本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)。

背景技術(shù)：

目前香蕉采收主要以人工采收為主，人工采收費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力，又很難避免香蕉不受機(jī)械損傷，只能適應(yīng)小批量和低檔次香蕉的采收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)，能夠?qū)崿F(xiàn)香蕉托盤(pán)和刀架切割機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)升降、刀具能多角度電動(dòng)切割香蕉果軸、提高工作效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)，包括切割機(jī)構(gòu)、刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)以及車(chē)架升降機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述切割機(jī)構(gòu)包括刀盤(pán)、小帶輪、皮帶、大帶輪、第一減速箱、第一電機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸、刀架、扶手以及第一滑塊，所述刀架底部連接在連接塊上，連接塊與第一滑塊連接，第一滑塊安裝在第一滑槽中，第一滑槽固定在第二轉(zhuǎn)軸上，第二轉(zhuǎn)軸兩端通過(guò)第二軸承和軸承座安裝在第一支架頂部，第一轉(zhuǎn)軸通過(guò)第四軸承安裝在刀架前端，第一轉(zhuǎn)軸一端固定有刀盤(pán)，第一轉(zhuǎn)軸另一端安裝有小帶輪，小帶輪通過(guò)皮帶與第一減速箱的輸出軸處安裝的大帶輪連接，第一電機(jī)和第一減速器通過(guò)螺栓固定在一起，第一減速器通過(guò)螺栓固定在刀架上，扶手固定在刀架后端，

所述刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括連接塊，第一軸承、鎖死裝置以及第一銷(xiāo)軸，刀架的軸固定在第一軸承內(nèi)圈上，第一軸承的外圈和連接塊通過(guò)焊接固定在一起，刀架的軸上有鎖死裝置，

所述的導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)的U型支撐架上部通過(guò)第二銷(xiāo)軸固定在第一滑槽上，U型支撐架上部可以繞著第二銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，U型支撐架下部穿過(guò)第一支架上的孔，第一支架上的孔的上下分別有上彈簧及下彈簧，U型支撐架下部安裝有螺母壓縮下彈簧，防止下彈簧彈出，

所述抓取機(jī)構(gòu)主要是由鋁合金扁條以及鋁合金方管焊接而成，通過(guò)螺栓固定在車(chē)架上板上，

所述車(chē)架升降機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、第二減速箱、絲桿、第二滑塊，液壓支架、車(chē)架上板、車(chē)架底板以及車(chē)輪，車(chē)輪安裝在車(chē)架底板下面，第二電機(jī)和第二減速箱固定在車(chē)架底板上，液壓支架固定在車(chē)架上板上，第二減速箱輸出端連接絲杠，絲杠通過(guò)安裝有螺母的第二滑塊，將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為第二滑塊的直線運(yùn)動(dòng)。

所述切割機(jī)構(gòu)通過(guò)刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠以小車(chē)前進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)360°，并且旋轉(zhuǎn)一定角度后可以鎖死，以一定的角度去切割香蕉果軸。

所述連接塊為第一軸承的支架，為一小方塊，小方塊上有30個(gè)小孔，

所述鎖死裝置是一個(gè)圓盤(pán)，能夠前后滑動(dòng)，圓盤(pán)上面有30根小圓柱，當(dāng)圓盤(pán)前移插入軸承支架的小方塊上的小孔內(nèi)時(shí)，插上第一銷(xiāo)軸，鎖死，拔出第一銷(xiāo)軸，并讓圓盤(pán)向后移動(dòng)，可以使刀架旋轉(zhuǎn)。

所述車(chē)架底板四角分布有4個(gè)起伸縮、減震支撐作用的液壓支架。

所述第二滑塊兩端安裝有滾輪，第二滑塊上下移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)滾輪在兩個(gè)第二滑槽中移動(dòng)，第二滑槽起到導(dǎo)向作用，四個(gè)液壓缸和車(chē)架上板隨著第二滑塊的上下移動(dòng)也相應(yīng)的移動(dòng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于：

1、刀具能夠繞軸360度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到合適位置，快速切削果軸，并且可以鎖死，能夠很好地保證刀具的獨(dú)立性。

2、車(chē)架升降機(jī)構(gòu)采用立式，電機(jī)通過(guò)減速箱改變輸出軸的方向驅(qū)動(dòng)螺桿，從而帶動(dòng)整個(gè)車(chē)架上板的升降。

3、車(chē)架四周安裝四個(gè)液壓支架提供支撐作用，通過(guò)液壓作用過(guò)程緩沖減震，所以小車(chē)升降很平穩(wěn)。

4、將車(chē)架降下后，整體小車(chē)的體積變小，方便攜帶。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)的車(chē)架升降結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)的旋轉(zhuǎn)刀架內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)的導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：

1-刀盤(pán)、2-小帶輪、3-皮帶、4-大帶輪、5-第一減速箱、6-第一電機(jī)、7—連接塊、8-第一軸承、9-鎖死裝置、10-第一銷(xiāo)軸、11-刀架、12-扶手、13-第一滑塊、14-第一滑槽、15-U型支撐架上部、16-上彈簧、17-U型支撐架下部、18-下彈簧、19-第二銷(xiāo)軸、20-第二轉(zhuǎn)軸、21-第二軸承、22-軸承座、23-第一支架、24-車(chē)架上板、25-液壓支架、26-車(chē)架底板、27-車(chē)輪、28-抓取機(jī)構(gòu)、29-第二滑槽、30-第一滾輪、31-第二滑塊、32-第二滾輪、33-絲杠、34-第二電機(jī)、35-第二減速器、36-第三軸承、37-第一轉(zhuǎn)軸、38-第四軸承。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

本發(fā)明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車(chē)，包括切割機(jī)構(gòu)、刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)以及車(chē)架升降機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述切割機(jī)構(gòu)包括刀盤(pán)1、小帶輪2、皮帶3、大帶輪4、第一減速箱5、第一電機(jī)6、第一轉(zhuǎn)軸37、刀架11、扶手12以及第一滑塊13，所述刀架11底部連接在連接塊7上，連接塊7通過(guò)第三軸承36連接在第一滑塊13上，第一滑塊13兩端有兩個(gè)輪子，通過(guò)輪子，第一滑塊13在第一滑槽14中來(lái)回滑動(dòng)，第一滑槽14通過(guò)焊接固定在第二轉(zhuǎn)軸20上，第二轉(zhuǎn)軸20兩端通過(guò)第二軸承21和軸承座22安裝在第一支架23頂部，第一支架23與車(chē)架上板24通過(guò)螺

栓固定在一起，第一轉(zhuǎn)軸37安裝在第四軸承38內(nèi)圈，第四軸承38外圈焊接在刀架11前端，第一轉(zhuǎn)軸37一端固定有刀盤(pán)1，第一轉(zhuǎn)軸另一端安裝有小帶輪2，小帶輪2通過(guò)皮帶3與第一減速箱5的輸出軸處安裝的大帶輪4連接，第一電機(jī)6通過(guò)螺栓與第一減速器5固定連接，第一減速器5通過(guò)螺栓固定在刀架11上，第一電機(jī)6通過(guò)第一減速箱5帶動(dòng)大帶輪4輸出轉(zhuǎn)矩，通過(guò)皮帶3將轉(zhuǎn)矩傳輸給小帶輪2，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)1，實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)切割香蕉果軸，扶手12固定在刀架11后端，切割機(jī)構(gòu)與連接塊7連接為一體，連接塊7與第一滑塊13通過(guò)內(nèi)部的第三軸承36連接，第一滑塊13開(kāi)有小槽口，能夠限定連接塊7以第三軸承36的軸心為軸，左右旋轉(zhuǎn)角度在40°以?xún)?nèi)，即切割機(jī)構(gòu)左右旋轉(zhuǎn)角度在40°以?xún)?nèi)。

所述刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠以小車(chē)前進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)360°，并且旋轉(zhuǎn)一定角度后可以鎖死，以一定的角度去切割香蕉果軸。刀架11的軸固定在第一軸承8內(nèi)圈上，第一軸承8的外圈和連接塊7為一體，連接塊7為第一軸承8的支架，是一小方塊，小方塊上有30個(gè)小孔，刀架11的軸上有鎖死裝置9，上面有30根小圓柱，可以前后滑動(dòng)，當(dāng)鎖死裝置9前移插入連接塊7上的小方塊上的小孔內(nèi)時(shí)，插上第一銷(xiāo)軸10，鎖死，拔出第一銷(xiāo)軸10，并讓鎖死裝置9向后移動(dòng)，可以使刀架11旋轉(zhuǎn)。

所述的導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)的U型支撐架上部15通過(guò)第二銷(xiāo)軸19固定在第一滑槽14上，U型支撐架下部17繞第二銷(xiāo)軸19轉(zhuǎn)動(dòng)，U型支撐架17下部穿過(guò)第一支架23上的孔，第一支架23上的孔的上下分別有上彈簧16及下彈簧18，U型支撐架17下部安裝有螺母壓住下彈簧18，防止下彈簧18彈出。

所述抓取機(jī)構(gòu)28包括主要是由鋁合金扁條以及鋁合金方管焊接而成，通過(guò)螺栓固定在車(chē)架上板24上，切割香蕉果軸的時(shí)候，香蕉果軸放在抓取機(jī)構(gòu)下面的小圓孔中，起到固定香蕉果軸的作用.

所述車(chē)架升降機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)34、絲桿33、第二滑塊31，液壓支架25、車(chē)架上板24、車(chē)架底板26以及車(chē)輪27，車(chē)輪27安裝在車(chē)架底板26下面，第二電機(jī)34和第二減速箱35通過(guò)螺栓固定在車(chē)架底板26上，車(chē)架底板26四角分布有4個(gè)液壓支架25，起伸縮、減震支撐作用，液壓支架25固定在車(chē)架上板24上，第二滑槽29焊接在車(chē)架底板26上；第二電機(jī)34輸出轉(zhuǎn)矩通過(guò)第二減速箱35降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，并且改變傳輸方向，第二減速箱35輸出端連接絲杠33，絲杠33通過(guò)第二滑塊31將絲杠33的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為第二滑塊31的直線運(yùn)動(dòng)，第二滑塊31兩端安裝有第一滾輪30和第二滾輪32，第二滑塊31上下移動(dòng)時(shí)，第一滾輪30和第二滾輪32在第二滑槽29中移動(dòng)，第二滑槽29起到導(dǎo)向作用，四個(gè)液壓支架25隨著第二滑塊31的上下移動(dòng)也相應(yīng)的移動(dòng)，第二滑塊31與車(chē)架上板24焊接在一塊，故實(shí)現(xiàn)車(chē)架上板24上下移動(dòng)。

工作原理及過(guò)程：

工人將車(chē)架推至目標(biāo)香蕉樹(shù)附近，根據(jù)香蕉果軸的位置，通過(guò)扶手12控制刀盤(pán)1的方向。按壓或抬升扶手12，刀盤(pán)1繞著第二轉(zhuǎn)軸20旋轉(zhuǎn)抬起或壓下，上彈簧16和下彈簧18起到自動(dòng)將刀盤(pán)1恢復(fù)到平衡位置的作用，U型支撐架下部17的桿起到支撐上彈簧16和下彈簧18的作用；向前或向后拉動(dòng)扶手12時(shí)，通過(guò)第一滑塊13上的滾輪將第一滑槽14中的移動(dòng)將刀盤(pán)1伸出和收回；左右旋轉(zhuǎn)扶手12則切割機(jī)構(gòu)繞著第三軸承36中心線做圓周運(yùn)動(dòng)，刀盤(pán)1將獲得水平面上的自由度，拔出第一銷(xiāo)軸10向后拉動(dòng)鎖死裝置9，松開(kāi)鎖死裝置9，旋轉(zhuǎn)扶手12，切割機(jī)構(gòu)以前進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)，獲得旋轉(zhuǎn)自由度，合上鎖死裝置9，插入第一銷(xiāo)軸10，鎖緊。

由于有些香蕉樹(shù)很高，可以啟動(dòng)第二電機(jī)34，通過(guò)第二減速器35驅(qū)動(dòng)絲杠33帶動(dòng)第二滑塊31，第二滑塊31兩端的第一滾輪30和第二滾輪32沿著第二滑槽29上下移動(dòng)，液壓支架25隨之上下移動(dòng)，車(chē)架上板24也上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切割機(jī)構(gòu)及抓取機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，將香蕉果軸定位在抓取機(jī)構(gòu)28下部的定位槽中，并被半環(huán)形支撐臂環(huán)抱，當(dāng)香蕉果軸上端被刀盤(pán)1切斷后，能夠穩(wěn)固的停留在夾爪中，并隨著車(chē)架上板的下降而降低到地面，工人裝入儲(chǔ)存車(chē)運(yùn)走。