申请/专利权人：北京科技大学

申请日：2018-07-09

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN108738669B

主分类号：A01D45/00

分类号：A01D45/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2018.11.30#实质审查的生效;2018.11.06#公开

摘要：本发明提供一种用于辅助人工采摘菠萝的装置，属于辅助农业技术领域。该装置包括夹持机构、自锁机构和剪切机构。其中，夹持机构位于装置的上侧前部，完成对水果的夹持；自锁机构位于装置的上侧后部，对夹持机构进行制动；剪切机构位于装置的下侧，完成对水果茎部的剪切。夹持机构包括一号滑块、一号连接板、一号双头螺柱；自锁机构包括一号棘条、一号弹簧、固定螺栓、固定角架；剪切机构包括滑动铝块、后把手、调节垫片。使用时，夹持、剪切两个动作相互独立。整个装置结构简单，可以适应不同大小的果实，操作应用比较方便。

主权项：1.一种用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于：包括夹持机构、自锁机构和剪切机构；夹持机构设置在装置上侧前部，夹持机构包括支架板1、一号滑块3、一号连接板4、一号双头螺柱5、一号可更换夹片6、一号中间套筒7、二号中间套筒8、二号可更换夹片9、三号可更换夹片10、二号双头螺柱11、三号中间套筒12、四号中间套筒13、四号可更换夹片14、侧把手16、二号连接板24和二号滑块26；自锁机构设置在装置中间，自锁机构包括一号棘条2、二号棘条25、车闸15、弹簧17、固定螺栓18、固定角架19、滑动角架20、滑动角架螺栓27、一号固定角架螺栓28和二号固定角架螺栓29；剪切机构设置在装置的下面，剪切机构包括上底板21、滑动铝块22、后把手23、连接器37、调节垫片36、二号连接杆35、一号连接杆34、二号刀片固定杆33、一号刀片固定杆32、二号锯齿刀片31、一号锯齿刀片30和下底板38；所述一号连接板4安装在一号滑块3上面，侧把手16安装在支架板1上面，一号可更换夹片6与三号可更换夹片10通过螺栓铰链连接在一号连接板4上面，二号可更换夹片9和四号可更换夹片14通过螺栓铰链连接在二号连接板24上面，二号连接板24安装在二号滑块26上面，一号双头螺柱5穿过支架板1上面的圆孔并固定，二号双头螺柱11穿过支架板1上面的圆孔并固定，一号中间套筒7与二号中间套筒8套在一号双头螺柱5上且分别位于支架板1两侧，三号中间套筒12与四号中间套筒13套在二号双头螺柱11上且分别位于支架板1两侧，一号滑块3、一号连接板4与二号连接板24、二号滑块26通过长螺栓固定在支架板1的两侧实现一号连接板4与二号连接板24的运动方向限制；所述一号双头螺柱5限制一号可更换夹片6与二号可更换夹片9的运动；二号双头螺柱11限制三号可更换夹片10与四号可更换夹片14的运动。

全文数据：一种用于辅助人工采摘菠萝的装置技术领域[0001]本发明涉及辅助农业技术领域，特别是指一种用于辅助人工采摘菠萝的装置。背景技术[0002]通过公开的文献资料及图片可以看出，目前采摘菠萝的机构主要分为菠萝自动采摘机和辅助人工菠萝采摘装置。[0003]《菠萝自动采摘机的设计与仿真》中介绍该菠萝自动采摘机主要由导果机构、采摘机构、刀具升降机构和果品输送机构组成，该机器的优点是机械化程度高，果品不易碰伤，缺点是易对菠萝植株造成损伤。《菠萝采摘机械手的设计》中介绍该机械手由夹紧手指、齿轮齿条机构、夹紧开关、剪刀头等机构组成，缺点是操作过程较为繁琐，装置不易于操作者抓持。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种用于辅助人工采摘菠萝的装置。[0005]该装置包括夹持机构、自锁机构和剪切机构;夹持机构设置在装置上侧前部，夹持机构包括支架板、一号滑块、一号连接板、一号双头螺柱、一号可更换夹片、一号中间套筒、二号中间套筒、二号可更换夹片、三号可更换夹片、二号双头螺柱、三号中间套筒、四号中间套筒、四号可更换夹片、侧把手、二号连接板和二号滑块；自锁机构设置在装置中间，自锁机构包括一号棘条、二号棘条、车闸、弹簧、固定螺栓、固定角架、滑动角架、滑动角架螺栓、一号固定角架螺栓和二号固定角架螺栓;剪切机构设置在装置的下面，剪切机构包括上底板、滑动铝块、后把手、连接器、调节垫片、二号连接杆、一号连接杆、二号刀片固定杆、一号刀片固定杆、二号锯齿刀片、一号锯齿刀片和下底板。[0006]其中，在夹持机构中，一号连接板安装在一号滑块上面，侧把手安装在支架板一号可更换夹片与三号可更换夹片通过螺栓铰链连接在一号连接板上面，二号可更换夹片和四号可更换夹片通过螺栓铰链连接在二号连接板上面，二号连接板安装在二号滑块上面，一号双头螺柱穿过支架板上面的圆孔并固定，二号双头螺柱穿过支架板上面的圆孔并固定，一号中间套筒与二号中间套筒套在一号双头螺柱上且分别位于支架板两侧，三号中间套筒与四号中间套筒套在二号双头螺柱上且分别位于支架板两侧，一号滑块、一号连接板与二号连接板、二号滑块通过长螺栓固定在支架板的两侧实现一号连接板与二号连接板的运动方向限制。[0007]一号双头螺柱限制一号可更换夹片与二号可更换夹片的运动;二号双头螺柱限制三号可更换夹片与四号可更换夹片的运动。[0008]夹持动作通过一号滑块和安装在一号滑块上的所有零件以及二号滑块和安装在二号滑块上的所有零件来实现。[0009]自锁机构中，固定角架通过一号固定角架螺栓与为号固定角架螺栓固定在支架板上，车闸通过螺栓铰链连接在侧把手上方的圆孔上，车闸通过金属丝与滑动角架相连，通过张压车闸控制滑动角架在支架板滑槽上的滑动。固定螺栓水平安装在固定角架上，弹簧套在固定螺栓上，滑动角架通过滑动角架螺栓与支架板连接，滑动角架被限制在支架板上的滑槽内滑动，固定螺栓穿过滑动角架上的孔并在固定螺栓另一侧装上一个螺母，一号棘条与二号棘条分别安装在一号滑块与二号滑块上，一号棘条和二号棘条与滑动角架螺栓相接触，通过棘条结构实现机构的自锁和解锁动作。[0010]剪切机构中，后把手通过螺栓固定在滑动铝块上，上底板与下底板通过套筒与螺栓平行固定，滑动铝块通过螺栓安装在上底板与下底板之间的滑槽上，滑动铝块能够沿滑槽通过后把手牵引做直线运动，连接器通过螺栓安装在滑动铝块上，一号连接杆与二号连接杆通过螺栓铰链连接在连接器上，调节垫片放置于一号连接杆与连接器之间，一号刀片固定杆的非圆弧部分通过螺栓铰链连接在一号连接杆上，二号刀片固定杆的非圆弧部分通过螺栓较链连接在二号连接杆上，一号刀片固定杆与二号刀片固定杆圆弧部分的圆孔通过螺栓固定在下底板上，一号刀片固定杆与二号刀片固定杆能够转动，一号锯齿刀片与二号锯齿刀片分别通过螺栓固定在一号刀片固定杆与二号刀片固定杆上，滑动铝块拉动牵引连接器运动，连接器的运动通过一号连接杆和二号连接杆分别带动一号刀片固定杆和二号刀片固定杆的转动，实现剪切动作。调节垫片用于调节一号连接杆的高度。[0012]本发明的上述技术方案的有益效果如下：[0013]上述方案中，夹持和剪切两个动作分别通过用夹片顶菠萝果实、拉把手俩个动作就能实现，且通过棘条可以保证在整个剪切过程菠萝牢牢卡在夹片中，不会脱落，整个装置结构简单。夹持、剪切两个动作相互独立，可以适应不同大小的果实，操作应用比较方便。附图说明[0014]图1为本发明的用于辅助人工采摘菠萝的装置结构示意图；[0015]图2为本发明的用于辅助人工采摘菠萝的装置去掉上底板之后的结构示意图。[0016]其中：卜支架板;2-—号棘条;3-—号滑块;4-一号连接板;5-—号双头螺柱;6-—号可更换夹片；7-—号中间套筒;8-二号中间套筒;9-二号可更换夹片；10-三号可更换夹片；11-二号双头螺柱;12-三号中间套筒;13-四号中间套筒；14-四号可更换夹片；15-车闸；16-侧把手；17-弹簧;18-固定螺栓；19-固定角架;20-滑动角架;21-上底板;22-滑动铝块；23-后把手;24-二号连接板;25-二号棘条;26-二号滑块;27-滑动角架螺栓;28-—号固定角架螺栓;29-二号固定角架螺栓;30-—号锯齿刀片;31-二号锯齿刀片;32-—号刀片固定杆；33-二号刀片固定杆;34-—号连接杆;35-二号连接杆;36-调节垫片；37-连接器;38-下底板。具体实施方式[0017]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。[0018]本发明提供一种用于辅助人工采摘菠萝的装置。[0019]该装置包括夹持机构、自锁机构和剪切机构；[0020]其中，夹持机构设置在装置上侧前部，夹持机构包括支架板1、一号滑块3、一号连接板4、一号双头螺柱5、一号可更换夹片6、一号中间套筒7、二号中间套筒8、二号可更换夹片9、三号可更换夹片10、二号双头螺柱11、三号中间套筒丨2、四号中间套筒13、四号可更换夹片14、侧把手16、二号连接板24和二号滑块26;[0021]自锁机构设置在装置中间，自锁机构包括一号棘条2、二号棘条25、车闸15、弹簧17、固定螺栓I8、固定角架I9、滑动角架2〇、滑动角架螺栓27、一号固定角架螺栓28和二号固定角架螺栓29;[0022]剪切机构设置在装置的下面，剪切机构包括上底板21、滑动铝块22、后把手23、连接器37、调节垫片36、二号连接杆35、一号连接杆34、二号刀片固定杆33、一号刀片固定杆32、二号锯齿刀片31、一号锯齿刀片30和下底板38。[0023]如图丨和图2所示，一号连接板4安装在一号滑块3上面，侧把手16安装在支架板丄上面，一号可更换夹片6与三号可更换夹片10通过螺栓铰链连接在一号连接板4上面，二号可更换夹片9和四号可更换夹片14通过螺栓铰链连接在二号连接板24上面，二号连接板24安装在二号滑块26上面，一号双头螺柱5穿过支架板1上面的圆孔并固定，二号双头螺柱11穿过支架板1上面的圆孔并固定，一号中间套筒7与二号中间套筒8套在一号双头螺柱5上且分别位于支架板1两侧，三号中间套筒12与四号中间套筒13套在二号双头螺柱11上且分别位于支架板1两侧，一号滑块3、一号连接板4与二号连接板24、二号滑块26通过长螺栓固定在支架板1的两侧实现一号连接板4与二号连接板24的运动方向限制。[0024]一号双头螺柱5限制一号可更换夹片6与二号可更换夹片9的运动；二号双头螺柱11限制三号可更换夹片10与四号可更换夹片14运动。[0025]夹持动作通过一号滑块3和安装在一号滑块3上的所有零件以及二号滑块26和安装在二号滑块26上的所有零件来实现。[0026]固定角架19通过一号固定角架螺栓28与为号固定角架螺栓29固定在支架板1上，车闸15通过螺栓铰链连接在侧把手16上方的圆孔上，固定螺栓18水平安装在固定角架19上，弹簧17套在固定螺栓18上，滑动角架20通过滑动角架螺栓27与支架板1连接，滑动角架20被限制在支架板1上的滑槽内滑动，固定螺栓18穿过滑动角架20上的孔并在固定螺栓18另一侧装上一个螺母，一号棘条2与二号棘条25分别安装在一号滑块3与二号滑块26上，一号棘条2和二号棘条25与滑动角架螺栓27相接触，通过棘条结构实现机构的自锁和解锁动作。[0027]后把手23通过螺栓固定在滑动铝块22上，上底板21与下底板38通过套筒与螺栓平行固定，滑动铝块22通过螺栓安装在上底板21与下底板38之间的滑槽上，滑动铝块22能够沿滑槽通过后把手23牵引做直线运动，连接器37通过螺栓安装在滑动铝块22上，一号连接杆34与二号连接杆35通过螺栓铰链连接在连接器37上，调节垫片36放置于一号连接杆34与连接器37之间，一号刀片固定杆32的非圆弧部分通过螺栓铰链连接在一号连接杆M上，二号刀片固定杆33的非圆弧部分通过螺栓铰链连接在二号连接杆35上，一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33圆弧部分的圆孔通过螺栓固定在下底板38上，一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33能够转动，一号锯齿刀片30与二号锯齿刀片31分别通过螺栓固定在一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33上，滑动铝块22拉动牵引连接器37运动，连接器37的运动通过一号连接杆34和二号连接杆35分别带动一号刀片固定杆32和二号刀片固定杆33的转动，实现剪切动作。调节垫片36用于调节一号连接杆34的高度。[0028]在装置工作中，夹持机构工作时，一号滑块3和二号滑块26被推动沿着支架板1的中间滑槽直线运动，一号连接板4与二号连接板24通过连接点分别带动着一号可更换夹片6、三号可更换夹片10和二号可更换夹片9、四号可更换夹片14运动，一号可更换夹片6与三号可更换夹片10在直线运动过程中受一号双头螺柱5与二号双头螺柱11所限制，将会绕^与一号连接板4的连接点转动，二号可更换夹片9与四号可更换夹片14在直线运动过程中受一号双头螺柱5与二号双头螺柱11所限制，将会绕着与二号连接板24的连接点动，一号可更换夹片6、二号可更换夹片9和三号可更换夹片10、四号可更换夹片14的运动将实现夹持机构的夹持功能。[0029]自锁机构在工作时，一号棘条2与二号棘条25被一号滑块3与二号滑块26所带动做平面直线运动，一号棘条2与二号棘条25上的棘条机构将与滑动角架螺栓27碰撞，弹簧I7将给滑动角架20—个力，滑动角架螺栓27将与一号棘条2和二号棘条25相接触，限制其运动，从而实现装置的制动，车闸15通过螺栓铰链连接在侧把手16上方的圆孔上，滑动角架20通过细线连接在车闸15另一端，当车闸15绕着与侧把手16的连接点转动时，细线牵引着滑动角架20沿滑槽运动，从而使一号棘条2和二号棘条25与滑动角架螺栓27相远离，从而实现装置的解锁。[0030]剪切机构工作中，用手拉动后把手23即可带动滑动铝块22的直线滑动。[0031]在具体的应用过程中，一号滑块3与二号滑块26同步被推动，通过一号连接板4与二号连接板24分别带动一号可更换夹片6和三号可更换夹片10、二号可更换夹片9和四号可更换夹片14的运动，同时一号可更换夹片6与二号可更换夹片9的运动受一号双头螺柱5限制、三号可更换夹片10与四号可更换夹片14的运动受二号双头螺柱11限制，最终一号可更换夹片6、二号可更换夹片9、三号可更换夹片10、四号可更换夹片14成直线旋转运动，从而实现夹持机构对水果，如菠萝等的的夹持作用。[0032]通过弹簧17施加力从而会使得滑动角架螺栓27与一号棘条2和二号棘条25相接触，从而限制一号棘条2与二号棘条25的运动，从而实现自锁板块的自锁功能。将滑动角架20向后拉即可取消滑动角架螺栓27与一号棘条2和二号棘条25的接触，从而实现自锁机构的解锁功能。[0033]用手拉动后把手23将带动滑动铝块22做直线运动，滑动角架20的运动会带动一号连接杆34与二号连接杆35运动，一号连接杆34与二号连接杆35的运动会带动一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33绕轴做旋转运动，从而实现剪切机构的剪切功能。[0034]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若千改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于:包括夹持机构、自锁机构和剪切机构；夹持机构设置在装置上侧前部，夹持机构包括支架板（1、一号滑块（3、一号连接板4、一号双头螺柱5、一号可更换夹片6、一号中间套筒7、二号中间套筒8、二号可更换夹片⑼、三号可更换夹片1〇、二号双头螺柱（11、三号中间套筒12、四号中间套筒13、四号可更换夹片（14、侧把手（16、二号连接板24和二号滑块26;自锁机构设置在装置中间，自锁机构包括一号棘条（2、二号棘条25、车闸（15、弹簧（17、固定螺栓18、固定角架（19、滑动角架20、滑动角架螺栓27、一号固定角架螺栓28和二号固定角架螺栓29;剪切机构设置在装置的下面，剪切机构包括上底板21、滑动铝块22、后把手23、连接器37、调节垫片36、二号连接杆35、一号连接杆34、二号刀片固定杆33、一号刀片固定杆32、二号锯齿刀片31、一号锯齿刀片30和下底板38。2.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于:所述一号连接板4安装在一号滑块3上面，侧把手（16安装在支架板（1上面，一号可更换夹片6与三号可更换夹片（10通过螺栓铰链连接在一号连接板4上面，二号可更换夹片9和四号可更换夹片（14通过螺栓铰链连接在二号连接板24上面，二号连接板24安装在二号滑块26上面，一号双头螺柱5穿过支架板（1上面的圆孔并固定，二号双头螺柱（11穿过支架板⑴上面的圆孔并固定，一号中间套筒7与二号中间套筒⑻套在一号双头螺柱⑸上且分别位于支架板（1两侧，三号中间套筒（12与四号中间套筒（13套在二号双头螺柱11上且分别位于支架板（1两侧，一号滑块3、一号连接板4与二号连接板24、二号滑块26通过长螺栓固定在支架板（1的两侧实现一号连接板4与二号连接板24的运动方向限制。3.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于:所述一号双头螺柱⑸限制一号可更换夹片⑹与二号可更换夹片9的运动;二号双头螺柱（11限制三号可更换夹片（10与四号可更换夹片（14的运动。4.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于:所述夹持动作通过一号滑块3和安装在一号滑块3上的所有零件以及二号滑块26和安装在二号滑块26上的所有零件来实现。5.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于：所述固定角架19通过一号固定角架螺栓28与为号固定角架螺栓29固定在支架板（1上，车闸（15通过螺栓铰链连接在侧把手（I6上方的圆孔上，固定螺栓（18水平安装在固定角架（19上，弹簧（17套在固定螺栓（18上，滑动角架（20通过滑动角架螺栓27与支架板⑴连接，滑动角架20被限制在支架板（1上的滑槽内滑动，固定螺栓（18穿过滑动角架20上的孔并在固定螺栓（18另一侧装上一个螺母，一号棘条2与二号棘条25分别安装在一号滑块⑶与二号滑块26上，一号棘条⑵和二号棘条25与滑动角架螺栓27相接触，通过棘条结构实现机构的自锁和解锁动作。6.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于:所述后把手23通过螺栓固定在滑动铝块22上，上底板21与下底板C38通过套筒与螺栓平行固定，滑动铝块22通过螺栓安装在上底板21与下底板別之间的滑槽上，滑动铝块22能够沿滑槽通过后把手（23牵引做直线运动，连接器37通过螺栓安装在滑动铝块22上，一号连接杆34与二号连接杆35通过螺栓较链连接在连接器3乃上，调节垫片36放置于一号连接杆34与连接器37之间，一号刀片固定杆32的非圆弧部分通过螺栓较链连接在一号连接杆（34上，二号刀片固定杆（33的非圆弧部分通过螺栓铰链连接在二号连接杆35上，一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33圆弧部分的圆孔通过螺检固定在下底板38上，一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33能够转动，一号锯齿刀片（3〇与二号锯齿刀片31分别通过螺栓固定在一号刀片固定杆32与二号刀片固定杆33上，滑动铝块22拉动牵引连接器37运动，连接器37的运动通过一号连接杆^34和二号连接杆35分别带动一号刀片固定杆32和二号刀片固定杆33的转动，实现剪切动作。7.根据权利要求1所述的用于辅助人工采摘菠萝的装置，其特征在于：所述调节垫片36用于调节一号连接杆34的高度。

百度查询： 北京科技大学 一种用于辅助人工采摘菠萝的装置

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