CN106688444B - 采收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采收装置，涉及林果收获技术领域，主要目的是提供一种能够对果树的枝条实现多维方向振动的采收装置。本发明的主要技术方案为：一种采收装置，包括：机架；振动部，振动部包括底座和连接板，底座连接于机架，底座上设置连接板，连接板滑动连接底座，连接板连接多个振动杆，底座具有空心区域，多个振动杆穿过空心区域，用于接触植物的枝条；摆动部，摆动部包括平面连杆机构，平面连杆机构包括固定端和输出端，固定端转动连接机架，输出端连接连接板，平面连杆机构用于驱动连接板按照输出端的运动轨迹运动。本发明主要用于采收果树上的果实。

Description

采收装置

技术领域

本发明涉及林果收获技术领域，尤其涉及一种采收装置。

背景技术

随着我国枸杞种植面积的逐年增加，枸杞采摘已经成为限制枸杞产业发展的一个重要问题。目前，枸杞采收主要以人工为主。国内外学者对枸杞采收装置做了大量的研究。枸杞采收装置的类型主要有气流式、梳刷式、剪切式、振动式。其中，振动式枸杞采收装置在采收效率和作业成本上有较大优势，具有效果明显、容易实现等特点。对现有振动式枸杞采收装置分析可知，其振动发生器主要有曲柄振摇机构、偏心轮机构和偏心滑块机构这三种形式。以上三种形式的振动发生器运动轨迹较为单一，基本为单方向上的直线往复运动，振动杆只能接触果树上的部分枝条，并且只能使部分的枝条产生单方向的振动，无法使枝条产生多方向的振动，进而使振动杆打落果实的效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种采收装置，主要目的是提供一种能够对果树的枝条实现多维方向振动的采收装置。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种采收装置，该装置包括：

机架；

振动部，振动部包括底座和连接板，底座连接于机架，底座上设置连接板，连接板滑动连接底座，连接板连接多个振动杆，底座具有空心区域，多个振动杆穿过空心区域，用于接触植物的枝条；

摆动部，摆动部包括平面连杆机构，平面连杆机构包括固定端和输出端，固定端转动连接机架，输出端连接连接板，平面连杆机构用于驱动连接板按照输出端的运动轨迹运动,所述固定端包括第一端和第二端，所述第一端连接主动轴，所述第二端连接从动轴，所述主动轴转动连接于所述机架，所述主动轴和所述从动轴上分别设置主齿轮和副齿轮，所述主齿轮和所述副齿轮相互啮合,所述平面连杆机构为五杆机构，所述五杆机构包括第一短杆、第二短杆、第一长杆和第二长杆，所述第一短杆的两端分别转动连接于所述第一端和所述第一长杆的一端，所述第二短杆的两端分别转动连接于所述第二端和所述第二长杆的一端，所述第一长杆的另一端转动连接于所述第二长杆的另一端，所述输出端为所述第一长杆和所述第二长杆的连接端。

优选地，主齿轮与副齿轮的直径比为1:2，第一长杆与第二长杆的长度相等，第一短杆和第二短杆的长度相等。

优选地，平面连杆机构为四杆机构，四杆机构包括短杆、第一杆和第二杆，短杆的两端分别转动连接第一端和第一杆，第二杆分别转动连接第二端和第一杆，输出端分别为第一杆和第二杆的连接端或者短杆和第一杆的连接端。

优选地，齿轮箱，齿轮箱固定连接机架，主齿轮和副齿轮设置在齿轮箱内。

优选地，挡圈，挡圈设置在固定端和输出端上，用于限定平面连杆机构的轴向窜动。

优选地，主动轴的两端穿过齿轮箱，远离平面连杆机构的一端连接输出部，输出部的输出端用于驱动主动轴转动。

优选地，连接板具有凹槽，凹槽设置在于底座连接的一侧，底座具有多个万向滚珠，多个滚珠设置在凹槽内，连接板能够在多个万向滚珠上横向移动。

优选地，多个振动杆的材料为尼龙材料。

本发明实施例提供的技术方案中，机架支撑振动部和摆动部，底座上设置连接板，连接板滑动连接底座，连接板连接多个振动杆，底座具有空心区域，多个振动杆穿过空心区域，用于接触植物的枝条；平面连杆机构的固定端转动连接机架，平面连杆机构的输出端连接连接板，平面连杆机构用于驱动连接板按照输出端的运动轨迹运动，需要采收果实时，将多个振动杆穿插在植株的枝条之间，转动平面连杆机构，输出端驱动连接板按照输出端的运动轨迹运动，由于平面连杆机构的输出端的运动轨迹曲线可以实现对果树枝条进行多个方向的接触与击打，当果实与枝条连接处的惯性力大于果实分离力时，果实会脱离枝条，实现采收果实的技术效果，相对于现有技术，振动发生器运动轨迹较为单一，基本为单方向上的直线运动，本发明中，振动杆能够按照平面连杆机构输出端的运动轨迹曲线运动，进而达到了对枝条进行多个方向的接触和击打的技术效果，提高了采收果实的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种采收装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为图1中B处的放大结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种摆动部的结构示意图；

图6为图5中第一连接端和第二连接端的运动轨迹路线图；

图7为本发明实施例提供的另一种摆动部的结构示意图；

图8为图7中D-D处剖面结构示意图；

图9图7中第三连接端的运动轨迹路线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提出的一种采收装置，包括：机架1；振动部2，振动部2包括底座21和连接板22，底座21连接于机架1，底座21上设置连接板22，连接板22滑动连接底座21，连接板22连接多个振动杆23，底座21具有空心区域，多个振动杆23穿过空心区域，用于接触植物的枝条；摆动部3，摆动部3包括平面连杆机构4，平面连杆机构4包括固定端31和输出端32，固定端31转动连接机架1，输出端32连接连接板22，平面连杆机构4用于驱动连接板22按照输出端32的运动轨迹运动。

在上述提供的技术方案中，机架1支撑振动部2和摆动部3，底座21上设置连接板22，连接板22滑动连接底座21，连接板22连接多个振动杆23，底座21具有空心区域，多个振动杆23穿过空心区域，用于接触植物的枝条；平面连杆机构4的固定端31转动连接机架1，平面连杆机构4的输出端32连接连接板22，平面连杆机构4用于驱动连接板22按照输出端32的运动轨迹运动，需要采收果实时，将多个振动杆23穿插在植株的枝条之间，转动平面连杆机构4，输出端32驱动连接板22按照输出端32的运动轨迹运动，由于平面连杆机构4的输出端32的运动轨迹曲线可以实现对果树枝条进行多个方向的接触与击打，当果实与枝条连接处的惯性力大于果实分离力时，果实会脱离枝条，实现采收果实的技术效果，相对于现有技术，振动发生器运动轨迹较为单一，基本为单方向上的直线运动，本发明实施例中，振动杆23能够按照平面连杆机构4输出端32的运动轨迹曲线运动，进而达到了对枝条进行多个方向的接触和击打的技术效果，提高了采收果实的工作效率。

上述机架1的主要作用是将振动部2和摆动部3支撑起来，通常情况下，机架1能够将需要采摘果实的植物罩在机架1内，机架1的材料可以采用不锈钢，也可以采用其他的材料，只要能够支撑振动部2和摆动部3即可；底座21固定连接在机架1上，也可以是可拆卸连接，连接板22设置在底座21的上部，并且连接板22与底座21之间采用滑动连接，也就是说，连接板22能够在底座21上进行滑动，连接板22上还连接了多个振动杆23，底座21的中间具有空心区域，多个振动杆23能够穿过空心区域，摆动部3包括平面连杆机构4，平面连杆机构4中具有固定端31和输出端32，通常固定端31转动连接机架1，或者其他与机架1固定连接的部件，输出端32通常与固定端31之间采用转动连接的方式连接，输出端32能够在横向位置上移动，输出端32的轨迹可以是圆形轨迹，也可以是弧形轨迹，也可以是其他不规则图形的轨迹，输出端32运动的轨迹不同，连接板22的运动轨迹也同样改变，进而使振动杆23的运动轨迹也改变，由于振动杆23接触枝条，从而使振动杆23能够多方位的触碰和击打枝条，通常情况下，振动杆23主要用于接触植物的枝条，使果实与枝条连接处的惯性力大于果实分离力，进而使果实掉落，达到了提高了采收果实的工作效率的技术效果。

进一步的，如图1、图5和图7所示，固定端31包括第一端311和第二端312，第一端311连接主动轴41，第二端312连接从动轴42，主动轴41转动连接机架1，主动轴41和从动轴42上分别设置主齿轮411和副齿轮421，主齿轮411和副齿轮421相互啮合。本实施例中，将固定端31设置为两个，分别为第一端311和第二端312，其中，第一端311连接主动轴41，主动轴41连接驱动装置，第二端312连接从动轴42，主动轴41和从动轴42上分别设置主齿轮411和副齿轮421，主齿轮411和副齿轮421相互啮合；需要采收装置工作时，驱动装置提供动力，使主动轴41转动，主动轴41带动第一端311转动，并且同时带动主齿轮411和副齿轮421转动，副齿轮421带动从动轴42转动，使第一端311和第二端312同时转动，进而带动整个平面连杆机构4运动，从而使输出端32能够在横向位置上产生移动轨迹，输出端32带动连接板22和振动杆23产生与输出端32相同的移动轨迹，使振动杆23能够多方位的触碰和击打枝条，果实与枝条连接处的惯性力大于果实分离力，进而使果实掉落，达到了提高了采收果实的工作效率的技术效果。

进一步的，如图1、图5和图6所示，平面连杆机构4为四杆机构，四杆机构包括短杆431、第一杆432和第二杆433，短杆431的两端分别转动连接第一端311和第一杆432，第二杆433分别转动连接第二端312和第一杆432，输出端32分别为第一杆432和第二杆433的连接端或者短杆431和第一杆432的连接端。本实施例中，将平面连杆机构4设置为四杆机构，四杆机构包括短杆431、第一杆432和第二杆433，短杆431的两端分别转动连接第一端311和第一杆432，第二杆433分别转动连接第二端312和第一杆432，四杆机构中，有一个杆是固定不动的，所以用第一端311和第二端312代替固定不动的杆，输出端32可以设置在第一杆432和第二杆433的连接端，该连接端成为第一连接端321，第一连接端321所运动的轨迹为圆形轨迹，也就是说，第一连接端321带动连接板22和振动杆23做运动轨迹为圆形的运动，从而使振动杆23能够在枝条之间做圆形的运动，进而使振动杆23多方位的触碰和击打枝条，促使果实掉落，达到了进一步提高采收果实的工作效率的技术效果；当然，输出端32还可以设置在短杆431和第一杆432的连接端，该连接端成为第二连接端322，第二连接端322的运动轨迹为弧线，也能够使振动杆23多方位的触碰和击打枝条，促使果实掉落。

优选的，如图7、图8和图9所示，平面连杆机构4为五杆机构，五杆机构包括第一短杆441、第二短杆442、第一长杆443和第二长杆444，第一短杆441的两端分别转动连接第一端311和第一长杆443的一端，第二短杆442的两端分别转动连接第二端312和第二长杆444的一端，第一长杆443的另一端转动连接第二长杆444的另一端，输出端32为第一长杆443和第二长杆444的连接端。本实施例中，将平面连杆机构4设置为五杆机构，五杆机构包括第一短杆441、第二短杆442、第一长杆443和第二长杆444，第一短杆441的两端分别转动连接第一端311和第一长杆443，第二短杆442的两端分别转动连接第二端312和第二长杆444，第一长杆443的另一端转动连接第二长杆444的另一端，五杆机构中，有一个杆是固定不动的，所以用第一端311和第二端312代替固定不动的杆，输出端32通常设置在第一长杆443和第二长杆444的连接端，该连接端成为第三连接端323，因为第三连接端323的运动轨迹较为复杂，不是特定的圆形或者其他的运动轨迹，而是不确定的运动轨迹，这样的运动轨迹可以更好的振动杆23多方位的触碰和击打枝条，进而使振动杆23的运动轨迹多样化，也能够使树上的枝条尽可能多次的接触振动杆23，加强果实与枝条连接处的惯性力，进而促使果实掉落，达到了进一步提高采收果实的工作效率的技术效果。

进一步的，如图7和9所示，主齿轮411与副齿轮421的直径比为1:2，第一长杆443与第二长杆444的长度相等，第一短杆441和第二短杆442的长度相等。本实施例中，将主齿轮411与副齿轮421的直径比设置为1:2，第一长杆443与第二长杆444的长度相等，第一短杆441和第二短杆442的长度相等，输出端32的运动轨迹为图9所示的运动轨迹，根据图9可以看出，输出端32的运动方向运动到了上、下、左、右四个方向，在实际工作中，输出端32的运动方向会朝着果树的前、后、左、右四个方向运动，也就是说，输出端32的运动方向覆盖了果树的每一个枝条，进而能够使振动杆23接触和击打每根枝条，当果实与枝条连接处的惯性力大于果实分离力时，果实便会脱离枝条，实现采收果实的技术效果。

优选的如图1、图5和图7所示，齿轮箱7固定连接机架1，主齿轮411和副齿轮421设置在齿轮箱7内。本实施例中，增加了齿轮箱7，将齿轮箱7固定在机架1上，主齿轮411和副齿轮421设置在齿轮箱7内，通常情况下，齿轮箱7为两部分，分别为上壳体72和下壳体71，上壳体72和下壳体71之间通过螺栓连接，齿轮箱7内具有润滑油，用于保证齿轮的正常运行，齿轮箱7的主要作用是保护齿轮，减少齿轮被外界的天气和人为因素影响，进而影响整个采收装置的运行，当然，齿轮箱7也可以采用其他的方式将主齿轮411和副齿轮421放在齿轮箱7内，只要能够使主齿轮411和副齿轮421正常运行即可；齿轮箱7的材料通常采用不锈钢材料，也可以采用其他的金属材料，例如铜或者铝合金。

进一步的，如图8所示，挡圈6，挡圈6设置在固定端31和输出端32上，用于限定平面连杆机构4的轴向窜动。本实施例中，在连杆机构的固定端31和输出端32上都设置挡圈6，用于限定平面连杆机构4的轴向窜动；通常情况下，挡圈6主要是起到轴向固定的作用，挡圈6分为孔向挡圈6和轴向挡圈6，本实施例中，挡圈6包括孔向挡圈6和轴向挡圈6；通过在固定端31和输出端32上设置挡圈6，可以有效的防止平面连杆机构4的轴向窜动，使连平面杆机构运行更稳定，并且延长平面连杆机构4的使用寿命。

优选的，如图1和8所示，主动轴41的两端穿过齿轮箱7，远离平面连杆机构4的一端连接输出部9，输出部9的输出端32用于驱动主动轴41转动。本实施例中，将主动轴41的两端穿过齿轮箱7，远离平面连杆机构4的一端连接输出部9，输出部9的输出端32用于驱动主动轴41转动，增加了输出部9，输出部9的输出端32与主动轴41向连接，本实施例中，输出部9与主动轴41之间通过联轴器8连接，通常情况下，输出部9为液压马达，当然，也可以采用其他的输出方式，例如电动马达；在主动轴41和齿轮箱7的连接处，通常设置端盖73，用于限制主动轴41的运动方向，在端盖73上设置油封74，用于密封齿轮箱7，防止在平面连杆机构4传动过程中将润滑油漏出，同时，在主动轴41和齿轮箱7的连接处还设置多个轴承75，用于支撑主动轴41的传动过程。

进一步的，如图1、图2和3所示，连接板22具有凹槽24，凹槽24设置在于底座21连接的一侧，底座21具有多个万向滚珠25，多个滚珠设置在凹槽24内，连接板22能够在多个万向滚珠25上横向移动。本实施例中，为了防止连接板22在滑动过程中，与底座21发生脱节的情况，在连接板22的底部设置凹槽24，底座21上具有多个万向滚珠25，多个万向滚珠25设置在凹槽24内，在采收装置工作时，万向滚珠25只会在凹槽24内运动，当万向滚珠25碰到凹槽24的内壁后，便无法继续沿着之前的运动方向运动，进而确保连接板22不会脱离底座21，达到了连接板22在底座21上正常滑动的技术效果。

进一步的，多个振动杆23的材料为尼龙材料。由于振动杆23在运动时，可能会碰触到果树上的果实，为了尽量避免振动杆23损伤果实，将振动杆23的材料设置为尼龙材质，尼龙材质具有较好的拉伸强度和较强的韧性，不容易损伤果实，并且，在于枝条接触的过程中，振动杆23也不容易被损坏，当然，振动杆23也可以采用其他的材料，例如橡胶，也属于本发明实施例的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例中，能够采用该采收装置采收的果实包括枸杞、辣椒或者其他植株较矮的果树。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种采收装置，其特征在于，包括：

机架；

振动部，所述振动部包括底座和连接板，所述底座连接于所述机架，所述底座上设置所述连接板，所述连接板滑动连接所述底座，所述连接板连接多个振动杆，所述底座具有空心区域，多个所述振动杆穿过所述空心区域，用于接触植物的枝条；

摆动部，所述摆动部包括平面连杆机构，所述平面连杆机构包括固定端和输出端，所述固定端转动连接所述机架，所述输出端连接所述连接板，所述平面连杆机构用于驱动所述连接板按照所述输出端的运动轨迹运动,所述固定端包括第一端和第二端，所述第一端连接主动轴，所述第二端连接从动轴，所述主动轴转动连接于所述机架，所述主动轴和所述从动轴上分别设置主齿轮和副齿轮，所述主齿轮和所述副齿轮相互啮合,所述平面连杆机构为五杆机构，所述五杆机构包括第一短杆、第二短杆、第一长杆和第二长杆，所述第一短杆的两端分别转动连接于所述第一端和所述第一长杆的一端，所述第二短杆的两端分别转动连接于所述第二端和所述第二长杆的一端，所述第一长杆的另一端转动连接于所述第二长杆的另一端，所述输出端为所述第一长杆和所述第二长杆的连接端。

2.根据权利要求1所述的采收装置，其特征在于，

所述主齿轮与所述副齿轮的直径比为1:2，所述第一长杆与所述第二长杆的长度相等，所述第一短杆和所述第二短杆的长度相等。

3.根据权利要求2所述的采收装置，其特征在于，

所述平面连杆机构为四杆机构，所述四杆机构包括短杆、第一杆和第二杆，所述短杆的两端分别转动连接所述第一端和所述第一杆，所述第二杆分别转动连接于第二端和第一杆，所述输出端分别为所述第一杆和所述第二杆的连接端或者所述短杆和所述第一杆的连接端。

4.根据权利要求1至3任一项所述的采收装置，其特征在于，还包括：

齿轮箱，所述齿轮箱固定连接所述机架，所述主齿轮和所述副齿轮设置在所述齿轮箱内。

5.根据权利要求4所述的采收装置，其特征在于，还包括：

挡圈，所述挡圈设置在所述固定端和所述输出端上，用于限定所述平面连杆机构的轴向窜动。

6.根据权利要求5所述的采收装置，其特征在于，

所述主动轴的两端穿过所述齿轮箱，远离所述平面连杆机构的一端连接于输出部，所述输出部的输出端用于驱动所述主动轴转动。

7.根据权利要求4所述的采收装置，其特征在于，

所述连接板具有凹槽，所述凹槽设置在与所述底座连接的一侧，所述底座具有多个万向滚珠，多个所述滚珠设置在所述凹槽内，所述连接板能够在多个所述万向滚珠上横向移动。

8.根据权利要求4所述的采收装置，其特征在于，

多个所述振动杆的材料为尼龙材料。