一种高安全性能的自动采果机的制作方法

本发明涉及一种采果机，具体涉及一种高安全性能的自动采果机。

背景技术：

棕榈油是重要的工业和民生原料，主要产于非洲、南美和东南亚各国。作为棕榈油的生产原料——棕榈果，大部分生长高度在5米以上，一般由手工采摘。在采摘过程中，果农的劳动强度和难度较大，劳动效率低，因而造成棕榈果采摘劳动力供应严重不足，成为制约棕榈油产业发展的重要因素。

研发一台自动化的采果机是势在必行的，由于采果机涉及高空作业，对安全性和稳定性要求较高，以确保采果作业安全有效的完成。

技术实现要素：

本发明针对上述问题提出了一种高安全性能的自动采果机，具有较高的安全性和稳定性，操作简便，确保了采果作业安全有效的完成。

具体的技术方案如下：

一种高安全性能的自动采果机，包括底座、机械臂、行进操作工作台、行进控制箱、采果操作工作台、采果控制箱、落果箱、卸果机构、行进机构、支撑机构、铲泥机构和转运小车；所述机械臂通过回转机构固定在底座上，行进操作工作台和采果操作工作台均固定在机械臂上，行进控制箱通过支架固定在底座上，位于行进操作工作台一侧，采果控制箱固定在采果操作工作台上，所述落果箱固定在采果操作工作台底部，卸果机构固定在底座上，位于落果箱下方，所述支撑机构的数量为4个，两两相对的分别固定在底座的两个侧边上，行进机构和铲泥机构均固定在底座下方，所述转运小车挂接在底座上。

上述一种高安全性能的自动采果机，其中，所述行进控制箱用于控制行进机构和支撑机构。

上述一种高安全性能的自动采果机，其中，所述采果控制箱用于控制机械臂、落果箱和卸果机构。

上述一种高安全性能的自动采果机，其中，所述行进机构包括2个覆带底盘和柴油机，柴油机控制覆带底盘运动。

上述一种高安全性能的自动采果机，其中，所述行进机构为4个轮胎。

上述一种高安全性能的自动采果机，其中，所述机械臂上设有扶梯。

本发明的有益效果为：

本发明处于初始状态时，操作者通过扶梯进入行进操作工作台内，通过行进控制箱控制行进机构运作从而使采果机移动至所需位置，再控制4个支撑机构将采果机支撑抬离地面以起到固定作用，当需要进行采果操作时，操作人员进入采果操作工作台，通过采果控制箱控制机械臂，通过旋转和伸展的系列动作使采果操作工作台位于果树下方，使用锯子割下棕榈果，棕榈果落入落果箱中，控制落果箱打开，棕榈果进入卸果机构中，每当采摘5‐10个棕榈果后，控制卸果机构抬起，将棕榈果转运至转运小车中，完成采果操作；

本发明便于使用者加以采果操作，安全性能好，稳定性好，操作方便，大幅节约了成本。

附图说明

图1为本发明结构图(1)。

图2为本发明结构图(2)

图3为本发明机械臂初始状态结构图。

图4为本发明机械臂伸展状态结构图。

图5为本发明机械臂的回转支承装置结构图。

图6为本发明机械臂的转接盘结构图。

图7本发明机械臂的第五油缸俯视图

图8为本发明行进操作工作台结构图。

图9为本发明行进操作工作台俯视图。

图10为本发明行进操作工作台左视图。

图11为本发明行进操作工作台A‐A方向剖视图。

图12为本发明行进操作工作台B向剖视图。

图13为本发明水平固定板和坐垫连接侧视图。

图14为本发明行进操作工作台C部放大图。

图15为本发明采果操作工作台结构图。

图16为本发明采果操作工作台俯视图。

图17为本发明采果操作工作台右视图。

图18为本发明落果箱结构图。

图19为本发明落果箱右视图。

图20为本发明落果箱左视图。

图21为本发明卸果机构起始状态结构图。

图22为本发明卸果机构提升状态结构图。

图23为本发明卸果机构提升机构侧视图。

图24为本发明卸果机构D部放大图。

图25为本发明卸果机构承载箱侧视图。

图26为本发明支撑机构结构图。

图27为本发明支撑机构的基座固定板结构图。

图28为本发明铲泥机构放大图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图标记

底座1、机械臂2、行进操作工作台3、行进控制箱4、采果操作工作台5、采果控制箱6、落果箱7、卸果机构8、行进机构9、支撑机构10、铲泥机构11、转运小车12、回转机构13、支架14、转接板15、覆带底盘16、柴油机17、第一支撑座22、第一伸缩臂23、第二伸缩臂24、第三伸缩臂25、托臂26、第一油缸27、第二油缸28、第三油缸29、第二支撑柱210、回转支承装置211、第一支撑板212、上支撑板213、下支撑板214、第一转接块215、第四油缸217、回转支撑柱218、第五油缸219、转接盘220、第一转轴221、转接板222、第二转轴223、第一卡环224、第二卡环225、第一框体31、第二框体32、水平固定板33、坐垫34、第三限位板35、第一框体侧板36、第一框体底板37、移动拉门38、固定凸块39、卡接板310、连接机构311、第一连接杆312、连接板313、第一卡接杆314、第一卡接腔315、第一卡接机构316、第一调节腔317、第一限位板318、第二卡接杆319、拨杆320、第二限位板321、第一弹簧322、卡接凸块323、搭接条324、采果底板51、第一纵向固定板52、第二纵向固定板53、第三纵向固定板54、第四纵向固定板55、落果通道57、门板58、第三转轴59、插销510、搭接板511、上箱体71、下箱体72、第三调节机构73、第一侧板74、第二侧板75、调节壁710、固定壁711、第三侧板712、第四转轴716、固定块717、限位凸块718、第六油缸719、第一推板720、第二推板721、第三调节杆723、上基座81、下基座82、承载箱83、提升机构84、第一调节机构85、第二调节机构86、第七油缸87、第五转轴88、第一调节杆89、第一联动杆810、第二调节杆811、第二联动杆812、第一调节板813、第一轴套814、第六转轴815、定位卡块816、第一滑块817、第一滑槽818、第一支撑块821、承载箱的固定端825、第二支撑块822、第三支撑块823、第八油缸824、承载箱的举升端826、承载箱的固定端侧板827、第七转轴828、限位杆829、拉绳830、滑轮831、第二弹簧832、第一固定基座43、支撑杆44、第九油缸45、承压板46、基座固定板47、第一固定孔48、第二固定孔49、第八转轴410、第九转轴411、承压板体412、连接板体413、第十转轴414、保护板415、缓冲垫板416、第二固定基座419、第三固定孔420、第四调节杆62、第二连接杆63、第十油缸64、铲泥板65、辅助铲泥板66。

如图所示一种高安全性能的自动采果机，包括底座1、机械臂2、行进操作工作台3、行进控制箱4、采果操作工作台5、采果控制箱6、落果箱7、卸果机构8、行进机构9、支撑机构10、铲泥机构11和转运小车12；所述机械臂通过回转机构13固定在底座上，行进操作工作台和采果操作工作台均固定在机械臂上，行进控制箱通过支架14固定在底座上，位于行进操作工作台一侧，采果控制箱固定在采果操作工作台上，所述落果箱固定在采果操作工作台底部，卸果机构固定在底座上，位于落果箱下方，所述支撑机构的数量为4个，两两相对的分别固定在底座的两个侧边上，行进机构和铲泥机构均固定在底座下方，所述转运小车挂接在底座上；行进控制箱用于控制行进机构和支撑机构，所述采果控制箱用于控制机械臂、落果箱和卸果机构；所述行进机构包括2个覆带底盘16和柴油机17，柴油机控制覆带底盘运动。

所述机械臂包括第一支撑座22、第一伸缩臂23、第二伸缩臂24、第三伸缩臂25、托臂26、第一油缸27、第二油缸28、第三油缸29、第二支撑柱210和回转支承装置211，所述第一支撑座由两块第一支撑板212相对组成，第一支撑板包括上支撑板213和下支撑板214，第一伸缩臂一端可旋转的固定在两个上支撑板之间，另一端设有第一转接块215，第二伸缩臂可旋转的固定在第一转接块上，第一油缸一端可旋转的固定在两个下支撑板之间，另一端可旋转的固定在第一伸缩臂下方，第二油缸一端可旋转的固定在第一伸缩臂上方，另一端可旋转的固定在第二伸缩臂上方；所述第二伸缩臂上设有调节腔，第三油缸固定在调节腔内，第三伸缩臂插入式的设置在调节腔内，与第三油缸固定连接，所述臂托一端固定在第三伸缩臂上，另一端可移动的包覆在第二伸缩臂外部；

所述第一支撑座通过回转机构可转动的固定在底座上，第一支撑座上设有扶梯10，所述第二支撑柱可转动的固定在第三伸缩臂的伸缩端上，第二支撑柱底部与固定在第三伸缩臂上的第四油缸217相连接，所述回转支承装置固定在第二支撑柱上。

所述回转支承装置包括回转支撑柱218、第五油缸219和转接盘220，回转支撑柱垂直的固定在第二支撑柱一侧，回转支撑柱上设有第一转轴221，转接盘底部可旋转的固定在第二支撑柱上，转接盘顶部固定在转接板222上，转接盘外周设有第二转轴223，第五油缸一端通过第一卡环224可转动的设置在第一转轴上，另一端通过第二卡环225可转动的设置在第二转轴上，通过第五油缸的伸缩控制转接盘旋转。

所述行进操作工作台固定在第二伸缩臂上，行进操作工作台包括顶部开口的第一框体31和顶部开口的第二框体32，第一框体与第二框体相互连通，第二框体侧板上设有水平固定板33，水平固定板上可转动的设有坐垫34，坐垫上设有第三限位板35，所述第一框体包括两个第一框体侧板36和第一框体底板37，第一框体侧板垂直的固定在第一框体底板上，并且与第二框体上的第二框体侧板相连接，第一框体侧板上设有开口槽，开口槽内设有移动拉门38，移动拉门滑动式的固定在第一框体侧板上，移动拉门顶部设有固定凸块39，与移动拉门相接触的第二框体侧板顶部通过活页连接设有卡接板310，固定凸块与卡接板上的卡接口相契合，将移动拉门加以固定。

所述第一框体底板上还设有连接机构311，连接机构包括第一连接杆312和连接板313，第一连接杆固定在两个第一框体侧板之间，连接板底部通过转轴可转动的固定在两个第一框体侧板之间，连接板位于第一连接杆上方，连接板顶部相对的设有两个第一卡接杆314，第一卡接杆卡入式的设置在第一卡接腔315中，并通过第一卡接机构316加以固定，所述第一卡接腔的截面为半圆形结构，第一卡接腔上方设有第一调节腔317，第一调节腔内设有一圈第一限位板318，所述第一卡接机构包括第二卡接杆319、拨杆320、第二限位板321和第一弹簧322，第二卡接杆贯穿第一调节腔与第一卡接腔，第二限位板固定在第二卡接杆外部，位于第一限位板上方，第一弹簧固定在第一限位板与第二限位板之间，拨杆一端固定在第二卡接杆上，另一端穿过第一调节腔，与第一调节腔壁上的第二导槽相契合，所述第一卡接杆的截面形状为半圆形结构，所述第二卡接杆底部设有一个截面为三角形结构的卡接凸块323，所述连接板底部设有搭接条324。

所述采果操作工作台底部设有转接板15，转接板固定在转接盘上，采果操作工作台包括采果底板51、第一纵向固定板52、第二纵向固定板53、第三纵向固定板54、第四纵向固定板55，所述第一纵向固定板、第二纵向固定板、第三纵向固定板竖直的固定在采果底板边缘，第二纵向固定板的数量为两个，两个第二纵向固定板分别相对设置，第一纵向固定板和第三纵向固定板分别相对的设置在第二纵向固定板两侧，所述第四纵向固定板的数量为三个，相互垂直的固定在第一纵向固定板外壁上，第四纵向固定板与第一纵向固定板围绕形成落果通道57，采果控制箱固定在第一纵向固定板内壁上，所述第三纵向固定板上设有门板58，门板一侧与第三转轴59固定连接，另一侧通过插销510加以固定，所述第一纵向固定板的高度大于第四纵向固定板的高度，第四纵向固定板的高度大于第二纵向固定板的高度，第二纵向固定板的高度等于第三纵向固定板，所述采果底板上设有搭接板511，搭接板位于第三纵向固定板下方，行进操作工作台的连接板上的搭接条与搭接板相契合。

所述落果箱包括上箱体71、下箱体72和第三调节机构73，上箱体包括一块第一侧板74和三块第二侧板75，第一侧板和第二侧板相互垂直的焊接成长方体结构，第一侧板与其相对设置的第二侧板作为两个调节壁710，另外两个相对设置的第二侧板作为两个固定壁711；

下箱体包括两块第三侧板712，两块通过第四转轴716可旋转的固定在两个固定壁底部的固定块717上，所述第三侧板底部设有截面为直角三角形结构的限位凸块718，所述第三侧板内壁设有一层缓冲垫；

所述第三调节机构包括第六油缸719、第一推板720和第二推板721，第六油缸通过固定片固定在第一侧板上，第一推板水平设置，第一推板的中心处与第六油缸的推杆固定连接，第二推板的数量有两个，两个第二推板一端可旋转的固定在第一推板上，另一端可旋转的固定在第三侧板上；

位于作为调节壁的第二侧板一侧的两块第三侧板上设有两个第三调节杆723，两个第三调节杆一端分别可旋转固定在两块第三侧板侧壁上，另一端可旋转的连接在一起；所述落果箱固定在转接板底部，位于落果通道下方。

所述卸果机构包括上基座81、下基座82、承载箱83和提升机构84，所述提升机构包括两个第一调节机构85、两个第二调节机构86、第七油缸87和第五转轴88，第一调节机构包括两个第一调节杆89和两个第一联动杆810，两个第一调节杆相对设置，两个第一联动杆固定在两个第一调节杆之间，位于第一调节杆的两端，第二调节杆组包括两个第二调节杆811和两个第二联动杆812，两个第二调节杆相对设置，两个第二联动杆固定在两个第二调节杆之间，位于第二调节杆的两端，两个第一调节机构相对设置，第二调节机构设置在第一调节机构的两个第一调节杆之间，并通过第五转轴加以连接形成交叉式结构，两个第一调节机构之间固定一个第一调节板813，第一调节板位于第五转轴下方，第一调节板上通过两个第一轴套814固定一个第六转轴815，第六转轴上设有两个定位卡块816，两个定位卡块分别位于两个第一轴套的内侧，定位卡块与第一轴套之间形成油缸固定位，两个第二调节机构的两个第二联动杆分别可转动的固定在上基座和下基座上，第一调节机构的两个第一联动杆分别可转动的固定在第一滑块817上，同一个第一调节机构两端的第一滑块分别滑动式的固定在上基座和下基座的第一滑槽818内，所述第七油缸的数量为两个，第七油缸上设有第三卡环，第七油缸的推杆上设有第四卡环，第三卡环可转动的固定在下基座上，第四卡环可转动的固定在第六转轴的油缸固定位上；

所述承载箱底部设有两个第一支撑块821，第一支撑块位于承载箱的固定端825，上基座顶部设有两个第二支撑块822和两个第三支撑块823，承载箱一侧通过第一支撑块可旋转的固定在上基座的第二支撑块上，承载箱另一侧接触式的放置在第三支撑块上，所述上基座上固定第八油缸824，第八油缸的推杆与承载箱的举升端826相连接。

所述承载箱为顶部开口的长方体结构箱体，承载箱的固定端侧板827顶部通过第七转轴828可转动的固定在承载箱上，承载箱上设有限位杆829，限位杆成L形结构，限位杆的支承端可旋转的固定在承载箱底部，限位杆的可调端上设有拉绳830，拉绳绕过固定在上基座上的滑轮831固定在承载箱底部，限位杆的支承端与上基座之间设有第二弹簧832；当承载箱处于水平状态时，第二弹簧处于拉伸状态，限位杆的可调端处于垂直状态，起到阻挡固定端侧板打开的作用；当承载箱的举升端在第八油缸的推动下抬升，限位杆的可调端在拉绳的作用下向下旋转，固定端侧板在重量作用下打开。

所述支撑机构包括第一固定基座43、支撑杆44、第九油缸45和承压板46，所述第一固定基座固定在支撑底板上，支撑杆一端固定在第一固定基座上，另一端与承压板相连接，所述第九油缸一端固定在第一固定基座上，另一端固定在支撑杆上，所述第九油缸位于支撑杆上方。

所述第一固定基座由两块基座固定板47相对设置构成，所述基座固定板为直角梯形结构，所述基座固定板上设有第一固定孔48和第二固定孔49，第一固定孔位于第二固定孔的斜下方，第一固定孔的圆心语第二固定孔的圆心之间的连线与水平方向的夹角a为56°，第一固定孔与第二固定孔圆心之间的竖直距离为h1；所述支撑杆通过第八转轴410可转动的固定在第一固定孔上，所述第九油缸通过第九转轴411可转动的固定在第二固定孔上。

所述承压板包括承压板体412和连接板体413，连接板体垂直的固定在承压板体上，连接板体通过第十转轴414可转动的固定在支撑杆上，承压板体的两个侧边向上翻折形成保护板415，所述承压板体下方设有缓冲垫板416；所述支撑杆上设有第二固定基座419，第二固定基座上设有第三固定孔420，第三固定孔的圆心到支撑杆顶部之间的距离为h2，h2＝h1，第九油缸的推杆可转动的固定在第二固定基座上。

所述铲泥机构包括第四调节杆62、第二连接杆63、第十油缸64和铲泥板65，第四调节杆的数量为两个，两个第四调节杆一端分别可旋转的固定在支撑底座的底部，另一端通过第二连接杆相连接，第十油缸一端固定在支撑底座上，另一端可旋转的固定在第二连接杆上，铲泥板固定在第二连接杆上，铲泥板上、下两端向外翻折形成辅助铲泥板66。

本发明处于初始状态时，操作者通过扶梯进入行进操作工作台内，通过行进控制箱控制行进机构运作从而使采果机移动至所需位置，再控制4个支撑机构将采果机支撑抬离地面以起到固定作用，当需要进行采果操作时，操作人员进入采果操作工作台，通过采果控制箱控制机械臂，通过旋转和伸展的系列动作使采果操作工作台位于果树下方，使用锯子割下棕榈果，棕榈果落入落果箱中，控制落果箱打开，棕榈果进入卸果机构中，每当采摘5‐10个棕榈果后，控制卸果机构抬起，将棕榈果转运至转运小车中，完成采果操作；

本发明便于使用者加以采果操作，安全性能好，稳定性好，操作方便，大幅节约了成本。

本发明的具体操作如下：

(1)机械臂：采果机处于初始状态时，第三伸缩臂收缩的位于第二伸缩臂内，第二伸缩臂和第一伸缩臂相互叠合的位于第一支撑座上，当需要进行采果操作时，第一油缸控制第一伸缩臂抬升，第二油缸控制第二伸缩臂抬升，第三油缸控制第三伸缩臂伸出，从而控制伸缩臂的伸展长度，第四油缸控制第二支撑柱转动，使回转支承装置始终处于水平状态，第五油缸控制转接盘转动，从而控制固定在转接盘上的采果操作机构进行转动，完成采果操作；机械臂具有多端可调式伸缩功能，能够用于采摘5米甚至更高距离的棕榈树上的棕榈果，确保采果作业安全有效的完成。

(2)行进操作工作台：操作人员打开移动拉门进入第一框体后关闭移动拉门，需要进行行进操作时，进入第二框体，向下搬动坐垫，通过第三限位板加以固定，即可坐下进行操作，如果需要进行采果操作，只需要向上拉动拨杆，使第一卡接机构打开，再将转动连接板，使连接板上的搭接条固定在相邻的采果操作工作台的搭接板上，即可转移至采果操作工作台中，操作方便，便于操作人员进行采果机的行进系列动作的操作，安全性能好，稳定性好。

(3)采果操作工作台：操作人员打开门板进入工作台中，通过插销锁紧门板，操作人员在工作台上对棕榈果进行切割，棕榈果自落果通道落入下方的落果箱中，本发明便于使用者站立加以采果操作，安全性能好，稳定性好。

(4)落果箱：处于起始状态时，油缸处于收缩状态，两个第三侧板相互收拢，当棕榈果调入落果箱中后，油缸启动，推杆向下运动，从而带动第一推板向下运动，第二推板随之转动，从而使两个第三侧板相对打开，棕榈果自落果箱中离开，进入转运车中；结构简单，自动化操作，操作方便，经济实用，提高了效率，调节杆起到了辅助调节的作用，能够有效防止棕榈果提前掉落。

(5)卸果机构：处于起始状态时，第一调节机构与第二调节机构水平的设置在下基座内，上基座搭接在下基座上，采果操作时，第一油缸启动，推动第一调节机构沿着滑槽运动，使第一调节机构与第二调节机构交叉提升，使承载箱随着上基座向上提升，再启动第二油缸，使承载箱的举升端抬升，承载箱的固定端侧板打开，自落果箱进入承载箱的棕榈果滑落进行下一步转运，操作方便，经济实用，提高了工作效率，节约了成本。

(6)支撑机构：采果机处于行进状态时，支撑机构垂直的设置在支撑底板上，当需要进行采果操作时，油缸的推杆向外延伸，直至承压板落在地面上，此时油缸停止运作，油缸继续推动，即可将自动采果机抬升至离开地面，便于操作人员进行采果机的行进系列动作的操作，安全性能好，稳定性好；承压板的结构设置，保证了设备在运行过程中不会对其他人员造成伤害，缓冲垫板的厚度可以根据场地的实际情况进行增减，以此对抬升高度进行微调，对各种采摘场地的适应性强。

(7)行进装置：可根据实际需求选择履带式的结构或车轮式结构，因地制宜，实用性强。