一种双行蓝莓采摘装置
阅读说明：本技术 一种双行蓝莓采摘装置 (Device is picked to double row blueberry ) 是由 张志恩 张雷 翟宜彬 黄首智 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于农业装备技术领域。技术方案是：一种双行蓝莓采摘装置,其特征在于：包括机架、对称设置以采摘蓝莓果实的两组采收机构、安装在机架上并分别驱动两组采收机构进行位置调节的两组移动机构、固定在机架上且设置在两组采收机构之间以接收和输送蓝莓果实的输送机以及固定在机架上且位于输送机出口端以收集蓝莓果实的收纳盒；所述移动机构包括用于驱动采收机构竖直活动的竖直移动组件以及用于驱动采收机构水平活动的水平移动组件；所述采收机构包括可做旋转运动以轮流勾取蓝莓果实的若干组勾取组件以及安装在移动机构上并驱动各勾取组件同步旋转的收集组件。该装置应能对不同高度的蓝莓果实进行采摘,并具有自动化程度高、采摘效率高的特点。(The invention belongs to the technical field of agricultural equipment. The technical scheme is as follows: the utility model provides a device is picked to double row blueberry, its characterized in that: the blueberry picking machine comprises a rack, two groups of picking mechanisms which are symmetrically arranged to pick blueberry fruits, two groups of moving mechanisms which are arranged on the rack and respectively drive the two groups of picking mechanisms to carry out position adjustment, a conveyor which is fixed on the rack and arranged between the two groups of picking mechanisms to receive and convey the blueberry fruits, and a storage box which is fixed on the rack and positioned at the outlet end of the conveyor to collect the blueberry fruits; the moving mechanism comprises a vertical moving assembly for driving the harvesting mechanism to vertically move and a horizontal moving assembly for driving the harvesting mechanism to horizontally move; the harvesting mechanism comprises a plurality of groups of hooking components which can do rotary motion to hook the blueberry fruits in turn and a collecting component which is arranged on the moving mechanism and drives the hooking components to rotate synchronously. The device should be able to pick the blueberry fruit of co-altitude to have degree of automation height, pick efficient characteristics.)
技术领域
本发明属于农业装备技术领域，特别是一种双行蓝莓采摘装置。
背景技术
近年来，随着人们对保健食品的不断研究，蓝莓因具有丰富的营养越来越得到人们的认可。在我国市场上蓝莓需求量与年剧增，蓝莓的种植面积也逐步扩大，但因蓝莓采摘技术一直没有得到解决，从而成为我国蓝莓种植中的瓶颈问题。当前蓝莓采摘主要由人工来完成，但随着劳动力越来越稀缺，人工采摘蓝莓的成本也急剧上升，并且该采摘劳动强度大。虽然目前市场出现了一些蓝莓采摘机器，但这些采摘机高度都是固定的，对不同蓝莓种植环境下的采摘效果并不理想，并且自动化程度不高，采摘效率低。因此研发一款效率高且能适应不同蓝莓生长环境的高效率蓝莓采摘机器至关重要。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种双行蓝莓采摘装置，该装置应能对不同高度的蓝莓树进行果实采摘，并具有自动化程度高、采摘效率高、可靠性强的特点。
本发明提供的技术方案是：
一种双行蓝莓采摘装置，其特征在于：包括机架、对称设置以采摘蓝莓果实的两组采收机构、安装在机架上并分别驱动两组采收机构进行位置调节的两组移动机构、固定在机架上且设置在两组采收机构之间以接收和输送蓝莓果实的输送机以及固定在机架上且位于输送机出口端以收集蓝莓果实的收纳盒；
所述移动机构包括用于驱动采收机构竖直活动的竖直移动组件以及用于驱动采收机构水平活动的水平移动组件；
所述采收机构包括可做旋转运动以轮流勾取蓝莓果实的若干组勾取组件以及安装在移动机构上并驱动各勾取组件同步旋转的收集组件；所述收集组件通过输送软管与输送机相连接，以便将蓝莓果实由勾取组件转运至输送机。
所述竖直移动组件包括可绕竖直轴线转动地定位在机架上的竖直丝杠、固定在机架上并驱动竖直丝杠转动的竖直电机、与竖直丝杠螺纹配合的竖直丝杠滑块、固定在机架上并对竖直丝杠滑块进行竖直导向的竖直光轨以及固定在竖直丝杠滑块上的第一连接架。
所述水平移动组件包括可绕水平轴线转动地定位在第一连接架上的水平丝杠、固定在第一连接架上并驱动水平丝杠转动的水平电机、与水平丝杠螺纹配合的水平丝杠滑块以及固定在第一连接架上并对水平丝杠滑块进行水平导向的水平光轨；所述水平丝杠滑块与采收机构固定连接。
每组勾取组件均包括水平布置的勾取轴、并列设置且一端固定在勾取轴上而另一端朝勾取组件的旋转方向弯折以勾取蓝莓果实的若干勾取杆、分别设置在各勾取杆两侧且固定在勾取轴上的两个勾取挡板、安装在勾取挡板上且与勾取杆的弯折部位相对应的风扇以及固定在勾取轴上且朝勾取杆一侧弯曲以聚集蓝莓果实的弧形板；所述弧形板的蓝莓聚集面由中间朝两端向下倾斜，以便蓝莓果实在重力作用下自动向两端滑落。
所述收集组件包括固定在水平丝杠滑块上的第二连接架、可绕水平轴线转动地定位在第二连接架上的传动轴、安装在第二连接架上并通过带轮组件驱动传动轴转动的驱动电机以及分别与传动轴同轴布置的第一收集外圈、第二收集外圈、第一收集内圈和第二收集内圈；所述第一收集外圈和第二收集外圈均与传动轴同步转动且分别固定在各勾取轴的两端，以接收各勾取组件中弧形板所聚集的蓝莓果实；所述第二收集内圈与第二连接架相对固定且与第二收集外圈相互配合，以接收第二收集外圈中的蓝莓果实；所述第一收集内圈与第二连接架相对固定且与第一收集外圈相互配合，以接收第一收集外圈和第二收集内圈中的蓝莓果实。
所述第一收集外圈套设在第一收集内圈的外周；所述第二收集外圈套设在第二收集内圈的外周。
所述第一收集外圈与第二收集外圈的内周面均开设有环形槽，并且两个环形槽分别与各弧形板的端部相连通，以接收弧形板中聚集的蓝莓果实；所述环形槽内部固定有若干挡板。
所述第一收集内圈和第二收集内圈的外周面上部均开设有扇形槽，以接收对应环形槽内的蓝莓果实；两个扇形槽通过传输管道相连通；所述传输管道由第二收集内圈一侧朝第一收集内圈一侧向下倾斜，从而使蓝莓果实在重力作用下由第二收集内圈滑落至第一收集内圈；所述第一收集内圈的扇形槽槽底与所述输送软管相连通，以便蓝莓果实由第一收集内圈进入输送软管。
所述挡板的数量与勾取组件的数量相同；各挡板均匀安装在环形槽内，并且相邻两挡板之间的环形槽空间连通一个所述弧形板。
所述机架底部安装有若干滚轮。
本发明的工作方式如下：
准备采摘前，工作人员根据具体的蓝莓生长环境，通过移动机构操控采收机构运动至适当的高度，便于蓝莓果实的准确采摘。各勾取组件轮流勾取蓝莓果实，并且勾取下来的蓝莓果实可由勾取挡板中的小风扇去除叶片等杂质，大大提高了采摘效率。勾取组件在旋转过程中，蓝莓果实顺着勾取杆掉落至弧形板中，因弧形板的蓝莓聚集面由中间朝两端向下倾斜，促使蓝莓果实进入两侧收集外圈的环形槽中，并通过旋转的收集外圈将蓝莓由环形槽送至收集内圈的扇形槽，同时第二收集内圈中的蓝莓果实经传输管道进入第一收集内圈，使得所有蓝莓果实都汇聚至第一收集内圈中，并通过输送软管进入输送机中，最终由通过输送机将蓝莓果实收集到收纳盒中。
本发明的有益效果是：
本发明结构设计合理，操作使用方便，能根据蓝莓种植的生长环境控制采摘高度，便于准确采摘蓝莓；设置两组采收机构，并且每组采收机构均通过多个勾取组件轮流采摘蓝莓，大大提高了采摘效率。另外，蓝莓果实的整个采摘和收集过程均可自动化完成，大大降低了人工劳动强度，实用可靠。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中移动机构与采收机构的连接结构示意图。
图3为本发明中采收结构的爆炸结构示意图。
图4为本发明中勾取组件的立体结构示意图。
图5为本发明中第一收集外圈的立体结构示意图。
图6为本发明中第一收集内圈的立体结构示意图。
图7为本发明中第二收集外圈的立体结构示意图。
图8为本发明中第二收集内圈的立体结构示意图。
附图标号：
1、机架；
2、采收机构；2-1、勾取轴；2-2、勾取杆；2-3、勾取挡板；2-4、风扇；2-5、弧形板；2-6、第二连接架；2-7、传动轴；2-8、传输管道；2-9、第一收集外圈；2-10、第二收集外圈；2-11、第一收集内圈；2-12、第二收集内圈；2-13、带轮支撑板；2-14、主动带轮；2-15、从动带轮；2-16、皮带；2-17、驱动电机；2-18、固定板；2-19、固定块；2-20、轴承端盖；2-21、环形槽；2-22、挡板；2-23、扇形槽；2-24、过渡段；
3、移动机构；3-1、竖直丝杠；3-2、竖直电机；3-3、竖直丝杠滑块；3-4、竖直光轨；3-5、第一连接架；3-6、水平丝杠；3-7、水平电机；3-8、水平丝杠滑块；3-9、水平光轨；
4、输送软管；5、输送机；6、收纳盒；7、滚轮。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
如图1所示的双行蓝莓采摘装置，包括机架1、两组采收机构2、两组移动机构3、输送软管4、输送机5(可外购获得)和收纳盒6。所述机架底部安装有若干(图中为四个)滚轮7，以带动装置整体进行移动；作为优选，滚轮可由自动行走系统进行驱动(自动行走系统为现有技术，不再赘述，图中未显示)，以实现整体装置的自动行走。两组移动机构、输送机和收纳盒均固定安装在机架上。两组移动机构分别驱动两组采收机构运动，可调节对应采收机构的采摘位置，以适应不同高度的蓝莓果树。两组采收机构结构相同且对称设置在输送机两侧，用于采摘蓝莓果实；两组采收机构均通过所述输送软管将蓝莓果实转运至输送机；所述收纳盒设置在输送机的出口端，用于收集输送机中的蓝莓果实。
如图1、图2所示，所述移动机构包括用于驱动采收机构竖直活动的竖直移动组件以及用于驱动采收机构水平活动的水平移动组件。
所述竖直移动组件包括竖直丝杠3-1、竖直电机3-2、竖直丝杠滑块3-3、竖直光轨3-4和第一连接架3-5。所述竖直丝杠可绕竖直轴线转动地定位在机架上；所述竖直电机固定在机架上且其电机轴与竖直丝杠固定连接，以驱动竖直丝杠转动；所述竖直丝杠滑块与竖直丝杠螺纹配合；所述竖直光轨固定在机架上且开设有竖直导向孔，以便对竖直丝杠滑块进行竖直导向；所述第一连接架固定在竖直丝杠滑块上，用于支撑水平移动组件。
所述水平移动组件包括水平丝杠3-6、水平电机3-7、水平丝杠滑块3-8和水平光轨3-9。所述水平丝杠可绕水平轴线转动地定位在第一连接架上；所述水平电机固定在第一连接架上且其电机轴与水平丝杠固定连接，以驱动水平丝杠转动；所述水平丝杠滑块与水平丝杠螺纹配合；所述水平光轨固定在第一连接架上且开设有水平导向孔，以便对水平丝杠滑块进行水平导向。所述水平丝杠滑块与采收机构相连接，以带动采收机构运动。
如图1、图3所示，所述采收机构包括若干组(本实施例为五组)勾取组件和收集组件。各勾取组件可做旋转运动，以轮流勾取蓝莓果实。所述收集组件与水平丝杠滑块相连接，以便在移动机构的驱使下进行位置调节；收集组件还与勾取组件相连接，一方面用于支撑各勾取组件并带动各勾取组件同步旋转，另一方面用于暂时存放各勾取组件采摘的蓝莓果实。所述收集组件通过所述输送软管与输送机相连接，从而将蓝莓果实由勾取组件转运至输送机。
如图1、图4所示，每组勾取组件均包括勾取轴2-1、若干勾取杆2-2、两个勾取挡板2-3、风扇2-4和弧形板2-5。所述勾取轴水平固定在收集组件上；各勾取杆并列设置(相邻勾取杆之间的距离小于蓝莓果实的最小直径，并且勾取杆的数量由两个勾取挡板之间的距离确定)，勾取杆一端固定在勾取轴上而另一端朝勾取组件的旋转方向弯折，以便勾取蓝莓果实。两个勾取挡板分别设置在各勾取杆两侧且固定在勾取轴上(勾取挡板与勾取杆相互平行，均垂直于勾取轴的轴线方向)。所述风扇安装在勾取挡板上，风扇与勾取杆的弯折部位相对应，用于将勾取到的叶片和树枝等杂质从各勾取杆之间的间隙吹除。所述弧形板通过螺钉固定在勾取轴上且朝勾取杆一侧弯曲，当勾取组件在收集组件的带动下旋转时，蓝莓果实沿勾取杆滑落并聚集至弧形板；本实施例中，弧形板的蓝莓聚集面由中间朝两端向下倾斜，以便蓝莓果实在重力作用下自动向两端滑落。
如图1、图3所示，所述收集组件包括第二连接架2-6、传动轴2-7、第一收集外圈2-9、第二收集外圈2-10、第一收集内圈2-11和第二收集内圈2-12。所述传动轴、第一收集外圈、第二收集外圈、第一收集内圈和第二收集内圈均同轴布置，并且第一收集外圈套设在第一收集内圈的外周，第二收集外圈套设在第二收集内圈的外周。
所述第二连接架固定在水平丝杠滑块上，由移动组件驱使运动。所述传动轴可绕水平轴线转动地定位在第二连接架上，并且传动轴由带轮组件进行驱动。所述带轮组件包括固定在第二连接架上的带轮支撑板2-13、可转动地定位在带轮支撑板上的主动带轮2-14和从动带轮2-15、套设在主动带轮和从动带轮外周的皮带2-16以及固定在第二连接架上并驱动主动带轮转动的驱动电机2-17。所述第一收集内圈和第二收集内圈均与第二连接架相对固定；所述第一收集外圈和第二收集外圈分别固定在各勾取轴的两端，从而将第一收集外圈和第二收集外圈连接为一体。
本实施例中，第一收集内圈的外侧固定安装有固定板2-18，固定板通过固定块2-19与第二连接架固定连接，使得第一收集内圈与第二连接架相对固定；第二收集内圈通过传输管道2-8与第一收集内圈固定连接，从而使第二收集内圈也与第二连接架相对固定。固定板中安装有轴承(图中未显示)，并且通过固定在固定板上的轴承端盖2-20来限制轴承的轴向移动。所述传动轴穿过第一收集内圈和第二收集内圈(传动轴与第一收集内圈之间、传动轴与第二收集内圈之间均相对转动)，并且传动轴一端与轴承固定连接，另一端与从动轮固定连接。所述第二收集外圈通过螺钉与传动轴固定连接，并且由于第一收集外圈和第二收集外圈之间通过各勾取轴一体连接，使得传动轴、第一收集外圈和第二收集外圈同步转动，进而带动各勾取组件旋转，实现轮流勾取蓝莓果实。
如图5、图7所示，所述第一收集外圈与第二收集外圈的内周面均开设有环形槽2-21，并且两个环形槽分别与各勾取组件中的弧形板两端相连通，以接收弧形板中聚集的蓝莓果实；所述环形槽内部固定有若干挡板2-22。作为优选，挡板的数量与勾取组件的数量相同；各挡板均匀安装在环形槽内，并且相邻两挡板之间的环形槽空间连通一个所述弧形板。
如图6、图8所示，所述第一收集内圈和第二收集内圈的外周面上部均开设有扇形槽2-23，当传动轴带动第一收集外圈和第二收集外圈转动时，在挡板的作用下，位于环形槽下部的蓝莓果实向上运动，直至落入扇形槽内，从而使蓝莓果实由两个收集外圈转移至两个收集内圈。两个扇形槽之间通过所述传输管道2-8相连通，并且传输管道由第二收集内圈一侧朝第一收集内圈一侧向下倾斜，从而使蓝莓果实在重力作用下由第二收集内圈滑落至第一收集内圈，此时所有的蓝莓果实都进入第一收集内圈中。所述第一收集内圈的扇形槽槽底与所述输送软管相连通，以便将蓝莓果实由输送软管输送至输送机；作为优选，扇形槽槽底设置成圆弧形过渡段2-24，以便进一步汇集蓝莓果实，方便蓝莓果实顺利进入传输管道或输送软管。
本发明的工作过程如下：
操作人员将装置整体推至待采摘的蓝莓果树旁，启动水平电机和竖直电机，通过移动组件上下左右调整各勾取组件的位置，直至各勾取杆到达蓝莓果实的最底部。然后启动带轮组件中的驱动电机，通过传动轴带动各勾取组件匀速转动起来，依靠勾取杆轮流采摘蓝莓果实，采摘下的蓝莓果实都将位于勾取杆的弯折部位，通过小风扇可将采摘下的叶片和杂质由勾取杆之间的间隙吹除，完成蓝莓果实的采摘工作。在勾取组件进行蓝莓采摘的同时，可由人工或自动控制系统驱动装置整体向前移动，实现连续采摘作业，便于蓝莓果实的大规模工业化采摘。
随着勾取组件的转动，蓝莓因为重力滑落至弧形板内，由于弧形板由中间向两侧向下倾斜，蓝莓果实滑落至第一收集外圈和第二收集外圈的环形槽中进行暂时存放。随着第一收集外圈和第二收集外圈的转动，两个环形槽中的蓝莓果实在挡板的隔挡下，分别被送至第一收集内圈和第二收集内圈的扇形槽中，同时第二收集内圈中的蓝莓果实又经过传输管道聚集至第一收集内圈的环形槽中，使得所有蓝莓果实都进入第一收集内圈；第一收集内圈中的蓝莓果实则通过输送软管送至输送机，最终被直接送至收纳箱，完成蓝莓果实的收集工作。
上述整个工作过程自动化程度高，工作可靠，能够大大提高蓝莓果实的采摘效率，降低人工劳动强度，具有很大的市场前景，适合推广应用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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