一种高空裁剪式水果采摘设备及其使用方法与流程

本发明属于采摘设备领域，尤其是涉及一种高空裁剪式水果采摘设备及其使用方法。

背景技术：

随着生活水平的提高，我们大部分人的日常生活变得更加便利，然而现如今的水果采摘设备面对分支比较多的水果以及高度不同的水果采摘还是效率太低，劳动强度偏大。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种简单方便可有效针对面对分支比较多的水果以及高度不同的水果采摘设备及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高空裁剪式水果采摘设备，尤其是针对分支比较多的水果以及果实高度相差较大的水果采摘，包括壳体，所述壳体下端通过设有四个脚轮组件与地面接触进行搬运，所述壳体中间部分设有两个柜体装置，所述壳体上端螺纹连接有两个第一支架，所述两个第一支架通过连接固定装置来安装伸缩支架，所述伸缩支架上设有采摘装置和收集装置，所述收集装置位于所述采摘装置下侧，所述收集装置侧端设有储存装置，所述两个柜体装置分别用于收纳所述伸缩支架以及设置在其上的采摘装置、收集装置和储存装置。所述脚轮装置包括固定设置在所述壳体内的脚轮转轴，所述脚轮转轴通过轴承连接脚轮，所述脚轮与地面接触并对装置进行支撑。

所述柜体装置包括滑动设置在所述壳体内的柜体，所述柜体的侧端固定连接有把手，所述柜体内设置有容纳物品的收纳腔。

两个收纳腔内分别用于收纳伸缩支架以及设置在其上的采摘装置、收集装置和储存装置，因为设备可安装拆卸，便于运输和整个设备的收纳，更符合需要高空采摘的水果的种植区多为凹凸不平的泥路。

所述固定装置包括贯穿靠近所述把手的一个所述第一支架与另一个所述第一支架螺纹连接的定位销，所述定位销侧端固定连接有第二支架，所述第二支架套设有橡胶外套，所述橡胶外套为中间开设有凹槽的圆柱形。

需要使用时，将伸缩装置放在第一支架之间，且伸缩装置的孔位对着第一支架开设的孔位，之后将定位销穿过右侧的第一支架的孔位在穿过伸缩装置的两个孔，之后在拧进右侧的第一支架的孔位内，完成固定；橡胶外套套在定位销上，可以增大拧紧时的力矩以及摩擦力，减小劳动强度，另外，可以在使用者疲惫时用于支撑托住手部或者肘部，达到舒缓的效果。

所述伸缩支架内设置有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体连通；所述采摘装置包括滑动设置在所述第一腔体内的滑块，所述滑块靠近所述第一支架的一端连接有用于滑块复位的第一弹簧和连通控制组件的拉绳，所述拉绳位于所述第一弹簧的中心，所述拉绳穿过所述第二腔体后伸入到所述伸缩支架的底部连通所述控制组件；所述控制组件包括螺纹连接在所述伸缩支架上的拉绳管道，所述拉绳管道为中心开有通孔的圆柱形，所述伸缩支架上螺纹连接有第三支架，所述第三支架转动连接有辊筒，所述辊筒侧端固定连接有摇柄，所述拉绳贯穿所述拉绳管道的通孔之后与所述辊筒固定连接；所述伸缩支架螺纹连接有第四支架，所述第四支架位于所述第一腔体靠近所述第一支架一端的右侧，所述第四支架的上半部分为厚度渐变的刀锋下半部分为厚度一定的刀背，所述第四支架右端固定连接有第五支架，所述第五支架内设置有切割槽体，所述切割槽体内设有辅助切割组件，所述滑块上设有切割组件；当所述切割组件进行采摘工作切割时，所述辅助切割组件与所述切割组件形成闭环避免枝丫过多时有部分枝丫脱离切割范围。

当调节好伸缩支架的长度，将伸缩支架上端移动到目标位置，使得长了果实的枝芽在切割组件下端；用手摇动摇柄,摇柄带动辊筒转动，由于拉绳的一端与辊筒连接，使得辊筒的转动将拉绳缠绕在辊筒上，使得另一端与辊筒之间的拉绳长度缩短，进而拉绳拉动滑块沿着第一腔体向下运动，使得第一弹簧被压缩，滑块的向下运动带动切割组件的向下运动。

所述切割组件包括固定设置在所述滑块上的限位块，所述限位块为半圆环形，所述限位块圆环形内端滑动设有空心轴，所述空心轴为中心开设有凹槽的圆柱形，所述滑块固定设有刀具转轴，所述刀具转轴位于所述空心轴内部，所述刀具转轴和所述空心轴以及所述限位块同心，所述刀具转轴通过扭簧连接所述空心轴，所述空心轴外侧端固定设有刀具，所述刀具的中间部分为厚度渐变的刀锋，所述刀具远离所述空心轴的一端设置有连接槽，所述连接槽内设有闭环部件，所述闭环部件通过与所述辅助切割组件配合完成闭环。

滑块的向下运动带动空心轴、刀具的向下运动，进而完成切割；当长有果实的枝芽与刀具上端面接触进而给刀具力时，刀具开始绕着刀具转轴转动；在初始状态下，伸缩支架的轴心位于垂直于地面的平面内，而刀具处于垂直于伸缩支架轴心的水平位置，由于限位块的限位，使得刀具只能在初始的水平位置和平行于伸缩支架轴心的九十度范围内转动，因此在受到长有果实的枝芽的力的时候，刀具顺时针转动，扭簧被拉伸，之后长有果实的枝芽从刀具的上端运动到刀具的下端，扭簧复位，刀具回到初始水平状态。

所述闭环部件包括滑动设置在所述连接槽内的摩擦块，所述摩擦块的顶端连接有用于摩擦块复位的第二弹簧，所述摩擦块下端设有齿牙，所述齿牙用于提供满足要求的摩擦力。

所述辅助切割组件包括转动设置在所述第五支架上的第一转轴，所述第五支架固定设有稳定支架，所述稳定支架和所述第一转轴同心，所述稳定支架用于约束所述第一转轴使得第一转轴在水平和所述切割槽体之间转动，所述第一转轴侧端固定连接有辅助刀具，所述辅助刀具远离所述第一转轴的一端固定设有辅助摩擦块，所述辅助摩擦块上表面设为与所述齿牙啮合的齿形用于与所述齿牙啮合，所述辅助刀具上连接有用于辅助刀具复位的第三弹簧，所述第三弹簧一端连接所述辅助刀具另一端连接所述切割槽体的内壁。

刀具的向下运动带动摩擦块和齿牙向下运动，由于辅助摩擦块位于齿牙的正下方，使得齿牙向下运动后会与辅助摩擦块接触；当齿牙与辅助摩擦块接触时，两者啮合，产生摩擦力，由于摩擦力的存在，在刀具的向下运动过程中，齿牙带着辅助摩擦块运动，第二弹簧被压缩，辅助摩擦块绕着第一转轴转动，因此第五支架、第四支架、伸缩支架、辅助刀具和刀具形成一个闭环，避免在一处长有果实的枝丫过多时有部分枝丫脱离切割范围，导致一处地方多次切割，达到减少切割次数以及降低调节刀具切割果实的劳动强度；辅助刀具绕着第一转轴转动，使得第三弹簧被压缩，辅助刀具在转动过程中与第五支架之间的距离缩短，靠近第一转轴的一端完成切割并逐渐扩散到辅助摩擦块一端；当辅助摩擦块的转动使得辅助摩擦块与齿牙发生相对位移到齿牙与辅助摩擦块分离时，第三弹簧复位带动辅助摩擦块和辅助刀具回到初始位置；当刀具运动到第四支架时，完成全部切割。

所述收集装置包括固定设置在所述伸缩支架上的第六支架，所述第六支架螺纹连接有收集支架，所述收集支架为圆环形，所述收集支架下端螺纹连接有送料纺织通道，所述送料纺织通道用于将裁剪下来的水果运输到所述储存装置，所述第六支架和所述送料纺织通道连接处上方通过三个第四弹簧连接有缓冲块。

使用时，将储存在柜体内的送料纺织通道取出，一端固定在收集支架上，被切割的长有果实的枝芽带走果实往下掉，从送料纺织通道的一端进入送料纺织通道，由于送料纺织通道为布料，易变形，使得在果实下落过程中能够缓冲，不易撞坏；当下落的果实与缓冲块接触时，缓冲块受力向下运动，第四弹簧被压缩，减缓了果实的冲击，避免果实与第六支架或者收集支架这些边角位置直接碰撞，造成损失。

所述储存装置包括安装在所述送料纺织通道远离所述收集支架一端的收集框，所述收集框下端面与地面接触。

优选的，收集框为可折叠框，折叠之后储存在柜体内，使用时将收集框与送料纺织通道的一端连接，由于送料纺织通道另一端与收集支架连接，所以果实直接穿过送料纺织通道进入到收集框内，方便快捷效率高，且送料纺织通道的减震降低了果实的损坏率；进一步的收集框可以套一个封装箱，直接完成封装。

此外，本发明在此还提供的一种高空裁剪式水果采摘设备的使用方法，包括以下步骤；

s1.移动壳体到目标点，将收集框放置在壳体旁边的空地上；

s2.将把手拉出，取出收纳在其中一个的伸缩支架以及设置在伸缩支架上的零部件，将伸缩支架放置在第一支架中间，之后插入定位销使得定位销贯穿一侧的第一支架之后贯穿伸缩支架伸入另一侧的第一支架；

s3.将收纳于另一个把手内的送料纺织通道取出，将送料纺织通道的两端分别连接收集支架和收集框；

s4.调节伸缩支架，将伸缩支架拉伸至目标高度，之后固定伸缩支架的收缩，通过移动壳体使得伸缩支架上的刀具到达目标位置，摇动摇柄，通过拉绳带动滑块下移，从而带动刀具下移，进行水果裁剪，裁剪后的水果经过送料纺织通道落入收集框中，进行收集。

综上所述，本发明具有以下优点：本设备针对面对分支比较多的水果以及高度不同的水果采摘效率高，省力；便于收纳运输；收集时对水果进行减震且直接运输到框内，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的内部结构图；

图2为图1中的a处局部放大图；

图3为图1中的b处局部放大图；

图4为图3中的c处局部放大图；

图5为图3中的d处局部放大图。

图中，壳体10、第一支架11、脚轮转轴12、轴承13、脚轮14、柜体15、收纳腔16、把手17、伸缩支架18、定位销19、第二支架20、橡胶外套21、第三支架22、辊筒23、摇柄24、拉绳25、拉绳管道26、第一腔体27、第二腔体28、滑块29、刀具转轴30、扭簧31、空心轴32、刀具33、限位块34、第一弹簧35、第四支架36、第五支架37、连接槽38、摩擦块39、第二弹簧40、齿牙41、切割槽体42、第一转轴43、稳定支架44、辅助刀具45、辅助摩擦块46、第三弹簧47、第六支架48、收集支架49、第四弹簧50、缓冲块51、送料纺织通道52、收集框53。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合图1所示，一种高空裁剪式水果采摘设备，包括壳体10，所述壳体10下端通过设有四个脚轮组件与地面接触进行搬运，所述壳体10中间部分设有两个柜体装置，所述壳体10上端螺纹连接有两个第一支架11，所述两个第一支架11通过连接固定装置来安装伸缩支架18，所述伸缩支架18上设有采摘装置和收集装置，所述收集装置位于所述采摘装置下侧，所述收集装置侧端设有储存装置，所述两个柜体装置分别用于收纳所述伸缩支架18以及设置在其上的采摘装置、收集装置和储存装置。所述脚轮装置包括固定设置在所述壳体10内的脚轮转轴12，所述脚轮转轴12通过轴承13连接脚轮14，所述脚轮14与地面接触并对装置进行支撑。

所述柜体装置包括滑动设置在所述壳体10内的柜体15，所述柜体15的侧端固定连接有把手17，所述柜体15内设置有容纳物品的收纳腔16。

两个收纳腔16内分别用于收纳伸缩支架18以及设置在其上的采摘装置、收集装置和储存装置，因为设备可安装拆卸，便于运输和整个设备的收纳，更符合需要高空采摘的水果的种植区多为凹凸不平的泥路。

结合图2所示，所述固定装置包括贯穿靠近所述把手17的一个所述第一支架11与另一个所述第一支架11螺纹连接的定位销19，所述定位销19侧端固定连接有第二支架20，所述第二支架20套设有橡胶外套21，所述橡胶外套21为中间开设有凹槽的圆柱形。

需要使用时，将伸缩装置放在第一支架11之间，且伸缩装置的孔位对着第一支架11开设的孔位，之后将定位销19穿过右侧的第一支架11的孔位在穿过伸缩装置的两个孔，之后在拧进右侧的第一支架11的孔位内，完成固定；橡胶外套21套在定位销19上，可以增大拧紧时的力矩以及摩擦力，减小劳动强度，另外，可以在使用者疲惫时用于支撑托住手部或者肘部，达到舒缓的效果。

结合图2-3所示，所述伸缩支架18内设置有第一腔体27和第二腔体28，所述第一腔体27和第二腔体28连通；所述采摘装置包括滑动设置在所述第一腔体27内的滑块29，所述滑块29靠近所述第一支架11的一端连接有用于滑块29复位的第一弹簧35和连通控制组件的拉绳25，所述拉绳25位于所述第一弹簧35的中心，所述拉绳25穿过所述第二腔体28后伸入到所述伸缩支架18的底部连通所述控制组件；所述控制组件包括螺纹连接在所述伸缩支架18上的拉绳管道26，所述拉绳管道26为中心开有通孔的圆柱形，所述伸缩支架18上螺纹连接有第三支架22，所述第三支架22转动连接有辊筒23，所述辊筒23侧端固定连接有摇柄24，所述拉绳25贯穿所述拉绳管道26的通孔之后与所述辊筒23固定连接；所述伸缩支架18螺纹连接有第四支架36，所述第四支架36位于所述第一腔体27靠近所述第一支架11一端的右侧，所述第四支架36的上半部分为厚度渐变的刀锋下半部分为厚度一定的刀背，所述第四支架36右端固定连接有第五支架37，所述第五支架37内设置有切割槽体42，所述切割槽体42内设有辅助切割组件，所述滑块29上设有切割组件；当所述切割组件进行采摘工作切割时，所述辅助切割组件与所述切割组件形成闭环避免枝丫过多时有部分枝丫脱离切割范围。

当调节好伸缩支架18的长度，将伸缩支架18上端移动到目标位置，使得长了果实的枝芽在切割组件下端；用手摇动摇柄24,摇柄24带动辊筒23转动，由于拉绳25的一端与辊筒23连接，使得辊筒23的转动将拉绳25缠绕在辊筒23上，使得另一端与辊筒23之间的拉绳25长度缩短，进而拉绳25拉动滑块29沿着第一腔体27向下运动，使得第一弹簧35被压缩，滑块29的向下运动带动切割组件的向下运动。

结合图4所示，所述切割组件包括固定设置在所述滑块29上的限位块34，所述限位块34为半圆环形，所述限位块34圆环形内端滑动设有空心轴32，所述空心轴32为中心开设有凹槽的圆柱形，所述滑块29固定设有刀具转轴30，所述刀具转轴30位于所述空心轴32内部，所述刀具转轴30和所述空心轴32以及所述限位块34同心，所述刀具转轴30通过扭簧31连接所述空心轴32，所述空心轴32外侧端固定设有刀具33，所述刀具33的中间部分为厚度渐变的刀锋，所述刀具33远离所述空心轴32的一端设置有连接槽38，所述连接槽38内设有闭环部件，所述闭环部件通过与所述辅助切割组件配合完成闭环。

滑块29的向下运动带动空心轴32、刀具33的向下运动，进而完成切割；当长有果实的枝芽与刀具33上端面接触进而给刀具33力时，刀具33开始绕着刀具转轴30转动；在初始状态下，伸缩支架18的轴心位于垂直于地面的平面内，而刀具33处于垂直于伸缩支架18轴心的水平位置，由于限位块34的限位，使得刀具33只能在初始的水平位置和平行于伸缩支架18轴心的九十度范围内转动，因此在受到长有果实的枝芽的力的时候，刀具33顺时针转动，扭簧31被拉伸，之后长有果实的枝芽从刀具33的上端运动到刀具33的下端，扭簧31复位，刀具33回到初始水平状态。

结合图5所示，所述闭环部件包括滑动设置在所述连接槽38内的摩擦块39，所述摩擦块39的顶端连接有用于摩擦块39复位的第二弹簧40，所述摩擦块39下端设有齿牙41，所述齿牙41用于提供满足要求的摩擦力。

结合图5所示，所述辅助切割组件包括转动设置在所述第五支架37上的第一转轴43，所述第五支架37固定设有稳定支架44，所述稳定支架44和所述第一转轴43同心，所述稳定支架44用于约束所述第一转轴43使得第一转轴43在水平和所述切割槽体42之间转动，所述第一转轴43侧端固定连接有辅助刀具45，所述辅助刀具45远离所述第一转轴43的一端固定设有辅助摩擦块46，所述辅助摩擦块46上表面设为与所述齿牙41啮合的齿形用于与所述齿牙41啮合，所述辅助刀具45上连接有用于辅助刀具45复位的第三弹簧47，所述第三弹簧47一端连接所述辅助刀具45另一端连接所述切割槽体42的内壁。

刀具33的向下运动带动摩擦块39和齿牙41向下运动，由于辅助摩擦块46位于齿牙41的正下方，使得齿牙41向下运动后会与辅助摩擦块46接触；当齿牙41与辅助摩擦块46接触时，两者啮合，产生摩擦力，由于摩擦力的存在，在刀具33的向下运动过程中，齿牙41带着辅助摩擦块46运动，第二弹簧40被压缩，辅助摩擦块46绕着第一转轴43转动，因此第五支架37、第四支架36、伸缩支架18、辅助刀具45和刀具33形成一个闭环，避免在一处长有果实的枝丫过多时有部分枝丫脱离切割范围，导致一处地方多次切割，达到减少切割次数以及降低调节刀具33切割果实的劳动强度；辅助刀具45绕着第一转轴43转动，使得第三弹簧47被压缩，辅助刀具45在转动过程中与第五支架37之间的距离缩短，靠近第一转轴43的一端完成切割并逐渐扩散到辅助摩擦块46一端；当辅助摩擦块46的转动使得辅助摩擦块46与齿牙41发生相对位移到齿牙41与辅助摩擦块46分离时，第三弹簧47复位带动辅助摩擦块46和辅助刀具45回到初始位置；当刀具33运动到第四支架36时，完成全部切割。

结合图1所示，所述收集装置包括固定设置在所述伸缩支架18上的第六支架48，所述第六支架48螺纹连接有收集支架49，所述收集支架49为圆环形，所述收集支架49下端螺纹连接有送料纺织通道52，所述送料纺织通道52用于将裁剪下来的水果运输到所述储存装置，所述第六支架48和所述送料纺织通道52连接处上方通过三个第四弹簧50连接有缓冲块51。

使用时，将储存在柜体15内的送料纺织通道52取出，一端固定在收集支架49上，被切割的长有果实的枝芽带走果实往下掉，从送料纺织通道52的一端进入送料纺织通道52，由于送料纺织通道52为布料，易变形，使得在果实下落过程中能够缓冲，不易撞坏；当下落的果实与缓冲块51接触时，缓冲块51受力向下运动，第四弹簧50被压缩，减缓了果实的冲击，避免果实与第六支架48或者收集支架49这些边角位置直接碰撞，造成损失。

结合图1所示，所述储存装置包括安装在所述送料纺织通道52远离所述收集支架49一端的收集框53，所述收集框53下端面与地面接触。

优选的，收集框53为可折叠框，折叠之后储存在柜体15内，使用时将收集框53与送料纺织通道52的一端连接，由于送料纺织通道52另一端与收集支架49连接，所以果实直接穿过送料纺织通道52进入到收集框53内，方便快捷效率高，且送料纺织通道52的减震降低了果实的损坏率；进一步的收集框53可以套一个封装箱，直接完成封装。

工作原理：两个收纳腔16内分别用于收纳伸缩支架18以及设置在其上的采摘装置、收集装置和储存装置，使用时，从收纳腔16取出收纳的部分。

将伸缩装置放在第一支架11之间，且伸缩装置的孔位对着第一支架11开设的孔位，之后将定位销19穿过右侧的第一支架11的孔位在穿过伸缩装置的两个孔，之后在拧进右侧的第一支架11的孔位内，完成固定；橡胶外套21套在定位销19上。

将送料纺织通道52一端固定在收集支架49上，另一端与收集框53连接。

当调节好伸缩支架18的长度，将伸缩支架18上端移动到目标位置，使得长了果实的枝芽在切割组件下端；用手摇动摇柄24,摇柄24带动辊筒23转动，由于拉绳25的一端与辊筒23连接，使得辊筒23的转动将拉绳25缠绕在辊筒23上，使得另一端与辊筒23之间的拉绳25长度缩短，进而拉绳25拉动滑块29沿着第一腔体27向下运动，使得第一弹簧35被压缩，滑块29的向下运动带动切割组件的向下运动。

滑块29的向下运动带动空心轴32、刀具33的向下运动，进而完成切割；当长有果实的枝芽与刀具33上端面接触进而给刀具33力时，刀具33开始绕着刀具转轴30转动；在初始状态下，伸缩支架18的轴心位于垂直于地面的平面内，而刀具33处于垂直于伸缩支架18轴心的水平位置，由于限位块34的限位，使得刀具33只能在初始的水平位置和平行于伸缩支架18轴心的九十度范围内转动，因此在受到长有果实的枝芽的力的时候，刀具33顺时针转动，扭簧31被拉伸，之后长有果实的枝芽从刀具33的上端运动到刀具33的下端，扭簧31复位，刀具33回到初始水平状态。

刀具33的向下运动带动摩擦块39和齿牙41向下运动，由于辅助摩擦块46位于齿牙41的正下方，使得齿牙41向下运动后会与辅助摩擦块46接触；当齿牙41与辅助摩擦块46接触时，两者啮合，产生摩擦力，由于摩擦力的存在，在刀具33的向下运动过程中，齿牙41带着辅助摩擦块46运动，第二弹簧40被压缩，辅助摩擦块46绕着第一转轴43转动，因此第五支架37、第四支架36、伸缩支架18、辅助刀具45和刀具33形成一个闭环；辅助刀具45绕着第一转轴43转动，使得第三弹簧47被压缩，辅助刀具45在转动过程中与第五支架37之间的距离缩短，靠近第一转轴43的一端完成切割并逐渐扩散到辅助摩擦块46一端；当辅助摩擦块46的转动使得辅助摩擦块46与齿牙41发生相对位移到齿牙41与辅助摩擦块46分离时，第三弹簧47复位带动辅助摩擦块46和辅助刀具45回到初始位置；当刀具33运动到第四支架36时，完成全部切割。

被切割的长有果实的枝芽带走果实往下掉，从送料纺织通道52的一端进入送料纺织通道52，由于送料纺织通道52为布料，易变形，使得在果实下落过程中能够缓冲，不易撞坏；当下落的果实与缓冲块51接触时，缓冲块51受力向下运动，第四弹簧50被压缩，减缓了果实的冲击，避免果实与第六支架48或者收集支架49这些边角位置直接碰撞，造成损失。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。