本發明涉及一種采摘水果的設備，特別涉及一種多功能水果采摘機。

背景技術：

隨著農業自動化進程的發展，水果采摘機成為果農最為關注的問題之一。以采摘蘋果為例，目前市場上的采摘機功能單一、自動化和集成化程度低，對密度大、行距小及山區等工況的適應能力差。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種多功能水果采摘機，集水果的采摘、包裝、收集為一機，提高了采摘機的自動化程度，解放了勞動力，降低人力成本。

為了解決上述問題，本發明提供了一種多功能水果采摘機，

包括車體、用于采摘水果的采摘頭、連接采摘頭并用于傳送水果的傳送部、將水果進行分級的分級部、連接分級部并用于包裝水果的的包裝部，所述傳送部、分級部和包裝部分別設于車體上，所述采摘頭包括鋸片及驅動鋸片的采摘電機電機，所述分級部包括傳送水果的傳動單元和用于檢測水果級別并將符合級別的水果送至包裝部的機械手單元，所述包裝部包括抽取包裝材料的取料單元和對水果進行包裝的熱封單元。

進一步的，所述采摘電機的輸出軸連接一蝸輪，并通過蝸輪驅動一蝸桿轉動，所述蝸桿通過一齒輪組驅動鋸片轉動，所述齒輪組包括設于蝸桿上的主動齒輪和與鋸片同軸連接的從動齒輪。

更進一步的，所述采摘頭還包括采摘殼體和連接于采摘殼體上的固定板，所述采摘殼體上形成安裝緩沖管的安裝片、內凹的采摘口和把手，采摘殼體內形成所述采摘電機和鋸片，鋸片的鋸齒部分伸出采摘殼體上的采摘口，所述采摘電機固接于固定板上，所述蝸桿、主動齒輪、從動齒輪及鋸片與固定板可動連接，所述采摘殼體內設有一線路板、一電池、一充電接口，采摘殼體上設有開關，所述采摘電機、電池、開關和充電接口分別與線路板電性連接。

更進一步的，所述分級部還包括一設于車體上的分級殼體，所述傳動單元包括設于車體上的傳動輪和連接傳動輪的傳動帶，所述傳動帶的兩側分別形成相互對應的水果出口和所述機械手單元，機械手單元包括設于分級殼體上的分級傳感器和分級氣缸，所述分級氣缸的活塞桿的端部設有柔性的海綿。

更進一步的，所述包裝部還包括與所述水果出口對應的接收單元，所述接收單元包括接收臺、通過一連接孔連接接收臺的傳輸管、設于傳輸管上的推動傳感器及設于傳輸管端部的推動汽缸。

更進一步的，所述取料單元包括設于車體上的卷筒和取料電機、連接于取料電機輸出軸并與傳輸管壓接的橡膠輪以及設于傳輸管兩側的導向塊。

更進一步的，所述熱封單元包括連接傳輸管的熱封臺，熱封臺上設有熱封傳感器、電熱絲和電熱板，熱封臺呈縱向剖開的喇叭狀，尾部開口小于前端開口，熱封臺和傳輸管的連接處形成包裝材料的進出通道，所述車體上還設有置于熱封單元尾部的收集箱。

更進一步的，還包括設于車體上的升降部，所述升降部包括設于車體上的安裝座和分別設于安裝座上、下端面的氣動液壓缸和氣缸支腿，所述氣動液壓缸上連接有工作臺。

更進一步的，所述傳送部通過緩沖管連接采摘頭，所述傳送部包括設于車體上的傳送殼體、設于傳送殼體上的主動輪和被動、連接主動輪和被動輪的皮帶，所述皮帶輪上設有托盤，托盤上設有涂覆有橡膠層的彈性棒。

更進一步的，采用發動機作為原動力。與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：

1、本發明提供了一種多功能水果采摘機，水果由采摘頭采摘后經傳送部輸送至分級部進行分級，分級后的水果流向包裝部進行包裝，完成包裝后水果進入收集箱，從而一機完成采摘、分級、包裝和收集的過程，具有較高的自動化程度，省去了中間過程產生的人力和物力成本，具有較高的經濟性。

2、本發明占用空間小，能夠靈活適應密度大、行距小及山區等復雜的工況。

3、本發明可以模塊化運輸，即將各個部分拆卸開來進行運輸，提升了使用的便捷性。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的采摘頭的示意圖；

圖3為本發明的分級部和包裝部的示意圖；

圖4為本發明的采摘電機和鋸片的連接關系示意圖；

圖5為本發明的傳送部的側視圖。

其中：11、前輪，12、車架，13、后橋，14、后輪，21、連接片，22、充電接口，23、電池，24、線路板，25、開關，26、采摘殼體，27、采摘電機，28、蝸輪，29、蝸桿，210、固定板，211、主動齒輪，212、從動齒輪，213、鋸片，31、主動輪，32、皮帶，33、托盤，34、彈性棒，35、被動輪，36、傳送殼體，37、對接槽，38、卡接軸孔，41、傳動帶，42、傳動輪，43、分級傳感器，44、分級氣缸，45、次品箱，51、接收臺，52、推動傳感器，53、傳輸管，54、卷筒，55、橡膠輪，56、導向塊，57、取料電機，58、熱封傳感器，59、電熱絲，510、熱封臺，511、電熱板，61、氣缸支腿，62、安裝座，63、氣動液壓缸，64、工作臺，7、緩沖管，8、收集箱。

具體實施方式

以下結合附圖，舉一具體實施例加以詳細說明。

如圖1-圖3所示，一種多功能水果采摘機，包括車體、用于采摘水果的采摘頭、連接采摘頭并用于傳送水果的傳送部、將水果進行分級的分級部、連接分級部的包裝部、設于車體上的升降部及控制部。車體包括車架12、連接在車架12上的后橋13、連接在后橋13兩端的后輪14以及連接在車架12前端的前輪11。

如圖4所示，采摘頭包括采摘殼體26、采摘電機27、固定板210、蝸輪28、蝸桿29、主動齒輪211、從動齒輪212、鋸片213、電池23、開關25、充電接口22以及線路板24。其中采摘殼體26上形成手柄、弧形的連接片21以及內凹的采摘口。手柄方便操作者取用采摘頭，連接片21用于連接緩沖管7，緩沖管7兩端開口，一端位于鋸片213的下方，另一端連接在傳送部上，用于把水果送到傳送部的托盤33上。固定板210卡接在采摘殼體26的內部，采摘電機27固定在固定板210上，蝸桿29、主動齒輪211、從動齒輪212及鋸片213分別與固定板210可轉動連接，其中從動齒輪212和鋸片213同軸連接，并且相對靜止。采摘電機27通過蝸輪28驅動蝸桿29轉動，主動齒輪211固接在蝸桿29上，隨蝸桿29一起轉動，從動齒輪212與主動齒輪211嚙合，并隨主動齒輪211一起轉動。鋸片213伸出采摘殼體26上的采摘口處，方便操作，鋸片213轉動，切掉水果的果柄。本實施例中，主動齒輪211相對于從動齒輪212為大齒輪，因此，該齒輪副實現了增速的效果。采摘電機27連接在線路板24上，并通過電池23或者外接電源供電。開關25連接線路板24，用于控制采摘電機27的通斷。電池23置于采摘殼體26內部，并與線路板24連接。外接電源通過設置在采摘殼體26上的充電接口22連接線路板24。

傳送部包括傳送殼體36、主動輪31、被動輪35、皮帶32和托盤33，其中傳送殼體36通過緊固件可拆卸地連接于車架12上。如圖5所示，在豎直方向上，傳送殼體36中間設有對接槽37，對接槽37的兩個豎向的邊上設有若干組卡接軸孔38，緩沖管7的端部對應的設有兩個銷軸，使用時根據實際情況選擇適合的高度，通過連接銷軸和卡接軸孔38而將緩沖管7連接在傳送殼體36上。傳送殼體36底部設有兩個主動輪31，通過電機帶動，上面設有兩個被動輪35，主動輪31和被動輪35通過皮帶32對應連接。兩組皮帶32通過合頁連接起來，合頁位于兩組皮帶32的中間，即兩皮帶32之間設有托盤33。托盤33上連接有四個彈性棒34，彈性棒34涂覆有橡膠層，與圖盤傾斜設置。四個彈性棒34形成了一個卡接水果的空間，該空間越貼近托盤33的地方越小。如圖1所示，主動輪31順時針轉動，托盤33運動到下面的轉彎處時，水果在重力的作用下滑入分級部。

分級部包括設于車架12上的分級殼體和設于分級殼體內部的傳動單元和機械手單元。傳動單元包括設于車架12上的傳動輪42和連接傳動輪42的傳動帶41，其中一個傳動輪42由電機驅動，從而帶動傳動帶41運動。機械手單元有三組，均布于傳動帶41的一側，在傳動帶41的另一側的分級殼體上形成與機械手單元對應的水果入口。機械手單元包括設置在分級殼體上的分級傳感器43和設置在車架12上的分級氣缸44，分級氣缸44的活塞桿的端部設置有一海綿，在推動水果的過程中避免傷害到水果。分級傳感器43檢測水果的高度，當水果達到設定的高度時，分級傳感器43向控制部發送信號，控制部向對應的分級氣缸44發送指令，分級氣缸44迅速伸、縮，將水果推到對應的水果出口并自動回位。三個機械手對應的分級傳感器43設定的高度不一樣，將水果按著大小進行分級。有的水果連第三個機械手單元的要求也達不到，便會隨著傳動帶41運動到尾端，并進入傳動單元的端部放置的次品箱45。

每個機械手單元對應著一個包裝部，故本申請有三個包裝部。每個包裝部包括一個接收單元、一個取料單元和一個熱封單元。接收單元對應著分級部的水果出口，包括接收臺51、通過一連接孔連接接收臺51的傳輸管53、設于傳輸管53上的推動傳感器52及設于傳輸管53端部的推動汽缸。取料單元包括設于車體上的卷筒54、設于車體上的取料電機57、連接取料電機57輸出軸的與傳輸管53壓接的橡膠輪55以及連接于傳輸管53兩側的導向塊56。卷筒54上是平面的泡沫材質的包裝材料，取料電機57驅動橡膠輪55，使橡膠輪55與傳輸管53壓接，包裝材料置于橡膠輪55和傳輸管53之間，通過與兩者的摩擦力而運動。熱封單元包括連接傳輸管53的熱封臺510，熱封臺510上設有熱封傳感器58、電熱絲59和電熱板511，熱封臺510呈縱向剖開的喇叭狀，尾部開口小于前端開口，熱封臺510和傳輸管53的連接處形成包裝材料的進出通道。電熱板511對稱設于熱封臺510的兩側，由兩個熱封氣缸分別驅動。電熱絲59設于熱封臺510的側邊，由單獨的一個熱封氣缸驅動。包裝材料從熱封臺510和傳輸管53之間的進出通道進入熱封臺510，并貼著熱封臺510運動，隨著熱封臺510的口逐漸縮小，包裝材料逐步地漏出熱封臺510。熱封傳感器58檢測到水果時向控制部發送信號，控制部接收信號后向三個熱封氣缸發送指令，熱封氣缸驅動兩個電熱板511對接，使片狀的包裝材料包裹起來，同時電熱絲59向下運動將包裝材料切割開來，從而實現對水果的包裝。

升降部包括安裝座62、氣動液壓缸63、工作臺64和氣缸支腿61。其中安裝座62與車架12可拆卸連接，安裝座62的上端面通過氣動液壓缸63連接工作臺64，安裝座62的下端面連接氣缸支腿61。升降部不僅適用于采摘水果的工況，同樣適用于疏花、疏果等工況。

作為本申請的一個實施例，多功能水果采摘機采用發動機作為原動力，車體上還設有空壓機和高壓氣瓶，采摘機中涉及到的所有氣缸均由控制部通過電磁閥控制其通斷。

使用時要調整氣缸支腿61和氣動液壓缸63，氣缸支腿61著地形成受力點，避免了因操作者站在車子一側而形成傾翻力矩。根據實際需要調整好工作臺64的高度之后進入工作狀態。操作者手持采摘頭，按下開關25，進行采摘。水果通過緩沖管7進入傳送部并卡接在托盤33上的彈性棒34之間，托盤33隨著皮帶32轉動，在轉彎處進入分級部皮帶32上并隨著皮帶32一起運動。分級傳感器43檢測到水果符合要求時，對應的機械手動作，將水果推送到對應的水果出口，如果水果沒達到該分級傳感器43的設定值，則分級傳感器43無信號傳輸，水果隨著皮帶32繼續運動進入下一級別的檢測。水果從分級部的水果出口處出來后進入接收臺51，通過接收臺51的連接孔進入到傳輸管53，傳輸管53上的推動傳感器52檢測到水果的信號后，推動氣缸動作，迅速伸、縮，水果被推出傳輸管53并進入熱封臺510。熱封傳感器58檢測到水果后，兩個電熱板511對接、電熱絲59下切，從而實現了水果的包裝。

本發明提供了一種多功能水果采摘機，水果由采摘頭采摘后經傳送部輸送至分級部進行分級，分級后的水果流向包裝部進行包裝，完成包裝后水果進入收集箱8，從而一機完成采摘、分級、包裝和收集的過程，具有較高的自動化程度，省去了中間過程產生的人力和物力成本，具有較高的經濟性。在疏花、疏果等農作業中，本申請一樣可以使用，實現了一機多用的效果，農民就不用再單獨買其它設備了，從而為農民降低了成本。

以上公開的僅為本申請的一個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本申請的保護范圍內。