一种草莓采摘机的制作方法

本实用新型涉及一种水果采摘机，特别是涉及一种草莓采摘机。

背景技术：

草莓多为二岐聚伞花序，需要人工不定时的判断和收获，在草莓收获期，每天至少收获两次并且每采摘一处草莓就要弯腰一次，劳动强度和作业量非常大，随着农村劳动力向第二、第三产业专利以及农村劳动力的妇女化和老龄化，用于生产草莓的劳动力日趋紧张，由此开发一种能够代替人工作业的草莓采摘机构势在必行。

现在草莓采摘大部分还是以人工采摘为主，在人们工作时，需要在草莓结果处弯腰，并且伸手采摘，由于草莓地面积较大，人们需要不断地去弯腰伸手，造成极大的劳动强度，而且现有的草莓采摘机器人制作成本较大，所以研制一种成本较低，实用性强、可代替人工节省成本的草莓采摘机是现在社会，农业行业中采摘草莓必不可少的。

草莓采摘机械化，可以提高劳动生产率，节省大量的劳动力，降低劳动强度，保护垄间土地以及草莓植株的完整性，同时减少了大量的生产成本，所以说草莓采摘机械化是农业机械的发展所趋。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种草莓采摘机，该采摘机采用在垄两侧采用多机械手同时采摘，一次完成一条垄的采摘，提高了采摘效率。通过颜色传感器对草莓表面颜色进行识别，进而判断草莓是否已经成熟，准确采摘成熟草莓，实现草莓分时期采摘。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种草莓采摘机，所述采摘装置的开合横板通过开合轴与采摘盒连接，开合横板与扎线一端连接，扎线另一端与电磁铁圆柱端连接，刀片通过开槽圆柱头螺柱与采摘盒连接；电磁铁由内六角圆柱头螺钉固定在采摘盒背面，电磁铁螺纹头与电磁铁连接杆圆孔端通过开槽圆柱头螺柱固定；颜色传感器通过内六角圆柱头螺钉固定在采摘盒侧面；采摘盒通过内六角圆柱头螺钉固定于方管型铝材侧面，方管型铝材背面通过开槽圆柱头螺柱固定在导轨上，导轨位于直线滑块滑槽中，直线滑块通过内六角圆柱头螺钉固定在滑台上；模数1的齿条通过开槽圆柱头螺柱固定在方管型铝材正面，齿条与齿轮啮合，齿轮由顶丝固定在步进电机转轴上，步进电机通过内六角圆柱头螺钉固定在滑台侧面，丝杠螺母通过内六角圆柱头螺钉固定在丝杠螺母架上，丝杠螺母架通过两颗内六角圆柱头螺钉固定在滑块另一侧；行走装置主动轮与支撑轴直接相连，车立柱跨过车轮通过轴承座与车轮相连，立柱采用轴外套与轴内套直接相连的支撑轴，把四个车轮连接起来。

所述的一种草莓采摘机，所述直线轴承两两相对通过内六角圆柱头螺钉分别固定于滑台前后两侧，两根光杆穿过直线轴承，两端固定在轴承座固定端上，轴承座通过内六角圆柱头螺钉固定在机械手框架上。

所述的一种草莓采摘机，所述滚珠丝杠穿过丝杠螺母后一端通过孔用弹性挡圈固定在深沟球轴承上，深沟球轴承套在轴承座游动端中，轴承座游动端由两颗内六角圆柱头螺钉固定在机械手框架上；另一端通过深沟球轴承与轴套后与带轮由内六角锥端近定螺钉固定。

所述的一种草莓采摘机，所述步进电机通过内六角圆柱头螺钉固定在带轮立板上，转轴上固定有一带轮，与丝杠端带轮通过同步带传动，带轮箱盖通过内六角圆柱头螺钉与带轮立板一起固定在机械手框架外侧。

本实用新型的优点与效果是：

1、通过颜色传感器对草莓表面颜色进行识别，进而判断草莓是否已经成熟，准确采摘成熟草莓，实现草莓分时期采摘。

2、摒弃了传统草莓采摘机的单机械手采摘，采用在垄两侧采用多机械手同时采摘，一次完成一条垄的采摘，提高了采摘效率。

3、本发明采用机电一体化设计，采摘完成后草莓可直接封装入库。

附图说明

图1为采摘装置主视图；

图2为采摘装置俯视图；

图3为采摘装置左视图；

图4为采摘装置局部放大图；

图5为行走装置主视图；

图6为行走装置左视图；

图7为行走装置俯视图；

图8为行走装置局部放大图；

图9为行走装局部剖视图；

图10为输送装置俯视图；

图11为输送装置主视图

图12为输送装置左视图。

图中部件标记：

1-内六角圆柱头螺钉 M5×14 43-从动带轮

2-导轨 44-六角螺母-C级 M5

3-滑台 45-轴用弹性垫圈φ5

4-内六角圆柱头螺钉 M6×10 46-轴承护套

5-步进电机 47-深沟球轴承 617/5

6-内六角圆柱头螺钉 M3×5 48-内六角圆柱头螺钉 M6×10

7-丝杠螺母架 49-齿轮1M30齿

8-滚珠丝杠螺母M10 50-内六角圆柱头螺钉 M5×14

9-内六角圆柱头螺钉 M4×16 51-内六角圆柱头螺钉 M3×5

10-滚珠丝杠M10×450 52-十字槽盘头螺钉-H型 M1.6×3.2

11-内六角圆柱头螺钉 M5×8 53-内六角圆柱头螺钉 M1.6×2.5

12-方管型材铝 54-颜色传感器

13-电磁铁 55-车轮

14-内六角圆柱头螺钉 M2×3 56-内六角圆柱头螺钉 M6×16

15-内六角圆柱头螺钉 M3×7 57-步进电机

16-开合立板 58-圆锥销 6×70

17-开合轴 59-电机架

18-开合横板 60-下轴承座

19-起动轴 61-A型孔用弹性挡圈 42

20-扎线 62-轴内套

21-六角头螺栓-全螺纹C级 M6×16 63-轴外套

22-侧板 64-六角头螺栓-全螺纹C级 M6×12

23-内六角圆柱头螺钉 M4×12 65-六角头螺栓-C级 M10×65

24-轴承座游动端 66-上轴承座

25-A型孔用弹性挡圈 8 67-六角头螺栓-全螺纹C级 M8×20

26-深沟球轴承 628 68-支撑轴

27-齿条M1 10×500 69-深沟球轴承 61905

28-光杠φ8×450 70-轴套

29-内六角圆柱头螺钉 M3×6 71-六角头螺母-C级 M10

30-直线轴承φ8 72-单排链轮08A

31-轴承座固定端 73-六角头螺栓-C级 M10×90

32-轴套 74-普通型平键-A型 5×5×85

33-带轮立板 75-六角薄螺母 M18

34-内六角圆柱头螺钉 M5×16 76-机架

35-带轮 77-顶板

36-同步带 78-步进电机

37-内六角锥端紧定螺钉 M2×6 79-木板

38-带轮箱盖 80-焊接轴

39-轴端止动套φ8 81-内六角圆柱头螺钉 M5×8

40-开槽锥端紧定螺钉 M2×3 82-木板

41-直线滑块 83-十字槽盘头螺钉-H型 M5×33

42-刀片 84-六角螺母-C级 M5

85-曲杆 129-车轮

86-深沟球轴承 6405 130-主动轴

87-A型轴用挡圈 25 131-主动辊

88-椅子支撑套 132-轴承座

89-垫板 133-深沟球轴承6202

90-张紧套 134-内六角平端紧定螺钉M3%x5

91-张紧轴 135-键5%x18

92-标准型弹簧挡圈 10 136-带轮

93-六角螺母-C级 M8 137-从动辊1

94-普通平键-A型 5×5×45 138-从动轴1

95-六角头螺栓-C级 M10×65 139-六角螺母-C级 M10

96-六角螺母-C级 M10 140-标准型弹簧垫圈 10

97-六角头螺栓-全螺纹C级 M8×16 141-从动轮轴

98-侧板 142-深沟球轴承6201

99-六角头螺栓-全螺纹C级 M6×20 143-从动轮

100-六角螺母-C级 M6 144-平垫圈-C级 10

101-内六角圆柱端紧定螺钉 M4×5 145-轴用弹性挡圈A型 22

102-同步带轮内径10mm 146-从动轴2

103-车轮叉架 147-深沟球轴承62/22

104-同步带 148-T型螺钉M5%x16

105-深沟球轴承 6000 149-张紧板

106-普通型平键-A型 3×3×36 150-六角螺母-C级 M6

107-套筒 151-涨紧螺栓

108-套筒 152-六角螺母-C级 M5

109-普通型平键-A型 3×3×12 153-轴用弹性挡圈A型 15

110-标准型弹簧垫圈 10 154-孔用弹性挡圈A型 32

111-六角螺母-C级 M10 155-铝型材

112-小六角特扁细牙螺母 M6.42P 156-固定板

113-M18传感器 157-支撑角板

114-车梯 158-主动轴板

115-电瓶箱 159-内六角圆柱头螺钉M5%x12

116-橡胶垫 160-输送带

117-电瓶 161-挡板

118-单排链轮 08A

119-支撑轴

120-深沟球轴承 61905

121-六角头螺栓-C级 M10×65

122-上轴承座

123-轴外套

124-轴内套

125-同步带轮内径10mm

126-电机架

127-同步带

128-支撑轴。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

本发明由采摘装置，输送装置，行走装置三个部分组成。

采摘装置的结构连接：开合横板18通过开合轴17与采摘盒55连接，开合横板18通过起动轴19与扎线20一端连接，扎线20另一端与电磁铁13圆柱端连接，刀片42通过螺柱与采摘盒55连接。电磁铁13由螺钉固定在采摘盒55背面。颜色传感器54通过内六角圆柱头螺钉14固定在采摘盒55侧面。采摘盒51通过内六角圆柱头螺钉固定于方管型铝材12侧面，方管型铝材12背面通过6颗开槽圆柱头螺柱固定在导轨2上，导轨2位于直线滑块41滑槽中，直线滑块41通过内六角圆柱头螺钉4固定在滑台3上。模数1长10×500的齿条27通过6颗开槽圆柱头螺柱固定在方管型铝材12正面，齿条27与1×20齿齿轮49啮合，齿轮49由顶丝固定在步进电机5的转轴上，步进电机5通过内六角圆柱头螺钉6固定在滑台3侧面，丝杠螺母8通过内六角圆柱头螺钉9固定在丝杠螺母架7上，丝杠螺母架7通过内六角圆柱头螺钉11固定在滑块3另一侧。4个直线轴承30两两相对通过内六角圆柱头螺钉分别固定于滑台3前后两侧，光杠28穿过直线轴承30，两端由内六角锥端紧定螺钉40固定在轴端制动套39上。滚珠丝杠10穿过丝杠螺母8后一端通过孔用弹性挡圈25固定在深沟球轴承26上，深沟球轴承26套在轴承座游动端24中，轴承座游动端24由内六角圆柱头螺钉23固定在机械手框架上；另一端通过深沟球轴承26与轴套32后与带轮35由内六角锥端近定螺钉37固定。步进电机51通过内六角圆柱头螺钉固定在带轮立板33上，转轴上固定有一带轮43，与丝杠端带轮45通过同步带36传动，带轮箱盖38通过4颗内六角圆柱头螺钉34与带轮立板33一起固定在机械手框架外侧。

采摘装置的实施方式为：电机51转动，通过带轮35、同步带6、从动带轮43的传动使滚珠丝杠10开始转动，与滚珠丝杠10啮合的滚珠丝杠螺母8将向前移动，与滚珠丝杠螺母8固定滑台3也一起向前移动，当移动至采摘盒51触碰到草莓垄的时候电机51停止工作，步进电机3开始工作，通过齿轮49与齿条27的啮合传动，带动导轨2、方管型铝材12、采摘盒55一起上升，此时草莓已经处于采摘盒中。在上升过程中颜色传感器54开始识别盒中草莓颜色，若判别为红色则继续上升，上升过程中刀片42切断草莓杆，超过垄高高度步时进电机5停止工作，电机51开始反转，滑台3后移至传送装置上端，电磁铁13断电，开合立板16绕开合轴17转动打开，草莓掉入传送装置；若判别不为红色时，电磁铁13断电，开合立板16绕开合轴17转动打开，草莓掉回其生长位置。

行走装置的结构连接：顶板77与机架76螺栓连接，车梯31与顶板77连接和机架76螺栓连接。车立柱上方是用2根1000mm以及2根720mm40×40型材搭的车架，第二层是由2根940mm和2根980mm的20×20型材构成的，然后用8根150mm的20×20型材支撑起来并固定在40×40型材的上方。第二层上放有一个780mm×1000mm的铸铁，在铁板的正中间有个座椅底面用4个六角头螺栓连接到底板上。在座椅正下面的电平放在第一层，用橡胶垫将电平与车架相连。车立柱是由轴套15与普通型平键-A型5×5×85固定到支撑轴上的，支撑轴是由轴内套23和轴外套22组成的。立柱下端是通过A型孔用弹性线圈24与下轴承座25固定车轮叉架45， 车轮叉架上面有电机架用M6×20六角头螺栓以及M6的六角螺母固定在叉架上。步进电机上面的内径为10mm的带轮以及同步带44，通过步进电机带动带轮带动下面的车轮30，使车正常行驶，车轮用套筒48以及普通平型键A型固定在车轮叉架上。椅子支撑套60与垫板59螺栓连接。椅子支撑套60与顶板8螺栓连接。木板66与曲杆63螺栓连接。木板66与曲杆63螺栓连接。M18传感器35与轴外套22螺栓连接。轴套15与轴17用普通型平键-A型54连接。张紧套58与张紧轴57螺栓连接。行走装置的实施方式为：行走装置是这样实现功能的，整机在行走装置的带动下，横跨在一条草莓垄上进行草莓的采摘工作，当采摘装置在采摘草莓的时候，行走装置停止前行，等采摘装置完成采摘后，行走装置继续运行，在行走装置前行期间，位于行走装置上的传感器35实时监测采摘装置与垄侧面的距离，并通过位于车轮上的行走电机28带动带轮46不断调整车速，使采摘装置与垄侧面保证平行并且距离固定，进而保证采摘的质量，当机器采摘完一条垄的时候，行走装置驶出草莓垄，在垄端处转弯电机46工作，通过链轮13传动，使车轮旋转90度，完成车轮的转向，之后，行进电机46再次启动，使机器横移到下一条垄处，然后转向电机46启动使车轮逆向旋转90度，使前行轮恢复原状，行进电机46启动，完成这条垄的草莓采摘工作。输送装置的结构连接：输送装置我们采用的是z型传送带，其底端由从动轴和张紧装置组成，张紧装置由两个张紧板和2个张紧螺栓以及2个六角螺母构成。然后用4个螺钉与4个配套的六角螺母固定在传送带两侧的型材上。传送带拐弯处用一个支撑脚板固定，支撑脚板上面有1个孔用弹性挡圈A型161和1个轴用挡圈A型144并用8个T型螺钉与8个六角螺母固定在型材上。最上方是由主动轴、主动辊、轴承座、带轮组成，带轮与主动轴由键连接，轴承座由2个内六角圆柱头螺钉连接到传送带型材上。斜坡处由3个相距300mm的固定板固定传送带。传送带上方有相距60mm高30mm的挡板，用于防止草莓由于自身重力作用掉落毁坏，传送带装置的两侧还有防止草莓从侧面掉下去的立式挡板，用4个T型螺钉固定在传送带两侧的型材上。主动轴130与主动辊131连接，主动轴130与轴承座132顶丝固定，主动轴板158与铝型材155螺栓连接，主动轴130与带轮136键连接，轴承座132与主动轴板158螺栓连接，从动辊137与从动轴138连接，支撑脚板157 与铝型材155螺栓连接，固定板156与铝型材155螺栓连接，挡板161与铝型材155螺栓连接，张紧板149与铝型材155螺栓连接，张紧螺栓150与张紧板149连接，从动轴146与深沟球轴承147固定。输送装置的实施方式：支撑脚板157固定从动轴使传送带呈z字型，拐弯处从动轴与传送带两侧重合距离均为100mm。减速电机与带轮顶丝固定，带轮通过同步带带动与主动轴上的带轮136缓慢转动，从而使传送带匀速运动，将草莓从采摘装置工作结束位置运输到收集处，由人工将草莓收集入盒。