CN102124867B - 一种油茶果采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油茶果采摘机，属于油茶果采摘设备领域，为了解决现有油茶果大多采用人工采摘，劳动强度大，效率低的问题，该油茶果采摘机包括机架，驱动该机架移动的底盘行驶系统，所述机架上装有采摘臂，该采摘臂上装有采摘头，该采摘头一侧设有输料管，该输料管的一端与一装在机架上的用于临时存放油茶果的吸料机构相连。本发明操作方便，可实现满足要求的范围内的采摘运动，工作效率高，机构间协调性能良好，特别是采用电液一体化控制，集成度高，控制方便，实用性强很强，可为油茶果种植的推广提供技术支持，代替人工采摘。

Description

一种油茶果采摘机

技术领域

 本发明涉及一种油茶果采摘机，属于油茶果采摘设备领域。

背景技术

油茶是植物油重要的优质原料，其收获具有极强的季节性，长期以来，各油茶种植场绝大部分依靠人工收割油茶，劳动强度大，效率低。在现有技术中，我国一直未能解决这个问题，油茶采摘机的研制才刚刚起步，在国外有油茶采摘机问世，虽然机构自动化程度和工作效率较高，然而机构太复杂，而且成本太高，不适合中国的现状。我国油茶采摘机仍需加大力度研制。

部分用于油茶的采摘机械，在采摘过程中，采摘机不能固定在一地点而采摘较大面积的树表面，采摘位置不能任意达到，遇到这种情况时，往往会造成漏摘而同样需要人工摘取，影响采摘效率。

发明内容

针对现有油茶收割劳动强度大，效率低；部分油茶的采摘机械采摘过程中采摘机不能固定在一地点而采摘较大面积的树表面，采摘位置不能任意达到的缺陷，本发明旨在提供一种采摘范围合理、漏摘率小、采摘效率高、操作方便、实用性强、机构间协调性能良好的油茶果采摘机。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种油茶果采摘机，包括机架，驱动该机架移动的底盘行驶系统，其结构特点是，所述机架上装有采摘臂，该采摘臂上装有采摘头，该采摘头一侧设有输料管，该输料管的一端与一装在机架上的用于临时存放油茶果的吸料机构相连。

所述机架上装有为底盘行驶系统提供动力的柴油机，以及为油茶果采摘机提供电力的发电机和电瓶。

在本发明中，所述采摘臂的结构为，包括通过采摘臂座装在所述机架上的旋转臂,该旋转臂的上端铰接有主臂,该主臂上端铰接有副臂，一端铰接在主臂上端的副臂的另一端铰接有采摘头座，一端铰接在副臂上的采摘头座的另一端铰接有用于安装采摘头的采摘头架；

所述旋转臂上部装有倾斜的斜拉杆，该斜拉杆另一端铰接一主臂长拉杆，该主臂长拉杆的另一端与一副臂长拉杆的一端铰接，该主臂长拉杆和副臂长拉杆的铰接结合处与一摇杆的一端铰接,所述主臂和副臂的铰接结合处与该摇杆的另一端铰接，所述副臂长拉杆的另一端铰接在所述采摘头座上；

所述旋转臂上设有可驱动主臂相对旋转臂转动的旋转臂液压缸，所述主臂上设有可驱动副臂相对主臂转动的主臂液压缸，所述采摘头座上设有可驱动采摘头架相对采摘头座转动的采摘头液压缸。

所述机架上装有为旋转臂液压缸，主臂液压缸和采摘头液压缸提供液压动力的液压系统，该液压系统由装在机架上的电气控制柜和控制系统控制。

所述液压系统为开式液压系统，最高压力为14Mpa。

所述斜拉杆、主臂、摇杆和主臂长拉杆构成平行四边形机构；所述副臂、摇杆、副臂长拉杆和采摘头座构成平行四边形机构。

所述旋转臂一侧设有驱动旋转臂旋转的动力装置，该动力装置的结构为，所述采摘臂座上装有液压马达，该液压马达通过减速机和一对齿轮副驱动旋转臂转动。

在本发明中，所述吸料机构的结构为，包括用于临时存放油茶果的料箱体，所述料箱体的上部一端设有与料箱体连通的风机接口，该料箱体的上部另一端设有与料箱体连通的进料口，该料箱体的下部一端设有用于放料的出料口；所述进料口与用于将油茶果输送到料箱体内的管道相连，所述风机接口上连接有风机。

所述料箱体包括上料箱和下料箱，该上料箱与下料箱之间有一个控制油茶果从上料箱输送到下料箱的落料机构；所述风机接口靠向进料口一侧设有防止杂物通过风机接口进入风机的扫叶机构；所述扫叶机构靠向进料口一侧设有挡板。

所述出料口上方设有控制出料口放料的放料机构。

该油茶果采摘机包括履带式的底盘，以及固定在底盘机架上的采摘臂、液压系统、吸料机构、电气控制柜、柴油机、发电机、电瓶，控制系统等。该机上的采摘臂由主臂、副臂、采摘头，旋转臂等组成，通过液压缸及液压马达的驱动，能实现一定的空间运动，并满足采摘的要求，采摘臂的工作范围见摘要附图。该液压系统为开式液压系统，设计最高压力为14Mpa，功率在10KW左右。该机器上的吸料机构完全自主设计，它由两个料箱、风机、两个放料门、拦网等组成，风机抽气形成局部真空，把料从采摘头处吸到上料箱中，遇到拦网后落到上料箱底部，当上放料门打开，料便落到下料箱中，当下放料门打开，料便落入贮存袋中。用两个料箱，两张放料门是为了保证空间始终是密闭的，从而使吸料过程可以连续进行，两张放料门通过时间继电器控制可以间断的自动开和闭，其中一张门打开时，另一张是关闭的。本机器液压系统采用的都是电磁阀，是通过电的方式来控制阀，所以有一个电气集成柜，同时还有发电机和两组24v的电瓶。本机的全部动力由一个23KW的柴油机提供。

所述用于油茶果采摘的采摘机，其特征在于，所述采摘臂运动范围合理，与要求的采摘空间相符。

所述用于油茶果采摘的采摘机，其特征在于，所述液压系统为开式液压系统，设计最高压力为14Mpa，功率在10KW左右其控制采用电控，操纵和安装非常方便。

所述吸料机构优选由两个料箱、风机、两个放料门、拦网等组成，风机抽气形成局部真空，把料从采摘头处吸到上料箱中，遇到拦网后落到上料箱底部，当上放料门打开，料便落到下料箱中，当下放料门打开，料便落入贮存袋中。用两个料箱，两张放料门是为了保证空间始终是密闭的，从而使吸料过程可以连续进行，两张放料门通过时间继电器控制可以间断的自动开和闭，其中一张门打开时，另一张是关闭的。

所述用于油茶果采摘的采摘机，其特征在于，所述所有部件都固定在底盘机架上。

油茶果采摘的采摘机工作时，由柴油机提供全部动力，通过电控制液压缸和液压马达，从而驱动采摘臂和吸料机构运转。各部件之间的协调很好，速度匹配很合理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明安装操作方便，可实现满足要求的范围内的采摘运动，工作效率高，机构间协调性能良好，特别是采用电液一体化控制，集成度高，控制方便，实用性很强，可为油茶果种植的推广提供技术支持，代替人工采摘。

附图说明

图1 是本发明一种实施例的结构原理图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明所述采摘臂的结构原理图；

图4是本发明所述吸料机构的结构原理图。

在图1中：

1—采摘臂，        2—输料管，     3—柴油机，

4—螺栓螺母，      8—发电机，     9—双联齿轮泵，

10—液压系统，    11—吸料机构，   12—螺栓螺母，

16—螺栓螺母，    20—齿轮泵架     21— 控制系统，

22—电气控制柜，  23—底盘行驶系统，24—电瓶，

25—机架，        26—电路总开关，  31—风机接口，  

32—放料机构，    33—出料口，      34—扫叶机构， 

35—挡板，        36—进料口，      37—上料箱，

38—落料机构，    39—下料箱。      43—采摘臂座，    

46—减速器，      47—小齿轮，      48—大齿轮，

49-旋转臂，       50—斜拉杆，      51—主臂长拉杆

52—主臂，        53—摇杆，        54—副臂长拉杆，

55—副臂，        56—采摘头座，    57—采摘头架，

58—采摘头，      59—采摘头液压缸，60—副臂摇杆，

61—主臂摇杆，    62—主臂液压缸，  63—旋转臂液压缸。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

一种油茶果采摘机，如图1和2所示，包括机架25，驱动该机架25移动的底盘行驶系统23，以及固定在机架25上的采摘臂1、液压系统10、吸料机构11、电气控制柜22、为底盘行驶系统23提供动力的柴油机3、为油茶果采摘机提供电力的发电机8和电瓶24、以及控制系统21等组成。所述机架25上装有采摘臂1，该采摘臂1上装有采摘头27，该采摘头27一侧设有输料管2，该输料管2的一端与一装在机架25上的用于临时存放油茶果的吸料机构11相连。

如图3所示，所述采摘臂1的结构为，包括通过采摘臂座43装在所述机架25上的旋转臂49,该旋转臂49的上端铰接有主臂52,该主臂52上端铰接有副臂55，一端铰接在主臂52上端的副臂55的另一端铰接有采摘头座56，一端铰接在副臂55上的采摘头座56的另一端铰接有用于安装采摘头58的采摘头架57；所述旋转臂9上部装有倾斜的斜拉杆50，该斜拉杆50另一端铰接一主臂长拉杆51，该主臂长拉杆51的另一端与一副臂长拉杆54的一端铰接，该主臂长拉杆51和副臂长拉杆54的铰接结合处与一摇杆53的一端铰接,所述主臂52和副臂55的铰接结合处与该摇杆53的另一端铰接，所述副臂长拉杆54的另一端铰接在所述采摘头座56上；所述旋转臂49上设有可驱动主臂52相对旋转臂49转动的旋转臂液压缸63，所述主臂52上设有可驱动副臂55相对主臂52转动的主臂液压缸62，所述采摘头座56上设有可驱动采摘头架57相对采摘头座56转动的采摘头液压缸59。

所述机架25上装有为旋转臂液压缸63，主臂液压缸62和采摘头液压缸59提供液压动力的液压系统10，该液压系统10由装在机架25上的电气控制柜22和控制系统21控制。

所述液压系统10为开式液压系统，最高压力为14Mpa。

所述斜拉杆50、主臂52、摇杆53和主臂长拉杆51构成平行四边形机构；所述副臂55、摇杆53、副臂长拉杆54和采摘头座56构成平行四边形机构。

所述旋转臂49一侧设有驱动旋转臂49旋转的动力装置，该动力装置的结构为，所述采摘臂座43上装有液压马达42，该液压马达42通过减速机46和一对齿轮副驱动旋转臂9转动。

所述采摘臂座43上装有可绕自身轴线旋转270度的旋转臂49，旋转臂49是有液压马达42通过蜗轮蜗杆减速机46以及小齿轮47和大齿轮48啮合传动来驱动的，所述旋转臂49上装有主臂52，主臂52与旋转臂49在上端为铰接，主臂52上铰接有副臂55，副臂55与采摘头座56铰接，采摘头座56与采摘头架57也为铰接，不过铰接中心与之前的垂直，采摘头58装在采摘头架57上，这样各部件可自由转动一定角度，整个采摘臂形成多自由度，采摘时可伸到任意想达到的任意位置。

所述采摘臂1安装在机架25上，随着采摘机的运动，通过采摘头液压缸59、主臂液压缸62、旋转臂液压缸63的驱动，旋转臂49、主臂52、副臂55可实现多自由度的运动，从而通过操作人员的操作可实现任意位置的采摘，同时两套平行四边形机构可以保持采摘头58始终在一个方向上采摘。

如图4所示，所述吸料机构11的结构为，包括用于临时存放油茶果的料箱体，该料箱体包括上料箱37和下料箱39，该上料箱37与下料箱39之间有一个控制油茶果从上料箱37输送到下料箱39的落料机构38。所述上料箱37的上部一端设有与料箱体连通的进料口36，该上料箱37的上部另一端设有与料箱体连通的风机接口31，所述下料箱39的下部一端设有用于放料的出料口33；所述进料口36与用于将油茶果输送到料箱体内的管道相连，所述风机接口31上连接有风机，该风机接口31靠向进料口33一侧设有防止杂物通过风机接口31进入风机的扫叶机构34，该扫叶机构34靠向进料口33一侧设有挡板35。

油茶果由管道输送到料箱的进料口36后，在重力作用下一部分跌落到上料箱37底层，另一部分直接撞击扫叶机构34或挡板35上后再落下来。扫叶机构34主要用来剔除误采的树叶和一些细小树枝，主要机构形式是链传动，用于防止树叶或树枝等杂物通过风机接口31进入风机动力装置从而影响风机的正常运作。上料箱37与下料箱39之间有一个落料机构38，落料机构主要是控制油茶果从上料箱37输送到下料箱39的运动。油茶果进入下料箱39后，当放料机构32运作时，通过出料口33进行放料。各机构之间的连接采用螺栓连接或焊接。

在采摘油茶果时，由采摘头27将油茶果采摘下来，落到输料管2中，吸料机构11把料从输料管2吸到吸料机构11的上料箱中，遇到拦网后落到上料箱底部，当上放料门打开，料便落到下料箱中，当下放料门打开，料便落入贮存袋中，同时吸料机构11风机吹出的风可以用来冷却液压系统10。整机的动力由柴油机3提供，电力由发电机8和电瓶24来提供。液压系统10是通过电气控制柜22和控制系统21来控制的。底盘行驶系统23提供整机的移动行走。

Claims (8)

1.一种油茶果采摘机，包括机架(25)，驱动该机架(25)移动的底盘行驶系统(23)，其特征是，所述机架(25)上装有采摘臂(1)，该采摘臂(1)上装有采摘头(27)，该采摘头(27)一侧设有输料管(2)，该输料管(2)的一端与一装在机架(25)上的用于临时存放油茶果的吸料机构(11)相连；

所述采摘臂(1)的结构为，包括通过采摘臂座(43)装在所述机架(25)上的旋转臂(49)，该旋转臂(49)的上端铰接有主臂(52)，该主臂(52)上端铰接有副臂(55)，一端铰接在主臂(52)上端的副臂(55)的另一端铰接有采摘头座(56)，一端铰接在副臂(55)上的采摘头座(56)的另一端铰接有用于安装采摘头(58)的采摘头架(57)；

所述旋转臂(49)上部装有倾斜的斜拉杆(50)，该斜拉杆(50)另一端铰接一主臂长拉杆(51)，该主臂长拉杆(51)的另一端与一副臂长拉杆(54)的一端铰接，该主臂长拉杆(51)和副臂长拉杆(54)的铰接结合处与一摇杆(53)的一端铰接，所述主臂(52)和副臂(55)的铰接结合处与该摇杆(53)的另一端铰接，所述副臂长拉杆(54)的另一端铰接在所述采摘头座(56)上；

所述旋转臂(49)上设有可驱动主臂(52)相对旋转臂(49)转动的旋转臂液压缸(63)，所述主臂(52)上设有可驱动副臂(55)相对主臂(52)转动的主臂液压缸(62)，所述采摘头座(56)上设有可驱动采摘头架(57)相对采摘头座(56)转动的采摘头液压缸(59)；

所述吸料机构(11)的结构为，包括用于临时存放油茶果的料箱体，所述料箱体的上部一端设有与料箱体连通的风机接口(31)，该料箱体的上部另一端设有与料箱体连通的进料口(36)，该料箱体的下部一端设有用于放料的出料口(33)；所述进料口(36)与用于将油茶果输送到料箱体内的管道相连，所述风机接口(31)上连接有风机。

2.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述机架(25)上装有为旋转臂液压缸(63)，主臂液压缸(62)和采摘头液压缸(59)提供液压动力的液压系统(10)，该液压系统(10)由装在机架(25)上的电气控制柜(22)和控制系统(21)控制。

3.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述斜拉杆(50)、主臂(52)、摇杆(53)和主臂长拉杆(51)构成平行四边形机构；所述副臂(55)、摇杆(53)、副臂长拉杆(54)和采摘头座(56)构成平行四边形机构。

4.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述旋转臂(49)一侧设有驱动旋转臂(49)旋转的动力装置，该动力装置的结构为，所述采摘臂座(43)上装有液压马达(42)，该液压马达(42)通过减速机(46)和一对齿轮副驱动旋转臂(49)转动。

5.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述料箱体包括上料箱(37)和下料箱(39)，该上料箱(37)与下料箱(39)之间有一个控制油茶果从上料箱(37)输送到下料箱(39)的落料机构(38)；所述风机接口(31)靠向进料口(36)一侧设有防止杂物通过风机接口(31)进入风机的扫叶机构(34)；所述扫叶机构(34)靠向进料口(36)一侧设有挡板(35)。

6.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述出料口(33)上方设有控制出料口(33)放料的放料机构(32)。

7.根据权利要求2所述的油茶果采摘机，其特征是，所述液压系统(10)为开式液压系统，最高压力为14Mpa。

8.根据权利要求1所述的油茶果采摘机，其特征是，所述机架(25)上装有为底盘行驶系统(23)提供动力的柴油机(3)，以及为油茶果采摘机提供电力的发电机(8)和电瓶(24)。

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