沙田柚收割设备的制作方法

本发明涉及农业机械设备。更具体地说，本发明涉及一种沙田柚收割设备。

背景技术：

我国是农业大国，地域辽阔，果树种类繁多，果园地势呈多样性，使得在果实成熟期采摘极为困难。近年来，随着社会经济的发展，沙田柚果树的种植面积不断扩大，沙田柚采摘难的问题也逐渐成为阻碍果农经济发展的重要原因。沙田柚果树枝繁叶茂，果农必须爬上树杆或者借助梯子才能够进行果实的采摘，但这样的采摘方法由于缺少必备的安全设施，因而存在极大的安全隐患，容易使得采摘人员从树上掉下摔伤，同时该种方法采摘效率低，浪费大量的劳动力，采摘之后再进行打包，又浪费大量的劳动力。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种沙田柚收割设备，其能够代替人工劳力进行沙田柚的采摘和打包，具有结构简单易调节，实用性强的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种沙田柚收割设备，包括：

三角支架，其包括等长的第一杆体、第二杆体、第三杆体，所述第二杆体的两端分别与所述第一杆体、第三杆体铰接；

第一电动推杆与面板，所述第一电动推杆的壳体通过轴承连接在所述第一杆体与所述第二杆体的铰接轴上，所述第一电动推杆的输出轴连接所述面板的一侧中心处，所述第一电动推杆伸长或收缩，所述面板远离或靠近所述三角支架；

切割部，其设置在所述面板的另一侧，所述切割部包括底座、牵拉组件和剪切组件，所述底座设置在所述面板上，所述牵拉组件包括第二电动推杆、牵拉杆、牵拉环，所述第二电动推杆的壳体固定在所述底座上，所述牵拉杆的一端与所述第二电动推杆的输出轴固定连接，所述牵拉杆的另一端与所述牵拉环的一端铰接，所述牵拉环为优弧状，所述牵拉环在水平面转动，所述第二电动推杆伸长或收缩，所述牵拉环远离或靠近所述底座，所述剪切组件位于所述牵拉组件的上方，所述剪切组件包括连接架、第三电动推杆、剪刀，所述连接架固定在所述底座上，所述第三电动推杆的壳体和输出轴分别与所述剪刀的两个手柄连接，所述剪刀水平设置，所述第三电动推杆伸长或收缩，所述剪刀的两个剪切端远离或靠近切割；

收纳部，其设置在所述面板的另一侧、且位于所述切割部下方，所述收纳部包括定位架、封膜器、容置箱，所述定位架固定在所述面板上，所述封膜器包括封膜框、转轴、一对第一夹持块、一对第二夹持块、一对滑槽、一对封膜板，所述封膜框水平安装在所述定位架上，一对滑槽水平设置在所述封膜框的对边上，所述转轴水平设置在一对滑槽的同一侧，一对第一夹持块固定在一对滑槽上靠近所述转轴处，一对第二夹持块滑动连接在一对滑槽上，包装膜卷设在所述转轴上，一对第一夹持块、一对第二夹持块依次夹持包装膜，一对第二夹持块在电机驱动下同步运动，靠近或远离一对第一夹持块，一对封膜板位于所述封膜框下方，一对封膜板相互远离的一端分别铰接在所述封膜框上，一对封膜板相互靠近的一端为热压端，所述封膜板受到外力向下旋转，形成供沙田柚穿过的通路，外力消失一对封膜板回弹至水平位置，所述容置箱位于所述封膜器下方，所述容置箱的顶部固接所述封膜框的底部，所述容置箱的底部可开启或关闭；

控制器，其设置为：控制所述三角支架升降和所述面板伸缩，一对封膜板受到外力超过阈值直至外力消失后，所述牵拉环旋转至将枝条包裹，所述牵拉杆收缩，所述剪刀切割枝条，一对封膜板靠近至接触热压封装，一对第二夹持块向一对第一夹持块滑动并夹持包装膜然后复位至远离一对第一夹持块至极限处。

优选的是，所述底座通过剪力架与所述面板连接，所述面板与所述底座上设有相对的滑轨，所述剪力架包括一对v形剪力子架，一对剪力子架交叉铰接，所述剪力子架的顶点铰接，四个铰接点形成菱形，一对剪力子架的两个自由端滑动连接在相对的滑轨上。

优选的是，所述剪刀的两个手柄之间连接有第一压簧，其自然伸长时，所述剪刀的两个剪切端分离。

优选的是，所述第一杆体和所述第三杆体的自由端均设有弹性支撑块，所述支撑块内部设有第二压簧，其自然伸长时，所述支撑块的端面形成斜面。

优选的是，所述封膜板受到的外力阈值为1.5kg。

优选的是，所述牵拉组件和剪切组件的高度差为4cm，所述第二电动推杆收缩至极限时，所述牵拉环的边缘至所述剪刀的铰接点的水平距离最小为3cm。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明区别于以往的人工劳力采摘，能够根据果树高度调节三角支架的高度，通过牵拉组件和剪切组件的配合一收一拉一松一紧，切割果实的果柄，将沙田柚包裹在容置箱内并进行热压打包封装，形成沙田柚的保护薄膜，可以直接包装成箱，减少了人工干预，降低了劳动力成本，提高了工作效率；

第二、通过调节第一杆体与第二杆体的角度，使三角支架的高度随着果实的位置进行调节，第三杆体为底部支撑作用，特别的当第一杆体、第三杆体均竖直设置共同支撑第二杆体时，达到最高的位置；第一电动推杆随着三角支架的高度结合水平仪进行调整其姿态，推动面板使三角支架及时在较远处落脚也能够采摘果实，牵拉组件可相对于剪切组件再进行位置的相对调整，牵拉环拉扯果柄倾斜方便剪刀切割，牵拉环为优弧便于接触并包裹果柄，防止果柄脱离其旋转路径的牵拉范围；

第三、封膜框、定位架、面板为固定连接，包装膜缠绕在转轴上，第一夹持块、第二夹持块分别在滑槽中依次滑动，第一夹持块和第二夹持块牵扯包装膜保持拉直状态，封膜板可通过对开式气缸同步旋转，可通过复位弹簧回弹至水平位置，当封膜板回弹至水平位置时可对缝隙中的包装膜进行热压封装，容置箱的底部设置为可开启转移沙田柚的通路，可关闭承接下一个沙田柚的空间；

第四、本发明使用时，先根据果树高度调节三角支架的高度，即控制器控制、人工协助安置，控制器控制一对第一夹持块夹持包装膜后向远离一对第二夹持块的方向移动，并拉直包装膜，调节第一电动推杆的伸缩距离，使面板在探测移动范围内，沙田柚的顶部接触封膜板上方的包装膜，沙田柚对封膜板施加压力，然后向下运动，牵拉包装膜向下运动并被容置箱包裹，此时控制器调节第二电动推杆的伸缩距离，使果柄被拉扯倾斜，不再与剪刀相对，控制器调节第三电动推杆的伸缩距离，使剪刀切割被拉直的果柄，沙田柚的重量彻底施加给包装膜，封膜板热压封装，容置箱底部卸料，完成一次收割作业，然后一对第一夹持块复位至一对第二夹持块处重新夹持包装膜，第二电动推杆、第三电动推杆复位；

第五、剪力架包括一对交叉交接的剪力子架，形成四个铰接点，剪力架在竖直平面内伸展或收缩，调节底座与面板的距离，结构简单、方便控制器控制；第一压簧自然伸长、两个剪切端分离，第一压簧受到压力，两个剪切端接触并切割，方便剪刀的两个手柄自然复位；弹性支撑块使第一杆体、第三杆体与地面接触时形成更大的贴附面积，第二压簧受到压力，将反弹力施加给地面，使三角支架稳固支撑在地面上；封膜板的外力阈值适用于一般沙田柚的最小重量，便于灵敏感应目标物的出现，避免枝丫等压迫封膜板造成误判以及一系列后续冗余动作；牵拉组件和剪切组件的高度差、牵拉环拉扯果柄至倾斜时与剪刀的距离，形成345的直角三角形，使受力、剪切动作一气呵成，便于控制器运算和第二电动推杆定位。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的三角支架的结构示意图；

图2为本发明一个技术方案的结构示意图；

图3为本发明的剪切组件的结构示意图；

图4为本发明的牵拉组件的结构示意图；

图5为本发明的一个技术方案的容置箱的收割前的示意图；

图6为本发明的一个技术方案的容置箱的收割中的示意图；

图7为本发明的一个技术方案的容置箱的收割后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，本发明提供一种沙田柚收割设备，包括：

三角支架，其包括等长的第一杆体1、第二杆体2、第三杆体3，所述第二杆体2的两端分别与所述第一杆体1、第三杆体3铰接；

第一电动推杆22与面板4，所述第一电动推杆22的壳体通过轴承连接在所述第一杆体1与所述第二杆体2的铰接轴上，所述第一电动推杆22的输出轴连接所述面板4的一侧中心处，所述第一电动推杆22伸长或收缩，所述面板4远离或靠近所述三角支架面板4；

切割部，其设置在所述面板4的另一侧，所述切割部包括底座5、牵拉组件和剪切组件，所述底座5设置在所述面板4上剪力架18，所述牵拉组件包括第二电动推杆23、牵拉杆6、牵拉环7，所述第二电动推杆23的壳体底座5固定在所述底座5上，所述牵拉杆6的一端与所述第二电动推杆23的输出轴固定连接，所述牵拉杆6的另一端与所述牵拉环7的一端铰接，所述牵拉环7为优弧状，所述牵拉环7在水平面转动，所述第二电动推杆23伸长或收缩，所述牵拉环7远离或靠近所述底座5，所述剪切组件位于所述牵拉组件的上方，所述剪切组件包括连接架8、第三电动推杆9、剪刀10，所述连接架8固定在所述底座5上，所述第三电动推杆9的壳体和输出轴分别与所述剪刀10的两个手柄连接，所述剪刀10水平设置，所述第三电动推杆9伸长或收缩，所述剪刀10的两个剪切端远离或靠近切割；

收纳部，其设置在所述面板4的另一侧、且位于所述切割部下方，所述收纳部包括定位架11、封膜器、容置箱12，所述定位架11固定在所述面板4上，所述封膜器包括封膜框13、转轴14、一对第一夹持块15、一对第二夹持块16、一对滑槽、一对封膜板17，所述封膜框13水平安装在所述定位架11上，转轴14封膜框13一对滑槽水平设置在所述封膜框13的对边上，所述转轴14水平设置在一对滑槽的同一侧，一对第一夹持块15固定在一对滑槽上靠近所述转轴14处，一对第二夹持块16滑动连接在一对滑槽上，包装膜卷设在所述转轴上，一对第一夹持块15、一对第二夹持块16依次夹持包装膜，一对第二夹持块16在电机驱动下同步运动，靠近或远离一对第一夹持块15，一对封膜板17位于所述封膜框13下方，一对封膜板17相互远离的一端分别铰接在所述封膜框13上，一对封膜板17相互靠近的一端为热压端，所述封膜板17受到外力向下旋转，形成供沙田柚穿过的通路，外力消失一对封膜板17回弹至水平位置，所述容置箱12位于所述封膜器下方，所述容置箱12的顶部固接所述封膜框13的底部，所述容置箱12的底部可开启或关闭；

控制器，其设置为：控制所述三角支架升降和所述面板4伸缩，一对封膜板17受到外力超过阈值直至外力消失后，所述牵拉环7旋转至将枝条包裹，所述牵拉杆6收缩，所述剪刀10切割枝条，一对封膜板17靠近至接触热压封装，一对第二夹持块16向一对第一夹持块15滑动并夹持包装膜然后复位至远离一对第一夹持块15至极限处。

在上述技术方案中，区别于以往的人工劳力采摘，能够根据果树高度调节三角支架的高度，通过牵拉组件和剪切组件的配合一收一拉一松一紧，切割果实的果柄，将沙田柚包裹在容置箱12内并进行热压打包封装，形成沙田柚的保护薄膜，可以直接包装成箱，减少了人工干预，降低了劳动力成本，提高了工作效率；

通过调节第一杆体1与第二杆体2的角度，使三角支架的高度随着果实的位置进行调节，第三杆体3为底部支撑作用，特别的当第一杆体1、第三杆体3均竖直设置共同支撑第二杆体2时，达到最高的位置；第一电动推杆22随着三角支架的高度结合水平仪进行调整其姿态，推动面板4使三角支架及时在较远处落脚也能够采摘果实，牵拉组件可相对于剪切组件再进行位置的相对调整，牵拉环7拉扯果柄倾斜方便剪刀10切割，牵拉环7为优弧便于接触并包裹果柄，防止果柄脱离其旋转路径的牵拉范围；

封膜框13、定位架11、面板4为固定连接，包装膜缠绕在转轴14上，第一夹持块15、第二夹持块16分别在滑槽中依次滑动，第一夹持块15和第二夹持块16牵扯包装膜保持拉直状态，封膜板17可通过对开式气缸同步旋转，可通过复位弹簧回弹至水平位置，当封膜板17回弹至水平位置时可对缝隙中的包装膜进行热压封装，容置箱12的底部设置为可开启转移沙田柚的通路，可关闭承接下一个沙田柚的空间；

使用时，先根据果树高度调节三角支架的高度，即控制器控制、人工协助安置，控制器控制一对第一夹持块15夹持包装膜后向远离一对第二夹持块16的方向移动，并拉直包装膜，调节第一电动推杆22的伸缩距离，使面板4在探测移动范围内，沙田柚的顶部接触封膜板17上方的包装膜，沙田柚对封膜板17施加压力，然后向下运动，牵拉包装膜向下运动并被容置箱12包裹，此时控制器调节第二电动推杆23的伸缩距离，使果柄被拉扯倾斜，不再与剪刀10相对，控制器调节第三电动推杆9的伸缩距离，使剪刀10切割被拉直的果柄，沙田柚的重量彻底施加给封膜板17和包装膜，封膜板17热压封装，容置箱12底部卸料，完成一次收割作业，然后一对第一夹持块15复位至一对第二夹持块16处重新夹持包装膜，第二电动推杆23、第三电动推杆9复位。

在另一种技术方案中，所述底座5通过剪力架18与所述面板4连接，所述面板4与所述底座5上设有相对的滑轨，所述剪力架18包括一对v形剪力子架，一对剪力子架交叉铰接，所述剪力子架的顶点铰接，四个铰接点形成菱形，一对剪力子架的两个自由端滑动连接在相对的滑轨上。剪力架18包括一对交叉交接的剪力子架，形成四个铰接点，剪力架18在竖直平面内伸展或收缩，调节底座5与面板4的距离，结构简单、方便控制器控制。

在另一种技术方案中，所述剪刀10的两个手柄之间连接有第一压簧19，其自然伸长时，所述剪刀10的两个剪切端分离。第一压簧19自然伸长、两个剪切端分离，第一压簧19受到压力，两个剪切端接触并切割，方便剪刀10的两个手柄自然复位。

在另一种技术方案中，所述第一杆体1和所述第三杆体3的自由端均设有弹性支撑块20，所述支撑块20内部设有第二压簧21，其自然伸长时，所述支撑块20的端面形成斜面。弹性支撑块20使第一杆体1、第三杆体3与地面接触时形成更大的贴附面积，第二压簧21受到压力，将反弹力施加给地面，使三角支架稳固支撑在地面上。

在另一种技术方案中，所述封膜板17受到的外力阈值为1.5kg容置箱12。封膜板17的外力阈值适用于一般沙田柚的最小重量，便于灵敏感应目标物的出现，避免枝丫等压迫封膜板17造成误判以及一系列后续冗余动作。

在另一种技术方案中，所述牵拉组件和剪切组件的高度差为4cm，所述第二电动推杆23收缩至极限时，所述牵拉环7的边缘至所述剪刀10的铰接点的水平距离最小为3cm。牵拉组件和剪切组件的高度差、牵拉环7拉扯果柄至倾斜时与剪刀10的距离，形成345的直角三角形，使受力、剪切动作一气呵成，便于控制器运算和第二电动推杆23定位。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。