[發(fā)明專利]一種液壓剪切番茄摘取裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610009828.2
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105532184B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙旭;程維虎;姬慶慶;楊祎;張洋;岳澤宇;劉鑫;史一博;張濤;韓子鶴;郭唯格;劉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01D46/247
• 分類號: A01D46/247
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液壓剪切番茄摘取裝置，屬于農(nóng)業(yè)器械自動化發(fā)展技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著番茄種植面積的不斷增大，摘取番茄逐漸成為農(nóng)民們頭疼的一個問題。現(xiàn)在大部分農(nóng)民直接用手摘取，一只手捏住花梗，另一只手摘。即使有農(nóng)民用剪刀剪斷花梗摘取，但因番茄的花梗有苦味，所以在上市之前必須摘掉，市場上賣的番茄都是沒有花梗的，故這樣剪下的番茄之后還需要摘掉留在番茄上的花梗，而這依舊會使手部磨損潰爛。由于是手對把的壓力提供摩擦力與摘番茄的力相平衡，所以需要手指提供很大的壓力，會受到很大程度的磨損。很多長期從事摘番茄的農(nóng)民手部潰爛，慘不忍睹。

在美國，由于政府采取了嚴(yán)格的邊境管理政策，一些依靠外來移民勞動力的農(nóng)場主正將他們的視野轉(zhuǎn)向一種正在發(fā)展中的新一代摘果機器人。Energid獲得美國農(nóng)業(yè)部的資金正在開發(fā)一種收獲柑橘的機器人。所開發(fā)的機器人具有機器視覺和操作的能力，適用于收獲柑桔、蘋果以及其他種類的水果。

Energid科技公司的方案結(jié)合了機器人的智能和批量收獲的經(jīng)濟性。使用一個低成本的機制，通過視覺傳感器和高速的計算機進(jìn)行信息處理和控制。水果摘取的末端執(zhí)行器為一次性使用，可快速更換，維修費用低廉。該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程或附近控制，系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是，每秒鐘摘取32個水果，持續(xù)摘取16次，留在樹上的水果將少于4％。

在日本，農(nóng)業(yè)勞動力老齡化和農(nóng)業(yè)勞動力不足的問題十分突出，為了解決這一問題，日本開發(fā)出了一系列不同用途的農(nóng)業(yè)機器人，這其中就包括采摘水果的機器人。

上述機器人雖然效率很高，可以大大減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，但價格昂貴，大多數(shù)農(nóng)民無法承擔(dān)。所以研制一款簡易番茄摘取裝置，減輕廣大農(nóng)民朋友采摘番茄過程中的手部負(fù)擔(dān)。

番茄在我國的種植范圍幾乎覆蓋全國，種植面積居世界前列。其采摘是勞動密集型作業(yè)。隨著社會經(jīng)濟現(xiàn)代化和商品化發(fā)展，也為了滿足人們對番茄的巨大需求，番茄種植園規(guī)模也越來越大，而這就產(chǎn)生了番茄采摘的難題。原有的純手工采摘番茄成本高、時間長、且質(zhì)量難以保證。然而，現(xiàn)有的工業(yè)摘水果機器人價格昂貴，很多農(nóng)民無法承擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種液壓剪切番茄摘取裝置，基于以上背景技術(shù)現(xiàn)狀，設(shè)計了一款簡易番茄摘取裝置，極大節(jié)省人力的同時，也保證了番茄的高品質(zhì)和衛(wèi)生要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種液壓剪切番茄摘取裝置，該裝置包括液壓剪切機構(gòu)、滑塊機構(gòu)、番茄鎖緊結(jié)構(gòu)、花梗摘取夾緊結(jié)構(gòu)。

液壓剪切機構(gòu)包括支座1、懸臂桿2、液壓缸驅(qū)動器3、液壓油缸4、支撐臺5。

滑塊機構(gòu)包括直桿7、套筒8。

番茄鎖緊結(jié)構(gòu)包括緊固圓盤9、機架10、連接桿11、調(diào)節(jié)桿12、鎖緊桿13、番茄套14。

花梗摘取夾緊結(jié)構(gòu)包括緊固夾15、銷軸16、一級花梗孔17、二級花梗孔18。

支座1與懸臂桿2相連接組成液壓剪切的驅(qū)動主體結(jié)構(gòu)，支座1設(shè)置在液壓剪切機構(gòu)的底部；液壓缸驅(qū)動器3安裝在支座1上，液壓缸驅(qū)動器3與液壓油缸4相連，液壓缸驅(qū)動器3驅(qū)動液壓油缸4的活塞桿6平行運動，懸臂桿2上設(shè)有支撐臺5；

活塞桿6與直桿7相連，活塞桿6與直桿7在同一直線上。

番茄鎖緊結(jié)構(gòu)的緊固圓盤9安裝在支撐臺5上；緊固圓盤9的中間開有通孔；套筒8水平設(shè)置在緊固圓盤9的靠近液壓缸驅(qū)動器3一側(cè)；直桿7穿過套筒8后又穿過緊固圓盤9的通孔。

三組機架10沿緊固圓盤9的周向均勻?qū)ΨQ布置；三組連接桿11沿直桿7的端部的軸向均勻?qū)ΨQ布置；調(diào)節(jié)桿12與連接桿11相連接，鎖緊桿13與機架10相連接；連接桿11與鎖緊桿13之間通過調(diào)節(jié)桿12相連接；番茄套14設(shè)置在鎖緊桿13的端部。

花梗摘取夾緊結(jié)構(gòu)的緊固夾15通過銷軸16固定在懸臂桿2的端部，緊固夾15沿豎直方向上依次設(shè)有一級花梗孔17、二級花梗孔18；一級花梗孔17的直徑小于二級花梗孔18的直徑；一級花梗孔17用以鎖緊番茄的花梗，二級花梗孔18用以鎖緊番茄的萼蔓。

所述套筒8的一側(cè)開有水平導(dǎo)槽，直桿7上設(shè)有滑塊，滑塊與水平導(dǎo)槽相配合，進(jìn)而保證直桿7移動過程的穩(wěn)定。

所述番茄套14為弧面彈性構(gòu)件，防止番茄在剪切過程中被損壞。

所述機架10為曲桿。

所述番茄鎖緊結(jié)構(gòu)的各桿件能夠沿桿件的方向移動，進(jìn)而對番茄進(jìn)行鎖緊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。

1、該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，能極大緩解番茄摘取過程中的各種難題，符合可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約性社會理念。