴通过轴承安装于所述安装架上，所述旋转齿轮固定于所述旋转轴上，使得所述第三齿轮和所述旋转齿轮啮合连接；所述左爪固定于所述第三电机的输出轴上，所述右爪固定于所述旋转轴上；所述第三电机的输出轴转动，所述左爪、所述右爪随之转动，使得所述手爪闭合或者张开，以抓取或放开香蕉果串。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述左爪和所述右爪均包括相互固定的三根弧形指，所述弧形指的内侧设置有锯齿形的爪纹，防止香蕉果串滑动掉落。

作为本实用新型的香蕉采摘机的进一步改进，所述气动剪刀和所述手爪的左爪和右爪相互平行且朝向同一个方向，以匹配香蕉果串的形状，切割更便捷。

本实用新型提供的是一种综合功能型香蕉采摘机，主要设计是由轮履可切换式驱动装置，升降圆桶便捷式收集装置以及抓握切割一体型自动采摘机构三个装置组成。这种设计的香蕉采摘机不仅地形适应能力强，功能实用，操作简单易行，适用范围广，而且省时省力，采摘效率高，还能有效保护香蕉不受损伤，具有较好的市场前景，可以广泛的推广。

附图说明

图1是本实用新型的一种香蕉采摘机的主视结构图。

图2是图1的香蕉采摘机的俯视视结构图。

图3是图1的香蕉采摘机的轮式驱动装置的部分放大图。

图4是图1的香蕉采摘机的右侧车轮位置的放大图。

图5是图1的香蕉采摘机的履带驱动装置的放大图。

图6是图1的香蕉采摘机的收集装置在采摘机中的结构详解图。

图7是图1的香蕉采摘机的机械臂在采摘机中的结构详解图。

图8是图1的香蕉采摘机的自动采摘机构的立体结构图。

图9是图1的香蕉采摘机的自动采摘机构的俯视角结构图。

附图标记：自动采摘机构1、机械臂2、收集装置3、车身板4、轮式驱动装置5、履带驱动装置6、车轮51、车架52、第一液压缸53、第一电机54、第一锥齿轮55、第二锥齿轮56、车轴57、履带61、第二电机62、主动齿轮63、从动齿轮64、底架7、圆桶31、上板32、剪叉支架33、下板34、第二液压缸35、转动脚331、滑动脚332、滑槽341、底盘21、第一油缸22、第二油缸23、第三油缸24、第一节支杆25、第二节支杆26、第三节支杆27、安装架11、气动剪刀12、手爪13、左爪131、右爪132、第三电机133、旋转轴134、第三齿轮135、旋转齿轮136。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制本实用新型要求保护的范围，而仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种香蕉采摘机，包括自动采摘机构1、机械臂2、收集装置3、车身板4和驱动机构。所述自动采摘机构1安装在所述机械臂2的前端，所述机械臂2和所述收集装置3均安装在所述车身板4的上方。所述驱动机构包括轮式驱动装置5和履带驱动装置6，均安装在所述车身板4的下方。所述轮式驱动装置5能支撑在地面上，使所述履带驱动装置6脱离地面；所述轮式驱动装置5也能收纳以脱离地面，使所述履带驱动装置6支撑于地面上。香蕉采摘机能够根据实际情况需要快速切换行走方式，方便转场和提高工作效率。

如图3所示，所述轮式驱动装置5包括车轮51、车架52和第一液压缸53。所述车轮51连接于所述车架52，所述车架52能上下转动的连接于所述车身板4。所述第一液压缸53固定连接于所述车身板4，所述第一液压缸53的伸缩轴转动连接于所述车架52；所述第一液压缸53的伸缩轴收缩，带动所述车架52和车轮51向上转动，使车轮51收纳于车身板4下方，使得所述履带驱动装置6支撑于地面上；所述第一液压缸53的伸缩轴伸展，能带动所述车架52和车轮51向下转动，使车轮51抵接于地面，使得所述履带驱动装置6脱离地面。需要说明的是，在本实施例中，所述车轮51包括两个前轮和两个后轮，相应的，所述车架52、所述第一液压缸53也各有两个，分别和前轮、后轮对应连接，使得两个前轮和两个后轮均能够收纳于车身板4下方，或者支撑于地面上。轮式驱动装置5在较为平坦的地形中行进较快。

如图4所示，所述轮式驱动装置5还包括作用于前轮或者后轮的第一动力机构。所述第一动力机构包括第一电机54、第一锥齿轮55、第二锥齿轮56和车轴57。所述第一电机54固定于所述车架52；所述第一锥齿轮55固定于所述第一电机54的输出轴末端；所述第二锥齿轮56固定于所述车轴57的周侧。所述车轴57上位于所述第二锥齿轮56的两侧均设置轴承(图4中未示出)。所述车架52延伸至所述轴承的周侧，所述轴承的外圈通过竖向设置的连接杆(图4中未示出)固定连接于所述车架52的上、下两端(如图4中标号52指向的梯形金属片)，使得所述第一锥齿轮55和所述第二锥齿轮56啮合连接。所述车轴57的两端连接车轮51。在坡度较小的地面时，该香蕉采摘机可以选择轮式驱动装置5来驱动采摘机前进。

如图5所示，所述履带驱动装置6包括履带61、第二电机62、主动齿轮63和从动齿轮64。所述香蕉采摘机还包括底架7，所述底架7固定连接于所述车身板4的下方；所述第二电机62安装在所述底架7上。所述主动齿轮63固定于所述第二电机62的输出轴上。所述从动齿轮64通过连接轴转动安装于所述底架7上。所述履带61套置在所述主动齿轮63和从动齿轮64的外周。履带驱动装置6可以适应坡度较高的山路和泥泞的地面。

驱动装置采用轮履可切换式驱动方式，而它的切换方式主要是由液压缸伸缩来完成。其中轮子和履带都各自装有电机，当液压缸收缩时，轮式驱动装置会向上折叠，此时则由履带作为驱动装置；反之，当液压缸伸展时，轮式驱动装置向地面支撑，此时轮式驱动装置则成为整机的驱动装置。此机构，能够根据实际情况需要快速切换行走方式，方便转场和提高工作效率。

如图6所示，所述收集装置3包括圆桶31和剪叉式升降台。所述剪叉式升降台包括上板32、剪叉支架33、下板34和第二液压缸35。所述圆桶31固定安装在所述上板32的上表面；所述下板34固定于所述车身板4的上表面。所述剪叉支架33的上端铰接于所述上板32；所述剪叉支架33的下端包括转动脚331和滑动脚332。所述转动脚331铰接于所述下板34。所述下板34设置水平的滑槽341。所述滑动脚332接入所述滑槽341中；所述第二液压缸35连接于所述下板34，其输出轴通过横轴连接于所述滑动脚332；所述第二液压缸35的输出轴伸展，能推动所述滑动脚332沿所述滑槽341移动，使所述滑动脚332远离所述转动脚331，使得所述上板32下降；所述第二液压缸35的输出轴收缩，能推动所述滑动脚332沿所述滑槽341移动，使所述滑动脚332靠近所述转动脚331，使得所述上板32上升。收集装置3中采用桶状式收集器和剪叉式升降台，能更好的实现收纳香蕉和保护香蕉的功能。

由于香蕉果串具有体积大，外部接近圆柱形的特点，设计了升降桶状式接收装置，该设计是采用升降平台与桶状式收集器相结合的一种收集装置，从而对不同高度的香蕉进行摘后收集。此设计的升降装置能够有效解决植株高度问题，增加采摘便捷性，从而提高效率；而桶状收集器正符合香蕉果串形状，能够将整串香蕉充分容纳，保证香蕉果串切割完毕后得到有效安全的接收。

如图7所示，所述机械臂2包括底盘21、伺服电机、第一油缸22、第二油缸23、第三油缸24和首尾相连的三节支杆。所述底盘21固定于所述车身板4上。所述伺服电机(图7中未示出)安装于所述底盘21内。该三节支杆连接于所述伺服电机，由所述伺服电机驱动而整体水平周向转动；所述第一油缸22连接于所述伺服电机和第一节支杆25，能改变第一节支杆25相对于所述伺服电机的角度；所述第二油缸23连接于第一节支杆25和第二节支杆26，能改变第二节支杆26相对于第一节支杆25的角度；所述第三油缸24连接于第二节支杆26和第三节支杆27，能改变第三节支杆27相对于第二节支杆26的角度；第三节支杆27的前端连接于所述自动采摘机构1。当香蕉植株以及香蕉果串高度不一时可以通过机械臂2以及升降接收装置来调节位置，以此完成对不同位置的香蕉果串以及不同高度香蕉树的采摘作业。

为了使在采摘香蕉工作过程中装置更加灵活高效，设计一个多自由度机械臂式执行装置，当自由度越高时，可以实现的采摘位置越多以及采摘距离越远，就越加的机动灵活，可以快速定位实现香蕉的采摘。该机械臂2分别可实现旋转、摆动、进给的运动。

如图8所示，所述自动采摘机构1包括安装架11、用于切割香蕉杆茎的气动剪刀12和用于抓取香蕉果窜的手爪13。所述安装架11连接于所述机械臂2的前端；所述气动剪刀12安装于所述安装架11的前端；所述手爪13安装于所述安装架11中。通过气动剪刀12和手爪13可以实现自动采摘香蕉。

如图8和图9所示，所述手爪13包括左爪131、右爪132、第三电机133、旋转轴134、第三齿轮135和旋转齿轮136。所述第三电机133安装于所述安装架11上，所述第三齿轮135固定于所述第三电机133的输出轴上；所述旋转轴134通过轴承安装于所述安装架11上，所述旋转齿轮136固定于所述旋转轴134上，使得所述第三齿轮135和所述旋转齿轮136啮合连接。所述左爪131固定于所述第三电机133的输出轴上，所述右爪132固定于所述旋转轴134；所述第三电机133的输出轴转动，带动所述左爪131、所述右爪132随之转动，使得所述手爪13闭合或者张开，以抓取或放开香蕉果串。

如图8所示，所述左爪131和所述右爪132均包括相互固定的三根弧形指，所述弧形指的内侧设置有锯齿形的爪纹，防止香蕉果串滑动掉落。

如图8所示，所述气动剪刀12和所述手爪13的左爪131和右爪132相互平行且朝向同一个方向，以匹配香蕉果串的形状，切割更便捷。

其中末端自动采摘机构1是由手爪13与气动剪刀12于一体的执行机构。其中手爪13的作用为采摘香蕉过程中抓取香蕉杆茎，保证香蕉果串不掉落。为了增加夹持果串的摩擦力，手爪13内侧还加有齿纹，使爪子更加强劲有力。而手爪13的前方则是一个拥有进给运动的气动剪刀12切割装置，可随不同香蕉果串的大小和方位而做出位置调整，由于香蕉杆茎较粗，所需切割力也较大，因此选择气动剪刀12更有助于稳定顺利切割。该香蕉采摘机可以采用无线遥控的方式或者在车身板4上、机械臂2和收集装置3之间设置驾驶室来控制香蕉采摘机的运行。

本实用新型提供的是一种综合功能型香蕉采摘机，主要设计是由轮履可切换式驱动装置，升降圆桶31便捷式收集装置3以及抓握切割一体型自动采摘机构1三个装置组成。这种设计的香蕉采摘机不仅地形适应能力强，功能实用，操作简单易行，适用范围广，而且省时省力，采摘效率高，还能有效保护香蕉不受损伤，具有较好的市场前景，可以广泛的推广。

以上所描述的仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例，本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制本实用新型要求保护的范围，而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。

Claims (10)

1.一种香蕉采摘机，其特征在于：包括自动采摘机构、机械臂、收集装置、车身板和驱动机构；所述自动采摘机构安装在所述机械臂的前端，所述机械臂和所述收集装置均安装在所述车身板的上方；所述驱动机构包括轮式驱动装置和履带驱动装置，均安装在所述车身板的下方；所述轮式驱动装置能支撑在地面上，使所述履带驱动装置脱离地面；所述轮式驱动装置也能收纳以脱离地面，使所述履带驱动装置支撑于地面上。

2.根据权利要求1所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述轮式驱动装置包括车轮、车架和第一液压缸；所述车轮连接于所述车架，所述车架能上下转动的连接于所述车身板；所述第一液压缸固定连接于所述车身板，所述第一液压缸的伸缩轴转动连接于所述车架；所述第一液压缸的伸缩轴收缩，带动所述车架和车轮向上转动，使车轮收纳于车身板下方，使得所述履带驱动装置支撑于地面上；所述第一液压缸的伸缩轴伸展，能带动所述车架和车轮向下转动，使车轮抵接于地面，使得所述履带驱动装置脱离地面。

3.根据权利要求2所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述轮式驱动装置还包括作用于前轮或者后轮的第一动力机构；所述第一动力机构包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮和车轴；所述第一电机固定于所述车架；所述第一锥齿轮固定于所述第一电机的输出轴末端；所述第二锥齿轮固定于所述车轴的周侧；所述车轴上位于所述第二锥齿轮的两侧均设置轴承；所述车架延伸至所述轴承的周侧，所述轴承的外圈固定连接于所述车架，使得所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合连接；所述车轴的两端连接车轮。

4.根据权利要求1所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述履带驱动装置包括履带、第二电机、主动齿轮和从动齿轮；所述香蕉采摘机还包括底架，所述底架固定连接于所述车身板的下方；所述第二电机安装在所述底架上；所述主动齿轮固定于所述第二电机的输出轴上；所述从动齿轮通过连接轴转动安装于所述底架上；所述履带套置在所述主动齿轮和从动齿轮的外侧。

5.根据权利要求1所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述收集装置包括圆桶和剪叉式升降台；所述剪叉式升降台包括上板、剪叉支架、下板和第二液压缸；所述圆桶固定安装在所述上板的上表面；所述下板固定于所述车身板的上表面；

所述剪叉支架的上端铰接于所述上板；所述剪叉支架的下端包括转动脚和滑动脚；所述转动脚铰接于所述下板；所述下板设置水平的滑槽；所述滑动脚接入所述滑槽中；所述第二液压缸连接于所述下板，其输出轴连接于所述滑动脚；所述第二液压缸的输出轴伸展，能推动所述滑动脚沿所述滑槽移动，使所述滑动脚远离所述转动脚，使得所述上板下降；所述第二液压缸的输出轴收缩，能推动所述滑动脚沿所述滑槽移动，使所述滑动脚靠近所述转动脚，使得所述上板上升。

6.根据权利要求1所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述机械臂包括底盘、伺服电机、第一油缸、第二油缸、第三油缸和首尾相连的三节支杆；所述底盘固定于所述车身板上；所述伺服电机安装于所述底盘内；该三节支杆连接于所述伺服电机，由所述伺服电机驱动而整体水平周向转动；所述第一油缸连接于所述伺服电机和第一节支杆，能改变第一节支杆相对于所述伺服电机的角度；所述第二油缸连接于第一节支杆和第二节支杆，能改变第二节支杆相对于第一节支杆的角度；所述第三油缸连接于第二节支杆和第三节支杆，能改变第三节支杆相对于第二节支杆的角度；第三节支杆的前端连接于所述自动采摘机构。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述自动采摘机构包括安装架、用于切割香蕉杆茎的气动剪刀和用于抓取香蕉果窜的手爪；所述安装架连接于所述机械臂的前端；所述气动剪刀安装于所述安装架的前端；所述手爪安装于所述安装架中。

8.根据权利要求7所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述手爪包括左爪、右爪、第三电机、旋转轴、第三齿轮和旋转齿轮；所述第三电机安装于所述安装架上，所述第三齿轮固定于所述第三电机的输出轴上；所述旋转轴通过轴承安装于所述安装架上，所述旋转齿轮固定于所述旋转轴上，使得所述第三齿轮和所述旋转齿轮啮合连接；所述左爪固定于所述第三电机的输出轴上，所述右爪固定于所述旋转轴上；所述第三电机的输出轴转动，所述左爪、所述右爪随之转动，使得所述手爪闭合或者张开。

9.根据权利要求8所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述左爪和所述右爪均包括相互固定的三根弧形指，所述弧形指的内侧设置有锯齿形的爪纹。

10.根据权利要求8所述的香蕉采摘机，其特征在于：所述气动剪刀和所述手爪的左爪和右爪相互平行且朝向同一个方向。

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