申请/专利权人：上海电力学院

申请日：2018-05-28

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN108476738B

主分类号：A01D46/253

分类号：A01D46/253;B25J15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2018.09.28#实质审查的生效;2018.09.04#公开

摘要：本发明涉及一种机械手旋转式苹果采摘器，机械手具有两个机械手指，其中一个机械手指作为固定杆，另一个机械手指作为活动杆，固定杆下端固定连接在固定杆凸台上，活动杆下端通过活动杆套筒套接在固定杆凸台上，固定杆上端与活动杆上端通过固定杆上端的限位器和活动杆上的限位凸台相配合连接，固定杆凸台内装有减速电机，活动杆套筒与减速电机的轴相连接，活动杆套筒套接与固定杆凸台之间通过滚针轴承和平动推力滚针轴承连接，固定杆凸台通过连接套筒与伸缩杆连接；固定杆上端内安装有微动开关感应器和信号灯；活动杆上端下面装有薄双刃刀片,固定杆上端下面通过插销固定连接固定环，且薄双刃刀片位于固定环之上。

主权项：1.一种机械手旋转式苹果采摘器，包括机械手，机械手中心轴、伸缩杆，其特征在于：所述机械手具有两个机械手指，其中一个机械手指作为固定杆，另一个机械手指作为活动杆，机械手中心轴由连接套筒、减速电机、轴、固定杆凸台、滚针轴承、平动推力滚针轴承、活动杆套筒、固定方台构成，固定杆下端固定连接在固定杆凸台上，活动杆下端通过活动杆套筒套接在固定杆凸台上，固定杆上端与活动杆上端通过固定杆上端的限位器和活动杆上的限位凸台相配合连接，固定杆凸台内装有减速电机，活动杆套筒与减速电机的轴相连接，活动杆套筒套接与固定杆凸台之间通过滚针轴承和平动推力滚针轴承连接，固定杆凸台通过连接套筒与伸缩杆连接；固定杆上端内安装有微动开关感应器和信号灯；活动杆上端下面装有薄双刃刀片,固定杆上端下面通过插销固定连接固定环，且薄双刃刀片位于固定环之上；伸缩杆下端装有启动开关，启动开关通过电线连接减速电机；所述固定环由两个抓手组成，两个抓手一端通过插销连接在一起，另一端形成凹陷端；所述固定环从插销至凹陷端的外围圆弧上附着一圈弹性金属片；当需要调节伸缩杆高度时，拧开螺旋紧固件；当达到要求长度时，拧紧螺旋紧固件。

全文数据：机械手旋转式苹果采摘器技术领域[0001]本发明涉及一款苹果采摘器，尤其是涉及一种采摘快速便利高效、造型美观的创意苹果采摘器。背景技术[0002]现在我国多地的苹果果园面临的最大困难就是没有操作更加简单方便并且投入成本低的苹果采摘器，所以无法快速便利高效地采摘苹果。普遍苹果果园采摘苹果不仅要浪费大量人力资源进行苹果长蒂的二次加工，还必须要保证苹果的保存完整度，最重要的是果农爬上离地3米左右的果树进行采摘，虽然带有保护措施，但这仍然具有很大的危险性。针对这些苹果果园的问题，需要设计一种可行性较高的方案，即伸缩杆和旋转机械手结合起来，做一种可随意调节高度、旋转刀片深入切掉苹果蒂的苹果采摘器，既降低了果农自身的危险系数，还减少了人工对苹果长蒂的二次加工。直接深入切掉苹果根茎也是减少对苹果之间的刮蹭损伤。采摘苹果的速度会大大增加，既高效又便利。减少二次加工苹果根茎的劳动力，大大减少采摘成本。发明内容[0003]本发明的目的就是为了减少二次加工苹果根茎的劳动力，大大减少采摘成本，而提供一种机械手旋转式苹果采摘器。[0004]本发明的目的可以通过以下方案来实现：[0005]—种机械手旋转式苹果采摘器，包括机械手，机械手中心轴、伸缩杆，所述机械手具有两个机械手指，其中一个机械手指作为固定杆，另一个机械手指作为活动杆，机械手中心轴由连接套筒、减速电机、轴、固定杆凸台、滚针轴承、平动推力滚针轴承、活动杆套筒、固定方台构成，固定杆下端固定连接在固定杆凸台上，活动杆下端通过活动杆套筒套接在固定杆凸台上，固定杆上端与活动杆上端通过固定杆上端的限位器和活动杆上的限位凸台相配合连接，固定杆凸台内装有减速电机，活动杆套筒与减速电机的轴相连接，活动杆套筒套接与固定杆凸台之间通过滚针轴承和平动推力滚针轴承连接，固定杆凸台通过连接套筒与伸缩杆连接；固定杆上端内安装有微动开关感应器和信号灯;活动杆上端下面装有薄双刃刀片，固定杆上端下面通过插销固定连接固定环，且薄双刃刀片位于固定环之上;伸缩杆下端装有启动开关，启动开关通过电线连接减速电机。[0006]进一步，所述固定环由两个抓手组成，两个抓手一端通过插销连接在一起，另一端形成凹陷端。[0007]进一步，所述固定环从插销至凹陷端的外围圆弧上附着一圈弹性金属片。[0008]当微动开关触碰到苹果时，微动开关感应器向信号灯发了信号，使信号灯亮起，按动伸缩杆下端启动开关开始剪切，减速电机带动活动杆转动起来，带着薄双刃刀片的活动杆快速切断苹果根茎。[0009]本发明的有益效果是：[0010]本发明的机械手旋转式苹果采摘器，成本低，造价低，拿取方便，操作简单，果农实用起来方便，结构的设计解决了苹果因为二次加工茎的程序，大量的解决财力物力的损失。产品低廉而不低端，结构简单，成本低廉，但是，结构的巧妙，大大减轻了很多的不必要损失，大大的提高了果农的经济效益。附图说明[0011]图1为本发明的机械手旋转式苹果采摘器轴测图；[0012]图2为本发明的机械手旋转式苹果采摘器零件爆炸图；[0013]图3为本发明的机械手旋转式苹果采摘器侧剖视图；[0014]图4为图3中沿A-A的剖视图；[0015]图5为图4中沿B-B的剖视图；[0016]图6为苹果根茎剪断过程原理图。具体实施方式[0017]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。[0018]如图1至图5所示，本发明的机械手旋转式苹果采摘器，包括伸缩杆，机械手2、薄双刃刀片3、微动开关感应器4、插销9、固定环6、机械手中心轴7等。机械手2具有两个机械手指，其中一个机械手指作为固定杆2-1，另一个机械手指作为活动杆2-2，机械手中心轴7由连接套筒7-1、减速电机7-2、轴7-3、固定杆凸台7-4、滚针轴承7-5、平动推力滚针轴承7-6、活动杆套筒7-7、固定方台7-8构成，固定杆2-1下端固定连接在固定杆凸台7-4上，活动杆2-2下端通过活动杆套筒7-7套接在固定杆凸台上，固定杆2-1上端与活动杆2-2上端通过固定杆上端的限位器1和活动杆上的限位凸台8相配合连接，固定杆凸台7-4内装有减速电机7-2,活动杆套筒7-7与减速电机的轴7-3相连接，活动杆套筒7-7与固定杆凸台7-4之间通过滚针轴承7-5和平动推力滚针轴承7-6连接，固定杆凸台7-4通过连接套筒7-1与伸缩杆连接。固定杆2-1上端内安装有微动开关感应器4和信号灯;活动杆2-2上端下面装有薄双刃刀片3,固定杆2-1上端下面通过插销9固定连接固定环6,且薄双刃刀片3位于固定环6之上，固定环6由两个抓手抓手A6-1、抓手B6-2组成。两个抓手最外围（除去两个抓手组成的凹陷端所在圆弧附着一圈弹性金属片。两个抓手抓手A6-1、抓手B6-2可以起到固定苹果杆并保证剪切完全的作用。[0019]当需要调节伸缩杆高度时，拧开螺旋紧固件；当达到要求长度时，拧紧螺旋紧固件，即可达到要求。机械手有两只机械手指，其中一只机械手指有固定和加紧的作用，另一只带有旋转刀片。当伸缩杆对准苹果时，固定手指会包裹苹果，并给予苹果在剪切时的支撑。另一根手指通过旋转切割，快速高效的将苹果内蒂切断。当机械手控制住苹果时，稍微移动机械手当微动开关触碰到苹果时，微动开关感应器会向下发出信号，底端信号灯亮起，由此可减少高度差带来的视觉障碍。[0020]使用时，位于限位器下方一点有两个抓手组成的控制苹果根茎的装置，此时苹果已经触碰到微动开关，信号灯亮起，按动伸缩杆下端开关开始剪切，电机带动活动杆转动起来，带着刀片的活动杆快速切断苹果根茎，操作快速便利高效。[0021]如图6所示，剪切苹果杆时，首先要做到的是把苹果杆固定。通过由插销固定以及两个抓手抓手A、抓手B组成的固定环可以起到固定苹果杆并保证剪切完全的作用。[0022]在苹果杆通过固定环的凹陷的位置时，即进入固定环内部空腔，但是由于固定环内部空腔分圆周是由相切的圆弧所组成，所以苹果杆只会进去但是不会出来。[0023]在初始状态时，苹果杆首先进入的是固定环第二空腔B。随着原理图中所示原来依附在固定杆左端面的活动杆通过开关启动做逆时针旋转运动的过程中，苹果杆始终处于固定环第二空腔B中活动。同时在I〜IV的过程中，固定环第一空腔A越来越小直至消失，固定环第三空腔C从产生开始越来越大。[0024]随着转动到原理图中第V步时，固定环第一空腔A完全消失，从VI〜VIII过程中固定环第四空腔D产生并逐渐增大，苹果杆所在的固定环第二空腔B逐渐变小，直至苹果杆随着固定环第二空腔B的缩小，并由于抓手内部的凹槽和刀片固定，而最后被双刃刀片切断。最后活动杆回复到固定杆的右端面。[0025]同样，当活动杆处于固定杆的右端面可以通在让第二个苹果杆进入固定环空腔后，开启开关，在活动杆接下来顺时针的转动时，可以完成剪切动作。[0026]实施例：[0027]当水果果农拿起本产品机械手旋转式苹果采摘器时，可以根据不同苹果树的高低调节和与其相匹配的高度，伸缩杆里有连接电线，负责控制上部分机械手的运动以及触感开关，伸缩容易导致电线挤压，于是我们采取了弹簧线的方式解决了上述问题，果农将机械手放到成熟的苹果位置，找到适合的位置，调整一下角度，让机械手像一只人手掌一样捧着苹果，当机械手部分的感触开关被触发时，意味着机械手到了适合的采摘位置，果农得到信息，按下开关，机械手开始旋转工作，刀片旋转将苹果茎从低于苹果表面的位置切断，苹果掉进杆子旁边的网兜。[0028]本发明适用于小型水果基地，对于果农的采摘起到很好的辅助重要，也减少了二次加工的成本，方便实用。

权利要求：1.一种机械手旋转式苹果采摘器，包括机械手，机械手中心轴、伸缩杆，其特征在于:所述机械手具有两个机械手指，其中一个机械手指作为固定杆，另一个机械手指作为活动杆，机械手中心轴由连接套筒、减速电机、轴、固定杆凸台、滚针轴承、平动推力滚针轴承、活动杆套筒、固定方台构成，固定杆下端固定连接在固定杆凸台上，活动杆下端通过活动杆套筒套接在固定杆凸台上，固定杆上端与活动杆上端通过固定杆上端的限位器和活动杆上的限位凸台相配合连接，固定杆凸台内装有减速电机，活动杆套筒与减速电机的轴相连接，活动杆套筒套接与固定杆凸台之间通过滚针轴承和平动推力滚针轴承连接，固定杆凸台通过连接套筒与伸缩杆连接;固定杆上端内安装有微动开关感应器和信号灯;活动杆上端下面装有薄双刃刀片，固定杆上端下面通过插销固定连接固定环，且薄双刃刀片位于固定环之上;伸缩杆下端装有启动开关，启动开关通过电线连接减速电机。2.根据权利要求1所述的机械手旋转式苹果采摘器，其特征在于:所述固定环由两个抓手组成，两个抓手一端通过插销连接在一起，另一端形成凹陷端。3.根据权利要求2所述的机械手旋转式苹果采摘器，其特征在于:所述固定环从插销至凹陷端的外围圆弧上附着一圈弹性金属片。4.根据权利要求1所述的机械手旋转式苹果采摘器，其特征在于：当微动开关触碰到苹果时，微动开关感应器向信号灯发了信号，使信号灯亮起，按动伸缩杆下端启动开关开始剪切，减速电机带动活动杆转动起来，带着薄双刃刀片的活动杆快速切断苹果根茎。

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