一种类球水果自动采摘机的制作方法

本实用新型涉及农业生产设备领域，具体涉及一种类球水果自动采摘机。

背景技术：

随着小康社会的迈进，我国人民对水果的需求在数量及质量上都日益提高，人们开始对以大果园的规模开始种植水果，水果产量也逐年提升。水果生产作业中收获采摘直接影响水果的储存、加工和销售，但是由于采摘作业环境和操作的复杂性，水果采摘自动化程度仍然很低，需要使用人工来对水果进行采摘，然而，由于农村青壮年劳力向城市迁移等原因，水果采收缺少劳动力，导致人工收获水果所需的成本在水果的整个生产成本中所占比例竟高达33％-50％。

随着机器人技术的发展，有望解决劳动力不足、降低工人劳动强度、提高工人劳动舒适度、降低工人的劳动危险性，此外还提高了果农的经济效益，因而提高采摘作业机械化程度有重要的意义。从果树上采摘的过程中，由于不同的水果，其果实的大小也不同，现有的水果采摘机中，不同大小的水果采用不同的采摘机，同时由于有些水果的果梗比较坚韧，一般的采摘机难以切断，对刀具的磨损也比较大，需要采用人工或者特定的刀具，采摘的效率低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，可适应不同大小水果采摘且可以更省力的切断果梗的类球水果自动采摘机。

本实用新型提供一种类球水果自动采摘机，包括采摘手爪和采摘臂，采摘手爪安装在采摘臂上，其特征在于：采摘手爪包括安装底座、手指铰链杆和旋转盘，安装底座上铰接有采摘爪手指，安装底座的底部与采摘臂的上端连接，安装底座的上部铰接有至少两个采摘爪手指，旋转盘套设于安装底座外且能够相对旋转盘转动，手指铰链杆的一端与对应的采摘爪手指铰接，手指铰接杆的另一端与旋转盘铰接，采摘爪手指的上端部设有咬合刀片；采摘机还包括驱动旋转盘转动的驱动器，各采摘爪手指处于张开状态时，采摘手爪移动至使待采摘的果实位于各采摘爪手指中间；驱动器驱动旋转盘转动，旋转盘通过手指铰链杆推动相应的采摘爪手指同步朝内闭合以抓住果实，位于采摘爪手指上端部的咬合刀片同步闭合实现相互咬合从而切断果实的果梗。

进一步的，所述一种类球水果自动采摘机还包括连杆，驱动器为气缸，气缸安装于采摘臂，连杆的一端与气缸的活塞杆铰接，连杆的另一端与旋转盘铰接，气缸的活塞杆的伸缩，能够带动连杆运动从而带动旋转盘的转动。

进一步的，采摘爪手指为内凹的弧形勺状。

进一步的，采摘爪手指的内侧装有柔性护垫。

进一步的，咬合刀片为圆弧形咬合刀片。

进一步的，所述安装底座的内部设有供采摘下的果实通过的孔，采摘臂的内部设有供采摘下的果实通过的通道，安装底座内部的孔与采摘臂内部的通道相连通，采摘爪手指采摘下的果实经由安装底座的孔流入采摘臂的通道中。

进一步的，所述的一种类球水果自动采摘机还包括储果箱和柔性果实通道，柔性果实通道一端与采摘臂相连接，柔性果实通道的另一端与储果箱相连接，采摘臂的通道内的果实经柔性果实通道流入储果箱中。

进一步的，所述采摘臂包括上臂、云盘、轴座和下臂，下臂的上端和云盘的底部连接，上臂的下端和云盘的顶部连接，采摘手爪安装于上臂的上端，上臂通过云盘能够相对下臂自由转动，下臂的下端和轴座铰接。

进一步的，所述的一种类球水果自动采摘机还包括基座、液压缸和安装板，所述轴座装在安装板的上部，液压缸上的液压杆的上端与安装板的底部连接，液压缸装在基座上，液压杆伸出时，能够推动安装板和轴座上移，从而使采摘臂升高。

进一步的，所述储果箱的箱内底部可放置盛放果实的纸箱或抽屉式果盒。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种类球水果自动采摘机，包括采摘手爪和采摘臂，采摘手爪安装在采摘臂上，其中，采摘手爪上包括安装底座、手指铰链杆和旋转盘，安装底座的底部与采摘臂上端连接，安装底座的上部铰接有至少两个采摘爪手指，旋转盘套设于安装底座外且能够相对旋转盘转动，手指铰链杆的一端与对应的采摘爪手指铰接，手指铰接杆的另一端与旋转盘铰接，采摘爪手指的上端部设有咬合刀片，各采摘爪手指处于张开状态时，采摘手爪移动至使待采摘的果实位于各采摘爪手指中间，驱动器驱动旋转盘转动，旋转盘通过手指铰链杆推动相应的采摘爪手指同步朝内闭合以抓住果实，位于采摘爪手指上端部的咬合刀片同步闭合实现相互咬合从而切断果实的果梗。本实用新型结构简单，可以通过外部驱动力的大小来调整旋转盘转动的角度，进而控制采摘手爪指的开合角度，当采摘爪手指闭合抓取果实的同时，采用咬合刀片同步闭合实现咬合的方式，可以更加省力的切断果梗，而且不需要更换特定刀具，提高了采摘效率和降低了刀具磨损。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的闭合状态下的采摘手爪的结构示意图；

图2为本实用新型的张开状态下的采摘手爪的结构示意图；

图3为本实用新型的采摘手爪与采摘臂的局部结构示意图；

图4为本实用新型的采摘手爪和采摘臂的结构示意图。

图5为图4中的采摘臂A区域的截面剖视图；

图6为本实用新型的采摘机整体结构示意图。

图1至图5中的附图标号如下：

1、履带式车体行进机构；2、采摘手爪；3、采摘臂；4、储果箱；5、液压缸；6、安装板；7、基座；8、柔性果实通道；23、采摘爪手指；24、柔性护垫；25、安装底座；26、咬合刀片；27、手指铰链杆；28、旋转盘；30、连杆；31、气缸； 32、上臂；33、云盘；34、下臂；35、轴座。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型提供的一种类球水果自动采摘机，如图6所示，一种类球水果自动采摘机采用了履带式车体行进机构1来行进，具体的，履带式车体行进机构1 包括长方体结构的基座7和安装在基座7两侧由电机驱动的履带行进机构。履带外侧设有防滑齿，防止水果采摘机行进的过程中打滑。

基座7上部还设有调节两条采摘臂3高度的液压装置，液压装置包括四个液压缸5和安装板6，安装板6具体优选的是U型安装板，两条采摘臂3分别安装于U型安装板的两臂上。四个液压缸5分别安装在基座7的四个角附近，液压缸5上的液压杆的上端和安装板6底部相连接，安装板6的上部固定安装有两个轴座35，如图4所示，轴座35和采摘臂3的下端铰接。液压杆伸出时，能够推动安装板和轴座上移，从而使采摘臂升高。

基座7上方还设有储果箱4，储果箱4的上部插入U型安装板中间的空缺区域。储果箱4内设有防止果实摔伤的缓冲轨道和拦果网以及对起果实清洁作用的风机，具体优选的，还可以在储果箱装底部放置盛放水果的纸箱或抽屉式果盒，方便所采摘后的水果直接进入纸箱或果盒，在取出后可直接装车运输走。

如图1、4和5所示，两条采摘臂3都包括上臂32、云盘33和下臂34，下臂34的下端和轴座35铰接，下臂34的上端和云盘33底部相连接，上臂32的下端和云盘33的顶部相连接，且上臂32可以通过云盘33相对下臂34自由转动。使得采摘臂3能够向人的手臂一样能够弯折、伸缩。上臂32、云盘33和下臂34 内部都是中空结构，即上臂32、云盘33和下臂34内部都设有可以供果实经过的通道。上臂32、云盘33和下臂34的内部通道是相连通的，即果实可以从上臂32的内部通道，经过云盘33到达下臂34的内部通道。如图6所示，两个采摘臂3上臂32的上端分别连接有用于采摘果实的采摘手爪2。如图3所示，采摘手爪2通过位于其底部的安装底座25与采摘臂3的上臂32连接，安装底座 25具体优选的是O型安装底座。安装底座25内部供果实通过的孔，安装底座25 内部孔与采摘臂3的上臂32内部通道连接后是相连通的。如图6所示，两条采摘臂3的下臂32分别装有和储果箱4上的果实进口相连通的柔性果实通道8，即柔性果实通道8一端和下臂34的内部通道连接，另一端和储果箱3的果实进口连接。果实经由安装底座25内部孔流入采摘臂3上臂内部通道，依次经过云盘33、下臂34内部的通道以及柔性果实通道6，最后流入储果箱4内。

如图1、2和3所示，所述安装底座25在采摘手爪2的底部，采摘手爪2还包括三个采摘爪手指23、手指铰链杆27和旋转盘28，具体实施中，三个采摘爪手指23为内凹的弧形勺状。三个采摘爪手指23以120°的角度均匀分布在安装底座25上的环形四周，并且三个采摘爪手指23分别与安装底座25的上部铰接。三根手指铰链杆27的一端分别与对应的三个采摘爪手指23铰接，三根手指铰接杆27的另一端均与旋转盘28铰接，旋转盘28安装于安装底座25上，且旋转盘 28能够相对安装底座25转动。采摘爪手指23的内侧面设有柔性护垫24，采摘爪手指23的上端部设有咬合刀片26，咬合刀片优选为圆弧形咬合刀片。采摘臂 3的上臂32上安装有气缸31，气缸31和旋转盘28通过连杆30连接。具体的，连杆30的一端与气缸31的活塞杆铰接，连杆30的另一端铰接与旋转盘28铰接。气缸31的活塞杆收缩，拉动连杆30向下运动从而使旋转盘28转动，从而推动手指铰链杆27上移运动，进而推动采摘爪手指23闭合抓取位于采摘手爪2内的果实，同时采摘爪手指23上端部的三个咬合刀片26同步移动实现相互咬合从而切断果梗，从而完成果实的采摘。气缸31活塞杆伸出时，旋转盘28转回原位，采摘爪手指23张开，便于将果实放入采摘手爪2内。本实施例中的果实为类球形水果。

具体的采摘过程，一种类球水果自动采摘机行进到果树下，安装在基座7上的液压装置根据需要采摘果实的高度伸缩液压杆，推动安装板6和通过轴座35 安装在安装板6上的采摘臂3上升或下降，到达需要采摘位置的高度。采摘臂3 下臂34可根据采摘手爪2与果实的位置进行相应的转动，调节采摘位置。进一步调节采摘位置，转动上臂32，使采摘手爪2接近目标果实。采摘手爪2靠近需要采摘的果实后，气缸31的活塞杆伸出，采摘爪手指23打开。待需要采摘的果实进入采摘手爪2内后，气缸31活塞杆收缩，拉动连杆30运动使转动盘28 转动，安装在旋转盘28上的三根手指铰链杆27被旋转盘28推动使三个采摘爪手指23同步朝内闭合以抓住果实，位于采摘爪手指23上端部的三个咬合刀片 26同步实现相互咬合从而切断果梗，将果实摘下。具体实施中优选，采摘手爪指23的内侧面装有柔性护垫24，可以防止抓伤水果。采摘后的果实依次通过安装底座25内部孔、采摘臂3的上臂32的内部通道、云盘33的内部通道、采摘臂3的下臂34的内部通道和柔性水果通道8，最后达到储果箱4。

以上对本实用新型一种类球水果自动采摘机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。