一种具有分拣功能的自复位式水果采摘装置的制作方法

本发明属于水果采摘装置技术领域，具体涉及一种具有分拣功能的自复位式水果采摘装置。

背景技术：

随着社会经济的发展，我国水果的种植面积不断增加。目前，水果的采摘大都靠人用手亲自采摘，由于劳动力有限，造成水果、梨等水果的采摘效率低，而且在采摘过程中，树枝高处的水果采摘难度大，对采摘人的人身安全无法得到保障，并且现有的采摘水果工具大多数只注重摘，水果在被摘掉后也不能直接被分出大小。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有分拣功能的自复位式水果采摘装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有分拣功能的自复位式水果采摘装置，包括剪切环采摘头和分拣机；

所述剪切环采摘头包括内环、外环、卡扣、第一弹簧座、第二弹簧座、圆柱螺旋压缩弹簧、卡扣控制拉绳和复位控制闸线，所述内环为圆环状，在内环环壁上设置有多个凹槽，凹槽沿圆周等间距布置；所述外环为圆环状，外环同轴转动套装在内环上，在外环环壁上也设置有多个沿其圆周等间距布置的凹槽；

所述卡扣通过铰接支座安装在外环的外壁上，卡扣的尾端和外环外壁之间设置弹簧，通过该弹簧为卡扣的卡头端提供卡入力，在卡扣的卡头端所对应的外环环壁和内环环壁上分别设置有卡孔，当剪切环采摘头处于初始状态时，内环的卡孔和外环的卡孔相对，且卡扣的卡头端会卡入内环、外环的卡孔中，以使剪切环采摘头保持初始状态，此状态下，内环上的凹槽和外环上的凹槽相对，形成放枝空间；

所述卡扣控制拉绳的作用是控制卡扣的脱扣动作，卡扣控制拉绳的一端与卡扣的卡头端连接，并且卡扣控制拉绳依次穿过内环上的凸台，另一端固定在内环上，当剪切环采摘头处于初始状态时，如果水果枝放入凹槽所形成的放枝空间，能够触发卡扣控制拉绳，从而卡扣控制拉绳拉动卡扣，使卡扣的卡头端脱扣；

所述第一弹簧座固定在外环外壁上，所述第二弹簧座安装在内环外壁上，圆柱螺旋压缩弹簧安装在第一弹簧座和第二弹簧座之间，当卡扣的卡头端脱扣后，在圆柱螺旋压缩弹簧的推动下，第二弹簧座会带动内环转动；

所述复位控制闸线的作用是使内环、外环复位到初始状态，复位控制闸线的动作端与第二弹簧座连接，当拉动复位控制闸线的控制端时，复位控制闸线的动作端会拉动第二弹簧座，使圆柱螺旋压缩弹簧压缩同时内环回转，内环回转到一定程度后，内环的卡孔和外环的卡孔相对，进而卡扣的卡头端重新卡入内环、外环的卡孔中，使内环、外环复位到初始状态；

所述剪切环采摘头通过通道与分拣机的水果进口连通；

所述分拣机包括车体，车体上设置有用于盛放小水果的小果存储箱和用于盛放大水果的大果存储箱，在小果存储箱的上方设置有第一滚筒，第一滚筒上开设有多个通孔，该通孔的孔径略大于小水果的直径，以使小水果能够透过第一滚筒，然后掉落在小果存储箱内；在第一滚筒的后方设置有第二滚筒，通过第二滚筒将第一滚筒传送过来的大水果继续向后方传送，以使大水果进入大果存储箱；

在车体的小果存储箱的上方设置设置有支架，支架的顶部设置水果进口，支架上还设置有用于驱动所述复位控制闸线的复位驱动机构，所述复位驱动机构包括翘板、转轴、驱动轮，翘板的外端与转轴固定，转轴通过轴承转动安装在支架上，驱动轮固定在转轴上，驱动轮与所述复位控制闸线的控制端连接，翘板的内端正好位于水果进口的正下方，当水果从水果进口下落后，正好砸落在翘板的内端上，进而翘板的外端带动转轴，转轴带动驱动轮，驱动轮拉动所述复位控制闸线，从而实现内环、外环复位到初始状态。

在上述技术方案中，在翘板下方还设置有第一斜板，通过第一斜板将下落的水果导向到第一滚筒处。

在上述技术方案中，在外环的环壁上开设有进线孔，卡扣控制拉绳从该进线孔引入内环的穿线孔中。

在上述技术方案中，在外环环壁上开设有用于为第二弹簧座提供运动空间的通槽，所述第二弹簧座贯穿该通槽安装在内环外壁上。

在上述技术方案中，所述内环的凹槽的侧壁为刀刃，当圆柱螺旋压缩弹簧推动内环转动时，通过该刀刃快速剪断凹槽中的水果枝。

在上述技术方案中，在外环上固定设置有连接法兰，该法兰通过螺栓连接支撑杆。

在上述技术方案中，在外环外壁上还设置有导向架，导向架设置在卡扣的尾部附近，在导向架上设置有用于卡扣控制拉绳穿过的穿线孔，通过导向架支撑起卡扣控制拉绳，防止卡扣控制拉绳与其他部件摩擦。

在上述技术方案中，通道采用可拉伸变形的波纹管，通道的上端口固定套装在剪切环采摘头的外环外壁上，通道的下端口固定在分拣机的水果进口上，剪落的水果沿着通道进入分拣机的水果进口。

在上述技术方案中，大果存储箱设置在小果存储箱的后方位置。

在上述技术方案中，所述的第一滚筒和第二滚筒分别通过转轴转动安装在车体上，并且在第一滚筒转轴上和第二滚筒转轴上分别设置带轮，在车体上设置有电机，该电机通过传动带与第一滚筒转轴上和第二滚筒转轴上的带轮连接，实现对第一滚筒和第二滚筒的驱动。

本发明的优点和有益效果为：

手持支撑杆将剪切环采摘头对准树上的水果，水果枝放入凹槽所形成的放枝空间，触发卡扣控制拉绳，使卡扣的卡头端脱扣，脱扣后，在圆柱螺旋压缩弹簧的推动下，第二弹簧座带动内环转动，对水果枝进行剪切，切断后的水果沿着通道进入分拣机的水果进口。当水果从水果进口下落后，正好砸落在翘板的内端上，进而翘板的外端带动转轴，转轴带动驱动轮，驱动轮拉动所述复位控制闸线，从而实现内环、外环复位到初始状态。

之后水果沿第一斜板继续落向分拣机的第一滚筒，如果是小水果，则透过第一滚筒上的落料孔进入小果存储箱，如果是大水果，经过第一滚筒桶时不会掉落，而是借助第一滚筒的力，旋转到第二滚筒，然后掉在小果存储箱。

此过程方便而高效，实现了自动分拣和自动复位，达到了快捷、便利、安全、高效的目标。

附图说明

图1是本发明中的剪切环采摘头的立体结构示意图。

图2是本发明中的剪切环采摘头的俯视结构示意图。

图3是本发明中的剪切环采摘头的外环的结构示意图。

图4是本发明中的分拣机的主视结构示意图。

图5是本发明中的分拣机的俯视结构示意图。

图6是本发明中的分拣机的侧视结构示意图。

图7是本发明中的分拣机和剪切环采摘头的侧视结构示意图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

参见附图，一种具有分拣功能的自复位式水果采摘装置，包括剪切环采摘头和分拣机。

所述剪切环采摘头包括内环1、外环2、卡扣3、第一弹簧座4、第二弹簧座5、圆柱螺旋压缩弹簧6、卡扣控制拉绳m和复位控制闸线n，所述内环1为圆环状，在内环环壁上设置有多个凹槽，凹槽的数量为6个，6个凹槽沿圆周等间距布置；所述外环2为圆环状，外环同轴转动套装在内环上，在外环环壁上也设置有6个沿其圆周等间距布置的凹槽；

所述卡扣3通过铰接支座a安装在外环2的外壁上，卡扣3的尾端和外环外壁之间设置弹簧7，通过该弹簧7为卡扣的卡头端提供卡入力，在卡扣的卡头端3-1所对应的外环环壁和内环环壁上分别设置有卡孔，当剪切环采摘头处于初始状态(待剪切状态)时，内环的卡孔1-1和外环的卡孔2-1相对，且卡扣的卡头端会卡入内环、外环的卡孔中，以使剪切环采摘头保持初始状态，此状态下，内环上的凹槽和外环上的凹槽相对，形成放枝空间(即用于放入待剪切的水果枝)。

所述卡扣控制拉绳m的作用是控制卡扣3的脱扣动作，卡扣控制拉绳m的一端与卡扣3的卡头端3-1连接，并且卡扣控制拉绳依次穿过内环上的凸台(内环凹槽的两侧即是凸台，在内环的凸台上设置有穿线孔1-3，穿线孔沿内环的圆周设置)，另一端固定在内环上，这样，当剪切环采摘头处于初始状态时，如果水果枝放入凹槽所形成的放枝空间，会触发(下压)卡扣控制拉绳m，从而卡扣控制拉绳m拉动卡扣，使卡扣的卡头端脱扣(即卡扣的卡头端脱离卡孔1-1和卡孔2-1)。进一步的说，在外环2的环壁上开设有进线孔2-2(图1)，卡扣控制拉绳m从该进线孔引入内环的穿线孔中。

所述第一弹簧座4焊接固定在外环2外壁上，所述第二弹簧座5通过螺栓b安装在内环1外壁上，圆柱螺旋压缩弹簧6安装在第一弹簧座和第二弹簧座之间；参见附图3，在外环2环壁上开设有用于为第二弹簧座5提供运动空间的通槽2-3，所述第二弹簧座5贯穿该通槽安装在内环1外壁上，当卡扣的卡头端脱扣后，在圆柱螺旋压缩弹簧6的推动下，第二弹簧座5带动内环1转动(第二弹簧座5在通槽2-3中运动，不与外环2发生碰撞)；进一步的说，所述内环的凹槽的侧壁为刀刃，当圆柱螺旋压缩弹簧推动内环转动时，通过该刀刃快速剪断凹槽中的水果枝。

所述复位控制闸线n的作用是使内环1、外环2复位到初始状态(即待剪切状态)。复位控制闸线n的动作端与第二弹簧座5连接，当拉动复位控制闸线n的控制端时，复位控制闸线n的动作端会拉动第二弹簧座5，使圆柱螺旋压缩弹簧6压缩同时内环1回转，内环1回转到一定程度后，内环的卡孔1-1和外环的卡孔2-1相对，进而卡扣的卡头端重新卡入内环、外环的卡孔中，使内环1、外环2复位到初始状态。

进一步的说，在外环2上固定设置有连接法兰8，该法兰通过螺栓连接支撑杆，支撑杆的长度为2-3米。通过手持支撑杆将剪切环采摘头对准树上的水果，进行采摘(参见附图7)。

进一步的，在外环2外壁上还设置有导向架9，导向架设置在卡扣3的尾部附近，在导向架9上设置有用于卡扣控制拉绳m穿过的穿线孔，通过导向架支撑起卡扣控制拉绳m，防止卡扣控制拉绳m与其他部件摩擦。

所述剪切环采摘头通过通道40与分拣机的水果进口28连通，该通道40采用可拉伸变形的波纹管，其口径为18-25cm，通道的上端口固定套装在剪切环采摘头的外环外壁上，通道的下端口固定在分拣机的水果进口上，剪落的水果沿着通道进入分拣机的水果进口。

所述分拣机包括车体，车体上设置有用于盛放小水果的小果存储箱21和用于盛放大水果的大果存储箱22，大果存储箱22设置在小果存储箱21的后方位置；在小果存储箱的上方设置有第一滚筒23，第一滚筒上开设有多个通孔，该通孔的孔径略大于小水果的直径，以使小水果能够透过第一滚筒，然后掉落在小果存储箱21内；在第一滚筒的后方设置有第二滚筒24，通过第二滚筒24将第一滚筒传送过来的大水果继续向后方传送，以使大水果进入大果存储箱22。进一步的说，所述的第一滚筒和第二滚筒分别通过转轴转动安装在车体上，并且在第一滚筒转轴上和第二滚筒转轴上分别设置带轮，在车体上设置有电机25，该电机25通过传动带26与第一滚筒转轴上和第二滚筒转轴上的带轮连接，实现对第一滚筒23和第二滚筒24的驱动。

在车体的小果存储箱21的上方设置设置有支架27，支架的顶部设有水果进口28，支架上还设置有用于驱动所述复位控制闸线n的复位驱动机构29，所述复位驱动机构29包括翘板29.1、转轴29.2、驱动轮29.3，翘板29.1的外端与转轴29.2固定，转轴29.2通过轴承转动安装在支架上，驱动轮29.3固定在转轴29.2上，驱动轮29.3与所述复位控制闸线n的控制端连接，翘板的内端正好位于水果进口的正下方，当水果从水果进口下落后，正好砸落在翘板的内端上，进而翘板的外端带动转轴，转轴带动驱动轮，驱动轮拉动所述复位控制闸线n，从而实现内环1、外环2复位到初始状态。

进一步的，在翘板下方还设置有第一斜板31，通过第一斜板将下落的水果导向到第一滚筒23处。

本装置的工作原理如下：

手持支撑杆将剪切环采摘头对准树上的水果，水果枝放入凹槽所形成的放枝空间，触发(下压)卡扣控制拉绳，使卡扣的卡头端脱扣，脱扣后，在圆柱螺旋压缩弹簧6的推动下，第二弹簧座5带动内环1转动，对水果枝进行剪切，切断后的水果沿着通道40进入分拣机的水果进口。当水果从水果进口下落后，正好砸落在翘板的内端上，进而翘板的外端带动转轴，转轴带动驱动轮，驱动轮拉动所述复位控制闸线n，从而实现内环1、外环2复位到初始状态。

之后水果沿第一斜板31继续落向分拣机的第一滚筒，如果是小水果，则透过第一滚筒上的落料孔进入小果存储箱21，如果是大水果，经过第一滚筒桶时不会掉落，而是借助第一滚筒的力，旋转到第二滚筒，然后掉在小果存储箱22。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步的，在第二滚筒的后方还设置有第二斜板32，通过第二斜板进一步将将第二滚筒传送过来的大水果向后导向。

实施例三

在实施例一或者实施例二的基础上，进一步的，在第一滚筒、第二滚筒的两侧设置有挡板(图中未标出)，挡板的高度大于第一滚筒的高度，防止水果从滚筒两侧掉落。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。