一种手持式电动菠萝采摘器的制作方法

本实用新型涉及果蔬采摘机械领域，特别是关于一种手持式电动菠萝采摘器。

背景技术：

菠萝为多年生草本植物,茎短，叶多数，莲座式排列。菠萝果实作为一种营养价值丰富的热带水果，受到广大消费者的喜爱。菠萝叶片顶端渐尖，全缘或有锐齿，叶片含有一种优质的叶脉纤维-菠萝麻，是优质的纺织原料，具有很高的经济价值。菠萝生长结构特殊，种植密集，采摘的时不仅要注意对果实的保护，还必须维持好菠萝植株的正常生长，极大的增加了采摘难度。因此，大规模的机械化采摘目前难以实现，只能有针对性的少量分批采摘。

限于菠萝采摘的复杂性，目前国内基本上还是依靠人工进行采摘。采摘时，果农需要穿上严实的防护衣物，在荆棘遍布的菠萝地里穿行。这种人工采摘菠萝的方式效率低下，劳动强度极大，费时费力，难以避免菠萝植株对果农身体的伤害。仅菠萝采摘费用就占了成本的40%左右，果农对菠萝采摘辅助机械的期望日益增强。

针对采摘菠萝的难点，目前已有各种技术方案，其中主流方案分为两类。第一类为安装于机械手臂末端的采摘执行装置，如中国专利文件CN107743765A公开了一种操作方便的机械臂末端采摘执行装置，其利用电机卷起钢丝绳以带动连杆机构夹紧菠萝，再使用另一个电机旋转扭断果柄以实现果实的摘取；第二类为小型人力辅助采摘装置，如中国专利文件CN207639184U公开了一种以人力带动切割刀片去剪断果柄的小型装置。综合分析上述两种方案发现，这些方案采摘效率提高不明显，并且在菠萝果实或是菠萝植株保护方面没有很好的兼顾到，导致果实及植株的损坏率增高，实用性不高。

技术实现要素：

为减小果农采摘的工作强度，显著提高菠萝采摘的效率，避免果农受伤，同时兼顾对菠萝果实以及植株的保护，本实用新型提出一种仿照人工采摘，夹取并扭断果柄以实现果实采摘的手持式电动菠萝采摘器。

本实用新型涉及一种手持式电动菠萝采摘器，包括手柄部分、支承部分、传动部分以及夹取部分。所述手柄部分包括握把、手柄以及握把带动的钢丝绳。所述支承部分包括U型支承板、手柄固定板、电机固定板、电机支座。所述传动部分包括电机、联轴器、紧定齿轮Ⅰ、紧定齿轮Ⅱ、阶梯齿轮轴、空心齿轮轴、阶梯齿轮轴轴承组件、空心齿轮轴轴承组件。所述夹取部分包括Y形连接件、小轴承组件、拉杆、长连杆、法兰连接盘、回复弹簧和固定夹。

所述手柄固定板、电机固定板、阶梯齿轮轴轴承组件和空心齿轮轴轴承组件分别通过螺栓和螺母固定在U型支承板，手柄通过螺栓和螺母固定在手柄固定板上，电机通过电机支座以及螺栓和螺母固定在电机固定板上，空心齿轮轴通过紧定螺钉固定在空心齿轮轴轴承组件上，阶梯齿轮轴一端通过联轴器与电机输出轴连接，另一端与阶梯齿轮轴轴承组件连接，紧定齿轮Ⅰ通过紧定螺钉固定在阶梯齿轮轴上，紧定齿轮Ⅱ通过紧定螺钉固定在空心齿轮轴一端，夹取部分的法兰连接盘通过螺栓和螺母固定在空心齿轮轴另一端。

所述长连杆一端与法兰连接盘铰接，另一端与固定夹铰接，拉杆一端与Y形连接件铰接，另一端与长连杆中上部铰接，钢丝绳一端连接握把，另一端连接固定于Y形连接件内部的小轴承组件上，Y形连接件、拉杆、长连杆和法兰连接盘形成滑块摇杆机构。拉动钢丝绳，通过滑块摇杆机构使长连杆合拢，达到夹紧菠萝的效果。

所述紧定齿轮Ⅰ和紧定齿轮Ⅱ啮合传动，电机通电，带动阶梯齿轮轴上的紧定齿轮Ⅰ转动，紧定齿轮Ⅰ与紧定齿轮Ⅱ啮合，所传递的扭矩带动空心齿轮轴转动，从而使连接在空心齿轮轴的夹取部分转动，扭断果柄，达到采摘菠萝的效果。

所述回复弹簧安装在Y形连接件和法兰连接盘之间，松开握把，Y形连接件在回复弹簧的弹力作用下回到初始位置，使手爪张开，以便下次采摘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：（一）本实用新型采用长柄手持式设计，果农通过握把拉动钢丝绳，带动夹取部分夹住菠萝进行采摘，身体不需与菠萝植株直接接触，避免了身体受到伤害，同时也减小了采摘时对植株的伤害；（二）相对于其他使用人力剪断果柄的小型辅助采摘装置，本实用新型采用电机带动传动部分扭断菠萝果柄的采摘方式，采摘效率更高，劳动强度更小；（三）本实用新型所采用的夹取部分包含三个夹爪，夹爪两两之间间隔120°呈三角分布，增大了夹取部分在夹取菠萝时的稳定性和牢固性；夹爪末端带有可调节的固定夹，且固定夹上贴有海绵垫，增大采摘灵活性的同时也对菠萝果实起到了保护作用；（四）本实用新型采用的传动部分中，除了转动必须用到的轴承组件，还在紧定齿轮Ⅰ的齿轮轴上增设了一个轴承组件，增加了对齿轮轴的约束，使两齿轮啮合更加紧凑，传动更加平稳；（五）本实用新型整体结构紧凑，质量轻，造价低，使用起来轻松方便，具有很好的经济效益性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的仰视图；

图4为本实用新型夹取部分的结构示意图。

图中：1-握把，2-手柄，3-钢丝绳，4-U型支承板，5-手柄固定板，6-电机固定板，7-电机支座，8-电机，9-联轴器，10-紧定齿轮Ⅰ，11-紧定齿轮Ⅱ，12-阶梯齿轮轴，13-空心齿轮轴，14-阶梯齿轮轴轴承组件，15-空心齿轮轴轴承组件，16-Y形连接件，17-小轴承组件，18-拉杆，19-长连杆，20-法兰连接盘，21-回复弹簧，22-固定夹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型所述手持式电动菠萝采摘器，仿照人工实际采摘菠萝的步骤，由夹取部分夹取菠萝，再通过传动部分扭断果柄。

如图1所示，手柄部分包括握把1、手柄2以及握把带动的钢丝绳3。工作时，捏紧握把即可拉动钢丝绳3。

如图1所示，支承部分包括U型支承板4、手柄固定板5、电机固定板6、电机支座7。U型支承板4起支承连接作用，其上分别固定有手柄固定板5、电机固定板6、阶梯齿轮轴轴承组件14和空心齿轮轴轴承组件15，电机固定板6用于固定电机支座7上的电机，手柄固定板5用于固定手柄2，阶梯齿轮轴轴承组件14用于固定阶梯齿轮轴12，空心齿轮轴轴承组件15用于固定空心齿轮轴13。

如图1、图3、图4所示，夹取部分包括Y形连接件16、小轴承组件17、拉杆18、长连杆19、法兰连接盘20、回复弹簧21和固定夹22。手爪在回复弹簧21的作用下处于张开的初始状态，固定夹22铰接在长连杆19的一端，能够转动一定角度，使得采摘器的手爪能够轻易的从上往下套住菠萝。捏紧握把1，钢丝绳3将拉动夹取部分中的Y形连接件16，带动滑块摇杆机构使得手爪闭合，从而夹紧菠萝，夹紧时固定夹22可根据菠萝大小调整接触面角度。固定夹22与菠萝接触的一面贴有一定厚度的海绵垫，增大接触面之间的摩擦力并保护果实。

如图1所示，传动部分包括电机8、联轴器9、紧定齿轮Ⅰ10、紧定齿轮Ⅱ11、阶梯齿轮轴12、空心齿轮轴13、阶梯齿轮轴轴承组件14、空心齿轮轴轴承组件15。夹紧菠萝后，电机8通电，带动阶梯齿轮轴12上紧定齿轮Ⅰ10转动，再通过其与紧定齿轮Ⅱ11啮合作用，带动空心齿轮轴13转动，从而使连接在空心齿轮轴13上的夹取部分转动，实现扭断菠萝的目的。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均属于本实用新型技术方案的保护范围。