CN107996142A - 基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置及使用方法，包括喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置、动力装置及运输装置；所述喷射装置包括气枪，气枪设置在升降杆上用转换头固定，气枪通过软管与空压机连接；所述动力装置为柴油机驱动的空压机。本发明的优点是：基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置相对其他大型采摘机具有操作灵活多变、采摘具有选择性、对枣树木本损伤小、成本低、节能环保等优点。该设备充分利用气流进行采摘，使原本低效率的采收有了一定的提高的，并且降低了采摘的人工成本，在采摘速度上比人工采摘有了显著的提高。

Description

基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置及使用方法

技术领域

本发明涉及机械领域，具体说是一种农产品环保采摘装置。

背景技术

红枣，又名大枣，自古以来就被列为“五果”之一，历史悠久。红枣的突出特点是维生素含量高，有“天然维生素丸”的美誉。红枣含有丰富的维生素A、B、C等人体必须的多种维生素和18种氨基酸、矿物质,其中维生素C(抗坏血酸)的含量竟高达葡萄、苹果的70-80倍,芦丁(维生素P)的含量也很高,这两种维生素对防癌和预防高血压、高血脂都有一定作用。同时，红枣的其他营养价值也异常丰富，例如，红枣能促进白细胞的生成，降低血清胆固醇，提高血清白蛋白，保护肝脏，还能抑制癌细胞，其还富含钙和铁，这对于防止骨质疏松和贫血有重要意义。另外，红枣为温带作物,适应性强，素有“铁杆庄稼”之称，具有耐旱、耐涝的特性，是发展节水型林果业的首选良种。

目前，我国在采摘红枣方式上还主要依靠人工手摘，并借助云梯，采果刀等简单工具来进行辅助采收。但随着红枣种植规模的快速扩大，例如，我国新疆、山西、河北、山东、河南、陕西六大产区的红枣品种越来越全、种植面积越来越大，2015-2016年间仅新疆产区的红枣种植面积就达到了600万亩，红枣产业已经成为当地的第一大林果产业，这就对红枣林果的规模化和产业化的发展提出了更高的要求。为了进一步延伸红枣产业链，提升产品附加值，增强市场竞争力，广大果农和枣园负责人迫切需要一款操作简单，采摘效率高且保证采摘质量的红枣采摘机械装置。

虽然我国有部分企业、高校、科研院所等设计并开发了一些红枣采摘装置，但许多采摘机还处于试验阶段，并没有投入规模性的采摘生产中。例如，专利201520135788.7公布的多功能一体式摘枣机，专利201220470904.7公布的棒杆式红枣收获机，专利201320493598.3公布的电动红枣采摘器等装置分别是不同的实验构想，但都是采用扇叶杆等机械打枣的方式，结构简单，功能较为单一，适用范围较为有限，只能对果树外部的果实进行敲打，对内部的果实不能进行较好的敲落，对果树的伤害较大。专利2001520135788.7多功能一体式摘枣机，采用栅板进行打枣，较传统方式只是增大了打枣的面积，但同时也会将一些树枝和树叶一起打下来，在增大了筛分工作的难度的同时，该装置的冲洗功能是没必要的，还浪费了水资源。红外线等装置的成本也较高。专利201220470904.7公布了棒杆式红枣收获机，虽形状有所改变，但仍是传统的方法，且没有收集装置，对果树的伤害也较大，不符合可持续采摘的基本理念。专利201410078009.4公布了一种气吸梳刷式冬枣清洗收获机，该装置采用梳刷旋转的方式将冬枣打落，然后收集，但梳刷的自由度较少，且不能改变采摘的高度，不能升降，对于一些较高的果实采摘较为麻烦。专利201310569638.2公布了一款遥控自走式冬枣人工辅助采摘机，装置很简单，采用可以升降的旋转杆上面挂有收集桶，但旋转杆打落的果实不会全部掉落在桶里，给后续的收集工作造成了一定得麻烦。201410452634.0公布了一种红枣联合收获机，采用可以升降的机械臂摇动枝干使红枣掉落的方式，之后采用气流收集的原理，但实际上不能较好的收集到地面上的果实。原理上虽然稍有改变，但是实际效果仍然较差，无法有效地投入生产。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，具体技术方案如下：

一种基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，包括喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置、动力装置及运输装置；喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置和动力装置均设置在运输装置上；

所述喷射装置包括气枪，气枪设置在升降杆上用转换头固定，气枪通过软管与空压机连接；转换头为万向联轴节；

所述升降装置包括升降台：升降台下方设置伸缩支架及气动活塞，气动活塞与空压机连接；升降杆设置在所述升降台上；

所述导引装置包括支撑平台，支撑平台上固定斜支架；斜支架的上方固定水平支架；所述水平支架及斜支架均由套管组成，帆布袋固定在水平支架及斜支架上；

所述振动筛分装置包括振动筛，振动筛的入口与导引装置的出口对应；所述振动筛的筛板为倾斜设置，振动筛下方设置振动器，振动器由空压机驱动；

所述动力装置为柴油机驱动的空压机。

为灵活使用，气枪可以从转换头上摘下，转换头上方设置螺杆，气枪的手柄处设置内螺纹孔，所述螺杆与内螺纹孔配合。

所述支撑平台设置多个通孔以减轻重量。

为保证位置的固定，所述套管包括外侧套管及内侧套管，外侧套管上设置垂直方向的螺孔，锁紧螺钉旋入所述螺孔中并与内侧套管抵接。

振动筛下方设置收集箱。

所述运输装置为电动三轮车。

本发明进一步公开了上述装置的使用方法，步骤如下：

步骤1：将车骑到果林中，停在具体某棵红枣树附近的某个工作区域；

步骤2：打开柴油发电机，为和空压机提供电能，同时将空压机运转到正常工作状态，保证其可提供源源不断的空气动力；

步骤3：先在地面调整支撑平台至合适的范围后，再通过调节气压来使支撑平台到合适的高度；

步骤4：通过升降杆对气枪高度进行微调，以便操作者可以操控气枪的位置和方向，进行射击打枣；

步骤5：在进行高速气流打枣的同时，开启振动器，并使振动筛工作；红枣和树叶掉落振动筛后，在出口处收集筛分后的红枣；

步骤6：将此工作区域的红枣打完后，调整车的方向到下一个工作区域再继续打枣；

步骤7：取下气枪，将地上残留的红枣吹到一起进行收集后再倒入振动筛入料口进行筛分；

步骤8：打完一棵枣树的红枣后，再移动到下一棵枣树重复以上步骤。

本发明的优点是：本发明的优点是：基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置相对其他大型采摘机具有操作灵活多变、采摘具有选择性、对枣树木本损伤小、成本低、节能环保等优点。该设备充分利用气流进行采摘，使原本低效率的采收有了一定的提高的，并且降低了采摘的人工成本，在采摘速度上比人工采摘有了显著的提高。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为图1的前视图；

图3为图2的左视图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图所示，本发明包括喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置、动力装置及运输装置；喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置和动力装置均设置在运输装置上；

所述喷射装置包括气枪19，气枪设置在升降杆15上用转换头3固定，气枪通过软管与空压机连接；

所述升降装置包括升降台1：升降台1下方设置伸缩支架4及气动活塞11，气动活塞11与空压机连接；升降杆15设置在所述升降台1上；

所述导引装置包括支撑平台8，支撑平台上固定6斜支架；斜支架6的上方固定水平支架5；所述水平支架及斜支架均由套管组成，帆布袋7固定在水平支架5及斜支架6上形成一个锥形通孔，锥形通孔的下方为出口；

所述振动筛分装置包括振动筛12，振动筛12的入口与导引装置的出口对应；所述振动筛的筛板为倾斜设置，振动筛12下方设置振动器14，振动器由空压机驱动；振动筛将红枣与树叶进行筛分，经过筛分的红枣经出料口落入振动筛下的收集箱13中，而树叶作为废料排出装置外。

所述动力装置为柴油机驱动的空压机。

为灵活使用，气枪可以从转换头上摘下，转换头上方设置螺杆，气枪的手柄处设置内螺纹孔，所述螺杆与内螺纹孔配合。

所述支撑平台设置多个通孔9以减轻重量。

为保证位置的固定，所述套管包括外侧套管及内侧套管，外侧套管上设置垂直方向的螺孔，锁紧螺钉51旋入所述螺孔中并与内侧套管抵接。

振动筛下方设置收集箱13。

所述运输装置为电动三轮车10。

本发明的原理是：由柴油发电机为空压机供电，使空压机产生动力，并分别传送到升降平台，气枪和振动器三部分中。通过调节气压，调整升降平台高度，使其达到适合采枣的位置。气枪为可以在垂直方向和水平方向调整角度的机构，且支架位置也可以上下调整，从而方便了操作者的工作。工作时，导引装置打开。操作者控制枪头射击，通过高速气流的喷射将枣打落，枣掉落到导引装置中，并沿着导引装置到达振动筛的入料口处。由空压机带动的振动筛可将枣与树叶分开，筛分好的枣通过箱子收集起来。而拆卸下来的气枪可以将掉到地上的枣吹到一起进行回收，再进行筛分，从而实现了整个设备的运转。

本发明使用方法，步骤如下：

步骤1：将车骑到果林中，停在具体某棵红枣树附近的某个工作区域；

步骤2：打开柴油发电机，为和空压机提供电能，同时将空压机运转到正常工作状态，保证其可提供源源不断的空气动力；

步骤3：先在地面调整支撑平台至合适的范围后，再通过调节气压来使支撑平台到合适的高度；

步骤4：通过升降杆对气枪高度进行微调，以便操作者可以操控气枪的位置和方向，进行射击打枣；

步骤5：在进行高速气流打枣的同时，开启振动器，并使振动筛工作；红枣和树叶掉落振动筛后，在出口处收集筛分后的红枣；

步骤6：将此工作区域的红枣打完后，调整车的方向到下一个工作区域再继续打枣；

步骤7：取下气枪，将地上残留的红枣吹到一起进行收集后再倒入振动筛入料口进行筛分；

步骤8：打完一棵枣树的红枣后，再移动到下一棵枣树重复以上步骤。

本发明的特点是：

(1)利用气激能量，节能环保

传统红枣采摘机的工作原理均是通过控制支撑扇叶杆的高度，采用扇叶转动的方式将枣打掉。功能较为单一，适用范围有限，只能保证外层红枣被有效击落，枝叶茂密处的红枣则不能被有效敲落，并对果树伤害较大。而本发明抛弃了传统的扇叶转动方式，采用高速气激能量，气流作用于枣树的局部位置，将红枣打落，效果好，效率高，能有效的解决对果树的损伤及采摘不净等问题。另外，气体来源充足，可为多个模块提供动力，节能环保。

(2)红枣掉落导引与地上回收相结合

传统的红枣采摘装置多数是靠振动的方式将红枣振落后直接掉落田间，然后再通过人力对枣进行回收。本项目则首先会通过导引装置，将气激打落的红枣和树叶混合物引到振动筛的进料口处，经筛分后在出料口处对红枣进行收集。另外，对于部分直接掉落到田间的红枣，空压机会提供一部分的气激动力来将落入田间的枣吹到一起，再收集起来倒入振动筛，进行振动筛分，筛分后的红枣会汇聚到出料口处。

(3)导引支架，升降台，气枪支架均可调，装置灵活

此红枣采摘装置包含多个可调执行机构，装置灵活，可广泛应用于实际，来面对实际采摘中的各个问题。升降台和气枪支架可调满足气枪喷射高速气流来采摘红枣的各种生产条件，导引支架可调增大了回收红枣的成功率，操作简便，可调范围大，实用性极强

(4)功能全面，操作方便。

能够集红枣采摘，筛分红枣，收集红枣等功能于一身；能够利用空压机和振动筛联合筛分，保证红枣的质量；能够利用万向联轴节使空压机气枪头进行大范围转动，工作灵活；设备操控人数一人即可，减少果农的劳动工作量，提高工作效率。

Claims (7)

1.一种基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：包括喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置、动力装置及运输装置；喷射装置、升降装置、导引装置、振动筛分装置和动力装置均设置在运输装置上；

所述喷射装置包括气枪，气枪设置在升降杆上用转换头固定，气枪通过软管与空压机连接；

所述升降装置包括升降台：升降台下方设置伸缩支架及气动活塞，气动活塞与空压机连接；升降杆设置在所述升降台上；

所述导引装置包括支撑平台，支撑平台上固定斜支架；斜支架的上方固定水平支架；所述水平支架及斜支架均由套管组成，帆布袋固定在水平支架及斜支架上；

所述振动筛分装置包括振动筛，振动筛的入口与导引装置的出口对应；所述振动筛的筛板为倾斜设置，振动筛下方设置振动器，振动器由空压机驱动；

所述动力装置为柴油机驱动的空压机。

2.根据权利要求1所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：转换头上方设置螺杆，气枪的手柄处设置内螺纹孔，所述螺杆与内螺纹孔配合。

3.根据权利要求1所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：所述支撑平台设置多个通孔以减轻重量。

4.根据权利要求1所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：所述套管包括外侧套管及内侧套管，外侧套管上设置垂直方向的螺孔，锁紧螺钉旋入所述螺孔中并与内侧套管抵接。

5.根据权利要求1所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：振动筛下方设置收集箱。

6.根据权利要求1所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置，其特征在于：所述运输装置为电动三轮车。

7.根据权利要求1-6所述的基于高速气流喷射及筛分的红枣采摘装置的使用方法：其特征在于步骤如下：

步骤1：将车骑到果林中，停在具体某棵红枣树附近的某个工作区域；

步骤2：打开柴油发电机，为和空压机提供电能，同时将空压机运转到正常工作状态，保证其可提供源源不断的空气动力；

步骤3：先在地面调整支撑平台至合适的范围后，再通过调节气压来使支撑平台到合适的高度；

步骤4：通过升降杆对气枪高度进行微调，以便操作者可以操控气枪的位置和方向，进行射击打枣；

步骤5：在进行高速气流打枣的同时，开启振动器，并使振动筛工作；红枣和树叶掉落振动筛后，在出口处收集筛分后的红枣；

步骤6：将此工作区域的红枣打完后，调整车的方向到下一个工作区域再继续打枣；

步骤7：取下气枪，将地上残留的红枣吹到一起进行收集后再倒入振动筛入料口进行筛分；

步骤8：打完一棵枣树的红枣后，再移动到下一棵枣树重复以上步骤。