立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車的制作方法

本發明涉及農業機械領域，尤其是一種立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車。

背景技術：

目前香蕉采收主要以人工采收為主，人工采收費時、費工、費力，又很難避免香蕉不受機械損傷，只能適應小批量和低檔次香蕉的采收。

技術實現要素：

本發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，能夠實現香蕉托盤和刀架切割機構的平穩升降、刀具能多角度電動切割香蕉果軸、提高工作效率，減輕工人勞動強度。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車，包括切割機構、刀具旋轉機構、導向復位機構、抓取機構以及車架升降機構，具體結構和連接關系為：

所述切割機構包括刀盤、小帶輪、皮帶、大帶輪、第一減速箱、第一電機、第一轉軸、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軸上，第二轉軸兩端通過第二軸承和軸承座安裝在第一支架頂部，第一轉軸通過第四軸承安裝在刀架前端，第一轉軸一端固定有刀盤，第一轉軸另一端安裝有小帶輪，小帶輪通過皮帶與第一減速箱的輸出軸處安裝的大帶輪連接，第一電機和第一減速器通過螺栓固定在一起，第一減速器通過螺栓固定在刀架上，扶手固定在刀架后端，

所述刀具旋轉機構包括連接塊，第一軸承、鎖死裝置以及第一銷軸，刀架的軸固定在第一軸承內圈上，第一軸承的外圈和連接塊通過焊接固定在一起，刀架的軸上有鎖死裝置，

所述的導向復位機構的U型支撐架上部通過第二銷軸固定在第一滑槽上，U型支撐架上部可以繞著第二銷軸轉動，U型支撐架下部穿過第一支架上的孔，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，

所述抓取機構主要是由鋁合金扁條以及鋁合金方管焊接而成，通過螺栓固定在車架上板上，

所述車架升降機構包括第二電機、第二減速箱、絲桿、第二滑塊，液壓支架、車架上板、車架底板以及車輪，車輪安裝在車架底板下面，第二電機和第二減速箱固定在車架底板上，液壓支架固定在車架上板上，第二減速箱輸出端連接絲杠，絲杠通過安裝有螺母的第二滑塊，將絲杠的旋轉運動轉為第二滑塊的直線運動。

所述切割機構通過刀具旋轉機構能夠以小車前進方向為軸旋轉360°，并且旋轉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個小孔，

所述鎖死裝置是一個圓盤，能夠前后滑動，圓盤上面有30根小圓柱，當圓盤前移插入軸承支架的小方塊上的小孔內時，插上第一銷軸，鎖死，拔出第一銷軸，并讓圓盤向后移動，可以使刀架旋轉。

所述車架底板四角分布有4個起伸縮、減震支撐作用的液壓支架。

所述第二滑塊兩端安裝有滾輪，第二滑塊上下移動時，兩個滾輪在兩個第二滑槽中移動，第二滑槽起到導向作用，四個液壓缸和車架上板隨著第二滑塊的上下移動也相應的移動。

與現有技術相比較，本發明的有益效果在于：

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

2、車架升降機構采用立式，電機通過減速箱改變輸出軸的方向驅動螺桿，從而帶動整個車架上板的升降。

3、車架四周安裝四個液壓支架提供支撐作用，通過液壓作用過程緩沖減震，所以小車升降很平穩。

4、將車架降下后，整體小車的體積變小，方便攜帶。

附圖說明

圖1為本發明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車的結構示意圖。

圖2為本發明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車的車架升降結構示意圖。

圖3為本發明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車的旋轉刀架內部結構示意圖。

圖4為本發明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車的導向復位機構結構示意圖。

圖中標記為：

1-刀盤、2-小帶輪、3-皮帶、4-大帶輪、5-第一減速箱、6-第一電機、7—連接塊、8-第一軸承、9-鎖死裝置、10-第一銷軸、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-第二銷軸、20-第二轉軸、21-第二軸承、22-軸承座、23-第一支架、24-車架上板、25-液壓支架、26-車架底板、27-車輪、28-抓取機構、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、35-第二減速器、36-第三軸承、37-第一轉軸、38-第四軸承。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明的技術方案做進一步闡述。

實施例1

本發明所述的立式螺桿升降多自由度香蕉采摘小車，包括切割機構、刀具旋轉機構、導向復位機構、抓取機構以及車架升降機構，具體結構和連接關系為：

所述切割機構包括刀盤1、小帶輪2、皮帶3、大帶輪4、第一減速箱5、第一電機6、第一轉軸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通過第三軸承36連接在第一滑塊13上，第一滑塊13兩端有兩個輪子，通過輪子，第一滑塊13在第一滑槽14中來回滑動，第一滑槽14通過焊接固定在第二轉軸20上，第二轉軸20兩端通過第二軸承21和軸承座22安裝在第一支架23頂部，第一支架23與車架上板24通過螺

栓固定在一起，第一轉軸37安裝在第四軸承38內圈，第四軸承38外圈焊接在刀架11前端，第一轉軸37一端固定有刀盤1，第一轉軸另一端安裝有小帶輪2，小帶輪2通過皮帶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6通過螺栓與第一減速器5固定連接，第一減速器5通過螺栓固定在刀架11上，第一電機6通過第一減速箱5帶動大帶輪4輸出轉矩，通過皮帶3將轉矩傳輸給小帶輪2，進而驅動刀盤1，實現刀盤1的旋轉切割香蕉果軸，扶手12固定在刀架11后端，切割機構與連接塊7連接為一體，連接塊7與第一滑塊13通過內部的第三軸承36連接，第一滑塊13開有小槽口，能夠限定連接塊7以第三軸承36的軸心為軸，左右旋轉角度在40°以內，即切割機構左右旋轉角度在40°以內。

所述刀具旋轉機構能夠以小車前進方向為軸旋轉360°，并且旋轉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，當鎖死裝置9前移插入連接塊7上的小方塊上的小孔內時，插上第一銷軸10，鎖死，拔出第一銷軸10，并讓鎖死裝置9向后移動，可以使刀架11旋轉。

所述的導向復位機構的U型支撐架上部15通過第二銷軸19固定在第一滑槽14上，U型支撐架下部17繞第二銷軸19轉動，U型支撐架17下部穿過第一支架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。

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

所述車架升降機構包括第二電機34、絲桿33、第二滑塊31，液壓支架25、車架上板24、車架底板26以及車輪27，車輪27安裝在車架底板26下面，第二電機34和第二減速箱35通過螺栓固定在車架底板26上，車架底板26四角分布有4個液壓支架25，起伸縮、減震支撐作用，液壓支架25固定在車架上板24上，第二滑槽29焊接在車架底板26上；第二電機34輸出轉矩通過第二減速箱35降低轉速，增大轉矩，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通過第二滑塊31將絲杠33的旋轉運動轉為第二滑塊31的直線運動，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上下移動時，第一滾輪30和第二滾輪32在第二滑槽29中移動，第二滑槽29起到導向作用，四個液壓支架25隨著第二滑塊31的上下移動也相應的移動，第二滑塊31與車架上板24焊接在一塊，故實現車架上板24上下移動。

工作原理及過程：

工人將車架推至目標香蕉樹附近，根據香蕉果軸的位置，通過扶手12控制刀盤1的方向。按壓或抬升扶手12，刀盤1繞著第二轉軸20旋轉抬起或壓下，上彈簧16和下彈簧18起到自動將刀盤1恢復到平衡位置的作用，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；向前或向后拉動扶手12時，通過第一滑塊13上的滾輪將第一滑槽14中的移動將刀盤1伸出和收回；左右旋轉扶手12則切割機構繞著第三軸承36中心線做圓周運動，刀盤1將獲得水平面上的自由度，拔出第一銷軸10向后拉動鎖死裝置9，松開鎖死裝置9，旋轉扶手12，切割機構以前進方向為軸旋轉，獲得旋轉自由度，合上鎖死裝置9，插入第一銷軸10，鎖緊。

由于有些香蕉樹很高，可以啟動第二電機34，通過第二減速器35驅動絲杠33帶動第二滑塊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，液壓支架25隨之上下移動，車架上板24也上下移動，實現切割機構及抓取機構的上下移動，將香蕉果軸定位在抓取機構28下部的定位槽中，并被半環形支撐臂環抱，當香蕉果軸上端被刀盤1切斷后，能夠穩固的停留在夾爪中，并隨著車架上板的下降而降低到地面，工人裝入儲存車運走。