CN103141220B

CN103141220B - 一种气吸式枸杞采摘机

Info

Publication number: CN103141220B
Application number: CN201310091053.4A
Authority: CN
Inventors: 张换高; 徐博豪; 周一笛; 李其建; 杨志永; 武芳华; 贾丽臻
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: CN103141220A

Abstract

本发明公开一种气吸式枸杞采摘机，该采摘机包括机架和安装在机架上的采集装置、动力装置和存储装置，其特征在于：所述采集装置包括吸头、吸入软管、出气软管和吸入管连接器，所述吸头为圆柱体和锥台体连接的复合体，其圆柱体部分的轴向设有两个孔；一个孔是中心孔，另一个是边孔；中心孔的外围开有圆柱形槽，圆柱形槽与边孔联通；锥台体部分的轴向开有锥台形通孔，锥台形通孔与中心孔联通，锥台形通孔的外围开有锥台形槽，锥台形槽与圆柱形槽吻接联通；所述的中心孔与吸入软管配合连接，所述的边孔外配接出气软管；所述动力装置包括空气放大器、出气连接软管、气缸、气泵、安全阀、进气连接软管、蓄电池和放大器连接器。

Description

一种气吸式枸杞采摘机

技术领域

本发明涉及农业机械技术，具体为一种气吸式枸杞采摘机。

背景技术

枸杞是茄科枸杞属的多分枝灌木植物，高0.5-1米，栽培时高可达2米多，其枝条分为硬条型，枝短而挺直，能斜身或平展；软条型，枝长而软，几乎直接下垂；半软条型，枝条硬度介于前二者之间。枸杞含有丰富维生素、蛋白质、磷、铁等多种营养成分，具有滋补肝肾，美白养颜，降压降脂等功效，深受人们喜爱。长期以来一直都是手工采果，采摘季节需要大量的劳动力。

现有的枸杞采摘装置主要分为振动式和气吸式两种。振动式采摘装置的典型是专利号为CN200994286的文献报道的一种枸杞采收机，该采收机是由手柄控制器、采果头和托架组成，手柄控制器是由电动机、双偏心轮与曲柄连杆平衡组合体和调速器组成，通过振动采摘头进行枸杞果实采摘，其效率远远高于人工采摘，但对果实和枝叶损伤较大，且长期使用也会造成使用者的疲劳；气吸式采摘装置的典型是专利号为CN200910077547.0文献公开的一种背负式枸杞采摘机，该采摘机包括一背负箱，所述背负箱外面拴有背带，里面设置有果实收集箱、电动抽风机和蓄电池，电动抽风机的抽风口连通所述果实收集箱,果实收集箱的进口连接一软质吸管，软质吸管末端连有附带刷毛转辊的采摘头，该采摘机通过吸气式管道和转辊采摘头进行枸杞果实的采摘，其技术方案较振动式采摘，减少了对枸杞枝叶的损伤，但由于采摘时，该技术是利用采摘头的刷毛转辊的机械作用将枸杞果实摘下（刷下）的，因此避免不了对枸杞枝叶的击打损伤；另外，前端的刷毛转辊的作用是排除遮挡枸杞果实的枝叶，以便后端的刷毛转辊采摘果实，然后吸入存储装置中，因此采摘头与枸杞枝叶接触也避免不了对枸杞枝叶的击打损伤。总之，该技术是机械接触式采摘，仍存在对枸杞的枝叶和采摘下来的果实造成损伤问题。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明拟解决的技术问题是，提供一种非接触气吸式枸杞采摘机。该采摘机为非接触式设计，具有采摘效率高，对枸杞果实和枝条无损伤等特点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种气吸式枸杞采摘机，包括机架和安装在机架上的采集装置、动力装置和存储装置，其特征在于：所述采集装置包括吸头、吸入软管、出气软管和吸入管连接器，所述吸头为圆柱体和锥台体连接的复合体，其圆柱体部分的轴向设有两个孔；一个孔是中心孔，另一个是边孔；中心孔的外围开有圆柱形槽，圆柱形槽与边孔联通；锥台体部分的轴向开有锥台形通孔，锥台形通孔的大直径端与中心孔联通，锥台形通孔的外围开有锥台形槽，锥台形槽的大直径端与圆柱形槽吻接联通；所述的中心孔与吸入软管配合连接，所述的边孔外配接出气软管；

所述动力装置包括空气放大器、出气连接软管、气缸、气泵、安全阀、进气连接软管、蓄电池和放大器连接器；蓄电池固定于机架的下端，气泵和气缸固定于蓄电池上方的机架上，管道固定支架固定在机架的上端；存储装置的收集桶主体置于存储装置固定支架上，收集桶上端与放大器连接器的下端配合连接，收集桶的下端与收集桶下端盖配合连接；放大器连接器的上端与吸入管连接器下端配合连接，放大器连接器的侧端与空气放大器的负压孔配合连接；吸入管连接器上端与吸入软管配合连接，其两者连接处固定在管道固定支架中部；出气软管固定于管道固定支架的一端；出气软管的端部配装于吸头上的边孔内；空气放大器的气源孔与气缸的出气孔用出气连接软管连接在一起，空气放大器的正压孔与出气软管配合连接；气缸的进气孔与气泵的出气孔使用进气连接软管连接；气缸的底端设有安全阀。

与现有技术相比，本发明气吸式枸杞采摘机具有以下优点：1、采用非接触的气吸式原理设计，利用负压将枸杞果实吸入，对枸杞果实和枝叶无或少伤害；利用高压气体将果实周围叶子排开，提高采摘效率，净果率高。2、存储装置固定支架、气缸和气泵等连接在机架上，移动、操作方便。3、收集桶侧壁开有观察孔，并在开孔处安装玻璃，使果农可以方便的观察枸杞果实的收集情况。4.安装了可供夜间工作的照明装置，可提高枸杞采摘的工作时长。

附图说明

图1是本发明气吸式枸杞采摘机一种实施例的整体结构示意图；

图2是本发明气吸式枸杞采摘机一种实施例的吸头A向剖视结构示意图；

图3是本发明气吸式枸杞采摘机一种实施例的吸头俯视结构示意图；

图4是本发明气吸式枸杞采摘机一种实施例的吸头仰视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步描述本发明。

本发明设计的气吸式枸杞采摘机（简称采摘机，参见图1-4），包括机架4和安装在机架4上的采集装置1、动力装置2和存储装置3，其特征在于：所述采集装置1包括吸头11、吸入软管12、出气软管14和吸入管连接器15，所述吸头11为圆柱体和锥台体连接的复合体，其圆柱体部分的轴向设有两个孔；一个孔是中心孔112，另一个是边孔111；中心孔112的外围开有圆柱形槽113，圆柱形槽113与边孔111联通；锥台体部分的轴向开有锥台形通孔114，锥台形通孔114的大直径端与中心孔112联通，锥台形通孔的外围开有锥台形槽115，锥台形槽115的大直径端与圆柱形槽113吻接联通；所述的中心孔112与吸入软管12配合连接，所述的边孔111外配接出气软管14。工作时，出气软管14中的高压气体可以从圆形槽113和锥台形槽115中排出。

所述动力装置2包括空气放大器21、出气连接软管22、气缸23、气泵24、安全阀25、进气连接软管26、蓄电池27和放大器连接器28；蓄电池27固定于机架4的下端，气泵24和气缸23固定于蓄电池27上方的机架4上，放大器连接器28的上端与吸入管连接器15下端配合连接，放大器连接器28的侧端与空气放大器21的负压孔配合连接；吸入管连接器15上端与吸入软管12配合连接，其两者连接处固定在管道固定支架43中部；出气软管14固定于管道固定支架43的一端；出气软管14的端部配装于吸头11上的边孔111内；空气放大器21的气源孔与气缸23的出气孔用出气连接软管22连接在一起，空气放大器21的正压孔与出气软管14配合连接；气缸23的进气孔与气泵24的出气孔使用进气连接软管26连接；气缸23的底端设有安全阀25，防止压力过高出现故障。所述空气放大器为市购产品，它是利用科恩达空气放大效应-流体力学的基本原理制成的产品，通过输入少量的压缩空气作为动力，其一端产生负压效应，另一端压缩空气的初始气流汇合周围大量气流后，产生高速流出气体。本发明采摘机利用该气流完成非接触的气吸式枸杞采摘。

所述存储装置3包括收集桶下端盖33、收集桶34和存储装置固定支架35。收集桶34主体置于存储装置固定支架35上，收集桶34上端与放大器连接器28的下端配合连接，收集桶34的下端与收集桶下端盖33配合连接。

所述机架4包括背带41和管道固定支架43。管道固定支架43固定在机架4的上端；背带41安装在机架4的一侧（单肩背）、或者对称的两侧（双肩背）。

本发明采摘机所述蓄电池27和存储装置固定支架35并列固定在机架4的下端；气泵24和气缸23固定于蓄电池27的上方，管道固定支架43固定在机架4的上端；收集桶34主体置于存储装置固定支架35上，收集桶34上端与放大器连接器28的下端配合连接，收集桶34的下端与收集桶下端盖33配合连接。容易理解，所述动力装置2和存储装置3在机架4上的安装位置不限定于上述实施例。局部的甚至全部安装位置的调整并不影响本发明采摘机功能的实现。

本发明采摘机的进一步特征在于：所述收集桶34的外侧桶壁上开有观察孔32，观察孔32处安装有玻璃31，以便及时了解枸杞果实的收集信息。

本发明采摘机的进一步特征在于：所述背带41上设有调节卡口42，调节卡口42可改变背带的长度，从而适应不同的使用者。

本发明采摘机的进一步特征在于：所述气泵24上备有压力调节器，可以及时适度调整压力的大小。

本发明采摘机的进一步特征在于：所述管道固定支架43的另一端上固定有照明装置13。在夜间工作时，采摘机可由照明装置13提供光源，继续工作。

本发明采摘机的工作原理是：本发明采摘机所述技术方案采用非接触的气吸式设计，其核心在于空气放大器21的引入。所述空气放大器21是利用科恩达空气放大效应-流体力学的基本原理，通过输入少量的压缩空气作为动力，其一端产生负压效应，产生真空低压区，并通过吸入软管12将枸杞吸入到收集桶34内；而其另一端压缩空气的初始气流汇合周围大量气流后，变成高速、高容量的气流，并从空气放大器21的出气端吹出，吹出的气流经过出气软管14和吸头11，将目标枸杞周围的叶子排开，防止叶子堵塞吸孔。在整个采摘过程中，没有机械机构或零部件与枸杞果实和枝叶产生接触。

本发明采摘机的使用过程如下：在使用前，采摘人员先通过机架4上的背带41将采摘机背负在背后，调节调节卡口42，使背带41长度适于采摘人员；在使用时，打开电源蓄电池27开关，使蓄电池27为气泵24供电，气泵24工作，提供少量的压缩空气，压缩空气通过进气连接软管26进入气缸23，气缸23中的气体通过出气连接软管22进入空气放大器21，空气放大器21的负压端产生真空低压或负压，依次通过放大器连接器28、吸入管连接器15、吸入软管12和吸头11作用于采摘的目标枸杞，从而将果实吸入到收集桶34中，同时，空气放大器21产生的高压气体通过出气软管14和吸头11吹出，从而将采摘目标附近的叶子排开，一方面有利于采摘枸杞，另一方面防止叶子堵塞吸头11；操作者可通过收集桶34上的玻璃观察窗32可以观察枸杞的收集量；当枸杞收集量到一定程度时，可断开电源，将收集桶34的下端盖33从收集桶34上拧下，倒出枸杞果实之后，再将其置于原处，继续采摘。为保证采摘时节，利用所述的照明装置13提供光源，可在夜间继续工作。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种气吸式枸杞采摘机，包括机架和安装在机架上的采集装置、动力装置和存储装置，其特征在于：所述采集装置包括吸头、吸入软管、出气软管和吸入管连接器，所述吸头为圆柱体和锥台体连接的复合体，其圆柱体部分的轴向设有两个孔；一个孔是中心孔，另一个是边孔；中心孔的外围开有圆柱形槽，圆柱形槽与边孔联通；锥台体部分的轴向开有锥台形通孔，锥台形通孔的大直径端与中心孔联通，锥台形通孔的外围开有锥台形槽，锥台形槽的大直径端与圆柱形槽吻接联通；所述的中心孔与吸入软管配合连接，所述的边孔外配接出气软管；

所述动力装置包括空气放大器、出气连接软管、气缸、气泵、安全阀、进气连接软管、蓄电池和放大器连接器；蓄电池固定于机架的下端，气泵和气缸固定于蓄电池上方的机架上，管道固定支架固定在机架的上端；存储装置的收集桶上端与放大器连接器的下端配合连接，收集桶的下端与收集桶下端盖配合连接；放大器连接器的上端与吸入管连接器下端配合连接，放大器连接器的侧端与空气放大器的负压孔配合连接；吸入管连接器上端与吸入软管配合连接，其两者连接处固定在管道固定支架中部；出气软管固定于管道固定支架的一端；出气软管的端部配装于吸头上的边孔内；空气放大器的气源孔与气缸的出气孔用出气连接软管连接在一起，空气放大器的正压孔与出气软管配合连接；气缸的进气孔与气泵的出气孔使用进气连接软管连接；气缸底端设有安全阀。

2.根据权利要求1所述的气吸式枸杞采摘机，其特征在于：所述收集桶的外侧桶壁上开有观察孔，观察孔处安装有玻璃。

3.根据权利要求1所述的气吸式枸杞采摘机，其特征在于：机架的背带上设有调节背带长度的卡口。

4.根据权利要求1所述的气吸式枸杞采摘机，其特征在于：所述气泵上备有压力调节器。

5.根据权利要求1所述的气吸式枸杞采摘机，其特征在于：所述管道固定支架的另一端上固定有照明装置。