一种高位水果采摘与收集一体机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高位水果采摘与收集一体机，包括：伸缩机构、安装在伸缩机构前端的采摘机构以及通过尼龙布管滑道与采摘机构相连接的收集机构，伸缩机构包括第一气缸、第二气缸、万向联轴器、轴承与轴承座和支架，采摘机构包括外筒、内筒、光电开关、夹具固定圈、刀具固定圈、连接件、摄像头、轴承和步进电机，收集机构包括尼龙布管滑道、第一输送机、第二输送机、收集框、缓冲软板。本高位水果采摘与收集一体机通过伸缩机构、采摘机构和收集机构之间的配合，可以实现采摘机构的精准移动以及高位水果的自动采摘和收集，并且可以防止采摘时对水果造成损伤，能安全解决果农高位采摘危险和低效率的现状。

A high position fruit picking and collecting machine

The utility model provides a high-position fruit picking and collecting machine, which comprises a telescopic mechanism, a picking mechanism installed at the front end of the telescopic mechanism and a collecting mechanism connected with the picking mechanism through a nylon cloth pipe slideway. The telescopic mechanism comprises a first cylinder, a second cylinder, a universal coupling, a bearing and a bearing seat and a branch. The collecting mechanism includes outer barrel, inner barrel, photoelectric switch, fixture fixing ring, tool fixing ring, connector, camera, bearing and stepping motor. The collecting mechanism includes nylon pipe slide, first conveyor, second conveyor, collecting frame and cushioning soft plate. The high-level fruit picking and collecting machine can realize the precise movement of the picking mechanism and the automatic picking and collecting of the high-level fruit through the cooperation of the telescopic mechanism, the picking mechanism and the collecting mechanism, and can prevent the damage to the fruit during picking, and can safely solve the danger and inefficiency of high-level picking of fruit farmers. Shape.

【技术实现步骤摘要】
一种高位水果采摘与收集一体机
本技术涉及农作物采摘设备
，具体涉及一种高位水果采摘与收集一体机。
技术介绍
在水果的生产作业中，收获采摘时整个生产中最耗时最费力的一个环节。水果收获期间需要投入的劳力占种植过程的50％～70％。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作。但是由于采摘作业环境和操作的复杂性，水果采摘的自动化程度仍然很低，目前国内水果的采摘作业基本上还是手工完成。很多国家随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，劳动力不仅成本高，而且还越来越不容易得到，而人工收获水果所需的成本在水果的整个生产成本中所占的比例竟高达33％～50％。高枝水果的采摘还带有一定的危险性。因此实现水果收获的的机械化变得越来越迫切，发展机械化的收获技术研究开发水果采摘机器具有重要的意义。公开号为：CN105313106A的中国专利公开了一种“基于非均布并联机构的水果采摘装置”，包括定平台、四台电机、四组控制臂、动平台、末端采摘机构和控制系统；定平台竖直放置，四台电机均经各自的控制臂与位于定平台前方的动平台相连接，动平台前部安装有用于采摘水果的末端采摘机构，四台电机和末端采摘机构均与控制系统连接。该装置可任意角度控制末端采摘机构对水果的位置定位，任意角度摘果，大大减小采摘机构的惯性和增加采摘机构的精确性；采摘时能减少水果损伤，具有灵活、精确、快速、低损伤的水果采摘优势。但是该采摘装置结构复杂，而且控制繁琐，采摘时对准水果操作困难。另外，公开号为：CN206547355U的中国专利公开了“一种农用半自动水果采摘装置”，该装置实现了农用电动三轮车与半自动水果采摘装置的对接，减小了果农的劳动强度，缩短了采摘时间，增强了采摘作业的安全性，降低了劳动成本。但是该装置在采摘高处水果时，在水果下落的过程中容易造成水果的损伤，并且采摘时对准水果操作比较困难。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出了一种高位水果采摘与收集一体机，集采摘、收集于一体，适合采摘高度较高的果树上的成果，并且可以防止采摘时对水果造成损伤。为实现上述技术方案，本技术提供的一种高位水果采摘与收集一体机，包括：伸缩机构，所述伸缩机构包括第一气缸、第二气缸、万向联轴器、轴承与轴承座和支架，所述第二气缸竖直安装在机架台面上，第二气缸的前端部通过支架倾斜固定的在第二气缸的伸缩轴上，轴承与轴承座固定在机架台面上，第一气缸的尾部通过万向联轴器与轴承座内的轴承连接；采摘机构，所述采摘机构安装在伸缩机构第一气缸的顶部，所述采摘机构包括外筒、内筒、光电开关、夹具固定圈、刀具固定圈、连接件、摄像头、轴承和步进电机，所述内筒套接在外筒内，所述外筒和内筒的侧壁上设置有相匹配的圆孔，步进电机安装在内筒的后侧且步进电机的输出轴与内筒后侧端面连接，轴承安装在外筒和内筒后端面的衔接处，夹具固定圈通过连接件固定在内筒的前侧端面上，刀具固定圈安装在夹具固定圈的前侧端面上，刀具固定圈和夹具固定圈上均安装有光电开关，摄像头安装在外筒的前侧端面上；收集装置，所述收集装置包括尼龙布管滑道、第一输送机、第二输送机、收集框、缓冲软板，所述第二输送机安装在机架的下方，尼龙布管滑道的上端口与采摘机构内筒的圆孔连接，尼龙布管滑道的下端口设置在第二输送机的上方，第一输送机安装在第二输送机的尾部，所述第一输送机竖直设置，第一输送机上安装有多个间隔等距分布的缓冲软板，收集框安装在第一输送机的正下方。在实际的采摘过程中，通过安装在采摘机构上的摄像头可以实时传输采摘画面，并通过调节伸缩机构上的第一气缸可以调节采摘机构的上下位置，通过第二气缸可以调节采摘机构的倾斜采摘角度，从而方便对采摘机构位置的精确调节。当通过第一气缸和第二气缸将采摘机构中的内套筒将水果套住以后，安装在刀具固定圈上的光电开关检测到水果的枝茎，然后通过控制步进电机带动内筒相对于外筒旋转，并且带动安装在内筒前端的刀具固定圈动作，使得安装在刀具固定圈内的刀片将水果的枝茎剪断，被剪断的水果通过尼龙布管滑道进入第二输送机上方，第二输送机采用软材质的皮带输送机，可以防止水果下落过程中造成损坏，第二输送机将收集的水果输送至第一输送机的缓冲软板上，第一输送机驱动缓冲软板上下转动，并将收集到的水果缓慢的输送至收集框内，从而实现采摘、收集一体化，并且可以防止采摘时对水果造成损伤。优选的，所述刀具固定圈包括外动圈、中间定圈、多个环形分布的刀片和内动圈，所述外动圈固定在夹具固定圈上，中间定圈安装在外动圈与内动圈之间，刀片的外侧通过外铰支点铰接在外动圈上，中间定圈上设置有铰点滑道，刀片的内侧通过内铰支点铰接在中间定圈上，刀片的外铰支点可沿铰点滑道滑动。在实际的采摘过程中，当光电开关检测到水果枝茎进入到刀具固定圈的内动圈后，由步进电机带动外动圈转动一定的角度，外动圈通过连接件带动内动圈转动一定的角度，刀片通过内铰支点的转动进行展开，同时外铰支点在铰点滑道中沿轨迹进行滑动，从而实现刀片的展开和回缩，步进电机的运动方式则由PLC来进行控制。优选的，所述收集框的底部设置有电动转盘，收集框通过多根导柱固定在电动转盘上并且通过导套固定，收集框的底部与电动转盘之间安装有缓冲弹簧，通过电动转盘可以带动收集框整体转动，使得收集后的水果均匀分布，防止水果扎堆聚集，通过缓冲弹簧可以根据收集框内水果的重量自动控制收集框的高度，以达到较好的缓冲效果。优选的，所述机架上安装有屏幕支架，监控显示屏安装在所述屏幕支架上，所述监控显示屏与采摘机构上的摄像头信号连接，通过监控显示屏可以实时监测高处水果的位置，方便根据监控显示屏的画面调节采摘机构的位置。优选的，所述第一气缸的尾部安装有操作盘，所述操作盘上设置有控制第一气缸和第二气缸伸降及步进电机工作的按键，在实际的采摘过程中，用户只需根据监控显示屏上的画面然后通过操作盘上的按键控制第一气缸、第二气缸的伸降将采摘机构将水果套住，最后按下步进电机按键，使得采摘机构内的刀片将水果枝茎剪断即可。优选的，所述第二气缸的底部安装有弹簧减震万向轮，通过弹簧减震万向轮可以使得第二气缸实现360°的转向，以便扩大采摘机构的活动范围。优选的，所述第二输送机的后侧及左右两个端侧上均安装有亚克力隔板，通过亚克力隔板可以防止水果从尼龙布管滑道滑落后掉出第二输送机。优选的，所述机架下方安装有空气压缩机，所述空气压缩机通过管道分别与第一气缸和第二气缸连接，空气压缩机用于为第一气缸和第二气缸提供气源。优选的，本高位水果采摘与收集一体机还包括二位三通电磁阀、单向节流阀、三位五通电磁阀和气动三联件，空气压缩机产生的气体通过气动三联件分别与第一气缸和第二气缸进气端连接，两个三位五通电磁阀分别安装在第一气缸和第二气缸的进气管上，用于改变气流入口，实现气缸往返运动，两个二位三通电磁阀分别安装在第一气缸和第二气缸的出气管上，用于改变泄气路径，实现两个不同速度的往返，单向节流阀安装在第一气缸和第二气缸的出气管上，所有二位三通电磁阀、单向节流阀、三位五通电磁阀均由相应PLC控制电路控制，以便实现采摘机构位置的自动调节。本技术提供的一种高位水果采摘与收集一体机的有益效果在于：1)本高位水果采摘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高位水果采摘与收集一体机，其特征在于包括：伸缩机构，所述伸缩机构包括第一气缸、第二气缸、万向联轴器、轴承与轴承座和支架，所述第二气缸竖直安装在机架台面上，第二气缸的前端部通过支架倾斜固定的在第二气缸的伸缩轴上，轴承与轴承座固定在机架台面上，第一气缸的尾部通过万向联轴器与轴承座内的轴承连接；采摘机构，所述采摘机构安装在伸缩机构第一气缸的顶部，所述采摘机构包括外筒、内筒、光电开关、夹具固定圈、刀具固定圈、连接件、摄像头、轴承和步进电机，所述内筒套接在外筒内，所述外筒和内筒的侧壁上设置有相匹配的圆孔，步进电机安装在内筒的后侧且步进电机的输出轴与内筒后侧端面连接，轴承安装在外筒和内筒后端面的衔接处，夹具固定圈通过连接件固定在内筒的前侧端面上，刀具固定圈安装在夹具固定圈的前侧端面上，刀具固定圈和夹具固定圈上均安装有光电开关，摄像头安装在外筒的前侧端面上；收集装置，所述收集装置包括尼龙布管滑道、第一输送机、第二输送机、收集框、缓冲软板，所述第二输送机安装在机架的下方，尼龙布管滑道的上端口与采摘机构内筒的圆孔连接，尼龙布管滑道的下端口设置在第二输送机的上方，第一输送机安装在第二输送机的尾部，所述第一输送机竖直设置，第一输送机上安装有多个间隔等距分布的缓冲软板，收集框安装在第一输送机的正下方。...

【技术特征摘要】
1.一种高位水果采摘与收集一体机，其特征在于包括：伸缩机构，所述伸缩机构包括第一气缸、第二气缸、万向联轴器、轴承与轴承座和支架，所述第二气缸竖直安装在机架台面上，第二气缸的前端部通过支架倾斜固定的在第二气缸的伸缩轴上，轴承与轴承座固定在机架台面上，第一气缸的尾部通过万向联轴器与轴承座内的轴承连接；采摘机构，所述采摘机构安装在伸缩机构第一气缸的顶部，所述采摘机构包括外筒、内筒、光电开关、夹具固定圈、刀具固定圈、连接件、摄像头、轴承和步进电机，所述内筒套接在外筒内，所述外筒和内筒的侧壁上设置有相匹配的圆孔，步进电机安装在内筒的后侧且步进电机的输出轴与内筒后侧端面连接，轴承安装在外筒和内筒后端面的衔接处，夹具固定圈通过连接件固定在内筒的前侧端面上，刀具固定圈安装在夹具固定圈的前侧端面上，刀具固定圈和夹具固定圈上均安装有光电开关，摄像头安装在外筒的前侧端面上；收集装置，所述收集装置包括尼龙布管滑道、第一输送机、第二输送机、收集框、缓冲软板，所述第二输送机安装在机架的下方，尼龙布管滑道的上端口与采摘机构内筒的圆孔连接，尼龙布管滑道的下端口设置在第二输送机的上方，第一输送机安装在第二输送机的尾部，所述第一输送机竖直设置，第一输送机上安装有多个间隔等距分布的缓冲软板，收集框安装在第一输送机的正下方。2.根据权利要求1所述的高位水果采摘与收集一体机，其特征在于：所述刀具固定圈包括外动圈、中间定圈、多个环形分布的刀片和内动圈，所述外动圈固定在夹具固定圈上，中间定圈安装在外动圈与内动圈之间，刀片的外侧通过外铰支点铰接在外动圈上，中间定圈上设置有铰点滑道，刀片的内侧通过内铰支点铰接在中间定圈上，刀片的外铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张日红，卢文艺，周鹏宇，方劲松，朱立学，何中杰，林振坚，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：新型
国别省市：广东,44