CN108391509A - 一种菠萝采摘车及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菠萝采摘车及使用方法，它包括车架部件，所述车架部件底部脚边安装有四个车轮部件，所述车架部件横跨单株菠萝树，其前部位置安装有升降台部件和链传动部件，后部位置安装有传送带部件，所述升降台部件用于收割菠萝果实，它由链传动部件带动上升或下降，所述传送带部件，将收割下的果实传送到车架部件两侧的收集袋中；它还包括遥控装置和电控硬件。通过菠萝采摘车与操控人员之间的配合，实现菠萝的高效采摘，既可避免人员手部划伤，又能提高菠萝的采摘效率。

Description

一种菠萝采摘车及使用方法

技术领域

本发明涉及一种水果采摘装置及使用方法，尤其是一种单人遥控操作来采摘菠萝的小型移动装置。

背景技术

菠萝作为热带名果，目前种植地区和国家约有70个，年产量约占世界水果总产量的5%。菠萝在热带水果贸易中属于最大宗的品种之一。随着人们生活水平的提高和对热带水果的热爱，菠萝产业得到了较好的发展，菠萝种植面积有所提高。菠萝采摘季节性较强，只有半个月左右的收获高峰期。

目前除了少数果园配备辅助装置，国内水果主要以人工采收为主。整个采收作业短期内需要的人力，占到了整个菠萝生产成本的40%。在劳动力日益缺乏的情况下，菠萝农户希望能够通过采摘机具来改变现状。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供的一种菠萝采摘车及使用方法，通过菠萝采摘车与操控人员之间的配合，实现菠萝的高效采摘，既可避免人员手部划伤，又能提高菠萝的采摘效率。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种菠萝采摘车，其特征在于：它包括车架部件，所述车架部件底部脚边安装有四个车轮部件，所述车架部件横跨单株菠萝树，其前部位置安装有升降台部件和链传动部件，后部位置安装有传送带部件，所述升降台部件用于收割菠萝果实，它由链传动部件带动上升或下降，所述传送带部件，将收割下的果实传送到车架部件两侧的收集袋中；它还包括遥控装置和电控硬件。

所述车架部件包括车架，所述车架由多根横梁和立杆拼装而成，所述车架后部的两根横梁之间安装有侧板，所述车架还安装有多根传动件支撑杆，所述传动件支撑杆与车架中相应横梁一起用于支撑链传动部件和传送带部件，所述车架部件还包括位于车架左右两侧的收集袋开口支架和收集袋托盘，所述收集袋托盘位于收集袋开口支架的正下放，所述收集袋开口支架上固定有塑料收集袋。

所述车轮部件包括车轮电机，所述车轮电机安装在车轮电机支架上，其输出轴通过联轴器与车轮轴相连，所述车轮轴用于驱动车轮，所述车轮通过其两侧的内法兰盘和外法兰盘固定在车轮轴上。

所述升降台部件包括框架，所述框架两侧分别安装有两个滑块，两个所述滑块之间用滑块连接件固连，所述滑块与光轴导轨构成滑动配合，并能够在光轴导轨上、下滑动，所述光轴导轨的上、下两端安装在光轴固定座上，所述框架中间位置的前后两侧分别安装有伺服电机驱动的前挡板和舵机驱动的后挡板，其底部安装有收集板，所述收集板左侧下方有V型刀具，所述V型刀具由电磁铁驱动，并剪断陷入到收集板V型开口内部的菠萝果柄，所述框架之间的其它非工作面都用侧板覆盖。

所述链传动部件包括链传动电机，所述链传动电机固定在链传动电机支架上，其输出轴通过联轴器与主传动轴固连，所述主传动轴支撑在主传动轴轴承座上，并驱动左右两侧的主动链传动机构运行，所述主动链传动机构安装在车架上端横梁上，并驱动垂直方向上的从动链传动机构运行，所述从动链传动机构的链条通过与其悬挂固连的滑块连接件驱动升降台部件上升或下降，所述主动链传动机构和从动链传动机构均是由两个链轮和一根链条组成，所述链轮通过链轮传动轴支撑在链轮轴承座上。

所述传送带部件包括传送带电机，所述传送带电机固定在传送带电机支架上，通过联轴器带动主动滚筒旋转，所述主动滚筒支撑在其两端的滚筒轴承座上，它与从动滚筒一起带动传送带运行，所述传送带用于双向传送菠萝，使菠萝落入到车架部件两侧塑料收集袋中。

所述遥控装置采用远程客户端，并掌握在用户手中；所述遥控装置通过无线通讯方式控制菠萝采摘车上的电控硬件，所述电控硬件接受遥控装置控制信号，并驱动采摘车上各电机完成从菠萝采摘、装袋到运输一体化动作。

任意一项所述菠萝采摘车的采摘方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：用户手握客户端，遥控菠萝采摘车前行，当车架部件横跨单株菠萝树，并且收集板的V型开口位于菠萝树果实的正上方时，升降台部件下降并压下果实周边的叶片，直到菠萝收集板的V型开口正对着菠萝果柄下方；

Step2：采摘车继续前进，使菠萝果柄嵌入到菠萝收集板的V型开口内部，伺服电机控制前挡板关闭，升降台部件上升，菠萝收集板的V型开口沿菠萝果柄上升到合适高度，扶正果实；

Step3：升降台部件的电磁铁带动V型刀具切断果柄；

Step4：升降台部件承载被收割下来的果实，继续上升使其底端和传送带上表面平齐，后挡板打开，前挡板扫动菠萝使其落在传送带上；

Step5：最后传送带电机带动传送带，菠萝被传送带输送到车架部件两侧，掉落在塑料收集袋中。

本发明有如下有益效果：

1、现阶段菠萝采摘由人力使用剪刀剪断菠萝完成，菠萝叶长锋利，人容易受伤，这种机械采摘方法，可减轻人工劳动量，提高采摘效率。

2、菠萝采摘车集采摘、装袋和运输于一体，菠萝存放在收集袋中，装满后可以更换收集袋，更换下来的收集袋就地放置在现场，以便后续人工能把这些收集袋搬运到集中存放地。

3、菠萝采摘车采用收集板、V型刀具和升降台配合运动的方法，使菠萝采摘有很好的适应性和可靠性。

4、传送带可以双向传动，菠萝存放在位于车架两侧的收集袋中，这样不仅使采摘车负载平衡，而且增加了菠萝的存放空间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的车架部件结构图。

图3为本发明的车轮部件第一视角结构图。

图4为本发明的车轮部件第二视角结构图。

图5为本发明的升降台部件结构图。

图6为本发明的V型刀具结构图。

图7为本发明的链传动部件结构图。

图8为本发明的传送带部件结构图。

图中：车架部件10、车轮部件20、升降台部件30、链传动部件40、传送带部件50；

车架101、侧板102、传动件支撑杆103、收集袋开口支架104、收集袋托盘105；

车轮201、外法兰盘202、车轮轴203、车轮电机204、车轮电机支架205、联轴器206、内法兰盘207；

框架301、舵机302、光轴固定座303、伺服电机304、光轴导轨305、前挡板306、滑块307、收集板308、电磁铁309、V型刀具310、后挡板311和滑块连接件312；

链传动电机支架401、链传动电机402、联轴器403、主传动轴轴承座404、主传动轴405、主动链传动机构406、从动链传动机构407、链轮轴承座408、链轮传动轴409；

传送带电机支架501、传送带电机502，联轴器503、轴承座504、主动滚筒505、传送带506，从动滚筒507。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1，一种菠萝采摘车包括车架部件10、车轮部件20、升降台部件30、链传动部件40和传送带部件50，所述车架部件10底部脚边安装有四个车轮部件20，所述车架部件10横跨单株菠萝树，其前部位置安装有升降台部件30和链传动部件40，后部位置安装有传送带部件50，所述升降台部件40用于收割菠萝果实，它由链传动部件40带动上升或下降，所述传送带部件50，把收割下来的果实传送到车架部件10两侧的收集袋中。

如图2，进一步的，所述车架部件10包括车架101，侧板102，传动件支撑杆103，收集袋开口支架104和收集袋托盘105，所述车架101由九根横梁和四根立杆组成，所述侧板102安装在车架101后部的两根横梁之间，用于防止菠萝从菠萝采摘车的传送带506上掉落，所述车架101上安装有四根传动件支撑杆103，用于支撑传动件，所述四个车轮部件20安装在车架101底部边角处，用于控制菠萝采摘车的运动，所述收集袋开口支架104和收集袋托盘105固定在车架101两侧，用于固定和支撑塑料收集袋。

如图3-4，进一步的，所述车轮部件20包括车轮201，外法兰盘202，车轮轴203，车轮电机204，车轮电机支架205，联轴器206和内法兰盘207，所述车轮电机204通过车轮电机支架205安装在车架101底部，通过联轴器206与车轮轴203连接在一起来传递动力，所述车轮201通过其两侧的内法兰盘207和外法兰盘202固定在车轮轴203上。

如图5-6，进一步的，所述升降台部件30包括框架301，舵机302，光轴固定座303，伺服电机304，光轴导轨305，前挡板306，滑块307，收集板308，电磁铁309，V型刀具310，后挡板311和滑块连接件312，所述框架301两侧分别安装有两根光轴导轨305，所述光轴导轨305上下两端安装在光轴固定座 303上，滑块307在光轴导轨305上下滑动，所述框架301的前后安装有伺服电机304和舵机302，分别控制前挡板306和后挡板311，用于控制已采摘到收集板308上的菠萝运动范围，所述收集板308安装在框架301底部，V型刀具310安装在收集板308下方左侧，电磁铁309可以驱动V型刀具310，剪断陷入到收集板308的V型开口内部的菠萝果柄，所述框架301的其它非工作面都用侧板覆盖。

如图7，进一步的，所述链传动部件40包括链传动电机支架401，链传动电机402，联轴器403， 主传动轴轴承座404，主传动轴405，主动链传动机构406，从动链传动机构407，链轮轴承座408和链轮传动轴409，所述链传动电机402通过与链传动电机支架401的连接，固定在传动件支撑杆103上，链传动电机402通过联轴器403与主传动轴405连接来传递动力，驱动左右两侧的主动链传动机构406运动，所述主动链传动机构406安装在车架101上端横梁上，它带动垂直方向上的从动链传动机构407运动，所述从动链传动机构407的链条通过与其悬挂固连的滑块连接件312驱动升降台部件30沿光轴导轨305运动上升或下降，所述主动链传动机构406和从动链传动机构407的链轮通过链轮传动轴409支撑在链轮轴承座408上。

如图8，进一步的，所述传送带部件50包括传送带电机支架501，传送带电机502，联轴器503，轴承座504，主动滚筒505，传送带506和从动滚筒507，所述传送带电机502通过与传送带电机支架501的连接，固定在传动件支撑杆103上，所述传送带电机502通过联轴器503传递动力，驱动主动滚筒505、从动滚筒507和传送带506运动，所述主动滚筒505和从动滚筒507分别由其两端的轴承座504支撑。

实施例2：

任意一项所述菠萝采摘车的采摘方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：用户手握客户端，遥控菠萝采摘车前行，当车架部件10横跨单株菠萝树，并且收集板308的V型开口位于菠萝树果实的正上方时，升降台部件30下降并压下果实周边的叶片，直到菠萝收集板308的V型开口正对着菠萝果柄下方；

Step2：采摘车继续前进，使菠萝果柄嵌入到菠萝收集板308的V型开口内部，伺服电机304控制前挡板306关闭，升降台部件30上升，菠萝收集板308的V型开口沿菠萝果柄上升到合适高度，扶正果实；

Step3：升降台部件30的电磁铁309带动V型刀具310切断果柄；

Step4：升降台部件30承载被收割下来的果实，继续上升使其底端和传送带506上表面平齐，后挡板311打开，前挡板306扫动菠萝使其落在传送带506上；

Step5：最后传送带电机502带动传送带506，菠萝被传送带506输送到车架部件10两侧，掉落在塑料收集袋中。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (8)

1.一种菠萝采摘车，其特征在于：它包括车架部件（10），所述车架部件（10）底部脚边安装有四个车轮部件（20），所述车架部件（10）横跨单株菠萝树，其前部位置安装有升降台部件（30）和链传动部件（40），后部位置安装有传送带部件（50），所述升降台部件（40）用于收割菠萝果实，它由链传动部件（40）带动上升或下降，所述传送带部件（50），将收割下的果实传送到车架部件（10）两侧的收集袋中；它还包括遥控装置和电控硬件。

2.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述车架部件（10）包括车架（101），所述车架（101）由多根横梁和立杆拼装而成，所述车架（101）后部的两根横梁之间安装有侧板（102），所述车架（101）还安装有多根传动件支撑杆（103），所述传动件支撑杆（103）与车架（101）中相应横梁一起用于支撑链传动部件（40）和传送带部件（50），所述车架部件（10）还包括位于车架（101）左右两侧的收集袋开口支架（104）和收集袋托盘（105），所述收集袋托盘（105）位于收集袋开口支架（104）的正下放，所述收集袋开口支架（104）上固定有塑料收集袋。

3.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述车轮部件（20）包括车轮电机（204），所述车轮电机（204）安装在车轮电机支架（205）上，其输出轴通过联轴器（206）与车轮轴（203）相连，所述车轮轴（203）用于驱动车轮（201），所述车轮（201）通过其两侧的内法兰盘（207）和外法兰盘（202）固定在车轮轴（203）上。

4.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述升降台部件（30）包括框架（301），所述框架（301）两侧分别安装有两个滑块（307），两个所述滑块（307）之间用滑块连接件（312）固连，所述滑块（307）与光轴导轨（305）构成滑动配合，并能够在光轴导轨（305）上、下滑动，所述光轴导轨（305）的上、下两端安装在光轴固定座（303）上，所述框架（301）中间位置的前后两侧分别安装有伺服电机（304）驱动的前挡板（306）和舵机（302）驱动的后挡板（311），其底部安装有收集板（308），所述收集板（308）左侧下方有V型刀具（310），所述V型刀具（310）由电磁铁（309）驱动，并剪断陷入到收集板（308）V型开口内部的菠萝果柄，所述框架（301）之间的其它非工作面都用侧板覆盖。

5.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述链传动部件（40）包括链传动电机（402），所述链传动电机（402）固定在链传动电机支架（401）上，其输出轴通过联轴器（403）与主传动轴（405）固连，所述主传动轴（405）支撑在主传动轴轴承座（404）上，并驱动左右两侧的主动链传动机构（406）运行，所述主动链传动机构（406）安装在车架（10）上端横梁上，并驱动垂直方向上的从动链传动机构（407）运行，所述从动链传动机构（407）的链条通过与其悬挂固连的滑块连接件（312）驱动升降台部件（30）上升或下降，所述主动链传动机构（406）和从动链传动机构（407）均是由两个链轮和一根链条组成，所述链轮通过链轮传动轴（409）支撑在链轮轴承座（408）上。

6.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述传送带部件（50）包括传送带电机（502），所述传送带电机（502）固定在传送带电机支架（501）上，通过联轴器（503）带动主动滚筒（505）旋转，所述主动滚筒（505）支撑在其两端的滚筒轴承座（504）上，它与从动滚筒（507）一起带动传送带（506）运行，所述传送带（506）用于双向传送菠萝，使菠萝落入到车架部件（10）两侧塑料收集袋中。

7.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘车，其特征在于：所述遥控装置采用远程客户端，并掌握在用户手中；所述遥控装置通过无线通讯方式控制菠萝采摘车上的电控硬件，所述电控硬件接受遥控装置控制信号，并驱动采摘车上各电机完成从菠萝采摘、装袋到运输一体化动作。

8.采用权利要求1-7任意一项所述菠萝采摘车的采摘方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：用户手握客户端，遥控菠萝采摘车前行，当车架部件（10）横跨单株菠萝树，并且收集板（308）的V型开口位于菠萝树果实的正上方时，升降台部件（30）下降并压下果实周边的叶片，直到菠萝收集板（308）的V型开口正对着菠萝果柄下方；

Step2：采摘车继续前进，使菠萝果柄嵌入到菠萝收集板（308）的V型开口内部，伺服电机（304）控制前挡板（306）关闭，升降台部件（30）上升，菠萝收集板（308）的V型开口沿菠萝果柄上升到合适高度，扶正果实；

Step3：升降台部件（30）的电磁铁（309）带动V型刀具（310）切断果柄；

Step4：升降台部件（30）承载被收割下来的果实，继续上升使其底端和传送带（506）上表面平齐，后挡板（311）打开，前挡板（306）扫动菠萝使其落在传送带（506）上；

Step5：最后传送带电机（502）带动传送带（506），菠萝被传送带（506）输送到车架部件（10）两侧，掉落在塑料收集袋中。