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1、一種可換采摘頭水果采摘器設(shè)計(jì)
摘要：為了解決現(xiàn)有水果采摘器功能單一、效率不高的問題，設(shè)計(jì)了一種可換采摘頭水果采摘器，該水果采摘器可更換兩種采摘頭，方便抓取不同類型水果；采摘桿伸縮方便靈活，可進(jìn)行不同高度水果采摘；具有果實(shí)收集和計(jì)數(shù)功能，方便果實(shí)的后期整理等特點(diǎn)。該水果采摘器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作快捷，便于攜帶，實(shí)現(xiàn)了采摘收集計(jì)數(shù)一體化，可用于小型果園的水果采摘。
關(guān)鍵詞：可換采摘頭多功能水果采摘器便攜
中圖分類號(hào)：S225.93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791〔2021〕08〔b〕-0121-02
1設(shè)計(jì)背景及意義
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，在我國廣闊的農(nóng)村地區(qū)種植著各種各樣的水果，這些
2、水果的大量生產(chǎn)，提高了人民的生活質(zhì)量，但水果的采摘一直是困擾果農(nóng)的一個(gè)問題。我國水果種植地形復(fù)雜，雖有很多大型的水果采摘機(jī)械研究問世，應(yīng)用范圍有限，根本上是以人工采摘為主，存在效率低下、勞動(dòng)量大以及易造成果實(shí)損傷的問題，針對(duì)這些問題，人們?cè)O(shè)計(jì)研發(fā)了各種水果采摘器，來滿足廣闊果農(nóng)對(duì)水果采摘器的需求。
當(dāng)前國內(nèi)的水果采摘器大致可以分為下面幾類：〔1〕純機(jī)械式采摘器；〔2〕刀片剪切果柄式采摘器；〔3〕電動(dòng)控制采摘器。這3種水果采摘器有各自優(yōu)缺點(diǎn)，純機(jī)械式水果采摘器原理是利用手柄控制拉線從而控制采摘頭，一般采摘頭上面有固定的手爪，將水果固定后利用人力將水果拽下，但是存在容易拽斷樹枝和損傷水果的問題，
3、且操作不便，效率也很低，比較適合小量的水果采摘【1】。刀片剪切式是通過手柄控制拉線從而控制刀片，利用刀片的剪切將水果柄剪切斷，剪下的水果掉入收集水果裝置中，但利用刀片剪切采摘容易損傷水果，不適合多汁易損類水果的采摘。電動(dòng)控制式采摘器主要是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)具有切剪功能的機(jī)械構(gòu)件，電路元件裝在剪切機(jī)構(gòu)上，在有水果進(jìn)入剪切機(jī)構(gòu)時(shí)能完成水果柄的剪切，使水果脫離果樹，此類產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，但是制造本錢較高，操作不便，維護(hù)本錢也較高，對(duì)于一般的水果采摘實(shí)用性不強(qiáng)【2】。
基于以上分析，本文設(shè)計(jì)了一款可換采摘頭式水果采摘裝置，具有采摘頭換接方便、長(zhǎng)度伸縮自如、可收集計(jì)數(shù)、本錢低等特點(diǎn)，適用于農(nóng)村小型果園的水果采摘
4、。
2可換采摘頭水果采摘器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的可換采摘頭水果采摘器包含三大功能模塊，設(shè)計(jì)圖如圖1所示，整個(gè)可換采摘頭水果采摘器結(jié)構(gòu)由剪動(dòng)頭〔核心局部〕、鋁合金伸縮管、伸縮定位按鈕、塑料手柄等組成。可以方便實(shí)現(xiàn)采摘頭的更換和手柄長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)以及對(duì)果實(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，使用很方便。
該可換采摘頭水果采摘器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，剪刀頭鋒利耐用；鋁合金伸縮桿握桿舒適、結(jié)構(gòu)輕巧攜帶起來省力方便，定位按鈕可以對(duì)采摘器進(jìn)行定位伸縮、長(zhǎng)度調(diào)節(jié)、按下鎖扣拉出伸縮管即可操作非常便捷，塑料手柄運(yùn)用了防滑設(shè)計(jì)，握感非常舒適。各個(gè)尺寸如下：總長(zhǎng)度：134cm；伸長(zhǎng)后長(zhǎng)度：170cm；剪刀頭長(zhǎng)度：8.5cm；強(qiáng)力三頭抓長(zhǎng)度：20
5、cm；水果采摘器總重：1kg。下面具體介紹主要的功能模塊。
2.1轉(zhuǎn)換頭模塊
這個(gè)模塊是整個(gè)采摘器的核心，在水果采摘過程中起主導(dǎo)作用，當(dāng)我們需要采摘表皮容易受到傷害的水果和小型水果時(shí)，就可以采用圖2左邊的采摘頭。當(dāng)我們需要采摘表皮比較不容易受到傷害的水果和大型水果時(shí)就可以采用圖2右邊的采摘頭。當(dāng)然不管是哪一個(gè)采摘頭都是在一個(gè)手柄上面通過換采摘頭實(shí)現(xiàn)兩種采摘功能。實(shí)現(xiàn)了一柄多用。
2.2伸縮模塊
這個(gè)模塊也是在采摘過程中必不可少的一局部，在采摘高樹水果時(shí)有時(shí)會(huì)遇到果樹太高的為難場(chǎng)面，我們?cè)O(shè)計(jì)的采摘器在鋁合金伸縮管中含有伸縮鋁片和彈簧組成的拉動(dòng)裝置，在采摘水果的過程中只需要對(duì)準(zhǔn)水果，如果發(fā)
6、現(xiàn)果樹太高可以按下伸縮定位按鈕使采摘器加長(zhǎng)，最后輕輕按壓手柄使剪動(dòng)刀閉合實(shí)現(xiàn)水果的采摘，當(dāng)不用時(shí)可以將水果采摘器收縮，攜帶起來非常方便，如圖3所示。
2.3計(jì)數(shù)模塊
這個(gè)模塊也是在采摘過程中的一個(gè)附加模塊，它主要解決果農(nóng)在日常操作時(shí)得計(jì)數(shù)問題，果實(shí)采摘后通過通道進(jìn)入收集裝置中，如圖4所示，在收集箱下部放置一個(gè)觸發(fā)式計(jì)數(shù)器開關(guān)，使果實(shí)掉落時(shí)受到重力的作用從而碰撞并按壓它進(jìn)行計(jì)數(shù)，從箱子外的計(jì)數(shù)器可以看出數(shù)值，在采摘的同時(shí)對(duì)果實(shí)進(jìn)行了計(jì)數(shù)，提高了采摘效率。
3主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
該可換采摘頭水果采摘器有以下創(chuàng)新點(diǎn)。
〔1〕在普通的單一水果采摘器根底上增添了轉(zhuǎn)換頭功能，方便快捷、本錢低，實(shí)現(xiàn)了一柄
7、多用。
〔2〕將固定笨拙的摘果器變成了靈活具有伸縮功能的多功能水果采摘器。
〔3〕果實(shí)收集功能與計(jì)數(shù)功能一體，提高了采摘效率。
4結(jié)語
本文設(shè)計(jì)了一款可換采摘頭式水果采摘裝置，具有采摘頭換接方便、長(zhǎng)度伸縮自如、可收集計(jì)數(shù)、本錢低等特點(diǎn)。
本文的設(shè)計(jì)解決了農(nóng)村果園水果人工采摘中存在的問題，產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)用，插裝方便，本錢低。本設(shè)計(jì)具備很強(qiáng)的開展前景，在材料和結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，整個(gè)性能可以提高很多，將來可以設(shè)計(jì)加上一些附加功能，如增加水果的稱重功能，可進(jìn)一步提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)
【1】 熊文凱，顧曄，王偉雄.一種柑橘采摘器的設(shè)計(jì)探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2021，49〔9〕：78-79.
【2】 馬質(zhì)璞，張抗，譚驥，等.一種新型單果采摘器的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2021〔5〕：252-255.
一種可換采摘頭水果采摘器設(shè)計(jì)
