CN213245760U - 一种水果采摘与收集的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水果采摘与收集的装置，该装置包括移动底架、机械臂、吸盘、吸气管道、真空泵、伸缩管、连接板和收集箱，收集箱内设滑坡；机械臂和收集箱置于移动底架上，吸盘设置在机械臂上，吸气管道一端接真空泵另一端接吸盘；伸缩管前段为与机械臂连杆铰接的半开腔管道；伸缩管后段嵌入收集箱开口并置于滑坡上。本实用新型利用吸盘采摘，质量轻体积小灵活性高；三自由度串联机械臂可实现最小位移下的多方位水果采摘；吸盘、伸缩管、滑坡均采用硅胶材质可减少对果实的损伤；斜坡的设置可避免果实间的剧烈碰撞和出口阻塞的弊端。本实用新型在提高操作效率的同时减少了水果损伤，提高了经济效益。
Description
技术领域
本实用新型属于农业机械技术领域，尤其涉及一种水果采摘与收集的装置。
背景技术
水果采摘机械臂的研究应用需要考虑实际果实采摘质量，而果实采摘的质量与采摘***的采摘方式与收集过程中的保护装置有着密切的关系。随着自动化农业***的发展，人们对于水果采摘机械臂的采摘与收集装置的要求越来越高。
在实际应用中，一套装置不能完成所有类型的水果采摘，需要根据不同的水果品类采用不同的采摘标准装置来完成果实的收集。水果的质地大多柔软且表皮易受伤害。目前水果的采摘往往依赖于关节型机械手，这类机械手多为钢材质地，可活动的自由度有限，不够灵活，且最重要的是其硬质材料容易使果实受损，影响到水果采摘过程的效率及水果采摘的质量。因此，解决这些采摘***与收集过程的影响至关重要。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种水果采摘与收集的装置。本实用新型具有自由度大、对果实伤害小等特点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种水果采摘与收集的装置，包括移动底架、机械臂、吸盘、吸气管道、真空泵、伸缩管、连接板和收集箱；所述机械臂为三自由度串联机械臂，包括连杆和旋转台；所述伸缩管分为前段和后段；所述收集箱内设有表面铺硅胶的滑坡；其中，机械臂旋转台固定于移动底架上；真空泵置于旋转台上的连杆底端，吸盘设置在机械臂连杆的上端；吸气管道一端连接真空泵，另一端连接吸盘；伸缩管前段通过连接板与机械臂连杆上端铰接，并位于机械臂下方；伸缩管前段为内壁铺硅胶的半开腔管道；收集箱放置在移动底架上；收集箱设有开口，伸缩管后段嵌入该开口并置于滑坡上。
进一步地，所述吸气管道为硅胶材质。
进一步地，所述移动底架下安装福马轮。
进一步地，所述真空泵采用气体捕集微型真空泵PYP370B。
进一步地，所述吸盘的形状呈内窄外宽的喇叭状，材质为硅胶。
进一步地，所述伸缩管的内径为12cm～15cm。
进一步地，所述伸缩管的后段长于前段。
进一步地，所述伸缩管为PP钢丝万向折叠伸缩管。
进一步地，所述伸缩管的后段为钢丝材质的可伸缩波纹管。
进一步地，所述伸缩管的前段与后段用胶水粘接。
本实用新型的有益效果在于：
1、机械臂的末端执行器为吸盘，其质量轻，体积小，灵活性高。带有两个活动关节的机械臂可在平面移动90°角的范围内自如调节前后移动，其旋转方向通过旋转台亦可调节。可实现最小位移下的多方位水果采摘；
2、果实的采摘质量更好。所有与果实直接接触的机械结构均为柔性材料或软质材料，内窄外宽的吸盘保证了足够的吸力，增大了与果实表面的接触面积，同时减少了对果实的损害；
3、伸缩管与机械臂由自由活动关节连接，使机械臂采摘水果的同时伸缩管也可伸缩自如；
4、收集箱内的光滑下斜坡可以更好的收集果实，避免了果实间的剧烈碰撞和向近侧阻塞的弊端。
附图说明
图1是收集装置与采摘装置的总构成图；
图2是收集装置与采摘装置的主视图；
图3是收集装置与采摘装置的俯视图；
图4是伸缩管与机械臂前段的剖面图；
图5是伸缩管后段与收集箱的剖面图；
图中：1、旋转台，2、机械臂，3、吸盘，4、伸缩管，5、收集箱，6、连接板，7、滑坡，8、真空泵，9、吸气管道
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1、2、3所示，本实用新型是一种水果采摘与收集的装置，包括移动底架、机械臂2、吸盘3、真空泵8、伸缩管4、收集箱5、连接板6和吸气管道9。其中，吸气管道9为硅胶材质；移动底架下安装福马轮便于移动。
机械臂2为三自由度串联机械臂，包括连杆、旋转台1和电机；连杆的下端通过螺丝连接旋转台1。旋转台1固定于移动底架上，可在水平面内带动整个机械臂采摘结构360°旋转。机械臂2可在垂直方向上进行前后移动，前后移动的作业范围在距离旋转台1的170cm到400cm之间。
真空泵8置于旋转台1上的连杆底端，连接吸气管道9的一端。本实施例中的真空泵8采用气体捕集微型真空泵PYP370B。吸盘3设置在机械臂2连杆的上端，作为机械臂2的末端执行器；吸盘3的形状呈内窄外宽的喇叭状，材质为硅胶，与吸气管道9另一端连通。
如图4所示，伸缩管4通过连接板6与机械臂2连杆上端铰接，并位于机械臂2下方。伸缩管4的内径为12cm～15cm，约为水果直径的1.5倍。伸缩管4为PP钢丝万向折叠伸缩管，分为前段和后段；其中，后段长于前段；前段为内壁铺薄硅胶的半开腔管道，为水果掉落的过程提供缓冲；后段为钢丝材质的柔性可伸缩波纹管，可以自由折叠和拉伸，便于机械臂2的作业和移动底座的移动，避免伸缩管4脱落在地面摩擦。伸缩管4具有质轻、无毒、价廉、韧性好、可伸缩卷绕、耐高温、耐老化、耐高压、耐环境应力开裂性能优良等优点。伸缩管4的前段与后段使用自然固化粘合胶KJ-998-56来进行紧密拼接，伸缩管4前段内壁的硅胶可使用硅胶粘塑料胶水KJ-998-3B让其紧密黏连。
收集箱5放置在移动底架上。收集箱5内设有滑坡7，滑坡7表面铺薄硅胶，便于果实的向后方滚落依次堆积，避免果实堵在收集箱5前端阻碍后续果实的收集，且起到减震和缓冲的作用。如图5所示，收集箱5靠近伸缩管4的一面开口，伸缩管4后段嵌入该开口，置于滑坡7上并连通收集箱5内部。本实施例中收集箱5长52.5cm，宽40cm，高16.5cm。为了增加果实的收集数量，收集箱5开口的位置偏上端靠近顶部。
本实用新型的工作过程包括以下步骤：
(1)通过操作机械臂2使旋转台1转动和连杆移动，最终使吸盘3逐步调整至果实附近；
(2)摘取果实时，由真空泵8抽气直至吸盘3吸附住果实，操作机械臂2使吸盘3向后移动一段距离，将果实扯下。
(3)打开真空泵8的泄气阀门，空气进入吸气管道9，吸盘3松开果实后，果实落入入伸缩管4前段，再经伸缩管4后段和滑坡7最终安全落入收集箱5，至此完成采摘收集过程。
Claims (10)
1.一种水果采摘与收集的装置，其特征在于，包括移动底架、机械臂、吸盘、吸气管道、真空泵、伸缩管、连接板和收集箱；所述机械臂为三自由度串联机械臂，包括连杆和旋转台；所述伸缩管分为前段和后段；所述收集箱内设有表面铺硅胶的滑坡；其中，机械臂旋转台固定于移动底架上；真空泵置于旋转台上的连杆底端，吸盘设置在机械臂连杆的上端；吸气管道一端连接真空泵，另一端连接吸盘；伸缩管前段通过连接板与机械臂连杆上端铰接，并位于机械臂下方；伸缩管前段为内壁铺硅胶的半开腔管道；收集箱放置在移动底架上；收集箱设有开口，伸缩管后段嵌入该开口并置于滑坡上。
2.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述吸气管道为硅胶材质。
3.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述移动底架下安装福马轮。
4.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述真空泵采用气体捕集微型真空泵PYP370B。
5.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述吸盘的形状呈内窄外宽的喇叭状，材质为硅胶。
6.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述伸缩管的内径为12cm～15cm。
7.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述伸缩管的后段长于前段。
8.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述伸缩管为PP钢丝万向折叠伸缩管。
9.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述伸缩管的后段为钢丝材质的可伸缩波纹管。
10.如权利要求1所述水果采摘与收集的装置，其特征在于，所述伸缩管的前段与后段用胶水粘接。
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Cited By (1)
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| CN116058168A (zh) * | 2023-02-10 | 2023-05-05 | 西北农林科技大学 | 一种气吸推拉式枸杞采摘装置 |
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2020
- 2020-09-17 CN CN202022040097.2U patent/CN213245760U/zh not_active Expired - Fee Related
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