一种苹果防碰撞分级收集机及其苹果收集方法技术

本发明专利技术公开了一种苹果防碰撞分级收集机及其苹果收集方法，包括分级防撞管道机构和收集机构；分级防撞管道机构包括分级防撞管道；分级防撞管道的主管内位于每根支管的入料口下方均设有分级器件；最顶部分级器件上方以及最底部分级器件下方均设有防撞器件一；每根支管的内壁设有防撞器件二；主管和每根支管底端均设有一个收集机构。本发明专利技术通过分级防撞管道的主管和多根支管结合分级器件对不同直径苹果进行分级收集，分级等级可通过更换不同内径的环形气囊实现；防撞器件使苹果在分级防撞管道内各个位置处均不会碰撞到刚性构件；收集机构中收集管的环形气囊结合收集管的升降，使苹果以无初速度的形式进入收集框内，将苹果的碰撞损伤降到最低。撞损伤降到最低。撞损伤降到最低。

【技术实现步骤摘要】
一种苹果防碰撞分级收集机及其苹果收集方法


[0001]本专利技术属于农业机械
，具体涉及一种苹果防碰撞分级收集机及其苹果收集方法。

技术介绍

[0002]随着我国农业生产技术的不断进步，以及苹果新品种的引进和研发，我国已经成为世界苹果生产第一大国，产量占全球苹果总产量的65％。在整个苹果种植过程中，需要大量的劳动力投入。另外，对于苹果采摘收集工作，由于采摘工作季节性强，需要在短时间内采摘所有苹果，劳动强度大，若不及时完成采摘工作，会导致经济损失。在采摘过程中，为满足贮藏、运输、售卖的要求，需尽量避免苹果破损且需要根据大小分级。
[0003]目前，我国苹果采摘收集主要通过手工完成，能满足少损伤和分级要求，但劳动强度大。而对于实现苹果采摘过程的机构研究，大多集中在采摘抓取的动作上，对于苹果分级收集并防撞的研究涉及甚少。现有对于苹果防撞的专利中，有涉及一种笛卡尔直角坐标系机构，机构复杂且忽略了在分级之后不同苹果大小还存在差距，从而也不能避免苹果碰撞。另外，也有一种旋转机构，在刚性扇形结构上包裹一层衬布接住掉落的苹果，并使苹果滚到框内，但掉落速度大，不可避免与其余苹果产生碰撞。
[0004]因此设计一种能够完成苹果收集过程中防碰撞的分级收集机已成为我国苹果采摘领域发展的迫切需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种苹果防碰撞分级收集机及其苹果收集方法，收集已被摘下的苹果，能够极大程度上保证苹果无损地输送到各收集框内，且实现分级收集。
[0006]本专利技术一种苹果防碰撞分级收集机，包括分级防撞管道机构和收集机构。所述的分级防撞管道机构包括分级防撞管道、分级器件、防撞器件一和防撞器件二；所述的分级防撞管道固定在机架上；分级防撞管道设有一体成型的主管和n根支管，n≥2；所有支管的入料口均与主管连通，且各支管的入料口所在高度均不相同；所述主管的内壁位于每根支管的入料口下方位置均设有一个分级器件，且在最顶部分级器件上方以及最底部分级器件下方均设有若干防撞器件一；每根支管的内壁设有若干防撞器件二；所述的分级器件包括环形气囊、位于环形气囊上方的月形气囊和位于月形气囊上方的光电传感器；分级器件的环形气囊、月形气囊和光电传感器通过一个固定环与主管固定；所述的防撞器件一和防撞器件二均包括环形气囊和位于环形气囊上方的光电传感器；防撞器件一的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与主管固定，防撞器件二的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与支管固定；环形气囊的整个外侧与固定环固定；月形气囊的一侧与固定环固定，另一侧自由设置；主管由上至下排布的分级器件中的环形气囊内径逐渐减小。
[0007]所述分级防撞管道的主管和每根支管底端均设有一个收集机构；所述的收集机构包括直线运动机构和收集框；所述的直线运动机构包括收集管、防撞器件三、升降气缸、光
杆、连接块和直线轴承；所述的收集管外固定有连接块；连接块与固定在机架上的光杆通过直线轴承连接，并与升降气缸的推杆固定；升降气缸的缸体固定在机架上；升降气缸的推杆竖直设置；收集管的内壁设有多个防撞器件三，其中一个防撞器件三位于收集管的最底端位置处；所述的防撞器件三包括环形气囊和位于环形气囊上方的光电传感器；防撞器件三的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与收集管固定；收集管的底部设有收集框。收集机构的收集管顶端与主管或对应的一根支管底端对齐。
[0008]优选地，所述的光电传感器采用漫反射式光电传感器。
[0009]优选地，所述的环形气囊、月形气囊和升降气缸均通过气管以及换向阀与气泵连接，光电传感器的信号输出端与控制器连接；气泵由控制器控制。
[0010]优选地，所述收集管的底部设有弯管段。
[0011]优选地，还包括旋转底座；所述的旋转底座包括挡板、转台、凸轮扳手、轴、回转气缸、推力轴承和底板；所述的转台通过推力轴承支承在底座上，并与回转气缸的转子固定；回转气缸的定子与底座固定；回转气缸通过气管以及换向阀与气泵连接；所述的挡板固定在转台上；所述的轴与挡板正对设置，并固定在转台上；所述的凸轮扳手与轴过渡配合；凸轮扳手朝向挡板的一端设有一体成型的凸轮；每个收集机构的收集框置于对应一个旋转底座的转台上，且位于对应一个旋转底座的挡板和凸轮扳手之间。
[0012]该苹果防碰撞分级收集机的苹果收集方法，具体如下：
[0013]将待分级苹果由分级防撞管道的主管顶端放入，先由上至下依次落到主管内位于最顶部分级器件上方的各防撞器件一上；当苹果通过各防撞器件一落到最顶部分级器件上后，直径较小的苹果落入下一个分级器件上，不能通过最顶部分级器件的苹果则被推入对应的支管内；之后各级分级器件对苹果进行分级，不能通过各级分级器件的苹果被推入对应级别的支管内；通过最后一级分级器件的苹果则再由上至下依次落到主管内位于最底部分级器件下方的各防撞器件一上，之后由主管输出至主管下方的收集机构内；而进入支管内的苹果由上至下依次落到支管内的各防撞器件二上后，由支管输出至支管下方的收集机构内；各收集机构中，收集管内最顶部防撞器件三上落入苹果后，升降气缸驱动连接块和收集管沿着光杆下降，收集管下降到位后，收集管内的苹果由上至下依次落到剩余防撞器件三上，之后落入收集框内；最后，升降气缸驱动连接块和收集管上升复位；其中，升降气缸驱动连接块和收集管下降的高度每过预设时间减小一个预设步长。
[0014]其中，防撞器件一、防撞器件二或防撞器件三上落入苹果时，均进行如下操作：光电传感器检测到苹果，将检测信号传给控制器，控制器判别下方一个防撞器件一、防撞器件二、防撞器件三或分级器件的光电传感器未检测到苹果后，经过预设时间再控制换向阀换向，使环形气囊放气，苹果落下后光电传感器未检测到苹果，控制器控制换向阀再次换向，使环形气囊充气。
[0015]其中，苹果落入分级器件上不能通过时，分级器件进行如下操作：分级器件的光电传感器检测到苹果，控制器判别下方一个分级器件或防撞器件一的光电传感器未检测到苹果后，控制与月形气囊连接的换向阀换向，使月形气囊充气，将苹果推入对应的支管内，随后控制与月形气囊连接的换向阀再次换向，使月形气囊放气。
[0016]优选地，将机架固定在苹果采摘车上，在分级防撞管道的主管顶端固定机械手臂；由机械手臂采摘苹果，并送入分级防撞管道的主管内。
[0017]优选地，收集框被夹紧在转台上的挡板与凸轮扳手之间，转台在回转气缸驱动下保持匀速旋转，使苹果均匀分散在收集框内；收集框收集满苹果后，旋转凸轮扳手，即可松开收集满苹果的收集框，更换空的收集框夹紧在转台上的挡板与凸轮扳手之间。
[0018]本专利技术具有的有益效果是：
[0019]1、本专利技术通过分级防撞管道的主管和多根支管结合分级器件对不同直径的苹果进行分级收集，分级等级和大小设定可通过更换不同内径的环形气囊实现。
[0020]2、本专利技术通过在分级防撞管道的主管和每根支管内设置带环形气囊的防撞器件，使苹果在分级防撞管道内各个位置处均不会碰撞到刚性构件；进一步，分级防撞管道的主管和每根支管底端均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苹果防碰撞分级收集机，包括收集机构，其特征在于：还包括分级防撞管道机构；所述的分级防撞管道机构包括分级防撞管道、分级器件、防撞器件一和防撞器件二；所述的分级防撞管道固定在机架上；分级防撞管道设有一体成型的主管和n根支管，n≥2；所有支管的入料口均与主管连通，且各支管的入料口所在高度均不相同；所述主管的内壁位于每根支管的入料口下方位置均设有一个分级器件，且在最顶部分级器件上方以及最底部分级器件下方均设有若干防撞器件一；每根支管的内壁设有若干防撞器件二；所述的分级器件包括环形气囊、位于环形气囊上方的月形气囊和位于月形气囊上方的光电传感器；分级器件的环形气囊、月形气囊和光电传感器通过一个固定环与主管固定；所述的防撞器件一和防撞器件二均包括环形气囊和位于环形气囊上方的光电传感器；防撞器件一的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与主管固定，防撞器件二的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与支管固定；环形气囊的整个外侧与固定环固定；月形气囊的一侧与固定环固定，另一侧自由设置；主管由上至下排布的分级器件中的环形气囊内径逐渐减小；所述分级防撞管道的主管和每根支管底端均设有一个收集机构；所述的收集机构包括直线运动机构和收集框；所述的直线运动机构包括收集管、防撞器件三、升降气缸、光杆、连接块和直线轴承；所述的收集管外固定有连接块；连接块与固定在机架上的光杆通过直线轴承连接，并与升降气缸的推杆固定；升降气缸的缸体固定在机架上；升降气缸的推杆竖直设置；收集管的内壁设有多个防撞器件三，其中一个防撞器件三位于收集管的最底端位置处；所述的防撞器件三包括环形气囊和位于环形气囊上方的光电传感器；防撞器件三的环形气囊和光电传感器通过一个固定环与收集管固定；收集管的底部设有收集框；收集机构的收集管顶端与主管或对应的一根支管底端对齐。2.根据权利要求1所述的一种苹果防碰撞分级收集机，其特征在于：所述的光电传感器采用漫反射式光电传感器。3.根据权利要求1所述的一种苹果防碰撞分级收集机，其特征在于：所述的环形气囊、月形气囊和升降气缸均通过气管以及换向阀与气泵连接，光电传感器的信号输出端与控制器连接；气泵由控制器控制。4.根据权利要求1所述的一种苹果防碰撞分级收集机，其特征在于：所述收集管的底部设有弯管段。5.根据权利要求1所述的一种苹果防碰撞分级收集机，其特征在于：还包括旋转底座；所述的旋转底座包括挡板、转台、凸轮扳手、轴、回转气缸、推力轴承和底板；所述的转台通过推力轴承支承在底座上，并与回转气缸的转子固定；回转气缸的定子与底座固定；回转气缸通过气管以及换向阀与气泵连接；所述的挡板固定在转台上；所述的轴与挡板正对设置，并固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：马锃宏，胡润泽，黄建勋，张剑一，
申请(专利权)人：浙江德菲洛智能机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：