CN108243722B - 一种轮式采摘刀具及设有该刀具的水果采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮式采摘刀具及设有该刀具的水果采摘装置，该刀具包括由上至下依次设置的保护盘、主刀盘及副刀盘，三者的中部均贯穿设置有通口；副刀盘固连在保护盘上，副刀盘的内环面向通口延伸有若干个间隔设置的刀片A，副刀盘上还设置有若干个贯穿其上下端面的弧形开口；主刀盘上可拆卸地连接有若干个与刀片A相对应的刀片B，主刀盘上设置有穿过弧形开口且可沿弧形开口滑动的限位柱；当限位柱位于弧形开口的一端极限位置时，刀片B与刀片A位于同一周向位置上，当限位柱位于弧形开口的另一端极限位置时，刀片B能移动至下一工位的刀片A处。通过主刀盘和副刀盘的设置，本发明具有采摘效率高、采摘质量佳及生产成本低的优点。

Description

一种轮式采摘刀具及设有该刀具的水果采摘装置

技术领域

本发明属于水果采摘技术领域，具体涉及一种轮式采摘刀具及设有该刀具的水果采摘装置。

背景技术

我国是世界第一水果生产大国，水果栽培面积和产量约占世界总量的15%-20%，同时，水果亦是我国农民经济的支柱产业之一，在农业产业调整、增加农民收入及出口创汇等方面发挥着重要作用。目前，在水果种植业中，例如苹果种植业，采收工作仍以人工采摘为主，它占到总劳动力（还包括运输、存储及配送工作）的33%-50%。为提高采摘效率并降低采摘劳动量，现已研发有辅助采摘机器人和辅助采摘装置，它们都存在有不利于推广的缺点，具体地，对于前者，采摘机器人虽高效，但价格昂贵且对使用者有着较高的机电知识要求，因而并不适用于我国绝大多数果农。对于后者，采摘装置虽成本低廉，但需精准操作才能实现果实的采摘，且在采摘过程中极易伤果。因此，当代水果种植业急需采摘效率高、采摘质量佳及生产成本低的采摘工具。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述问题，提供一种轮式采摘刀具及设有该刀具的水果采摘装置，具有采摘效率高、采摘质量佳及生产成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轮式采摘刀具，包括由上至下依次设置的保护盘、主刀盘及副刀盘，三者的中部均贯穿设置有通口；

副刀盘固连在保护盘上，副刀盘的内环面向通口延伸有若干个间隔设置的刀片A，副刀盘上还设置有若干个贯穿其上下端面的弧形开口；

主刀盘上可拆卸地连接有若干个与刀片A相对应的刀片B，刀片B与相对应的刀片A紧密贴合，主刀盘上设置有穿过弧形开口且可沿弧形开口滑动的限位柱；

当限位柱位于弧形开口的一端极限位置时，刀片B与刀片A位于同一周向位置上，当限位柱位于弧形开口的另一端极限位置时，刀片B能移动至下一工位的刀片A处。

本发明零位状态时，刀片B与刀片A位于同一周向位置，也即刀片A能覆盖刀片B，这样，可避免划伤使用者。本发明在使用时可连接有可伸缩的支撑杆，这样便于使用者采摘处于较高位置的水果。应用时，使用者通过控制支撑杆将刀具移动至待需采摘位置处，由于主刀盘和副刀盘的内环面设置有多个刀片B和刀片A，因而无需精准放置，树枝亦可落入两相邻刀片A之间的区域，这时，再通过外力作用使得主刀盘沿弧形开口发生转动，也即刀片B发生向下一工位的移动，当刀片B与下一工位的刀片A接触时，即可完成采摘工作。其中，由于刀片B是起切削作用的刀具，它极易因长期使用而钝化，为此，本发明将其设置为可拆卸结构，这样便于更换刀片B，进一步降低维护成本。限位柱与弧形开口之间的配合除可控制主刀盘相对副刀盘的转动位移量外，还可避免主刀盘在转动过程中发生位置偏移而影响切削的有效性。

本发明中，通过主刀盘和副刀盘的设置，可实现刀片A与刀片B的相对旋转，进而完成对水果枝干的切削工作，这样，可大大提高采摘效率；另外，通过多个刀片A和刀片B的设置，可降低使用者采摘工作中对位的复杂性，进而，可在保证运行可靠的前提下降低采摘的操作难度。通过刀片B可拆卸地设置，可进一步降低维护成本。

为实现刀片B与主刀盘之前的可拆卸连接，进一步地，所述主刀盘的下端面设置有若干个与所述刀片A相对应的连接座，连接座上设置有用于卡合所述刀片B的卡槽；

所述副刀盘的上端面设置有可容纳若干个连接座底部的环形滑槽，连接座可相对环形滑槽滑动。

本发明中，环形滑槽用于容纳连接座，这样，可保证刀片B能与刀片A紧密贴合。应用时，直接将刀片B***卡槽内即可。

为实现刀片B与主刀盘之前的可拆卸连接的另一种优选方式，所述主刀盘的下端面设置有若干个与所述刀片A相对应的安装槽，安装槽贯穿主刀盘的内环面；

所述副刀盘上设置有若干个贯穿其上下端面且与安装槽相对应的安装通口；

还包括若干个紧固螺钉，紧固螺钉穿过安装通口将所述刀片B固定在安装槽内；

副刀盘的上端面还设置有可容纳紧固螺钉头部的容纳环槽，容纳环槽（27）与若干个连接座连通。

本发明中，通过安装通口的设置，既可实现紧固螺钉对刀片B的装配工作，又可便于实现刀片B拆卸工作。其中，容纳环槽用于让位各个紧固螺钉的头部。

进一步地，还包括与所述弧形开口相对应的弹性件；

弹性件的一端与所述限位柱相连，弹性件的另一端与所述保护盘相连。

本发明中，通过弹性件的设置，可实现主刀盘的复位工作，也即，当主刀盘完成一次切削工作后能自动复位至零位状态。

进一步地，所述保护盘的内环面向其所述通口延伸有若干个与所述刀片A相对应的保护片。

本发明中，保护盘和保护片可采用塑料材质制得，这样，不仅可保护刀片B，还能避免刀片B与水果相接触，进而降低刀具对水果损坏的可能性。

进一步地，所述刀片A呈月牙型，且两侧分别具有第一弧形段和第二弧形段，第二弧形段相对第一弧形段位于靠近所述限位柱滑动的方向上，第一弧形段所对应的圆心角大于第二弧形段所对应的圆心角；

所述刀片B的形状与刀片A相同。

本发明中，刀片A和刀片B呈月牙型，可有效增大切应力和切削强度，其中，第一弧形段可引导水果枝干落入两相邻刀片A之间的区域；第二弧形段可便于实现其与刀片B的切削配合。

进一步地，所述保护盘的上端面呈凹球面设置。如此，可引导采摘的水果从通口处进入下一位置，避免水果弹出保护盘。

进一步地，所述保护盘的外环面向下延伸设置有连接环，连接环连接有与所述通口连通的收集通道。设置有收集通道，这样，可便于实现水果的收集工作。

一种水果采摘装置，包括手持杆、传动线和如前所述的任意一种轮式采摘刀具；

所述保护盘连接在手持杆的一端，手持杆的另一端连接有把手，把手上活动连接有握把；

传动线的一端与握把相连，传动线的另一端与任意一个所述限位柱相连。

本发明中，通过手持杆的设置，使用者可采摘位于高位的水果；通过传动线的设置，使用者通过作用握把即可施加外力转动主刀盘以实现水果枝干的切削工作。

进一步地，所述保护盘通过紧固螺栓可拆卸地连接在所述手持杆上。通过紧固螺栓的设置，可根据水果所在位置调节保护盘相对手持杆的位置。

为避免影响限位柱与保护盘之间的连接及结构优化，进一步地，所述限位柱还连接有连接件；所述手持杆中空设置，且手持杆的侧壁上开设有与其内腔连通的第一通孔，所述传动线的中部段位于手持杆的空腔内，且传动线的另一端穿过第一通孔与所述连接件可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过主刀盘和副刀盘的设置，可实现刀片A与刀片B的相对旋转，进而完成对水果枝干的切削工作，这样，可大大提高采摘效率。

2、本发明中，通过多个刀片A和刀片B的设置，可降低使用者采摘工作中对位的复杂性，进而，可在保证运行可靠的前提下降低采摘的操作难度。

3、本发明中，通过刀片B可拆卸地设置，可进一步降低维护成本。

4、本发明中，保护盘和保护片可采用塑料材质制得，这样，不仅可保护刀片B，还能避免刀片B与水果相接触，进而降低刀具对水果损坏的可能性。

5、本发明中，刀片A和刀片B呈月牙型，可有效增大切应力和切削强度，其中，第一弧形段可引导水果枝干落入两相邻刀片A之间的区域；第二弧形段可便于实现其与刀片B的切削配合。

6、保护盘的上端面呈凹球面设置，如此，可引导采摘的水果从通口处进入下一位置，这样，可有效避免采摘落下的水果弹出保护盘。

附图说明

图1为本发明所述的一种轮式采摘刀具一个具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所述的一种轮式采摘刀具一个具体实施例的结构示意图；

图3为实施例2中所述主刀盘的结构示意图；

图4为实施例2中所述副刀盘的结构示意图；

图5为实施例3的结构示意图；

图6为实施例3中所述副刀盘的结构示意图；

图7为实施例3中所述主刀盘的结构示意图；

图8为实施例2和实施例3中所述刀片B的结构示意图；

图9为本发明所述的一种水果采摘装置一个具体实施例的结构示意图。

图中：1、保护盘，2、主刀盘，3、副刀盘，4、通口，5、刀片A，6、弧形开口，7、刀片B，8、限位柱，9、弹性件，10、保护片，11、第一弧形段，12、第二弧形段，13、连接环，14、收集通道，15、手持杆，16、把手，17、握把，18、传动线，19、第一通孔，20、连接件，21、第二通孔，22、收集箱，23、连接座，24、环形滑槽，25、安装槽，26、安装通口，27、容纳环槽，28、连接段，29、刀刃段，30、紧固螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图2所示，包括由上至下依次设置的保护盘1、主刀盘2及副刀盘3，三者的中部均贯穿设置有通口4；

副刀盘3固连在保护盘1上，副刀盘3的内环面向通口4延伸有若干个间隔设置的刀片A5，副刀盘3上还设置有若干个贯穿其上下端面的弧形开口6；

主刀盘2上可拆卸地连接有若干个与刀片A5相对应的刀片B7，刀片B7与相对应的刀片A5紧密贴合，主刀盘2上设置有穿过弧形开口6且可沿弧形开口6滑动的限位柱8；

当限位柱8位于弧形开口6的一端极限位置时，刀片B7与刀片A5位于同一周向位置上，当限位柱8位于弧形开口6的另一端极限位置时，刀片B7能移动至下一工位的刀片A5处。

实施例2

如图3至图4所示，本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述主刀盘2的下端面设置有若干个与所述刀片A5相对应的连接座23，连接座23上设置有用于卡合所述刀片B7的卡槽；

所述副刀盘3的上端面设置有可容纳若干个连接座23底部的环形滑槽24，连接座23可相对环形滑槽滑动。

本实施例中，相应地，刀片B7具有连接段28和刀刃段29，连接段28与卡槽卡合，刀刃段29与刀片A5切削配合。

实施例3

如图5至图8所示，本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述主刀盘2的下端面设置有若干个与所述刀片A5相对应的安装槽25，安装槽25贯穿主刀盘2的内环面；

所述副刀盘3上设置有若干个贯穿其上下端面且与安装槽25相对应的安装通口26；

还包括若干个紧固螺钉，紧固螺钉穿过安装通口26将所述刀片B7固定在安装槽25内；

副刀盘3的上端面还设置有可容纳紧固螺钉头部的容纳环槽27，容纳环槽27与若干个连接座23连通。

优选地，还包括与所述弧形开口6相对应的弹性件9；

弹性件9的一端与所述限位柱8相连，弹性件9的另一端与所述保护盘1相连。

为取材便捷，弹性件9可选用拉簧。弧形开口6的弧长应大于两相邻刀片A5的间距。

优选地，所述保护盘1的内环面向其所述通口4延伸有若干个与所述刀片A5相对应的保护片10。

优选地，所述刀片A5呈月牙型，且两侧分别具有第一弧形段11和第二弧形段12，第二弧形段12相对第一弧形段11位于靠近所述限位柱8滑动的方向上，第一弧形段11所对应的圆心角大于第二弧形段12所对应的圆心角；

所述刀片B7的形状与刀片A5相同。

优选地，所述保护盘1的上端面呈凹球面设置。

优选地，所述保护盘1的外环面向下延伸设置有连接环13，连接环13连接有与所述通口4连通的收集通道14。收集通道14与收集箱相连。

实施例4

如图9所示，一种水果采摘装置，包括手持杆15、传动线18和如前所述的任意一种轮式采摘刀具；

所述保护盘1连接在手持杆15的一端，手持杆15的另一端连接有把手16，把手16上活动连接有握把17；

传动线18的一端与握把17相连，传动线18的另一端与任意一个所述限位柱8相连。

优选地，所述保护盘1通过紧固螺栓可拆卸地连接在所述手持杆15上。

优选地，所述传动线18通过连接件20与所述限位柱8相连。

优选地，所述手持杆15中空设置，且手持杆15的侧壁上开设有与其内腔连通的第一通孔19，所述传动线18的中部段位于手持杆15的空腔内，且传动线18的另一端穿过第一通孔19与所述连接件20可拆卸连接。

本实施例中，为取材便捷，传动线18可选用刹车线。当保护盘1设置有连接环13时，连接环13上应设置有贯穿其内外端的第二通孔21，传动线18的另一端依次穿过第一通孔19和第二通孔21与连接件20相连。为保证运行的可靠性，弧形开口可设置有三个，三个弧形开口均匀设置在副刀盘3上，传动线18可选择与位于中间的限位柱8相连，这样，便于从切线方向转动主刀盘2。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轮式采摘刀具，其特征在于：包括由上至下依次设置的保护盘（1）、主刀盘（2）及副刀盘（3），三者的中部均贯穿设置有通口（4）；

副刀盘（3）固连在保护盘（1）上，副刀盘（3）的内环面向通口（4）延伸有若干个间隔设置的刀片A（5），副刀盘（3）上还设置有若干个贯穿其上下端面的弧形开口（6）；

主刀盘（2）上可拆卸地连接有若干个与刀片A（5）相对应的刀片B（7），刀片B（7）与相对应的刀片A（5）紧密贴合，主刀盘（2）上设置有穿过弧形开口（6）且可沿弧形开口（6）滑动的限位柱（8）；

当限位柱（8）位于弧形开口（6）的一端极限位置时，刀片B（7）与刀片A（5）位于同一周向位置上，当限位柱（8）位于弧形开口（6）的另一端极限位置时，刀片B（7）能移动至下一工位的刀片A（5）处；

所述主刀盘（2）的下端面设置有若干个与所述刀片A（5）相对应的连接座（23），连接座（23）上设置有用于卡合所述刀片B（7）的卡槽；

所述副刀盘（3）的上端面设置有可容纳若干个连接座（23）底部的环形滑槽（24），连接座（23）可相对环形滑槽滑动；

还包括与所述弧形开口（6）相对应的弹性件（9）；

弹性件（9）的一端与所述限位柱（8）相连，弹性件（9）的另一端与所述保护盘（1）相连。

2.根据权利要求1所述的一种轮式采摘刀具，其特征在于：所述主刀盘（2）的下端面设置有若干个与所述刀片A（5）相对应的安装槽（25），安装槽（25）贯穿主刀盘（2）的内环面；

所述副刀盘（3）上设置有若干个贯穿其上下端面且与安装槽（25）相对应的安装通口（26）；

还包括若干个紧固螺钉，紧固螺钉穿过安装通口（26）将所述刀片B（7）固定在安装槽（25）内；

副刀盘（3）的上端面还设置有可容纳紧固螺钉头部的容纳环槽（27），容纳环槽（27）与若干个连接座（23）连通。

3.根据权利要求1所述的一种轮式采摘刀具，其特征在于：所述保护盘（1）的内环面向其所述通口（4）延伸有若干个与所述刀片A（5）相对应的保护片（10）。

4.根据权利要求1所述的一种轮式采摘刀具，其特征在于：所述刀片A（5）呈月牙型，且两侧分别具有第一弧形段（11）和第二弧形段（12），第二弧形段（12）相对第一弧形段（11）位于靠近所述限位柱（8）滑动的方向上，第一弧形段（11）所对应的圆心角大于第二弧形段（12）所对应的圆心角；

所述刀片B（7）的形状与刀片A（5）相同。

5.根据权利要求1所述的一种轮式采摘刀具，其特征在于：所述保护盘（1）的上端面呈凹球面设置。

6.根据权利要求1所述的一种轮式采摘刀具，其特征在于：所述保护盘（1）的外环面向下延伸设置有连接环（13），连接环（13）连接有与所述通口（4）连通的收集通道（14）。

7.一种水果采摘装置，其特征在于：包括手持杆（15）、传动线（18）和如权利要求1~6中任意一项所述的轮式采摘刀具；

所述保护盘（1）连接在手持杆（15）的一端，手持杆（15）的另一端连接有把手（16），把手（16）上活动连接有握把（17）；

传动线（18）的一端与握把（17）相连，传动线（18）的另一端与任意一个所述限位柱（8）相连。

8.根据权利要求7所述的一种水果采摘装置，其特征在于：所述限位柱（8）还连接有连接件（20）；

所述手持杆（15）中空设置，且手持杆（15）的侧壁上开设有与其内腔连通的第一通孔（19），所述传动线（18）的中部段位于手持杆（15）的空腔内，且传动线（18）的另一端穿过第一通孔（19）与所述连接件（20）可拆卸连接。