ES1322857U - Manipulador de recogida de fruta - Google Patents

Abstract

Un manipulador de recogida de fruta, que comprende una base que soporta una viga principal giratoria axialmente, así como una viga adicional montada sobre guías fijadas en la viga principal y capaz de desplazarse a lo largo de dichas guías paralelamente a la viga principal bajo la acción de un accionamiento eléctrico que contiene un tornillo de avance y una tuerca fijados en la viga adicional; mientras que los extremos de la viga principal y de la viga adicional están equipados con pinzas para fruta, que alojan electrodos de un sensor de alta frecuencia utilizado para detectar la fruta que se va a recoger; es más, dichas guías se instalan de forma que permitan crear un espacio entre las pinzas para fruta y la guía más próxima a ellas; además, entre la viga adicional y dicha tuerca está instalado un resorte para controlar la relación de compresión de la fruta.

Description

DESCRIPCIÓN

MANIPULADOR DE RECOGIDA DE FRUTA

Campo de la invención

La invención se refiere a equipos agrícolas, en concreto a manipuladores con pinzas para la recolección de fruta.

Técnica anterior

Se conocen varios diseños de manipuladores de recogida de fruta.

Existe la patente de modelo de utilidad CN203317431, con fecha de publicación 04-12 2013, IPC A01D46/30, que divulga un diseño de manipulador que comprende una base, un accionamiento eléctrico, un tornillo de avance, un mecanismo de paralelogramo y pinzas. Se utiliza un sensor de presión para controlar la fuerza de agarre.

La patente de modelo de utilidad CN215968806, con fecha de publicación 08-03-2022, IPC A01D46/30, describe el diseño de un manipulador de recogida de fruta con accionamientos que incluyen tornillos de avance para mover dos piezas de sujeción opuestas.

Se conoce la patente de invención CN105922254, con fecha de publicación 07-09-2016, CIP B25J13/08, que divulga el diseño de un manipulador accionado eléctricamente. Sus motores eléctricos hacen girar tornillos de avance, mientras que las tuercas instaladas en las pinzas ponen a estas últimas en movimiento.

El diseño anterior es el más parecido al caso que nos ocupa.

Divulgación de la invención

El resultado técnico conseguido en la presente invención es una menor probabilidad de que se produzcan daños en la fruta al manejar el manipulador sin sacrificar la eficacia operativa del dispositivo.

Un manipulador de recogida de fruta incluye una base que lleva una viga principal giratoria axialmente, así como una viga adicional montada sobre guías fijadas en la viga principal y capaz de desplazarse a lo largo de dichas guías paralelamente a la viga principal bajo la acción de un accionamiento eléctrico que contiene un tornillo de avance y una tuerca fijados en la viga adicional. Los extremos de las vigas principales y adicionales están equipados con pinzas para frutas. Las pinzas para fruta llevan electrodos de un sensor de alta frecuencia para detectar fruta. Aparte, dichas guías se instalan de manera que sea posible la creación de un cierto espacio entre las pinzas para fruta y la guía más cercana; además, está instalado un resorte entre la viga adicional y dicha tuerca para controlar la relación de compresión de la fruta.

Además, la tuerca del accionamiento eléctrico se fija en la viga adicional de forma que permita su desplazamiento a lo largo del eje del tornillo de avance; el resorte de control de la relación de compresión de la fruta está elaborado en forma de resorte de compresión, y la viga adicional está equipada con un sensor de desplazamiento de la tuerca.

Es más, se instala un accionamiento eléctrico adicional en la base para permitir un giro axial de la viga principal de hasta 360°.

También, el sensor de detección de fruta de alta frecuencia tiene dos electrodos de contacto, cada una montado en una pinza para fruta correspondiente, estando conectados dichos electrodos a un emisor de alta frecuencia y a un circuito de medición de la impedancia de la fruta, y pueden desplazarse al entrar en contacto con una fruta.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una vista general del manipulador de recogida de fruta.

La Fig. 2 muestra una sección transversal parcial del manipulador a lo largo del tornillo de avance en su posición inicial.

La Fig. 3 muestra una sección transversal parcial del manipulador a lo largo del tornillo de avance cuando una fruta se introduce entre las pinzas.

La Fig. 4 muestra una vista lateral del manipulador.

La Fig. 5 muestra el manipulador en su posición inicial.

La Fig. 6 muestra el manipulador en la posición de sujeción de la fruta.

Realizaciones de la invención

El manipulador (Fig. 1) incluye una base 1 sobre la que se fija una viga principal 2. La viga principal 2 contiene guías 4, en las que se instala una viga adicional 3 paralela a la viga principal 2. En la viga principal 2 (Fig. 1 - Fig. 2) hay un accionamiento eléctrico 5 en forma de motor eléctrico, al que están fijados un tornillo de avance roscado 6 y una tuerca 7. La tuerca 7 montada sobre una viga adicional 3 es capaz de desplazarse con respecto al eje del tornillo de avance y descansa sobre una barra de soporte 14. El resorte de control de la relación de compresión de la fruta está elaborado en forma de resorte de compresión 8 y está instalado entre la tuerca 7 y la viga adicional 3. En su posición inicial, la tuerca 7 junto con la barra de soporte 14 es presionada hacia fuera más allá de los límites de la viga adicional 3 por el resorte 8, siendo registrada esta posición de la tuerca 7 por el sensor 9. El sensor 9 del desplazamiento de la tuerca 7 puede estar representado por un sensor capacitivo, óptico, inductivo o de efecto Hall. Para proteger la fruta 17 de una compresión excesiva, se usa un limitador 15 adicional, que está montado en los extremos de la barra de soporte 14 que sobresalen de las ranuras de la viga adicional 3 y en el espacio entre la viga principal 2 y la viga adicional 3.

Los extremos de la viga principal 2 y de la viga adicional 3 están equipados con pinzas para fruta 10 en forma de copa. Las pinzas para fruta 10 alojan electrodos de contacto 12 de un sensor de detección de fruta de alta frecuencia. Los electrodos de contacto 12 están conectados a un emisor de alta frecuencia y a un circuito de medición de la impedancia de la fruta (que no se muestra en las Figuras) y se desplazan al entrar en contacto con la fruta 17. El sensor de alta frecuencia detecta la presencia de una fruta basándose en la impedancia medida mediante señales de frecuencia ultraalta (840-960 MHz). La impedancia de la fruta, por ejemplo, manzanas, medida a estas frecuencias difiere significativamente de la de las ramas u hojas de los árboles, que permite una detección fiable de la fruta. Los electrodos 12 del sensor de alta frecuencia son capaces de desplazarse hacia las pinzas 10 al entrar en contacto con la fruta 17.

Las guías 4 situadas entre la viga principal 2 y la viga adicional 3 pueden crear un espacio 11 entre las pinzas para fruta 10 y la guía 4 más cercana. La presencia del espacio 11 reduce la posibilidad de dañar la fruta 17 si el sistema de orientación del manipulador comete un error en la medición de la distancia a la fruta. En este caso, la fruta llega al espacio 11 y evita los daños por las piezas del manipulador, por ejemplo, la guía 4.

Una característica distintiva del diseño del manipulador es la capacidad de la viga principal 2 de girar axialmente con respecto a la base 1 mediante un accionamiento eléctrico adicional 13 y un mecanismo de rotación 16.

El sistema para guiar y orientar el manipulador hacia la fruta no se considera en esta realización y no se muestra en las Figuras. Un sistema de este tipo puede basarse en principios establecidos utilizando sensores ópticos, ultrasónicos y de otros tipos.

El manipulador de recogida de fruta funciona de la siguiente manera: El sistema de guiado y orientación del manipulador lo lleva a la fruta 17 (Fig. 5). Los electrodos 12 del sensor de alta frecuencia tocan una fruta, y el circuito de medición de la impedancia de la fruta concluye que la fruta se ha metido entre las pinzas 10 con forma de copa. El sistema de control del manipulador pone en marcha el accionamiento eléctrico 5 y la viga adicional 3, debido a la transmisión mecánica "tornillo de avance 6 -- tuerca 7" se cierra sobre la viga principal 2 (Fig. 3 - Fig. 6). La viga 3 adicional comienza a moverse bajo la presión de la tuerca 7 transmitida a través del resorte de compresión 8. En ese momento, la fruta es comprimida por las pinzas 10, surge resistencia al movimiento haciendo que la viga 3 adicional se detenga, mientras que el tornillo de avance 6 sigue girando la tuerca 7, comprimiendo de este modo el resorte 8 hasta que se pierda el contacto entre el sensor de desplazamiento 9 y la tuerca 7. El accionamiento eléctrico 5 se detiene, y la fruta se agarra entre las pinzas 10 con una fuerza adecuada para no dañar la fruta 17. El tallo de la fruta, por ejemplo manzana, se desprende como consecuencia del giro axial de la viga principal 2 en un ángulo determinado de hasta 360°, que es accionado por el accionador eléctrico 13 adicional, junto con el movimiento del manipulador, por ejemplo, hacia atrás. Seguidamente, las pinzas 10 del manipulador se liberan en la zona de descarga de fruta.

Aplicabilidad industrial

Un manipulador de este tipo es fácil de fabricar, eficiente y proporciona una manipulación cuidadosa de la fruta en cada fase de la recolección, desde el momento en que el manipulador apunta a la fruta hasta el momento en que la fruta se descarga del manipulador.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un manipulador de recogida de fruta, que comprende una base que soporta una viga principal giratoria axialmente, así como una viga adicional montada sobre guías fijadas en la viga principal y capaz de desplazarse a lo largo de dichas guías paralelamente a la viga principal bajo la acción de un accionamiento eléctrico que contiene un tornillo de avance y una tuerca fijados en la viga adicional; mientras que los extremos de la viga principal y de la viga adicional están equipados con pinzas para fruta, que alojan electrodos de un sensor de alta frecuencia utilizado para detectar la fruta que se va a recoger; es más, dichas guías se instalan de forma que permitan crear un espacio entre las pinzas para fruta y la guía más próxima a ellas; además, entre la viga adicional y dicha tuerca está instalado un resorte para controlar la relación de compresión de la fruta.

2. El manipulador según la reivindicación 1, en donde la tuerca del accionamiento eléctrico está fijada en la viga adicional de manera que permite su desplazamiento axial a lo largo del tornillo de avance; mientras que el resorte de control de la relación de compresión de la fruta está elaborado en forma de resorte de compresión; además, la viga adicional está equipada con un sensor para detectar el desplazamiento de la tuerca.

3. El manipulador según la reivindicación 1, en donde un accionamiento eléctrico adicional está instalado en la base para permitir un giro axial de la viga principal en un ángulo de hasta 360°.

4. El manipulador según la reivindicación 1, en donde el sensor de detección de fruta de alta frecuencia comprende dos electrodos de contacto, cada uno de los cuales está montado en la pinza para fruta correspondiente y ambos están conectados a un emisor de alta frecuencia y a un circuito de medición de la impedancia de la fruta; es más, dichos electrodos son capaces de desplazarse al entrar en contacto con la fruta.