CN106576603B - 一种组合振动梳式水果采摘装置 - Google Patents

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    • A01D46/26—Devices for shaking trees or shrubs; Fruit catching devices to be used therewith
    • A01D46/264—Devices for beating or vibrating the foliage; Fruit catching devices to be used therewith

Abstract

本发明公开了一种组合振动梳式水果采摘装置，包括梳排机构、基座、手持杆套件、传动机构、转速控制机构和动力源；梳排机构由上固定梳排和下振动梳排组成，上固定梳排安装在基座上端面上，下振动梳排与传动机构的摆动杆连接；传动机构通过软轴与动力源相连接；动力源通过控制连接线与转速控制机构连接，转速控制机构置于手持杆上。本发明装置采用双排采摘梳排来进行采摘，上固定梳排起到固定荔枝枝梗的作用，下振动梳排施加振动激励在挂果枝条上，有效的避免了单振动梳排结构采摘产生的无序运动浪费能量的情况，减少了机械损伤，提高了采摘效率。

Description

一种组合振动梳式水果采摘装置
技术领域
本发明涉及水果采摘机械领域，特别涉及一种组合振动梳式水果采摘装置。
背景技术
国内水果采摘大多依赖人工完成，劳动强度大，采摘效率低，劳动力成本高。随着果园生产的机械化、规模化和标准化的发展，迫切需要一种水果采摘机械，以大幅提高作业效率、减少作业时间和减轻劳动强度。目前国内外已有对振动采摘的研究，主要为树干振动和主枝振动，适用于柑橘、坚果等。但是，像荔枝、龙眼这些挂果成串状，且果实分布多集中在末端枝条。由于末端枝条直径较细，树干振动和主枝振动的能量已被各级枝条吸收，因此这种树干振动和主枝振动方式对于串状挂果类水果的采摘效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种水果采摘效率高的组合振动梳式水果采摘装置，该装置对挂果枝条施加有效约束的同时产生振动激励。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种组合振动梳式水果采摘装置，包括梳排机构、基座11、手持杆套件、传动机构、转速控制机构和动力源19；梳排机构由上固定梳排1和下振动梳排2组成，上固定梳排1置于基座上端面12上，下振动梳排2与传动机构的摆动杆6连接；传动机构通过软轴20与动力源19相连接；动力源19通过控制连接线18与转速控制机构连接，转速控制机构置于手持杆15上。
所述上固定梳排1和下振动梳排2呈上下平行分布于基座11的上中位置，上固定梳排1和下振动梳排2均由尼龙梳棒3、梳排座4和固定螺丝5构成，其中梳排座4有6个梳棒安装孔用于安装尼龙梳棒3，安装孔在梳排座4上呈均匀分布，且每个安装孔上都有固定螺丝5固定。上固定梳排1安装在基座上端面12上，摆动杆6通过螺栓固定在基座上端面12上，偏心轮的轴承套10通过螺栓固定在基座下端面13上。上固定梳排1和下振动梳排2的尼龙梳棒3的个数可以根据枝条挂果的密度进行调整，对于稀疏的挂果枝条可采用上下梳排较密的组合方式，对于果实分布较密集的果树可以采用上梳排稀疏下梳排密的组合方式，以达到更高的采收效率。尼龙梳棒3采用尼龙材料，有一定的韧性，防止打伤水果和枝条，并可防止枝条在上固定梳排1和下振动梳排2之间卡住。
所述手持杆套件包括手持杆连接套筒14和手持杆15；手持杆连接套筒14通过螺栓固定在基座11的下部，手持杆连接套筒14与手持杆15相连的一端开有螺纹孔，拧入螺栓后连接件会有弹性变形，从而夹紧手持杆15；手持杆15为中空的圆柱形长杆，内置三个圆柱形导位套，方形轴插入手持杆15，通过三个导位套置于手持杆中心位置，防止工作过程中碰到手持杆15内壁。手持杆15下端与软轴20连接，上端通过连接套筒14与基座11连接；手持杆15的中下位置设置有转速控制手柄16。
所述传动机构包括摆动杆6、传动杆7、偏心轮8、轴承9、轴承套10、手持杆15内方形轴和软轴20；摆动杆6呈L型，中间用加强筋加固，摆动杆6的一端与下振动梳排2连接，另一端与传动杆7连接，摆动杆6的L型拐角处开有小孔并内置轴承，通过螺栓穿过轴承固定于基座上端面12上，此螺栓的中心作为下振动梳排2的摆动中心；传动杆7的一端通过螺栓与偏心轮8连接，偏心轮8的下端设置有轴承9，轴承9的外面套有轴承套10，轴承套10通过两个螺栓固定于基座下端面13上，偏心轮8的中心开有方形孔，与手持杆15内方形轴连接，软轴20通过手持杆15与方形轴连接。
所述转速控制机构包括转速控制手柄16、动力源的电源按钮17和控制连接线18，控制连接线18包括电源线和转速调节连接线；其中，电源按钮17用于接通或关闭动力源19的电源，电源线用于连接电源按钮17和动力源19，转速调节连接线用于连接转速控制手柄16和动力源19的调速器。
所述动力源19，通过软轴20与手持杆15相连接，通过转速控制机构调节转速，从而控制下振动梳排2的摆动频率。作为一种优选方案，所述动力源可以为汽油机或电动机。
本发明装置的工作方式是：直接将振动施加在果树挂果枝条上，动力源提供驱动力，动力源输出轴通过软轴20带动手持杆15内的方形轴，方形轴带动与其连接的偏心轮8转动，通过与偏心轮8连接的传动杆7带动L形摆动杆6，继而带动下振动梳排2做往复摆动运动。操作时，将下振动梳排2和上固定梳排1插入果树枝梗与果实之间，然后通过转速控制手柄16调节动力源输出轴转速，从而提高下振动梳排2的振动频率，水果果实随着梳排的振动做钟摆运动，当果实做钟摆运动所需向心力大于枝梗与果实的分离力时，水果果实与果梗分离脱落。下振动梳排2、上固定梳排1与手持杆15呈90°夹角，方便工作人员在操作时插入果树枝梗与果实之间，同时节省体力。手持杆15与动力源19用软轴20连接，这样双手不必承受动力源19的重量，动力源19可以放在地上，或者背在身后。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)采净率高：本发明装置采用双排振动梳(一排固定，一排振动)，上固定梳排使挂果枝条接触点位移小进而类似于悬臂梁，然后在下振动梳排的振动作用下进行果实采摘。
(2)简化后续工序：采用本发明装置进行采收时，采收到的果实为单粒，便于包装运输，还可省去去梗工序，进一步降低用工成本。
(3)适用范围广：本发明装置既可以应用于荔枝、龙眼类串状挂果类水果的采收作业，也可以应用于柑橘等单果状挂果类水果的采摘，应用范围较广。
(4)能量利用率高：本发明装置采用双排采摘梳排(一排固定梳排，一排振动梳排)来进行采摘，上固定梳排起到固定荔枝枝梗的作用，下振动梳排施加振动激励在挂果枝条上，有效的避免了单振动梳排结构采摘产生的无序运动浪费能量的情况，减少了机械损伤，提高了采摘效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为梳排机构和基座的结构示意图。
图3为部分传动机构的结构示意图。
图4为基座的结构示意图。
图5为梳排机构和部分传动机构的结构示意图。
图6为转速控制手柄和动力源电源开关示意图。
其中：1、上固定梳排；2、下振动梳排；3、尼龙梳棒；4、梳排座；5、固定螺丝；6、摆动杆；7、传动杆；8、偏心轮；9、轴承；10、轴承套；11、基座；12、基座上端面；13、基座下端面；14、手持杆连接套筒；15、手持杆；16、转速控制手柄；17、动力源的电源按钮；18、控制连接线；19、动力源；20、软轴。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种组合振动梳式水果采摘装置，包括梳排机构、基座11、手持杆套件、传动机构、转速控制机构和动力源19；梳排机构由上固定梳排1和下振动梳排2组成，上固定梳排1置于基座上端面12上，下振动梳排2与传动机构的摆动杆6连接；传动机构通过软轴20与动力源19相连接；动力源19通过控制连接线18与转速控制机构连接，转速控制机构置于手持杆15上。所述上固定梳排1和下振动梳排2呈上下平行分布于基座11的上中位置，上固定梳排1和下振动梳排2均由尼龙梳棒3、梳排座4和固定螺丝5构成，其中梳排座4有6个梳棒安装孔用于安装尼龙梳棒3，安装孔在梳排座4上呈均匀分布，且每个安装孔上都有固定螺丝5固定。上固定梳排1安装在基座上端面12上，摆动杆6通过螺栓固定在基座上端面12上，偏心轮的轴承套10通过螺栓固定在基座下端面13上。上固定梳排1和下振动梳排2的尼龙梳棒3的个数可以根据枝条挂果的密度进行调整，对于稀疏的挂果枝条可采用上下梳排较密的组合方式，对于果实分布较密集的果树可以采用上梳排稀疏下梳排密的组合方式，以达到更高的采收效率。尼龙梳棒3采用尼龙材料，有一定的韧性，防止打伤水果和枝条，并可防止枝条在上固定梳排1和下振动梳排2之间卡住。所述手持杆套件包括手持杆连接套筒14和手持杆15；手持杆连接套筒14通过螺栓固定在基座11的下部，手持杆连接套筒14与手持杆15相连的一端开有螺纹孔，拧入螺栓后连接件会有弹性变形，从而夹紧手持杆15；手持杆15为中空的圆柱形长杆，内置三个圆柱形导位套，方形轴插入手持杆15，通过三个导位套置于手持杆中心位置，防止工作过程中碰到手持杆15内壁。手持杆15下端与软轴20连接，上端通过连接套筒14与基座11连接；手持杆15的中下位置设置有转速控制手柄16。所述传动机构包括摆动杆6、传动杆7、偏心轮8、轴承9、轴承套10、手持杆15内方形轴和软轴20；摆动杆6呈L型，中间用加强筋加固，摆动杆6的一端与下振动梳排2连接，另一端与传动杆7连接，摆动杆6的L型拐角处开有小孔并内置轴承，通过螺栓穿过轴承固定于基座上端面12上，此螺栓的中心作为下振动梳排2的摆动中心；传动杆7的一端通过螺栓与偏心轮8连接，偏心轮8的下端设置有轴承9，轴承9的外面套有轴承套10，轴承套10通过两个螺栓固定于基座下端面13上，偏心轮8的中心开有方形孔，与手持杆15内方形轴连接，软轴20通过手持杆15与方形轴连接。所述转速控制机构包括转速控制手柄16、动力源的电源按钮17和控制连接线18，控制连接线18包括电源线和转速调节连接线；其中，电源按钮17用于接通或关闭动力源19的电源，电源线用于连接电源按钮17和动力源19，转速调节连接线用于连接转速控制手柄16和动力源19的调速器。所述动力源19，通过软轴20与手持杆15相连接，通过转速控制机构调节转速，从而控制下振动梳排2的摆动频率。作为一种优选方案，所述动力源可以为汽油机或电动机。

Claims (4)

1.一种组合振动梳式水果采摘装置，其特征在于：包括梳排机构、基座、手持杆套件、传动机构、转速控制机构和动力源；梳排机构由上固定梳排和下振动梳排组成，上固定梳排安装在基座上端面上，下振动梳排与传动机构的摆动杆连接，下振动梳排、上固定梳排与手持杆呈90°夹角；传动机构通过软轴与动力源相连接；动力源通过控制连接线与转速控制机构连接，转速控制机构置于手持杆上；所述传动机构包括摆动杆、传动杆、偏心轮、轴承、轴承套、手持杆内方形轴和软轴；摆动杆固定在基座上端面上，摆动杆呈L型，中间用加强筋加固，摆动杆的一端与下振动梳排连接，摆动杆的另一端与传动杆连接；传动杆与偏心轮连接，偏心轮的下端设置有轴承，轴承的外面套有轴承套，轴承套固定于基座下端面上，偏心轮的中心开有方形孔，与手持杆内方形轴连接，软轴通过手持杆与方形轴连接。
2.根据权利要求1所述的组合振动梳式水果采摘装置，其特征在于：上固定梳排和下振动梳排均由尼龙梳棒、梳排座和固定螺丝构成，尼龙梳棒插入梳排座并通过固定螺丝固定。
3.根据权利要求1所述的组合振动梳式水果采摘装置，其特征在于：所述手持杆套件包括手持杆连接套筒和手持杆；手持杆连接套筒固定在基座的下部，手持杆连接套筒与手持杆的上端相套接，手持杆的下端与软轴连接，手持杆的中下位置设置有转速控制手柄，手持杆的内部插有方形轴。
4.根据权利要求1所述的组合振动梳式水果采摘装置，其特征在于：所述转速控制机构包括转速控制手柄、动力源的电源按钮和控制连接线，控制连接线包括电源线和转速调节连接线；电源线用于连接电源按钮和动力源，转速调节连接线用于连接转速控制手柄和动力源的调速器。
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