一种荔枝自动化采摘装置

技术领域

本发明涉及自动化采摘技术领域，尤其涉及一种荔枝自动化采摘装置

背景技术

荔枝是我国南方的一种特色水果，生长在高约10米的树上。由于荔枝的产期有限，一年收获一次，收获季荔枝大量成熟需快速收获，且荔枝收获季恰逢夏季，高温高湿不利于采摘。荔枝上市时间集中且短，因此荔枝果园需要大量的采摘工人来保障荔枝的采摘量，人力成本较高。

为减轻采摘劳动强度、降低荔枝生产成本、提高采摘效率，应大力推广荔枝采摘机械，现有采摘装置通常较为简单，主要是增加剪子的臂长，然后将荔枝剪下，然而在使用过程中，往往需要通过人为施加压力的方式将荔枝茎秆切断，长时间工作的过程中，使用者的手部和臂部容易酸痛，而且采摘的工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种荔枝自动化采摘装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种荔枝自动化采摘装置，包括导向筒，所述导向筒式上端和下端均为开口的长筒，所述导向筒的侧表面上安装把手，所述把手靠近导向筒的下端开口，所述把手上安装控制开关，所述导向筒上端开口的侧边上设有豁口，所述导向筒的上端开口处安装剪切单元，所述剪切单元的剪切口对着所述豁口，所述剪切单元与所述控制开关连接，所述控制开关控制所述剪切单元在所述导向筒的上端开口处剪切动作。

所述剪切单元包括驱动件、固定板和剪切板，所述固定板固定安装在所述导向筒的上端开口处，所述固定板的边缘与所述导向筒的上端开口固定连接，所述固定板是形状为“凹”字形的板件，所述固定板的凹口对着所述豁口,所述固定板的上表面固定安装限位杆，所述限位杆靠近所述固定板上表面的一侧，所述剪切板为长条形板件，所述剪切板的下表面与所述固定板的上表面平行，所述固定板的上表面安装固定轴，所述固定轴的长度方向与所述固定板的上表面垂直，所述剪切板套在所述固定轴上，所述剪切板的一端延伸到所述固定板凹口的上方，所述剪切板的另一端伸到所述导向筒上端开口的外侧，所述固定轴上设有复位弹簧，所述复位弹簧驱动所述剪切板的一端向所述固定板的一侧转动，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住，所述剪切板一端的另一侧边上设有剪切刃，所述剪切刃能够与所述固定板凹口的内边配合形成剪刀结构，所述剪切板的另一端通过绳索与所述驱动件连接，所述驱动件能够通过绳索拉动所述剪切板围绕所述固定轴克服所述复位弹簧的弹力转动，所述剪切板的一端在转动过程中与所述固定板凹口的内边配合实施剪切动作。

所述驱动件包括旋转电机、直线电机或者气缸，所述驱动件的动力输出端与所述绳索连接并能够拉动或者外放绳索。

当所述驱动部件为旋转电机时，所述绳索的一端与所述剪切板的另一端连接，所述绳索的另一端缠绕在所述旋转电机的转轴上，所述旋转电机通过正转的方式收卷绳索并拉动所述剪切板克服所述复位弹簧的弹力围绕固定轴转动，所述剪切板的一端离开所述固定板一侧并向所述固定板的另一侧摆动；所述旋转电机通过反转的方式外放绳索，所述剪切板的一端在所述复位弹簧的驱动下回到所述固定板的一侧，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住。

当所述驱动部件为直线电机或者气缸时，所述绳索的一端与所述剪切板的另一端连接，所述绳索的另一端与直线电机或者气缸的伸缩杆连接，所述直线电机或者气缸通过收缩伸缩杆的方式拉动绳索，所述绳索拉动所述剪切板克服所述复位弹簧的弹力围绕固定轴转动，所述剪切板的一端离开所述固定板一侧并向所述固定板的另一侧摆动；所述直线电机或者气缸通过伸长伸缩杆的方式松开绳索，所述剪切板的一端在所述复位弹簧的驱动下回到所述固定板的一侧，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住。

所述导向筒的外侧面上固定安装导向环，所述导向环位于所述驱动件和所述剪切板另一端之间，所述导向环位于所述驱动件的正上方，所述绳索穿过所述导向环。

所述导向筒的下端开口与软管的一端开口对接，所述软管的另一端开口伸入采摘筐，被剪切下来的荔枝通过所述导向筒和所述软管落入采摘筐。

所述豁口的形状为“U”字形，所述豁口的长度方向与所述导向筒的长度方向保持一致。

所述导向筒的侧表面上安装可充电电池，所述可充电电池为所述驱动件供电，所述驱动件在所述控制开关的控制下动作。

有益效果

利用本发明的技术方案制作的一种荔枝自动化采摘装置，其具有如下优势：

1、本装置在导向筒上端开口处设置豁口和剪切单元，利用豁口让荔枝的果实直接进入导向筒的内腔，并让荔枝的根茎置于剪切单元，剪切单元在驱动部件的驱动下直接将根茎剪断，无需工作人员使力，降低了工作人员的劳动强度；

2、本装置在采摘时，是需要利用豁口将荔枝套入导向筒的内腔，然后通过控制开关控制驱动部件动作就可以完成剪切过程，被剪切下来的荔枝会通过导向筒和软管直接落入采摘筐中，整个采摘操作十分简单，采摘效率高；

3、本装置结构设计简单，制造成本和制造难度小，能够更好的满足中小型农业生产者的实用需求。

附图说明

图1是本发明所述一种荔枝自动化采摘装置的结构示意图；

图2是本发明所述导向筒上端开口的俯视图；

图3是本发明所述豁口部分的结构示意图；

图中，1、导向筒；2、把手；3、控制开关；4、豁口；5、驱动件；6、固定板；7、剪切板；8、限位杆；9、固定轴；10、绳索；11、导向环。

实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-3所示；

本申请的创造点在于，在所述导向筒上端开口的侧边上设有豁口4，所述导向筒的上端开口处安装剪切单元，所述剪切单元的剪切口对着所述豁口，所述剪切单元与所述控制开关连接，所述控制开关控制所述剪切单元在所述导向筒的上端开口处剪切动作，所述剪切单元包括驱动件5、固定板6和剪切板7，所述固定板固定安装在所述导向筒的上端开口处，所述固定板的边缘与所述导向筒的上端开口固定连接，所述固定板是形状为“凹”字形的板件，所述固定板的凹口对着所述豁口,所述固定板的上表面固定安装限位杆8，所述限位杆靠近所述固定板上表面的一侧，所述剪切板为长条形板件，所述剪切板的下表面与所述固定板的上表面平行，所述固定板的上表面安装固定轴9，所述固定轴的长度方向与所述固定板的上表面垂直，所述剪切板套在所述固定轴上，所述剪切板的一端延伸到所述固定板凹口的上方，所述剪切板的另一端伸到所述导向筒上端开口的外侧，所述固定轴上设有复位弹簧，所述复位弹簧驱动所述剪切板的一端向所述固定板的一侧转动，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住，所述剪切板一端的另一侧边上设有剪切刃，所述剪切刃能够与所述固定板凹口的内边配合形成剪刀结构，所述剪切板的另一端通过绳索10与所述驱动件连接，所述驱动件能够通过绳索拉动所述剪切板围绕所述固定轴克服所述复位弹簧的弹力转动，所述剪切板的一端在转动过程中与所述固定板凹口的内边配合实施剪切动作。

本申请的创造点还在于，所述驱动件包括旋转电机、直线电机或者气缸，所述驱动件的动力输出端与所述绳索连接并能够拉动或者外放绳索；其中，如果所述驱动部件为旋转电机，那么所述绳索的一端与所述剪切板的另一端连接，所述绳索的另一端缠绕在所述旋转电机的转轴上，所述旋转电机通过正转的方式收卷绳索并拉动所述剪切板克服所述复位弹簧的弹力围绕固定轴转动，所述剪切板的一端离开所述固定板一侧并向所述固定板的另一侧摆动，所述旋转电机通过反转的方式外放绳索，所述剪切板的一端在所述复位弹簧的驱动下回到所述固定板的一侧，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住；如果所述驱动部件为直线电机或者气缸，那么所述绳索的一端与所述剪切板的另一端连接，所述绳索的另一端与直线电机或者气缸的伸缩杆连接，所述直线电机或者气缸通过收缩伸缩杆的方式拉动绳索，所述绳索拉动所述剪切板克服所述复位弹簧的弹力围绕固定轴转动，所述剪切板的一端离开所述固定板一侧并向所述固定板的另一侧摆动，所述直线电机或者气缸通过伸长伸缩杆的方式松开绳索，所述剪切板的一端在所述复位弹簧的驱动下回到所述固定板的一侧，所述剪切板一端的一侧边被所述限位杆挡住；所述导向筒的外侧面上固定安装导向环11，所述导向环位于所述驱动件和所述剪切板另一端之间，所述导向环位于所述驱动件的正上方，所述绳索穿过所述导向环。

本申请的创造点还在于，在所述导向筒的下端开口与软管的一端开口对接，所述软管的另一端开口伸入采摘筐，被剪切下来的荔枝通过所述导向筒和所述软管落入采摘筐，所述豁口的形状为“U”字形，所述豁口的长度方向与所述导向筒的长度方向保持一致，所述导向筒的侧表面上安装可充电电池，所述可充电电池为所述驱动件供电，所述驱动件在所述控制开关的控制下动作。

本技术方案采用的电子器件均为现有产品，本申请的技术方案对于上述电子器件的结构没有特殊要求和改变；

在本技术方案实施的过程中，本领域人员需要将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求。具体连接以及控制顺序，应参考本技术方案的工作原理以及各电气件之间的先后工作顺序，其详细连接手段，为本领域公知技术。本技术方案主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

本申请技术方案在实施过程中，工作人员握住把手并让导向筒的上端开口靠近荔枝树上的荔枝，然后移动导向筒，让荔枝通过导向筒上端开口处的豁口进入导向筒的内腔，此时荔枝的根茎位于剪切板一端的另一侧边和固定板凹口的内边之间，剪切板一端另一侧边上的剪切刃和固定板凹口的内边配合形成剪刀结构，驱动件能够通过绳索拉动剪切板围绕固定轴克服复位弹簧的弹力转动，剪切板的一端在转动过程中与固定板凹口的内边配合对荔枝的根茎实施剪切动作，荔枝的根茎被剪断后，荔枝通过所述导向筒和所述软管落入采摘筐，进而完成荔枝的自动采摘过程。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。