CN104541782B - 一种枸杞采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种枸杞采摘机，属于枸杞采摘技术领域，它包括：支架组件、采集组件及振动组件；其连接关系如下：采集组件的支架B通过提升油缸与支架组件的支架A活动连接，形成采集组件与支架组件的活动连接；且支架B位于支架A形成的腔体内部，支架B底板的条形间隙沿X轴方向放置；振动组件的振动架板通过双滚轮结构与采集组件的支架B滑动连接，形成振动组件与采集组件的活动连接；且振动架板可沿X轴方向在支架B上滑动；本发明通过多点均匀分布振摇式全自动采摘机构，提高了采摘效率，枸杞鲜果采净率高，并且作业过程中只收获成熟果实而不会对未成熟果实造成损伤。

Description

一种枸杞采摘机

技术领域

本发明属于枸杞采摘技术领域，具体涉及一种枸杞采摘机。

背景技术

枸杞生长具有“无序花序、连续花果”的特点，即开花、结果、成熟同时进行，采收工作的难度较大。

在枸杞种植中，枸杞果实的采摘和加工要求很高，特别是采摘，直接关系到最终产品的品质。由于枸杞成熟时水分含量很高，约占70-80％，果皮娇嫩，很容易损伤，采摘时需要轻拿轻放，连同果柄一起摘下，如果出现损伤，果汁流出就会影响其内在质量，干燥后还会变成黑色。同时，由于枸杞枸杞生长具有“无序花序、连续花果”的特点，其开花、结果和成熟是在一个比较长的期间完成，并不同步，采收时必需随熟随采，因此采收工作的难度较大。

目前主要还是依靠人工采摘，劳动强度大，用工量多，采摘成本非常高。人工采摘枸杞的效率仅为3-5Kg/h，人工费用高达1.5-2元/Kg，约占生产成本的50％以上。因此，研制适合我国国情的枸杞采摘机对促进枸杞产业发展具有重大意义。目前的枸杞采摘机械以中小型手持式为主，具有结构简单、体积小、质量轻，便于携带的优点，但其缺点也非常明显：即工作效率较低。目前的枸杞采摘机械主要基于以下两种原理进行设计。一种是采取机械振荡的原理将枸杞从权枝上震下，如中国专利CN200720156226.6、CN201020520858.8、CN201010272425.X、CN201220534284.9、CN201220075334.1中公开的采摘机械，这一类机械主要是手持的小型设备，提高效率很有限。第二种则采用负压气吸的原理，通过高压气流将枸杞果实吸下，CN200910077547.0、CN201310091053.4所公开的枸杞采摘机，该类采摘机当气压低时难以将果实摘下，气压过高则很容易损伤到果实。

随着国内人工劳动力的短缺，劳动力成本进一步提高，研制采摘效率高的的大型枸杞采摘机械就成为非常迫切的需要。因此，一种对果实低损伤、高效率，而且能够根据枸杞的成熟情况进行分期采收的枸杞采摘杌就应运而生。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种枸杞采摘机，能够进行大批量的枸杞采摘，提高果实的采摘效率，且对果实的伤害较小。

一种枸杞采摘机，包括：支架组件、采集组件及振动组件；

所述支架组件包括：车轮、支架A、驾驶舱、柴油箱、行走液压控制模块、发动机、采摘液压控制模块及提升油缸；所述支架A为由连杆一组成方形的架体；四个车轮安装在支架A底面的四个角，设沿车轮运动的方向为X轴，与车轮运动方向垂直为Y轴；驾驶舱固定在支架A沿Y轴方向的侧面上端，且位于两个车轮中间，柴油箱、行走液压控制模块、发动机、采摘液压控制模块并列固定在支架A沿Y轴方向的另一个侧面上端；两个提升油缸沿竖直方向固定在支架A上端面，且分别位于方形的支架A上端面的对角上；

所述采集组件包括：支架B、伸缩油缸、导向板、传送带及果实收集箱；所述支架B为由连杆二和底板组成方形的架体，且底板中间有条形间隙；在支架B的底板及沿X轴方向的两个竖直侧面上，安装有沿支架B底板的条形间隙对称的由传送轴固定的两个传送带，其中，传送轴通过轴承与轴承座的配合固定在支架B上，且传送轴与驱动马达连接；在两个传送带顶端的外侧下方，果实收集箱分别固定在支架B的侧面上；在传送带底部的平面上固定有带镂空孔的平板，四个伸缩油缸沿Y轴方向固定在支架B底面的四个角上，位于条形间隙两侧的两个伸缩油缸的伸缩杆通过连杆三固定在一起，导向板固定在连杆三上；

所述振动组件包括：振动条、振动架板、振动支架、顶升油缸、导向杆、振动马达及偏心轮；所述振动条为由钢条组成的长方体，所述钢条固定在连杆四组成的平板上；所述振动架板为由连杆五组成的架板，每个连杆五沿竖直方向分布两个以上的通孔；所述振动马达固定在采集组件的支架B沿Y轴方向侧面的上端面，偏心轮的一端与振动马达的输出轴连接，另一端与振动架板的侧边固定连接；两个顶升油缸分别沿竖直方向固定在支架B的对角位置，且不与两个提升油缸的对角位置重叠，两个振动支架分别固定在两个顶升油缸的顶面上；两个导向杆分别沿竖直方向与振动架板活动连接，且分别位于振动架板的不与顶升油缸重叠的对角位置，导向杆可竖直移动，同时可随振动架板水平移动；振动条穿过振动架板上连杆五的孔后，分别与两个角的振动支架活动连接，与两个角的导向杆固定连接，振动条在振动支架上可水平移动；

其连接关系如下：采集组件的支架B通过提升油缸与支架组件的支架A活动连接，形成采集组件与支架组件的活动连接；且支架B位于支架A形成的腔体内部，支架B底板的条形间隙沿X轴方向放置；振动组件的振动架板通过双滚轮结构与采集组件的支架B滑动连接，形成振动组件与采集组件的活动连接；且振动架板可沿X轴方向在支架B上滑动；其中，支架组件的提升油缸、振动组件的顶升油缸及采集组件的伸缩油缸均与采摘液压控制模块相连；支架组件的车轮的运动转轴与行走液压控制模块连接。

进一步的，所述导向板为由软质的条状结构连接为板状条形结构。

进一步的，所述传送带的表面上带有两个以上弯曲的片状结构。

进一步的，还包括果叶分离机构，所述两个果叶分离机构分别固定在支架B的侧面上，位于传送带顶端的外侧下方和果实收集箱的正上方。

进一步的，振动架板与支架B滑动连接的双滚轮结构包括U型支座和两个滚轮，两个滚轮并排固定在U型支座上，双滚轮结构通过U型支座固定在支架B，振动架板安装于两个滚轮的间隙中，且与滚轮滚动配合，进而实现振动架板与支架B的滚动连接。

工作原理：当采摘机从农机站移动到田间时，采摘机在行走液压控制模块的控制下处于行走状态，采摘液压控制模块控制顶升油缸处于下降状态即振动条下降到最低点，采摘液压控制模块控制提升油缸处于上升状态即采集组件及振动组件上升到采集组件的底板距离地面450mm的高度，可以防止地面不平时，采摘机在移动的过程中，采集组件的底部受到地面的冲击；采摘机到达枸杞树附近时，采摘液压控制模块驱动提升油缸处于下降状态，此时采集组件的底板距离地面100mm，还可根据地面情况调节底板距离地面高度，同时采摘液压控制模块驱动顶升油缸处于上升状态使振动条的底面距离地面1.5m，将采摘机行驶到使枸杞树位于支架B底板中间的条形间隙内，采摘液压控制模块驱动伸缩油缸向所述条形间隙移动，伸缩油缸带动导向板向所述条形间隙移动，导向板闭合，且驱动发动机带动传送带转动；采摘液压控制模块驱动顶升油缸带动振动条及导向杆下降，同时驱动振动马达带偏心轮转动，偏心轮将转动转化为平动，带动振动架板通过滑轮在支架B上沿X轴方向高频往复平动，进而带动振动架板上的振动条高频往复平动；振动条下降到最低点后开始上升，期间振动条一直做高频往复平动，直到振动条上升到最顶端，振动条的往复平动停止；在振动条做竖直运动及高频往复平动的过程中，枸杞果实和树叶在振动条的作用下落到支架B底板的传送带上，通过传送带上的弯曲的片状结构将枸杞果实及树叶运送到果叶分离机构进行枸杞果实和树叶的分离，分离后，枸杞果实落到果实收集箱里；振动条停止运动后，导向板打开，采摘机运动到下一个采摘位置；全部采摘完后，采摘液压控制模块驱动顶升油缸将振动条下降到最低点，采摘液压控制模块驱动提升油缸将采集组件和振动组件上升至采集组件的底板距离地面450mm的高度，回到农机站。

有益效果：(1)本发明通过多点均匀分布振摇式全自动采摘机构，提高了采摘效率，枸杞鲜果采净率高，并且作业过程中只收获成熟果实而不会对未成熟果实造成损伤。

(2)本发明采用液压控制系统时，可通过安装在各液压管路上的节流阀进行运动速度无级调节，即驱动振动马达，可根据果实的多少，果实的成熟率，通过节流阀调节液压油流量的大小进而调节马达转速的高低，使往复平动的运动频率发生改变，以提高采摘率；通过调节各油缸上的节流阀，使油缸运动速度发生改变，提高工作效率；传统采用的链条传动是固定传动比，不能无级变速调节，要想调节，只能通过改变主动链轮、被动链轮的大小而改变传动比，需要更换零件，操作不方便。

(3)本发明的导向板为由软质的条状结构连接为板状条形结构，使导向板的闭合更加紧密，防止枸杞果实落到地面上，造成损失。

(4)本发明的传送带的表面上带有两个以上弯曲的片状结构，更加简便的将果实运送到收集箱。

(5)本发明的果叶分离机构利用树叶比果实轻的原理，将多余的树叶排除出去，实现对果实的初步筛选。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的提升油缸下降时的左视图。

图4为本发明的提升油缸上升时的左视图。

图5为本发明采集组件、振动组件的三维结构图。

其中，1-车轮，2-支架A，3-驾驶舱，4-柴油箱，5-行走液压控制模块，6-发动机，7-采摘液压控制模块，8-振动条，9-顶升油缸，10-提升油缸，11-伸缩油缸，12-导向杆，13-导向板，14-振动马达，15-偏心轮，16-传送带，17-果叶分离机构，18-果实收集箱，19-支架B，20-振动架板，21-振动支架。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种枸杞采摘机，参见附图1-5，包括：支架组件、采集组件及振动组件；

所述支架组件包括：车轮1、支架A2、驾驶舱3、柴油箱4、行走液压控制模块5、发动机6、采摘液压控制模块7及提升油缸10；所述车轮1为四个；所述支架A2为由连杆一组成方形的架体；四个车轮1安装在支架A2底面的四个角，设沿车轮1运动的方向为X轴，与车轮1运动方向垂直为Y轴；驾驶舱3固定在支架A2沿Y轴方向的侧面上端，且位于两个车轮1中间，柴油箱4、行走液压控制模块5、发动机6、采摘液压控制模块7并列固定在支架A2沿Y轴方向的另一个侧面上端；两个提升油缸10沿竖直方向固定在支架A2上端面，且分别位于方形的支架A2上端面的对角上；

所述采集组件包括：支架B19、伸缩油缸11、导向板13、传送带16、果叶分离机构17及果实收集箱18；所述支架B19为由连杆二和底板组成方形的架体，且底板中间有条形间隙；所述导向板13为由软质的条状结构连接为条状结构；所述传送带16的表面上带有两个以上弯曲的片状结构；在支架B19的底板及沿X轴方向的两个竖直侧面上，安装有沿支架B19底板的条形间隙对称的由传送轴固定的两个传送带16，其中，传送轴通过轴承与轴承座的配合固定在支架B19上，且传送轴与驱动马达连接；在两个传送带16顶端的外侧下方，果叶分离机构17及果实收集箱18分别依次固定在支架B19的侧面上；在传送带16底部的平面上固定有带镂空孔的平板，四个伸缩油缸11沿Y轴方向固定在支架B19底面的四个角上，位于条形间隙两侧的两个伸缩油缸11的伸缩杆通过连杆三固定在一起，导向板13固定在连杆三上；

所述振动组件包括：振动条8、振动架板20、振动支架21、顶升油缸9、导向杆12、振动马达14及偏心轮15；所述振动条8为由钢条组成的长方体，所述钢条固定在连杆四组成的平板上；所述振动架板20为由连杆五组成的架板，每个连杆五沿竖直方向分布两个以上的通孔；振动马达14固定在采集组件的支架B19沿Y轴方向侧面的上端面，偏心轮15的一端与振动马达14的输出轴连接，另一端与振动架板20的侧边固定连接；两个顶升油缸9分别沿竖直方向固定在支架B19的对角位置，且不与两个提升油缸10的对角位置重叠，两个振动支架21分别固定在两个顶升油缸9的顶面上；两个导向杆12分别沿竖直方向与振动架板20活动连接，且分别位于振动架板20的不与顶升油缸9重叠的对角位置，导向杆12可竖直移动，同时可随振动架板20水平移动；振动条8穿过振动架板20上连杆五的孔后，分别与两个角的振动支架21活动连接，与两个角的导向杆12固定连接，振动条8在振动支架上可水平移动；

其连接关系如下：采集组件的支架B19通过提升油缸10与支架组件的支架A2活动连接，形成采集组件与支架组件的活动连接；且支架B19位于支架A2形成的腔体内部，支架B19底板的条形间隙沿X轴方向放置；振动组件的振动架板20通过双滚轮结构与采集组件的支架B19滑动连接，形成振动组件与采集组件的活动连接；且振动架板20可沿X轴方向在支架B19上滑动；其中，支架组件的提升油缸10、振动组件的顶升油缸9及采集组件的伸缩油缸11均与采摘液压控制模块7相连；支架组件的车轮1的运动转轴与行走液压控制模块5连接。

其中，所述双滚轮结构包括U型支座和两个滚轮，两个滚轮并排固定在U型支座上，双滚轮结构通过U型支座固定在支架B19，振动架板20安装于两个滚轮的间隙中，且与滚轮滚动配合，进而实现振动架板20与支架B19的滚动连接；

工作原理：当采摘机从农机站移动到田间时，采摘机在行走液压控制模块5的控制下处于行走状态，采摘液压控制模块7控制顶升油缸9处于下降状态即振动条8下降到最低点，采摘液压控制模块7控制提升油缸10处于上升状态即采集组件及振动组件上升到采集组件的底板距离地面450mm的高度，可以防止地面不平时，采摘机在移动的过程中，采集组件的底部受到地面的冲击；采摘机到达枸杞树附近时，采摘液压控制模块7驱动提升油缸10处于下降状态，此时采集组件的底板距离地面100mm，还可根据地面情况调节底板距离地面高度，同时采摘液压控制模块7驱动顶升油缸9处于上升状态使振动条8的底面距离地面1.5m，将采摘机行驶到使枸杞树位于支架B19底板中间的条形间隙内，采摘液压控制模块7驱动伸缩油缸11向所述条形间隙移动，伸缩油缸11带动导向板13向所述条形间隙移动，导向板13闭合，且驱动发动机6带动传送带16转动；采摘液压控制模块7驱动顶升油缸9带动振动条8及导向杆12下降，同时驱动振动马达14带偏心轮15转动，偏心轮15将转动转化为平动，带动振动架板20通过滑轮在支架B19上沿X轴方向往复平动，进而带动振动架板20上的振动条8往复平动；振动条8下降到最低点后开始上升，期间振动条8一直做往复平动，直到振动条8上升到最顶端，振动条8的往复平动停止；在振动条8做竖直运动及往复平动的过程中，枸杞果实和树叶在振动条8的作用下落到支架B19底板的传送带16上，通过传送带16上的弯曲的片状结构将枸杞果实及树叶运送到果叶分离机构17进行枸杞果实和树叶的分离，分离后，枸杞果实落到果实收集箱18里；振动条8停止运动后，导向板13打开，采摘机运动到下一个采摘位置；全部采摘完后，采摘液压控制模块7驱动顶升油缸9将振动条8下降到最低点，采摘液压控制模块7驱动提升油缸10将采集组件和振动组件上升至采集组件的底板距离地面450mm的高度，回到农机站。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种枸杞采摘机，其特征在于，包括：支架组件、采集组件及振动组件；

所述支架组件包括：车轮(1)、支架A(2)、驾驶舱(3)、柴油箱(4)、行走液压控制模块(5)、发动机(6)、采摘液压控制模块(7)及提升油缸(10)；所述支架A(2)为由连杆一组成方形的架体；四个车轮(1)安装在支架A(2)底面的四个角，设沿车轮(1)运动的方向为X轴，与车轮(1)运动方向垂直为Y轴；驾驶舱(3)固定在支架A(2)沿Y轴方向的侧面上端，且位于两个车轮(1)中间，柴油箱(4)、行走液压控制模块(5)、发动机(6)、采摘液压控制模块(7)并列固定在支架A(2)沿Y轴方向的另一个侧面上端；两个提升油缸(10)沿竖直方向固定在支架A(2)上端面，且分别位于方形的支架A(2)上端面的对角上；

所述采集组件包括：支架B(19)、伸缩油缸(11)、导向板(13)、传送带(16)及果实收集箱(18)；所述支架B(19)为由连杆二和底板组成方形的架体，且底板中间有条形间隙；在支架B(19)的底板及沿X轴方向的两个竖直侧面上，安装有沿支架B(19)底板的条形间隙对称的由传送轴固定的两个传送带(16)，其中，传送轴通过轴承与轴承座的配合固定在支架B(19)上，且传送轴与驱动马达连接；在两个传送带(16)顶端的外侧下方，果实收集箱(18)分别固定在支架B(19)的侧面上；在传送带(16)底部的平面上固定有带镂空孔的平板，四个伸缩油缸(11)沿Y轴方向固定在支架B(19)底面的四个角上，位于条形间隙两侧的两个伸缩油缸(11)的伸缩杆通过连杆三固定在一起，导向板(13)固定在连杆三上；

所述振动组件包括：振动条(8)、振动架板(20)、振动支架(21)、顶升油缸(9)、导向杆(12)、振动马达(14)及偏心轮(15)；所述振动条(8)为由钢条组成的长方体，所述钢条固定在连杆四组成的平板上；所述振动架板(20)为由连杆五组成的架板，每个连杆五沿竖直方向分布两个以上的通孔；所述振动马达(14)固定在采集组件的支架B(19)沿Y轴方向侧面的上端面，偏心轮(15)的一端与振动马达(14)的输出轴连接，另一端与振动架板(20)的侧边固定连接；两个顶升油缸(9)分别沿竖直方向固定在支架B(19)的对角位置，且不与两个提升油缸(10)的对角位置重叠，两个振动支架(21)分别固定在两个顶升油缸(9)的顶面上；两个导向杆(12)分别沿竖直方向与振动架板(20)活动连接，且分别位于振动架板(20)的不与顶升油缸(9)重叠的对角位置，导向杆(12)可竖直移动，同时可随振动架板(20)水平移动；振动条(8)穿过振动架板(20)上连杆五的孔后，分别与两个角的振动支架(21)活动连接，与两个角的导向杆(12)固定连接，振动条(8)在振动支架上可水平移动；

其连接关系如下：采集组件的支架B(19)通过提升油缸(10)与支架组件的支架A(2)活动连接，形成采集组件与支架组件的活动连接；且支架B(19)位于支架A(2)形成的腔体内部，支架B(19)底板的条形间隙沿X轴方向放置；振动组件的振动架板(20)通过双滚轮结构与采集组件的支架B(19)滑动连接，形成振动组件与采集组件的活动连接；且振动架板(20)可沿X轴方向在支架B(19)上滑动；其中，支架组件的提升油缸(10)、振动组件的顶升油缸(9)及采集组件的伸缩油缸(11)均与采摘液压控制模块(7)相连；支架组件的车轮(1)的运动转轴与行走液压控制模块(5)连接。

2.如权利要求1所述的一种枸杞采摘机，其特征在于，所述导向板(13)为由软质的条状结构连接为板状条形结构。

3.如权利要求1所述的一种枸杞采摘机，其特征在于，所述传送带(16)的表面上带有两个以上弯曲的片状结构。

4.如权利要求1所述的一种枸杞采摘机，其特征在于，还包括果叶分离机构(17)，所述两个果叶分离机构(17)分别固定在支架B(19)的侧面上，位于传送带(16)顶端的外侧下方和果实收集箱(18)的正上方。

5.如权利要求1所述的一种枸杞采摘机，其特征在于，振动架板(20)与支架B(19)滑动连接的双滚轮结构包括U型支座和两个滚轮，两个滚轮并排固定在U型支座上，双滚轮结构通过U型支座固定在支架B(19)，振动架板(20)安装于两个滚轮的间隙中，且与滚轮滚动配合，进而实现振动架板(20)与支架B(19)的滚动连接。