枣类水果采摘分拣一体机制造技术

本发明专利技术是一种枣类水果采摘分拣一体机，由采摘机构和分拣机构两部分组成，采摘机构有环形轨道、机械臂支架和机械臂底座，环形轨道上装有机械壁底座，机械臂支架固定在机械臂底座上，机械臂底座上装有机械臂底座轴承并由环动电机驱动在环形轨道上转动，机械臂支架上装有由升降电机驱动的纵向丝杆，纵向丝杆装在与横向丝杆架连为一体的纵向丝杆同步环上作升降运动；横向丝杆装在横向丝杆架上由伸缩电机驱动，横向丝杆上装有与横向伸缩杆连体的横向丝杆同步环，横向伸缩杆上装有采摘头；环形轨道内装有收集斗和传送带收集采摘掉落的水果并输送给分拣机构分拣。本发明专利技术能够对枣类水果进行从采摘、除杂、分拣分级一次性自动完成，采摘效率高，漏采率低，对果品保护好。

Jujube fruit picking and sorting machine

The invention relates to a jujube fruit picking and sorting machine, which is composed of a picking mechanism and a sorting mechanism. The picking mechanism has a circular track, a mechanical arm support and a mechanical arm base, a mechanical wall base is installed on the circular track, a mechanical arm support is fixed on the mechanical arm base, and a mechanical arm base bearing is installed on the mechanical arm base. The arm support is equipped with a longitudinal screw driven by a lifting motor, and the longitudinal screw is mounted on a longitudinal screw synchronous ring connected with a transverse screw frame for lifting movement; the transverse screw is mounted on a transverse screw frame and driven by a telescopic motor; and the transverse screw is mounted on a transverse screw frame with a transverse screw. The transverse screw synchronous ring of the telescopic rod is connected, and the transverse telescopic rod is equipped with a picking head; the circular track is equipped with a collecting bucket and a conveying belt to collect and transport the fruits dropped and to the sorting mechanism for sorting. The invention can automatically complete the picking, impurity removal and sorting and grading of jujube fruits at one time, with high picking efficiency, low leakage rate and good fruit protection.

【技术实现步骤摘要】
枣类水果采摘分拣一体机
本专利技术涉及一种水果采摘机械，具体是枣类水果采摘分拣一体机。
技术介绍
果园的机械式采摘主要有振摇式、撞击式和切割式三种类型。振摇式是利用外力使树体或树枝发生振动或振摇，使果实产生加速度，在连结最弱处与果枝分离而掉落。撞击式是撞击部件直接冲撞果枝或敲打牵引果枝的棚架振落果实。切割式是将树枝或果柄切断使果实与果树分离的方式，又分为机械切割式和动力切割式。目前国外对采摘机械的研究是以采摘机器人为主。70年代末期，随着计算机和自动控制技术的迅速发展，美国首先开始研究各种农业机器人。自1983年第一台采摘机器人在美国诞生以来，历经了20多年的研究和试验，以日本为代表的发达国家，包括美国、法国、荷兰、英国、西班牙等国相继试验成功了多种采摘机器人，如苹果、柑桔、番茄、西瓜和葡萄等果实采摘的具有人工智能的机器人。我国从20世纪70年代开始研究果园采摘机械，先后研制出与手扶拖拉机配套的机械振动式山楂采果机、气囊式采果器和手持电动采果器。后两者实际上还是人工作业用的辅助机械，虽然在保护果实不受损伤方面做得较好，但是其效率还是太低。80年代后，开始研究和制造切割型采摘器，果园采摘也从人工使用剪刀采摘发展到使用机械装置采摘，例如一种人工剪枝采摘器，它夹口上方有切刀，下方有夹钳可以将果柄先钳住后剪断。电机式采摘器利用果柄引导突片将果柄引向切刀，再用微型电机带动的切刀作往复运动把果柄切断。还有一种振摇式采摘器，用拨叉伸入果枝用电机摆动拨叉而振落果实。切割式采摘器的优点是省时省力，对果实的损伤也小，但是效率极低。此后有了更多的辅助工具如液压剪枝升降平台，可用来提高工作位置，利于采摘作业。我国还曾研制出吹气式采摘机，由于其风机功率要求大，气流易损伤果枝果实，虽然分选效果较好，但采摘效果不佳，使之很快就被市场淘汰。我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%～50%，目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。使用采摘机械不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此提高采摘作业机械化程度有重要的意义。但是现有采摘枣类水果机构极少，并且多数为震摇式和击打式，对果树以及果实伤害较大，使用效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述问题提出一种枣类水果采摘分拣一体机，使之能够对枣类水果进行从采摘、除杂到分拣分级一次性自动完成，而且不易损伤果树，采摘效率高，漏采率低，对果品保护好，以此解决现有技术的不足。本专利技术提出的这种枣类水果采摘分拣一体机，由采摘机构和分拣机构两部分组成，其特征在于所述采摘机构有环形轨道、机械臂支架和机械臂底座，环形轨道上装有机械壁底座，机械臂支架固定在机械臂底座上，机械臂底座上装有机械臂底座轴承并由环动电机驱动在环形轨道上转动，机械臂支架上装有由升降电机驱动的纵向丝杆，纵向丝杆装在与横向丝杆架连为一体的纵向丝杆同步环上作升降运动；横向丝杆装在横向丝杆架上由伸缩电机驱动，横向丝杆上装有与横向伸缩杆连体的横向丝杆同步环，横向伸缩杆上装有采摘头；环形轨道内装有收集斗和传送带收集采摘掉落的水果并输送给分拣机构；所述分拣机构有分级笼筒、分拣器支架和进料槽，分级笼筒由外笼和内笼，内、外笼条间有推送螺旋，外笼条密内笼条疏，外笼条前端固定于前固定环，后端固定于后固定环；内笼条中部固定于推送螺旋，后端固定于内笼条后固定环；内笼后端伸出外笼，进料槽自内笼前端伸入，外笼下部、外笼出口和内笼出口有集料槽或/和集料箱；前固定环和后固定环上有承传滚道，通过轴承和分拣电机驱动分级笼筒转动；环动电机、升降电机、伸缩电机、采摘电机、传送带电机和分拣电机与控制芯片间有电连接。所述采摘头由采摘采头底座、采摘头外壳、采摘传动轴和采摘电机构成，一对采摘传动轴安装在采摘头底座与采摘头外壳间通过传动齿轮由采摘电机驱动旋转，采摘传动轴上装有柔性齿条，柔性齿条呈螺旋线分布在每根采摘传动轴上，两根采摘传动轴上的柔性齿条对称反向旋转。采摘头底座或采摘头外壳上有与伸缩臂连接的插口和采摘头出料口。所述环形轨道由互相垂直的平环和立环构成，机械臂底座骑跨在立环上，机械臂底座轴承在平环上滚动。所述收集斗和传送带有含进树干的缺口。所述采摘机构和分拣机构各配有一块活动底板。传送带和进料槽间设有倾斜过渡传送带，以便将采摘到的水果送到分级笼筒。分级笼筒有倾斜，进端高，出端低。所述集料箱分大中小三级。本专利技术的采摘和分拣过程如下：在枣树下的地面铺上活动垫板，将环形轨道设置在活动垫板上并确保平稳。将机械臂底座连同配套的环动电机、机械臂底座轴承等安装到环形轨道，接着安装机械臂支架及配套的纵向丝杆、纵向丝杆同步环、横向丝杆架及横向丝杆，伸缩电机，以及采摘头。环形轨道内安装收集斗和传送带。分级笼筒通过支架安装在活动垫上，用过渡传送带连接传送带和进料槽。连上各路导线和电器即可开始工作。环动电机、升降电机、采摘电机、传送带、过渡传送带，以及分拣电机等均可集中用遥控器进行控制。通过控制器将采摘头升到需要采摘的树枝高度，再通过横向伸缩杆把握将采摘头叉到果子处转动采摘头，树枝上的果子便被柔性齿条搓拔掉落到收集斗，再流进传送带传送给过渡传送带，最后经进料槽进入分级笼筒的内笼。由于内笼的笼条较疏稀，较小的枣粒便很快从笼条缝隙掉落到外笼，较大的枣粒则留在内笼中在推送螺旋的作用下被推送到尾端出口排出成为最大粒级的枣子。落入外笼的枣子中小于外笼的笼条间隙的又很快掉落到集料槽自动流进集料箱成为最小一级枣子；留在外笼中的枣子在推送螺旋作用下继续往前走，最后从外笼出口进入集料箱成为中级枣子。通过机械臂的升降和伸缩，以及在环形轨道上的转动，加上一定角度的人工调整就能将整颗树上的枣子采摘完。同时自动分成大中小三个不同的等级，方便市场销售，按质论价。重复同样的动作，就可以把一片枣林里的枣子采摘分拣完。采摘完毕，可把采摘机构和分拣机构分拆装箱装车，运往需要采摘的地方进行作业。因此，本专利技术能够对枣类水果进行从采摘、除杂、分拣到分级一次性自动完成，而且不损伤果树，采摘效率高，漏采率低，对果品保护好。本专利技术不仅适用于枣子的采摘分拣，同时还适用于果粒直径在1-5cm水果的采摘和分拣。附图说明图1是本专利技术采摘机构部分的立体图。图2是本专利技术分拣机构部分的立体图。图3是采摘机构部分另一侧面立体图。图4是采摘头、横向伸缩杆、横向丝杆架、横向丝杆和纵向丝杆同步环集成立体图。图5是采摘头立体图。图1-5中，各零部件的标号如下：1-纵向丝杆固定环；2-伸缩电机；3-横向丝杆；4-升降电机；5-纵向丝杆同步环；6-纵向丝杆；7-机械臂支架；8-横向伸缩杆；9-横向丝杆架；10-采摘头；11-环动电机；12-机械臂底座；13-环形轨道；14-环轨支架；15-计步器；16-收集斗；17-传送带；18-传送带挡板；19-横向丝杆同步环；20-柔性齿条；21-采摘传动轴；22-传动齿轮；23-采摘头出料口；24-采护拉头外壳；25-采摘头底座；26-采摘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枣类水果采摘分拣一体机，由采摘机构和分拣机构两部分组成，其特征在于所述采摘机构有环形轨道、机械臂支架和机械臂底座，环形轨道上装有机械壁底座，机械臂支架固定在机械臂底座上，机械臂底座上装有机械臂底座轴承并由环动电机驱动在环形轨道上转动，机械臂支架上装有由升降电机驱动的纵向丝杆，纵向丝杆装在与横向丝杆架连为一体的纵向丝杆同步环上作升降运动；横向丝杆装在横向丝杆架上由伸缩电机驱动，横向丝杆上装有与横向伸缩杆连体的横向丝杆同步环，横向伸缩杆上装有采摘头；环形轨道内装有收集斗和传送带收集采摘掉落的水果并输送给分拣机构；所述分拣机构有分级笼筒、分拣器支架和进料槽，分级笼筒由外笼和内笼，内、外笼条间有推送螺旋，外笼条密内笼条疏，外笼条前端固定于前固定环，后端固定于后固定环；内笼条中部固定于推送螺旋，后端固定于内笼条后固定环；内笼后端伸出外笼，进料槽自内笼前端伸入，外笼下部、外笼出口和内笼出口有集料槽或/和集料箱；前固定环和后固定环上有承传滚道，通过轴承和分拣电机驱动分级笼筒转动；环动电机、升降电机、伸缩电机、采摘电机、传送带电机和分拣电机与控制芯片间有电连接。

【技术特征摘要】
1.一种枣类水果采摘分拣一体机，由采摘机构和分拣机构两部分组成，其特征在于所述采摘机构有环形轨道、机械臂支架和机械臂底座，环形轨道上装有机械壁底座，机械臂支架固定在机械臂底座上，机械臂底座上装有机械臂底座轴承并由环动电机驱动在环形轨道上转动，机械臂支架上装有由升降电机驱动的纵向丝杆，纵向丝杆装在与横向丝杆架连为一体的纵向丝杆同步环上作升降运动；横向丝杆装在横向丝杆架上由伸缩电机驱动，横向丝杆上装有与横向伸缩杆连体的横向丝杆同步环，横向伸缩杆上装有采摘头；环形轨道内装有收集斗和传送带收集采摘掉落的水果并输送给分拣机构；所述分拣机构有分级笼筒、分拣器支架和进料槽，分级笼筒由外笼和内笼，内、外笼条间有推送螺旋，外笼条密内笼条疏，外笼条前端固定于前固定环，后端固定于后固定环；内笼条中部固定于推送螺旋，后端固定于内笼条后固定环；内笼后端伸出外笼，进料槽自内笼前端伸入，外笼下部、外笼出口和内笼出口有集料槽或/和集料箱；前固定环和后固定环上有承传滚道，通过轴承和分拣电机驱动分级笼筒转动；环动电机、升降电机、伸缩电机、采摘电机、传送带电机和分拣电机与控制芯片间有电连接。2.根据权利要求1所述枣类...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏艳萍，彭俊梁，何波，张文斌，王鸿钧，马安厅，江洁，俞利宾，闵洁，吴昊，毛慧珍，普亚松，
申请(专利权)人：红河学院，
类型：发明
国别省市：云南,53