一種自動(dòng)摘果去葉裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)摘果去葉裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型包括機(jī)械手、監(jiān)控掃描儀、機(jī)械臂Ⅰ、旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)軸、接收器、開合閥門、減震器Ⅰ、緩沖裝置、圖像處理裝置、機(jī)械臂Ⅱ、剪葉刀、傳送帶、集裝箱、油箱、制動(dòng)器、減震器Ⅱ、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ⅰ、繼電器Ⅰ、PLC、傳動(dòng)軸、繼電器Ⅱ、繼電器Ⅲ、車輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ⅱ、車體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ⅲ、支撐桿。本實(shí)用新型操作方便；可以有效地實(shí)現(xiàn)果實(shí)自動(dòng)采摘后去葉，節(jié)約了采摘成本，提高了采摘效率，保證了摘取果實(shí)的品質(zhì)。
【專利說(shuō)明】一種自動(dòng)摘果去葉裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)摘果去葉裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)20年代起，為了提高工作效率，人們開始嘗試把繼電器、定時(shí)器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)組成簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械。到了 20世紀(jì)60年代，小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)很好的適應(yīng)了當(dāng)時(shí)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)控制的需要。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)，人們將微型技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使其真正意義上成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備。隨著機(jī)械設(shè)備技術(shù)的推廣，該技術(shù)已普遍應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
[0003]傳統(tǒng)的水果采摘方式是通過(guò)人工采摘。為了采摘到位于果樹上方的果實(shí)甚至需要采摘者爬到樹上進(jìn)行采摘作業(yè)。通過(guò)傳統(tǒng)方式的果實(shí)采摘效率低下，并且有很大的安全隱患，僅僅適用于小范圍摘果作業(yè)。之后，隨著摘果經(jīng)驗(yàn)的積累，人們又發(fā)明出在連桿上裝有手柄、剪接果兜的摘果器。雖然這種裝置能夠更方便、安全地摘取高枝果實(shí)，但采摘效率依然低下、人力成本較高，仍不能滿足果農(nóng)對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的需求。在購(gòu)買過(guò)程當(dāng)中，消費(fèi)者往往為了減少水果重量而去除果實(shí)多余的枝葉，這樣不僅購(gòu)買者花費(fèi)了大量的時(shí)間，而且對(duì)后來(lái)購(gòu)買者購(gòu)買商品造成了極大困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)摘果去葉裝置，以用于解決現(xiàn)有裝置采摘效率低下、成本較高的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)摘果去葉裝置，包括機(jī)械手1、監(jiān)控掃描儀2、機(jī)械臂I 3、旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4、旋轉(zhuǎn)軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機(jī)械臂II 11、剪葉刀12、傳送帶13、集裝箱14、油箱16、制動(dòng)器17、減震器II 18、驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動(dòng)軸22、繼電器II 23、繼電器III 24、車輪25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26、車體27、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28、支撐桿29 ;其中機(jī)械手I位于機(jī)械臂I 3的一端，監(jiān)控掃描儀2附著在機(jī)械手I上，機(jī)械臂I 3位于旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4的上方，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4位于旋轉(zhuǎn)軸5的中心，旋轉(zhuǎn)軸5的中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉(zhuǎn)軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過(guò)機(jī)械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動(dòng)器17的上方，制動(dòng)器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動(dòng)器17相接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動(dòng)軸22連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26與制動(dòng)器17，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26位于車體27的前端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過(guò)繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28進(jìn)行控制。[0006]還包括海綿15，其中海綿15位于集裝箱14的底部。
[0007]所述旋轉(zhuǎn)軸5之間互成90°夾角。
[0008]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0009]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長(zhǎng)的上方位置。
[0010]使用過(guò)程中，當(dāng)監(jiān)控掃描儀2掃描到結(jié)有果實(shí)的果樹的位置，PLC21 (如:S7-4006ES7443-1EX11-0XE0)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26帶動(dòng)制動(dòng)器17啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到果樹位置，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19與驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28關(guān)閉，減少了功率消耗，節(jié)約了成本，同時(shí)也保證了機(jī)器的可操作性。
[0011]當(dāng)裝置確定了果實(shí)位置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19與驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28驅(qū)動(dòng)支撐桿29轉(zhuǎn)動(dòng),支撐桿29帶動(dòng)與旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4相連的旋轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸5之間成90度夾角，旋轉(zhuǎn)軸5的轉(zhuǎn)速通過(guò)PLC21控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28完成，機(jī)械臂
I3調(diào)整長(zhǎng)度，使得機(jī)械手I摘取樹上的果實(shí)，然后放入旋轉(zhuǎn)軸5前端的接收器6中，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)接收完后，旋轉(zhuǎn)軸5沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度夾角，此時(shí)第二個(gè)接收器6正好旋轉(zhuǎn)到第一個(gè)接收器6的位置，當(dāng)?shù)诙€(gè)接收器6接收完畢后，旋轉(zhuǎn)軸5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至依次第三個(gè)、第四個(gè)接收器6接收完水果，如此循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)至機(jī)器停止。驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19則驅(qū)動(dòng)傳送帶13轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)責(zé)果實(shí)的傳輸。
[0012]當(dāng)?shù)谒膫€(gè)接收器6接收完水果時(shí)，第一個(gè)接收器6正好旋轉(zhuǎn)到第四個(gè)接收器6所在的位置，此時(shí)位于接收器6底部的開合閥門7打開，緩沖裝置9上端正對(duì)接收器6底部，緩沖裝置9本體與水平面成45度夾角，使得果實(shí)可以直接掉落在傳送帶13上。
[0013]當(dāng)傳送帶13傳送到其本身長(zhǎng)度的1/3處時(shí),在傳送帶13上方(如:上方30厘米)處的圖像處理裝置10 (如:松下PV500圖像處理裝置)檢測(cè)到果實(shí)帶有枝葉的部位，通過(guò)調(diào)整機(jī)械臂II 11上的剪葉刀12，剪掉果實(shí)帶有的枝葉，傳送帶13則繼續(xù)傳輸，將果實(shí)傳輸?shù)郊b箱14中。
[0014]另外，集裝箱14設(shè)置在傳送帶13的末端，箱內(nèi)鋪有海綿15，可以有效地減少果實(shí)碰撞所帶來(lái)的損傷。
[0015]最后，當(dāng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，PLC21控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26停止，車體27停止前進(jìn)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:操作方便；可以有效地實(shí)現(xiàn)果實(shí)自動(dòng)采摘去葉，節(jié)約了采摘成本，提高了采摘效率，保證了摘取果實(shí)的品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型中A區(qū)域的放大圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型中PLC控制原理的主電路圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型中PLC控制原理的輔助電路圖；
[0021]圖中各標(biāo)號(hào):1為機(jī)械手、2為監(jiān)控掃描儀、3為機(jī)械臂1、4為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)、5為旋轉(zhuǎn)軸、6為接收器、7為開合閥門、8為減震器1、9為緩沖裝置、10為圖像處理裝置、11為機(jī)械臂I1、12為剪葉刀、13為傳送帶、14為集裝箱、15為海綿、16為油箱、17為制動(dòng)器、18為減震器Π、19為驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、20為繼電器1、21為PLC、22為傳動(dòng)軸、23為繼電器11、24為繼電器II1、25為車輪、26為驅(qū)動(dòng)電機(jī)I1、27為車體、28為驅(qū)動(dòng)電機(jī)II1、29為支撐桿?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:如圖1-4所示，一種自動(dòng)摘果去葉裝置，包括機(jī)械手1、監(jiān)控掃描儀2、機(jī)械臂I 3、旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4、旋轉(zhuǎn)軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機(jī)械臂II 11、剪葉刀12、傳送帶13、集裝箱14、油箱16、制動(dòng)器17、減震器II 18、驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動(dòng)軸22、繼電器II 23、繼電器III 24、車輪25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26、車體27、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28、支撐桿29 ;其中機(jī)械手I位于機(jī)械臂I 3的一端，監(jiān)控掃描儀2附著在機(jī)械手I上，機(jī)械臂I 3位于旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4的上方，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4位于旋轉(zhuǎn)軸5的中心，旋轉(zhuǎn)軸5的中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉(zhuǎn)軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過(guò)機(jī)械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動(dòng)器17的上方，制動(dòng)器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動(dòng)器17相接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動(dòng)軸22連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26與制動(dòng)器17，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26位于車體27的前端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過(guò)繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28進(jìn)行控制。裝置還包括海綿15，其中海綿15位于集裝箱14的底部。
[0023]所述旋轉(zhuǎn)軸5之間互成90°夾角。
[0024]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0025]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長(zhǎng)的上方位置。
[0026]實(shí)施例2:如圖1-4所示，一種自動(dòng)摘果去葉裝置，包括機(jī)械手1、監(jiān)控掃描儀2、機(jī)械臂I 3、旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4、旋轉(zhuǎn)軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機(jī)械臂II 11、剪葉刀12、傳送帶13、集裝箱14、油箱16、制動(dòng)器17、減震器II 18、驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動(dòng)軸22、繼電器II 23、繼電器III 24、車輪25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)
II26、車體27、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28、支撐桿29 ;其中機(jī)械手I位于機(jī)械臂I 3的一端，監(jiān)控掃描儀2附著在機(jī)械手I上，機(jī)械臂I 3位于旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4的上方，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4位于旋轉(zhuǎn)軸5的中心，旋轉(zhuǎn)軸5的中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉(zhuǎn)軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過(guò)機(jī)械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動(dòng)器17的上方，制動(dòng)器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動(dòng)器17相接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動(dòng)軸22連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26與制動(dòng)器17，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26位于車體27的前端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過(guò)繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28進(jìn)行控制。
[0027]所述旋轉(zhuǎn)軸5之間互成90°夾角。
[0028]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0029]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長(zhǎng)的上方位置。[0030]如圖3所示，啟動(dòng)時(shí)，合上自動(dòng)開關(guān)SO，主電路引入三相電源，接觸器KMl、KM2、KM3線圈分別通電，其常開主觸點(diǎn)閉合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19 MO (即MO)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26 (即Ml)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28 (即M2)接通電源開始全壓?jiǎn)?dòng)，同時(shí)接觸器KM1、KM2、KM3的輔助常開觸點(diǎn)閉合，使接觸器線圈有兩條通電路徑；當(dāng)斷開自動(dòng)開關(guān)SO時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0031]如圖4所示，PLC通過(guò)繼電器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕SB1，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19(SPMO)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，延時(shí)5s后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26 (即Ml)啟動(dòng)，延時(shí)5s后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28 (即M2)啟動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行，直到按下SB2。停止的過(guò)程應(yīng)先關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28 (即M2)(可以防止果實(shí)積累在皮帶機(jī)上造成過(guò)載)，IOs后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III 28 (即M2)停止運(yùn)行，延時(shí)IOs后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 26 (即Ml)停止，在延時(shí)10s，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 19 (即MO)停止，整個(gè)停止過(guò)程就完成了。
[0032]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)摘果去葉裝置，其特征在于:包括機(jī)械手(I)、監(jiān)控掃描儀(2)、機(jī)械臂I(3)、旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(4)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、接收器(6)、開合閥門(7)、減震器I (8)、緩沖裝置(9)、圖像處理裝置(10)、機(jī)械臂II (11)、剪葉刀(12)、傳送帶(13)、集裝箱(14)、油箱(16)、制動(dòng)器(17)、減震器II (18)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (19)、繼電器I (20)、PLC (21)、傳動(dòng)軸(22)、繼電器II (23)、繼電器III(24)、車輪(25)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (26)、車體(27)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)111(28)、支撐桿(29);其中機(jī)械手(I)位于機(jī)械臂I (3)的一端，監(jiān)控掃描儀(2)附著在機(jī)械手(I)上，機(jī)械臂I (3)位于旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(4)的上方，旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(4)位于旋轉(zhuǎn)軸(5)的中心，旋轉(zhuǎn)軸(5)的中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(4)與支撐桿(29 )連接，接收器(6 )位于旋轉(zhuǎn)軸(5 )的前端，開合閥門(7 )位于接收器(6)的底部，減震器I (8)位于緩沖裝置(9)的下方，緩沖裝置(9)位于開合閥門(7)的下方，圖像處理裝置(10)位于傳送帶(13)的上方，剪葉刀(12)通過(guò)機(jī)械臂II (11)與圖像處理裝置(10)連接，集裝箱(14)位于車體(27)的尾端，油箱(16)位于制動(dòng)器(17)的上方，制動(dòng)器(17)位于車體(27)后端的底部，減震器II (18)與制動(dòng)器(17)相接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (19)靠近傳送帶(13)，PLC (21)位于車體(27)的中心，傳動(dòng)軸(22)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)II(26)與制動(dòng)器(17)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (26)位于車體(27)的前端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)III (28)位于車體(27)前端的上方，支撐桿(29)位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)III (28)的上方，繼電器I (20)、繼電器II (23)、繼電器III(24)分別與PLC (21)連接，PLC (21)分別通過(guò)繼電器I (20)、繼電器II (23)、繼電器III(24)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (19)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (26),驅(qū)動(dòng)電機(jī)III(28)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)摘果去葉裝置，其特征在于:還包括海綿(15)，其中海綿(15)位于集裝箱(14)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)摘果去葉裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)軸(5)之間互成90。夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)摘果去葉裝置，其特征在于:所述緩沖裝置(9)與垂直方向的夾角為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)摘果去葉裝置，其特征在于:所述圖像處理裝置(10)位于距離傳送帶(13)的1/3長(zhǎng)的上方位置。
【文檔編號(hào)】A01D46/30GK203575116SQ201320730219
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】劉小剛, 殷欣, 金龍杰 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)