具有双面切换功能的多种水果采摘装置的制作方法

本实用新型涉及一种水果采摘装置，特别是涉及一种具有双面切换功能的多种水果采摘装置。

背景技术：

水果的生产作业中，收获采摘是整个生产中最耗时最费力的一个环节。水果收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的50%~70%。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作。但是由于采摘作业环境和操作的复杂性，水果采摘的自动化程度仍然很低，目前国内水果的采摘作业基本上还是手工完成。我国随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，劳动力不仅成本高，而且还越来越不容易获得，而人工收获水果所需的成本在水果的整个生产成本中所占的比例竟高达33%~50%。高枝水果的采摘还带有一定的危险性。因此实现水果收获的的机械化变得越来越迫切，发展机械化的收获技术，研究开发水果采摘辅助机器具有重要的意义。所以我们应该应用所学的知识去分析、解决该类问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有双面切换功能的多种水果采摘装置，该装置采摘抓仿照人采摘水果时动作设计，可以伸缩、旋转；升降、微调机构采用丝杠螺母传动，可以实现点停和锁定，传动平稳、精确；可对车体两个侧面进行采摘，适应果园种植规律，提高了采摘的效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述装置包括车体、主动轮、万向轮、防滑采摘爪、六边形连接块、采摘舵机、旋转舵机、采摘臂、减速电机a、三通件、舵盘、辅助件、减速电机b、联轴器、丝杠a、电木板a、法兰座a、光轴a、法兰座b、电木板b、双面切换套筒a、双面切换支撑a、螺纹套筒a、仰角固定座a、采摘仰角调节杆a、光轴b、卧式轴承座a、电木板c、电机座、光轴c、卧式轴承座b、采摘仰角调节杆b、仰角固定座b、仰角固定座b、双面切换支撑b、双面切换套筒b、加固杆、电木板d、立式光轴座a、光轴d、立式光轴座b、光轴e、直线轴承a、电木板e、立式光轴座c、电木板f、丝杠b、同步带轮a、立式轴承座a、立式光轴座d、同步带轮b、同步带轮c、丝杠c、立式光轴座e、直线轴承b、光轴f、立式光轴座f、减速电机c、螺母、立式轴承座b、立式光轴座g；防滑采摘爪的三个弧形爪勾与六边形连接，六边形连接块和爪勾机构的连接管连接，爪勾机构的连接管一端与采摘舵机通过过盈配合方式连接，连接管内安装有弹簧，弹簧与采摘舵机的舵盘连接、采摘舵机的另一端与旋转舵机相连，旋转舵机的另一端与采摘臂连接；采摘臂里设有丝杠螺母，采摘臂减速电机的另一端通过三通件固定在辅助件上；电木板a、电木板b通过法兰座a连接，法兰座b、光轴a与光轴b、光轴c、丝杠a连接；减速电机a固定在电机座上；采摘仰角调节杆a、采摘仰角调节杆b 通过顶丝分别固定在仰角固定座a、仰角固定座b 上，双面切换套筒a、双面切换套筒b 通过卡槽分别固定在双面切换支撑a、双面切换支撑b上，螺纹套筒a、仰角固定座b )通过过盈配合分别固定采摘仰角调节杆a、采摘仰角调节杆b上；同步带轮b通过顶丝与减速电机c的输出轴连接，立式轴承座a、立式轴承座b 通过螺栓分别固定在电木板f上，上方轴承座固定在车体上；螺母通过螺栓固定在电木板e上，电木板e上安装直线法兰轴承a、直线轴承b并通过螺栓连接；光轴e、光轴f 穿过直线轴承a、直线轴承b固定在立式光轴座c、立式光轴座g 上，立式光轴座c、立式光轴座g 固定在电木板f上，立式光轴座b、立式光轴座f固定在车体上；电木板e上有立式光轴座d、立式光轴座e，四根光轴下端固定电木板e及光轴座d、光轴座e上，上端固定在电木板c下面的立式光轴座上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述丝杠a通过联轴器与减速电机a连接，光轴b、光轴c通过顶丝分别固定在卧式轴承座a、卧式轴承座b上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述仰角固定座a、仰角固定座b通过螺栓固定在电木板d上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述双面切换支撑a、双面切换支撑b通过螺栓分别固定在仰角调节杆a、仰角调节杆上b上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述两根丝杠b、丝杠c通过顶丝分别固定在立式轴承座a、立式轴承座b上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述丝杠的一端通过联轴器与减速电机相联。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述辅助件)通过螺栓固定在电木板d上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述卧式轴承座a、卧式轴承座b、电机座通过螺栓固定在电木板上c上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述两个同步带轮a、同步带轮c通过顶丝分别固定在两根丝杠b、丝杠c上。

所述的具有双面切换功能的多种水果采摘装置，所述减速电机c通过螺栓固定在电木板f上。本实用新型的优点与效果是：

1)该装置可对车体两个侧面进行采摘，适应果园种植规律，提高了采摘的效率。

2)通过微调机构可以使抓果更加准确，高效。

3)单人便可以控制机器的采摘，节省人力物力。

4)该设计既适应个体农户分散种植，又适合大范围，标准化规模化种植的大型果园。

5)该采摘抓采用仿生学原理，仿照人采摘水果时的动作设计的，可以伸缩、旋转。

6)人工调节高度，全方位调节，适合不同高度不同角度采摘水果。

7)升降、微调机构采用丝杠螺母传动，可以实现点停和锁定，传动平稳、精确。

附图说明

图1为该采摘装置整体主视图；

图2为该采摘装置整体左视图；

图3为该采摘装置的采摘机构图；

图4 为该采摘装置双面快速切换及微调机构主视图；

图5为该采摘装置双面快速切换及微调机构左视图；

图6为该采摘装置升降机构主视图；

图7为该采摘装置升降机构左视图。

图中部件：1.车体、2.主动轮、3.万向轮、4.防滑采摘爪、5.六边形连接块、6.采摘舵机、7.旋转舵机、8.采摘臂、9.减速电机a、10.三通件、11.舵盘、12.辅助件、13.减速电机b、14.联轴器、15.丝杠a、16.电木板a、17.法兰座a、18.光轴a、19.法兰座b、20.电木板b、21.双面切换套筒a、22.双面切换支撑a、23.螺纹套筒a、24.仰角固定座a、25.采摘仰角调节杆a、26.光轴b、27卧式轴承座a.、28.电木板c、29.电机座、30.光轴c、31.卧式轴承座b、32..采摘仰角调节杆b、33.仰角固定座b、34.仰角固定座b、35.双面切换支撑b、36.双面切换套筒b、37.加固杆、38.电木板d、39.立式光轴座a、40.光轴d、41.立式光轴座b、42.光轴e、43.直线轴承a、44.电木板e、45.立式光轴座c、46.电木板f、47.丝杠b、48.同步带轮a、49.立式轴承座a、50.立式光轴座d、51.同步带轮b、同步带轮c、53.丝杠c、54.立式光轴座e、55.直线轴承b、56.光轴f、57立式光轴座f、58减速电机c、59.螺母、60.立式轴承座b、61.立式光轴座g。

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。

本实用新型机械部分包括有水果采摘装置、微调及双面快速切换装置、升降装置、连接构成。采摘装置包括防滑采摘爪、采摘舵机、旋转舵机、减速电机和采摘臂等构成。防滑采摘爪的三个弧形爪勾与六边形连接块连接，六边形连接块和爪勾机构的连接管连接，爪勾机构的连接管一端与采摘舵机通过过盈配合方式连接，连接管内安装有弹簧，弹簧与采摘舵机的舵盘连接、采摘舵机的另一端与旋转舵机舵盘相连，旋转舵机的另一端与采摘臂连接。采摘舵机旋转90°拉动弹簧使采摘爪闭合，同时旋转舵机旋转一定角度将水果摘下。采摘舵机反向旋转90°弹簧恢复原状采摘爪松开，完成采摘动作。采摘臂里设有丝杠螺母，丝杠的一端通过联轴器与减速电机相联。减速电机通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动螺母移动使采摘臂伸长。采摘臂减速电机的另一端通过三通件固定在辅助件上。快速切换及微调装置包括双面切换套筒、双面切换支撑、采摘仰角调节杆、加固杆、四块电木板、减速电机、辅助件、仰角固定座、光轴、丝杠螺母和联轴器构成。辅助件通过螺栓固定在电木板上，电木板通过法兰座与光轴固定成块，与光轴、丝杠连接。丝杠通过联轴器与减速电机连接，通过螺母的移动带动电木板移动。同时光轴起导向作用。采摘仰角调节杆通过顶丝固定在仰角固定座上，仰角固定座通过螺栓固定在电木板上。双面切换支撑固定在仰角调节杆上，双面切换套筒上设有卡槽，卡槽与双面切换支撑连接。双面切换套筒在采摘臂上移动旋转。光轴固定在卧式光轴座上。光轴座、电机座均固定在电木板上。减速电机通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动螺母移动从而达到微调目的。通过人将双面切换套筒与双面切换支撑分开，将采摘臂旋转120°，然后将双面切换套筒固定在另一侧的双面切换支撑上。从而实现双面切换的目的。升降装置包括减速电机、同步带轮、同步带、光轴、丝杠螺母、电木板、轴承座构成。减速电机通过螺栓固定在电木板上，同步带轮通过顶丝与减速电机的输出轴连接，两个同步带轮通过分别固定在两根丝杠上。两根丝杠分别固定在立式轴承座上，下方轴承座固定在电木板上，上方轴承座固定在车体上。螺母通过螺栓固定在电木板上，电木板上安装四个直线法兰轴承并通过螺栓连接。四根光轴穿过直线轴承固定在立式光轴座上，下方立式光轴座固定在电木板上，上方立式光轴座固定在车体上 。电木板上有四个光轴座，四根光轴下端固定在电木板光轴座上，上端固定在电木板下面的四个光轴座上。采摘机构可放置在车体上，从而实现对水果6个自由度的采摘。

实施例1

采摘机构中防滑采摘爪的三个弧形爪勾4与六边形连接块5连接，六边形连接块和爪勾机构的连接管连接，爪勾机构的连接管一端与采摘舵机6通过过盈配合方式连接，连接管内安装有弹簧，弹簧与采摘舵机的舵盘11连接、采摘舵机的另一端与旋转舵机7相连，旋转舵机的另一端与采摘臂8连接。采摘臂里设有丝杠螺母，丝杠的一端通过联轴器与减速电机相联。减速电机通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠旋转带动螺母移动使采摘臂伸长。采摘臂减速电机的另一端通过三通件10固定在辅助件12上。采摘舵机旋转90°拉动弹簧使采摘爪闭合，同时旋转舵机旋转一定角度将水果摘下。采摘舵机反向旋转90°弹簧恢复原状采摘爪松开，完成采摘动作。柔性防滑采摘爪可以保证在水果采摘过程中保护水果。双面快速切换及微调机构中：辅助件12通过螺栓固定在电木板d38上，电木板a16电木板b20通过法兰座a17、法兰座b19与光轴a18固定成块，与光轴b26、光轴c30、丝杠a15连接。丝杠a15通过联轴器14与减速电机a13连接，通过螺母的移动带动电木板a16、电木板b20移动。同时光轴b26、光轴c30起导向作用。光轴b26、光轴c30通过顶丝分别固定在卧式轴承座a27、卧式轴承座b31上。减速电机a13固定在电机座29上。卧式轴承座a27、卧式轴承座b31、电机座29通过螺栓固定在电木板上c28上。采摘仰角调节杆a25，采摘仰角调节杆b32通过顶丝分别固定在仰角固定座a24、仰角固定座b33上，仰角固定座a24、仰角固定座b33通过螺栓固定在电木板d38上。双面切换套筒a21、双面切换套筒b36通过卡槽分别固定在双面切换支撑a22、双面切换支撑b35上，双面切换支撑a22、双面切换支撑b35通过螺栓分别固定在仰角调节杆a25，仰角调节杆b32上。螺纹套筒a23、螺纹套筒b34通过过盈配合分别固定采摘仰角调节杆a25，采摘仰角调节杆b32上。双面切换套筒在采摘臂8上移动旋转。减速电机a13通过联轴器14带动丝杠a15旋转，丝杠a15旋转带动螺母移动进而带动电木板a16、电木板b20移动从而达到微调目的。通过人将双面切换套筒与双面切换支撑分开，将采机构旋转120°，然后将双面切换套筒固定在另一侧的双面切换支撑上。从而实现双面切换的目的。升降机构中：减速电机c58通过螺栓固定在电木板f46上，同步带轮b51通过顶丝与减速电机c58的输出轴连接，两个同步带轮a48、同步带轮c52通过顶丝分别固定在两根丝杠b47、丝杠c53上。两根丝杠b47、丝杠c53通过顶丝分别固定在立式轴承座a49、立式轴承座b60上，立式轴承座a49、立式轴承座b60通过螺栓分别固定在电木板f46上，上方轴承座固定在车体上。螺母59通过螺栓固定在电木板e44上，电木板e44上安装直线法兰轴承a43、直线法兰轴承b55并通过螺栓连接。光轴e42、光轴f56穿过直线轴承a43、直线轴承b55固定在立式光轴座c45、立式光轴座g61上，立式光轴座c45、立式光轴座g61固定在电木板f46上，立式光轴座b41、立式光轴座f57固定在车体上 。电木板e44上有立式光轴座d50、立式光轴座e54，四根光轴下端固定电木板e44、立式光轴座d50、立式光轴座e54上，上端固定在电木板c28下面的立式光轴座上。减速电机旋转带动同步带轮b51旋转，同步带轮b51通过同步带带动同步带轮a48，带轮c52同时旋转。同步带轮a48,、带轮c52旋转带动丝杠b47、丝杠c53旋转，丝杠b47、丝杠c53旋转带动螺母59移动；螺母59移动带动电木板e44上下移动，从而实现升降目的。