CN210987110U - 一种水果采摘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水果采摘装置，包括采摘头及采摘杆；采摘头固定安装在采摘杆的顶端，采摘头包括采摘头基座、两个采摘头本体、切割刀片、传动机构及驱动电机；采摘头基座的一端与采摘杆固定连接，采摘头基座的另一端与采摘头本体连接；两个采摘头本体对称设置在采摘头基座上，切割刀片设置在两个采摘头本体之间，切割刀片通过传动机构与驱动电机连接，传动机构及驱动电机均安装在采摘头基座内；本实用新型通过将切割刀片设置在采摘头上，驱动电机带动切割刀片转动，当需采摘水果的果柄靠近切割刀片时，果柄将被完全切断，实现水果采摘；结构简单，使用便捷，成本低，适宜推广。

Description

一种水果采摘装置

技术领域

本实用新型属于水果采摘工具技术领域，尤其涉及一种水果采摘装置。

背景技术

我国是世界第一水果生产大国和世界第一水果消费大国，水果产量约占全球产量16％。其中水果的采摘作业占整个生产过程所用劳动力的33％-50％，但我国对于水果采摘方面研究较晚，所以研究成果较少，由于一般的大型水果采摘机价格昂贵，体型庞大，使用复杂，很多地方果农负担不起导致无法普遍使用；因此，目前国内大多数水果采摘作业是依靠人工采摘，人工采摘不但效率低下费时费力，当采摘高处水果时经常需要爬高，这样不但增加了采摘难度也增加了采摘的危险性。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种水果采摘装置，以解决现有技术中水果采摘装置体型庞大及使用复杂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种水果采摘装置，包括采摘头及采摘杆；采摘头固定安装在采摘杆的顶端，采摘头包括采摘头基座、两个采摘头本体、切割刀片、传动机构及驱动电机；采摘头基座的一端与采摘杆固定连接，采摘头基座的另一端与采摘头本体连接；两个采摘头本体对称设置在采摘头基座上，切割刀片设置在两个采摘头本体之间，切割刀片通过传动机构与驱动电机连接，传动机构及驱动电机均安装在采摘头基座内。

进一步的，还包括控制***，控制***包括对射式光电传感器模块、继电器模块及电源模块；对射式光电传感器模块的发射端和接收端分别对称设置在两个采摘头本体上，对射式光电传感器模块的输出端与继电器模块的输入端连接，继电器模块的输出端与驱动电机连接；电源模块的第一输出端与对射式光电传感器模块的供电端连接，电源模块的第二输出端与继电器模块的供电端连接。

进一步的，传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第一转动轴及第二转动轴，第一锥齿轮固定安装在驱动电机的输出轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；第二锥齿轮及第一圆柱齿轮同轴安装在第一转动轴上，第二圆柱齿轮和切割刀片同轴安装在第二转动轴上，第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合；切割刀片采用圆形刀片。

进一步的，采摘头本体采用圆锥状采摘头本体；两个圆锥状采摘头本体呈剪刀型结构布置。

进一步的，采摘杆采用伸缩杆。

进一步的，驱动电机采用280型直流电机。

进一步的，对射式光电传感器模块采用对射式计数传感器模块，继电器模块采用1路5V 高电平触发电磁继电器，电源模块采用充电锂电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种水果采摘装置，通过将切割刀片设置在采摘头上，驱动电机带动切割刀片转动，当需采摘水果的果柄靠近切割刀片时，果柄将被完全切断，实现水果采摘；本实用新型结构简单，使用便捷，成本低，适宜推广。

进一步的，通过在采摘头本体上设置对射式光电传感器模块，当需采摘水果时，将需采摘水果的果柄置于两个采摘头本体之间，对射式光电传感器模块的发射端和接收端被果柄分隔遮挡，对射式光电传感器模块发射高电平信号，继电器模块控制电源模块与驱动电机之间的连接，进而带动切割刀片转动，实现对果柄的切割；当果柄被切割后，对射式光电传感器模块的接收端与发射端无分隔遮挡，对射式光电传感器模块发出低电平信号，继电器模块断开电源与电机之间的连接，此时驱动电机停止工作；采用对射式光电传感器模块与继电器模块，使控制***、机械切割部分及水果果柄形成闭环负反馈控制***，大大节约了电源电量，提高了采摘装置的使用效率。

进一步的，采用圆锥状采摘头本体避免了对水果的损伤，提高了采摘的效率。

进一步的，采摘杆采用伸缩杆，扩大了采摘装置的使用范围，结构简单，操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种水果采摘装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种水果采摘装置中的采摘头俯视示意图；

图3为本实用新型所述的一种水果采摘装置中的采摘头内部结构示意图；

图4为本实用新型所述的一种水果采摘装置中的传动机构放大示意图；

图5为本实用新型所述的一种水果采摘装置中的控制***结构框图。

其中，1采摘头，2采摘杆，3控制***；11采摘头基座，12采摘头本体，13切割刀片，14传动机构，15驱动电机；141第一锥齿轮，142第二锥齿轮，143第一圆柱齿轮，144第二圆柱齿轮，145第一转动轴，146第二转动轴；31对射式光电传感器模块，32继电器模块，33 电源模块，34电源总开关；311接收端，312发射端，313传感器电路模块。

具体实施方式

为了更好地解释本实用新型中的技术方案，下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述，所述的实施例只是本实用新型实施例中的一部分，不能作为本实用新型实施例的全部代表。

如附图1-5所示，本实用新型所述的一种水果采摘装置，包括采摘头1、采摘杆2及控制***3；采摘头1固定安装在采摘杆2的顶端，采摘头1与采摘杆2之间采用螺纹连接；采摘头1包括采摘头基座11、两个采摘头本体12、切割刀片13、传动机构14及驱动电机15；采摘头基座11的一端与采摘杆2固定连接，采摘头基座11的另一端与采摘头本体12连接；两个采摘头本体12对称设置在采摘头基座11上，切割刀片13设置在两个采摘头本体12之间，切割刀片13通过传动机构14与驱动电机15连接，传动机构14及驱动电机15均安装在采摘头基座11内。

传动机构14包括第一锥齿轮141、第二锥齿轮142、第一圆柱齿轮143、第二圆柱齿轮144、第一转动轴145及第二转动轴146，第一锥齿轮141固定安装在驱动电机15的输出轴上，第一锥齿轮141与第二锥齿轮142啮合；第二锥齿轮142及第一圆柱齿轮143同轴安装在第一转动轴145上，第二圆柱齿轮144和切割刀片13同轴安装在第二转动轴146上，第一圆柱齿轮 143和第二圆柱齿轮144啮合；切割刀片13采用圆形刀片；第一转动轴145和第二转动轴146 平行设置，第一转动轴145或第二转动轴146的两端分别通过轴承与采摘头基座11连接；驱动电机15工作时，带动第一锥齿轮141转动，进而带动第二锥齿轮142转动；第二锥齿轮142 转动时，带动第一转动轴145转动，进而通过第一圆柱齿轮143带动第二圆柱齿轮144转动；第二圆柱齿轮144转动时，带动第二转动轴146转动，进而带动同轴设置的切割刀片13转动，将切割刀片13靠近水果果柄时，水果果柄将被切割刀片13剪断，实现水果采摘。

本实用新型中，采用驱动电机15作为动力源提供扭矩和转速，通过设置第一及第二锥齿轮、第一及第二圆柱齿轮实现了对驱动电机15输出的扭矩及转速进行改变，进而实现切割刀片的旋转，依次达到切割水果果柄的目的。采摘头本体12采用圆锥状采摘头本体；两个圆锥状采摘头本体呈剪刀型结构布置；采用圆锥状采摘头本体避免了对水果的损伤，提高了采摘的效率。采摘杆2采用伸缩杆，扩大了采摘装置的使用范围，结构简单，操作便捷。

控制***3用于控制驱动电机15的启闭，控制***3包括对射式光电传感器模块31、继电器模块32、电源模块33及电源总开关34；对射式光电传感器模块31包括接收端311、发射端312及传感器电路模块313，接收端311设置在其中一个采摘头本体12上，发射端312设置在另一个采摘本体12上，接收端311与发射端312对称设置；接收端311的输出端与传感器电路模块313的一端连接，发射端312的输出端与传感器电路模块313的另一端连接；发射端312用于向接收端311发射红外光，当发射端312与接收端311之间无物体遮挡时，接收端311能接收到红外光，对射式光电传感器模块31发出低电平信号；当发射端312与接收端311之间有水果果柄遮挡时，接收端311能接收到红外光，对射式光电传感器模块发出高电平信号；对射式光电传感器模块31的输出端与继电器模块32的输入端连接，继电器模块32的输出端与驱动电机15连接；电源模块33的输出端与电源总开关34的输入端连接，电源总开关34的第一输出端与对射式光电传感器模块31的供电端连接，电源总开关34的第二输出端与继电器模块32的供电端连接；

电源总开关34设置在采摘杆2上靠近采摘杆2的手握杆处或设置在采摘头基座11上，通过开合电源总开关34，实现了对采摘装置的控制。

本实用新型中通过在采摘头本体上设置对射式光电传感器模块，当需采摘水果时，将需采摘水果的果柄置于两个采摘头本体之间，对射式光电传感器模块的发射端和接收端被果柄分隔遮挡，对射式光电传感器模块发射高电平信号，继电器模块控制电源模块与驱动电机之间的连接，进而带动切割刀片转动，实现对果柄的切割；当果柄被切割后，对射式光电传感器模块的接收端与发射端无分隔遮挡，对射式光电传感器模块发出低电平信号，继电器模块断开电源与电机之间的连接，此时驱动电机停止工作；采用对射式光电传感器模块与继电器模块，使控制***、机械切割部分及水果果柄形成闭环负反馈控制***，大大节约了电源电量，提高了采摘装置的使用效率。

优选的，本实用新型中驱动电机15采用280型直流电机；对射式光电传感器模块31采用对射式计数传感器模块，继电器模块32采用1路5V高电平触发电磁继电器，电源模块33采用充电锂电池。

本实用新型中，将继电器模块替换为MOS场效应管也可达到相同效果。

工作原理

本实用新型所述的一种水果采摘装置中，电源模块的输出端分别连接有对射式光电传感器模块和继电器模块，驱动电机与继电器模块建立连接。驱动电机与电源之间的通断，通过继电器控制，而继电器模块的控制接口端与对射式光电传感器模块的信号输出端连接。

当打开电路总开关后，电源模块对继电器模块与对射式光电传感器模块供电，此时对射式光电传感器模块的发射端发出红外光，当发射端与接收端之间无物体遮挡时，接收端能接收到红外光，对射式光电传感器模块发出低电平信号，继电器模块断开电源模块与驱动电机之间的连接，此时驱动电机不工作；当将水果果柄置于两个采摘头本体之间时，对射式光电传感器模块的发射端与接收端有外物遮挡，此时对射式光电传感器模块发出高电平信号，继电器模块打开电源模块与驱动电机之间的连接，驱动电机正常工作，进而通过传动机构，带动切割刀片转动，对水果果柄的切割，实现了水果采摘。

本实用新型所述的水果采摘装置，操作简单方便，只需打开电源总开关，对准水果的果柄后，驱动电机被启动，进而带动切割片转动，进行水果果柄切割；当水果果柄被完全切断后，通过控制***，关停驱动电机；控制***、机械切割部分与水果果柄之间，形成闭环负反馈控制***，大大节约电源电量，提高该采摘装置的使用效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种水果采摘装置，其特征在于，包括采摘头(1)及采摘杆(2)；采摘头固定安装在采摘杆(2)的顶端，采摘头(1)包括采摘头基座(11)、两个采摘头本体(12)、切割刀片(13)、传动机构(14)及驱动电机(15)；采摘头基座(11)的一端与采摘杆(2)固定连接，采摘头基座(11)的另一端与采摘头本体(12)连接；两个采摘头本体(12)对称设置在采摘头基座(11)上，切割刀片(13)设置在两个采摘头本体(12)之间，切割刀片(13)通过传动机构(14)与驱动电机(15)连接，传动机构(14)及驱动电机(15)均安装在采摘头基座(11)内。

2.根据权利要求1所述的一种水果采摘装置，其特征在于，还包括控制***(3)，控制***(3)包括对射式光电传感器模块(31)、继电器模块(32)及电源模块(33)；对射式光电传感器模块(31)的发射端和接收端分别对称设置在两个采摘头本体(12)上，对射式光电传感器模块(31)的输出端与继电器模块(32)的输入端连接，继电器模块(32)的输出端与驱动电机(15)连接；电源模块(33)的第一输出端与对射式光电传感器模块(31)的供电端连接，电源模块(33)的第二输出端与继电器模块(32)的供电端连接。

3.根据权利要求1所述的一种水果采摘装置，其特征在于，传动机构(14)包括第一锥齿轮(141)、第二锥齿轮(142)、第一圆柱齿轮(143)、第二圆柱齿轮(144)、第一转动轴(145)及第二转动轴(146)，第一锥齿轮(141)固定安装在驱动电机(15)的输出轴上，第一锥齿轮(141)与第二锥齿轮(142)啮合；第二锥齿轮(142)及第一圆柱齿轮(143)同轴安装在第一转动轴(145)上，第二圆柱齿轮(144)和切割刀片(13)同轴安装在第二转动轴(146)上，第一圆柱齿轮(143)和第二圆柱齿轮(144)啮合；切割刀片(13)采用圆形刀片。

4.根据权利要求1所述的一种水果采摘装置，其特征在于，采摘头本体(12)采用圆锥状采摘头本体；两个圆锥状采摘头本体呈剪刀型结构布置。

5.根据权利要求1所述的一种水果采摘装置，其特征在于，采摘杆(2)采用伸缩杆。

6.根据权利要求1所述的一种水果采摘装置，其特征在于，驱动电机(15)采用280型直流电机。

7.根据权利要求2所述的一种水果采摘装置，其特征在于，对射式光电传感器模块(31)采用对射式计数传感器模块，继电器模块(32)采用1路5V高电平触发电磁继电器，电源模块(33)采用充电锂电池。

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