CN107548699A - 一种枇杷采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种枇杷采摘装置，包括机座、液压调节杆、缓冲承接器和挂枝行走机构：液压调节杆设置在机座上，液压调节杆包括液压升降杆和N节臂梁；缓冲承接器包括承接导管、缓冲承接箱和集果箱，缓冲承接箱的下部设置有进气口；在缓冲承接箱的侧壁上开设有排果口，倾斜设置有溜槽，溜槽连接于气垫网的最低点和集果箱的上方。挂枝行走机构包括竖梁、行走梁、切刀梁和连接环；行走梁的下梁面呈向下开口的弧形，在下梁面上对称地设置有至少一对行走轮，在切刀梁的上端面上安装有旋转电机，该旋转电机的驱动轴与盘状切刀的中心固定连接；承接导管上端固定在连接环。本发明具有安全可靠、工作效率高且采摘效果好等优点。

Description

一种枇杷采摘装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种枇杷采摘装置。

背景技术

枇杷是我国南方，尤其是西南地区常见的一种早熟水果。成熟的枇杷味道甜美，营养颇丰，有各种果糖、葡萄糖、钾、磷、铁、钙以及维生素A、B、C等。其中胡萝卜素含量在水果中排第三位。中医认为枇杷果实有润肺、止咳、止渴的功效。

成熟的枇杷果子成束挂在树枝下缘，每个果子长3～5厘米，呈圆形、椭圆、或长状“琵琶形”，皮薄，果肉软而多汁。由于成熟的枇杷果子皮薄易破损和变质，在采摘过程中不能直接用手摘取，也不能损伤果蒂(即果蒂要保留在果子上，这样才不易腐烂和招引蚊蝇)。所以在采摘时通常是操作人员攀爬到树上，然后戴手套用剪刀采摘。这种采摘方式不仅危险性大，工作效率也不高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种安全可靠、工作效率高且采摘效果好的枇杷采摘装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种枇杷采摘装置，包括机座、液压调节杆、缓冲承接器和挂枝行走机构：

所述液压调节杆设置在所述的机座上，所述液压调节杆包括液压升降杆和N节臂梁，N为不小于3的整数；第一节臂梁的下端通过球形铰安装在所述的机座上，形成可旋转连接；第一节臂梁的上端与第二节臂梁的下端铰接，第二节臂梁的上端与第三节臂梁的下端铰接，以此类推，直至第N节臂梁；第N节臂梁的上端与所述的挂枝行走机构连接；在相邻两臂梁之间还设置有调节油缸，所述调节油缸的两端分别铰接在相邻两臂梁上；所述液压升降杆的两端分别通过球形铰与所述机座和第一节臂梁的中部连接；所述液压升降杆与控制阀连通，用于控制液压升降杆的升、降。

所述缓冲承接器包括承接导管、缓冲承接箱和集果箱；所述承接导管为软管，其上端固定在所述挂枝行走机构的下部，该承接导管的下端与所述的缓冲承接箱连通；所述的缓冲承接箱安装在机座上，为一封闭的箱体，顶部开有承接口，该承接口与承接导管的下端连通；在箱体中部设置有气垫网，该气垫网倾斜设置；在所述缓冲承接箱的下部设置有进气口，用于通入向上运动的压缩空气以减缓枇杷果实下落的速度；在所述缓冲承接箱的侧壁上开设有排果口，在该排果口上安装倾斜设置的溜槽，所述溜槽的上端与所述气垫网的最低点连接，所述溜槽的下端位于所述集果箱的上方。

所述挂枝行走机构包括竖梁、行走梁、切刀梁和连接环；所述竖梁的下端与第N节臂梁的上端铰接，所述的行走梁的一端固定在所述竖梁的上端；所述行走梁的下梁面呈向下开口的弧形，在下梁面上对称地设置有至少一对行走轮，所述行走轮与弧形的切线方向垂直；所述的切刀梁水平设置并与所述行走梁处于同一竖直平面内，该切刀梁的一端与所述竖梁连接，在所述切刀梁的上端面上安装有旋转电机，该旋转电机的驱动轴与盘状切刀的中心固定连接；所述盘状切刀整体呈圆形，水平设置，在圆形外周等距地设置有若干沿顺时针或逆时针方向的刀片；所述连接环固定在竖梁的下端，其环面水平设置并位于切刀梁的下方，所述承接导管的上端固定在该连接环上。

进一步，在所述的旋转电机与切刀梁之间还连接有丝杆电机，用于调整盘状切刀与行走梁之间的距离。

进一步，在所述的竖梁上还设置有朝向盘状切刀的摄像头，该摄像头与显示终端通过信号连接，用于观察果实和采摘。

进一步，所述的行走轮通过传动机构与电机连接，用于主动在树枝上行走；所述行走轮的外部套有橡胶轮圈，用以增加摩擦力。

进一步，所述的气垫网为内部充有空气的网状气垫，该气垫网上网孔的直径小于枇杷果实直径的1/4。

进一步，所述缓冲承接箱呈圆柱形，其下部沿切向开设有若干倾斜向上的进气口，在进气口外部的箱体上套有一个密闭的呈环形的进气分布器，该进气分布器与压缩空气瓶或空压机连通。

进一步，在所述的缓冲承接箱的底部设置有除杂口，除杂口上设置用闸门，用于清理沉积在底部的杂物。

进一步，所述的集果箱呈倒置的圆锥形，在该圆锥的锥顶设置有一个开口朝下的盲筒；在所述机座与盲筒相对应的位置，固定有一个竖直的转轴，用于与盲筒形成可转动连接。

进一步，所述集果箱的母线与水平面之间的夹角为5～15°。

进一步，所述机座的底部设置有滑轮，用于移动机座。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、采摘效率高。本发明采用挂枝行走机构使轮式切刀处于树枝的下方，可以方便地在树枝上移动，迅速采摘同一树枝上的果实。

2、安全性高。利用本发明进行采摘，操作人员在地面即可完成操作，安全性好。

3、采摘效果好。由于轮式切刀贴在下沿树枝下缘，能准确地切下成熟的枇杷果子，而不伤害树枝以及枇杷果的果皮和果蒂。本发明通过软管承接采摘下来的果实，在缓冲承接器中采用空气缓吹，不会使果实破损。

4、果实干净、杂物少。由于缓吹气体采用切向进入，可以起到分离杂草、叶的作用，使果实更干净，可以提高果实的品样。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的挂枝行走机构示意图；

图3为本发明的缓冲接果器示意图；

图4为本发明的集果箱结构示意图。

附图中：1—机座；11—滑轮；21—臂梁；22—液压升降杆；3—缓冲承接箱；30—承接导管；31—承接口；32—气垫网；33—进气口；34—排果口；35—溜槽；36—进气分布器；4—集果箱；41—盲筒；42—转轴；5—挂枝行走机构；51—竖梁；52—行走梁；521—行走轮；53—切刀梁；54—连接环；55—盘状切刀；56—旋转电机；57—丝杆电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-4所示，一种枇杷采摘装置，包括机座1、液压调节杆、缓冲承接器和挂枝行走机构5：

所述液压调节杆设置在所述的机座1上，所述液压调节杆包括液压升降杆22和N节臂梁21，N为不小于3的整数；第一节臂梁21的下端通过球形铰安装在所述的机座1上，形成可旋转连接；第一节臂梁21的上端与第二节臂梁21的下端铰接，第二节臂梁21的上端与第三节臂梁21的下端铰接，以此类推，直至第N节臂梁21；第N节臂梁21的上端与所述的挂枝行走机构5连接；在相邻两臂梁21之间还设置有调节油缸，所述调节油缸的两端分别铰接在相邻两臂梁21上；所述液压升降杆22的两端分别通过球形铰与所述机座1和第一节臂梁21的中部连接；所述液压升降杆22与控制阀连通，用于控制液压升降杆22的升、降。第一节臂梁21的下端、液压升降杆22的两端均采用球形铰连接。这样既可以让液压升降杆22给第一节臂梁21一定的支撑，又能保证臂梁21有最大的自由度，可以在一定范围内自由转动。由于相邻两臂梁21之间都设置有油缸，使N节臂梁21形成的支架有一定弯曲度和向下的力，这既能可以支撑行走梁52，保证行走梁52不会受力过大而损坏，也不会将行走梁52架空，更不会将树枝压折，而是使行走梁52的压力刚刚能压紧树枝并移动。

所述缓冲承接器包括承接导管30、缓冲承接箱3和集果箱4；所述承接导管30为螺旋状软管，其上端固定在所述挂枝行走机构5的下部，该承接导管30的下端与所述的缓冲承接箱3连通；所述的缓冲承接箱3安装在机座1上，为一封闭的箱体，顶部开有承接口31，该承接口31与承接导管30的下端连通；在箱体中部设置有气垫网32，该气垫网32倾斜设置；在所述缓冲承接箱3的下部设置有进气口33，用于通入向上运动的压缩空气以减缓枇杷果实下落的速度；在所述缓冲承接箱3的侧壁上开设有排果口34，在该排果口34上安装倾斜设置的溜槽35，所述溜槽35的上端与所述气垫网32的最低点连接，所述溜槽35的下端位于所述集果箱4的上方。

所述挂枝行走机构5包括竖梁51、行走梁52、切刀梁53和连接环54；所述竖梁51的下端与第N节臂梁21的上端铰接，所述的行走梁52的一端固定在所述竖梁51的上端；所述行走梁52的下梁面呈向下开口的弧形，在下梁面上对称地设置有至少一对行走轮521，所述行走轮521与弧形的切线方向垂直；所述的切刀梁53水平设置并与所述行走梁52处于同一竖直平面内，该切刀梁53的一端与所述竖梁51连接，在所述切刀梁53的上端面上安装有旋转电机56，该旋转电机56的驱动轴与盘状切刀55的中心固定连接；所述盘状切刀55整体呈圆形，水平设置，在圆形外周等距地设置有若干沿顺时针或逆时针方向的刀片；所述连接环54固定在竖梁51的下端，其环面水平设置并位于切刀梁53的下方，所述承接导管30的上端固定在该连接环54上。

使用时，调整油缸和液压升降杆22，使N节臂梁21达到能够接近待采摘的树枝的高度，然后将行走梁52搭放在树枝上，驱动行走梁52在树枝上行进，由于相邻两臂梁21之间都设置有油缸，使N节臂梁21形成的支架有一定弯曲度和向下的力，这既能可以支撑行走梁52，保证行走梁52不会受力过大而损坏，也不会将行走梁52架空。当行走梁52在行走轮521带动下沿树枝移动时，N节臂梁21形成的支架的形状随之改变。当遇到枇杷果实时，启动旋转电机56，盘状切刀55转动，将果实串贴着树枝下缘切下，从而保留了果蒂、果实的完整。果实从连接环54掉入承接导管30并滑入缓冲承接箱3。由于缓冲承接箱3中有向上运动的压缩空气，这大大降低了下落的枇杷果实的下降速度，可以有效防止撞伤，然后轻轻地落在气垫网32上，通过溜槽35滑入集果箱4。

为了枇杷果实在溜槽35中不会受损，溜槽35与水平面的夹角应保持5～10°之间。

当然，溜槽35也可以设计成螺旋状，升角为5～10°。

为了更好地保证枇杷果实的完好，气垫网32的四周应该使用弹性件与缓冲承接箱3的内壁连接。弹性件可以选用弹力绳或拉簧。

作为优化，在所述的旋转电机56与切刀梁53之间还连接有丝杆电机57，这样在使用时，可以通过丝杆电机57调整盘状切刀55与行走梁52之间的距离，使盘状切刀55刚好接触树枝下缘。

作为优化，在所述的竖梁51上还设置有朝向盘状切刀55的摄像头，该摄像头与显示终端通过信号连接，用于观察果实和采摘。显示终端可以为手机、PDA或显示器等。

作为优化，所述的行走轮521通过传动机构与电机连接，用于主动在树枝上行走；所述行走轮521的外部套有橡胶轮圈，用以增加摩擦力。这样可以使行走轮521更容易地在树枝上移动。

作为优化，所述的气垫网32为内部充有空气的网状气垫，该气垫网32上网孔的直径小于枇杷果实直径的1/4。这样既不会影响通气，也不会将果实漏掉。

作为优化，所述缓冲承接箱3呈圆柱形，其下部沿切向开设有若干倾斜向上的进气口33，在进气口33外部的缓冲承接箱3上套有一个密闭的呈环形的进气分布器36，所述进气分布器36与缓冲承接箱3通过进气口33连通，所述进气分布器36与压缩空气瓶或空压机连通。这样，压缩空气在进气分布器36中进行分布，然后以旋转向上的方式进入缓冲承接箱3，在箱体内形成旋转的剪切力，既可以减缓枇杷果实的下降速度，也能够将果实上夹带的杂质分离出来，使枇杷果实更干净。

作为优化，在所述的缓冲承接箱3的底部设置有除杂口，除杂口上设置用闸门，用于清理沉积在底部的杂物。

作为优化，所述的集果箱4呈倒置的圆锥形，在该圆锥的锥顶设置有一个开口朝下的盲筒41；在所述机座1与盲筒41相对应的位置，固定有一个竖直的转轴42，用于与盲筒41形成可转动连接。这在使用时，可以不时地转动集果箱4，使果实均匀地堆放在其中。

作为优化，所述集果箱4的母线与水平面之间的夹角为5～15°。这样设计也是为了减缓枇杷果实下降的速度，避免因碰撞而受损。

作为优化，所述机座1的底部设置有滑轮11，用于移动机座1。这样在一处采摘完成后，可以快速地移动到下一处。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种枇杷采摘装置，包括机座，其特征在于，还包括液压调节杆、缓冲承接器和挂枝行走机构；

所述液压调节杆设置在所述的机座上，所述液压调节杆包括液压升降杆和N节臂梁，N为不小于3的整数；第一节臂梁的下端通过球形铰安装在所述的机座上，形成可旋转连接；第一节臂梁的上端与第二节臂梁的下端铰接，第二节臂梁的上端与第三节臂梁的下端铰接，以此类推，直至第N节臂梁；第N节臂梁的上端与所述的挂枝行走机构连接；在相邻两臂梁之间还设置有调节油缸，所述调节油缸的两端分别铰接在相邻两臂梁上；所述液压升降杆的两端分别通过球形铰与所述机座和第一节臂梁的中部连接；所述液压升降杆与控制阀连通，用于控制液压升降杆的升、降；

所述缓冲承接器包括承接导管、缓冲承接箱和集果箱；所述承接导管为软管，其上端固定在所述挂枝行走机构的下部，该承接导管的下端与所述的缓冲承接箱连通；所述的缓冲承接箱安装在机座上，为一封闭的箱体，顶部开有承接口，该承接口与承接导管的下端连通；在箱体中部设置有气垫网，该气垫网倾斜设置；在所述缓冲承接箱的下部设置有进气口，用于通入向上运动的压缩空气以减缓枇杷果实下落的速度；在所述缓冲承接箱的侧壁上开设有排果口，在该排果口上安装倾斜设置的溜槽，所述溜槽的上端与所述气垫网的最低点连接，所述溜槽的下端位于所述集果箱的上方；

所述挂枝行走机构包括竖梁、行走梁、切刀梁和连接环；所述竖梁的下端与第N节臂梁的上端铰接，所述的行走梁的一端固定在所述竖梁的上端；所述行走梁的下梁面呈向下开口的弧形，在下梁面上对称地设置有至少一对行走轮，所述行走轮与弧形的切线方向垂直；所述的切刀梁水平设置并与所述行走梁处于同一竖直平面内，该切刀梁的一端与所述竖梁连接，在所述切刀梁的上端面上安装有旋转电机，该旋转电机的驱动轴与盘状切刀的中心固定连接；所述盘状切刀整体呈圆形，水平设置，在圆形外周等距地设置有若干沿顺时针或逆时针方向的刀片；所述连接环固定在竖梁的下端，其环面水平设置并位于切刀梁的下方，所述承接导管的上端固定在该连接环上。

2.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，在所述的旋转电机与切刀梁之间还连接有丝杆电机，用于调整盘状切刀与行走梁之间的距离。

3.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，在所述的竖梁上还设置有朝向盘状切刀的摄像头，该摄像头与显示终端通过信号连接，用于观察果实和采摘。

4.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述的行走轮通过传动机构与电机连接，用于主动在树枝上行走；所述行走轮的外部套有橡胶轮圈，用以增加摩擦力。

5.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述的气垫网为内部充有空气的网状气垫，该气垫网上网孔的直径小于枇杷果实直径的1/4。

6.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述缓冲承接箱呈圆柱形，其下部沿切向开设有若干倾斜向上的进气口，在进气口外部的缓冲承接箱上套有一个密闭的呈环形的进气分布器，所述进气分布器与缓冲承接箱通过进气口连通，所述进气分布器与压缩空气瓶或空压机连通。

7.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，在所述的缓冲承接箱的底部设置有除杂口，除杂口上设置用闸门，用于清理沉积在底部的杂物。

8.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述的集果箱呈倒置的圆锥形，在该圆锥的锥顶设置有一个开口朝下的盲筒；在所述机座与盲筒相对应的位置，固定有一个竖直的转轴，用于与盲筒形成可转动连接。

9.根据权利要求8所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述集果箱的母线与水平面之间的夹角为5～15°。

10.根据权利要求1所述的枇杷采摘装置，其特征在于，所述机座的底部设置有滑轮，用于移动机座。