一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置制造方法
【專利摘要】一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，該采摘裝置的圓筒前方下面開口，前端連接有球狀圓弧刀片，底端開方孔并設(shè)有固定導(dǎo)軌與負(fù)壓吸管相連。通過(guò)負(fù)壓吸管產(chǎn)生的負(fù)壓讓吸盤將樹上的果實(shí)吸住，此時(shí)伸縮電機(jī)通過(guò)齒輪副帶動(dòng)螺紋吸管將水果牽引向圓筒；當(dāng)水果接近圓筒時(shí)，繃緊扭簧的伺服電機(jī)斷電，扭簧的回復(fù)力驅(qū)動(dòng)球狀圓弧刀片轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生巨大的沖擊力來(lái)剪切已定位好水果果蒂，與此同時(shí)負(fù)壓吸管斷氣，剪切后的水果便在重力作用下脫離吸盤落入輸送袋。本發(fā)明采用負(fù)壓吸盤吸住果實(shí)并利用扭簧的回復(fù)力驅(qū)動(dòng)球狀圓弧刀片切割水果果蒂，特別適合于果梗木質(zhì)化高的柑橘、蘋果、梨子、以及桃子等冠狀樹上的圓形水果。
【專利說(shuō)明】一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)中的農(nóng)用工具領(lǐng)域，具體是一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)米摘裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在果蔬生產(chǎn)作業(yè)中，采摘效率低，費(fèi)用成本高，并且采摘的質(zhì)量直接影響到果蔬的儲(chǔ)存、加工及銷售。比如果農(nóng)在采摘柑橘時(shí)，普遍采用手動(dòng)剪刀的方式進(jìn)行采摘，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。隨著人口老齡化以及農(nóng)村青壯年勞動(dòng)人口向城市轉(zhuǎn)移，迫切需要自動(dòng)化的采摘設(shè)備?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的果蔬采摘機(jī)器人取得了較大的發(fā)展，但是它們的主要工作目標(biāo)多為果梗較軟的西紅柿、黃瓜、茄子、櫻桃、草莓、蘋果及蘑菇等，而柑橘因?yàn)楣６糖夷举|(zhì)化程度高，較為堅(jiān)硬，并且很多果實(shí)躲藏于濃密的葉子里面，因此如何設(shè)計(jì)一種具備自動(dòng)捕捉與切割高木質(zhì)化果梗的裝置是實(shí)現(xiàn)果實(shí)自動(dòng)化采摘的難點(diǎn)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，針對(duì)果梗木質(zhì)化高的柑橘、蘋果、梨子、桃子等冠狀樹上的圓形水果，利用扭簧驅(qū)動(dòng)球狀圓弧刀片，在巨大的沖擊力作用下進(jìn)行切割就顯得極為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，具體的結(jié)構(gòu)和連接方式為:
[0005]該采摘裝置圓筒前端下方有開口，用來(lái)連接輸送袋，底端開方孔并且設(shè)有固定導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有充當(dāng)滑塊的負(fù)壓吸管，負(fù)壓吸管的底端有用來(lái)連接軟吸氣管的螺紋接頭，導(dǎo)軌上固定有伸縮電機(jī)通過(guò)與負(fù)壓吸管上的齒條配合來(lái)帶動(dòng)吸管來(lái)回運(yùn)動(dòng)，吸管前端接有吸盤，圓筒前端聯(lián)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的球狀圓弧刀片、刀刃，圓筒固接的第一軸外側(cè)套有第一扭簧，第二軸外側(cè)套有第二扭簧，第一扭簧一端用緊固螺母固定，另一端固接在球狀圓弧刀片上，第二扭簧一端固接在外接皮帶輪上，另一端固接在球狀圓弧刀片上，皮帶輪安裝在第二軸上，可以繞著第二軸上旋轉(zhuǎn)；圓筒底端固定的伺服電機(jī)使得皮帶輪旋轉(zhuǎn)通過(guò)皮帶帶動(dòng)皮帶輪繞著第二軸旋轉(zhuǎn)。
[0006]所述球狀圓弧刀片上設(shè)有刀刃。
[0007]所述圓筒前端下部有開口，開口處連接有上寬下窄的輸送袋。
[0008]所述圓筒內(nèi)壁對(duì)稱分布固定有第一擋塊、第二擋塊、第三擋塊、第四擋塊。
[0009]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]1、機(jī)構(gòu)的巧妙性和簡(jiǎn)單性。通過(guò)負(fù)壓吸管產(chǎn)生的負(fù)壓讓吸盤將樹上的果實(shí)吸住，并通過(guò)伸縮電機(jī)對(duì)果實(shí)進(jìn)行牽引；最后在扭簧的回復(fù)力作用下驅(qū)動(dòng)球狀圓弧刀片轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生巨大的沖擊力來(lái)剪切已定位好的水果果蒂。
[0011]2、適用性強(qiáng)。不僅可以用來(lái)采摘柑橘，并且對(duì)蘋果、梨子、桃子等冠狀樹上的圓形水果都適用。
[0012]3、收獲果實(shí)品質(zhì)高。果實(shí)采摘裝置的圓筒前端下部有開口，且連接有接輸送袋，上寬下窄，利于果實(shí)在輸送袋中的緩沖減速，從而保證果實(shí)采摘不易刮傷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1、圖2均為本發(fā)明所述負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置的球狀圓弧刀片在初始位置的軸測(cè)圖。
[0014]圖3、圖4均為本發(fā)明所述負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置的球狀圓弧刀片在切割時(shí)到達(dá)極限位置的軸測(cè)圖。
[0015]圖5為本發(fā)明所述負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置的球狀圓弧刀片零件圖。
[0016]圖6為本發(fā)明所述負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置的負(fù)壓吸管與裝配圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施過(guò)程對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1至圖6所示，本發(fā)明所述的負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為:圓筒I前方下部開口，前端連接有球狀圓弧刀片11、刀刃20，底端開方孔并且設(shè)有固定導(dǎo)軌7與負(fù)壓吸管5相連。所述圓筒I前端下部開口是用來(lái)連接輸送袋，底端開方孔并且設(shè)有固定導(dǎo)軌7，導(dǎo)軌7上有充當(dāng)滑塊的負(fù)壓吸管5，負(fù)壓吸管5的底端有用來(lái)連接軟吸氣管的螺紋接頭6，導(dǎo)軌7上固定還設(shè)有伸縮電機(jī)2通過(guò)與負(fù)壓吸管5上的齒條4配合來(lái)帶動(dòng)吸管5來(lái)回運(yùn)動(dòng)，吸管5前端接有吸盤14，圓筒固接的第一軸21外側(cè)套有第一扭簧15，第二軸22外側(cè)套有第二扭簧17，第一扭簧15 —端用緊固螺母16固定，另一端固接在球狀圓弧刀片11上，第二扭簧17 —端固接在外接皮帶輪二 10上，另一端固接在球狀圓弧刀片11上，皮帶輪10安裝在第二軸22上，可以繞著第二軸22上旋轉(zhuǎn)；圓筒底端固定的伺服電機(jī)3使得皮帶輪一 8旋轉(zhuǎn)通過(guò)皮帶9帶動(dòng)皮帶輪二 10繞著第二軸22旋轉(zhuǎn)，圓筒內(nèi)壁對(duì)稱分布固定有第一擋塊12、第二擋塊13、第三擋塊19和第四擋塊18。
[0019]工作原理及過(guò)程:
[0020]伺服電機(jī)3驅(qū)動(dòng)皮帶輪一 8轉(zhuǎn)動(dòng)，第一皮帶輪8通過(guò)皮帶9帶動(dòng)第二皮帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，第二皮帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)帶動(dòng)第一扭簧15、球狀圓弧刀片11和第二扭簧17旋轉(zhuǎn)，由于第二擋塊13、第四擋塊18用來(lái)抵住并防止球狀圓弧刀片11，所以第一扭簧15、球狀圓弧刀片
11、第二扭簧17只能旋轉(zhuǎn)至圖1、2所示的初始位置，并擋住了圓筒I前端下面外接輸送袋的開口。與此同時(shí)第一扭簧15和第二扭簧17在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下保持處于繃緊狀態(tài)，一旦伺服電機(jī)3處于斷電,此時(shí)第一扭簧15和第二扭簧17就處于自然回復(fù)狀態(tài),從而使第一扭簧15和第二扭簧17共同驅(qū)動(dòng)球狀圓弧刀片11向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一扭簧15和第二扭簧17的回復(fù)力作用下，球狀圓弧刀片11將產(chǎn)生巨大的沖擊力對(duì)果梗進(jìn)行切割。
[0021]米摘時(shí)，伸縮電機(jī)2驅(qū)動(dòng)負(fù)壓吸管5向圓筒I內(nèi)滑動(dòng)，吸盤14伸出圓筒I外便于利用負(fù)壓將樹上的果實(shí)吸住，吸引到果實(shí)后，吸盤14上的壓力傳感器會(huì)使得伸縮電機(jī)2開始反向轉(zhuǎn)動(dòng)使得吸管5帶著果沿著導(dǎo)軌7向回滑動(dòng)。接著伺服電機(jī)3開始斷電，電機(jī)軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，球狀圓弧刀片11便會(huì)在第一扭簧15、第二扭簧17的作用下迅速旋轉(zhuǎn)到圖3、4所示的極限位置，刀刃20也會(huì)迅速切斷果實(shí)的果梗，第一擋塊12、第三擋塊19負(fù)責(zé)固定球狀圓弧刀片11至最終的極限位置，這時(shí)之前被球狀圓弧刀片11擋住的圓筒I前端下部開口就會(huì)露出來(lái)，負(fù)壓電機(jī)暫停，吸氣停止，果實(shí)就會(huì)從開口落入輸送袋，輸送袋上寬下窄，利于果實(shí)在輸送袋中的緩沖減速，從而保證果實(shí)不易刮傷。隨后伺服電機(jī)3又重新帶電，通過(guò)第一皮帶輪8使得球狀圓弧刀片11回位，回到圖1、2所示的初始位置。就這樣負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的采摘與回收果實(shí)的過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，其特征在于，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為:該采摘裝置圓筒前端下方有開口，底端開方孔并且設(shè)有固定導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有充當(dāng)滑塊的負(fù)壓吸管，負(fù)壓吸管的底端有用來(lái)連接軟吸氣管的螺紋接頭，導(dǎo)軌上固定有伸縮電機(jī)通過(guò)與負(fù)壓吸管上的齒條配合來(lái)帶動(dòng)吸管來(lái)回運(yùn)動(dòng)，吸管前端接有吸盤，圓筒前端聯(lián)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的球狀圓弧刀片、刀刃，圓筒固定連接的第一軸外側(cè)套有第一扭簧，第二軸外側(cè)套有第二扭簧，第一扭簧一端用緊固螺母固定，另一端固接在球狀圓弧刀片上，第二扭簧一端固接在外接皮帶輪上，另一端固接在球狀圓弧刀片上，皮帶輪安裝在第二軸上，圓筒底端固定的伺服電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)并通過(guò)皮帶帶動(dòng)皮帶輪繞著第二軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，其特征在于，所述球狀圓弧刀片上設(shè)有刀刃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，其特征在于，所述圓筒前端下部有開口，開口處連接有上寬下窄的輸送袋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓與扭簧聯(lián)合作用的果實(shí)采摘裝置，其特征在于，所述圓筒內(nèi)壁對(duì)稱分布固定有第一擋塊、第二擋塊、第三擋塊、第四擋塊。
【文檔編號(hào)】A01D46/24GK104429359SQ201410775576
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】鄭戰(zhàn)光, 黃世鵬, 汪兆亮, 袁帥, 王佳祥, 朱帥 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)