低位采摘器的制作方法

本申请涉及一种水果采摘工具，尤其涉及一种用于采摘菠萝的低位采摘器。

背景技术：

菠萝(学名：Ananas comosus)，是多年生草本植物，植株高一般在一米以下，聚花果肉质，长15厘米以上。菠萝的种植方法一般是双行或三行，三行单株排列小行距35-40cm，株距一般在20-25cm之间，双行式小行距40-50cm，株距15-20cm。

在采摘菠萝时，采用人工采摘的方式可以保证菠萝植株的完整性，但具有人工劳动强度较大、采摘成本高的缺点，整个采收作业需要人力占到了整个菠萝生产成本的40％。而且菠萝叶片坚硬，表面有芒刺，人工采摘容易造成采摘员的手部受伤，严重影响采摘效率。

因此，现有技术中出现了多种菠萝自动采摘机械，可以实现菠萝的机械化采摘，但是这些机械结构复杂，并且由于菠萝是多行小间距种植，在采摘时会损害菠萝植株，影响来年的菠萝产量。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种低位采摘器，可以辅助人工采摘的同时，保证植株的完整性。

为了实现上述目的，本申请提供了一种低位采摘器，所述低位采摘器包括提手、第一连杆、第二连杆、第一拉杆、第二拉杆、第三拉杆、驱动件、第一切刀和第二切刀，所述第一连杆的上端铰接在所述提手上，第一连杆的下端安装有所述第一切刀，所述第二连杆的上端铰接在所述提手上，所述第二连杆的下端安装有所述第二切刀，所述第三拉杆位于所述第一连杆和第二连杆之间，所述第一拉杆的两端分别与所述第一连杆和第三拉杆铰接，所述第二拉杆的两端分别与所述第二连杆和第三拉杆铰接，所述驱动件能够驱动所述第三拉杆上下运动，当所述第三拉杆向上运动时，能够通过第一拉杆和第二拉杆带动所述第一连杆和第二连杆的下端相向运动，使得所述第一切刀和第二切刀相互切合，当所述第三拉杆向下运动时，能够通过第一拉杆和第二拉杆带动所述第一连杆和第二连杆的下端反向运动，使得所述第一切刀和第二切刀相互分离。

优选地，所述第一切刀通过第一抓取篮安装在所述第一连杆上，所述第二切刀通过第二抓取篮安装在所述第二连杆上，当所述第一切刀和第二切刀相互切合时，所述第一抓取篮和第二抓取篮能够包围被摘取的菠萝。

优选地，所述提手为矩形框架结构，所述第一连杆和第二连杆分别铰接在所述提手的下端两侧。

优选地，所述提手包括首尾相连的第一横杆、第一竖杆、第二横杆和第二竖杆，所述第一横杆位于所述第二横杆的上方，所述第一横杆为圆杆或圆管。

进一步优选地，所述第二横杆为方杆或方管，所述第三拉杆可上下滑动地安装在所述第二横杆上。

优选地，所述驱动件包括固定安装在所述第三拉杆上端的拉手和用于驱动所述第三拉杆向下滑动的弹性件，所述拉手位于所述提手内。

优选地，所述弹性件为套装在所述第三拉杆上的压缩弹簧，所述第三拉杆下端设置有凸缘，所述压缩弹簧的上下两端分别压在所述第二横杆和所述凸缘上。

优选地，所述第三拉杆的下端固定有连接头，所述连接头位于所述凸缘下方，所述第一连杆和第二连杆的上端均铰接在所述连接头上。

优选地，所述第三拉杆安装在所述第二横杆的中部，所述第一拉杆和第二拉杆关于所述第三拉杆对称设置，所述第一连杆和第二连杆关于所述第三拉杆对称设置。

优选地，所述第一切刀和第二切刀上均开设有用于固定的U型槽。

本申请与现有技术的不同之处在于，本申请提供的低位采摘器在使用时采摘员单手握持提手，将低位采摘器移动到待采摘的菠萝的上方，然后控制驱动件使得第一连杆和第二连杆的下端分开，第一连杆和第二连杆上的第一切刀和第二切刀分别位于待采摘的菠萝的两侧，然后控制驱动件使得第一连杆和第二连杆的下端相向运动，第一切刀和第二切刀相互切合，从而将菠萝从植株上采摘下来。因此该装置可以有效辅助人工采摘菠萝，降低采摘员的劳动强度，提高生产效率，并且可以保证植株的完整性。

附图说明

图1是本申请提供的一种实施方式的低位采摘器的结构示意图，该低位采摘器处于张开状态；

图2是图1所示的低位采摘器的主视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是图1所示的低位采摘器的第一切刀的结构示意图；

图5是图1所示的低位采摘器处于闭合状态的结构示意图；

图6是图5所示的低位采摘器的主视图；

附图标记说明：

1-提手；2-第一连杆；3-第二连杆；4-第一拉杆；5-第二拉杆；6-第三拉杆；7-第一切刀；8-第二切刀；9-第一抓取篮；10-第二抓取篮；11-第一横杆；12-第一竖杆；13-第二横杆；14-第二竖杆；15-拉手；16-弹性件；17-凸缘；18-连接头；19-U型槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本申请进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本申请，并非对本申请的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本申请的保护范围局限于此。

在本申请中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本申请提供的低位采摘器在正常使用情况下定义的，并与附图2中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于低位采摘器的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本申请保护范围的限制。

在本申请中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接固定在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。

首先需要说明的是，本申请提供的低位采摘器用于辅助采摘员人工采摘菠萝，可以有效降低采摘员的劳动强度，并且保证菠萝植株的完整性。

适当参考图1、图2所示，本申请提供的基本实施方式的低位采摘器包括提手1、第一连杆2、第二连杆3、第一拉杆4、第二拉杆5、第三拉杆6、驱动件、第一切刀7和第二切刀8。

所述第一连杆2的上端铰接在所述提手1上，第一连杆2的下端安装有所述第一切刀7。所述第二连杆3的上端铰接在所述提手1上，所述第二连杆3的下端安装有所述第二切刀8。所述第一连杆2和第二连杆3左右对称设置。所述第三拉杆6位于所述第一连杆2和第二连杆3之间，所述第一拉杆4的两端分别与所述第一连杆2和第三拉杆6铰接，所述第二拉杆5的两端分别与所述第二连杆3和第三拉杆6铰接。

所述驱动件能够驱动所述第三拉杆6上下运动，当所述第三拉杆6向上运动时，能够通过第一拉杆4和第二拉杆5带动所述第一连杆2和第二连杆3的下端相向运动，使得所述第一切刀7和第二切刀8相互切合，当所述第三拉杆6向下运动时，能够通过第一拉杆4和第二拉杆5带动所述第一连杆2和第二连杆3的下端反向运动，使得所述第一切刀7和第二切刀8相互分离。

其中所述的第一切刀7和第二切刀8相互切合，是指第一切刀7和第二切刀8的刃口相向贴合移动，产生剪切力，以切断二者之间的物体(菠萝茎)。

上述基本实施方式提供的低位采摘器在使用时，由菠萝采摘员握持提手1，将其移动到待采摘的菠萝的上方，然后控制驱动件使得第三拉杆6向下移动，第三拉杆6带动第一拉杆4和第二拉杆5向下运动，并推动第一连杆2和第二连杆3转动，使得第一连杆2和第二连杆3的下端反向运动，安装在第一连杆2和第二连杆3下端的第一切刀7和第二切刀8分开(如图1、图2所示)，然后使得第一切刀7和第二切刀8分别位于待采摘的菠萝的根部两侧，然后再控制驱动件使得第三拉杆6向上移动，第三拉杆6带动第一拉杆4和第二拉杆5向上运动，并拉动第一连杆2和第二连杆3转动，使得第一连杆2和第二连杆3的下端相向运动，安装在第一连杆2和第二连杆3下端的第一切刀7和第二切刀8相互切合(如图5、图6所示)，从而将菠萝从植株上采摘下来。因此该装置可以改善工人的工作环境，采摘员不需要弯腰采摘菠萝，能够有效辅助人工采摘菠萝，降低采摘员的劳动强度，提高生产效率，并且可以保证菠萝植株的完整性。

在上述实施方式的基础上，为了在采摘菠萝的同时可以方便的拾取菠萝，优选地，如图1、图2所示，所述第一切刀7通过第一抓取篮9安装在所述第一连杆2上，所述第二切刀8通过第二抓取篮10安装在所述第二连杆3上，当所述第一切刀7和第二切刀8相互切合时，所述第一抓取篮9和第二抓取篮10能够包围被摘取的菠萝。

在本实施方式中，第一抓取篮9和第二抓取篮10均大致呈半圆形，从而可以方便地拾取菠萝。由于第一抓取篮9和第二抓取篮10具有孔隙，因此可以方便采摘员观察菠萝的采摘情况，避免在采摘时损伤菠萝或者菠萝植株。

所述第一抓取篮9和第二抓取篮10可以采用弧形镂空板制作。或者如图1所示，第一抓取篮9和第二抓取篮10采用螺纹钢弯曲后焊接形成。具体地，第一抓取篮9包括半圆形的相互平行的第一钢筋、第二钢筋和第三钢筋，以及用于连接第一、第二、第三钢筋的弧形的第四、第五、第六、第七钢筋，所述第二钢筋位于第一钢筋和第三钢筋之间，第二钢筋的尺寸大于第一钢筋和第三钢筋的尺寸，从而使得第一、第二、第三钢筋可以围成大致为半圆形结构，第四、第五、第六、第七钢筋均通过焊接等方式垂直连接在第一、第二、第三钢筋上，并且第四、第五、第六、第七钢筋沿第二钢筋均布。位于第二钢筋下方的第三钢筋上固定有切刀安装板，以便于安装切刀。第二抓取篮10的结构与第一抓取篮9左右对称。制作所述第一抓取篮9和第二抓取篮10的螺纹钢优选采用直径为4毫米的螺纹钢。

在本申请中，为了方便地将菠萝根部切断，参考图4、图5所示，所述第一切刀7和第二切刀8均呈片状。其中所述第一切刀7和第二切刀8优选采用钨钢制作，使得其硬度高，耐磨、耐腐蚀、强度和韧性较好。

如图4所示，在所述第一切刀7和第二切刀8上均开设有U型槽19，从而可以方便地将所述第一切刀7和第二切刀8通过螺栓固定在第一抓取篮9和第二抓取篮10上。通过调整螺栓在U型槽19内的相对位置，可以调节第一切刀7和第二切刀8伸出的长度，以适应不同工况。

在本申请中，所述提手1用于采摘员手提低位采摘器，可以采用各种适当的环形结构，优选地，如图1、图2所示，所述提手1为矩形框架结构，所述第一连杆2和第二连杆3分别铰接在所述提手1的下端两侧。

在一个优选的实施例中，如图2所示，所述提手1包括首尾相连的第一横杆11、第一竖杆12、第二横杆13和第二竖杆14，所述第一横杆11位于所述第二横杆13的上方，所述第一横杆11为圆杆或圆管。通过将第一横杆11设置为圆管或圆管，可以方便采摘员手提。更优选地，所述第一横杆11、第一竖杆12和第二竖杆14采用的不锈钢管弯曲形成。

所述第二横杆13可以为方杆或方管，所述第三拉杆6可上下滑动地安装在所述第二横杆13上。通过将第二横杆13设置为方杆或方管，以便于在其上开设通孔，从而方便第三拉杆6的安装。第三拉杆6可上下滑动地安装在第二横杆13上，可以对第三拉杆6的运动进行导向，使得本申请提供的低位采摘器运行更稳定。

在本申请中，所述驱动件可以为现有的各种能够提供直线运动的设备，例如直线电机等。当使用电机等用电设备作为驱动件时，可以通过导线与外接电源连接，从而降低低位采摘器的自重，方便使用。

在本申请的一个优选实施方式中，为了减小低位采摘器的自重，并简化其结构，如图1、图2所示，所述驱动件包括固定安装在所述第三拉杆6上端的拉手15和用于驱动所述第三拉杆6向下滑动的弹性件16，所述拉手15位于所述提手1内。

上述结构的低位采摘器在使用时，采摘员只需单手的手掌与提手1的第一横杆11接触，并且四指拉住拉手15，即可实现菠萝采摘。具体地，当采摘菠萝时，采摘员的手呈握持状，使得四指与手掌靠近，克服弹性件16的弹力将第三拉杆6上拉，从而可以方便地将菠萝切下；当采摘完成后，采摘员提着低位采摘器至菠萝收集框上，然后略微松开手，使得四指与手掌离开一段距离，此时弹性件16驱动第三拉杆6向下移动，从而使得第一抓取篮9和第二抓取篮10分开，将菠萝放下。

在本申请中，所述弹性件16可以选优现有的各种弹性构件，优选地，如图3所示，所述弹性件16为套装在所述第三拉杆6上的压缩弹簧，所述第三拉杆6下端设置有凸缘17，所述压缩弹簧的上下两端分别压在所述第二横杆13和所述凸缘17上。

为了方便第一连杆2和第二连杆3的安装，如图3所示，在所述第三拉杆6的下端固定有连接头18，所述连接头18位于所述凸缘17下方，所述第一连杆2和第二连杆3的上端均铰接在所述连接头18上。

在本申请中，为了使得低位采摘器结构稳定，优选地，如图1所示，所述第三拉杆6安装在所述第二横杆13的中部，所述第一拉杆4和第二拉杆5关于所述第三拉杆6对称设置，所述第一连杆2和第二连杆3关于所述第三拉杆6对称设置。

本申请提供的低位采摘器具有以下优点：

1、可以有效改善工人的工作环境，采摘员不需要弯腰采摘菠萝，辅助人工采摘菠萝，降低采摘员的劳动强度，能提高生产效率。

2、生产制造难度低，生产成本低，批量生产成本只需数十元，有利于普及。

3、结构简单，有利于普通采摘员操作，并且安全可靠，保证了采摘员在采摘菠萝过程中的安全。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。另外，虽然在说明书中以采摘菠萝为例进行描述的，但本申请所要求保护的技术方案也适用于其他植物果蔬的类似操作的领域。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围。