CN106718135A - 人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器 - Google Patents

Abstract

本发明提供人工助力手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，包括手柄、弹簧、转轴、动园、定圆、齿轮、齿条、伺服电机和微型直流电机，在手柄上固定安装弹簧，伺服电机带动齿轮转动，齿轮啮合齿条，齿条运动，进而带动动圆固定在荔枝的枝条上，手柄分为两部分，定圆安装在手柄上，定圆的两部分扣合成一个整圆，手柄张开和闭合，定圆也随动张开和闭合，定圆上设有凹槽，滚轮嵌入凹槽中并在凹槽中滚动，联杆贯穿滚轮的中心孔，滚轮做圆周转动，联杆将两个荔枝环剥器连接在一起，环剥柄固定在联杆上，环剥柄的一端设有环剥刀，另一端设有联板，环剥刀以手柄与联杆固定点为圆心，以固定点到环剥刀的刀尖为半径作圆周运动对荔枝进行环剥。

Description

人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器

技术领域

本发明涉及人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，属于机械技术领。

背景技术

荔枝螺旋环剥是抑制枝梢生长，促进花芽分化、保花保果，减轻果实膨大期因暴雨致使果皮吸水落后于果肉吸水而引发严重裂果，阻止养分的外流，提高座果率、果形指数和果实重量的一项重要的措施，不影响根系生长，荔枝的环剥在花前或者盛花期进行，荔枝除了主干环剥、每个侧枝每年必须环剥，侧枝上生长的枝条也要环剥，各个侧枝的生长角度不仅相同，侧枝之间的间距小，回转半径小，发明专利201410485285.2采用汽油机带动的电机，体积较大，回转半径大，环剥刀的倾斜角度由旋转油缸伸缩带动平台绕转轴旋转实现，只能实现一个面旋转倾斜，不能实现空间多个面的同时旋转倾斜，使用范围有很大的局限性，只适合于荔枝的主干环剥，此外，荔枝的环剥枝条的切口宽度范围在1.0～3.0厘米，切口深度范围在0.2～0.5厘米，切口要平齐，韧皮部含有较多的木质纤维，环剥刀在环剥处环剥时，没有夹持机构，将环剥处临近的韧皮部撕裂，导致环剥面积过大，荔枝的环剥处不易愈合，养分输送受阻，影响荔枝的生长和座果率。

发明内容

人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，伺服电机转动带动齿轮旋转，进而带动齿条往复运动，实现动圆的变径夹持，只对夹持内的荔枝韧皮部环剥，不会产生对环剥部位以外的韧皮部产生撕裂，回转半径小，适应于不同倾斜角度的荔枝枝条的环剥，小巧方便灵活，效率高，适应性强，环剥柄上设置的支撑轮在荔枝环剥枝条处的外圆面滚动，起支撑作用，使环剥刀的环剥角度不变，在环剥柄与联杆固定点处设置弹簧，对环剥柄上设置的环剥刀施加恒定的压力，以防环剥刀在环剥时跳动，确保环剥深度一致。

其技术方案为：人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，包括手柄、弹簧、转轴、动圆、定圆、齿轮、齿条、伺服电机和微型直流电机，在手柄上固定安装弹簧，弹簧为拉簧，手柄分为两部分，定圆安装在手柄上，定圆均分为两部分，定圆的两部分扣合在一起成一个整圆，手柄张开和闭合，定圆也随动张开和闭合，定圆上设有凹槽，滚轮嵌入凹槽中并在凹槽中滚动，联杆贯穿滚轮的中心孔，滚轮在凹槽中做圆周转动，联杆将两个荔枝环剥器连接在一起，环剥柄固定在联杆上，环剥柄的一端设有环剥刀，另一端设有联板，在人工辅助下，环剥刀以环剥柄与联杆固定点为圆心，以固定点到环剥刀的刀尖为半径作圆周运动对荔枝进行环剥，由于圆心固定、半径确定，环剥刀的运动轨迹是一个重合封闭的圆，在宽度范围在1.0～3.0厘米内，荔枝的枝条的直径近似认为均匀一致，而手动其它形式的非定圆心、非定半径的环剥器，运动轨迹为折线，不能形成封闭的圆，动园由夹紧块、压力传感器、齿条、齿轮和伺服电机组成，在夹紧块的夹持面上设有压力传感器和凹凸不平的沟槽，齿条一端固定在夹紧块上，另一端与定圆连接，伺服电机通过联板固定在定圆上，伺服电机的输出端与齿轮固定联接，手柄均分为两部分，手柄上设有转轴，转轴将手柄的两部分联接在一起，在弹簧的作用下，手柄两部分闭合，在外力的作用下，克服手柄上固定安装弹簧的拉力，手柄的两部分反向绕转轴转动，定圆两部分张开，移动至环剥的荔枝枝条处，通过控制面板输入压力传感器的参数值，启动伺服电机，伺服电机转动带动齿轮旋转，齿轮啮合齿条，进而带动齿条往复运动，实现动圆的变径夹持，当夹紧块上的压力传感器达到设定值时，伺服电机停止转动，动圆将荔枝的枝条夹紧，在手柄上设置的弹簧的拉力作用下，定圆的两部分扣合在一起成一个整圆。

人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，能够适应不同倾斜角度的荔枝枝条的夹持，体积小、重量轻，操作方便，环剥效率高，手柄短，回转半径小，而发明专利201410485285.2采用汽油机带动电机，电机带动齿轮，体积大，回转半径大，环剥刀的倾斜角度由旋转油缸伸缩带动平台绕转轴旋转实现，只能实现一个面旋转倾斜，不能实现空间多个面的同时旋转，回转半径大，只适用于荔枝的主干环剥，油缸的升降，不能调整空间上的倾斜角度，适应性差，其次，无夹紧块夹持，易将环剥处以外的荔枝韧皮部撕裂，使环剥面积过大，影响荔枝的伤口的愈合，影响养分输送，座果率降低，再次，安装、调整、拆卸不方便。

环剥柄上设有支点，即环剥柄与联杆固定点处，力作用在环剥柄上，也是一种杠杆，对环剥柄既可以施加拉力，也可以施加压力，能够调节环剥刀的环剥深度，荔枝枝条的生长年限不同，环剥的深度不同，环剥时只环剥荔枝的韧皮部，不能环剥木质部，损伤木质部，影响水分的传导，导致荔枝不能吸收水分而死亡，施加压力可改变环剥刀的环剥深度，而发明专利201410485285.2机械刚性连接，需要进行多级变速、减速，结构复杂，不具有自动调节功能，环剥按要求只对韧皮部环剥，不损伤形成层和木质部，荔枝环剥枝条的切口宽度范围在1.0～3.0厘米，切口深度范围在0.2～0.5厘米，严格按环剥宽度和深度标准实施。

所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，在手柄与联杆固定点处设置弹簧，弹簧为扭簧，对手柄上设置的环剥刀施加恒定的压力，以防环剥刀在环剥时跳动，环剥深度一致，确保环剥质量，环剥刀采用工型结构，两端的直立刀刃将荔枝韧皮部沿圆周方向切断，同时中间的水平刀刃将荔枝的韧皮部切断的环带进行环剥。

所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，环剥柄上联板设有圆形通孔，条杆一端与支撑轮连接，另一端贯穿弹簧与联板上设置的圆形通孔连接，环剥时支撑轮在环剥处的荔枝枝条的表面滚动，支撑轮具有限位作用，支撑轮使环剥刀运行平稳，弹簧具有支撑和仿形的功能。

所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，环剥柄上设有微型直流电机，微型直流电机的动力输出端设有皮带轮，通过皮带带动联杆上设置皮的带轮转动，进而带动滚轮转动，环剥刀随动。

环剥延长花期，避免因雨季导致授粉率降低，延长授粉期，改善养分的分配比例，提高座果率，延长贮藏时间，环剥必须与增加施肥量以及多项田间管理的农艺技术相配套，环剥口在环剥后立即用塑料薄膜包扎保护。

采用螺旋环剥，环剥的宽度为2.5～3.0厘米，螺距10厘米，使低龄疯长的荔枝早结果、丰产、优质，减少落果。

本发明具有以下优点。

1、体积小、重量轻，回转半径小，适应不同倾斜较大的荔枝枝条的环剥，操作方便。

2、环剥深度通过手柄可控，不会撕裂环剥以外的其它位置的韧皮部，不对荔枝造成损伤。

3、荔枝环剥枝条的切口宽度范围在1.0～3.0厘米，切口深度范围在0.2～0.5厘米，在标准范围内可控。

4、定圆环剥，定圆以固定点到环剥刀的刀尖为半径作圆周运动对荔枝进行环剥，由于圆心固定、半径确定，环剥刀在宽度范围在1.0～3.0厘米内，荔枝的枝条的直径近似认为均匀一致，伺服电机转动带动齿轮旋转，进而带动齿条往复运动，实现动圆的变径夹持。

附图说明

图1 是本发明实施例的环剥器的结构示意图。

图2是本发明实施例的环剥器作业状态的结构示意图。

其中图中1、手柄 2、弹簧 3、转轴 4、定圆 5、夹紧块 6、环剥柄 7、滚轮8、支撑轮 9、荔枝枝条 10、环剥刀 11、齿条 12、伺服电机 13、齿轮 14、压力传感器15、微型直流电机。

具体实施方式

实施例1。

在如图1～2所示的实施例中，人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，包括手柄1、弹簧2、转轴3、动圆、定圆4、齿轮13、齿条11、伺服电机12和微型直流电机15，在手柄1上固定安装弹簧2，弹簧2为拉簧，手柄1分为两部分，定圆4安装在手柄1上，定圆4均分为两部分，定圆4的两部分扣合在一起成一个整圆，手柄1张开和闭合，定圆4也随动张开和闭合，定圆4上设有凹槽，滚轮7嵌入凹槽中并在凹槽中滚动，做圆周运动，联杆贯穿滚轮7的中心孔，将两个荔枝环剥器连接在一起，环剥柄6固定在联杆上，环剥柄6的一端设有环剥刀10，另一端设有联板，在人工辅助下，环剥刀10以环剥柄6与联杆固定点为圆心，以固定点到环剥刀10的刀尖为半径作圆周运动对荔枝进行环剥，由于圆心固定、半径确定，环剥刀的运动轨迹是一个重合封闭的圆，环剥的宽度2.5厘米，切口深度0.3厘米，荔枝的枝条的直径近似认为均匀一致，动园由夹紧块5、压力传感器14、齿条11、齿轮13和伺服电机12组成，在夹紧块5的夹持面上设有压力传感器14和凹凸不平的沟槽，齿条11一端固定在夹紧块5上，另一端与定圆4连接，伺服电机12通过联板固定在定圆4上，伺服电机12的输出端与齿轮13固定联接，手柄1均分为两部分，手柄1上设有转轴3，转轴3将手柄1的两部分联接在一起，在弹簧2的作用下，手柄1两部分闭合，在外力的作用下，克服手柄1上固定安装弹簧2的拉力，手柄1的两部分反向绕转轴3转动，定圆4两部分张开，移动至环剥的荔枝枝条9处，通过控制面板输入压力传感器14的参数值，启动伺服电机12，伺服电机12转动带动齿轮13旋转，齿轮13啮合齿条11，进而带动齿条11往复运动，实现动圆的变径夹持，当夹紧块5上的压力传感器14达到设定值时，伺服电机12停止转动，动圆将荔枝的枝条夹紧，在手柄1上设置的弹簧2的拉力作用下，定圆4的两部分扣合在一起成一个整圆，在环剥柄6与联杆固定点处设置弹簧2，弹簧2为扭簧，对环剥柄6上设置的环剥刀10施加恒定的压力，以防环剥刀10在环剥时跳动，环剥刀10采用工型结构，两端的直立刀刃将荔枝韧皮部沿圆周方向切断，同时中间的水平刀刃将荔枝的韧皮部切断的环带进行环剥，环剥柄6上联板设有圆形通孔，条杆一端与支撑轮8连接，另一端贯穿弹簧2与联板上设置的圆形通孔连接，环剥时支撑轮8在环剥处荔枝枝条9的表面滚动，弹簧2具有支撑和仿形的功能，启动微型直流电机15，微型直流电机15的动力输出端设有皮带轮，通过皮带带动联杆上的皮带轮转动，进而带动滚轮7转动，环剥刀10随动，环剥刀10做圆周运动，对荔枝进行环剥，夹紧块5的夹持作用，不会对荔枝环剥区以外的其它位置的韧皮部造成损伤，环剥效率高，操作简便，环剥完成一个荔枝枝条9位置后，对手柄1施加外力，手柄1绕转轴3旋转，夹紧块5脱离荔枝枝条9，将荔枝环剥器从已经环剥完后的荔枝枝条9处移走，再移至另一个需要环剥的荔枝枝条9处，依次重复上述工作过程。

Claims (4)

1.人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，包括手柄（1）、弹簧（2）、转轴（3）、动圆、定圆（4）、齿轮（13）、齿条（11）、伺服电机（12）和微型直流电机（15），其特征在于：在手柄（1）上固定安装弹簧（2），弹簧（2）为拉簧，手柄（1）均分为两部分，定圆（4）安装在手柄（1）上，定圆（4）均分为两部分，定圆（4）的两部分扣合在一起成一个整圆，定圆（4）上设有凹槽，滚轮（7）嵌入凹槽中并在凹槽中滚动，联杆贯穿滚轮（7）的中心孔，将两个荔枝环剥器连接在一起，环剥柄（6）固定在联杆上，环剥柄（6）的一端设有环剥刀（10），另一端设有联板，在人工辅助下，环剥刀（10）以环剥柄（6）与联杆固定点为圆心，以固定点到环剥刀（10）的刀尖为半径作圆周运动对荔枝进行环剥，动园由夹紧块（5）、压力传感器（14）、齿条（11）、齿轮（13）和伺服电机（12）组成，在夹紧块（5）的夹持面上设有压力传感器（14）和凹凸不平的沟槽，齿条（11）一端固定在夹紧块（5）上，另一端与定圆（4）连接，伺服电机（12）通过联板固定在定圆（4）上，伺服电机（12）的输出端与齿轮（13）固定联接，手柄（1）均分为两部分，手柄（1）上设有转轴（3），转轴（3）将手柄（1）的两部分联接在一起，在弹簧（2）的作用下，手柄（1）两部分闭合，在外力的作用下，克服手柄（1）上固定安装弹簧（2）的拉力，手柄（1）的两部分反向绕转轴（3）转动，定圆（4）两部分张开，移动至环剥的荔枝枝条（9）处，通过控制面板输入压力传感器（14）的参数值，启动伺服电机（12），伺服电机（12）转动带动齿轮（13）旋转，齿轮（13）啮合齿条（11），进而带动齿条（11）往复运动，实现动圆的变径夹持，当夹紧块（5）上的压力传感器（14）达到设定值时，伺服电机（12）停止转动，动圆将荔枝的枝条夹紧，在手柄（1）上设置的弹簧（2）的拉力作用下，定圆（4）的两部分扣合在一起成一个整圆。

2.如权利要求1 所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，其特征在于：在环剥柄（6）与联杆固定点处设置弹簧（2），弹簧（2）为扭簧，对环剥柄（6）上设置的环剥刀（10）施加恒定的压力，以防环剥刀（10）在环剥时跳动，环剥刀（10）采用工型结构，两端的直立刀刃将荔枝韧皮部沿圆周方向切断，同时中间的水平刀刃将荔枝的韧皮部切断的环带进行环剥。

3.如权利要求1 所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，其特征在于：环剥柄（6）上联板设有圆形通孔，条杆一端与支撑轮（8）连接，另一端贯穿弹簧（2）与联板上设置的圆形通孔连接，环剥时支撑轮（8）在环剥处荔枝枝条（9）的表面滚动，弹簧（2）具有支撑和仿形的功能。

4.如权利要求1 所述的人工辅助手持式齿轮齿条变径枝条夹持电动荔枝环剥器，其特征在于：环剥柄（6）上设有微型直流电机（15），微型直流电机（15）的动力输出端设有皮带轮，通过皮带带动联杆上设置皮的带轮转动，进而带动滚轮（7）转动，环剥刀（10）随动。