本發(fā)明屬于機械設備技術領域，具體涉及一種手持式物體摘擰裝置，通過電機驅動套筒的旋轉能夠快速實現(xiàn)發(fā)光、發(fā)熱、帶電的硬質物體的裝設或者帶有毛刺的果實的摘收。

背景技術：
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隨著人口老齡化現(xiàn)象的日趨嚴重和人工成本的費用增加，人工摘收大面積果實的模式的弊端越來越大，果實自動化摘收的已成為必然的發(fā)展趨勢；中國專利201620866229.8公開的一種果實摘收器包括支撐桿、網兜、無線攝像裝置和割刀，支撐桿的一端傾斜設置有一鋼圈，網兜套設在鋼圈上，在鋼圈的周圍還設置有齒狀割刀，無線攝像裝置包括紅外線燈、攝像鏡頭、無線發(fā)射器、處理模塊、顯示裝置和電源A，顯示裝置包括殼體、顯示屏、無線接收器、中心處理器、電源B、連接桿和頭箍，殼體通過連接桿與頭箍相連；中國專利201510283450.0公開的一種液壓式果實摘收設備包括傳送帶、支架、液壓缸和采集裝置，在工作臺上設有傳送帶和支架，采集裝置包括采集袋、袋口支架和收割刀，袋口支架外支架和內支架，內支架可以為一字形、Y字形或者X字形，且位于外支架內側與外支架固定連接，收割刀位于內支架的正下方，且通過轉軸與內支撐架活動連接，在收割刀上設有若干刀片，在袋口支架底部設有采集袋，第一液壓缸的一端與支架連接，另一端與采集裝置連接，第二液壓缸一端與支架連接，另一端與第一液壓缸連接；中國專利201620787337.6公開的一種林業(yè)用果實摘收器包括支撐桿，支撐桿為伸縮機構，支撐桿上端設置有夾持爪A，支撐桿與夾持爪B之間為鉸接連接，夾持爪A、夾持爪B的夾持面上分別設置有防滑凸塊，夾持爪B端部與擺動桿端部連接，擺動桿與支撐桿之間為鉸接連接，擺動桿與支撐桿之間設置有回復彈簧；中國專利201610465414.0公開的一種便捷式果實摘收裝置包括框體，框體的底部固定連接有果袋網，并且框體底部的一側固定連接有頂桿，頂桿遠離框體的一端螺紋連接有連接桿，并且連接桿的底部螺紋連接有底桿，框體的一側面固定連接有引線輪裝置，框體內壁的一側面固定連接有固定彈簧，并且固定彈簧遠離框體的一端固定連接有連接板，連接板的一側面固定連接有刀柄，并且刀柄遠離連接板的一側面固定連接有刀刃，框體的內壁且遠離固定彈簧的一側面固定連接有固定板；中國專利201620077723.6公開的一種便捷式果實摘收裝置包括伸縮桿、剪刀、線筒和拉扣，拉扣安裝在線筒下端，剪刀上設置有第一線孔和第一彈簧，第一彈簧與兩個握柄相連，伸縮桿上設置有第二線孔、第二彈簧、卡銷和第三線孔，第二線孔位于伸縮桿的上端，第二彈簧和用于固定的卡銷相連，伸縮桿的下端設置有第三線孔，剪刀安裝在伸縮桿頂端，線筒安裝在伸縮桿底端；以上專利產品均存在功能單一的問題，只能摘收水果；因此，研發(fā)設計一種結構簡單、操作靈活和功能多樣的手持式物體摘擰裝置，能夠快速實現(xiàn)發(fā)光、發(fā)熱、帶電的硬質物體的裝設或者帶有毛刺的果實的摘收，具有現(xiàn)實的社會和經濟效益，推廣應用前景廣闊。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，研發(fā)設計一種結構簡單、操作靈活和功能多樣的手持式物體摘擰裝置，能夠裝設發(fā)光、發(fā)熱、帶電的硬質物體或者摘收帶有毛刺的果實。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的手持式物體摘擰裝置的主體結構包括操作手柄、控制電路板、電源開關、調速開關、轉向開關、導線、電池、電機、把手、外套筒、障礙彈片、U形轉子、內套筒、旋轉圈槽、旋轉圈、緊固圈孔、緊固圈、凸起片和保護層；內空式圓柱形結構的操作手柄的內部設置有控制電路板，操作手柄的外部并列設置有按壓式結構的電源開關、調速開關和轉向開關，控制電路板分別與電源開關、調速開關和轉向開關電連接，操作手柄通過螺旋式結構的導線與電池電連接，電池通過導線與電機的底端電連接，電池和電機均設置在內空式圓柱形結構的把手中，把手的頂端與喇叭狀內空式U形結構的外套筒固定連接，外套筒的上部內側設置有障礙彈片，電機的頂端通過U形轉子與內空式U形結構的內套筒機械傳動式連接，內套筒的頂端外側開設有矩形結構的旋轉圈槽，旋轉圈槽中設置有環(huán)狀結構的旋轉圈，內套筒的上部開設有矩形結構的緊固圈孔，內套筒的上部內側與帶狀結構的緊固圈的一端固定連接，緊固圈穿過緊固圈孔到達外套筒與內套筒之間的空隙，緊固圈的另一端設置有凸起片，凸起片與障礙彈片接觸并相互作用，緊固圈的內壁設置有帶狀結構的保護層，保護層的上下兩側分別沿著緊固圈的外側伸出5-8cm；電機、外套筒、U形轉子和內套筒的中軸線均在同一直線上；外套筒的直徑比內套筒的直徑大2-3cm，緊固圈孔的寬度比保護層的寬度大0.8-1cm；各部件共同配合構成手持式物體摘擰裝置，能夠握持或施擰不便于手部直接接觸的物體。

本發(fā)明涉及的操作手柄為橡膠或塑料的絕緣材料，便于手部握持和操作，保證操作的安全性；控制電路板上集成有電源模塊、速度調節(jié)模塊和轉向調節(jié)模塊，電源模塊控制電源開關的運行，速度調節(jié)模塊控制調速開關的運行，轉向調節(jié)模塊控制轉向開關的運行，控制電路板能夠控制電機的開關、調速和轉向；電源開關的按壓能夠使控制電路板控制電機的開關；調速開關的按壓能夠使控制電路板控制電機的轉速；轉向開關的按壓能夠使控制電路板控制電機的轉向；導線的外部包覆絕緣層，具有伸縮功能；電池采用鋰離子充電電池；電機為調速電動機；把手的外部包覆有橡膠層，把手的弧度符合人體工程學，便于人手的握持，增加舒適度，減少疲勞感；外套筒的材質為硬質塑料；障礙彈片的材質為橡膠、塑料或彈性金屬；U形轉子的材質為鐵，有足夠的硬度支持內套筒的旋轉；內套筒的材質為硬質塑料，內套筒的U形底部設置有軟質塑料的緩沖墊，緩沖墊用以緩沖被握持物體落入內套筒的內部的應力，避免物體受到損傷；旋轉圈槽的寬度為2-3mm，旋轉圈槽的寬度比旋轉圈的寬度大，以使旋轉圈在旋轉圈槽內自由轉動，旋轉圈具有軸承的支撐旋轉體作用；旋轉圈的材質為不銹鋼，旋轉圈支撐內套筒的旋轉；緊固圈孔的寬度比緊固圈的寬度大1-2cm；緊固圈和凸起片均為鋁片或鋼片的韌性材料；凸起片靠近緊固圈孔的一側具有弧度，凸起片遠離緊固圈孔的一側沒有弧度，以使緊固圈在電機正向旋轉時連續(xù)正向旋轉，緊固圈在電機反向旋轉時只能反向旋轉一周；保護層的材質為塑料、海綿或橡膠制品，用于保護被握持物體的完整性。

本發(fā)明涉及的手持式物體摘擰裝置實現(xiàn)物體摘擰的工藝過程包括包套物體、旋擰物體、釋放物體和收集物體共四個步驟：

(1)、包套物體：一只手握持操作手柄，另一只手握持把手，按壓電源開關為電機通電，將外套筒的喇叭口接近物體，然后將物體套在內套筒中，按壓轉向開關控制電機正向旋轉，電機帶動內套筒正向旋轉，內套筒同時帶動旋轉圈和緊固圈正向旋轉，當障礙彈片與緊固圈上的凸起片接觸時，緊固圈收縮并包緊物體，實現(xiàn)物體的包套；

(2)、旋擰物體：電機繼續(xù)帶動內套筒、旋轉圈和緊固圈正向旋轉并擰緊或擰松物體或擰斷物體與其他物體的連接，根據擰緊、擰松或擰斷物體的難易程度通過按壓調速開關能夠控制電機的轉速實現(xiàn)物體的旋擰；

(3)、釋放物體：再次按壓轉向開關控制電機反向旋轉，在凸起片的作用下，電機帶動內套筒、旋轉圈和緊固圈反向旋轉一周后停止旋轉，障礙彈片與緊固圈上的凸起片再次接觸時緊固圈放張并松開物體，實現(xiàn)果實的釋放；

(4)、收集物體：擰斷的物體落入內套筒中，物體在旋擰、釋放和收集過程中，物體表面在保護層和內套筒的緩沖墊的保護下完整無缺，倒置內套筒，實現(xiàn)物體的收集。

本發(fā)明涉及的手持式物體摘擰裝置適用于裝設發(fā)光、發(fā)熱、帶電的硬質物體或者摘收帶有毛刺的果實；外套筒和內套筒的外形尺寸根據用途選取。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用絕緣材質的操作手柄、符合人體工程學的把手和伸縮式結構的導線、具有控制功能的控制電路板、可調速的電機、設置有緩沖墊的內套筒、具有支撐內套筒旋轉的旋轉圈以及限制內套筒反向旋轉周數的凸起片和障礙彈片構成手持式物體摘擰裝置，主要部件采用塑料材質，重量輕，便于手部握持和操作，保證操作的安全性，增加舒適度，減少疲勞感；緩沖墊用以緩沖被握持物體落入內套筒的內部的應力，避免物體受到損傷；其結構簡單，操作方便，摘擰效率高，使用環(huán)境友好，易于推廣使用。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的主體結構原理示意圖。

圖2為本發(fā)明涉及的障礙彈片的結構原理示意圖。

圖3為本發(fā)明涉及的內套筒的結構原理示意圖。

圖4為本發(fā)明涉及的緊固圈的結構原理示意圖。

圖5為本發(fā)明實現(xiàn)物體摘擰的流程框圖。

具體實施方式：

下面結合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例：

本實施例涉及的手持式物體摘擰裝置的主體結構包括操作手柄1、控制電路板2、電源開關3、調速開關4、轉向開關5、導線6、電池7、電機8、把手9、外套筒10、障礙彈片11、U形轉子12、內套筒13、旋轉圈槽14、旋轉圈15、緊固圈孔16、緊固圈17、凸起片18和保護層19；內空式圓柱形結構的操作手柄1的內部設置有控制電路板2，操作手柄1的外部并列設置有按壓式結構的電源開關3、調速開關4和轉向開關5，控制電路板2分別與電源開關3、調速開關4和轉向開關5電連接，操作手柄1通過螺旋式結構的導線6與電池7電連接，電池7通過導線6與電機8的底端電連接，電池7和電機8均設置在內空式圓柱形結構的把手9中，把手9的頂端與喇叭狀內空式U形結構的外套筒10固定連接，外套筒10的上部內側設置有障礙彈片11，電機8的頂端通過U形轉子12與內空式U形結構的內套筒13機械傳動式連接，內套筒13的頂端外側開設有矩形結構的旋轉圈槽14，旋轉圈槽14中設置有環(huán)狀結構的旋轉圈15，內套筒13的上部開設有矩形結構的緊固圈孔16，內套筒13的上部內側與帶狀結構的緊固圈17的一端固定連接，緊固圈17穿過緊固圈孔16到達外套筒10與內套筒13之間的空隙，緊固圈17的另一端設置有凸起片18，凸起片18與障礙彈片11接觸并相互作用，緊固圈17的內壁設置有帶狀結構的保護層19，保護層19的上下兩側分別沿著緊固圈17的外側伸出5-8cm；電機8、外套筒10、U形轉子12和內套筒13的中軸線均在同一直線上；外套筒10的直徑比內套筒13的直徑大2-3cm，緊固圈孔16的寬度比保護層19的寬度大0.8-1cm；各部件共同配合構成手持式物體摘擰裝置，實現(xiàn)不便于手部直接接觸物體的握持或摘擰。

本實施例涉及的操作手柄1為橡膠或塑料的絕緣材料，便于手部握持和操作，保證操作的安全性；控制電路板2上集成有電源模塊、速度調節(jié)模塊和轉向調節(jié)模塊，電源模塊控制電源開關3的運行，速度調節(jié)模塊控制調速開關4的運行，轉向調節(jié)模塊控制轉向開關5的運行，控制電路板2能夠控制電機8的開關、調速和轉向；電源開關3的按壓能夠使控制電路板2控制電機8的開關；調速開關4的按壓能夠使控制電路板2控制電機8的轉速；轉向開關5的按壓能夠使控制電路板2控制電機8的轉向；導線6的外部包覆絕緣層，具有伸縮功能；電池7采用鋰離子充電電池；電機8為調速電動機；把手9的外部包覆有橡膠層，把手9的弧度符合人體工程學，便于人手的握持，增加舒適度，減少疲勞感；外套筒10的材質為硬質塑料；障礙彈片11的材質為橡膠、塑料或彈性金屬；U形轉子12的材質為鐵，有足夠的硬度支持內套筒13的旋轉；內套筒13的材質為硬質塑料，內套筒13的U形底部設置有軟質塑料的緩沖墊，緩沖墊用以緩沖被握持物體落入內套筒13的內部的應力，避免物體受到損傷；旋轉圈槽14的寬度為2-3mm，旋轉圈槽14的寬度比旋轉圈15的寬度大，以使旋轉圈15在旋轉圈槽14內自由轉動，旋轉圈15具有軸承的支撐旋轉體作用；旋轉圈15的材質為不銹鋼，旋轉圈15支撐內套筒13的旋轉；緊固圈孔16的寬度比緊固圈17的寬度大1-2cm；緊固圈17和凸起片18均為鋁片或鋼片的韌性材料；凸起片18靠近緊固圈孔16的一側具有弧度，凸起片18遠離緊固圈孔16的一側沒有弧度，以使緊固圈17在電機8正向旋轉時連續(xù)正向旋轉，緊固圈17在電機8反向旋轉時只能反向旋轉一周；保護層19的材質為塑料、海綿或橡膠制品，用于保護被握持物體的完整性。

本實施例涉及的手持式物體摘擰裝置實現(xiàn)物體摘擰的工藝過程包括包套物體、旋擰物體、釋放物體和收集物體共四個步驟：

(1)、包套物體：一只手握持操作手柄1，另一只手握持把手9，按壓電源開關3為電機8通電，將外套筒10的喇叭口接近物體，然后將物體套在內套筒13中，按壓轉向開關5控制電機8正向旋轉，電機8帶動內套筒13正向旋轉，內套筒13同時帶動旋轉圈15和緊固圈17正向旋轉，當障礙彈片11與緊固圈17上的凸起片18接觸時，緊固圈17收縮并包緊物體，實現(xiàn)物體的包套；

(2)、旋擰物體：電機8繼續(xù)帶動內套筒13、旋轉圈15和緊固圈17正向旋轉并擰緊或擰松物體或擰斷物體與其他物體的連接，根據擰緊、擰松或擰斷物體的難易程度通過按壓調速開關4能夠控制電機8的轉速實現(xiàn)物體的旋擰；

(3)、釋放物體：再次按壓轉向開關5控制電機8反向旋轉，在凸起片18的作用下，電機8帶動內套筒13、旋轉圈15和緊固圈17反向旋轉一周后停止旋轉，障礙彈片11與緊固圈17上的凸起片18再次接觸時緊固圈17放張并松開物體，實現(xiàn)果實的釋放；

(4)、收集物體：擰斷的物體落入內套筒13中，物體在旋擰、釋放和收集過程中，物體表面在保護層19和內套筒13的緩沖墊的保護下完整無缺，倒置內套筒13，實現(xiàn)物體的收集。

本實施例涉及的手持式物體摘擰裝置適用于裝設發(fā)光、發(fā)熱、帶電的硬質物體或者摘收帶有毛刺的果實，例如裝設或摘取燈泡或摘收板栗和菠蘿；外套筒10和內套筒13的外形尺寸根據用途選取。