一种多功能水果采摘机的制作方法

本发明涉及一种采摘水果的设备，特别涉及一种多功能水果采摘机。

背景技术：

随着农业自动化进程的发展，水果采摘机成为果农最为关注的问题之一。以采摘苹果为例，目前市场上的采摘机功能单一、自动化和集成化程度低，对密度大、行距小及山区等工况的适应能力差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能水果采摘机，集水果的采摘、包装、收集为一机，提高了采摘机的自动化程度，解放了劳动力，降低人力成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能水果采摘机，

包括车体、用于采摘水果的采摘头、连接采摘头并用于传送水果的传送部、将水果进行分级的分级部、连接分级部并用于包装水果的的包装部，所述传送部、分级部和包装部分别设于车体上，所述采摘头包括锯片及驱动锯片的采摘电机电机，所述分级部包括传送水果的传动单元和用于检测水果级别并将符合级别的水果送至包装部的机械手单元，所述包装部包括抽取包装材料的取料单元和对水果进行包装的热封单元。

进一步的，所述采摘电机的输出轴连接一蜗轮，并通过蜗轮驱动一蜗杆转动，所述蜗杆通过一齿轮组驱动锯片转动，所述齿轮组包括设于蜗杆上的主动齿轮和与锯片同轴连接的从动齿轮。

更进一步的，所述采摘头还包括采摘壳体和连接于采摘壳体上的固定板，所述采摘壳体上形成安装缓冲管的安装片、内凹的采摘口和把手，采摘壳体内形成所述采摘电机和锯片，锯片的锯齿部分伸出采摘壳体上的采摘口，所述采摘电机固接于固定板上，所述蜗杆、主动齿轮、从动齿轮及锯片与固定板可动连接，所述采摘壳体内设有一线路板、一电池、一充电接口，采摘壳体上设有开关，所述采摘电机、电池、开关和充电接口分别与线路板电性连接。

更进一步的，所述分级部还包括一设于车体上的分级壳体，所述传动单元包括设于车体上的传动轮和连接传动轮的传动带，所述传动带的两侧分别形成相互对应的水果出口和所述机械手单元，机械手单元包括设于分级壳体上的分级传感器和分级气缸，所述分级气缸的活塞杆的端部设有柔性的海绵。

更进一步的，所述包装部还包括与所述水果出口对应的接收单元，所述接收单元包括接收台、通过一连接孔连接接收台的传输管、设于传输管上的推动传感器及设于传输管端部的推动汽缸。

更进一步的，所述取料单元包括设于车体上的卷筒和取料电机、连接于取料电机输出轴并与传输管压接的橡胶轮以及设于传输管两侧的导向块。

更进一步的，所述热封单元包括连接传输管的热封台，热封台上设有热封传感器、电热丝和电热板，热封台呈纵向剖开的喇叭状，尾部开口小于前端开口，热封台和传输管的连接处形成包装材料的进出通道，所述车体上还设有置于热封单元尾部的收集箱。

更进一步的，还包括设于车体上的升降部，所述升降部包括设于车体上的安装座和分别设于安装座上、下端面的气动液压缸和气缸支腿，所述气动液压缸上连接有工作台。

更进一步的，所述传送部通过缓冲管连接采摘头，所述传送部包括设于车体上的传送壳体、设于传送壳体上的主动轮和被动、连接主动轮和被动轮的皮带，所述皮带轮上设有托盘，托盘上设有涂覆有橡胶层的弹性棒。

更进一步的，采用发动机作为原动力。与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

1、本发明提供了一种多功能水果采摘机，水果由采摘头采摘后经传送部输送至分级部进行分级，分级后的水果流向包装部进行包装，完成包装后水果进入收集箱，从而一机完成采摘、分级、包装和收集的过程，具有较高的自动化程度，省去了中间过程产生的人力和物力成本，具有较高的经济性。

2、本发明占用空间小，能够灵活适应密度大、行距小及山区等复杂的工况。

3、本发明可以模块化运输，即将各个部分拆卸开来进行运输，提升了使用的便捷性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的采摘头的示意图；

图3为本发明的分级部和包装部的示意图；

图4为本发明的采摘电机和锯片的连接关系示意图；

图5为本发明的传送部的侧视图。

其中：11、前轮，12、车架，13、后桥，14、后轮，21、连接片，22、充电接口，23、电池，24、线路板，25、开关，26、采摘壳体，27、采摘电机，28、蜗轮，29、蜗杆，210、固定板，211、主动齿轮，212、从动齿轮，213、锯片，31、主动轮，32、皮带，33、托盘，34、弹性棒，35、被动轮，36、传送壳体，37、对接槽，38、卡接轴孔，41、传动带，42、传动轮，43、分级传感器，44、分级气缸，45、次品箱，51、接收台，52、推动传感器，53、传输管，54、卷筒，55、橡胶轮，56、导向块，57、取料电机，58、热封传感器，59、电热丝，510、热封台，511、电热板，61、气缸支腿，62、安装座，63、气动液压缸，64、工作台，7、缓冲管，8、收集箱。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

如图1-图3所示，一种多功能水果采摘机，包括车体、用于采摘水果的采摘头、连接采摘头并用于传送水果的传送部、将水果进行分级的分级部、连接分级部的包装部、设于车体上的升降部及控制部。车体包括车架12、连接在车架12上的后桥13、连接在后桥13两端的后轮14以及连接在车架12前端的前轮11。

如图4所示，采摘头包括采摘壳体26、采摘电机27、固定板210、蜗轮28、蜗杆29、主动齿轮211、从动齿轮212、锯片213、电池23、开关25、充电接口22以及线路板24。其中采摘壳体26上形成手柄、弧形的连接片21以及内凹的采摘口。手柄方便操作者取用采摘头，连接片21用于连接缓冲管7，缓冲管7两端开口，一端位于锯片213的下方，另一端连接在传送部上，用于把水果送到传送部的托盘33上。固定板210卡接在采摘壳体26的内部，采摘电机27固定在固定板210上，蜗杆29、主动齿轮211、从动齿轮212及锯片213分别与固定板210可转动连接，其中从动齿轮212和锯片213同轴连接，并且相对静止。采摘电机27通过蜗轮28驱动蜗杆29转动，主动齿轮211固接在蜗杆29上，随蜗杆29一起转动，从动齿轮212与主动齿轮211啮合，并随主动齿轮211一起转动。锯片213伸出采摘壳体26上的采摘口处，方便操作，锯片213转动，切掉水果的果柄。本实施例中，主动齿轮211相对于从动齿轮212为大齿轮，因此，该齿轮副实现了增速的效果。采摘电机27连接在线路板24上，并通过电池23或者外接电源供电。开关25连接线路板24，用于控制采摘电机27的通断。电池23置于采摘壳体26内部，并与线路板24连接。外接电源通过设置在采摘壳体26上的充电接口22连接线路板24。

传送部包括传送壳体36、主动轮31、被动轮35、皮带32和托盘33，其中传送壳体36通过紧固件可拆卸地连接于车架12上。如图5所示，在竖直方向上，传送壳体36中间设有对接槽37，对接槽37的两个竖向的边上设有若干组卡接轴孔38，缓冲管7的端部对应的设有两个销轴，使用时根据实际情况选择适合的高度，通过连接销轴和卡接轴孔38而将缓冲管7连接在传送壳体36上。传送壳体36底部设有两个主动轮31，通过电机带动，上面设有两个被动轮35，主动轮31和被动轮35通过皮带32对应连接。两组皮带32通过合页连接起来，合页位于两组皮带32的中间，即两皮带32之间设有托盘33。托盘33上连接有四个弹性棒34，弹性棒34涂覆有橡胶层，与图盘倾斜设置。四个弹性棒34形成了一个卡接水果的空间，该空间越贴近托盘33的地方越小。如图1所示，主动轮31顺时针转动，托盘33运动到下面的转弯处时，水果在重力的作用下滑入分级部。

分级部包括设于车架12上的分级壳体和设于分级壳体内部的传动单元和机械手单元。传动单元包括设于车架12上的传动轮42和连接传动轮42的传动带41，其中一个传动轮42由电机驱动，从而带动传动带41运动。机械手单元有三组，均布于传动带41的一侧，在传动带41的另一侧的分级壳体上形成与机械手单元对应的水果入口。机械手单元包括设置在分级壳体上的分级传感器43和设置在车架12上的分级气缸44，分级气缸44的活塞杆的端部设置有一海绵，在推动水果的过程中避免伤害到水果。分级传感器43检测水果的高度，当水果达到设定的高度时，分级传感器43向控制部发送信号，控制部向对应的分级气缸44发送指令，分级气缸44迅速伸、缩，将水果推到对应的水果出口并自动回位。三个机械手对应的分级传感器43设定的高度不一样，将水果按着大小进行分级。有的水果连第三个机械手单元的要求也达不到，便会随着传动带41运动到尾端，并进入传动单元的端部放置的次品箱45。

每个机械手单元对应着一个包装部，故本申请有三个包装部。每个包装部包括一个接收单元、一个取料单元和一个热封单元。接收单元对应着分级部的水果出口，包括接收台51、通过一连接孔连接接收台51的传输管53、设于传输管53上的推动传感器52及设于传输管53端部的推动汽缸。取料单元包括设于车体上的卷筒54、设于车体上的取料电机57、连接取料电机57输出轴的与传输管53压接的橡胶轮55以及连接于传输管53两侧的导向块56。卷筒54上是平面的泡沫材质的包装材料，取料电机57驱动橡胶轮55，使橡胶轮55与传输管53压接，包装材料置于橡胶轮55和传输管53之间，通过与两者的摩擦力而运动。热封单元包括连接传输管53的热封台510，热封台510上设有热封传感器58、电热丝59和电热板511，热封台510呈纵向剖开的喇叭状，尾部开口小于前端开口，热封台510和传输管53的连接处形成包装材料的进出通道。电热板511对称设于热封台510的两侧，由两个热封气缸分别驱动。电热丝59设于热封台510的侧边，由单独的一个热封气缸驱动。包装材料从热封台510和传输管53之间的进出通道进入热封台510，并贴着热封台510运动，随着热封台510的口逐渐缩小，包装材料逐步地漏出热封台510。热封传感器58检测到水果时向控制部发送信号，控制部接收信号后向三个热封气缸发送指令，热封气缸驱动两个电热板511对接，使片状的包装材料包裹起来，同时电热丝59向下运动将包装材料切割开来，从而实现对水果的包装。

升降部包括安装座62、气动液压缸63、工作台64和气缸支腿61。其中安装座62与车架12可拆卸连接，安装座62的上端面通过气动液压缸63连接工作台64，安装座62的下端面连接气缸支腿61。升降部不仅适用于采摘水果的工况，同样适用于疏花、疏果等工况。

作为本申请的一个实施例，多功能水果采摘机采用发动机作为原动力，车体上还设有空压机和高压气瓶，采摘机中涉及到的所有气缸均由控制部通过电磁阀控制其通断。

使用时要调整气缸支腿61和气动液压缸63，气缸支腿61着地形成受力点，避免了因操作者站在车子一侧而形成倾翻力矩。根据实际需要调整好工作台64的高度之后进入工作状态。操作者手持采摘头，按下开关25，进行采摘。水果通过缓冲管7进入传送部并卡接在托盘33上的弹性棒34之间，托盘33随着皮带32转动，在转弯处进入分级部皮带32上并随着皮带32一起运动。分级传感器43检测到水果符合要求时，对应的机械手动作，将水果推送到对应的水果出口，如果水果没达到该分级传感器43的设定值，则分级传感器43无信号传输，水果随着皮带32继续运动进入下一级别的检测。水果从分级部的水果出口处出来后进入接收台51，通过接收台51的连接孔进入到传输管53，传输管53上的推动传感器52检测到水果的信号后，推动气缸动作，迅速伸、缩，水果被推出传输管53并进入热封台510。热封传感器58检测到水果后，两个电热板511对接、电热丝59下切，从而实现了水果的包装。

本发明提供了一种多功能水果采摘机，水果由采摘头采摘后经传送部输送至分级部进行分级，分级后的水果流向包装部进行包装，完成包装后水果进入收集箱8，从而一机完成采摘、分级、包装和收集的过程，具有较高的自动化程度，省去了中间过程产生的人力和物力成本，具有较高的经济性。在疏花、疏果等农作业中，本申请一样可以使用，实现了一机多用的效果，农民就不用再单独买其它设备了，从而为农民降低了成本。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。