一种作物采摘机构及采摘设备

技术领域

本发明涉及作物采摘设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种作物采摘机构及采摘设备。

背景技术

在作物采摘过程中，为了减轻操作人员劳动负担，提高采摘效率，操作人员会借助采摘工具。

目前市面上使用比较多的采摘杆有两种：一种是拉扯类，利用工具将作物勾住，然后拉扯，对树枝存在伤害，同时比如辣椒、刺梨果柄结合力较大的，树枝可能直接拉断，并对果实造成伤害，并且费力；另外一种是剪切类，类似于剪刀，对于距离较长的时候，很难对准位置，一般采用采摘杆或辅助采摘工具，多数都是难以采摘，结果部位比较高或者人工采摘效率比较低(比如花椒)。

发明内容

本发明的目的是提供一种作物采摘机构及采摘设备，以解决上述现有技术存在的问题，提高作物采摘便捷性，提高采摘效率，同时在采摘过程中保护作物。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种作物采摘机构，包括：

支撑组件，所述支撑组件包括支撑框架和支撑元件，所述支撑元件与所述支撑框架相连，且所述支撑元件与所述支撑框架围成顶部开口、能够容纳作物的容置空间；

切断组件，所述切断组件包括切断框架，所述支撑框架的形状与所述切断框架相一致，所述支撑框架以及所述切断框架均具有尖角段，所述尖角段为V形结构，所述切断框架以及所述支撑框架远离所述尖角段的一端铰接相连，所述切断框架位于所述支撑框架远离所述支撑元件的一侧，所述切断框架能够与所述支撑框架相抵；

所述支撑框架和/或所述切断框架具有切断齿，所述切断齿位于靠近所述切断框架以及所述支撑框架抵接面的一侧，相邻的所述切断齿之间形成能够容纳作物果柄的切断槽，所述切断齿的外侧立面与所述切断槽的侧立面的相交处形成切断刃，所述切断齿的外侧立面与所述切断槽的侧立面之间的夹角为锐角。

优选地，所述尖角段的两侧边的夹角范围为30°～40°；

所述切断齿的外侧立面与所述切断槽的侧立面之间的夹角为所述尖角段的两侧边的夹角的0.5～1倍。

优选地，所述切断齿的形状为以下形状的一种或几种：矩形、三角形、梯形。

优选地，所述切断齿的数量为多个，所述切断刃沿所述尖角段的两侧边的长度方向等间距布设。

优选地，所述支撑框架以及所述切断框架均还包括圆弧段，所述圆弧段的两端与所述尖角段的两端相连并围成闭环结构。

优选地，所述切断框架以及所述支撑框架均为轴对称结构；

所述支撑元件由孔板或柔性网格材质制成。

优选地，所述切断组件还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置于所述切断框架与所述支撑框架之间；所述复位弹簧处于自由状态时，所述切断框架与所述支撑框架相抵。

本发明还提供一种作物采摘设备，包括上述的作物采摘机构，还包括操作杆，所述支撑组件与所述操作杆相连。

优选地，所述操作杆为伸缩杆，所述支撑组件与所述操作杆的活动段相连，所述操作杆还连接有锁紧元件，所述锁紧元件能够固定所述操作杆的活动段与固定段的相对位置。

优选地，所述操作杆还连接有把手和操作手柄，所述把手具有防滑结构层，所述防滑结构层由橡胶材质制成且具有防滑纹路；所述操作手柄利用操作拉线与所述切断框架相连，所述操作拉线螺旋缠绕于所述操作杆上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的作物采摘机构，包括支撑组件和切断组件，支撑组件包括支撑框架和支撑元件，支撑元件与支撑框架相连，且支撑元件与支撑框架围成顶部开口、能够容纳作物的容置空间；切断组件，切断组件包括切断框架，支撑框架的形状与切断框架相一致，支撑框架以及切断框架均具有尖角段，尖角段为V形结构，切断框架以及支撑框架远离尖角段的一端铰接相连，切断框架位于支撑框架远离支撑元件的一侧，切断框架能够与支撑框架相抵；支撑框架和/或切断框架具有切断齿，切断齿位于靠近切断框架以及支撑框架抵接面的一侧，相邻的切断齿之间形成能够容纳作物果柄的切断槽，切断齿的外侧立面与切断槽的侧立面的相交处形成切断刃，切断齿的外侧立面与切断槽的侧立面之间的夹角为锐角。

本发明的作物采摘机构，支撑框架连接支撑元件能够对作物进行支撑，避免采摘作物掉落造成损伤，保证采摘作物的品质；切断框架与支撑框架铰接，切断框架相对于支撑框架转动，使作物果实进入支撑元件，切断框架与支撑框架相配合，二者夹住作物果柄，由于支撑框架以及切断框架均具有尖角段，尖角段为V形，能够对伸入支撑框架与切断框架之间的作物果柄进行导向，使果柄进入相邻切断齿之间形成的切断槽内，切断框架与支撑框架相对转动，从而有效卡紧作物的果柄，由于切断齿的外侧立面与切断槽的侧立面的相交处形成切断刃，在卡紧作物果柄的同时，切断刃切断作物果柄，作物果实进入支撑元件中，完成作物采摘。还需要强调的是，切断齿位于尖角段的两侧边上，切断齿的外侧立面与所述切断槽的侧立面之间的夹角为锐角，使得切断刃与作物果柄的轴线之间具有一定夹角，实现对作物果柄的斜切，施加较小的作用力即可切断作物果柄，降低了操作人员劳动负担，提高了作物采摘工作效率。除此之外，实际应用中，可根据实际采摘需要，在支撑框架或切断框架朝向二者抵接面的一侧设置切断齿，还可以在二者上均设置切断齿，以满足不同的工况，提高作物采摘机构的灵活适应性，进一步提高作物采摘效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的作物采摘机构的结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的作物采摘机构的切断框架的结构示意图；

图3为本发明实施例所公开的作物采摘机构的切断框架的主视示意图；

图4为本发明实施例所公开的作物采摘机构的切断框架的俯视示意图；

图5为本发明实施例所公开的作物采摘设备的结构示意图；

图6为本发明实施例所公开的作物采摘设备的主视示意图；

图7为本发明实施例所公开的作物采摘设备的俯视示意图。

其中，100为作物采摘机构；200为作物采摘设备；

1为支撑框架，2为支撑元件，3为切断框架，4为尖角段，5为切断齿，6为切断槽，7为切断刃，8为圆弧段，9为操作杆，10为把手，11为操作手柄，12为操作拉线，13为锁紧元件。

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。

本发明的目的是提供一种作物采摘机构及采摘设备，以解决上述现有技术存在的问题，提高作物采摘便捷性，提高采摘效率，同时在采摘过程中保护作物。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种作物采摘机构100，包括支撑组件和切断组件，支撑组件包括支撑框架1和支撑元件2，支撑元件2与支撑框架1相连，且支撑元件2与支撑框架1围成顶部开口、能够容纳作物的容置空间；切断组件，切断组件包括切断框架3，支撑框架1的形状与切断框架3相一致，支撑框架1以及切断框架3均具有尖角段4，尖角段4为V形结构，切断框架3以及支撑框架1远离尖角段4的一端铰接相连，切断框架3位于支撑框架1远离支撑元件2的一侧，切断框架3能够与支撑框架1相抵；支撑框架1和/或切断框架3具有切断齿5，切断齿5位于靠近切断框架3以及支撑框架1抵接面的一侧，相邻的切断齿5之间形成能够容纳作物果柄的切断槽6，切断齿5的外侧立面与切断槽6靠近尖角段4的尖角一侧的侧立面的相交处形成切断刃7，切断齿5的外侧立面与切断槽6的侧立面之间的夹角为锐角。

本发明的作物采摘机构100，支撑框架1连接支撑元件2能够对作物进行支撑，避免采摘作物掉落造成损伤，保证采摘作物的品质；切断框架3与支撑框架1铰接，切断框架3相对于支撑框架1转动，使作物果实进入支撑元件2，切断框架3与支撑框架1相配合，二者夹住作物果柄，由于支撑框架1以及切断框架3均具有尖角段4，尖角段4为V形，请参考图1-图4，能够对伸入支撑框架1与切断框架3之间的作物果柄进行导向，使果柄进入相邻切断齿5之间形成的切断槽6内，切断框架3与支撑框架1相对转动，从而有效卡紧作物的果柄，由于切断齿5的外侧立面与切断槽6的侧立面的相交处形成切断刃7，在卡紧作物果柄的同时，切断刃7切断作物果柄，作物果实进入支撑元件2中，完成作物采摘。还需要强调的是，切断齿5位于尖角段4的两侧边上，切断齿5的外侧立面与所述切断槽6的侧立面之间的夹角为锐角，使得切断刃7与作物果柄的轴线之间具有一定夹角，实现对作物果柄的斜切，施加较小的作用力即可切断作物果柄，降低了操作人员劳动负担，提高了作物采摘工作效率。除此之外，实际应用中，可根据实际采摘需要，在支撑框架1或切断框架3朝向二者抵接面的一侧设置切断齿5，还可以在二者上均设置切断齿5，以满足不同的工况，提高作物采摘机构100的灵活适应性，进一步提高作物采摘效率。

在本具体实施方式中，尖角段4的两侧边的夹角范围为30°～40°；实际应用中，可根据采摘作物的具体类型调整尖角段4的两侧边的夹角大小，例如，采摘作为为刺梨时，将尖角段4的两侧边的夹角范围设置为30°～35°；采摘作物为辣椒时，将尖角段4的两侧边的夹角范围设置为32°～40°，以满足作物采摘需求。此处还需要解释说明的是，相应地，切断槽6的规格根据采摘作物的类型进行调整，以使作物果柄能够进入切断槽6内，同时避免切断槽6尺寸过大影响切断刃7切断工作，合理设置切断槽6的规格以使其适应具体的采摘作物。

相应地，在本具体实施方式中，切断齿5的外侧立面与切断槽6的侧立面之间的夹角为尖角段4的两侧边的夹角的0.5～1倍；为了更好地对作物果柄进行切断，可使切断槽6的侧立面与尖角段4的中线相垂直，以增强切断效果，进一步降低操作人员劳动负担。详见图4，图中，α为切断齿5的外侧立面与切断槽6靠近尖角段4的尖角一端的侧立面之间的夹角。

在实际应用中，切断齿5的形状为以下形状的一种或几种：矩形、三角形、梯形，本具体实施方式中，切断齿5以矩形齿为例，在针对不同的采摘作物时，可根据需要调整切断齿5的具体形状。

在本发明的其他具体实施方式中，切断齿5的数量为多个，切断刃7沿尖角段4的两侧边的长度方向等间距布设，进一步提高作物采摘效率。

具体地，支撑框架1以及切断框架3均还包括圆弧段8，圆弧段8的两端与尖角段4的两端相连并围成闭环结构，设置圆弧段8能够增大采摘机构的容置空间，方便对各种作物进行采摘，提高采摘机构的适应性。

更具体地，切断框架3以及支撑框架1均为轴对称结构，增强机构的结构稳定性，保证作物采摘过程中机构的工作可靠性。

在本发明的其他具体实施方式中，支撑元件2可由孔板或柔性网格材质制成，增强作物采摘机构100的透气性，进一步增强对作物的保护作用。

为了进一步确保切断框架3和支撑框架1能够顺利卡紧并切断果柄，切断组件还包括复位弹簧，复位弹簧设置于切断框架3与支撑框架1之间；复位弹簧处于自由状态时，切断框架3与支撑框架1相抵。在进行作物采摘是，首先控制切断框架3相对于支撑框架1转动，实现作物采摘机构100的“张开”，使复位弹簧产生形变，作物果实由机构的“张开”处伸入支撑组件的容置空间后，在复位弹簧恢复形变的作用力下，切断框架3与支撑框架1抵接，恢复“咬合”状态，卡紧并切断作物果柄，完成采摘，设置复位弹簧，进一步提高了机构的工作可靠性。

进一步地，本发明还提供一种作物采摘设备200，包括上述的作物采摘机构100，还包括操作杆9，具体请参考图5-图7，支撑组件与操作杆9相连，进一步提高操作便捷性。在实际应用中，本发明的作物采摘机构100，还可以安装在机械臂等设备上，作为执行机构。

在作物采摘设备200包括操作杆9时，操作杆9可选择伸缩杆，以适应各种高度作物的采摘，支撑组件与操作杆9的活动段相连，可随操作杆9调整采摘位置，操作杆9还连接有锁紧元件13，锁紧元件13能够固定操作杆9的活动段与固定段的相对位置，在操作杆9的长度调整到位后，可利用锁紧元件13锁紧操作杆9的活动段和固定段，方便后续的采摘工作，保证操作杆9的稳定性，为作物采摘提供便利。

为了方便操作，操作杆9还连接有把手10和操作手柄11，把手10具有防滑结构层，防滑结构层由橡胶材质制成且具有防滑纹路，操作人员可手持把手10进行采摘，把手10具有防滑结构层，保护操作人员的同时，还能够增大操作人员与操作杆9之间的摩擦力，提高操作稳定性。在本具体实施方式中，操作手柄11利用操作拉线12与切断框架3相连，操作手柄11利用操作拉线12操纵切断框架3，实现作物采摘机构100的“张开”和“合拢”，操作拉线12可采用钢丝制成，操作拉线12螺旋缠绕于操作杆9上，以适应操作杆9的伸缩。

本发明的作物采摘机构100，支撑框架1和切断框架3均具有尖角段4，尖角段4的V形结构的两侧边均可设置切断齿5，相邻的切断齿5之间形成切断槽6，且切断齿5的外侧立面与切断槽6的侧立面的相交处形成切断刃7，机构“张开”，在作物果实进入机构的开口后，机构“合拢”，支撑组件和切断组件卡紧作物果柄，与此同时，随着机构的“合拢”，切断刃7作弧线滑动，对果柄进行斜切，对作物果柄进行拉扯和切断，增强了切断效果，提高了作物采摘效率，支撑组件采用网状支撑元件2，增强了对作物果实的保护。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。