本发明属于水果机械自动化采摘设备领域，涉及一种红枣类水果自动采集机器，尤其是指一种振落式水果自动采集机器。
背景技术：
随着季节的到来，水果成熟而需要被采摘。而这时候果农们则需要每天忙于将已成熟的水果采摘下来。特别是对于枣类水果，该类水果的果树一般较高，果农通过手动棍棒对结有成熟水果的树枝进行敲打，使水果随着树枝晃动而被震落，但是这种方式完全依靠人工进行作业，采摘麻烦、工作强度大且效率低，使得人工成本投入高，严重影响了水果种植业的发展。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有枣类水果完全依靠人工进行作业，存在采摘麻烦、工作强度大且效率低，使得人工成本投入高的问题，提供一种自动化采摘、工作效率高、使用方便和人工成本低的振落式水果自动采集机器。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种振落式水果自动采集机器，包括车架、安装于车架上的驱动装置、输送装置、收集箱、伞具装置以及夹持装置，所述夹持装置可滑动安装于所述车架上，且夹持装置的前端可打开或缩合而夹住果树，所述夹持装置上设有振荡器；所述伞具装置可打开或收合地安装于所述车架上，伞具装置设于所述输送装置的上方以及所述输送装置的输送通道的首端；所述伞具装置具有弹性缓冲，且伞具装置的下端设有出口；所述收集箱设于所述输送装置的尾端，以承接输送装置传送来的水果；所述车架的下端设有车轮，所述驱动装置的动力输出端与所述夹持装置、输送装置和伞具装置的动力输入端连接。
进一步地，所述车架上开有用于套设于果树外部的切口，所述切口的两侧均设有驱动装置、输送装置、收集箱和伞具装置，所述夹持装置可沿切口的长度方向滑动，且夹持装置的前端可打开或缩合而夹住果树，所述夹持装置上设有振荡器；在两个伞具装置打开时，两个伞具装置围绕着果树而形成环状伞具承接结构。
作为一种优选的方案，所述伞具装置包括可摆动安装于所述车架上的若干伞骨，以及平铺到所述伞骨且与伞骨固定连接的伞面；所述伞骨与所述驱动装置的输出端连接。
作为一种优选的方案，所述伞骨包括主动伞骨和从动伞骨，所述主动伞骨通过伞面驱动所述从动伞骨摆动而打开或收合，所述主动伞骨与所述驱动装置连接。
进一步地，所述车架上开有用于承接水果从伞具上滚落下来的落料口，所述落料口位于所述传送装置的上方，且落料口与所述出口相对应。
进一步地，所述驱动装置包括用于驱动夹持装置滑动的第一电机，用于控制夹持装置张开或收合的第二电机，用于驱动车架运动的第三电机，控制输送装置工作状态的第四电机，以及用于驱动伞骨摆动的第五电机。
进一步地，所述夹持装置包括底座和夹具，所述底座可滑动安装于所述车架上，所述第二电机固定安装于所述底座上，所述第二电机的输出端与夹具的动力输入端连接而驱动夹具张开或收合；第一电机的动力输出端与所述底座连接而底座在车架上滑动；所述振荡器安装于所述夹具上。
作为一种优选的方案，所述车架上设有导轨，所述底座上开有与所述导轨位置相对应的导槽，所述导轨可滑动套设于所述导槽内；所述第一电机的转轴通过第一丝杆与所述底座螺纹传动连接。
进一步地，所述底座上可旋转安装有第二丝杆，所述第二电机的转轴通过第二丝杆与所述夹具螺纹传动连接；所述夹具包括连接座、螺母、一对夹爪和一对连杆，所述连接座的一端与所述底座固定连接，一对所述连杆的一端铰接于所述连接座的另一端上，一对所述连杆的另一端分别铰接于一对所述夹爪上，一对所述夹爪铰接于螺母上，所述螺母与所述第二丝杆螺纹传动连接。
作为一种优选的方案，所述输送装置包括输送带、主动滚筒和从动滚筒，所述主动滚筒和从动滚筒分别可旋转安装于所述车架上，所述主动滚筒与所述第四电机的动力输入端连接；所述输送带设于落料口的下方，且输送带套设于所述主动滚筒和从动滚筒上而在主动滚筒的驱动下旋转运动。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明在使用时，驱动装置驱动车架行驶到果树下，然后驱动装置4驱动夹持装置滑动和打开。在夹持装置的前端运动到果树位置后，驱动装置驱动夹持装置收合而夹住果树。驱动装置驱动伞具装置打开而使其呈张开状态，最后夹持装置上的振荡器开始工作，以一定的频率和作用力对果树进行振动，从而使水果从树上被振落下来。由于伞具装置张开时为倾斜状态，被震落而掉下来的水果被伞具装置承接并顺着伞具装置滚落到输送装置上。通过输送装置的输送而把水果输送到收集箱内，从而完成整个水果的收集过程，整个过程无需手工操作，自动化进行收集，降低了人工劳动强度。由于伞具装置打开时大面积地张开，而能同时承接分布在不同位置上的水果，能不间断且大批量地对水果时进行收集，收集效率高，并且由于伞具装置具有弹性缓冲作用，水果掉落到伞具装置面上时能被较好的缓冲而不会被撞击损坏，极大地保证了水果的安全性，减少损坏率，从而实现果农经济效益的增收。
2、本发明的果树被嵌套入切口内。在切口两侧均设有伞具装置，两个伞具装置打开时，两者分别覆盖了果树下方一半的面积，可全方位、大面积和大数量地承接到掉落下来的水果，既保证了水果均能被安全承接而不被撞击损坏，又能提高收集的效率。并且在切口两侧均设有输送装置用于将相应的伞具装置收集到的水果输送到收集箱内，从而起到有序、大批量和高效收集的作用。
3、本发明的驱动装置驱动主动伞骨摆动，使主动伞骨拉动相邻伞面张开，而该伞面拉动相邻从动伞骨摆动，进而从动伞骨拉动相邻伞面张开，通过如此继续下去而实现所有伞面的完全张开。同样的，主动伞骨反向摆动即可完成整个伞面的收合。该种结构通过单一的主动伞骨驱动即可完成整个伞面的张开或收合，极大地简化了伞具装置的结构，控制更加简单和方便，极大地降低了制造成本。
4、第二电机通过第二丝杆驱动螺母滑动而带动夹爪的另一端在水平面上滑动，进而使得一对夹爪的一端只能相对运动或背向运动，实现一对夹爪对被抓取物品进行夹持的功能和目的。该结构的夹持装置能将水平运动输入转变成摆动输出，通过两个夹爪的相向和背向运动，实现夹具的夹持和释放，即可通过控制第二电机的正、反转快速地对物品进行夹持或释放，结构简单，设计巧妙。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明振落式水果自动采集机器的伞具装置缩合状态的结构示意图；
图2是本发明振落式水果自动采集机器的伞具装置打开状态的结构示意图；
图3是本发明振落式水果自动采集机器的伞具装置的输送装置的结构示意图；
图4是本发明振落式水果自动采集机器的伞具装置的伞具装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1和图2，本实施例涉及采集机器，该装置适用于对枣类水果进行收集，包括车架1、安装于车架1上的驱动装置、输送装置2、收集箱3、伞具装置4以及夹持装置5，所述夹持装置5可滑动安装于所述车架1上，且夹持装置5的前端可打开或缩合而夹住果树100，所述夹持装置5上设有振荡器；所述伞具装置4可打开或收合地安装于所述车架1上，伞具装置4设于所述输送装置2的上方以及所述输送装置2的输送通道的首端；所述伞具装置4具有弹性缓冲，且伞具装置4的下端设有出口；所述收集箱3设于所述输送装置2的尾端，以承接输送装置2传送来的水果；所述车架1的下端设有车轮11，所述驱动装置的动力输出端与所述车轮11、夹持装置5、输送装置2和伞具装置4的动力输入端连接。
在使用时，驱动装置驱动车架1行驶到果树100下，然后驱动装置4驱动夹持装置5滑动和打开。在夹持装置5的前端运动到果树100位置后，驱动装置驱动夹持装置5收合而夹住果树100。驱动装置驱动伞具装置4打开而使其呈张开状态，最后夹持装置5上的振荡器开始工作，以一定的频率和作用力对果树100进行振动，从而使水果从树上被振落下来。由于伞具装置4张开时为倾斜状态，被震落而掉下来的水果被伞具装置4承接并顺着伞具装置4滚落到输送装置2上。通过输送装置2的输送而把水果输送到收集箱3内，从而完成整个水果的收集过程，整个过程无需手工操作，自动化进行收集，降低了人工劳动强度。由于伞具装置4打开时大面积地张开，而能同时承接分布在不同位置上的水果，能不间断且大批量地对水果时进行收集，收集效率高，并且由于伞具装置4具有弹性缓冲作用，水果掉落到伞具装置4面上时能被较好的缓冲而不会被撞击损坏，极大地保证了水果的安全性，减少损坏率，从而实现果农经济效益的增收。
所述车架1上开有用于套设于果树100外部的切口12，所述切口12的两侧均设有驱动装置、输送装置2、收集箱3和伞具装置4，所述夹持装置5可沿切口12的长度方向滑动，且夹持装置5的前端可打开或缩合而夹住果树100，所述夹持装置5上设有振荡器；在两个伞具装置4打开时，两个伞具装置4围绕着果树100而形成环状伞具承接结构。该结构的果树100被嵌套入切口12内。在切口12两侧均设有伞具装置4，两个伞具装置4打开时，两者分别覆盖了果树100下方一半的面积，可全方位、大面积和大数量地承接到掉落下来的水果，既保证了水果均能被安全承接而不被撞击损坏，又能提高收集的效率。并且在切口12两侧均设有输送装置2用于将相应的伞具装置4收集到的水果输送到收集箱3内，从而起到有序、大批量和高效收集的作用。
所述伞具装置4包括可摆动安装于所述车架上的若干伞骨41，以及平铺到所述伞骨41且与伞骨41固定连接的伞面42；所述伞骨41与所述驱动装置的输出端连接。如图1和图2所示(图1中未图出伞面)，驱动装置同时对若干伞骨41的摆动状态、方向和速度进行控制，使得伞面42被打开或收合，从而控制伞具装置4的工作状态。
所述伞骨41包括主动伞骨411和从动伞骨412，所述主动伞骨411通过伞面42驱动所述从动伞骨412摆动而打开或收合，所述主动伞骨411与所述驱动装置连接。驱动装置驱动主动伞骨411摆动，使主动伞骨411拉动相邻伞面42张开，而该伞面42拉动相邻从动伞骨412摆动，进而从动伞骨412拉动相邻伞面42张开，通过如此继续下去而实现所有伞面42的完全张开。同样的，主动伞骨411反向摆动即可完成整个伞面42的收合。该种结构通过单一的主动伞骨411驱动即可完成整个伞面42的张开或收合，极大地简化了伞具装置4的结构，控制更加简单和方便，极大地降低了制造成本。
所述车架1上开有用于承接水果从伞具上滚落下来的落料口13，所述落料口13位于所述传送装置的上方，且落料口与所述出口相对应。被震落而掉下来的水果被伞具装置4承接并顺着伞具装置4经落料口13滚落到输送装置2上。通过输送装置2的输送而把水果输送到收集箱3内。
所述驱动装置包括用于驱动夹持装置5滑动的第一电机61，用于控制夹持装置5张开或收合的第二电机62，用于驱动车架1运动的第三电机63，控制输送装置2工作状态的第四电机64，以及用于驱动伞骨摆动的第五电机65。驱动装置按工序和步骤对各个电机的工作时间和速度进行控制，以保证整个采集动作能有序和顺利地完成，并以实现最优的工作模式，降低能耗和提高零件的使用寿命，而降低收集的成本。
如图1和图4所示，所述夹持装置5包括底座51和夹具52，所述底座51可滑动安装于所述车架1上，所述第二电机62固定安装于所述底座51上，所述第二电机62的输出端与夹具52的动力输入端连接而驱动夹具52张开或收合；第一电机61的动力输出端与所述底座51连接而底座51在车架1上滑动；所述振荡器安装于所述夹具52上。在工作时，第一电机61驱动底座51在车架1上滑动，而控制夹具52向果树100方向滑动并且夹具52的夹口张开。当夹具52的夹口滑动到果树100的外圆周上时，第二电机62驱动夹具52收合而夹住果树100，实现自动夹持的功能。在振荡器的振荡下，果树100不断的产生摇晃，使果树100上的水果不断的向下掉落到张开的伞具装置4上，无需人手进行采集，具有自动化程度高且使用方便的特点。
所述车架1上设有导轨，所述底座51上开有与所述导轨位置相对应的导槽，所述导轨可滑动套设于所述导槽内；所述第一电机61的转轴通过第一丝杆611与所述底座51螺纹传动连接。在导轨的约束下，底座51只能沿着导轨的长度方向滑动。第一电机61通过第一丝杆611驱动底座51在导轨上滑动，从而驱动安装于底座51上的夹具52滑动，以夹持果树100。
所述底座51上可旋转安装有第二丝杆511，所述第二电机62的转轴通过第二丝杆511与所述夹具52螺纹传动连接；所述夹具52包括连接座521、螺母522、一对夹爪523和一对连杆524，所述连接座521的一端与所述底座51固定连接，一对所述连杆524的一端铰接于所述连接座521的另一端上，一对所述连杆524的另一端分别铰接于一对所述夹爪523上，一对所述夹爪523铰接于螺母522上，所述螺母522与所述第二丝杆511螺纹传动连接。
由于夹爪523的一端被连杆524约束，第二电机62通过第二丝杆511驱动螺母522滑动而带动夹爪523的另一端在水平面上滑动，进而使得一对夹爪523的一端只能相对运动或背向运动，实现一对夹爪523对被抓取物品进行夹持的功能。该结构的夹持装置5能将水平运动输入转变成摆动输出，通过两个夹爪523的相向和背向运动，实现夹具52的夹持和释放，即可通过控制第二电机的正、反转快速地对物品进行夹持或释放，结构简单，设计巧妙。
如图1和图3所示，所述输送装置2包括输送带21、主动滚筒22和从动滚筒23，所述主动滚筒22和从动滚筒23分别可旋转安装于所述车架1上，所述主动滚筒22与所述第四电机64的动力输入端连接；所述输送带21设于落料口13的下方，且输送带21套设于所述主动滚筒22和从动滚筒23上而在主动滚筒22的驱动下旋转运动。
输送带21在主动滚筒22和从动滚筒23的张紧作用下，驱动装置驱动主动滚筒22转动而使得主动滚筒22驱动输送带21旋转，进而带动从动滚筒23转动。在输送带21的连续运输下，掉落到输送带21前端的水果被输送到收集箱3内，实现流水线式、连续且大批量地对水果进行收集的功能，提高收集的速度和效率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。