一种果树果实直径自动测量仪的制作方法

本发明涉及农业生产仪器领域，具体的说是一种果树果实直径自动测量仪。

背景技术：

果树是指果实可食的树木，能提供可供食用的果实、种子的多年生植物及其砧木的总称，果树是农业的重要组成部分。在果实生长过程中，常常需要对果实的直径进行测量，用以判断果实的生熟度、选择培育良种与控制采摘时间等。

目前通常使用人工方式进行果实直径测量工作，人工测量果树直径时存在以下缺点：

1.需要工作人员攀登至一定高度位置，使用测量工具对果实进行测量，存在一定的安全隐患，工作人员的人身安全不能得到保证；

2.由于需要对多个果实进行测量，因此工作人员必须不时移动以改变测量位置，长时间工作后，身体会十分疲劳，劳动强度较大；

3.人工使用工具进行测量时，稳定性较差，无法保证测量结果的准确性，影响后续工作的正常进行；

4.每名工作人员每次只能对一个果实进行测量，测量效率低，无法满足大规模农业生产的需要。

因此，为了能够更高效、更安全、更准确地完成果实直径测量工作，本发明提供了一种果树果实直径自动测量仪。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种果树果实直径自动测量仪，可以解决果树果实测量过程中存在的人工成本高、劳动强度大、存在安全隐患与测量工作效率低等难题，可以实现对果实直径进行自动化测量的功能，具有人工成本低、劳动强度低、安全性高与工作效率高等优点。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种果树果实直径自动测量仪，包括固定机构、调节机构与测量机构，所述固定机构外侧安装有调节机构，调节机构数量为二，两个调节机构左右对称布置，调节机构上端安装有测量机构；其中：

所述调节机构包括调节伸缩板、固定座、调节电机、调节架、调节齿轮、从动齿轮与调节气缸，调节伸缩板安装在固定机构外壁上，调节伸缩板上端安装有固定座，固定座上通过电机座安装有调节电机，调节电机上端布置有调节架，调节架安装在固定座上，调节架中部通过轴承安装有调节齿轮，调节齿轮下端与调节电机输出轴相连接，调节齿轮外侧啮合有从动齿轮，从动齿轮数量为四，四个从动齿轮沿调节齿轮周向均匀布置，从动齿轮下端通过轴承安装在调节架上，从动齿轮上端与调节气缸底端相连接，调节气缸顶端安装有测量机构；通过调节伸缩板的伸缩运动将调节机构水平位置调节适当，之后通过调节气缸根据所需测量的果实的实际高度对测量机构高度进行调节，调节适当后，通过调节电机、调节齿轮与从动齿轮之间的相互配合，使得从动齿轮能够同时进行转动，使得测量机构能够对果实直径进行测量，能够同时对多个果实进行测量，提高了工作效率，且无需人工进行测量工作，消除了在人工在高处作业时存在的安全隐患，提高了工作过程中的安全性。

所述测量机构包括支撑架、升降架、固定圆板、调节杆、连接柱、转动圆板与测量支链，支撑架安装在调节架上，支撑架上端安装有升降架，升降架下端通过轴承与调节气缸底端侧壁相连接，升降架上端安装有固定圆板，固定圆板通过轴承与调节气缸顶端侧壁相连接，固定圆板上沿其周向方向均匀开设有调节槽，调节槽数量为四，调节槽内通过滑动配合方式安装有调节杆，调节杆上端与连接柱下端相连接，连接柱上端通过滑动配合方式安装在沿转动圆板周向方向均匀开设的转动槽内，转动圆板安装在调节气缸顶端，转动圆板上端设置有承托架，承托架为圆柱体结构，承托架上端开设有承托槽，调节杆上端安装有测量支链；通过调节气缸的伸缩运动对转动圆板高度进行调节，直至果实底端能够紧贴在转动圆板上设置承托架上的承托槽上，避免在测量过程中果实晃动对测量工作带来不便，在调节气缸进行伸缩运动的同时，固定圆板高度随之改变，在转动圆板转动过程中，连接柱带动调节杆在调节槽内进行直线运动，使得测量支链能够与果实表面相紧贴，以便进行测量工作。

优选的，所述固定机构包括固定架、连接螺钉、固定气缸与固定板，固定架为ω字型结构，固定架前后两端对称开设有螺孔，固定架数量为二，两个固定架左右对称布置，两个固定架之间通过连接螺钉相连接，连接螺钉通过螺纹连接方式安装在螺孔内，固定架内壁上安装有固定气缸，固定气缸顶端安装有固定板，固定板侧壁为弧面结构，且固定板侧壁上通过轴承均匀安装有竖向转动条，转动条为圆柱体结构，转动条为橡胶材质；将固定机构移动至果树树干适当位置后，工作人员将连接螺钉拧紧，并通过固定气缸的伸缩运动带动固定板紧贴在树干表面，固定板侧壁上设置的橡胶材质的转动条能够增大固定板与树干之间的摩擦力，避免固定机构与树干之间发生相对滑动，使得后续测量工作的稳定进行，保证了测量效果，且由于转动条与固定板之间通过轴承相连接，因此在需要对不同角度的果实进行测量时，只需工作人员转动固定架即可，无需对连接螺钉与固定气缸进行调节，节省了操作步骤，提高了工作效率。

优选的，所述测量支链包括微调气缸、安装架、调节弹簧与压板，微调气缸底端安装在调节杆上，微调气缸顶端安装有安装架，安装架内侧与调节弹簧一端相连接，调节弹簧另一端安装有压板，压板侧壁为弧面结构，且相对布置的两个压板中，其中一个压板上端安装有红外传感器，另一个压板上端安装有接收器；通过微调气缸的伸缩运动对安装架高度进行适当调节，使得压板能够正对果实直径最大处，之后在调节机构的调节作用下，压板能够紧贴在果实表面，然后在相对布置的红外传感器与接收器的配合作用下，能够测量出果实的直径，在调节弹簧的伸缩作用下，压板位置能够根据果实大小的不同做出相应调节，无需使用人工方式进行再次调节，提高了测量效率。

进行测量工作前，通过现有设备将本发明移动至指定位置，在确定好测量位置后，工作人员将连接螺钉拧紧，并通过固定气缸的伸缩运动带动固定板紧贴在树干表面；

将本发明位置固定好后，通过调节伸缩板的伸缩运动将调节机构水平位置调节适当，之后通过调节气缸根据所需测量的果实的实际高度对测量机构高度进行调节，调节适当后，通过调节电机、调节齿轮与从动齿轮之间的相互配合，带动安装在调节气缸顶端转动圆板进行转动，在转动圆板转动过程中，连接柱带动调节杆在调节槽内进行直线运动，直至压板能够紧贴在果实表面，接着在相对布置的红外传感器与接收器的配合作用下，得出果实的直径大小；

在需要对不同角度的果实进行测量时，只需工作人员转动固定架即可，当需要对其他果树上的果实进行测量时，工作人员将连接螺钉拧开便可将本发明从当前树干上取下。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明可以解决果树果实测量过程中存在的人工成本高、劳动强度大、存在安全隐患与测量工作效率低等难题，可以实现对果实直径进行自动化测量的功能，具有人工成本低、劳动强度低、安全性高与工作效率高等优点；

2.本发明设置有固定机构，能够对本发明进行固定，避免固定机构与树干之间发生相对滑动，保证了测量效果，在需要对不同角度的果实进行测量时，只需工作人员转动固定架即可，无需对连接螺钉与固定气缸进行调节，节省了操作步骤，提高了工作效率；

3.本发明设置有调节机构，能够带动测量机构同时对多个果实进行测量，提高了工作效率，且无需人工进行测量工作，消除了在人工在高处作业时存在的安全隐患，提高了工作过程中的安全性；

4.本发明设置有测量机构，能够取代人工方式对果实直径进行测量，无需工作人员在高处使用工具进行测量，消除了在高处作业时存在的安全隐患，同时大大降低了劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的平面结构示意图；

图3是本发明从动齿轮、调节气缸与测量机构之间的平面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图3，对本发明进行进一步阐述。

进行测量工作前，通过现有设备将本发明移动至指定位置，在确定好测量位置后，通过固定机构1将本发固定在该位置，固定机构1包括固定架11、连接螺钉12、固定气缸13与固定板14，固定架11为ω字型结构，固定架11前后两端对称开设有螺孔，固定架11数量为二，两个固定架11左右对称布置，两个固定架11之间通过连接螺钉12相连接，连接螺钉12通过螺纹连接方式安装在螺孔内，固定架11内壁上安装有固定气缸13，固定气缸13顶端安装有固定板14，固定板14侧壁为弧面结构，且固定板14侧壁上通过轴承均匀安装有竖向转动条，转动条为圆柱体结构，转动条为橡胶材质；将固定机构1移动至果树树干适当位置后，工作人员将连接螺钉12拧紧，并通过固定气缸13的伸缩运动带动固定板14紧贴在树干表面；

将本发明位置固定好后，调节机构2开始工作，调节机构2包括调节伸缩板21、固定座22、调节电机23、调节架24、调节齿轮25、从动齿轮26与调节气缸27，调节伸缩板21安装在固定机构1外壁上，调节伸缩板21上端安装有固定座22，固定座22上通过电机座安装有调节电机23，调节电机23上端布置有调节架24，调节架24安装在固定座22上，调节架24中部通过轴承安装有调节齿轮25，调节齿轮25下端与调节电机23输出轴相连接，调节齿轮25外侧啮合有从动齿轮26，从动齿轮26数量为四，四个从动齿轮26沿调节齿轮25周向均匀布置，从动齿轮26下端通过轴承安装在调节架24上，从动齿轮26上端与调节气缸27底端相连接，调节气缸27顶端安装有测量机构3，测量机构3包括支撑架31、升降架32、固定圆板33、调节杆34、连接柱35、转动圆板36与测量支链37，支撑架31安装在调节架24上，支撑架31上端安装有升降架32，升降架32下端通过轴承与调节气缸27底端侧壁相连接，升降架32上端安装有固定圆板33，固定圆板33通过轴承与调节气缸27顶端侧壁相连接，固定圆板33上沿其周向方向均匀开设有调节槽，调节槽数量为四，调节槽内通过滑动配合方式安装有调节杆34，调节杆34上端与连接柱35下端相连接，连接柱35上端通过滑动配合方式安装在沿转动圆板36周向方向均匀开设的转动槽内，转动圆板36安装在调节气缸27顶端，转动圆板36上端设置有承托架，承托架为圆柱体结构，承托架上端开设有承托槽，调节杆34上端安装有测量支链37，测量支链37包括微调气缸371、安装架372、调节弹簧373与压板374，微调气缸371底端安装在调节杆34上，微调气缸371顶端安装有安装架372，安装架372内侧与调节弹簧373一端相连接，调节弹簧373另一端安装有压板374，压板374侧壁为弧面结构，且相对布置的两个压板374中，其中一个压板374上端安装有红外传感器，另一个压板374上端安装有接收器；通过调节伸缩板21的伸缩运动将调节机构2水平位置调节适当，之后通过调节气缸27根据所需测量的果实的实际高度对测量机构3高度进行调节，调节适当后，通过调节电机23、调节齿轮25与从动齿轮26之间的相互配合，带动安装在调节气缸27顶端转动圆板36进行转动，在转动圆板36转动过程中，连接柱35带动调节杆34在调节槽内进行直线运动，直至压板374能够紧贴在果实表面，接着在相对布置的红外传感器与接收器的配合作用下，得出果实的直径大小；

在需要对不同角度的果实进行测量时，只需工作人员转动固定架11即可，当需要对其他果树上的果实进行测量时，工作人员将连接螺钉12拧开便可将本发明从当前树干上取下。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。