一种手动水果采摘装置的制作方法

本发明涉及一种采摘装置，尤其涉及一种手动水果采摘装置。

背景技术

据农业部统计，我国水果(含瓜果)总面积1536.71万公顷，是世界上最大的水果出产国，居全球13个产量超1000万吨的国家之首。因此，果树业是我国农业和国民经济重要组成部分。但是，由于地形因素以及大多采摘机械成本较高且效率低、操作不灵活、适用性差等方面的限制，大多数果农目前主要采用传统徒手采摘方式采摘水果，不仅效率低下，劳作量大，而且安全性差。针对上述问题，本发明设计了一种手动水果采摘装置。

技术实现要素：

针对上述提出的技术问题，而设计一种手动水果采摘装置。本发明采用的技术手段如下：

一种手动水果采摘装置，其具有：

调节支撑块，其具有固定件、滑块、轴向旋转连接件、径向旋转连接件、蝶形螺钉以及六角螺母，所述滑块以能够相对于所述固定件滑动的方式使腿部与所述固定件的t形上部嵌合在一起，并且在所述滑块的上表面大致中央位置开设有通孔，所述轴向旋转连接件的底部卡合在所述通孔内，所述径向旋转连接件利用螺栓与所述轴向旋转连接件的上部铰接且能够绕着所述螺栓相对于所述轴向旋转连接件转动，在所述通孔的沿着所述滑块的滑动方向的上方开设有六角螺母口，所述六角螺母设置于该六角螺母口内，所述蝶形螺钉插入该六角螺母口内且与所述六角螺母螺纹结合；

自由伸缩导杆，其具有细杆、粗杆、管架、细杆防脱套以及粗杆防脱套，所述细杆的一端与所述径向旋转连接件相连，另一端胶合固定有所述细杆防脱套，所述粗杆套设在所述细杆上，在所述粗杆的靠近所述调节支撑块的一端胶合固定有粗杆防脱套，所述粗杆以其靠近另一端的位置与所述管架的上方通孔胶合固定相连的方式贯穿所述管架的该通孔；

伸缩操作杆，其位于所述自由伸缩导杆的下方，具有粗杆、第一紧固连接件、第二紧固连接件、挂钩、线孔板、细杆、细导线环、粗导线环以及传动线，所述粗杆朝向远离所述调节支撑块的方向依次贯穿所述管架的下方通孔和所述粗导线环的下方通孔，并且与所述第一紧固连接件的粗端口旋紧连接，同时与所述两个下方通孔胶合固定，所述细杆以贯穿所述细导线环的下方通孔的方式设置在所述两个紧固连接件之间，两端分别与两个所述紧固连接件的细端口旋紧连接，同时与所述细导线环的下方通孔胶合固定，沿着远离所述调节支撑块的方向在所述细杆上依次设置有穿线孔和两个所述线孔板，两个所述线孔板沿着所述细杆的延伸方向间隔规定的距离配置，所述传动线一端缠绕在操作手柄的线盘壳上，另一端依次穿过管套的设置在上下两个通孔之间的导线孔、所述管架的设置在上下两个通孔之间的导线孔、所述粗导线环的上方导线孔、所述细导线环的上方导线孔、所述细杆的所述穿线孔以及所述线孔板的导线孔后，与所述挂钩相连，所述挂钩处于第二紧固连接件内；

操作手柄，其设置在所述自由伸缩导杆的粗杆和所述伸缩操作杆的粗杆上，且位于所述粗杆防脱套和所述管架之间，具有轴向定位盖、手轮、第一侧板、扳手、把手、第二侧板、棘轮、棘爪、管套轴、管套以及线盘壳，所述操作手柄设置有沿着与由所述自由伸缩导杆和所述伸缩操作杆构成的平面垂直的方向贯穿所述操作手柄的通孔，所述线盘壳沿着水平方向穿过该通孔，在所述操作手柄的下方设置有向下方鼓出的所述管套轴，在所述管套的面向该通孔的两侧分别设置有所述第一侧板和所述第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板的下端与所述管套轴铰接，所述轴向定位盖抵接于所述第一侧板的与面向所述管套的面相反一侧的面，且设置在与所述管套轴相对应的位置，利用螺栓将所述管套轴和所述轴向定位盖相连，所述手轮位于所述轴向定位盖上方且抵接于所述第一侧板的与面向所述管套的面相反一侧的面，所述棘轮抵接于所述第二侧板的与面向所述管套的面相反一侧的面，并且所述棘轮的轴从所述棘轮起依次穿过所述第二侧板、所述线盘壳、所述第一侧板以及所述手轮，所述棘轮的轴的末端呈方形且自所述手轮向与所述棘轮相反一侧突出，所述棘爪套在位于所述第二侧板的与面向所述管套的面相反一侧的面的、处于所述棘轮下方的圆柱形突起，在所述第二侧板的与面向所述管套的面相反一侧的面且所述棘爪的下方设置有台形突起，利用弹簧将所述棘爪和所述台形突起相连，所述把手竖立设置在与设置有所述管套轴的面相反一侧的面，且位于靠近所述调节支撑块的一端，所述扳手设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间，且其两侧的柱形突起与两个侧板的柱形槽胶合固定，所述操作手柄的面对所述调节支撑块的两个侧面分别具有上下两个通孔，所述自由伸缩导杆沿着延伸方向贯穿靠近所述把手的两个通孔，所述伸缩操作杆沿着延伸方向贯穿靠近所述管套轴的两个通孔；

执行爪头，其具有爪、顶爪件、爪座、传动线、传动环以及弹簧，所述爪座的靠近所述操作手柄的一端与所述第二紧固连接件的粗端口旋紧连接，所述爪座的内部沿着远离所述调节支撑块的方向依次设置有传动环、弹簧以及顶爪件，所述传动环钩挂于所述挂钩，缠绕于所述传动环的所述传动线穿过所述弹簧内部且分叉为三根线以分别与三个爪的尾端的孔相连，所述弹簧的一端抵接于所述顶爪件，所述顶爪件抵接于三个所述爪的尾端，所述爪的尾端两侧的柱形突起卡合固定于所述爪座的槽，三个所述爪之间的夹角大致为120°。

进一步地，还具有：传输网兜，其一端借助钩挂件钩挂于所述执行爪头而悬挂于所述执行爪头下方。

进一步地，还具有：移动收集装置，其具有两个车轮、扶手、收集口以及停车架，所述收集口与所述传输网兜的另一端相连。

进一步地，当旋紧所述蝶形螺钉时，所述滑块的齿形条与所述固定件的齿形条啮合，从而使所述滑块固定，当旋松所述蝶形螺钉，所述滑块的齿形条与所述固定件的齿形条分离，进而能够调节滑块位置。

进一步地，当旋松所述第一紧固连接件的细端口时，所述伸缩操作杆的所述细杆能够沿着所述粗杆的延伸方向自由移动。

进一步地，所述棘轮和所述棘爪利用将所述棘爪和所述台形突起相连的弹簧进行锁紧。

进一步地，所述执行爪头的头部表面附着有软胶。

进一步地，还具有：工作背心，其穿着于采摘者身上，用于固定所述调节支撑块。

本发明具有以下优点：

1、装置操作灵活，能够进行全方位采摘，适应水果复杂的采摘环境。

2、伸缩操作杆长度能多级调节，适应不同高度水果的采摘，减少安全隐患。

3、提高了采摘效率和减轻了采摘人员的劳动强度，使装置具有高效采摘收集的功能。

4、执行爪头为可替换结构，对于不同的果实可以替换相应的执行爪头，从而实现不同果实的采摘功能，并且装置为纯机械结构，无需电力驱动，整体多处可拆卸，因而具有易于维护，使用寿命长，成本低，占用空间小以及简单便携的特点。

基于上述理由本发明可在水果采摘等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体操作示意图。

图2为本发明主体结构主视图。

图3为本发明主体结构后视图。

图4为本发明主体结构立体图。

图5为调节支撑块结构示意图。

图6为自由伸缩导杆结构示意图。

图7为伸缩操作杆结构示意图。

图8为操作手柄结构示意图。

图9为执行爪头结构示意图。

附图中，1、调节支撑块；101、固定件；102、滑块；103、轴向旋转连接件；104、径向旋转连接件；105、蝶形螺钉；106、六角螺母；2、自由伸缩导杆；201、细杆；202、粗杆；203、管架；204、细杆防脱套；205、粗杆防脱套；3、伸缩操作杆；301、粗杆；302、第一紧固连接件；303、挂钩；304、第二紧固连接件；305、线孔板；306、细杆；307、细导线环；308、粗导线环；309、传动线；4、操作手柄；401、轴向定位盖；402、手轮；403、第一侧板；404、扳手；405、把手；406、第二侧板；407、棘轮；408、棘爪；409、管套轴；410、管套；411、线盘壳；5、执行爪头；501、爪；502、顶爪件；503、爪座；504、传动线；505、传动环；506、弹簧；6、传输网兜；7、移动收集装置；8、工作背心。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如图1所示，手动水果采摘装置包括调节支撑块1、自由伸缩导杆2、伸缩操作杆3、操作手柄4、执行爪头5、传输网兜6、移动收集装置7以及工作背心8。

参照图5，调节支撑块1具有固定件101、滑块102、轴向旋转连接件103、径向旋转连接件104、蝶形螺钉105以及六角螺母106，滑块102以能够相对于固定件101滑动的方式使腿部与固定件101的t形上部嵌合在一起，并且在滑块102的上表面大致中央位置开设有通孔，轴向旋转连接件103的底部卡合在该通孔内，径向旋转连接件104利用螺栓与轴向旋转连接件103的上部铰接且能够绕着该螺栓相对于轴向旋转连接件103进行转动，在该通孔的沿着滑块102的滑动方向的上方开设有六角螺母口，六角螺母106设置于该六角螺母口内，蝶形螺钉105插入该六角螺母口内且与六角螺母106螺纹结合，当旋紧蝶形螺钉105时，滑块102的齿形条与固定件101的齿形条啮合，从而使滑块102固定，当旋松蝶形螺钉105时，滑块102的齿形条与固定件101的齿形条分离，进而能够调节滑块位置，调节支撑块1固定于采摘者穿着的工作背心8。

参照图6，自由伸缩导杆具有细杆201、粗杆202、管架203、细杆防脱套204以及粗杆防脱套205，细杆201的一端与径向旋转连接件104相连，另一端胶合固定有细杆防脱套204，粗杆202套设在细杆201上，在粗杆202的靠近调节支撑块1的一端胶合固定有粗杆防脱套205，粗杆202以其靠近另一端的位置与管架203的上方通孔胶合固定相连的方式贯穿管架203的该通孔，细杆201能够在防脱套限制的范围内进行自由伸缩移动。

参照图7，伸缩操作杆3位于自由伸缩导杆2的下方，具有粗杆301、第一紧固连接件302、挂钩303、第二紧固连接件304、线孔板305、细杆306、细导线环307、粗导线环308以及传动线309，粗杆301朝向远离调节支撑块1的方向依次贯穿管架203的下方通孔和粗导线环308的下方通孔，并且与第一紧固连接件302的粗端口旋紧连接，同时与两个下方通孔胶合固定，细杆306以贯穿细导线环307的下方通孔的方式设置在第一紧固连接件302和第二紧固连接件304之间，两端分别与两个紧固连接件的细端口旋紧连接，同时与细导线环307的下方通孔胶合固定，当旋松第一紧固连接件302的细端口时，伸缩操作杆4的细杆306能够沿着粗杆301的延伸方向自由伸缩移动。沿着远离调节支撑块1的方向在细杆306上依次设置有穿线孔和两个线孔板305，该两个线孔板305沿着细杆306的延伸方向间隔规定的距离配置，传动线309一端缠绕在操作手柄4的线盘壳411上，另一端依次穿过管套410的设置在上下两个通孔之间的导线孔、管架203的设置在上下两个通孔之间的导线孔、粗导线环308的上方导线孔、细导线环307的上方导线孔、细杆306的穿线孔以及线孔板305的导线孔后，与挂钩303相连，挂钩303处于第二紧固连接件304内。

参照图8，操作手柄4设置在自由伸缩导杆2的粗杆202和伸缩操作杆3的粗杆301上，且位于粗杆防脱套205和管架203之间，具有轴向定位盖401、手轮402、第一侧板403、扳手404、把手405、第二侧板406、棘轮407、棘爪408、管套轴409、管套410以及线盘壳411，操作手柄4设置有沿着与由自由伸缩导杆2和伸缩操作杆3构成的平面垂直的方向贯穿操作手柄4的通孔，线盘壳411沿着水平方向穿过该通孔，在操作手柄4的下方设置有向下方鼓出的管套轴409，在管套410的面向该通孔的两侧分别设置有第一侧板403和第二侧板406，第一侧板403和第二侧板406的下端与管套轴409铰接，轴向定位盖401抵接于第一侧板403的与面向管套410的面相反一侧的面，且设置在与管套轴409相对应的位置，利用螺栓将管套轴409和轴向定位盖401相连，手轮402位于轴向定位盖401上方且抵接于第一侧板403的与面向管套410的面相反一侧的面，棘轮407抵接于第二侧板406的与面向管套410的面相反一侧的面，并且棘轮407的轴从棘轮407起依次穿过第二侧板406、线盘壳411、第一侧板403以及手轮402，棘轮407的轴的末端呈方形且自手轮402向与棘轮407相反一侧突出，棘爪408套在位于第二侧板406的与面向管套410的面相反一侧的面的、处于棘轮407下方的圆柱形突起，在第二侧板406的与面向管套410的面相反一侧的面且棘爪408的下方设置有台形突起，利用弹簧将棘爪408和该台形突起相连，棘轮407和棘爪408利用将棘爪407和台形突起相连的弹簧进行锁紧。把手405竖立设置在与设置有管套轴409的面相反一侧的面，且位于靠近调节支撑块1的一端，扳手404设置在第一侧板403和第二侧板406之间，且其两侧的柱形突起与两个侧板的柱形槽胶合固定，操作手柄4的面对调节支撑块1的两个侧面分别具有上下两个通孔，自由伸缩导杆2沿着延伸方向贯穿靠近把手405的两个通孔，伸缩操作杆3沿着延伸方向贯穿靠近管套轴409的两个通孔。

参照图9，执行爪头5具有爪501、顶爪件502、爪座503、传动线504、传动环505以及弹簧506，爪座503的靠近操作手柄4的一端与第二紧固连接件304的粗端口旋紧连接，爪座503的内部沿着远离调节支撑块1的方向依次设置有传动环505、弹簧506以及顶爪件502，传动环505钩挂于挂钩303，缠绕于传动环505的传动线504穿过弹簧506内部且分叉为三根线以分别与三个爪501的尾端的孔相连，弹簧506的一端抵接于顶爪件502，顶爪件502抵接于三个爪501的尾端，爪501的尾端两侧的柱形突起卡合固定于爪座503的槽，三个爪501之间的夹角大致为120°。执行爪头5的头部表面附着有软胶，能够在采摘的过程中保护果实。

回到图1，传输网兜6的一端借助钩挂件钩挂于执行爪头5而悬挂于执行爪头5下方。另外，移动收集装置7具有两个车轮、扶手、收集口以及停车架，该收集口与传输网兜6的另一端相连。

手动水果采摘装置的工作方式如下：

根据果实的采摘高度，旋松第一紧固连接件302的细端口，并按下棘爪408，进而调节传动线309的长度和伸缩操作杆3的长度。接着，旋紧第一紧固连接件302的细端口，转动手轮402将传动线309收紧，并使棘轮407和棘爪408锁紧防止反转。然后，操作者穿上工作背心8并将调节支撑块1绑在身体侧面，依操作者习惯调整调节支撑块1中滑块102的位置，并通过旋紧蝶形螺钉105固定滑块102。接着，操作者握持操作手柄4，当执行爪头5移动到被采摘水果处时，向后拉动扳手404，带动线盘壳411收线使执行爪头5抓紧果实，并沿自由伸缩导杆2方向施力，使果实与树体分离。果实脱落后，松开扳手404，执行爪头5在弹簧弹力作用下张开复位并松开果实，果实在重力作用下从两爪501间落下，经传输网兜6落到移动收集装置7中，从而实现水果的采摘。

利用滑块102、轴向旋转连接件103以及径向旋转连接件104使自由伸缩导杆2可在轴向和径向自由旋转。利用自由伸缩导杆2的细杆201和粗杆202使自由伸缩导杆2可进行轴向自由旋转和轴向自由移动。因此，利用上述两个机构的结合能够使装置在采摘过程中自由灵活移动，实现装置的操作灵活、全方位采摘的功能，适应水果复杂的采摘环境。

另外，利用棘轮407收放线机构和伸缩操作杆3机构，能够实现伸缩操作杆3长度的多级调节，适应不同高度水果的采摘，减少安全隐患。

另外，利用执行爪头5、传输网兜6以及移动收集装置7能够充分利用果实自重，使果实直接落入传输网兜6进入移动收集装置7中，提高了采摘效率和减轻了采摘人员的劳动强度，使装置具有高效采摘收集的功能。

另外，执行爪头5为可替换结构，对于不同的果实可以替换相应的执行爪头，从而实现不同果实的采摘功能，并且，装置为纯机械结构，无需电力驱动，整体多处可拆卸，因而具有易于维护，使用寿命长，成本低，占用空间小和简单便携的特点。