一种自动水果采摘机械的设计

一种自动水果采摘机械的设计谢沛豪;李春雪【摘要】农业机械一直以来都是机械领域的研究方向，采摘的便捷、水果的包装也一直都随着科技的发展在不断更新，机械手的采摘采用剪切力夹紧力并用，方便可靠.整个机械的设计都尽可能用简单的材料以及机械结构来达到实用的目的.【期刊名称】《南方农机》【年(卷)，期】2018(049)003【总页数】2页(P63,69)【关键词】水果采摘涟杆机械启动化【作者】谢沛豪;李春雪【作者单位】沈阳工学院，辽宁抚顺113122;沈阳工学院，辽宁抚顺113122【正文语种】中文【中图分类】S225.931研究背景近年来，随着农业产业结构的调整，林果生产已经成为很多地区经济发展和农民增收的支柱产业，随着种植面积的不断扩大，果园规模化发展和规范化管理的要求日益提高，机械自动化化越来越重要。目前，采收果实的方法主要有手工采收、半机械化采收和机械化采收等方法。半机械化采收时借助于工具，自动升降台车或行间行走拖车，由人工进行采摘。机械化采收效率比较高，但是果实损伤比较严重。机械采收的基本原理：用机械产生的外力，对果柄施加拉，弯，扭等作用，当作用力大于果实与植株的连接力时，果实就在连接最弱处与果柄分离，完成摘果过程［1］。根据摘果作用力的形式不同，才收集主要有气力式和机械式［2］。2设备主要结构本机械属于农业采摘技术领域，涉及苹果采摘机械，包括三个连杆、苹果采摘机械手和苹果包装机械；三个的连杆中部为空腔结构，中间连杆的外卜部两侧分别设有滑槽轨道，滑动连杆接滑槽轨道，支撑杆连接中间杆，两杆固定在支撑板上，三杆达到升高的目的，支撑板底下有电机接的伞齿轮实现旋转；苹果采摘机械手形状类似两个挖掘机机械手扣在一起，机械手外面有固定弹簧的杆，弹簧接铜丝，连接电机，通过电机的正反转来实现机械手的闭合和开张，机械手内置刀片，通过剪切力来采摘水果；苹果包装机械则通过“V”型自制机械扭转塑料袋完成包装［3-4］。本机械可以实现机械多自由度采摘苹果；驱使机械旋转、机械手闭合的动力装置均安装在整个机械的外卜部，方便维修（见图1）。苹果采摘机械，包括中间连杆（1）、滑动连杆（6）和支撑连杆（7）,所述中间杆（1）、滑动连杆（6）和支撑连杆（7）依次连接；所述中间连杆的内部两侧分别设有滑槽轨道，所述滑动连杆设置在中间连杆的滑槽轨道上，支撑杆通过连接件连接中间杆，两杆固定在支撑板上，滑动连杆与中间连杆的滑槽轨道上配合的连接件上绑有与电机相连接的铜丝，电机的旋转来使滑动连杆抵住中间连杆达到升高的目的；支撑板底下有伞齿轮中的大齿轮，立板上有电机以及与电机相连接的伞齿轮中的小齿轮，通过电机转实现支撑板旋转，结合上述连杆机构如此以实现多角度采摘苹果；苹果采摘机械手形状类似两个挖掘机机械手扣在一起,机械手外面有固定弹簧的杆,弹簧接铜丝,连接电机,通过电机的正反转来实现机械手的闭合和开张,机械手内置刀片，通过剪切力来采摘水果；苹果包装机械包括传送包装板、摘落苹果经过的软管、“V”型自制机械。传送包装板前有一个比苹果大的孔，这个孔可以兜有底但是没封口的塑料袋，传送包装板中间有较长的镂空，因其与支撑板下的伞齿轮中的大齿轮相配合，来实现与支撑板共同旋转，并且可以自由伸缩。所以苹果采摘机械手摘完苹果后，苹果经软管掉在套有包装苹果的有底但没有封口的塑料袋的传送包装板，传送包装板送到“V”型自制机械，“V”型自制机械如图是一个上面板有一个“V”字口，进7“V”字口就是缝隙，下面的大孔留给暂放苹果的空间。没有封口的塑料袋从“V”字口进入缝隙，连接“V”型自制机械的底部的是电机，电机旋转即完成扭转塑料袋的包装。图1苹果采摘机示意图苹果采摘机械，其特征在于，所述的控制苹果采摘机械的绑有铜线的电机A需要一个，所述的控制滑动连杆抵住中间连杆来达到提高的目的的同样绑有铜线的电机B需要一个，控制支撑板旋转的连接伞齿轮的电机C需要一个，连接“V”型自制机械底部的电机D需要一个。所述电机A、电机B可相靠在一起固定在支撑板上，所述电机C则需要固定在立板上，所述电机D则需要固定在苹果筐内。3创新点1） 机械手手采用苹果外形设计，保证了在采摘下苹果后不会损伤果皮果肉，维持苹果原状。2） 三条手臂利用了三角形最稳定结构，保证在进行水果采摘工作时，避免因地形或风力影响导致整个机械结构重心不稳、便于操作。3） 自动套袋设计采用旋转套袋法，结构简易，动力稳定，包装严紧，保证工作效率。【相关文献】[1]段洁利，陆华忠，王慰祖，等.水果采收机械的现状与发展[J].广东农业科学，2012,39(16):189-192.蓝峰，苏子昊，黎子明，等•果园采摘机械的现状及发展趋势[J].农机化研究，2010,32(11):249-