一种辅助人工采摘水果的装置的制作方法

本发明涉及水果采摘技术领域，特别涉及一种辅助人工采摘水果的装置。

背景技术：

果树上的水果在成熟时需要经过人工采摘，并在采摘之后投入市场。在采摘水果时，果农通常会使用一些辅助机械来采摘水果。

当前的一些辅助机械通常包括拉杆、网兜及圆框，网兜固定在圆框的边沿处，圆框固定在拉杆上。果农在采摘水果时，举起拉杆，并使圆框卡在水果的果蒂处，最后果农拉动圆框使水果的果蒂断裂。但采用这种辅助机械时，会较为耗费果农的力气，并且辅助机械的圆框可能损伤水果，以及降低水果采摘的效率。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种辅助人工采摘水果的装置，不仅可以节省果农的力气，还能提高水果采摘的效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种辅助人工采摘水果的装置，包括步进电机、长管、网兜和夹片，所述步进电机用螺栓固定在盒体上，所述步进电机的输出轴上固定有半齿轮，所述盒体的顶端开设有通槽，通槽两侧固定有齿条滑套，齿条滑套内滑动安装有齿条，所述齿条滑套和半齿轮设置在盒体内，所述齿条的下端设置在盒体内，所述齿条穿过盒体的通槽进入长管内，所述齿条的上端固定在滑动圆柱的下端，所述滑动圆柱的下端和盒体的顶端之间设置有压力弹簧一，压力弹簧一套在齿条上，所述长管的下端固定在盒体，所述长管内滑动安装有滑动圆柱，滑动圆柱的上端固定有连接杆的下端，所述连接杆的上端通过长管的上端口进入连接套内，所述长管的上端固定在连接套的下端，所述连接套内滑动安装有推力轴承，推力轴承的下端和连接套的内腔地面之间设置有压力弹簧二，压力弹簧二套在拉杆上，所述拉杆的下端固定在连接杆的上端，所述拉杆穿过推力轴承和连接套的上端口进入旋转套，旋转套的下端滑动安装在连接套内，所述旋转套的下端设在推力轴承的上面，所述旋转套下端的法兰盘顶在圆环一上，所述圆环一固定在连接套的上端，所述圆环一上固定有网兜，所述旋转套上开设有2条对称的螺旋滑槽，每条所述螺旋滑槽从顶端到尾端相对于旋转套的中心线滑过180度，2条所述螺旋滑槽的顶端上方分别设置有一段直通槽，2个所述直通槽内分别滑动安装有滑杆的一端，2根所述滑杆的另一端分别固定在拉杆上，所述拉杆的顶端转动安装在连接块内，所述连接块的上端固定在伸缩杆一的下端，所述伸缩杆一下端法兰盘的上端面连接有拉伸弹簧的下端，2根所述拉伸弹簧的上端连接在圆盘滑轨的底面，所述圆盘滑轨的底面中心固定有伸缩杆三的顶端，所述圆盘滑轨滑动安装在旋转滑套内，所述圆盘滑轨内滑动安装有4个铰接连杆，4个所述铰接连杆的上端分别铰接有夹片的下端，4个夹片的中部铰接于固定杆的上端，4个所述固定杆的下端以圆环二的中心矩阵均匀的固定在圆环二的外周，所述圆环二固定在旋转套的上端，所述圆盘滑轨顶在圆环二上。

进一步的，所述盒体内设置有电池，所述盒体侧壁上设置有半齿轮的安装孔和电池的安装孔，所述盒体侧壁上固定安装有步进电机的控制器，所述盒体内还放置有步进电机的驱动器。

进一步的，所述步进电机选用telesky牌型号为42byg34-401a，还包括配套的驱动器和控制器，所述驱动器接入电压范围是9-42v,所述电池的电压为18v；按一下步进电机控制器的按钮，控制器控制步进电机顺时针旋转一周，步进电机停止时，静止的半齿轮脱离齿条。

进一步的，启动步进电机后，步进电机带动半齿轮顺时针旋转一周，旋转的半齿轮会同齿条配合连接，半齿轮会带动齿条向下位移半齿轮圆弧的距离，当半齿轮脱离齿条以后，在压力弹簧一的弹力作用下，滑动圆柱会带动齿条向上移动。

进一步的，所述拉杆的顶端为球形，所述连接块分为左右两块，每块连接块在和另一块连接块的连接处都设置有半球腔体，两块连接块用螺栓固定连接，两块所述连接块形成的圆球腔体内转动安装有拉杆的顶端。

进一步的，所述伸缩杆一、伸缩杆二和伸缩杆三的下端分别设置有法兰盘，所述伸缩杆三滑动安装在伸缩杆二内，所述伸缩杆二滑动安装在伸缩杆一内。

进一步的，所述圆盘滑轨上设置有2条过中心的相互垂直的滑轨，所述铰接连杆的下端设置为圆柱形，4个所述铰接连杆的下端以圆盘滑轨的中心矩阵均匀的滑动安装在圆盘滑轨内。

进一步的，在工作过程中，压力弹簧一的弹力大于压力弹簧二的弹力，压力弹簧二的弹力大于拉绳弹簧的拉力。

进一步的，4个所述夹片的内侧分别用胶固定有软性橡胶，当夹片夹持水果时，用来保护水果。

本发明的有益效果为：本发明以步进电机为动力，对水果进行夹持，以及对果柄进行旋转和拉断，节省了果农的体力；同时本发明操作简单，提高了果实采摘的效率。

附图说明

图1是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的结构示意图一；

图2是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的结构示意图二；

图3是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图一；

图4是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图二；

图5是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图三；

图6是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图四；

图7是本发明所述圆盘滑轨的结构示意图；

图8是本发明所述旋转套的结构示意图；

图9是图2中a的局部放大图；

图10是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图五；

图11是本发明所述一种辅助人工采摘水果的装置的局部结构示意图六；

图12是本发明所述步进电机和电池接线的结构示意图；

图中，1、步进电机；2、电池；3、盒体；4、半齿轮；5、齿条滑套5、6、齿条；7、压力弹簧一；8、长管；9、滑动圆柱；10、连接杆；11、连接套；12、圆环一；13、网兜；14、压力弹簧二；15、推力轴承；16、旋转套；17、螺旋滑槽；18、拉杆；19、滑杆；20、连接块；21、拉伸弹簧；22、伸缩杆一；23、伸缩杆二；24、伸缩杆三；25、圆盘滑轨；26、铰接连杆；27、夹片；28、固定杆；29、直通槽；30、圆环二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述：根据图所示，一种辅助人工采摘水果的装置，包括步进电机1、长管8、网兜13和夹片27，所述步进电机1用螺栓固定在盒体3上，所述步进电机1的输出轴上固定有半齿轮4，所述盒体3的顶端开设有通槽，通槽两侧固定有齿条滑套5，齿条滑套5内滑动安装有齿条6，所述齿条滑套5和半齿轮4设置在盒体3内，所述齿条6的下端设置在盒体3内，所述齿条6穿过盒体3的通槽进入长管8内，所述齿条6的上端固定在滑动圆柱9的下端，所述滑动圆柱9的下端和盒体3的顶端之间设置有压力弹簧一7，压力弹簧一7套在齿条6上，所述长管8的下端固定在盒体3，所述长管8内滑动安装有滑动圆柱9，滑动圆柱9的上端固定有连接杆10的下端，所述连接杆10的上端通过长管8的上端口进入连接套11内，所述长管8的上端固定在连接套11的下端，所述连接套11内滑动安装有推力轴承15，推力轴承15的下端和连接套11的内腔地面之间设置有压力弹簧二14，压力弹簧二14套在拉杆18上，所述拉杆18的下端固定在连接杆10的上端，所述拉杆18穿过推力轴承15和连接套11的上端口进入旋转套16，旋转套16的下端滑动安装在连接套11内，所述旋转套16的下端设在推力轴承15的上面，所述旋转套16下端的法兰盘顶在圆环一12上，所述圆环一12固定在连接套11的上端，所述圆环一12上固定有网兜13，所述旋转套16上开设有2条对称的螺旋滑槽17，每条所述螺旋滑槽17从顶端到尾端相对于旋转套16的中心线滑过180度，2条所述螺旋滑槽17的顶端上方分别设置有一段直通槽29，2个所述直通槽29内分别滑动安装有滑杆19的一端，2根所述滑杆19的另一端分别固定在拉杆18上，所述拉杆18的顶端转动安装在连接块20内，所述连接块20的上端固定在伸缩杆一22的下端，所述伸缩杆一22下端法兰盘的上端面连接有拉伸弹簧21的下端，2根所述拉伸弹簧21的上端连接在圆盘滑轨25的底面，所述圆盘滑轨25的底面中心固定有伸缩杆三24的顶端，所述圆盘滑轨25滑动安装在旋转滑套16内，所述圆盘滑轨25内滑动安装有4个铰接连杆26，4个所述铰接连杆26的上端分别铰接有夹片27的下端，4个夹片27的中部铰接于固定杆28的上端，4个所述固定杆28的下端以圆环二30的中心矩阵均匀的固定在圆环二30的外周，所述圆环二30固定在旋转套16的上端，所述圆盘滑轨25顶在圆环二30上。

其中，所述盒体3内设置有电池2，所述盒体3侧壁上设置有半齿轮4的安装孔和电池2的安装孔，所述盒体3侧壁上固定安装有步进电机1的控制器，所述盒体3内还放置有步进电机1的驱动器。

其中，所述步进电机1选用telesky牌型号为42byg34-401a，还包括配套的驱动器和控制器，所述驱动器接入电压范围是9-42v,所述电池2的电压为18v,所述步进电机1与电池2的接线方式如图12所示；如图10-11所示，按一下步进电机1控制器的按钮，控制器控制步进电机1顺时针旋转一周，图10所示是步进电机1停止时半齿轮4的静止位置。

其中，启动步进电机1后，步进电机1带动半齿轮4顺时针旋转一周，旋转的半齿轮4会同齿条6配合连接，半齿轮4会带动齿条6向下位移半齿轮4圆弧的距离，当半齿轮4脱离齿条6以后，在压力弹簧一7的弹力作用下，滑动圆柱9会带动齿条6向上移动。

其中，所述拉杆18的顶端为球形，所述连接块20分为左右两块，每块连接块20在和另一块连接块20的连接处都设置有半球腔体，两块连接块20用螺栓固定连接，两块所述连接块20形成的圆球腔体内转动安装有拉杆18的顶端。

其中，所述伸缩杆一22、伸缩杆二23和伸缩杆三24的下端分别设置有法兰盘，所述伸缩杆三24滑动安装在伸缩杆二23内，所述伸缩杆二23滑动安装在伸缩杆一22内。

其中，在工作过程中，压力弹簧一7的弹力大于压力弹簧二14的弹力，压力弹簧二14的弹力大于拉绳弹簧21的拉力。

其中，所述圆盘滑轨25上设置有2条过中心的相互垂直的滑轨，所述铰接连杆26的下端设置为圆柱形，4根所述铰接连杆26的下端以圆盘滑轨25的中心矩阵均匀的滑动安装在圆盘滑轨25内。

其中，4个所述夹片27的内侧分别用胶固定有软性橡胶，当夹片27夹持水果时，用来保护水果。

其中，所述齿条滑轨5对滑动的齿条6提供导向，同时阻止齿条6、滑动圆柱9、连接杆10、拉杆18和滑杆19的转动，压力弹簧一7用来推动滑动圆柱，使齿条6、滑动圆柱9、拉杆18和圆盘滑轨25上升到原位，所述圆环一12用来挡住旋转套16，避免旋转套16滑出连接套11，推力轴承15用来减少旋转套16旋转的阻力，旋转套16用来带动固定杆28和夹片27转动。

在本实施方案中，如图1所示，手持盒体3和长管8，网兜13处在夹片27的下面，让4个夹片27的中心接近果实，按一下步进电机1控制器的按钮，如图10-11所示，步进电机1带动半齿轮4顺时针旋转一周，半齿轮4在旋转过程中和齿条6匹配连接，半齿轮4会带动齿条6向下滑动，齿条6带动滑动圆柱9、连接杆10以及拉杆18向下滑动，压力弹簧一7被压缩。

如图4-5所示，拉杆18带动滑杆19在直通槽29内向下滑动，同时拉杆18带动连接块20向下移动，连接块20带动伸缩杆一22向下移动，由于拉伸弹簧21的拉力作用，伸缩杆一22、伸缩杆二23和伸缩杆三24暂时不会产生相对滑动而伸长，而是伸缩杆一22通过拉伸弹簧21带动圆盘滑轨25向下滑动，圆盘滑轨25带动4个铰接杆26向下移动，铰接杆26的上端和夹片27下端铰接，4个铰接杆26分别带动1个夹片27绕自身中部和固定杆28的铰接轴转动，4个夹片27“合拢”夹住水果，同时夹片27的下端带动铰接杆26相对圆盘滑轨25的中心向外滑动，4个铰接杆26分别顶在圆环二30的内环上；此时，拉杆18带动滑杆19滑动到直通槽29和螺旋滑槽17的连通处。

拉杆18继续带动连接块20向下移动，连接块20带动伸缩杆一22向下移动，由于4个铰接杆26分别顶在圆环二30的内环上，圆盘滑轨25不能向下滑动，如图5-6所示，伸缩杆一22和伸缩杆二23分别向下滑动，拉绳弹簧21被拉长；同时拉杆18带动滑杆19向下移动，滑杆19从螺旋滑槽17的顶端滑动到底端，由于齿条滑轨5阻止齿条6、滑动圆柱9、连接杆10、拉杆18和滑杆19的转动，滑杆19在螺旋滑槽17内滑动的过程中，滑杆19带动旋转套16、固定杆28、圆环二30、夹片27、果实、铰接杆26、圆盘滑轨25、伸缩杆一22、伸缩杆二23、伸缩杆三24、拉伸弹簧21、连接块20和推力轴承15的上部绕旋转套16的中心线转动，滑杆19从螺旋滑槽17的顶端滑动到底端，旋转套16、固定杆28、圆环二30、夹片27、果实、铰接杆26、圆盘滑轨25、伸缩杆一22、伸缩杆二23、伸缩杆三24、拉伸弹簧21、连接块20和推力轴承15的上部绕旋转套16的中心线转动了180度，果实连接的果柄处也相对旋转了180度。

齿条6继续带动滑动圆柱9、连接杆10以及拉杆18向下滑动，如图3和图6所示，滑杆19滑动到螺旋滑槽17的底端，滑杆19带动旋转套16向下滑动，夹片27夹持水果拽开和果柄的连接处，同时压力弹簧二14被压缩。

如图3和图10所示，当推力轴承15滑动到连接套11内腔的中下部时，半齿轮4和齿条6脱离，在压力弹簧一7的弹力作用下，滑动圆柱9带动齿条6、连接杆10以及拉杆18向上移动；在压力弹簧二14的弹力作用下，旋转套16向上滑动且旋转套16的下端顶在圆环一12的底面；拉杆18带动滑杆19上移时，滑杆19从螺旋滑轨17的底端滑动到直通槽29的顶端，旋转套16、固定杆28、圆环二30、夹片27、果实、铰接杆26、圆盘滑轨25、伸缩杆一22、伸缩杆二23、伸缩杆三24、拉伸弹簧21、连接块20和推力轴承15的上部绕旋转套16的中心线又转回来180度；在拉伸弹簧21的拉力作用下，伸缩杆一22和伸缩杆二23分别向上滑动，伸缩杆一22和伸缩杆二23“缩回”原位；拉杆18带动连接块20和圆盘滑轨25上移，圆盘滑轨25顶在圆环二20的底面，4个铰接杆26相对圆盘滑轨25的中心向内滑动，4个夹片27绕自身中部和固定杆28的铰接轴转动，4个夹片27“张开”放出水果，水果落入网兜13内，继续摘下一个水果。