一种自动采摘菠萝机及自动采摘方法技术

一种自动采摘菠萝机及自动采摘方法，包括有：一固定架，由下、中、上层支撑架组成；一电机、一对车轮轴固定在下层支撑架上；一丝杠滑台和一图像识别装置分别固定在中层支撑架的中部和侧部，一龙门固定在滑台上，龙门两侧滑槽套装在中层支撑架滑轨上，一转轴套装在龙门下部，其两端各固定一锥齿轮；另一电机固定在龙门侧下部，其电机轴与转轴固定连接；一对丝杠竖装在龙门上架上，其下端各固定一锥齿轮分别与转轴两端锥齿轮相啮合，一对丝杠螺母分别套装在丝杠上，一切割装置固定在该对丝杠螺母上；一传送装置固定在上层支撑架上。其可实现自动识别、切割、运送、收集菠萝的全自动采摘过程，替代了人工采摘波萝的繁重劳动，提高效率，降低成本。

An Automatic Pineapple Picking Machine and Automatic Picking Method

An automatic pineapple picking machine and an automatic picking method include: a fixing frame consisting of lower, middle and upper support frames; an electric motor and a pair of wheel axles are fixed on the lower support frames; a screw slider and an image recognition device are respectively fixed on the middle and side of the middle support frames; a gantry is fixed on the sliding platform, and the sliding grooves on both sides of the gantry are sleeved on the sliding tracks of the middle support frames. One rotating shaft sleeve is installed at the lower part of the gantry, one bevel gear is fixed at each end; the other motor is fixed at the lower part of the gantry side, and the motor shaft is fixed and connected with the rotating shaft; a pair of lead screw is mounted vertically on the gantry upper frame, and one bevel gear is fixed at each lower end of the gantry and meshes with the bevel gear at both ends of the rotating shaft, and a pair of lead screw nuts are respectively mounted on the lead screw, and all cutting devices are fixed on the two lead screw nuts. The conveyor is fixed on the upper support frame. It can realize automatic identification, cutting, transportation and collection of pineapple, replacing the heavy labor of manual picking of pineapple, improving efficiency and reducing costs.

【技术实现步骤摘要】
一种自动采摘菠萝机及自动采摘方法
本专利技术属采摘设备领域，尤其涉及一种自动采摘菠萝机和一种自动采摘的方法。
技术介绍
菠萝是人们喜爱的热带水果，菠萝产业一直以来发展较好，它可以直接食用，还可以用来做罐头，但由于菠萝外皮带刺且季节性较强，给其采摘带来较大的困难，一般菠萝采摘只有半个月左右的收获高峰期，因此需要集中采摘，目前大多数菠萝以人工采摘为主，集中需求劳动力，采摘的劳动强度非常大，由于劳动力成本越来越高及菠萝不能及时采摘造成的大量损失，使种植菠萝成本不断增加，为了改善劳动环境、减轻劳动强度、降低成本、提高效率，我们研制了能够自动识别菠萝、切割菠萝、运送菠萝、收集菠萝的自动采摘菠萝机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动采摘菠萝机，其可以替代手工采摘菠萝。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案：一种自动采摘菠萝机，包括有：一固定架，用于自动采摘菠萝机各单元部件的固定安装，至少分为下层、中层、上层三层支撑架；一丝杠滑台；一对车轮轴，分别架设在下层支撑架上，车轮轴的两端分别固定安装了车轮；一车移动电机，通过两竖架固定在下层支撑架上；一龙门；一传送装置固定安装在上层支撑架上；一图像识别装置固定在中层支撑架侧面前部；一收纳箱连接在固定架后端部。所述的自动采摘菠萝机中，所述中层支撑架包括中间支撑架和一对侧支撑架，其一对侧支撑架上各固定安装一滑轨；所述丝杠滑台固定安装在中间支撑架上。所述的自动采摘菠萝机中，所述的一对车轮轴的前车轮轴中部套装一蜗轮。所述的自动采摘菠萝机中，所述车移动电机的电机轴固定连接一蜗杆，该蜗杆与所述蜗轮相啮合传动。所述的自动采摘菠萝机中，所述龙门是由上、下、左、右四根支架、一对滑槽架及连接件构成的矩形框架；一龙门电机固定安装在龙门侧面下部；一龙门转轴水平套装在龙门下部的一对滑槽架中部，其两端部各固定一主动锥齿轮，该龙门转轴与龙门电机轴固定连接；一对丝杠分别竖直套装在龙门的上支架上，其下端各固定一从动锥齿轮，该对从动锥齿轮分别与龙门转轴两端部的主动锥齿轮对应啮合；一对丝杠螺母分别对应套装在该对丝杠上，一切割装置固定在该对丝杠螺母上；所述丝杠滑台由竖板、丝杠、滑台、固定板组成，通过固定板固定在中间支撑架上，一龙门移动电机固定在竖板上，其电机轴与丝杠一端固定连接，滑台套装在丝杠上，与龙门的下支架固定连接；所述滑槽架底部前后两侧各安装一滑槽，龙门通过该滑槽沿着所述滑轨前后移动。所述的自动采摘菠萝机中，所述的传送装置包括传送电机、一对链轮、链条、至少一对辊子、传送带及连接件；所述传送电机和辊子分别通过连接件和轴承固定安装在上层支撑架上；所述一对链轮分别固定在传送电机的电机轴上和一相应的辊子轴上，两链轮通过链条实现联动；所述传送带至少与一对辊子对应套装。所述的自动采摘菠萝机中，所述图像识别装置由图像识别摄像头和支撑杆组成，图像识别摄像头通过支撑杆安装在自动切割菠萝机的前上部。所述的自动采摘菠萝机中，所述的切割装置包括升降架、一对切割丝杠滑台、一对切割电机、一对接物盘、连接架、连接盘、旋转电机及旋转刀；所述切割丝杠滑台由切割固定板、切割竖板、切割丝杠、切割滑台等零件组成；所述一对切割丝杠滑台分别通过对应的切割固定板固定在升降架上，一对切割电机分别固定在对应的切割竖板上，其电机轴分别与相应切割丝杠一端固定连接，切割丝杠另一端分别套装在相应切割滑台的中部；所述一对接物盘分别固定在对应的切割滑台上；所述旋转电机通过连接架固定在相应的接物盘下面，旋转刀通过连接盘固定套装在旋转电机的电机轴上。所述的自动采摘菠萝机中，所述电机、图像识别摄像头受控于一电控系统，该电控系统的控制盒内安装有开关电源、继电器、电机驱动模块、报警蜂鸣器、单片机、控制电路等电子元器件，还设有绿色开关机按钮；所述的电机、图像识别摄像头、开关电源、继电器、电机驱动模块、报警蜂鸣器、单片机、控制电路、绿色开关机按钮等电子元器件在控制盒内部实现电路连接。本专利技术的另一目的是提供一种自动采摘菠萝的方法，其可以克服手工采摘菠萝方式的缺陷。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案：一种自动采摘菠萝机方法，具有上述的自动采摘菠萝机，其方法如下：启动开关机按钮，车移动电机工作，该电机输出轴转动带动蜗杆转动进一步带动蜗轮转动，蜗轮通过前车轮轴带动两主动前车轮转动进而带动两从动后车轮转动，从而带动自动采摘菠萝机向前移动，当图像识别摄像头识别到菠萝时，车移动电机停止工作，自动采摘菠萝机停止移动；此时一对切割电机得电其电机轴均开始旋转，带动相应的一对切割丝杠旋转进而带动切割滑台移动、切割滑台分别带动对应的一对接物盘相向靠近移动，当移动靠近到一定距离时，未安装旋转电机一侧的切割电机失电停止工作，其同侧切割滑台与同侧接物盘停止移动，此时安装在另一侧接物盘下面连接架上的旋转电机得电工作，通过连接盘带动旋转刀旋转，安装旋转电机一侧的切割电机继续工作，通过该侧切割丝杠转动带动该侧切割滑台进而带动该侧接物盘继续沿原方向移动，旋转刀旋转的同时沿原方向移动，实现切割菠萝，一段时间后，安装旋转电机一侧切割电机失电停止工作，其同侧接物盘停止移动，再过一段时间，旋转电机失电停止工作，旋转刀停止旋转，停止切割菠萝(此时菠萝已切下落入接物盘内)；此时龙门电机得电工作，带动龙门转轴旋转进而带动一对主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮带动与其对应啮合的一对从动锥齿轮旋转从而带动一对龙门丝杠旋转进而带动一对丝杠螺母向上移动从而带动升降架向上移动进而带动一对接物盘向上移动，龙门电机工作一段时间后龙门移动电机得电工作一段时间(此时龙门移动电机与龙门电机同时工作)，通过丝杠滑台带动龙门底部两侧滑槽沿着侧支撑架上的两根滑轨向后移动一段距离，一对切割电机得电其电机轴开始反向旋转一段时间(此时龙门移动电机、龙门电机、左切割电机和右切割电机同时工作，即一对接物盘同时向后、向上、相向分离移动)，带动一对切割滑台进而带动一对接物盘相向分离移动一段距离，龙门电机失电，升降架停止向上移动，龙门移动电机继续工作一段时间后失电，龙门停止向后移动，一对切割电机继续反向工作一段时间，上层支撑架上的传送电机得电工作通过链轮链条传动带动辊子转动进而带动传送带传送(此时传送电机与一对切割电机同时工作)，传送电机工作一段时间，未安装旋转刀一侧的切割电机失电停止工作，其同侧切割滑台与同侧接物盘停止反向移动，安装旋转刀一侧的切割电机继续反向工作，通过该侧切割丝杠反向转动带动该侧切割滑台进而带动该侧接物盘继续沿反方向移动，一段时间后，该侧切割电机停止反向工作，带动该侧接物盘停止反方向移动(此时菠萝已落到传送带上)；此时龙门移动电机得电其电机轴反向旋转通过丝杠滑台带动龙门底部一对滑槽沿着中层支撑架两侧支撑架上滑轨向前移动一段时间后，龙门电机得电其电机轴反向旋转，带动龙门转轴反向旋转进而带动一对主动锥齿轮反向旋转，主动锥齿轮带动与其对应啮合的一对从动锥齿轮反向旋转从而带动一对龙门丝杠反向旋转进而带动一对丝杠螺母向下移动从而带动升降架进而带动接物盘向下移动(一对接物盘同时向前、向下移动)，一段时间后，传送电机失电停止工作，其电机轴停止转动，电机链轮停止转动，链条停止传动，辊子链轮停止转动，辊子停止转动，传送带停止运行(此时菠萝已运送到收纳箱内)；龙门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动采摘菠萝机，其特征在于包括：一固定架，用于自动采摘菠萝机各单元部件的固定安装，至少分为下层、中层、上层三层支撑架；一丝杠滑台；一对车轮轴，分别架设在下层支撑架上，车轮轴的两端分别固定安装了车轮；一车移动电机，通过两竖架固定在下层支撑架上；一龙门；一传送装置固定安装在上层支撑架上；一图像识别装置固定在中层支撑架侧面前部；一收纳箱连接在固定架后端部。

【技术特征摘要】
1.一种自动采摘菠萝机，其特征在于包括：一固定架，用于自动采摘菠萝机各单元部件的固定安装，至少分为下层、中层、上层三层支撑架；一丝杠滑台；一对车轮轴，分别架设在下层支撑架上，车轮轴的两端分别固定安装了车轮；一车移动电机，通过两竖架固定在下层支撑架上；一龙门；一传送装置固定安装在上层支撑架上；一图像识别装置固定在中层支撑架侧面前部；一收纳箱连接在固定架后端部。2.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述中层支撑架包括中间支撑架和一对侧支撑架，其一对侧支撑架上各固定安装一滑轨；所述丝杠滑台固定安装在中间支撑架上。3.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述的一对车轮轴的前车轮轴中部套装一蜗轮。4.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述车移动电机的电机轴固定连接一蜗杆，该蜗杆与所述蜗轮相啮合传动。5.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述龙门是由上、下、左、右四根支架、一对滑槽架及连接件构成的矩形框架；一龙门电机固定安装在龙门侧面下部；一龙门转轴水平套装在龙门下部的一对滑槽架中部，其两端部各固定一主动锥齿轮，该龙门转轴与龙门电机轴固定连接；一对丝杠分别竖直套装在龙门的上支架上，其下端各固定一从动锥齿轮，该对从动锥齿轮分别与龙门转轴两端部的主动锥齿轮对应啮合；一对丝杠螺母分别对应套装在该对丝杠上，一切割装置固定在该对丝杠螺母上；所述丝杠滑台由竖板、丝杠、滑台、固定板组成，通过固定板固定在中间支撑架上，一龙门移动电机固定在竖板上，其电机轴与丝杠一端固定连接，滑台套装在丝杠上，与龙门的下支架固定连接；所述滑槽架底部前后两侧各安装一滑槽，龙门通过该滑槽沿着所述滑轨前后移动。6.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述的传送装置包括传送电机、链条、一对链轮、至少一对辊子、传送带及连接件；所述传送电机和辊子分别通过连接件和轴承固定安装在上层支撑架上；所述一对链轮分别固定在传送电机的电机轴和相应辊子轴上，两链轮通过链条实现联动；所述传送带至少与一对辊子对应套装。7.如权利要求1所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述图像识别装置由图像识别摄像头和支撑杆组成，图像识别摄像头通过支撑杆安装在自动采摘菠萝机的前上部。8.如权利要求5所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述的切割装置包括升降架、一对切割丝杠滑台、一对切割电机、一对接物盘、连接架、连接盘、旋转电机及旋转刀；所述切割丝杠滑台由切割固定板、切割竖板、切割丝杠、切割滑台组成；所述一对切割丝杠滑台分别通过对应的切割固定板固定在升降架上，一对切割电机分别固定在对应的切割竖板上，其电机轴分别与相应切割丝杠一端固定连接，切割滑台分别套装在相应的切割丝杠上；所述一对接物盘分别固定在对应的切割滑台上；所述旋转电机通过连接架固定在相应一侧接物盘下面，旋转刀通过连接盘固定套装在旋转电机的电机轴上。9.如权利要求1或4或5或6或7或8所述的自动采摘菠萝机，其特征在于：所述电机、图像识别摄像头受控于一电控系统，该电控系统的控制盒内安装有开关电源、继电器、电机驱动模块、报警蜂鸣器、单片机、控制电路等电子元器件，还设有绿色开关机按钮；所述的电机、图像识别摄像头、开关电源、继电器、电机驱动模块、报警蜂鸣器、单片机、控制电路、绿色开关机按钮等电子元器件在控制盒内部实现电路连接。10.一种自动采摘方法，具有如权利要求1至9中任一种所述的自动采摘菠萝机，其特征在于方法如下：启动绿色开关机按钮，车移动电机工作，该电...

【专利技术属性】
技术研发人员：项辉宇，冷崇杰，郭峰，李刚，谢雅洁，于慧敏，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11