一種自動摘果去葉裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動摘果去葉裝置，屬于農業機械設備【技術領域】。本發明包括機械手、監控掃描儀、機械臂Ⅰ、旋轉支點、旋轉軸、接收器、開合閥門、減震器Ⅰ、緩沖裝置、圖像處理裝置、機械臂Ⅱ、剪葉刀、傳送帶、集裝箱、油箱、制動器、減震器Ⅱ、驅動電機Ⅰ、繼電器Ⅰ、PLC、傳動軸、繼電器Ⅱ、繼電器Ⅲ、車輪、驅動電機Ⅱ、車體、驅動電機Ⅲ、支撐桿。本發明操作方便；可以有效地實現果實自動采摘后去葉，節約了采摘成本，提高了采摘效率，保證了摘取果實的品質。
【專利說明】一種自動摘果去葉裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動摘果去葉裝置，屬于農業機械設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]自20世紀20年代起，為了提高工作效率，人們開始嘗試把繼電器、定時器、接觸器及其觸點按一定的邏輯關系連接起來組成簡單的控制系統，控制各種生產機械。到了 20世紀60年代，小型計算機的出現很好的適應了當時大規模工業生產控制的需要。隨著微電子技術的發展，20世紀70年代中期出現了微處理器和微型計算機，人們將微型技術應用到PLC中，使其真正意義上成為一種電子計算機工業控制設備。隨著機械設備技術的推廣，該技術已普遍應用到農業領域。
[0003]傳統的水果采摘方式是通過人工采摘。為了采摘到位于果樹上方的果實甚至需要采摘者爬到樹上進行采摘作業。通過傳統方式的果實采摘效率低下，并且有很大的安全隱患，僅僅適用于小范圍摘果作業。之后，隨著摘果經驗的積累，人們又發明出在連桿上裝有手柄、剪接果兜的摘果器。雖然這種裝置能夠更方便、安全地摘取高枝果實，但采摘效率依然低下、人力成本較高，仍不能滿足果農對于農業機械化的需求。在購買過程當中，消費者往往為了減少水果重量而去除果實多余的枝葉，這樣不僅購買者花費了大量的時間，而且對后來購買者購買商品造成了極大困擾。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種自動摘果去葉裝置，以用于解決現有裝置采摘效率低下、成本較高的問題。
[0005]本發明的技術方案是:一種自動摘果去葉裝置，包括機械手1、監控掃描儀2、機械臂I 3、旋轉支點4、旋轉軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機械臂II 11、剪葉刀12、傳送`帶13、集裝箱14、油箱16、制動器17、減震器II 18、驅動電機I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動軸22、繼電器II 23、繼電器III24、車輪25、驅動電機II 26、車體27、驅動電機III 28、支撐桿29 ;其中機械手I位于機械臂I 3的一端，監控掃描儀2附著在機械手I上，機械臂I 3位于旋轉支點4的上方，旋轉支點4位于旋轉軸5的中心，旋轉軸5的中心通過旋轉支點4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過機械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動器17的上方，制動器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動器17相接，驅動電機I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動軸22連接驅動電機II 26與制動器17，驅動電機II 26位于車體27的前端，驅動電機III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅動電機III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對驅動電機I 19、驅動電機II 26、驅動電機III 28進行控制。[0006]還包括海綿15，其中海綿15位于集裝箱14的底部。
[0007]所述旋轉軸5之間互成90°夾角。
[0008]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0009]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長的上方位置。
[0010]使用過程中，當監控掃描儀2掃描到結有果實的果樹的位置，PLC21 (如:S7-4006ES7443-1EX11-0XE0)控制驅動電機II 26帶動制動器17啟動，運動到果樹位置，此時驅動電機I 19與驅動電機III 28關閉，減少了功率消耗，節約了成本，同時也保證了機器的可操作性。
[0011]當裝置確定了果實位置，驅動電機II 26關閉，驅動電機I 19與驅動電機III 28啟動，驅動電機III 28驅動支撐桿29轉動,支撐桿29帶動與旋轉支點4相連的旋轉軸5轉動，旋轉軸5之間成90度夾角，旋轉軸5的轉速通過PLC21控制驅動電機III 28完成，機械臂
I3調整長度，使得機械手I摘取樹上的果實，然后放入旋轉軸5前端的接收器6中，當第一個接收完后，旋轉軸5沿順時針轉動90度夾角，此時第二個接收器6正好旋轉到第一個接收器6的位置，當第二個接收器6接收完畢后，旋轉軸5繼續旋轉至依次第三個、第四個接收器6接收完水果，如此循環轉動至機器停止。驅動電機I 19則驅動傳送帶13轉動，負責果實的傳輸。
[0012]當第四個接收器6接收完水果時，第一個接收器6正好旋轉到第四個接收器6所在的位置，此時位于接收器6底部的開合閥門7打開，緩沖裝置9上端正對接收器6底部，緩沖裝置9本體與水平面 成45度夾角，使得果實可以直接掉落在傳送帶13上。
[0013]當傳送帶13傳送到其本身長度的1/3處時,在傳送帶13上方(如:上方30厘米)處的圖像處理裝置10 (如:松下PV500圖像處理裝置)檢測到果實帶有枝葉的部位，通過調整機械臂II 11上的剪葉刀12，剪掉果實帶有的枝葉，傳送帶13則繼續傳輸，將果實傳輸到集裝箱14中。
[0014]另外，集裝箱14設置在傳送帶13的末端，箱內鋪有海綿15，可以有效地減少果實碰撞所帶來的損傷。
[0015]最后，當經過一段時間后，PLC21控制驅動電機II 26停止，車體27停止前進。
[0016]本發明的有益效果是:操作方便；可以有效地實現果實自動采摘去葉，節約了采摘成本，提高了采摘效率，保證了摘取果實的品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明中A區域的放大圖；
圖3為本發明中PLC控制原理的主電路圖；
圖4為本發明中PLC控制原理的輔助電路圖；
圖中各標號:1為機械手、2為監控掃描儀、3為機械臂1、4為旋轉支點、5為旋轉軸、6為接收器、7為開合閥門、8為減震器1、9為緩沖裝置、10為圖像處理裝置、11為機械臂I1、12為剪葉刀、13為傳送帶、14為集裝箱、15為海綿、16為油箱、17為制動器、18為減震器I1、19為驅動電機1、20為繼電器1、21為PLC、22為傳動軸、23為繼電器11、24為繼電器111、25為車輪、26為驅動電機11、27為車體、28為驅動電機111、29為支撐桿。【具體實施方式】
[0018]實施例1:如圖1-4所示，一種自動摘果去葉裝置，包括機械手1、監控掃描儀2、機械臂I 3、旋轉支點4、旋轉軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機械臂II 11、剪葉刀12、傳送帶13、集裝箱14、油箱16、制動器17、減震器II 18、驅動電機I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動軸22、繼電器II 23、繼電器III 24、車輪25、驅動電機II 26、車體27、驅動電機III 28、支撐桿29 ;其中機械手I位于機械臂I 3的一端，監控掃描儀2附著在機械手I上，機械臂I 3位于旋轉支點4的上方，旋轉支點4位于旋轉軸5的中心，旋轉軸5的中心通過旋轉支點4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過機械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動器17的上方，制動器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動器17相接，驅動電機I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動軸22連接驅動電機II 26與制動器17，驅動電機II 26位于車體27的前端，驅動電機III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅動電機III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對驅動電機I 19、驅動電機II 26、驅動電機III 28進行控制。裝置還包括海綿15，其中海綿15位于集裝箱14的底部。
[0019]所述旋轉軸5之間互成90°夾角。
[0020]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0021]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長的上方位置。
[0022]實施例2:如圖1-4所示，一種自動摘果去葉裝置，包括機械手1、監控掃描儀2、機械臂I 3、旋轉支點4、旋轉軸5、接收器6、開合閥門7、減震器I 8、緩沖裝置9、圖像處理裝置10、機械臂II 11、剪葉刀12、傳送帶13、集裝箱14、油箱16、制動器17、減震器II 18、驅動電機I 19、繼電器I 20、PLC21、傳動軸22、繼電器II 23、繼電器III 24、車輪25、驅動電機II26、車體27、驅動電機III 28、支撐桿29 ;其中機械手I位于機械臂I 3的一端，監控掃描儀2附著在機械手I上，機械臂I 3位于旋轉支點4的上方，旋轉支點4位于旋轉軸5的中心，旋轉軸5的中心通過旋轉支點4與支撐桿29連接，接收器6位于旋轉軸5的前端，開合閥門7位于接收器6的底部，減震器I 8位于緩沖裝置9的下方，緩沖裝置9位于開合閥門7的下方，圖像處理裝置10位于傳送帶13的上方，剪葉刀12通過機械臂II 11與圖像處理裝置10連接，集裝箱14位于車體27的尾端，油箱16位于制動器17的上方，制動器17位于車體27后端的底部，減震器II 18與制動器17相接，驅動電機I 19靠近傳送帶13，PLC21位于車體27的中心，傳動軸22連接驅動電機II 26與制動器17，驅動電機II 26位于車體27的前端，驅動電機III 28位于車體27前端的上方，支撐桿29位于驅動電機III 28的上方，繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24分別與PLC21連接，PLC21分別通過繼電器I 20、繼電器II 23、繼電器III 24對驅動電機I 19、驅動電機II 26、驅動電機III 28進行控制。
[0023]所述旋轉軸5之間互成90°夾角。
[0024]所述緩沖裝置9與垂直方向的夾角為45°。
[0025]所述圖像處理裝置10位于距離傳送帶13的1/3長的上方位置。[0026]如圖3所示，啟動時，合上自動開關SO，主電路引入三相電源，接觸器KMl、KM2、KM3線圈分別通電，其常開主觸點閉合，驅動電機I 19 MO (即MO)、驅動電機II 26 (即Ml)、驅動電機III 28 (即M2)接通電源開始全壓啟動，同時接觸器KM1、KM2、KM3的輔助常開觸點閉合，使接觸器線圈有兩條通電路徑；當斷開自動開關SO時，驅動電機停止運轉。
[0027]如圖4所示，PLC通過繼電器控制驅動電機，按下啟動按鈕SB1，驅動電機I 19(SPMO)啟動運轉，延時5s后，驅動電機II 26 (即Ml)啟動，延時5s后，驅動電機III 28 (即M2)啟動，整個系統開始運行，直到按下SB2。停止的過程應先關閉驅動電機III 28 (即M2)(可以防止果實積累在皮帶機上造成過載)，IOs后，驅動電機III 28 (即M2)停止運行，延時IOs后，驅動電機II 26 (即Ml)停止，在延時10s，驅動電機I 19 (即MO)停止，整個停止過程就完成了。
[0028]上面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。`
【權利要求】
1.一種自動摘果去葉裝置，其特征在于:包括機械手(I)、監控掃描儀(2)、機械臂I(3)、旋轉支點(4)、旋轉軸(5)、接收器(6)、開合閥門(7)、減震器I (8)、緩沖裝置(9)、圖像處理裝置(10)、機械臂II (11)、剪葉刀(12)、傳送帶(13)、集裝箱(14)、油箱(16)、制動器(17)、減震器II (18)、驅動電機I (19)、繼電器I (20)、PLC (21)、傳動軸(22)、繼電器II (23)、繼電器III(24)、車輪(25)、驅動電機II (26)、車體(27)、驅動電機111(28)、支撐桿(29);其中機械手(I)位于機械臂I (3)的一端，監控掃描儀(2)附著在機械手(I)上，機械臂I (3)位于旋轉支點(4)的上方，旋轉支點(4)位于旋轉軸(5)的中心，旋轉軸(5)的中心通過旋轉支點(4)與支撐桿(29 )連接，接收器(6 )位于旋轉軸(5 )的前端，開合閥門(7 )位于接收器(6)的底部，減震器I (8)位于緩沖裝置(9)的下方，緩沖裝置(9)位于開合閥門(7)的下方，圖像處理裝置(10)位于傳送帶(13)的上方，剪葉刀(12)通過機械臂II (11)與圖像處理裝置(10)連接，集裝箱(14)位于車體(27)的尾端，油箱(16)位于制動器(17)的上方，制動器(17)位于車體(27)后端的底部，減震器II (18)與制動器(17)相接，驅動電機I (19)靠近傳送帶(13)，PLC (21)位于車體(27)的中心，傳動軸(22)連接驅動電機II(26)與制動器(17)，驅動電機II (26)位于車體(27)的前端，驅動電機III (28)位于車體(27)前端的上方，支撐桿(29)位于驅動電機III (28)的上方，繼電器I (20)、繼電器II (23)、繼電器III(24)分別與PLC (21)連接，PLC (21)分別通過繼電器I (20)、繼電器II (23)、繼電器III(24)對驅動電機I (19)、驅動電機II (26),驅動電機III(28)進行控制。
2.根據權利要求1所述的自動摘果去葉裝置，其特征在于:還包括海綿(15)，其中海綿 (15)位于集裝箱(14)的底部。
3.根據權利要求1或2所述的自動摘果去葉裝置，其特征在于:所述旋轉軸(5)之間互成90。夾角。
4.根據權利要求1或2所述的自動摘果去葉裝置，其特征在于:所述緩沖裝置(9)與垂直方向的夾角為45°。
5.根據權利要求1或2所述的自動摘果去葉裝置，其特征在于:所述圖像處理裝置(10)位于距離傳送帶(13)的1/3長的上方位置。
【文檔編號】A01D46/30GK103609258SQ201310579383
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】劉小剛, 殷欣, 金龍杰 申請人:昆明理工大學