一种便携穿戴式水果采摘器的制作方法

本发明涉及一种便携穿戴式水果采摘器，属于水果采摘相关技术领域。

背景技术：

目前，水果采摘器的专利数量较多，但大多体积较大结构复杂，不便于携带灵活性低占用空间大，成本高。

专利号为201810525076.4的一种穿戴式水果采摘辅助器，主要是采用分别设置在身体左右两侧的机械臂对水果进行采摘，右爪末端设置有抓取装置，左侧末端设置有剪切装置，左右配合使用将水果从树上采摘下来。该专利具有以下缺点：1.左右机械臂的设置增加了整体的重量便携性受到约束；2.设备结构复杂，加工成本高，也不易维护；3.使用人力驱动长时间会造成人力损失。

专利号为201810326386.3的背负式果实采集装置，主要是设置在背包箱体内的折叠式机械手臂对水果进行采摘，同时在手臂下方设置有收集装置用于对采摘后的水果进行收集，通过操控设置在身体前的控制手柄完成对机械臂的各种操控。该专利具有以下缺点：1.对机械手臂的操控需要进行一定程度上的培训灵活性不够高；2.设备结构复杂，加工成本高，也不易维护；3.不能对已采摘的水果进行及时恰当的收集会增加操控时的困难程度。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题：为水果采摘提供一种可靠的便携穿戴式水果采摘器，以解决高空人工水果采摘效率不高、采摘速度慢、危险系数高、水果采摘器空间利用率低的问题，该便携穿戴式水果采摘器可以很好的解决高空采摘、水果大小收集筛选、水果折叠存放的问题，有效的提高水果采摘效率、水果采摘器的空间存放率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种便携穿戴式水果采摘器，包括水果箱、背架、第一调节杆、滑轨、杆夹、第一支撑杆、套筒、刀片、下果管；所述背架上具有背带，水果箱置于背架内，所述第一调节杆一端活动连接在背架侧部，第一调节杆另一端与滑轨端部相互铰接，杆夹安装在滑轨上，所述第一支撑杆固定于杆夹上，套筒设置在第一支撑杆朝外的端部，套筒内设置有用于切割水果的刀片，所述下果管为柔性管道，其一端连通套筒底部，另一端朝向水果箱上方位置。

作为进一步的优选方案，所述水果箱内具有隔板，分为左右两个仓，水果箱上部开口位置设置有滚动架，滚动架朝向水果箱两个仓的布置方向，下果管的端部连通滚动架，水果箱上部开口位置还设置有一对引导杆，一对引导杆之间的间距越来越大。

作为进一步的优选方案，所述第一调节杆的末端还设置有第二调节杆，第二调节杆相对第一调节杆可伸缩，所述第二调节杆末端与滑轨端部铰接。

作为进一步的优选方案，所述第一调节杆连接背架的位置具有用于控制第一调节杆相对背架活动的锁紧螺栓，所述第一调节杆上还设置有用于固定第二调节杆伸缩长度的锁止螺栓。

作为进一步的优选方案，所述滑轨上设置有滑块，滑块可沿滑轨移动，所述杆夹转动连接在滑块上。

作为进一步的优选方案，所述第一支撑杆一端设置有可伸缩的第二支撑杆，所述套筒连接于第二支撑杆末端。

作为进一步的优选方案，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间通过驱动丝杆连接，所述第一支撑杆另一端设置有控制驱动丝杆转动的减速电机。

作为进一步的优选方案，所述套筒内置有两个刀片，套筒内还设置有用于控制刀片切割水果的刀片减速电机。

作为进一步的优选方案，所述套筒的筒口处设置有环形的桶盖，桶盖外部设置有三个滚轮，三个滚轮等距分布于桶盖，三个滚轮形成的圆直径大于桶盖内径。

与现有技术相比，本发明的一种便携穿戴式水果采摘器，为使用者的支撑杆提供支撑力减轻对使用者的劳动力的损耗，设置在身体前侧的滑轨可以帮助使用者实现作左右快速移动提高使用者的工作效率，同时角度调节装置采用多节连杆连接，在不工作的状态可将其折叠存放极大的提升了空间利用率，在滚动架的外侧设置有固定架，在不进行水果采摘做业时可将支撑杆固定在固定架上，使水果采摘器的整体性更强；双刀片采用双电机驱动可以为水果采摘提供足够的动力来源。收集装置可以为采摘完成的水果进行高效的回收，并可以对采摘下来的水果进行大小的初步筛选将水果尺寸分为两种规格进行装箱，水果箱与背架采用可分离式结构设计当水果箱装满后仅需要协助者帮助使用者将水果箱从背架上去下，重新放置一个空的水果箱即可继续工作极大提升了工作效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的主体结构示意图；

图3是本发明非工作状态的结构示意图；

图4是本发明采摘机构结构示意图；

图5是图4中a处的局部放大示意图；

图6是图4中b处的局部放大示意图；

图7是图4中c处的局部放大示意图；

图8是图4中d处的局部放大示意图；

图9是刀片的布置图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。

图1所示为一种穿戴式水果采摘器整体结构示意图，大致可分为三部分，一收集装置、二角度调整装置、三采摘机构。

收集装置包含背架3，所述背架3顶部设置有用于筛选水果大小的滚动架1，背架前方左右两侧设置两条柔性背带，背架3内部设置有水果箱2，所述水果箱内部设置有隔板将水果箱2分为左右两块。

角度调整装置包含第一调节杆6，所述第一调节杆6与背架3间通过锁紧螺栓7连接，当第一调节杆6调整到合适位置后将锁紧螺栓7旋紧，此时第一调整杆6相对背架的位置不再发生变化，然后再调整第二调节杆4的伸缩量至合适的长度后旋紧锁止螺母5，第二调节杆4的末端设置有与其铰接的连杆9，可通过销8连接连杆9，连杆9的另一端设置有通过销8连接的滑轨10，所述滑轨10上设置有滑块12，所述滑块12沿垂直与运动方向的两侧对称设置有通过螺栓连接的两立座11，所述两立座间设置有连接板13，所述连接板中部设置有一通孔，所述连接板中部设置有通够转轴连接的杆夹14用于夹持操作杆。

采摘机构包含设置在杆夹14上的第一支撑杆15，所述第一支撑杆15下端设置有减速电机23，减速电机23与第一支撑杆15间通过套管22固定连接，在所述套管22上方第一支撑杆15上设置有开关21用于控制刀片20的运动，所述第一支撑杆15内设置有一端固定在减速电机23另一端与第二支撑杆16底部的丝杆螺母配合的驱动丝杆28用于驱动第二支撑杆16伸缩，在所述第二支撑杆16顶部设置有套筒17，用于固定设置在套筒17内部的刀片20，所述刀片20的一端固定在套筒17内部所设置的支撑架上并与刀片减速电机27通过键连接，套筒17的左右两侧对称放置着两组刀片20，刀片减速电机27驱动刀片20进行交叉切割运动，所述套筒17顶部设置有通过螺栓连接的桶盖18，所述桶盖18上成圆周均匀分布有三个滚轮19帮助水果更易进入套筒内完成水果采摘过程。

图2为去除下果管的一种穿戴式水果采摘器结构示意图，使用者通过把持第一支撑杆的方向使采摘头靠近水果，采摘头到达水果附近后将水果整体至于套筒17内，按下开关21此时刀片减速电机27的电，电机转动两刀片相向运动刀片逐渐闭合如图8图9所示分别对应着采摘头开与闭的两种状态，相互交叉的刀片将水果的梗切断，水果从树上跌落并沿着下果管25滑落滑进滚动架1，滚动架1投影呈梯形且上底高于下底，水果在滚动架1的一对引导杆上滚动，一对引导杆越远离滚动架1，间距越大，这样水果跟据自身直径的大小从滚动架1上跌落，小的先下大的后下，分装在水果箱两侧完成水果装箱，当水果箱装满后可直接将水果箱2从背架3中取出换上一个新的水果箱2，此时装置可快速高效的帮助使用者将水果与采摘器分离十分方便。

图3为一种便携穿戴式水果采摘器处于非工作状态的结构示意图，第一调节杆6与第二调节杆4均处与竖直状态放置，第二调节杆6置于第一调节杆4内部，连杆9处于水平连接位置，滑轨10与调节杆平行放置，整个支撑调节机构处于折叠状态放置在背架3的一侧的固定架24上；支撑杆整体通过设置在滚动架1上的固定架24将支撑杆成竖直方向固定在背架3上与调节装置同侧；采摘器采用折叠式结构设计增加空间的利用率，在不使用时可进行折叠存放所有结构以背架为基准进行拓展具有极高的整体性与便携性。

本发明中；角度调节装置的设计：采用多节连杆连接设置，在保证完成同种功能的前提下增加空间的利用率；收集装置的设计：可以使用采摘下来的水果在装箱前可以对其尺寸规格进行初步的分选，同时水果箱与背架间采用可分离的结构设计可以在使用者不取下水果采摘器整体的情况下协助者将水果箱从背架上取下换上空的水果箱并继续进行作业；采摘头的设计：采用圆柱型的套筒作为主体，在桶内对称设置有一组镰刀型刀片，且两刀片分上下两层平行放置，且在套筒外侧设置有开口，开口总长不低于套筒周长的二分之一且至少均分四份成圆周均匀分布，防止在切割时刀间撞刀套筒而无法完成剪切运动，刀片分别使用两个小型减速电机进行驱动，为水果采摘提供足够的动力，同时双镰刀的设计可以尽可能的减小因为刀体的变化对整个采摘头体积的影响，在保证采摘头体积不变的情况下可容纳尺寸更大的水果；滑轨与连杆连接处的设计：滑轨与连杆连接的一端成凹型槽设计，靠近身体的一侧为凹型槽的底面（如图5），此结构可以为工作状态为水平放置的滑轨提供较大的向上的支撑力。

达到以下技术目的：1.用最简单的机械结构完成工作状态与非工作状态间的转换，避免放置时产生不必要的空间浪费；2.滚动架上设置有固定架可以为不使用的支撑杆提供存放的位置，方便下次的再次使用；3.巧妙运用角度的张合变化使水果在装进背篓前完成对水果大小的初步筛选；4.支撑杆采用丝杆电机进行驱动，可实现快速调整支撑杆长度采摘任意高度的水果，刀片张合同样也通过电机驱动极大程度上减少人力损耗；5.使装置占用更少的空间；6.安装维护方便，成本低。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。