一种水果辅助采摘器的制作方法

本发明属于水果辅助采摘装置，具体涉及一种便携式水果辅助采摘器。

背景技术：

近年来，多种水果辅助采摘器已经广泛用于农业生产中。为了减轻果农的工作量，适应各种地形多种水果的高效率采摘，设计出一款便携式辅助水果采摘器。市场上已有的大型水果采摘装置，一般由电力驱动，体积大，价格昂贵，适用于平原大型果园；市场上已有的小型采摘机器，借鉴剪刀原理利用剪切力将果柄剪断，虽然结构简单，但是操作费力。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有水果采摘装置体积庞大、笨重、价格高的缺陷，提供一种可拆卸式、便携式水果辅助采摘器，以方便采摘器的携带与使用。

实现本发明目的采用的技术方案如下：一种水果辅助采摘器，包括采摘单元、伸缩杆单元和手柄操控单元；其中：

伸缩杆单元用于连接采摘单元和手柄操控单元，工作时，伸缩杆单元呈延伸状态，非工作状态时，伸缩杆呈收缩状态；手柄操控单元内部为中空结构，其下端安装有通过弹性装置提供恢复力的第一绕线装置，第一绕线轮上的丝线经过手柄操控单元的内部通道后，再穿过伸缩杆单元的内部通道，丝线的另外一端缠绕在采摘单元中安装的第二绕线轮，第二绕线轮转动时，能够带动连接采摘单元中安装的棘轮做单向间歇运动，棘轮的运动，带动刀片运动，从而完成水果的辅助采摘。

本发明还提供了一种水果辅助采摘器的工作方法，具体包括：

步骤1、先利用螺栓将棘轮机构下外壳夹紧在可调支座和支座中，再将伸缩杆调到适合采摘水果的高度；

步骤2、采摘水果时，将刀片对准要采摘的水果果柄，一只手握住伸缩杆，另一只手握住手柄操控机构外壳的管道处，同时按下锁紧按钮即可将线锁紧，保证锁紧按钮下方丝线长度不再发生变化；

步骤3、拉动手柄操控单元，锁紧按钮上方的丝线下拉，并通过丝线将手部运动传输到采摘单元的棘轮机构处，第二绕线轮转动带动棘爪与棘轮的棘齿啮合，即可带动棘轮作单向运动，从而带动刀盘上的刀片作单向运动，同时第二卷簧收缩；

步骤4、松开手柄操控单元，棘轮停止转动，刀片也停止转动，同时第二卷簧和棘爪复位，重复步骤-完成水果的采摘。

步骤5、采摘水果完成后，松开锁紧按钮，调松螺栓将采摘单元拆下，调节伸缩杆缩短，第一卷簧由收紧状态恢复自由状态会将多余的丝线绕回第一绕线轮，再将拆装下的采摘单元、伸缩杆单元和手柄操控单元放入手提箱中

本发明的有益效果：现有水果辅助采摘装置，零部件加工难度大，体积庞大，装置沉重，价格高。本发明用纯机械结构实现多种水果采摘功能，运用棘轮机构带动刀具盘作单向间歇旋转切割运动，用中空碳纤维材质伸缩杆实现轻量化，满足一种产品对多种水果的采摘需求，通过夹紧装置、螺纹紧固装置等，在满足相同功能的前提下，实现装置的可拆性，从而方便携带。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的手柄操控单元放大示意图；

图3是本发明采摘单元放大示意图；

图4是本发明采摘单元刀盘与棘轮配合的三维线条图；

图5是本发明的内啮合棘轮机构示意图；

图6是本发明的内啮合棘轮机构主要部分的三维线条图；

图7是本发明的使用状态示意图；

图8是本发明的拆卸状态示意图；

图9是本发明的刀片固定示意图。

其中：1-m2螺栓、2-端盖、3-第一卷簧、4-第一绕线轮、5-手柄操控结构外壳、6-丝线、7-锁紧按钮、8-连接件、9-伸缩杆、10-m4紧定螺钉、11-可调支座、12-棘轮机构下外壳、13-m5螺栓、14-第二卷簧、15-不动支座、16-第二绕线轮、17-m2螺栓、18-棘轮机构上外壳、19-可调刀片外壳、20-刀盘下外壳、21-m2螺栓、22-刀盘上外壳、23-m3螺栓、24-刀盘、25-m2螺栓、26-刀片、27-棘轮、28-圆柱销、29-滑轮、30-棘爪、31-棘轮机构底座。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，该实施例提供了一种水果辅助采摘器，包括采摘单元、伸缩杆单元和手柄操控单元；伸缩杆单元用于连接采摘单元和手柄操控单元，工作时，伸缩杆单元呈延伸状态，非工作状态时，伸缩杆呈收缩状态；

手柄操控单元内部为中空结构，其下端安装有通过弹性装置提供恢复力的第一绕线装置，第一绕线轮上的丝线经过手柄操控单元的内部通道后，再穿过伸缩杆单元的内部通道，丝线的另外一端缠绕在采摘单元中安装的第二绕线轮，第二绕线轮转动时，能够带动连接采摘单元中安装的棘轮27做单向间歇运动，棘轮27的运动，带动刀片运动，从而完成水果的辅助采摘。

其中，伸缩杆单元包括：伸缩杆9、m4紧定螺钉10、可调支座11、m5螺栓13。伸缩杆9底端通过连接件8与手柄操控单元连接，顶端插入可调支座11的安装孔中，并通过m4紧定螺钉10固定在一起；可调支座11和不动支座15通过m5螺栓13连接在一起，拧动m5螺栓13可改变二者之间的距离从而松开或夹紧棘轮机构外壳12。

如图2所示，手柄操控单元包括：m2螺栓1、端盖2、第一卷簧3、第一绕线轮4、手柄操控单元外壳5、锁紧按钮7。第一卷簧3放置在第一绕线轮4中，其内端固定在第一绕线轮4的中心夹片处；第一绕线轮4固定在手柄操控单元外壳5中，端盖2通过m2螺栓1固定在手柄操控单元外壳5上；丝线6绕在第一绕线轮4上，当伸缩杆9处于最短位置时，第一卷簧3处于自由状态，未产生弯曲弹性变形，此时，第一绕线轮4上的丝线最多；当伸缩杆9伸长时，带动丝线6从绕线轮上拉出，即第一绕线轮4上的丝线减少，同时绕线轮的转动带动其内部的第一卷簧3收紧，对第一绕线轮4产生顺时针方向的扭矩，当伸缩杆9缩短时，丝线6由于第一卷簧3的弹性收缩(恢复)力作用而回绕在丝线轮4上，直到伸缩杆9缩到最短状态时第一卷簧3就会恢复原状。

锁紧按钮7与操控部分外壳5的管道内壁形成间隙配合，按下锁紧按钮7时将丝线6卡死在内壁上，实现锁紧功能，保证锁紧按钮7以下部分的丝线不会再伸缩，松开锁紧按钮即可解锁。

如图3所示，采摘单元包括：棘轮机构下外壳12、第二卷簧14、第二绕线轮16、m2螺栓17、棘轮机构上外壳18、可调刀片外壳19、刀盘下外壳20、m2螺栓21、刀盘上外壳22、m3螺栓23、刀盘24、m2螺栓25、刀片26、棘轮27、圆柱销28、滑轮29、棘爪30、棘轮机构底座31。

下刀盘外壳20粘连在棘轮机构上外壳18上，并与刀盘上外壳22通过m2螺栓21紧固在一起，刀盘上外壳22与可调刀片外壳19通过m3螺栓23连接，通过调节螺栓23的松紧进而实现可调刀片外壳19的固定和转动，在不使用该产品时可形成一个封闭的防护罩将刀片与外界隔离，起到安全防护作用；如图9所示，刀片26通过m2螺栓25固定在刀盘24上，如图4所示，刀盘24通过过盈配合固定在棘轮27突出的中心轴上；

如图5所示，内啮合棘轮机构由棘轮机构下外壳12、第二卷簧14、第二绕线轮16、m2螺栓17、棘轮机构上外壳18、棘轮27、圆柱销28、滑轮29、棘爪30、棘轮机构底座31组成。棘轮机构上外壳18与棘轮27涂有润滑油，构成一个滑动轴承；第二卷簧14呈近似圆状，一端固定在棘轮机构底座31的矩形突起里的一个槽里，另一端固定在第二绕线轮16上，在机构不工作时，卷簧会处于一定的拉紧状态，可以使工作时的棘轮27受到足够的回转力，完成复位功能，其中卷簧与棘轮机构底座31连接的一端是固定不变的，与第二绕线轮16连接的一端会随着第二绕线轮16的转动而转动；棘轮机构上外壳12和棘轮机构底座31通过外壳上开有键槽的圆孔和底座上有矩形凸起的圆柱配合粘结在一起，从而保证棘轮机构底座31不会发生偏移；下棘轮机构外壳12与棘轮机构上外壳18通过m2螺栓17连接；滑轮29以圆柱销28为中心轴转动，可以改变丝线6的运动方向并减小丝线6运动过程中的摩擦力，而圆柱销28两端固定在两个小支撑架上，两个小支撑架粘接在棘轮机构下外壳内面12上；

如图6所示，第二绕线轮16的右面两个圆柱体上装配了两个棘爪30，与棘轮27配合构成内棘轮机构的主要部分。

如图7所示，丝线6一端绕在第一绕线轮4上，另一端绕在第二绕线轮16上，并经过滑轮29改变运动方向，利用卷簧的恢复力，可根据伸缩杆9的不同长度调节丝线6的长度，并将丝线6的往复直线运动转换为棘轮27的单向间歇运动，同时棘轮机构下外壳12中的滑轮可以改变丝线6的运动方向并减小摩擦；如图8所示，采摘器在工作状态和拆卸状态时的丝线6均为连接状态。

该实施例还提供了一种水果辅助采摘器的工作方法，具体包括：

步骤1、先利用螺栓13将棘轮机构下外壳12夹紧在可调支座11和支座15中，再将伸缩杆9调到适合采摘水果的高度。

步骤2、采摘水果时，将刀片26对准要采摘的水果果柄，一只手握住伸缩杆9，另一只手握住手柄操控机构外壳5的管道处，同时按下锁紧按钮7即可将线锁紧，保证锁紧按钮7下方丝线长度不再发生变化。

步骤3、拉动手柄操控单元，锁紧按钮7上方丝线下拉，并通过丝线6将手部运动传输到采摘单元的棘轮机构处，第二绕线轮16转动带动棘爪30与棘轮27的棘齿啮合，即可带动棘轮27作单向运动，从而带动刀盘24上的刀片26作单向运动，同时第二卷簧14收缩；

步骤4、松开手柄操控单元，由于内啮合棘轮机构的单向间歇运动性+，棘轮27停止转动，刀片26也停止转动，同时第二卷簧14和棘爪30复位，重复该过程即可快速采摘水果。

步骤5、采摘水果完成后，松开锁紧按钮7，调松螺栓13将采摘单元拆下，调节伸缩杆9至最短，第一卷簧3由收紧状态恢复自由状态会将多余的丝线绕回第一绕线轮4，再将拆装下的三个部分放入手提箱中。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。