CN108432451B - 一种手推滚筒式菠萝采摘机 - Google Patents

Abstract

一种手推滚筒式菠萝采摘机，包括滚筒采摘模块，传动模块，收集模块与小车行走模块。本发明高效率的，纯机械不依靠电机或其它电源工作，采用滚筒形式安装夹具，滚筒转速与车轮转速比经过计算得到，使得夹具组依次工作，完成菠萝的连续化采摘，大大提高菠萝的采摘效率；夹具与菠萝接触为面式接触，极大地减少了采摘中对菠萝的损伤，同时具有较大的容错性，能够自动适应不同大小，倾斜程度不同的菠萝；采用传动模块将人推车轮的动力传动至滚筒轴，以驱动滚筒转动，并降低果农的劳动强度；采用两同步涡轮丝杆升降机，可采摘不同植株高度的菠萝。

Description

一种手推滚筒式菠萝采摘机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种果农使用的菠萝采摘机。

背景技术

目前国内菠萝主要还是人手采摘，耗时耗力，并且菠萝只有半个月左右的收获高峰期，往往在菠萝的收获高峰期，需要大量的人力才能够采收完众多的菠萝，人的负担非常大，需要一种辅助菠萝采摘装置，而现有的辅助菠萝采摘装置很少，且具有采摘效率太低，对菠萝及菠萝植株损伤较大，依靠电机供电工作，无法减轻人的负担等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种手推滚筒式菠萝采摘机，提供一种高效率的、无需电源的菠萝采摘装置，可同时采摘一垄地上的两列菠萝。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种手推滚筒式菠萝采摘机，包括滚筒采摘模块，传动模块，收集模块与小车行走模块。

所述滚筒采摘模块包括小车两边的两个滚筒，与两滚筒连接的滚筒轴，安装在滚筒上的夹具。两滚筒分别位于小车框架两外侧，对应要采摘的两列菠萝。滚筒轴通过轴支座固定于小车框架上，带动两滚筒顺时针转动。滚筒上的夹具位于两块类三角滚筒壁之间，一个滚筒上每隔120º设有一个夹具，三个夹具随着滚筒顺时针转动，循环工作掰断菠萝，即当第一个夹具采摘完成释放菠萝后，第三个夹具触碰并采摘另一个菠萝，之后第二个夹具开始采摘菠萝，实现连续性采摘，大大提高菠萝的采摘效率。

一个完整夹具可分为上下两单层夹具，其结构完全相同，对应包紧菠萝的上下两部分。单层夹具包括矫正板，左弧形触手，右弧形触手，粒面带，棘条，棘爪，弹簧，压杆及横杆。矫正板为弧形，一单层夹具有两矫正板，分别位于左右弧形触手前方。左右弧形触手分别位于单层夹具的左边与右边，一单层夹具包括两块左弧形触手与两块右弧形触手。棘条位于夹具中后方，两边有棘齿，并可前后移动，前端凸出部分与粒面带相连。粒面带位于单层夹具中前方，粒面带与两块左弧形触手，棘条前端凸出部分以及两块右弧形触手连接，用以贴合包紧菠萝。棘爪在一单层夹具中有两个，位于夹具后方，与棘条两边的棘齿配合，实现棘条的锁死。弹簧在一单层夹具中有两个，位于两棘爪上方，并与压杆相连。横杆位于小车框架上，用于压下压杆，使两棘爪与棘条脱离，从而粒面带扩展，夹具释放菠萝。夹具工作时，倾斜的菠萝将会通过上下两层各两块矫正板，被矫正一定角度，并且矫正板还将排除菠萝周围的叶子对弧形触手包紧菠萝的干扰，之后菠萝进入弧形触手工作区域，棘条被菠萝推动，带动粒面带收缩，即左右弧形触手开始向菠萝靠拢，随着棘条继续被后推，粒面带逐渐贴合并包紧菠萝，在包紧后，棘条将不再被推动，与棘条配合的两棘爪将锁死棘条，使得菠萝能够一直被包紧，不会滑动脱落。夹具包紧菠萝时采用了面接触方式，减少了对菠萝的损伤，并且矫正板将矫正倾斜的菠萝并排除菠萝周围叶子的干扰，矫正板与包紧菠萝采用的柔性接触一同大大增加了夹具的容错性使其可以自动适应不同大小，不同倾斜程度的菠萝。

所述传动模块可分为左传动部分与右传动部分，分别位于小车两内壁，其结构完全一致。传动部分包括同步带轮、惰轮、光面堕轮、齿轮，单向轴承，副轴，平键等。同步带轮在单边传动部分有两个，一同步带轮安装有单向轴承，与后车轮同轴，作为主动轮；另一同步带轮通过平键与副轴固接，作为从动轮。光面惰轮位于小车内壁下方处，与主动轮通过同步带连接，实现了单向传动，即后车轮逆时针转动时，光面惰轮逆时针转动，后车轮顺时针转动时，光面惰轮并不转动。光面惰轮还与其上方的从动轮通过粒面带连接，将动力传递至副轴。齿轮在单边传动部分有两个，一齿轮通过平键与副轴固接，另一齿轮通过平键与滚筒轴固接，两齿轮相互啮合，实现了反向传动，即将车轮的逆时针转动传动为滚筒轴的顺时针转动。堕轮位于两车壁内侧，可前后滑动，在上部分框架升降时用以调节同步带的松紧。传动模块将人推小车的动力传递至滚筒，并且滚筒与车轮的传动比达到6:5，实现了菠萝的完全机械式采摘，大大降低了人的劳动强度，并且单向传动使得小车前进时滚筒可以转动而后退时滚筒不随之转动，便于调节滚筒上夹具的位置，提高采摘效率。

所述收集模块包括收集箱、两收集板及抬升板。收集箱位于小车框架中后方，用于收集菠萝。其下方为抬升板；两收集板分别位于小车框架外两侧，两滚筒的后方，收集板与XOZ平面呈78º，与XOY 平面呈10º，通过钢丝绳固定在小车框架上，便于将滚筒上水平落下的菠萝传至收集箱内。抬升板位于收集箱下方，一端与位于框架上方手握把手通过钢丝绳相连，用于在果农握紧手握把手后，抬升收集箱并使其滑下，实现半自动卸箱。

所述小车行走模块包括小车框架，位于框架中间的两涡轮丝杆升降机，位于框架后方的两手推扶手，四个车轮及八个减震器。小车框架底上部分与两涡轮丝杆升降机连接，对于某些特别高或特别低的菠萝植株以及因田地不同而植株高度有很大不同的菠萝田，可通过转动涡轮丝杆升降机的转动手柄，使得小车框架上部分抬升或下降调节滚筒的高度从而完成对各种高度菠萝的采摘，解决了菠萝植株高度不一的问题。两手推扶手位于小车框架后方，手推扶手之间的距离与安装高度以人高1.7米左右的高度进行模拟，便于果农推动小车。

本发明的有益效果是：本发明采用滚筒形式安装夹具，滚筒转速与车轮转速比经过计算得到，使得夹具组依次工作，完成菠萝的连续化采摘，大大提高菠萝的采摘效率；夹具与菠萝接触为面式接触，极大地减少了采摘中对菠萝的损伤，同时具有较大的容错性，能够自动适应不同大小，倾斜程度不同的菠萝；采用传动模块将人推车轮的动力传动至滚筒，以驱动滚筒转动，并达到设定转速比，进行菠萝的连续化采摘，并降低果农的劳动强度且传动机构具有单向传动特点，便于调整夹具组的位置；收集模块通过收集板的倾斜安装将菠萝导入收集箱，简单方便；抬升板与框架上方的握紧把手使得卸箱更简便；小车行走模块提供了两手推扶手，便于果农推动小车，两涡轮丝杆升降机使得框架上部分可以进行升降，用以解决不同菠萝地里可能菠萝植株高度相差较大的问题。本发明解决了机械采摘过程中可能遇到的系列问题，并从果农实际出发，装置方便果农操作，使用本发明可大大提高果农采摘效率。

附图说明

图1为本发明整机左侧示意图。

图2为本发明整机正面示意图。

图3为本发明采摘模块示意图。

图4为本发明传动部分正面示意图。

图5为本发明传动部分左侧示意图。

其中图中，1为滚筒采摘模块，11为类三角滚筒壁，12为夹具，121为左弧形触手，122为右弧形触手，123为粒面带，124为棘条，125为棘爪，126为矫正板，127为摩擦轮，128为连杆，2为传动模块，21为同步带轮，22为惰轮，221为光面惰轮，23为齿轮，3为收集模块，31为收集箱，32为收集板，33为抬升板，4为小车行走模块，41为小车框架，42为涡轮丝杆升降机，43为车轮，44为减震器，45为手推扶手。

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。

本发明同时采摘一垄地上的两列菠萝且果农操作简便，只需进行收集箱31的换箱与推动小车前进，完成菠萝地里菠萝的采摘。本发明包括滚筒采摘模块1，传动模块2，收集模块3与小车行走模块4，四个模块相互关联，共同完成菠萝的采摘。

工作时，车壁左右两边第一个夹具12分别与将要采摘的菠萝空间位置相对应，果农推动所述位于小车行走模块后方的手推扶手45，小车前进，两后车轮43顺时针转动，通过光面堕轮221与装有单向轴承的同步带轮21形成的单向传动机构，光面惰轮221与上方的同步带轮21通过同步带连接，将动力传至同步带轮轴，与同步带轮轴配合的齿轮23与另一啮合齿轮配合，形成反向传动机构，滚筒轴与啮合齿轮23配合，使得动力被传递至滚筒轴，通过反向传动机构，两个滚筒逆时针转动，滚筒上的夹具12转动开始工作，进行菠萝的采摘。

传动模块决定了滚筒与车轮43的转速比，即在人推小车从第一个菠萝植株推到第二个菠萝植株处时，滚筒上第一个夹具12以完成了第一个菠萝的采摘，第三个夹具2正在采摘第二个菠萝，两边滚筒同步转动，采摘一垄上的两列菠萝。夹具12随着滚筒转过270º释放菠萝，连杆127被摩擦轮126拨动使棘爪125脱离棘条124，菠萝释放。水平释放的菠萝沿着倾斜安装的收集板32在自身重力的作用下导入到收集箱31中，收集箱31装满后，果农握紧手握把手，收集箱31下方的抬升板33抬升，卸下收集箱31，果农再手动换箱。果农在采摘多块菠萝地里菠萝时，植株高度，菠萝大小可能有较大改变以至于超出了夹具12的容错性，所述小车行走模块4中间的涡轮丝杆升降机42可以调节使小车上层框架位置相应地上升或下降，以完成对多块菠萝地的采摘。

Claims (1)

1.一种手推滚筒式菠萝采摘机，其特征是包括滚筒采摘模块，传动模块，收集模块与小车行走模块；

所述的滚筒采摘模块包括小车两边的两个滚筒，与两滚筒连接的滚筒轴，安装在滚筒上的夹具；两滚筒分别位于小车框架两外侧，对应要采摘的两列菠萝；滚筒轴通过轴支座固定于小车框架上，带动两滚筒顺时针转动；滚筒上的夹具位于两块类三角滚筒壁之间，一个滚筒上每隔120º设有一个夹具，三个夹具随着滚筒顺时针转动；

所述的夹具分为上下两单层夹具，其结构完全相同；单层夹具包括矫正板、左弧形触手、右弧形触手、粒面带、棘条、棘爪、弹簧、压杆及横杆；矫正板为弧形，一单层夹具有两矫正板，分别位于左右弧形触手前方；左右弧形触手分别位于单层夹具的左边与右边，一单层夹具包括两块左弧形触手与两块右弧形触手；棘条位于夹具中后方，两边有棘齿，并可前后移动，前端凸出部分与粒面带相连；粒面带位于单层夹具中前方，粒面带与两块左弧形触手，棘条前端凸出部分以及两块右弧形触手连接，用以贴合包紧菠萝；棘爪在一单层夹具中有两个，位于夹具后方，与棘条两边的棘齿配合，实现棘条的锁死；弹簧在一单层夹具中有两个，位于两棘爪上方，并与压杆相连；横杆位于小车框架上，用于压下压杆，使两棘爪与棘条脱离，从而粒面带扩展，夹具释放菠萝；

所述的传动模块分为左传动部分与右传动部分，分别位于小车两内壁，两者结构相同；传动部分包括同步带轮、惰轮、光面惰轮、齿轮、单向轴承、副轴、平键；同步带轮在单边传动部分有两个，一同步带轮安装有单向轴承，与后车轮同轴，作为主动轮；另一同步带轮通过平键与副轴固接，作为从动轮；光面惰轮位于小车内壁下方处，与主动轮通过同步带连接，实现单向传动：后车轮逆时针转动时，光面惰轮逆时针转动，后车轮顺时针转动时，光面惰轮并不转动；光面惰轮还与其上方的从动轮通过粒面带连接，将动力传递至副轴；齿轮在单边传动部分有两个，一齿轮通过平键与副轴固接，另一齿轮通过平键与滚筒轴固接，两齿轮相互啮合，实现了反向传动：将车轮的逆时针转动传动为滚筒轴的顺时针转动；惰轮位于两车壁内侧，可前后滑动，在上部分框架升降时用以调节同步带的松紧；

所述的收集模块包括收集箱、两收集板及抬升板；收集箱位于小车框架中后方，下方为抬升板；两收集板分别位于小车框架外两侧，两滚筒的后方，收集板与XOZ平面呈78º，与XOY平面呈10º，通过钢丝绳固定在小车框架上；抬升板位于收集箱下方，一端与位于框架上方手握把手通过钢丝绳相连；

所述的小车行走模块包括小车框架、位于小车框架中间的两涡轮丝杆升降机、位于小车框架后方的两手推扶手、四个车轮及八个减震器；小车框架底上部分与两涡轮丝杆升降机连接，涡轮丝杆升降机可以调节小车上层框架位置相应地上升或下降；两手推扶手位于小车框架后方，手推扶手之间的距离与安装高度以人高1.7米的高度进行设计；

所述的滚筒与车轮的传动比达到6:5。