一种旋转切割式的香蕉收割机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋转切割式的香蕉收割机，包括机械臂、夹持机构、旋转切割机构、控制机构和收割袋，所述夹持机构安装于机械臂上端并可抓紧或张开香蕉果轴，所述旋转切割机构安装于机械臂上且可沿机械臂上下运动并位于夹持机构正下方，旋转切割机构通过从上到下、旋转切割的方式将香蕉柄从香蕉轴上切割下来，所述收割袋安装于机械臂上并位于旋转切割机构正下方。本实用新型专利技术利用夹持机构抱紧固定香蕉轴、再利用弧形刀片沿刀片轨道高速旋转切割香蕉柄，且同时通过竖向驱动装置带动向下移动切割香蕉柄，实现对香蕉串从上往下采摘香蕉，具有高效、省力省时、节约成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转切割式的香蕉收割机
本技术涉及果蔬收割
，具体涉及一种旋转切割式的香蕉收割机。
技术介绍
目前，香蕉采摘一般是采用人工采收和机械采收两种方式，人工采收一般由2到3人组成一组，其中1人负责割断穗杆，1人负责缚果梳，1人负责将果梳搬至加工坊。这种采收方式由于香蕉果实的脆弱性，整个采收、搬运过程人们必须小心翼翼并且全靠人力完成，除此之外，香蕉还因受天气严重影响需要在有限时间内完成香蕉收获，人工采收方式既费工又有费时，严重影响香蕉收获进程。现有公开的机械采收方式有如CN109757199A公开了《一种分批采摘香蕉的机械手》，包括杆身、安装座和香蕉分梳切刀，所述安装座上设有夹持器和弹射器，夹持器具有两个可靠拢或张开的爪子，香蕉分梳切刀安装在弹射器上，夹持器的开口方向以及香蕉分梳切刀的弹射方向均朝向下方，当两个爪子夹持果柄时香蕉分梳切刀贴合在果轴上。夹持器固定连接这果柄，香蕉分梳切刀由弹射器推动，瞬间完成切断果梳和果轴的联系，由于夹持器夹持着果柄，切割后的香蕉可以由杆身运动而被向上提起。此机械手能够从上往下切出一把把的香蕉，不需要切断果轴，能保留位于果轴底部的尚未成熟的或是尺寸偏小的香蕉，除了减少浪费，还便于在同一批次中采摘的尺寸大小近似的香蕉。但是上述装置存在以下缺点：1、该方案利用夹持器的爪子夹持果柄，因通常一把香蕉达几公斤重，存在不易夹紧而滑落损伤果实的问题，即使不滑落，也易夹伤上果柄，间接影响香蕉的品质；另外果实和果柄的距离很紧，爪子容易损伤果实，直接影响香蕉的品质。2、该方案没有公开香蕉分梳刀的结构，香蕉果柄一般程弧形，香蕉分梳刀的形状需要与香蕉果柄相似与切合，才能将一把香蕉完整切割，显然，该技术方案未能解决此问题。现有公开的机械采收方式又如CN103141321B公开了《一种回转式香蕉落梳机》，包括机架、电机、第一齿轮、第二齿轮、轴承、轴套、刀盘、刀架、第一落梳刀和第二落梳刀；机架上表面固接轴套，轴套固定轴承内圈，轴承内圈位置为夹持孔，轴承的外圈固定第二齿轮，在第二齿轮的上端面固定刀盘，刀盘上固定刀架，刀架上固定第一落梳刀和第二落梳刀，电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮进行旋转运动。本专利技术具有结构简单、操作简便、减少体力劳动、缩短加工周期、提高香蕉产后处理效率及减少香蕉表面损伤等特点。但是上述装置存在以下缺点：1、香蕉穗杆通常为弯曲状，并且果柄有一定厚度，在旋转切割，易于切裂果柄造成果把散开，还会损伤果实。2、在收割过程中，香蕉穗杆向下运动中，因香蕉梳的重量和向下拉力的作用，易于损伤香蕉树甚至香蕉穗杆而无法完成收割。3、该装置仅实现了香蕉果穗收割的半自动机械化，仍需要其人力将香蕉穗杆插入夹持孔内，效率提高效果有限。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种可精准切割香蕉串而不致其损伤，且收割效率高的旋转切割式的香蕉收割机。为解决上述技术问题，本技术提供了一种旋转切割式的香蕉收割机，包括机械臂；夹持机构，所述夹持机构安装于机械臂上并可抓紧或张开香蕉果轴；旋转切割机构，所述旋转切割机构安装于机械臂上且可沿机械臂上下运动并位于夹持机构正下方，其包括弧形刀片、与弧形刀片形状相同的刀片轨道、刀片开合驱动装置和竖向驱动装置；所述弧形刀片的上端安装于刀片轨道内、并沿其周向开设有齿状带，弧形刀片的弧长大于刀片轨道缺口部分的弧长；所述刀片轨道通过滑块与竖向驱动装置连接；所述刀片开合驱动装置安装于所述滑块内，其包括刀片电机，所述刀片电机的输出轴与一锥型齿轮连接带动其旋转，所述锥型齿轮与一刀片齿轮啮合带动其旋转，该刀片齿轮与一刀片链条啮合带动刀片链条运动，刀片链条通过1组直线齿轮张紧，刀片链条与齿状带啮合控制优弧形刀片的旋转；所述竖向驱动装置通过所述滑块连接于机械臂上且可沿机械臂上下运动；控制机构通过有线或无线方式与夹持机构和旋转切割机构连接并控制其运动；收割袋，所述收割袋安装于机械臂上并位于旋转切割机构正下方。本技术的旋转切割机构在夹持机构抓紧香蕉果轴时，弧形刀片转出刀片轨道贴合香蕉果轴，然后在刀片旋转驱动装置的带动下实现优弧形刀片的快速旋转，同时在竖向驱动装置的带动下旋转切割机构沿着机械臂下滑，实现香蕉果柄的切割，切割后的香蕉果柄落入收割袋中，完成香蕉的收割过程。所述弧形刀片的弧长可以为劣弧，此时，刀片轨道的弧长为优弧，且弧形刀片的弧长大于刀片轨道缺口部分的弧长；弧形刀片的弧长可以为优弧，这时刀片轨道的弧长可以为优弧或劣弧，只要弧形刀片的弧长大于刀片轨道缺口部分的弧长即可。在本优选技术方案中，为了进一步提高收割效率和切口的平整度，所述弧形刀片的弧长为优弧且与刀片轨道的弧长相等。为了使弧形刀片的旋转更稳定，优选的，所述刀片轨道沿其周向开可以设有与齿状带匹配的槽口，所述齿状带穿过槽口与刀片链条啮合。所述竖向驱动装置可以为由链条、皮带或爬升齿条，加上电机、齿轮等结构组成的直线驱动装置；在本技术优选的技术方案中，为提高旋转切割机构移动的稳定性，进一步减少香蕉果实被优弧形刀片损伤的可能性，为由皮带、电机、齿轮等结构组成的直线驱动装置，具体为竖向驱动装置包括竖向电机，所述竖向电机的输出轴与竖向主动轮固定连接，所述竖向主动轮通过竖向皮带与安装在机械臂上端的竖向从动轮连接，所述滑块连接在竖向皮带上，且滑块的一端嵌入机械臂的滑轨内。为了使本收割机可以从香蕉串的任意角度收割香蕉，以提高收割的效率和减少对香蕉果实的损伤，本技术优选的技术方案还可以包括旋转底座，所述旋转底座安装于行驶小车的前部，其包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴与旋转主动齿轮固定连接带动其转动，所述旋转主动齿轮通过一旋转链条与旋转从动齿轮连接带动其转动，所述机械臂的底端固定于旋转从动齿轮的轴孔中。为了可以确保夹持机构可以抱紧香蕉果轴，以便于收割，上述方案优选的，所述夹持机构可以包括夹持电机，所述夹持电机的输出轴与一夹持齿轮固定连接带动其转动，所述夹持齿轮与一传动齿条的一端啮合带动其前后移动，传动齿条的另一端两侧分别与1根第一连杆的一端铰接带动其里外移动，2根第一连杆的另一端分别与1根第二连杆铰接带动其里外移动，2根第二连杆分别与机械抓的一抓牙铰接带动机械抓张合。上述方案优选的，所述机械爪张开范围可以大于寻常香蕉果轴的直径，抱合范围可以略小于寻常香蕉果轴的直径。为了可以更方便的观察夹持机构和旋转切割机构与香蕉树的距离及抱合程度，以实现更精准捕捉香蕉串，上述方案优选的，还可以包括至少1个高清摄像头，高清摄像头安装于刀片轨道顶部，并与控制机构通过有线或者无线方式连接。上述方案优选的，所述控制机构可以包括屏幕，高清摄像头通过有线或者无线方式与屏幕连接。为了使优弧形刀片旋转更顺利，上述方案优选的，所述刀片轨道内可以设有若干的滚珠，所述滚珠设置于优弧形刀片和刀片轨道内壁之间。本技术的有益效果：1、利用弧形刀片沿刀片轨道高速旋转切割香蕉柄，且同时通过竖向驱动装置带动向下移动切割香蕉柄，实现对香蕉串从上往下高效采摘香本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转切割式的香蕉收割机，其特征在于：包括/n机械臂(1)；/n夹持机构(2)，所述夹持机构(2)安装于机械臂(1)上并可抓紧或张开香蕉果轴；/n旋转切割机构(3)，所述旋转切割机构(3)安装于机械臂(1)上且可沿机械臂(1)上下运动并位于夹持机构(2)正下方，其包括弧形刀片(3-1)、与弧形刀片(3-1)形状相同的刀片轨道(3-2)、刀片旋转驱动装置(3-3)和竖向驱动装置(3-4)；/n所述弧形刀片(3-1)的上端安装于刀片轨道(3-2)内、并沿其周向开设有齿状带，弧形刀片(3-1)的弧长大于刀片轨道(3-2)缺口部分的弧长；/n所述刀片轨道(3-2)通过滑块(3-4-5)与竖向驱动装置(3-4)连接；/n所述刀片旋转驱动装置(3-3)安装于所述滑块(3-4-5)内，其包括刀片电机(3-3-1)，所述刀片电机(3-3-1)的输出轴与一锥型齿轮(3-3-2)连接带动其旋转，所述锥型齿轮(3-3-2)与一刀片齿轮(3-3-3)啮合带动其旋转，该刀片齿轮(3-3-3)与一刀片链条(3-3-4)啮合带动刀片链条(3-3-4)运动，刀片链条(3-3-4)通过1组直线齿轮(3-3-5)张紧，刀片链条(3-3-4)与齿状带啮合控制弧形刀片(3-1)的旋转；/n所述竖向驱动装置(3-4)通过所述滑块(3-4-5)连接于机械臂(1)上且可沿机械臂(1)上下运动；/n控制机构(4)通过有线或无线方式与夹持机构(2)和旋转切割机构(3)连接并控制其运动；/n收割袋(5)，所述收割袋(5)安装于机械臂(1)上并位于旋转切割机构(3)正下方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种旋转切割式的香蕉收割机，其特征在于：包括
机械臂(1)；
夹持机构(2)，所述夹持机构(2)安装于机械臂(1)上并可抓紧或张开香蕉果轴；
旋转切割机构(3)，所述旋转切割机构(3)安装于机械臂(1)上且可沿机械臂(1)上下运动并位于夹持机构(2)正下方，其包括弧形刀片(3-1)、与弧形刀片(3-1)形状相同的刀片轨道(3-2)、刀片旋转驱动装置(3-3)和竖向驱动装置(3-4)；
所述弧形刀片(3-1)的上端安装于刀片轨道(3-2)内、并沿其周向开设有齿状带，弧形刀片(3-1)的弧长大于刀片轨道(3-2)缺口部分的弧长；
所述刀片轨道(3-2)通过滑块(3-4-5)与竖向驱动装置(3-4)连接；
所述刀片旋转驱动装置(3-3)安装于所述滑块(3-4-5)内，其包括刀片电机(3-3-1)，所述刀片电机(3-3-1)的输出轴与一锥型齿轮(3-3-2)连接带动其旋转，所述锥型齿轮(3-3-2)与一刀片齿轮(3-3-3)啮合带动其旋转，该刀片齿轮(3-3-3)与一刀片链条(3-3-4)啮合带动刀片链条(3-3-4)运动，刀片链条(3-3-4)通过1组直线齿轮(3-3-5)张紧，刀片链条(3-3-4)与齿状带啮合控制弧形刀片(3-1)的旋转；
所述竖向驱动装置(3-4)通过所述滑块(3-4-5)连接于机械臂(1)上且可沿机械臂(1)上下运动；
控制机构(4)通过有线或无线方式与夹持机构(2)和旋转切割机构(3)连接并控制其运动；
收割袋(5)，所述收割袋(5)安装于机械臂(1)上并位于旋转切割机构(3)正下方。


2.根据权利要求1所述的旋转切割式的香蕉收割机，其特征在于：所述弧形刀片(3-1)的弧长为优弧且与刀片轨道(3-2)的弧长相等。


3.根据权利要求1所述的旋转切割式的香蕉收割机，其特征在于：所述刀片轨道(3-2)沿其周向开设有与齿状带匹配的槽口，所述齿状带穿过槽口与刀片链条(3-3-4)啮合。


4.根据权利要求1所述的旋转切割式的香蕉收割机，其特征在于：所述竖向驱动装置(3-4)包括竖向电机(3-4-1)，所述竖向电机(3-4-1)的输出轴与竖向主...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩海媚，韦茗中，石捷，韦义康，黄武松，马政锋，刘宇丹，汪水丽，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45