CN103430702B - 柔性刷戈宝麻采叶机器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性刷戈宝麻采叶机器，包括动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构，动力源机构内设有输出齿轮箱，摘叶机构内设有柔性刷滚筒，软轴一端与输出齿轮箱的输出轴连接，软轴另一端与柔性刷滚筒连接，柔性刷滚筒移动机构设于柔性刷滚筒与软轴的连接处，集叶机构设于摘叶机构下方。本柔性戈宝麻采叶机器是针对戈宝麻而研发的采茶设备，整个机构灵活、简单、操作简便，可高效地采摘戈宝麻叶子。该采叶机器的使用可代替传统的人工采摘方式，实现机械式采摘，有效提高采摘效率，降低人工劳动强度。

Description

柔性刷戈宝麻采叶机器

技术领域

本发明涉及茶叶采摘机械领域，特别涉及一种柔性刷戈宝麻采叶机器。

背景技术

戈宝麻为野生罗布麻为野生高级纤维植物，具有喜光、抗风蚀、耐贫瘠、干旱、酷暑、寒冷等特点。因其适应范围广，根蘖能力强，能形成块状连片植物群落，利于集中开发，是理想的绿化植物和经济植物。戈宝麻的叶子可用于制茶、制药，具有清脂降压、解郁安神、延缓衰老等功效。戈宝麻的主干可作为麻制品的原材料。由于戈宝麻的生长特性及其药用价值，我国现阶段部分地区已开始大力推广戈宝麻的种植和开发。

目前，针对戈宝麻的采摘，其采青方式一般为人工采摘，劳动力大，采摘周期长，且由于采摘效率的低下，容易错失最佳的采摘时间，影响下一次的种植。为此，如何实现戈宝麻的快速采摘、缩短其采摘周期，成为戈宝麻大力开发必须解决的首要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柔性刷戈宝麻采叶机器，可代替戈宝麻传统的人工采摘方式，实现机械式采摘，有效提高采叶效率。

本发明的技术方案为：一种柔性刷戈宝麻采叶机器，包括动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构，动力源机构内设有输出齿轮箱，摘叶机构内设有柔性刷滚筒，软轴一端与输出齿轮箱的输出轴连接，软轴另一端与柔性刷滚筒连接，柔性刷滚筒移动机构设于柔性刷滚筒与软轴的连接处，集叶机构设于摘叶机构下方。

所述摘叶机构包括结构对称的两组柔性刷组件，各柔性刷组件分别包括柔性刷滚筒、压辊组、柔性刷条和固定圆盘，各柔性刷滚筒的一端通过连接轴与软轴连接，连接轴上设置带肩轴承，柔性刷滚筒及连接轴通过带肩轴承固定于柔性刷滚筒移动机构上，两个柔性刷滚筒上相对的一侧分别设有压辊组，各柔性刷滚筒上设有多个柔性刷条，柔性刷条通过固定圆盘固定于柔性刷滚筒上，每个固定圆盘固定四个柔性刷条。摘叶机构的工作原理是：通过对称的两组压辊组挤压戈宝麻植物，动力源机构通过软轴带动柔性刷滚筒高速转动，从而带动各柔性刷条快速击打戈宝麻，使戈宝麻的叶子脱落；脱落的叶子由于惯性作用、高速旋转的柔性刷条激起的风场、以及叶子自身的重量作用，叶子最终落入集叶机构中。

所述摘叶机构的各组柔性刷组件还分别包括导流罩，导流罩设于柔性刷条外侧；由于柔性刷条的高速旋转会激起风场，叶子由于惯性作用容易随着风场旋转，导流罩的设置可防止叶子被卷出摘叶机构，使叶子最终落入集叶机构，保证戈宝麻的采叶效率。

导流罩是截面为圆弧的筒状结构，导流罩的轴线与柔性刷滚筒的轴线相平行；集叶机构为集叶袋，集叶袋设于导流罩下方，导流罩的一侧与集叶袋固定连接，导流罩的另一侧与压辊组连接。

所述连接轴内设有连接轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯，通过轴芯与连接轴方孔的配合，连接轴与软轴连接。采用相配合的方孔和正方形轴芯，可更好地配合软轴使用，保证转动动力的传递。

所述柔性刷滚筒移动机构包括挤压运动组件和上下移动组件；挤压运动组件用于调整两组柔性刷组件之间的横向距离，实现对戈宝麻植物的挤压，使叶子集中，方便采摘；上下移动组件用于调整两组柔性刷组件的高度，使其与所要采摘的叶子高度相适应；

挤压运动组件包括横向方管、左托管和右托管，左托管和右托管分别套于横向方管的左右两端；两组柔性刷组件分别通过相应的带肩轴承固定于左托管和右托管上，横向方管中部设置挤压电机，横向方管内部设置相平行的左链条和右链条，左托管与左链条固定连接并滑动于横向方管上，右托管与右链条连接并滑动于横向方管上，挤压电机的输出轴通过链轮与左链条和右链条连接；其中，左托管与左链条的下半部固定连接，右托板与右链条的上半部固定连接(左链条的下半部为左链条位于相应链轮下方的部分，右链条的上半部为右链条位于相应链轮上方的部分)；

上下移动组件包括纵向方管和外方管，横向方管与外方管的一外侧面固定连接，外方管套于纵向方管外周；纵向方管内设有纵向链条，纵向链条一端的链轮外接上下移动电机，外方管通过螺栓与纵向链条锁紧连接；外方管的内侧面设有滑轮纵向方管的外侧面设有滑槽，通过滑轮和滑槽的配合，外方管上下移动于纵向方管上。带动摘叶机构上下移动的动力由上下移动电机提供，通过链轮链条连接带动挤压运动组件及摘叶机构的上下运动。

作为一种优选方案，所述柔性刷滚筒上，沿柔性刷滚筒的轴线方向并列设有10个固定圆盘，每个固定圆盘上设有4个固定孔，各个固定孔对应固定一个柔性刷条。

所述压辊组包括上下设置的两个压辊，两个压辊的支撑杆之间的夹角为90°～150°。两个压辊采用上下设置、且两个压辊的支撑杆之间带有夹具的形式，可实现压辊对戈宝麻挤压对齐，以便柔性刷条的击打；另外，可在各压辊内设置轴承，以减少柔性刷滚筒上下移动时产生的摩擦。

所述动力源机构中包括发动机和输出齿轮箱，输出齿轮箱内并列设有两个输出轴，发动机通过离合器与输出轴连接，各输出轴分别通过软轴与相应的柔性刷滚筒连接。发动机可采用汽油发动机。

所述输出轴内设有输出轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯，通过轴芯与输出轴方孔的配合，输出轴与软轴连接。采用相配合的方孔和正方形轴芯，可更好地配合软轴使用，保证转动动力的传递。

柔性刷戈宝麻采叶机器还包括行走机构，动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构均设于行走机构上；行走机构为履带式行走机构。

本柔性戈宝麻采叶机器使用时，其原理是：柔性刷戈宝麻采叶机器通过行走机构运动于戈宝麻的园地中，当需要对戈宝麻进行采叶时，首先通过柔性刷滚筒移动机构中的挤压运动组件和上下移动组件调整摘叶机构的位置，使摘叶机构中两组柔性刷组件所处的位置与待采摘的戈宝麻植物相适应；然后启动动力源机构，通过软轴将动力传递给个柔性刷滚筒，柔性刷滚筒的转动带动各柔性刷条高速旋转，从而快速击打戈宝麻的叶子，使叶子脱落并由集叶机构进行收集。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本柔性戈宝麻采叶机器是针对戈宝麻而研发的采茶设备，整个机构灵活、简单、操作简便，可高效地采摘戈宝麻叶子。该采叶机器的使用可代替传统的人工采摘方式，实现机械式采摘，有效提高采摘效率，降低人工劳动强度。

2、本柔性戈宝麻采叶机器采用柔性刷条配合柔性刷滚筒使用，通过对戈宝麻叶子的柔性击打实现采摘，在实现更高效、更方便地进行戈宝麻叶子采摘的同时，也保证了采叶时不损伤单株主干表皮，并且留下少许叶子保证其以后的正常生长。

3、本柔性戈宝麻采叶机器可采用无线遥控控制，使操作者避免严峻的工作环境，减低工作强度。

4、本柔性戈宝麻采叶机器采用柔性刀作为采摘的刀具，相对于传统的刚性刀具有价格便宜，方便拆装替换，以及减少意外事故所造成的人体损害等的优点。

附图说明

图1为本柔性戈宝麻采叶机器的结构示意图。

图2为图1中A方向上摘叶机构的结构示意图。

图3为柔性刷滚筒与软轴连接的结构示意图。

图4为柔性刷滚筒移动机构中挤压运动组件的结构示意图。

图5为上下移动组件中，外方管与纵向方管连接的结构示意图。

图6为输出齿轮箱的输出轴与软轴连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种柔性刷戈宝麻采叶机器，其结构如图1所示，包括动力源机构、软轴3、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构，动力源机构内设有输出齿轮箱2，摘叶机构内设有柔性刷滚筒4，软轴一端与输出齿轮箱的输出轴连接，软轴另一端与柔性刷滚筒连接，柔性刷滚筒移动机构5设于柔性刷滚筒与软轴的连接处，集叶机构6设于摘叶机构下方。

如图2所示，摘叶机构包括结构对称的两组柔性刷组件，各柔性刷组件分别包括柔性刷滚筒4、压辊组7、柔性刷条8和固定圆盘9，如图3所示，各柔性刷滚筒的一端通过连接轴10与软轴连接，连接轴上设置带肩轴承11，柔性刷滚筒及连接轴通过带肩轴承固定于柔性刷滚筒移动机构上，两个柔性刷滚筒上相对的一侧分别设有压辊组，各柔性刷滚筒上设有多个柔性刷条，柔性刷条通过固定圆盘固定于柔性刷滚筒上，每个固定圆盘固定四个柔性刷条。摘叶机构的工作原理是：通过对称的两组压辊组挤压戈宝麻植物，动力源机构通过软轴带动柔性刷滚筒高速转动，从而带动各柔性刷条快速击打戈宝麻，使戈宝麻的叶子脱落；脱落的叶子由于惯性作用、高速旋转的柔性刷条激起的风场、以及叶子自身的重量作用，叶子最终落入集叶机构中。

如图1或图2所示，摘叶机构的各组柔性刷组件还分别包括导流罩12，导流罩设于柔性刷条外侧；由于柔性刷条的高速旋转会激起风场，叶子由于惯性作用容易随着风场旋转，导流罩的设置可防止叶子被卷出摘叶机构，使叶子最终落入集叶机构，保证戈宝麻的采叶效率。

导流罩是截面为圆弧的筒状结构，导流罩的轴线与柔性刷滚筒的轴线相平行；集叶机构6为集叶袋，集叶袋设于导流罩下方，导流罩的一侧与集叶袋固定连接，导流罩的另一侧与压辊组连接。

连接轴内设有连接轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯，通过轴芯与连接轴方孔的配合，连接轴与软轴连接(该结构与输出齿轮箱的输出轴与软轴的连接结构相似，可参见图6)。采用相配合的方孔和正方形轴芯，可更好地配合软轴使用，保证转动动力的传递。

柔性刷滚筒移动机构包括挤压运动组件和上下移动组件；挤压运动组件用于调整两组柔性刷组件之间的横向距离，实现对戈宝麻植物的挤压，使叶子集中，方便采摘；上下移动组件用于调整两组柔性刷组件的高度，使其与所要采摘的叶子高度相适应；

如图4所示，挤压运动组件包括横向方管13、左托管14和右托管15，左托管和右托管分别套于横向方管的左右两端；两组柔性刷组件分别通过相应的带肩轴承固定于左托管和右托管上，横向方管中部设置挤压电机16，横向方管内部设置相平行的左链条17和右链条18，左托管与左链条固定连接并滑动于横向方管上，右托管与右链条连接并滑动于横向方管上，挤压电机的输出轴通过链轮与左链条和右链条连接；其中，左托管与左链条的下半部固定连接，右托板与右链条的上半部固定连接(左链条的下半部为左链条位于相应链轮下方的部分，右链条的上半部为右链条位于相应链轮上方的部分)。使用时，挤压电机通过其输出轴和链轮带动左链条和右链条同时转动，从而通过左托管和右托管带动两组柔性刷组件同时向里运动或向外运动，实现对戈宝麻植物的挤压或放松。

如图5所示，上下移动组件包括纵向方管19和外方管20，横向方管与外方管的一外侧面固定连接，外方管套于纵向方管外周；纵向方管内设有纵向链条21，纵向链条一端的链轮外接上下移动电机，外方管通过螺栓22与纵向链条锁紧连接；外方管的内侧面设有滑轮纵向方管的外侧面设有滑槽，通过滑轮和滑槽的配合，外方管上下移动于纵向方管上。带动摘叶机构上下移动的动力由上下移动电机提供，通过链轮链条连接带动挤压运动组件及摘叶机构的上下运动。

本实施例作为一种优选方案，如图1或图2所示，柔性刷滚筒上，沿柔性刷滚筒的轴线方向并列设有10个固定圆盘，每个固定圆盘上设有4个固定孔，各个固定孔对应固定一个柔性刷条。

如图2所示，压辊组7包括上下设置的两个压辊，两个压辊的支撑杆之间的夹角为90°～150°。两个压辊采用上下设置、且两个压辊的支撑杆之间带有夹具的形式，可实现压辊对戈宝麻挤压对齐，以便柔性刷条的击打；另外，可在各压辊内设置轴承，以减少柔性刷滚筒上下移动时产生的摩擦。

如图1所示，动力源机构中包括发动机1和输出齿轮箱2，如图6所示，输出齿轮箱内并列设有两个输出轴23，发动机通过离合器与输出轴连接，各输出轴分别通过软轴与相应的柔性刷滚筒连接。发动机可采用汽油发动机。

输出轴内设有输出轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯24，通过轴芯与输出轴方孔的配合，输出轴与软轴连接。采用相配合的方孔和正方形轴芯，可更好地配合软轴使用，保证转动动力的传递。

为了方便采叶机器的移动，如图1所示，柔性刷戈宝麻采叶机器还可设有行走机构25，动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构均设于行走机构上；行走机构为通用的履带式行走机构。

本柔性戈宝麻采叶机器使用时，其原理是：柔性刷戈宝麻采叶机器通过行走机构运动于戈宝麻的园地中，当需要对戈宝麻进行采叶时，首先通过柔性刷滚筒移动机构中的挤压运动组件和上下移动组件调整摘叶机构的位置，使摘叶机构中两组柔性刷组件所处的位置与待采摘的戈宝麻植物相适应；然后启动动力源机构，通过软轴将动力传递给个柔性刷滚筒，柔性刷滚筒的转动带动各柔性刷条高速旋转，从而快速击打戈宝麻的叶子，使叶子脱落并由集叶机构进行收集。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，包括动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构，动力源机构内设有输出齿轮箱，摘叶机构内设有柔性刷滚筒，软轴一端与输出齿轮箱的输出轴连接，软轴另一端与柔性刷滚筒连接，柔性刷滚筒移动机构设于柔性刷滚筒与软轴的连接处，集叶机构设于摘叶机构下方。

2.根据权利要求1所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述摘叶机构包括结构对称的两组柔性刷组件，各柔性刷组件分别包括柔性刷滚筒、压辊组、柔性刷条和固定圆盘，各柔性刷滚筒的一端通过连接轴与软轴连接，连接轴上设置带肩轴承，柔性刷滚筒及连接轴通过带肩轴承固定于柔性刷滚筒移动机构上，两个柔性刷滚筒上相对的一侧分别设有压辊组，各柔性刷滚筒上设有多个柔性刷条，柔性刷条通过固定圆盘固定于柔性刷滚筒上，每个固定圆盘固定四个柔性刷条。

3.根据权利要求2所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述摘叶机构的各组柔性刷组件还分别包括导流罩，导流罩设于柔性刷条外侧；

导流罩是截面为圆弧的筒状结构，导流罩的轴线与柔性刷滚筒的轴线相平行；集叶机构为集叶袋，集叶袋设于导流罩下方，导流罩的一侧与集叶袋固定连接，导流罩的另一侧与压辊组连接。

4.根据权利要求2所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述连接轴内设有连接轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯，通过轴芯与连接轴方孔的配合，连接轴与软轴连接。

5.根据权利要求2所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述柔性刷滚筒移动机构包括挤压运动组件和上下移动组件；

挤压运动组件包括横向方管、左托管和右托管，左托管和右托管分别套于横向方管的左右两端；两组柔性刷组件分别通过相应的带肩轴承固定于左托管和右托管上，横向方管中部设置挤压电机，横向方管内部设置相平行的左链条和右链条，左托管与左链条固定连接并滑动于横向方管上，右托管与右链条连接并滑动于横向方管上，挤压电机的输出轴通过链轮与左链条和右链条连接；其中，左托管与左链条的下半部固定连接，右托板与右链条的上半部固定连接；

上下移动组件包括纵向方管和外方管，横向方管与外方管的一外侧面固定连接，外方管套于纵向方管外周；纵向方管内设有纵向链条，纵向链条一端的链轮外接上下移动电机，外方管通过螺栓与纵向链条锁紧连接；外方管的内侧面设有滑轮纵向方管的外侧面设有滑槽，通过滑轮和滑槽的配合，外方管上下移动于纵向方管上。

6.根据权利要求2所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述柔性刷滚筒上，沿柔性刷滚筒的轴线方向并列设有10个固定圆盘，每个固定圆盘上设有4个固定孔，各个固定孔对应固定一个柔性刷条。

7.根据权利要求2所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述压辊组包括上下设置的两个压辊，两个压辊的支撑杆之间的夹角为90°～150°。

8.根据权利要求1所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述动力源机构中包括发动机和输出齿轮箱，输出齿轮箱内并列设有两个输出轴，发动机通过离合器与输出轴连接，各输出轴分别通过软轴与相应的柔性刷滚筒连接。

9.根据权利要求8所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，所述输出轴内设有输出轴方孔，软轴内设有横截面为正方形的轴芯，通过轴芯与输出轴方孔的配合，输出轴与软轴连接。

10.根据权利要求1所述的柔性刷戈宝麻采叶机器，其特征在于，还包括行走机构，动力源机构、软轴、柔性刷滚筒移动机构、摘叶机构和集叶机构均设于行走机构上；行走机构为履带式行走机构。