Машина для сбора плодов

 

1. МАШИНА ДЛЯ СБОРА ПЛОДОВ , преимущественно апельсинов содержащая установленную на имеющем возможность перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях кронштейне по меньщей мере одну механическую руку с пальцами и систему управления, отличающаяся тем, что, с целью повыщения производительности труда путем автоматизации процесса сбора плодов и уменьшения их повреждений, каждая механическая рука установлена на кронштейне при помощи шарннрно соединенного с ним основания, имеющего направляющую и стойку, причем на основании закреплен пневмоцилиндр, на щтоке которого в направляющей основания установлена Г-образная тяга с прорезью , а на стойке основания размещены режущий рабочий орган и пальцы, кинематически связанные с Г-образной тягой, при этом кронщтейн соединен с основанием при помощи дополнительного пневмоцилиндра, а внутри каждой механической руки установлены осветители плодов с оптическими приемниками, соединенными системой управления с пневмоцилиндрами. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пальцы выполнены в виде гофрированного шланга и замкнуты с торцов концевыми пробками, при этом внутри каждого паль (Л ца установлен трос, один конец которого жестко соединен с концевой пробкой, а другой - с Г-образной тягой. о vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1140710

4ш А 01 Р 46/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :::

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° %

ФВ

° а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3626024/30-15 (22) 22.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) P. P. Церцвадзе (71) Грузинский институт субтропического хозяйства (53) 631.358.1 (088.8) (56) 1.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пальцы выполнены в виде гофрированного шланга и замкнуты с торцов концевы- Е

Ф ми пробками, при этом внутри каждого пальца установлен трос, один конец которого жестко соединен с концевой пробкой, а другой — с Г-образной тягой.

1140710

Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного машиностроения в частности может быть использовано как техническое средство для сбора плодов цитрусовых, преимущественно апельсинов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является машина для сбора плодов, преимущественно апельсинов, содержащая установленную на имеющем возможность перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях кронштейне по меньшей мере одну механическую руку с центробежными пальцами, которые выкручивают плодоножку и систему управления. Механическая рука отрывает только единичный плод с дерева, она находится на консоле, открывается и закрывается с помощью пульта управления. От пульта управления приводится в действие также кронштейн механической рукой. Механическая рука закреплена шарнирно и может поворачиваться в любом направлении, имитируя человеческую руку. С помощью тросов на треугольной рулевой колонке кронштейн может подниматься и опускаться до заданного места перед съемкой плода. Пульт управления с кнопочной системой и рычагами удобно расположен перед оператором, с помощью которого машина может передвигаться взад и вперед. После отрыва плод поступает в металлическую трубку и транспортируется дальше в контейнеры 11).

Недостатками известной машины является низкая производительность вследствие утомляемости оператора при длительном сборе плодов, а также то, что обрыв скручиванием плодоножки не обеспечивает ее номинальную заданную величину, что приводит к повреждениям плодов.

Цель изобретения — повышение производительности труда путем автоматизации процесса сбора плодов и уменьшения их повреждений.

Поставленная цель достигается тем, что в машине для сбора плодов, преимущественно апельсинов, содержащей установленную на имеющем возможность перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях кронштейне по меньшей мере одну механическую руку с пальцами и систему управления, каждая механическая рука установлена на кронштейне при помощи шарнирно соединенного с ним основания, имеющего направляющую и стойку, причем на основании закреплен пневмоцилиндр, на штоке которого в направляющей основания установлена Г-образная тяга с прорезью, а на стойке основания размещены режущий рабочий орган и пальцы, кинематически связанные с Г-образной тягой, при этом кронштейн соединен с основанием при помощи дополнительного пневмоци5 !

О

35 линдра, а внутри каждой механической руки установлены осветители плодов с оптическими приемниками, соединенными системой управления с пневмоцилиндрами.

Кроме того пальцы выполнены в виде гофрированного шланга и замкнуты с торцов концевыми пробками, при этом внутри каждого пальца установлен трос, один конец которого жестко соединен с концевой пробкой, а другой — с Г-образной тягой.

На фиг. 1 изображена машина для сбора плодов апельсинов, общий вид; на фиг. 2 — механическая рука машины для сбора плодов апельсинов; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — палец механической руки, исходное положение; на фиг. 5 то же, выравненное положение; на фиг. 6— разрез Б — Б на фиг. 5; на фиг. 7 — схема блокировки пневмоцилиндров; на фиг. 8— электрическая схема управления механической руки; на фиг. 9 — механическая рука в поиске плода; на фиг. 10 — то же, при подходе к плоду; на фиг. 11 — захват плода; на фиг. 12 — срез плода; на фиг. 13— возвращение механической руки в горизонтальное положение совместно с плодом; на фиг. 14 — транспортировала плода; на фиг. 15 — сброс плода; на фиг. 16 возврат механической руки в исходное положение; на фиг. 17 — укороченный палец механической руки в выравненном положении; продольный разрез; на фи г. 18 то же, вид сверху; на фиг. 19 — то же, исходное положение; на фиг. 20 — разрез

 — В на фиг. 18; на фиг. 21 — размещение осветителя и его оптического приемника в механической руке.

Машина для сбора плодов апельсинов содержит механические руки 1, закрепленные на имеющих возможность перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях кронштейнах 2, которые установлены на телескопических рукоятках 3. Привод телескопических рукояток 3 осуществляется от валов 4. Телескопические рукоятки 3 осуществляют перемещение механической руки 1 вдоль оси Y. Посредством ходовых валиков 5 руки 1 перемещаются вдоль оси Х.

Ходовые валики 5 установлены на остове 6, который смонтирован на стойке 7. Внутри стойки 7 установлен ходовой вал 8, посредством которого остову 6 задается перемещение вдоль оси Z. На остове 6 закреплены лотки 9, центральные части которых плодопроводом 10 сообщак1тся с контейнером 11, размещенным на шасси трактора. Каждая механическая рука 1 установлена на кронштейне 2 посредством шарнирно связанного с ним основания 12, имеющего направляющую и стойку 13. На основании 12 жестко закреплен пневмоцилиндр 14, на штоке 15 которого в направляющей основания 12 установлена Г-образная тяга 16 с прорезью 17 в верхней части.

1140710

На стойке 13 основания 12 размещены режущий рабочий орган в виде неподвижного ножа 18 с V-образной прорезью, на тыльной стороне которого прикреплен эластичный материал 19 для исключения повреждения плода, и установленного на неподвижном ноже 18 подвижного ножа 20, который посредством тяги 21 связан с прорезью 17

Г-о бр азн о и тя ги 16.

На стойке 13 основания 12 также размещены пальцы 22, выполненные из витой цилиндрической пружины 23 с постоянным шагом. По торцам пружины 23 вмонтированы пробка 24 и концевая пробка 25, между которыми с равномерным шагом внутри пружины 23 размеены промежуточные пробки 26 и 27. Пробки 24 — 27 на наружной поверхности имеют резьбу с шагом, равным шагу пужины 23, и в них выполнены пазы 28. В пазах размещен трос 29, один конец которого жестко соединен с концевой пробкой 25. Тросы 29 свободными своими концами жестко присоединены к Г-образной тяге 16. Пальцы 22 с наружной стороны обтянуты эластичным гофрированным материалом 30. Механическая рука 1 содержит четыре пальца 22 и два укороченных пальца 31. Конструкция укороченных пальцев аналогична конструкции пальцев 22. Укороченный палец содержит пробку 32 и концевую пробку 33. Палец также имеет витую цилиндрическую пружину 34 с постоянным шагом. Пробки 32 и 33 на наружной поверхности имеют резьбу с шагом, равным шагу пружины 34, и пазы 35 и 36. В них размещен трос 29, один конец которого жестко соединен с концевой пробкой 33 посредством винта 37. Укороченные пальцы 31 с наружной стороны обтянуты эластичным гофрированным материалом 38 имеющим треугольную грань 39, которая является продолжением V-образной прорези неподвижного ножа 18. Согнутость пальцев 22 в исходном положении исключает попадание веток внутрь механической руки 1.

Кроме того, кронштейн 2 соединен с основанием 12 посредством дополнительного пневмоцилиндра 40, а на стойке 13 основания 12 внутри руки 1 установлен осветитель, состоящий из линзы 41 и лампы 42. Осветитель снабжен гофрированным наконечником 43. На стойке 13 также установлен оптический приемник, состоящий из светофильтра 44, линзы 45 и фоторезистора 46.

Оптический приемник снабжен гофрированным наконечником 47.

Пневмоцилиндры 14 и 40 сблокированы между собой пневмопроводом 48, который имеет отводящий патрубок 49. В пневмопроводе 48 вмонтирован клапан 50, а в патрубке 49 — клапан 51. Поршни 52 и 53 пневмоцилиндров 14 и 40 взаимодействуют с пружинами 54 и 55. На фиг. 9 — 16 позицией 56 показана плодоножка, а позицией 57 — плод апельсина. Питание электрического управления механической рукой 1 осуществляется от аккумулятора 12В.

Электрическая система управления (фиг. 8) содержит фоторезистор (ФК) 46, операционный усилитель (ОУ), регулятор R„реле К» со своими контактами К»,» и К», регулятор R транзисторный усилитель (ТУ), реле V»q, общий включатель S»,осветитель Н в виде лампы (42), кнопку блокировки 3

10 со своими контактами: Яд,, постоянно замкнутый, 5 и Я, постоянно разомкнутые, концевые постоянно замкнутые контакты S, S„, включатель ручного управления Sq механической руки 1 по направ15 лению оси Х, переключатель S< со своими контактами Sq,», S<,> ручного управления механической руки 1 по направлению оси У, концевую кнопк1 S, включатель Л8 ручного управления механической рукой 1 по направлению осп /. электромагнитную муф20 ту Э М» для передачи вращения ходовому валику 5, электромагнитную муфту 73м М для выдвижения телескопической рукоятки 3 электромагнитную муфту „Я для задвижения телескопической рукоятки 3, электромагнитную муфту ЗмМ4 для включения при25 вода ходового вала 8, электромагнит 3у для подачи сжатого воздуха к пневмоцилиндру 14.

На остове 6 показаны три механические руки l. Каждая механическая рука 1 име30 ет раздельно электрическую схему управления.

Машина для сбора плодов апельсинов работает следующим образом.

Трактор въезжает между рядами цитрусовых и останавливается. Остов 6 находится в крайнем нижнем положении, а телескопические рукоятки 3 находятся в задвижном положении, при котором контакт Sq,» разомкнут, а контакты Sz,а и S,q замкнуты (кнопка блокировки 5q находится под воздействием кронштейна 2). Тракторист включает включатель Ь», при этом включается лампа 42 и электромагнитная муфта Эмй, одновременно с этим ток поступает к фоторезистору 46. Включение лампы 42 вызывает направление потока света через линзу 41 и гофрированный наконечник 43 на цитрусовые насаждения. Включением электромагнитной муфты Эм М» приходит во вращение ходовой валик 5, и механическая рука 1 перемещается в направлении оси Х.

Осветитель обеспечивает диаметр светового пучка, равный 15 см. При попадании плода 57 в освещенную зону часть луча отражается от него и через светофильтр 44 (светофильтр 44 пропускает лучи только желтого цвета, т. е, соответствует спелым плодам) и линзу 45 попадает на фоторезистор 46. От этого фоторезистор 46 пропускает сигналы операционному усилите1140710

1О лю. Коэффициент усиления операционного усилителя (регулируется регулятором R i) .

После усиления сигнала срабатывает реле К,и переключаются контакты Кi. . и К .q, при этом отключается электромагнитная муфта Эи!1,, прекращается вращение ходового валика 5 и перемещение механической руки в направлении оси Х. Чувствительность фоторезистора 46 и коэффициент усиления операционного усилителя ОУ подобраны таким образом, что механическая рука 1 останавливается против плода 57.

Одновременно с выключением электроM агнитной муфты Эм Иг включается электромагнитная муфта Эм11, что обеспечивает выдвижение телескопической рукоятки 3 и приближение к плоду 57 механической руки 1. Выдвижением механической руки кнопка блокировки Qz освобождается одновременно с приближением к плоду 57, интенсивность отраженных от него лучей, попадающих на фоторезистор R 46, увеличивается. Импульсы, исходящие от фоторезисторов 46 проходят через регулятор Rä и, усиливаясь в транзисторном усилителе, попадают на реле К . По мере приближения механической руки 1 к плоду 57 наступает момент, при котором срабатывает реле К> (расстояние при котором происходит срабатывание реле К>, регулируется посредством регулятора R< и его оптимальное значение колеблется от 5 — 10 см) . Когда реле К срабатывает, включается контакт К в что вызывает включение электромагнита Э, который обеспечивает подачу сжатого воздуха к пневмоцилиндру 14. Сжатый воздух перемещает поршень 52, а заодно шток 15 и Г-образную тягу 16. При этом тросы 29 расслабляются и пальцы 22 и 31 из исходного положения под воздействием пружин 23 выравниваются. Так как электромагнитная муфта Эи М не отключена, раскрытая механическая рука 1 продолжает выдвигаться к плоду 57 и V-образная прорезь неподвижного ножа 18 обеспечивает западание в него плодоножки 56 и плода 57. Одновременно с этим поршень 52 пневмоцилиндра 14 открывает доступ сжатого воздуха 50 и сжатый воздух по пневмопроводу 48 попадает в пневмоцилиндр 40, клапан 51 при этом закрыт. Сжатый воздух вызывает выдвижение поршня 53 и одновременно с этим поворот основания 12 вокруг шарнира в вертикальной плоскости. Одновременно с продвижением механической руки 1 и наклоном основания 12 плод 57 с одной стороны прижимается к гофрированным наконечникам 43 и 47, а со стороны плодоножки 56 плотно прилегает через эластичный материал 19 к неподвижному ножу 18 (фиг. 11). Прилегание плода 57 к гофрированным наконечникам 43 и 47 вызывает отенение фоторезистора 46, и прекращает15

55 ся подача сигналов к реле К и К, в результате чего переключаются их контакты К„,, К,i. Переключение контакта К,, отключает электромагнит Э<, что вызывает прекращение подачи сжатого воздуха к пневмоцилиндру 14, и под воздействием пружины 54 поршень 52, шток 15 и Г-образная тяга 16 перемещаются в исходное положение, что вызывает натяжение тросов 29, и пальцы 22 и 31, выгибась, плотно обхватывают плод 57. Один конец тяги 21 при этом перемещается в прорези 17 и Г-образная тяга, не доходя до своего исходного положения, воздействует на тягу 21, которая воздействует на нож 20, и происходит срез плодоножки 56. Так как плод 57 прижат пальцами 22 и 31 и наклоном основания 12 к неподвижному ножу 18 через эластичный материал 19, то происходит срез минимальной величины плодоножки 56.

В исходном положении Г-образная тяга 16 воздействует на клапан 51, который открывается, и сжатый воздух из патрубка 49 выбрасывается в атмосферу, при этом поршень 53 под воздействием пружины 55 возвращается в исходное положение и механическая рука 1 принимает горизонтальное положение (фиг. 13) . Переключение контакта К .i вызывает отключение электромагнитной муфты Эм М, соответственно, отключение выдвижения механической руки 1 и включение электромагнитной муфты 3и Мз, которое приводит к задвижению телескопической рукоятки 3 (фиг. 14). По мере задвижения механическая рука 1 воздействует на концевую кнопку $», которая включает электромагнит Э, обеспечивающий подачу сжатого воздуха к пневмоцилиндру 14. Под воздействием сжатого воздуха поршень 52, преодолевая сопротивление пружины 54, перемещается, тросы 29 расслабляются, пальцы 22 и 31 выравниваются. При попадании сжатого воздуха через пневмопривод 48 в пневмоцилиндр 40 происходит наклон основания 12 и освобожденный плод 57 попадает в лоток 9.

Дальнейшее задвижение телескопической рукоятки 3 и механической руки 1 освобождает концевую кнопку Я г, электромагнит Эц отключается, прекращается подача сжатого воздуха к пневмоцилиндрам 14 и 40. Поршни 52 и 53 возвращаются в исходное положение, и механическая ру ка 1 возвращается также в исходное положение, при котором контакт $, разомкнут, а контакты 5д.z и Зд.з замкнуты, и перемещается в направлении оси Х. Цикл работы механической руки 1 повторяется.

Когда механические руки 1 достигнут крайнего положения вдоль оси Х, тракторист включает включатель 5, при этом срабатывает электромагнитная муфта ЭнМ, вращается вал 8, и остов 6 перемещается в новое положение по оси Z (т. е. по высоте насаждений) По окончании сбора плодов по высоте тракторист перемещает трактор к новым апельсиновым насаждениям. Последующий сбор апельсинов тракторист продолжает с крайнего верхнего положения остова 6.

Собранные плоды по наклонным лоткам 9 перемещаются к плодопроводу 10 и попадают в контейнер 11.

Применение предлагаемого устройства для сбора плодов апельсина обеспечивает повышение производительности труда путем автоматизации сбора плодов и уменьшения их повреждений с обеспечением минимальной величины плодоножки.! !

I ! ! !

1 !

1

i

1

I !

41 43 /8 20

1 (I

I

1

I

1

1

1 у

1

I !

140710

Фиг. 7

1140710

- 126

2.1 12 2

522

ОУ

$р.

ЭмИ1 3НМ2

<2 128

1140710

II40710 в-в

Фиг 20

47

Фиг 21

Составитель А. Сидоров

Редактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 334/1 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов Машина для сбора плодов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области лесного хозяйства, а именно к устройствам для сбора семян хвойных деревьев для выращивания саженцев

Изобретение относится к садово-огородному ручному инструменту, в частности к устройствам для ручного сбора высокорастущих плодов, преимущественно яблок, путем отрыва
Изобретение относится к сбору плодов на вершинах высоких деревьев, например кедровых шишек

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам, преимущественно для сбора сухих лесных плодов (семян) с деревьев
Изобретение относится к способу сбора плодов с вершин высоких деревьев, например кедровых шишек

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для ручного дистанционного сбора плодов с деревьев

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам, в частности к установкам по погрузке плодов на переработку

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для ручной сборки плодов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к средствам автоматизированного сбора плодов

Машина для сбора плодов

Наверх