高空果蔬采摘机的制作方法

本实用新型涉及果蔬采摘技术领域，具体地，涉及一种高空果蔬采摘机。

背景技术：

高空果蔬通常由于其高度问题给采摘带来诸多不便，如该果蔬树枝较粗壮，采摘人员尚可通过攀爬树枝来达到果蔬的高度进行采摘，但有时即使是攀爬到了相等高度，由于果蔬生长较偏，采摘人员仍然无法简单通过手来够到果蔬，需要借助现有的简陋的切割工具来切断果蔬根蒂部或借助长钩等工具将果蔬所在的枝条拉拢；如该果蔬树枝较细，没有供采摘人员攀爬的调节，则采摘人员只能借助梯子或长钩等工具来对果蔬进行采摘，而无论是哪种采摘手段，都存在一些安全隐患如采摘人员从树枝上跌落、从梯子上跌落、拉拢的枝条划伤皮肤等，此外通过采用简陋的切割工具采摘果蔬将导致果蔬表面不同程度的划伤等影响果蔬质量。

众所周知，高空果蔬如苹果，其每年从9月20日左右开始取果袋，一直采摘到10月20左右，因为套袋苹果讲求着色问题，目前的采摘手段并不能保证苹果在两三天内迅速采摘完毕，因此现在的农户一般采取先取一部分袋子进行采摘，然后等着色差不多了再采摘一部分，因为如果同时取完果袋的话，因为人手问题导致采摘效率低下，就会出现一些苹果着色严重，影响口感和价值。因此苹果在采摘时也不由得拉长了采摘时间，大概得一个月左右，且苹果树平均树高为四米，果农靠传统的人力采摘，效率低下且易发生危险，而传统的采摘机利用橡胶机械爪直接抓取苹果虽然提高了采摘效率但是机器体积大、移动笨重、成本较高，并不是大部分果农的理想选择。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种自动化的、可高效完成采摘操作并保证采摘质量的高空果蔬采摘机。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种高空果蔬采摘机，包括采摘执行模块、采摘驱动模块、可伸缩杆模块和采摘控制模块。

其中采摘执行模块包括上导引凸轮盖和下导引凸轮座，上导引凸轮盖中设有上凸轮凹槽，下导引凸轮座中设有下凸轮凹槽，下凸轮凹槽与上凸轮凹槽成对设置。

具体地，上导引凸轮盖和下导引凸轮座配合形成中空容纳腔，中空容纳腔内设有刀盘、上旋切刀片和下旋切刀片，刀盘可在采摘驱动模块带动下作圆周运动，上导引凸轮盖、下导引凸轮座和刀盘中心均具有中心孔便于果蔬采摘机执行采摘操作。

上旋切刀片和下旋切刀片均包括刀刃部和刀片支持部，刀刃部呈月牙状弧形结构，刀片支持部与刀刃部的非刃口部连接，刀片支持部的一端设有用于将上旋切刀片/下旋切刀片铰接至刀盘的铰接孔；刀片支持部的另一端设有用于安装可辅助上旋切刀片、下旋切刀片分别沿上凸轮凹槽、下凸轮凹槽移动的连接部件的安装孔；刀片支持部包括上表面、下表面和刀背面。

上旋切刀片和下旋切刀片以月牙状弧形结构相对的方式安装至刀盘上，上旋切刀片和下旋切刀片与刀盘的铰接点在刀盘的直径线上，下旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离小于上旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离，上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面在同一平面上或下表面相对设置并具有间隙。

下凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为

上凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为

相应的xr、yr的表达式为

其中其中ω和t均为凸轮曲线坐标位置参数，ω为刀盘作圆周运动的角速度，t为刀盘作一个圆周运动周期的时间，r0为下旋切刀片在刀盘上的铰接点至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离，e为下导引凸轮座形成的偏位距，l为下旋切刀片两端的铰接孔与安装孔的中心连线距离。

可伸缩杆模块包括可连接至采摘执行模块的伸缩杆，伸缩杆由同轴设置且半径逐渐增加的套杆组成，伸缩杆可作任意伸长或缩短来控制采摘执行模块到达高空果蔬所在的高度执行采摘操作。

采摘控制模块通过控制采摘驱动模块动作来使刀盘发生圆周运动。

进一步地，t可取为0～1，一般地，t依果蔬采摘机的实际应用情况来确定。

进一步地，采摘驱动模块包括减速电机、与减速电机的电机轴相连的主动齿轮、可与主动齿轮发生啮合传动的从动齿轮，下导引凸轮座具有轴向台阶，从动齿轮通过在内孔中嵌设轴承后套设至轴向台阶上，从动齿轮与刀盘固定连接。

更进一步地，轴向台阶外周均匀设有至少两个用于安装与轴承内圈接触并压紧轴承的压紧件的非封闭安装孔。

再进一步地，减速电机上还电连接有旋转编码器用于监控刀盘依次旋转一周来精确控制上旋切刀片、下旋切刀片复位。

更进一步地，采摘执行模块还包括设置在从动齿轮端面处的底座，底座分别与下导引凸轮座、上导引凸轮盖螺栓连接，底座具有中心孔。

再进一步地，轴承内圈端面与底座之间还设有调整垫圈。进一步地，可伸缩杆模块还包括设置于伸缩杆端部的手持柄体，手持柄体与伸缩杆之间设置有可控制伸缩杆逐渐伸长或缩短的电动伸缩装置，手持柄体上设有与电动伸缩装置电连接的控制按钮。

具体地，电动伸缩装置包括电源、电机、收卷带、推杆及收卷齿轮，收卷齿轮转动设置于手动柄体内，推杆一端穿设于伸缩杆内并固定至与伸缩杆固定连接的采摘执行模块上，推杆另一端与收卷带的第一端部固定连接，收卷带的第二端部卷设于收卷齿轮外周，收卷带内周面设置与收卷齿轮外周相啮合的传动齿，电源为电机供电，电机驱动收卷齿轮旋转。

更进一步地，上导引凸轮盖上还设有果蔬收集模块，果蔬收集模块包括传送袋，传送袋靠近上导引凸轮盖的端部开口上安装有固定圈，上导引凸轮盖外端面上均匀设有多个可卡设固定圈的活动卡座，传送袋的固定圈卡设至活动卡座后可确保采摘执行模块处采摘的果蔬通过上导引凸轮盖中心孔进入传送袋内。

再进一步地，传送袋的传送末端为非封闭端，传送末端开口为可伸缩开口。

还进一步地，传送袋在固定圈与可伸缩开口之间的中段上间隔设置有多个可伸缩套圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本果蔬采摘机体积小、机动性强，便于携带，通过人性化的可伸缩模块设计，通过按压控制按钮可实现伸缩杆的自动伸长或缩短来进行高空果蔬采摘，且采摘全程自动进行，使采摘工作轻松高效完成；

2)上导引凸轮盖和下导引凸轮座中采用独特的凸轮曲线来绘制出各凸轮凹槽，各旋切刀片在对应的凸轮凹槽内运转并发生交汇完成切断果蔬根蒂的动作，切断动作快且各旋切刀片自动退刀迅速，可连续高效地进行大批量果蔬采摘；

3)各旋切刀片通过刀盘带动的圆周运动和对应凸轮凹槽带动的旋转运动同时作用，完成对果蔬根蒂的旋转锯割和剪切动作，降低了切断难度，有效防止单一剪切引起的刀片变形问题，同时也保证了果蔬根蒂的切口美观均匀；

4)通过主动齿轮和从动齿轮啮合来带动刀盘作圆周运动，相当于纯机械式传动，刀盘的运转精确度高，可确保各旋切刀片的工作可靠性；

5)调整垫圈的设置，可实现上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的间距可调，避免上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的间距过大而从上凸轮凹槽中脱出；

6)通过设置传送袋，使经上/下旋切刀片切割后的果蔬可即时顺利沿传送袋的路径缓慢下落直至被用户收集到收纳筐内，避免果蔬根蒂在高空被切割后直接掉落至地面摔坏的风险，而具有可伸缩开口的传送末端的传送袋，可在传送末端给与果蔬一定的缓冲，防止用户未及时从传送袋中取出果蔬时果蔬从传送袋中跌出的情形发生，此外，传送袋中段上间隔设置多个可伸缩套圈，可使果蔬采摘机在连续采摘果蔬时，连续掉落至传送袋内的果蔬不会迅速发生相互碰撞，而是会在经过大幅缓冲后才会发生接触，而此时果蔬之间的相互接触已基本不会对果蔬本身产生伤害。

附图说明

图1为实施例1所述的高空果蔬采摘机的外观结构示意图；

图2a为实施例1所述的高空果蔬采摘机采摘执行模块和采摘驱动模块的爆炸图；

图2b为实施例1所述的高空果蔬采摘机的局部剖视图；

图3为实施例1所述的刀盘的结构示意图；

图4为实施例1所述的上旋切刀片的结构示意图；

图5为实施例1所述的下旋切刀片的结构示意图；

图6为实施例1所述的上导引凸轮盖的结构示意图；

图7为实施例1所述的下导引凸轮座的结构示意图；

图8为实施例1所述的衬套的结构示意图；

图9为实施例1所述的可伸缩杆模块的爆炸图；

图10为实施例1所述的活动卡座的侧面结构示意图；

图11为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片的运动轨迹示意图；

图12为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片的进刀、退刀轨迹示意图；

图13为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片交汇完成切断动作的轨迹示意图；

图14为实施例1所述的偏位距e的说明示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，另本文中涉及的上、下位置关系描述并不代表公知的上、下位置。

实施例1

提供一种近地面果蔬采摘机，如图1所述，包括采摘执行模块、采摘驱动模块、可伸缩杆模块和采摘控制模块。

如图2a和图2b所示，采摘执行模块包括上导引凸轮盖11和下导引凸轮座 12，如图6所示，上导引凸轮盖11中设有上凸轮凹槽111，如图7所示，下导引凸轮座12中设有下凸轮凹槽121，下凸轮凹槽121与上凸轮凹槽111成对设置。

上导引凸轮盖11和下导引凸轮座12通过螺栓配合连接形成中空容纳腔，如图3至5所示，中空容纳腔内设有刀盘13、上旋切刀片14和下旋切刀片15，刀盘13可在采摘驱动模块带动下作圆周运动(原则上为匀速圆周运动)，其中，上导引凸轮盖11、下导引凸轮座12和刀盘13中心均具有中心孔便于果蔬采摘机执行采摘操作，本果蔬采摘机是通过将中心孔在果蔬下空对准果蔬后直线上升使刀盘13、上旋切刀片14和下旋切刀片15的位置可对准果蔬根蒂以备后续切割采摘。

如图4和图5所示，上旋切刀片14和下旋切刀片15均包括刀刃部和刀片支持部(上旋切刀片刀刃部为141、刀片支持部为142，下旋切刀片的刀刃部为151、刀片支持部为152)，刀刃部呈月牙状弧形结构，刀片支持部与刀刃部的非刃口部连接，刀片支持部的一端设有用于将上旋切刀片14/下旋切刀片15铰接至刀盘13的铰接孔；刀片支持部的另一端设有用于安装可辅助上旋切刀片14、下旋切刀片15分别沿上凸轮凹槽111、下凸轮凹槽121移动的连接部件的安装孔；刀片支持部包括上表面、下表面和刀背面。

上旋切刀片14和下旋切刀片15以月牙状弧形结构相对的方式安装至刀盘 13上，上旋切刀片14和下旋切刀片15与刀盘13的铰接点在刀盘13的直径线上，其中，下旋切刀片15的铰接点与刀盘13中心的距离小于上旋切刀片14的铰接点与刀盘13中心的距离，上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面相对设置并具有间隙，该间隙设置为0～1mm，上旋切刀片和下旋切刀片的大小根据本果蔬采摘机的实际设计需要来确定总长和总宽，一般来说，为了适应上旋切刀片与下旋切刀片各自的运动轨迹及更好地实现两旋切刀片发生交汇时的切割动作，下旋切刀片在总长和总宽上要略小于上旋切刀片，本实施例中上旋切刀片和下旋切刀片的相关尺寸见附图4和附图5。

参照图11所示的下旋切刀片15的运动轨迹，如图7所示的下凸轮凹槽121 所依据的凸轮曲线表达式为

下凸轮凹槽121与上凸轮凹槽111的成对设置是为使得上旋切刀片14和下旋切刀片15的运动轨迹正好相反，因此如图6所示的上导引凸轮盖中上凸轮凹槽111所依据的凸轮曲线表达式为

上述两表达式中相应的xr、yr的表达式为

其中ω和t均为凸轮曲线坐标位置参数，ω为刀盘作圆周运动的角速度，t为刀盘作一个圆周运动周期的时间，本实施例中将t取值0～1，r0为下旋切刀片在刀盘上的铰接点至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离，e为下导引凸轮座形成的偏位距，具体地，下旋切刀片在绕凸轮曲线移动(摆动)的过程中总存在一个摆动中心，偏位距e即为该摆动中心至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离，这个摆动中心为一个虚点，在本实施例中具体地为下旋切刀片运动过程中其铰接孔与安装孔的连线将恒定通过的节点，如图14所示，当下旋切刀片位于位置E时，下旋切刀片铰接孔和安装孔中心(见图14中的g、h点)连线经过O1点；当下旋切刀片位于位置F时，其相应的g'、h'点连线也将经过O1点，O1点即为上述的恒定通过的节点，OO1之间的距离即为偏位距， l为下旋切刀片两端的铰接孔与安装孔的中心连线距离。

可伸缩杆模块包括可连接至采摘执行模块的伸缩杆41(为增加可伸缩杆模块的强度，本实施例采取在上导引凸轮盖11外端面设置U型加固架42，伸缩杆 41固定连接在U型加固架42的横梁上)，伸缩杆41由同轴设置且半径逐渐增加的套杆组成，伸缩杆41可作任意伸长或缩短来控制采摘执行模块到达高空果蔬所在的高度执行采摘操作。伸缩杆41既可采用手动模式来伸长或缩短，也可采用自动化的方式来进行，本果蔬采摘机一方面基于采摘安全考虑，另一方面也是最主要的一面则是提高采摘效率的问题，因此本实施例中伸缩杆41优选采用自动化伸缩的方式设计。

采摘控制模块则通过控制采摘驱动模块动作来使刀盘13发生圆周运动，采摘控制模块为采摘驱动模块提供电源和动力。

具体地，如图4和图5所示，上旋切刀片/下旋切刀片的刀刃部的刃口部呈锥形结构，锥形结构的底面与刀片支持部的下表面在同一平面内，锥形结构的锥度为18～22°，本实施例优选为20°；此外，刃口部的垂直宽度为6～10mm，优选为8mm；弧形结构刀刃部的弧形弯曲半径为51mm。

为增强上旋切刀片和下旋切刀片交汇锯割果蔬根蒂时的锋利度，可将上旋切刀片/下旋切刀片的刃口部设计为锯齿状刃口部(附图未示出锯齿状，该锯齿状即与常见的刀具刃口锯齿结构相同)。

当然，为保证果蔬采摘机的整体轻便性，上旋切刀片/下旋切刀片不宜过厚，具体地，各旋切刀片的刀片支持部高度为2.5～3mm。

与刃口部的弧形结构相对应的，刀片支持部刀背面也呈弯曲半径为71mm的弧形弯曲结构，以便与刀盘的内周结构相适应。

刀刃部与刀片支持部的端部平滑过渡连接，可有效防止各旋切刀片上产生不利于果蔬采摘时保证果蔬外观优良的尖角等尖锐部分，同时也避免各旋切刀片因这些尖锐部分而与刀盘内周发生干涉的问题。

刀片支持部的铰接孔内安装的铰接件为定位销16，各旋切刀片上的该定位销16与刀盘13焊接固定，而各旋切刀片仍可相对定位销16作定点自由旋转，此举可确保上旋切刀片14和下旋切刀片15可靠地跟随刀盘13作圆周运动，同时又不妨碍各旋切刀片沿相应凸轮凹槽的移动操作。

刀片支持部的安装孔内安装的连接部件为定位销16和套设在定位销上的衬套或微型轴承(衬套和微型轴承均可达到使各旋切刀片灵活沿相应凸轮凹槽移动的目的)，本实施例中选用衬套17，如图8所示，衬17的上端面和下端面均呈半圆环状，两个衬套可分别在上凸轮凹槽111和下凸轮凹槽121中滚动，半圆环状的设计可减小衬套17与各凸轮凹槽及各旋切刀片上下表面间的摩擦，同时又有限制各旋切刀片上下工作位置的限位作用。

如图3所示，刀盘13上设置有垫块131用于辅助防止上旋切刀片14与下旋切刀片15工作时发生干涉，当然，上旋切刀片在绕上凸轮凹槽移动的过程中，其与刀盘发生的相对移动将局限在一小部分区域内，因此刀盘上的垫块只需在该小部分区域内设置，此外，下旋切刀片在工作过程中不会进入到该区域内，因此该区域内设置的垫块也不会对下旋切刀片的运动产生干涉影响。

垫块131在靠近刀盘中心孔的端部设置为楔形结构1311(楔形结构实际上就是指一个倾斜的面，该倾斜的面在靠近中心孔处相对低些，在远离中心孔处相对高些)，即上旋切刀片在刚进入垫块设置区域时，上旋切刀片将通过楔形结构逐步被抬高与垫块上表面接触，从而保证上旋切刀片平稳可靠地沿上凸轮凹槽移动。

采摘驱动模块包括减速电机21、与减速电机的电机轴相连的主动齿轮22、可与主动齿轮发生啮合传动的从动齿轮23，下导引凸轮座具有两层阶梯式的轴向台阶(包括中段轴向台阶122和末端轴向台阶123，中段轴向台阶122的直径大于末端轴向台阶123的直径)，从动齿轮23通过在内孔中嵌设轴承24后套设至末端轴向台阶123上，轴承24内圈的一端面则与中段轴向台阶122的端面接触，从动齿轮内孔末端还设有轴承限位台阶231，轴承限位台阶231与中段轴向台阶122端面之间的间距与轴承24的高度相等，轴承具体为超薄轴承，从动齿轮23与刀盘13螺栓连接以便在啮合传动时顺利带动刀盘旋转。

为紧固轴承24，使刀盘13的圆周运动平稳运行，下导引凸轮座12的末端轴向台阶123外周还均匀设有两个用于安装与轴承内圈接触并压紧轴承的压紧件的非封闭安装孔124，压紧件可为螺栓，压紧件的设置同时也可为轴承的拆卸提供辅助作用。

采摘执行模块还包括设置在从动齿轮端面处的底座25，底座25分别与下导引凸轮座12、上导引凸轮盖11通过螺栓固定连接，底座25上也具有与上导引凸轮盖、下导引凸轮座向对应的中心孔，上导引凸轮盖和底座将从动齿轮夹设在两者固定连接形成的空间内，使果蔬采摘机形成一个较封闭的整体。

底座25的内端面靠近中心孔处设有止口251(止口结构见附图2b所示)，止口251与底座中心孔之间还具有凹槽，下导引凸轮座的末端轴向台阶123嵌设在该凹槽内。

为进一步保障主动齿轮和从动齿轮的啮合不受外界干扰，避免各种误操作对其啮合传动造成影响，本实施例采用在上导引凸轮盖11外周上加设主动齿轮保护罩112，底座25上在主动齿轮保护罩的对应位置也设有保护底座252，主动齿轮保护罩112与保护底座252通过螺栓连接，主动齿轮22可放置于主动齿轮保护罩112与保护底座252形成的空间内且正好可与从动齿轮23发生啮合。

主动齿轮保护罩112上具有通孔供减速电机21的电机轴伸入与主动齿轮22 配合，减速电机21竖直设置在主动齿轮保护罩112外部。

为实现上旋切刀片14与上凸轮凹槽111之间的间距可调，避免上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的间距过大而从上凸轮凹槽中脱出，如图2b所示，轴承24内圈端面与底座的止口251之间还设置有调整垫圈26，通过自由选择调整垫圈26 的厚度，可得到用户所需要的上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的最佳间距尺寸。

减速电机21上还电连接有旋转编码器用于监控刀盘依次旋转一周来精确控制上旋切刀片、下旋切刀片复位，本果蔬采摘装置主要通过上旋切刀片、下旋切刀片的旋转及绕相应凸轮凹槽移动的方式以及改变两旋切刀片之间的间隙大小形成力矩产生切削力将果蔬的根蒂剪断，当果蔬根蒂被剪断后，圆盘继续做圆周运动，旋转编码器可即时监控刀盘在正好旋转一周后使上旋切刀片、下旋切刀片复位时，发出使减速电机停止工作的指令来控制减速电机停止转动(旋转编码器发出使减速电机停止工作的指令并最终使减速机停止工作的一系列操作可通过在采摘控制模块中设置PLC来实现，PLC即被包括在下一段将提到的控制器中，关于运用PLC来实现这一系列操作属于现有技术，在此不再赘述)，以备使各旋切刀片在复位的状态下进行下一次采摘，这样一来可避免了各旋切刀片回刀复位过程中发生干涉的可能，为连续多次的果蔬采摘过程依次作好采摘准备，有效提高采摘效率。

采摘控制模块包括可控制减速电机工作和休息的控制器(未示出)，本实施例的果蔬采摘机的设计宗旨之一为轻快便携，因此采摘控制模块采用背包35进行收纳，采摘控制模块与减速电机电连接。

上导引凸轮盖11上设有用于安装U型加固架42的加固架安装孔(加固架安装孔设置在减速电机21旁，以便减速电机的重量集中在伸缩杆的支撑处)。

如图9所示，可伸缩杆模块还包括设置于伸缩杆41端部的手持柄体43，手持柄体43与伸缩杆41之间设置有可控制伸缩杆逐渐伸长或缩短的电动伸缩装置 44，手持柄体43上设有与电动伸缩装置44电连接的控制按钮45。

电动伸缩装置44包括电源441、电机442、收卷带443、推杆444及收卷齿轮445，收卷齿轮445转动设置于手持柄体43内，推杆444一端穿设于伸缩杆 41内并固定至与伸缩杆固定连接的U型加固架上，推杆444另一端与收卷带443 的第一端部固定连接，收卷带443的第二端部卷设于收卷齿轮445外周，收卷带 443内周面设置与收卷齿轮445外周相啮合的传动齿，电源441为电机442供电，电机442驱动收卷齿轮445旋转(本部分电动伸缩装置的设计可参考专利号为 201621103353.5，专利名称为“自动伸缩自拍杆”中的电动伸缩装置思路，该专利中所有关于利于伸缩杆自动伸缩的其它本段中未描述到的结构均适用于作为本电动伸缩装置的设计，其工作过程在此不作赘述，当然本实用新型中的电动伸缩装置也可以采用任意一种现有技术中关于杆部长度可自动伸缩的相关结构设置)。

控制器包括按钮开关46，为便于用户即时对果蔬采摘机进行采摘操作，按钮开关46宜设置在手持柄体43上便于用户大拇指按压的位置，方便用户快速地对采摘驱动装置发出工作指令，从而高效带动采摘执行装置执行对果蔬的采摘操作。

为避免果蔬根蒂在高空被切割后直接掉落至地面摔坏的风险，上导引凸轮盖 11上还设有果蔬收集模块，果蔬收集模块包括传送袋51，传送袋51靠近上导引凸轮盖11的端部开口上安装有固定圈511(固定圈采用普通的硬质圆钢丝圈即可)，上导引凸轮盖11外端面上均匀设有多个可卡设固定圈511的活动卡座52，以确保固定圈在工作过程中可稳定连接在上导引凸轮盖上，活动卡座为现有技术中普遍存在的弹性卡座，其侧面结构如图10所示，传送袋51的固定圈511卡设至活动卡座52后即可确保采摘执行模块处采摘的果蔬通过上导引凸轮盖中心孔进入传送袋51内。

传送袋51的传送末端为非封闭端，传送袋中从高空落下来的果蔬可被用户从传送末端取出，当然，为防止高速下落的果蔬直接从该非封闭端掉落，本实施例将该传送末端开口设为可伸缩开口512(可伸缩开口为采用橡筋设置在传送末端开口处，使传送末端开口可被人为或果蔬的冲力撑大)，该可伸缩开口的伸缩程度依所采摘的果蔬大小确定，可伸缩开口512以不使果蔬主动从传送末端掉出为宜，这样一来，可确保本果蔬采摘机所采摘的果蔬不被摔坏，从而保持果蔬的品质及外观靓丽度。

为促进本果蔬采摘机的高效采摘，传送袋51在固定圈511与可伸缩开口512 之间的中段上间隔设置有多个可伸缩套圈513，可伸缩套圈513与可伸缩开口512 的结构一致，均为采用橡筋缝合在传送袋上，可伸缩套圈513可使果蔬采摘机在连续采摘果蔬时，果蔬依次挨个缓冲并掉落至自传送末端的可伸缩开口以上的传送袋中，果蔬在传送袋中的重力势能在碰到可伸缩套圈时将转换成冲破可伸缩套圈的禁锢限制的动能，而果蔬每经过一个可伸缩套圈即经历一次缓冲，最终果蔬即使叠设在一起时其相互之间也基本不会产生磕碰伤，仍然可确保果蔬品质。事实上，本实施例的U型加固架也可设置在底座上，也就是说本果蔬采摘机在采摘果蔬时，也可选择设置为朝向地面的是底座、朝向高空的是上导引凸轮盖的方式，即采摘执行装置的正放或倒放方式并不会影响采摘过程，当然，在这种设置情况下，传送袋也需相应设置在底座上。

以下对本果蔬采摘机的工作原理作出详细说明：如图11所示，图中粗实线部分，左图为上旋切刀片，右图为下旋切刀片(以下统称旋切刀片)，上旋切刀片、下旋切刀片上下错位安装，旋切刀片与刀盘(本图中未表示)在a处节点铰接，刀盘以速度ω旋转，刀盘旋转时带动旋切刀片绕旋转中心O旋转，此时旋切刀片在a处轨迹为圆周轨迹A；在刀盘旋转带动下，旋切刀片c处节点在相应的凸轮凹槽中沿凸轮曲线轨迹B运动。

如图12所示，在刀盘运转带动下，旋切刀片一端从a节点沿圆周轨迹A运行到b处，旋切刀片另一端从c节点沿轨迹2运行到d处，旋切刀片在轨迹A的导引下旋转，完成旋转切割动作，同时，旋切刀片在轨迹B的导引下向中心运动，促使上旋切刀片、下旋切刀片同时向中心运动，如图13所示，两旋切刀片刃口部在中心交汇叠切，完成进给切断动作，刀盘运转的角度为θ1，轨迹A和轨迹 B同时作用可使刀片完成旋转锯割和剪切动作，有效降低切断难度，防止单一剪切引起的刀片变形，使果蔬根蒂处切断美观均匀。

此后，刀盘继续旋转，旋切刀片一端从b节点沿圆周轨迹A运行回初始状态的a处，旋切刀片另一端从d节点沿轨迹B运行回c处，旋切刀片在轨迹A的导引下旋转、在轨迹B的导引下远离中心运动，完成旋切刀片的撤回动作，此时，旋切刀片回到初始状态，如图12所示，刀盘运转的角度为θ2，由刀盘运转角度可以看出θ1>θ2表明，在刀盘转速ω恒定时，旋切刀片进刀切割相对用时长，退刀相对用时短，但总的来说，进刀和退刀用时均非常短，使果蔬采摘操作高效进行。

本实施例的果蔬采摘机工作过程如下：按压控制按钮，使伸缩杆41在电动伸缩装置44的控制下伸长至高空果蔬所在的高度，松掉控制按钮45，将果蔬采摘机套在果蔬需采摘切断的根蒂部(如苹果果柄部)，具体是让果蔬依次穿过底座25、下导引凸轮座12、刀盘13和上导引凸轮盖11的中心孔，按压按钮开关 46，使控制器启动为减速电机21通电来驱动主动齿轮22发生旋转，从而使与主动齿轮22啮合的从动齿轮23跟着旋转，并最终带动与从动齿轮23固装在一起的刀盘13运转，刀盘13则带动安装在其上的上旋切刀片14、下旋切刀片15旋转，安装在上旋切刀片、下旋切刀片上的衬套17则开始分别在上凸轮凹槽111、下凸轮凹槽121中滚动，由凸轮曲线控制上旋切刀片、下旋切刀片摆动，完成旋切刀片的开合动作，在这个过程中，旋转编码器将实时监控并控制各旋切刀片的回刀复位动作，在剪切完一个果蔬根蒂后，本果蔬采摘机可即时进行下一个果蔬根蒂的剪切，待完成本次所有果蔬的采摘工作后，按压控制按钮45，使伸缩杆 41逐渐缩短至原始长度即可。

一方面，各旋切刀片随刀盘旋转，完成对采摘部位的锯割动作，另一方面，各旋切刀片由凸轮曲线控制而摆动，完成两旋切刀片的合刀剪切动作，同时，由凸轮曲线控制各旋切刀片的自动退刀(回刀)动作，锯割和剪切同时动作，使采摘部位剪切到位，大大降低了切割难度，保障了采摘部位的美观，提高了果蔬采摘机的使用寿命。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：可伸缩杆模块的伸缩杆41采用可手动伸长和缩短的形式设计，伸缩杆41仍由同轴设置且半径逐渐增加的套杆组成，其手动伸缩原理与市场上常见的自动伞的伞杆伸缩原理相同，在此不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。