智能水果采裝運一體機設(shè)計與應(yīng)用

閆亞龍　劉廣橋

摘 要：據(jù)統(tǒng)計，水果采摘作業(yè)所用勞動力占整個生產(chǎn)過程所用勞動力的33%-50%，采摘作業(yè)比較復(fù)雜，若使用人工采集，不僅效率低，而且容易造成果實的損傷。而且大部分果樹較高，人們采摘時存在困難及危險。鑒于此，本文設(shè)計了一種智能水果采裝運一體機，采摘水果速度快，效率高，同時避免了對果實的損傷，給農(nóng)民采摘水果帶來了巨大的方便。

關(guān)鍵詞：水果;采裝運;智能;設(shè)計

一、智能水果采裝運一體機設(shè)計背景與目的

據(jù)統(tǒng)計，水果采摘作業(yè)所用勞動力占整個生產(chǎn)過程所用勞動力的33%-50%，采摘作業(yè)比較復(fù)雜，季節(jié)性很強，若使用人工采集，不僅效率低、勞動量，而且容易造成果實的損傷。而且大部分果樹較高，人們采摘時存在困難及危險。有鑒于此，針對現(xiàn)有的問題予以研究改良，提供一種智能水果采裝運一體機，旨在通過該技術(shù)，達(dá)到解決問題與提高實用價值性的目的。

二、智能水果采裝運一體機的設(shè)計與應(yīng)用

（一）智能水果采裝運一體機的設(shè)計

本設(shè)計一種智能水果采裝運一體機，包括：智能遙控底盤車1、蓄電池組2、支架3、自動打包機4、推桿5、接料斗6、特制剪刀7、輸料筒8、收繩器9、細(xì)繩10、包裝箱11、固定剪刀體701、導(dǎo)環(huán)702、活動剪刀體703、掛環(huán)704、彈簧705;支架3通過螺栓固定安裝在智能遙控底盤車1的上方，且蓄電池組2固定安裝在支架3的底部;自動打包機4安裝在支架3的上部;推桿5通過螺栓固定安裝在支架3的一側(cè);特制剪刀7通過焊接方式固定安裝在接料斗6的頂端;特制剪刀7由固定剪刀體701、導(dǎo)環(huán)702、活動剪刀體703、掛環(huán)704、彈簧705組成;固定剪刀體701通過焊接方式安裝在接料斗6的頂端，活動剪刀體703通過鉸接方式安裝在固定剪刀體701的上方;彈簧705設(shè)置在固定剪刀體701、活動剪刀體703之間;收繩器9通過螺栓固定安裝在智能遙控底盤車1的上方;細(xì)繩10的一端纏繞固定在收繩器9上;接料斗6與自動打包機4通過輸料筒8連接;包裝箱11放置在智能遙控底盤車1的上方。一種智能水果采裝運一體機的整體方案如圖1所示，圖2為特制剪刀7的具體設(shè)計方案圖。

（二）智能水果采裝運一體機的工作原理與應(yīng)用

將包裝箱11放置到智能遙控底盤車1的上方，智能遙控底盤車1在工人的控制下進(jìn)入采摘區(qū)域，執(zhí)行采摘命令后，推桿5推動接料斗6上升，直至特制剪刀7能夠接觸到水果，色彩傳感器能夠自動識別定位水果位置，并判斷水果的成熟度，紅外線感應(yīng)器精確測得水果的果梗處，然后收繩器9運行，對細(xì)繩10進(jìn)行收卷，通過細(xì)繩10拉動活動剪刀體703，將水果剪下，水果落在接料斗6內(nèi)，并通過輸料筒8輸送至自動打包機4，水果套袋之后用熱熔絲將剩余網(wǎng)袋熔斷，套袋后的水果將成功落入包裝箱11中，收繩器9反轉(zhuǎn)，活動剪刀體703在彈簧705的作用下回彈，再次進(jìn)行采摘作業(yè)，直至完成。

（三）智能水果采裝運一體機的優(yōu)點

本設(shè)計一種智能水果采裝運一體機，通過推桿為電動伸縮桿，且接料斗通過推桿設(shè)置為升降裝置的設(shè)置，采用伸縮桿的設(shè)計可以完全代替工人通過爬梯來采摘水果所帶來的不便，并且可根據(jù)果樹的高低自動調(diào)節(jié)，靈活方便，安全系數(shù)高，降低安全隱患，同時減少工人工作量，提高采摘效率;通過活動剪刀體通過鉸接方式安裝在固定剪刀體的上方，且掛環(huán)通過焊接方式設(shè)置在活動剪刀體的后端，彈簧設(shè)置在固定剪刀體、活動剪刀體之間的設(shè)置，通過特制剪刀將水果剪下，提高采摘效率，節(jié)省了人力，同時避免損傷水果;通過輸料筒為圓筒狀的布袋，且輸料筒的頂端套入固定安裝在接料斗的底部，輸料筒的底部套入固定安裝在自動打包機的頂部的設(shè)置，通過布袋進(jìn)行運輸，保護(hù)效果好，防止水果磕碰，減少了水果的破損。

三、總結(jié)

通過對智能水果采裝運一體機的改進(jìn)，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，采用伸縮桿的設(shè)計可以完全代替工人通過爬梯來采摘水果所帶來的不便，并且可根據(jù)果樹的高低自動調(diào)節(jié)，靈活方便，安全系數(shù)高，降低安全隱患，同時減少工人工作量，提高采摘效率，減少了水果的破損的優(yōu)點，從而有效地解決了現(xiàn)有的問題和不足，具有極大的推廣價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙松年.現(xiàn)代設(shè)計方法[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.

[2]王勛成.有限元基本原理與數(shù)值方法[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998.

[3]易文星.機械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制分析[J].低碳世界，2017（06）.

[4]孟兆生，岳彩霞，孫建華，刁國強，周英鴻，王亮，郭凡.工程訓(xùn)練中心應(yīng)對工程教育專業(yè)認(rèn)證的策略與思考[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報，2018（03）.

作者簡介：閆亞龍（1996-），漢族，甘肅定西人，本科，學(xué)生，研究方向：石油工程。