可伸縮蘋果采摘裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種可伸縮蘋果采摘裝置：包括手柄、機(jī)械手、繩體和伸縮機(jī)構(gòu)；所述手柄內(nèi)設(shè)置有用于牽拉繩體的滑桿，所述機(jī)械手包括增速箱和手爪部分，增速箱內(nèi)設(shè)置有相互配合的輸入級(jí)齒輪軸和輸出級(jí)齒輪軸以及與所述輸入級(jí)齒輪軸嚙合的第一齒條和與所述輸出級(jí)齒輪軸嚙合的第二齒條，所述第二齒條與用于驅(qū)動(dòng)手爪部分動(dòng)作的滑塊相連，所述第一齒條與繩體相連；所述伸縮機(jī)構(gòu)包括與手柄以及增速箱分別相連的剪叉機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所述可伸縮蘋果采摘裝置結(jié)構(gòu)可伸縮，提高了蘋果采摘效率，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，成本低。該裝置重點(diǎn)解決了高處蘋果采摘難的問題，能適應(yīng)果園復(fù)雜多變的環(huán)境，操作簡(jiǎn)單，任何人都可快速掌握使用方法，也可用于其它水果的采摘。
【專利說明】
可伸縮蘋果采摘裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及蘋果采摘裝置，具體涉及一種可伸縮蘋果采摘裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的蘋果采摘主要是人工完成，人工采摘對(duì)于和人體位置高度相差不大處的蘋果采摘效率較高，人的勞動(dòng)強(qiáng)度也不大，但對(duì)于位置更高處的蘋果采摘效率較低，且人的勞動(dòng)強(qiáng)度大。傳統(tǒng)的高處采摘方式有:一是人工借助梯子進(jìn)行采摘，采摘的效率低且有一定的危險(xiǎn)性;二是借助簡(jiǎn)單的采摘工具，但現(xiàn)有采摘工具長(zhǎng)度不可改變、抓手部位設(shè)計(jì)不甚合理，造成采摘效率較低且易損傷蘋果。對(duì)于低處的蘋果采摘，人工得蹲下身子在樹下移動(dòng)采摘，勞動(dòng)強(qiáng)度大。為此亟需設(shè)計(jì)一種對(duì)于任意位置的蘋果都可輕松采摘的可伸縮裝置，不但要求能提高采摘效率，且要求不易損傷蘋果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可伸縮蘋果采摘裝置，尤其適于人工不易夠到的高處蘋果采摘。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0005]包括手柄、機(jī)械手、繩體和伸縮機(jī)構(gòu);所述手柄內(nèi)設(shè)置有用于牽拉繩體的滑桿，所述機(jī)械手包括增速箱和手爪部分，增速箱內(nèi)設(shè)置有相互配合的輸入級(jí)齒輪軸和輸出級(jí)齒輪軸以及與所述輸入級(jí)齒輪軸嚙合的第一齒條和與所述輸出級(jí)齒輪軸嚙合的第二齒條，所述第二齒條與用于驅(qū)動(dòng)手爪部分打開的滑塊相連，所述第一齒條與繩體相連;所述伸縮機(jī)構(gòu)包括與手柄以及增速箱分別相連的剪叉機(jī)構(gòu)。
[0006]所述機(jī)械手還包括與所述增速箱相連的用于支撐所述滑塊的滑塊套以及設(shè)置于所述滑塊套內(nèi)的用于使所述滑塊移動(dòng)至對(duì)應(yīng)所述手爪部分處于打開狀態(tài)時(shí)所在位置的彈簧，所述手爪部分設(shè)置于所述滑塊套上。
[0007]所述手爪部分包括由所述滑塊驅(qū)動(dòng)的四個(gè)沿周向布置的魚鰭狀外部手爪，所述外部手爪上設(shè)置有兩個(gè)相互鉸接的魚鰭狀內(nèi)部手爪，所述內(nèi)部手爪分別與所述外部手爪鉸接，所述內(nèi)部手爪上設(shè)置有柔性片。
[0008]所述增速箱上設(shè)置有與所述輸出級(jí)齒輪軸相連的防止反轉(zhuǎn)的棘輪機(jī)構(gòu)。
[0009]所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括可伸縮的桿體，所述桿體的一端與所述手柄相連，另一端與所述增速箱相連。
[0010]所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述桿體上的可以移動(dòng)的握把以及用于軸向固定所述握把位置的鎖緊開關(guān)，所述握把與所述剪叉機(jī)構(gòu)相連。
[0011]所述繩體采用尼龍繩。
[0012]所述滑桿上設(shè)置有用于收放所述繩體的系繩輪。
[0013]所述繩體與所述系繩輪相連。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0015]本實(shí)用新型所述可伸縮蘋果采摘裝置結(jié)構(gòu)可伸縮，提高了蘋果采摘效率，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，成本低。該裝置重點(diǎn)解決了高處蘋果采摘難的問題，能適應(yīng)果園復(fù)雜多變的環(huán)境，操作簡(jiǎn)單，任何人都可快速掌握使用方法，也可用于其它水果的采摘。
[0016]進(jìn)一步的，采用類似魚鰭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手爪，并結(jié)合柔性片，采摘時(shí)不易損傷蘋果。
【附圖說明】
[0017]圖la、圖1b為可伸縮蘋果采摘裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2a、圖2b為增速箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3a、圖3b為手柄結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖中:手柄I，第一薄片2，銷釘3，第二薄片4，尼龍繩5，第一套桿6，第二套桿7，第三套桿8，第一齒條9，棘輪10，滑塊套11，滑塊12，手爪外部鰭片13，手爪內(nèi)部鰭片14，柔性薄片15，高速級(jí)齒輪軸16，低速級(jí)齒輪軸17，棘爪18，齒輪副19，滑桿20，卷簧片21，系繩輪22，握把23，鎖緊開關(guān)24。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。
[0022]參見圖la、圖lb、圖2a、圖2b、圖3a以及圖3b，本實(shí)用新型所述可伸縮蘋果采摘裝置包括手柄1、尼龍繩5、機(jī)械手和伸縮機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和工作過程如下。
[0023]所述手柄I包括矩形環(huán)狀結(jié)構(gòu)以及滑桿20，滑桿20的兩端嵌入在矩形環(huán)狀結(jié)構(gòu)兩對(duì)側(cè)邊的滑槽內(nèi)，滑桿20上設(shè)置有系繩輪22，系繩輪22上設(shè)置有卷簧片21(卷簧片使系繩輪可自動(dòng)卷繞尼龍繩，不至于打結(jié)，類似于卷尺的結(jié)構(gòu)原理)。
[0024]所述機(jī)械手包括增速箱、手爪部分以及滑塊套11。滑塊套11一端與增速箱相連，手爪部分設(shè)置于滑塊套11的另一端上，滑塊套11內(nèi)自增速箱一側(cè)依次設(shè)置有彈簧以及滑塊12。增速箱內(nèi)設(shè)置有低速級(jí)齒輪軸17、高速級(jí)齒輪軸16、齒輪副19、與低速級(jí)齒輪軸17配合的第一齒條9以及與高速級(jí)齒輪軸16配合的第二齒條，齒輪副19分別與高速級(jí)齒輪軸16、低速級(jí)齒輪軸17相連，從而實(shí)現(xiàn)低速級(jí)齒輪軸17帶動(dòng)高速級(jí)齒輪軸16，第一齒條9通過尼龍繩5與上述系繩輪22相連，第二齒條自增速箱伸入滑塊套11并與滑塊12相連，彈簧位于第二齒條的外側(cè)，手爪部分保持常開狀態(tài)，滑塊在第二齒條帶動(dòng)下向增速箱一側(cè)移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)手爪部分進(jìn)行抓緊動(dòng)作，同時(shí)，彈簧被滑塊12壓縮。增速箱上還設(shè)置有棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪10與高速級(jí)齒輪軸16同軸相連。為了保證能夠可靠抓取任意大小的蘋果且不損傷蘋果，手爪部分包括四個(gè)沿周向布置的手爪外部鰭片13(本實(shí)用新型中鰭片是指形狀類似于魚鰭的形狀的手爪結(jié)構(gòu)，有一定強(qiáng)度又有一定彈性)，每個(gè)手爪外部鰭片13通過鉸鏈與一對(duì)手爪內(nèi)部鰭片14相連，手爪內(nèi)部鰭片之間用鉸鏈連接，可適應(yīng)不同大小的蘋果)，手爪內(nèi)部鰭片14上粘接有柔性薄片15(柔性薄片15的作用是防止蘋果損傷)。
[0025]所述伸縮機(jī)構(gòu)包括剪叉機(jī)構(gòu)(第一薄片、第二薄片等多個(gè)薄片以及銷釘3等形成剪叉機(jī)構(gòu))以及依次嵌套的第一套桿6、第二套桿7和第三套桿8，手柄I與第一套桿6相連，增速箱與第三套桿8相連，剪叉機(jī)構(gòu)的一端與手柄I相連，另一端與增速箱相連，尼龍繩5依次穿過第一套桿6、第二套桿7和第三套桿8，第一套桿6上設(shè)置有可以移動(dòng)的握把23，握把23與剪叉機(jī)構(gòu)相連。第一套桿6上還設(shè)置有用于固定握把23軸向位置的鎖緊開關(guān)24。
[0026]蘋果采摘時(shí)人工用手握住手柄I，將機(jī)械手部分對(duì)準(zhǔn)蘋果，手爪部分處于常開狀態(tài)，拉動(dòng)手柄I中的滑桿20，通過滑桿20在滑槽中的滑動(dòng)，與滑桿20連接的尼龍繩5帶動(dòng)第一齒條9運(yùn)動(dòng)(第一齒條9與尼龍繩5固接在一起)，第一齒條9運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)低速級(jí)齒輪軸17上的小齒輪(齒輪軸自帶的外齒)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)低速級(jí)齒輪軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過齒輪副19帶動(dòng)高速級(jí)齒輪軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，高速級(jí)齒輪軸16上的齒輪(齒輪軸自帶的外齒)轉(zhuǎn)動(dòng)從而通過第二齒條帶動(dòng)滑塊12在滑塊套11中移動(dòng)，通過滑塊12的運(yùn)動(dòng)使得手爪外部鰭片13、手爪內(nèi)部鰭片14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)手爪部分抓緊蘋果，蘋果的大小不同，手柄I中滑桿20需要移動(dòng)的距離不同。高速級(jí)齒輪軸16轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)棘輪10運(yùn)動(dòng)，當(dāng)高速級(jí)齒輪軸16轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)利用棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪18卡住棘輪10，保證高速級(jí)齒輪軸16不反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可靠抓緊蘋果。抓緊蘋果后，通過人工使手柄I轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，蘋果從樹枝上分離，蘋果采摘結(jié)束。
[0027]若采摘的是高處蘋果，通過移動(dòng)握把23，使第一、第二薄片2、4的位置變化(為了減輕裝置自重，剪叉機(jī)構(gòu)采用薄片鉸接而構(gòu)成)，從而帶動(dòng)第二、第三套桿7、8伸出一定距離，使裝置伸長(zhǎng)，以抓取高處蘋果。同時(shí)利用鎖緊開關(guān)24使握把23不再移動(dòng)，進(jìn)行蘋果采摘。蘋果采摘完成后，解除鎖緊開關(guān)對(duì)握把23的軸向固定，利用握把23改變第一、第二薄片2、4位置，使第一、第二、第三套桿6、7、8相互套入而收回，從而把蘋果從高處輸送下來。在手柄部分增加的系繩輪22(用于收放尼龍繩)，當(dāng)?shù)谝?、第二、第三套桿6、7、8套入導(dǎo)致裝置縮短時(shí)，利用卷簧片21的作用力收緊尼龍繩5。一個(gè)蘋果采摘完之后脫開棘爪18和棘輪10的嚙合，機(jī)械手手爪部分在彈簧的作用下張開，進(jìn)行下一個(gè)蘋果的采摘。
[0028]當(dāng)采摘蘋果樹上較低位置或某些中間位置的蘋果時(shí)，可事先把裝置調(diào)節(jié)到合適的長(zhǎng)度，再用手柄I中滑桿20的移動(dòng)控制手爪部分的閉合，進(jìn)行蘋果采摘。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:包括手柄(I)、機(jī)械手、繩體和伸縮機(jī)構(gòu);所述手柄(I)內(nèi)設(shè)置有用于牽拉繩體的滑桿(20)，所述機(jī)械手包括增速箱和手爪部分，增速箱內(nèi)設(shè)置有相互配合的輸入級(jí)齒輪軸和輸出級(jí)齒輪軸以及與所述輸入級(jí)齒輪軸嚙合的第一齒條(9)和與所述輸出級(jí)齒輪軸嚙合的第二齒條，所述第二齒條與用于驅(qū)動(dòng)手爪部分打開的滑塊(12)相連，所述第一齒條與繩體相連;所述伸縮機(jī)構(gòu)包括與手柄(I)以及增速箱分別相連的剪叉機(jī)構(gòu)；所述機(jī)械手還包括與所述增速箱相連的用于支撐所述滑塊(12)的滑塊套(11)，所述手爪部分設(shè)置于所述滑塊套(11)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述機(jī)械手還包括設(shè)置于所述滑塊套(11)內(nèi)的用于使所述滑塊(12)移動(dòng)至所述手爪部分處于打開狀態(tài)時(shí)所在位置的彈貪O3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述手爪部分包括由所述滑塊(12)驅(qū)動(dòng)的四個(gè)沿周向布置的魚鰭狀外部手爪，所述外部手爪上設(shè)置有兩個(gè)相互鉸接的魚鰭狀內(nèi)部手爪，所述內(nèi)部手爪分別與所述外部手爪鉸接，所述內(nèi)部手爪上設(shè)置有柔性片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述增速箱上設(shè)置有與所述輸出級(jí)齒輪軸相連的棘輪機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括可伸縮的桿體，所述桿體的一端與所述手柄(I)相連，另一端與所述增速箱相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述桿體上的可以移動(dòng)的握把(23)以及用于軸向固定所述握把(23)的鎖緊開關(guān)(24)，所述握把(23)與所述剪叉機(jī)構(gòu)相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述繩體采用尼龍繩(5)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述可伸縮蘋果采摘裝置，其特征在于:所述滑桿(20)上設(shè)置有用于收放所述繩體的系繩輪(22)。
【文檔編號(hào)】B25J18/04GK205671007SQ201620443463
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日 公開號(hào)201620443463.X, CN 201620443463, CN 205671007 U, CN 205671007U, CN-U-205671007, CN201620443463, CN201620443463.X, CN205671007 U, CN205671007U
【發(fā)明人】張彩麗, 段芳妮, 馬旭, 馬曉倩, 丁艷萍
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)