CN108184430A - 一种振动型果实采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种振动型果实采摘机，包括采摘杆、背包、振动机构、控制机构和夹紧机构，采摘杆的一端设有握柄，另一端设有固定机构，夹紧机构包括夹紧头以及通过连接线与夹紧头连接的施力手柄，施力手柄设于采摘杆上，施力手柄用于带动夹紧头张开或夹紧，可以夹紧不同粗细的树枝，且振动机构固定于固定机构上带动夹紧机构振动，进而带动树枝振动，以使树枝上的果实掉落，控制机构通过电线与振动机构连接，可以根据不同的采摘对象，改变振动机构的振型和振动频率，以实现对不同品种的果实的采摘。并且该采摘机的控制机构设于背包内，使用者可以背在身上，手持采摘杆进行果实的采摘，提高了果实的采摘效率。

Description

一种振动型果实采摘机

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种振动型果实采摘机。

背景技术

人工采摘是采摘林果的传统方式，果农通过梯子接近果树枝头成熟的果实进行采摘，这项工作往往危险性高，工作量巨大，劳动复杂，且效率低下，费时费力。在林园中，一名经验丰富的果农，一天也只能采摘五亩大枣，且采摘过程较为辛苦。

有一种较为传统的方式是用重物敲击果树树干，以便成熟的果实自然从枝头掉落，再捡拾到框中。但是这种方法对操作者要求较高，对于经验不足的果农，则较难掌握敲击力度，力度过大，则容易造成果树损伤，并且欠熟的果实提前掉落；力度不足，则容易使可以采摘的果实无法得到及时采摘，造成果实采收不及时。且该方法劳动强度仍然较高。

为解决这种传统方式对经验要求较高，工作效率依然低下，采摘效果不好的问题，有人提出一种利用振动器械带动树冠一起振动，从而使果实从枝头振离的设备。利用该设备，可以大幅降低劳动强度，提升采摘工作的便利性。但是该设备的振动源在设备下端，振动不能直接有效的作用在枝干，造成能量传递不够直接，采摘效率低，设备笨重的技术问题。无法适应性调整振动力的强度和振动频率，无法适应不同品种的果树采摘工作，也无法针对不同粗细的树枝自行进行调整，影响果树健康和采摘速率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的振动型采摘机设备笨重，采摘率低，且无法根据不同的果树品种及不同粗细的树枝调整振动力和振动频率而影响果树健康和采摘速率的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种振动型果实采摘机，包括采摘杆、背包、振动机构、控制机构和夹紧机构，所述采摘杆的一端设有握柄，另一端设有固定机构；所述夹紧机构包括固定在所述固定机构上的夹紧头以及通过连接线与所述夹紧头连接的施力手柄，所述施力手柄设于所述采摘杆上用于带动所述夹紧头张开或夹紧；所述振动机构设于所述固定机构上，用于带动所述夹紧机构振动；所述控制机构设于所述背包内且通过电线与所述振动机构连接，用于控制所述振动机构处于不同的振动模式。

其中，所述固定机构包括固定框、固定架和弹性件，所述固定框的底边与所述采摘杆固定连接，所述固定框的顶边上设有开口，所述固定架平行于所述固定框的底边设置，且所述固定架通过所述弹性件固定在所述固定框内，所述振动机构均固定于所述固定架上，所述夹紧头的一端固定在所述固定架上，另一端从所述开口处伸出。

其中，所述固定机构还包括两根固定轴，所述固定架的两端分别设置通孔，两根所述固定轴分别穿过所述通孔，且所述固定轴的一端与所述固定框的顶边连接，另一端与所述固定框的底边连接。

其中，所述固定轴与所述通孔之间间隙配合，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述固定轴上，且所述弹性件连接于所述固定框的顶边与所述固定架之间，以及所述固定框的底边与所述固定架之间。

其中，所述振动机构包括驱振电机和偏心块，所述驱振电机固定与所述固定架上，所述偏心块设于所述驱振电机的输出轴上。

其中，所述驱振电机为双输出轴电机，且所述驱振电机的两根输出轴上均安装有所述偏心块。

其中，所述驱振电机的数量为两个，两个所述驱振电机分别设于所述夹紧头的两侧，且所述驱振电机设于所述夹紧头与所述固定轴之间。

其中，所述夹紧头包括定爪和动爪，所述定爪固定在所述固定架上，所述动爪的与所述定爪铰接，且所述动爪与所述定爪之间设有复位弹簧，所述连接线连接在所述动爪与所述施力手柄之间，所述施力手柄受力带动所述动爪转动以实现所述夹紧头的夹紧。

其中，所述定爪包括与所述固定架连接的固定部以及自所述固定部向外延伸形成的夹取部，所述动爪与所述夹取部相对设置，共同组成U形夹取槽。

其中，所述采摘杆上设有多个控制按钮，所述控制按钮与所述控制机构连接，用于控制所述振动机构处于不同的振动模式；所述背包内还设有蓄电池，所述蓄电池与所述振动机构连接，用于为所述振动机构提供电能。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的一种振动型果实采摘机，包括采摘杆、背包、振动机构、控制机构和夹紧机构，采摘杆的一端设有握柄，另一端设有固定机构，夹紧机构包括固定在固定机构上的夹紧头以及通过连接线与夹紧头连接的施力手柄，夹紧头用于夹紧固定果树的树枝，施力手柄设于采摘杆上，施力手柄用于带动夹紧头张开或夹紧，可以夹紧不同品种的果树及不同粗细的树枝，且振动机构固定于固定机构上带动夹紧机构振动，进而带动树枝振动，以使树枝上的果实掉落，控制机构通过电线与振动机构连接，可以根据不同的采摘对象，改变振动机构的振型和振动频率，可对果树枝施加多个方向的激振力，以实现对不同品种的果实的采摘。并且该采摘机的控制机构设于背包内，使用者可以背在身上，手持采摘杆进行果实的采摘，提高了果实的采摘效率。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的果实采摘机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的固定机构、振动机构与夹紧机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的果实采摘机的控制系统的连接关系示意图。

图中：1：握柄；2：施力手柄；3：电线；4：固定环；5：连接线；6：采摘杆；7：固定框；8：偏心块；9：驱振电机；10：连接块；11：定爪；12：动爪；13：复位弹簧；14：销轴；15：固定轴；16：固定架；17：弹性件；18：控制按钮；19：背包；20：电机驱动器；21：蓄电池；22：控制板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种振动型果实采摘机，包括采摘杆6、背包19、振动机构、控制机构和夹紧机构，采摘杆6的一端设有握柄1，另一端设有固定机构；夹紧机构固定在固定机构上的夹紧头以及通过连接线5与夹紧头连接的施力手柄2，施力手柄2设于采摘杆6上用于带动夹紧头张开或夹紧；振动机构设于固定机构上，用于带动夹紧机构振动；控制机构设于背包19内且通过电线3与振动机构连接，用于控制振动机构处于不同的振动模式。在握紧施力手柄2时，施力手柄2通过连接线5带动夹紧头夹紧或张开，以实现对不同粗细的树枝的夹紧，振动机构固定在固定机构上带动夹紧头振动，进而带动树枝振动，以使树枝上的果实掉落，控制机构通过电线3与振动机构连接，可以根据不同的采摘对象，改变振动机构的振型和振动频率，可对果树枝施加多个方向的激振力，以实现对不同品种的果实的采摘。并且该采摘机的控制机构设于背包19内，夹紧机构和振动机构均通过固定机构安装于采摘杆6上，使用者可以将背包19背在身上，手持采摘杆6进行果实的采摘，提高了果实采摘的效率。

进一步的，固定机构包括固定框7、固定架16和弹性件17，在本实施例中，固定框7的形状为矩形，固定框7的底边与采摘杆6固定连接，固定框7的顶边上设有开口，顶边位于底边相对设置的边，固定架16平行于固定框7的底边设置，且固定架16通过弹性件17固定在固定框7内，振动机构均固定于固定架16上，夹紧头的一端固定在固定架16上，另一端从开口处伸出。

进一步的，固定机构还包括两根固定轴15，固定架16的两端分别设置通孔，两根固定轴15分别穿过通孔，且固定轴15的一端与固定框7的顶边连接，另一端与固定框7的底边连接。在本实施例中，固定轴15的两端均设有外螺纹，固定框7上对应的位置设有螺纹孔，固定轴15垂直于固定框7的底边通过螺纹孔固定在固定框7上

进一步的，固定轴15与通孔之间间隙配合，弹性件17为弹簧，弹簧套设于固定轴15上，且弹性件17连接于固定框7的顶边与固定架16之间，以及固定框7的底边与固定架16之间。弹性件17的设置避免了振动机构振动时将振动效果传递到采摘杆6上，影响使用者的感受。

进一步的，振动机构包括驱振电机9和偏心块8，驱振电机9固定与固定架16上，偏心块8设于驱振电机9的输出轴上。在本实施例中，驱振电机9为双输出轴电机，且驱振电机9的两根输出轴上均安装有偏心块8。驱振电机9的数量为两个，两个驱振电机9分别设于定爪11的两侧，且驱振电机9设于定爪11与固定轴15之间。两个驱振电机9在工作时同向回转，可以实现多个自由度和多种模式的振动，采用双输出轴电机同时带动4块偏心块8的转动，可以提供一个较大的驱振力。

进一步的，夹紧头包括定爪11和动爪12，定爪11固定在固定架16上，动爪12的与定爪11铰接，且动爪12与定爪11之间设有复位弹簧13，连接线5连接在动爪12与施力手柄2之间；在本实施例中，动爪12包括与固定架16连接的固定部以及自固定部向外延伸形成的夹取部，夹取部的形状为类L形，动爪12的形状为与夹取部相对设置的类L形，夹取部与动爪12共同组成一个U形夹取槽，动爪12包括两片类L形的动片和三根销轴14，两片动片的一端通过一根销轴14连接，另一端分设于夹取部的下端的两侧，夹取部上设有弧形槽，一根销轴14依次穿过一个动片、弧形槽和另一个动片，连接线5通过与该销轴14连接的连接块10固定在动爪12上，另一根销轴14在动片的中部，将动片的中部与夹取部实现转动连接。施力手柄2通过固定环4固定在采摘杆6上，固定环4固定在采摘杆6靠近握柄1的位置，施力手柄2与固定环4铰接，施力手柄2在不受力时，动爪12和定爪11在复位弹簧13的作用下保持张开状态，施力手柄2在受力时，施力手柄2靠近采摘杆6拉紧连接线5，进而带动动爪12转动以实现动爪12与定爪11的夹紧。

进一步的，采摘杆6上设有多个控制按钮18，控制按钮18与控制机构连接，用于控制振动机构处于不同的振动模式，按动控制按钮18可以控制振动机构的开关，以及控制振动机构的振型和振动频率；背包19内还设有蓄电池21，蓄电池21与振动机构连接，用于为振动机构提供电能。

进一步的，控制机构包括控制板22和电机驱动器20，如图2所示，控制按钮18分别与控制板22连接，控制板22与电机驱动器20连接并进行数据传输，电机驱动器20用于驱动两个驱振电机9的转动，蓄电池21与电机驱动器20连接，为驱振电机9的转动提供电能。

使用时，可以根据不同的采摘对象，通过背包内的控制机构预先选择振动模式，也可以在工作时通过采摘杆上的控制按钮对采摘对象施加不同模式的振动，可实现高效率的果实采摘。

综上所述，本发明实施例提供的一种振动型果实采摘机，包括采摘杆、背包、振动机构、控制机构和夹紧机构，采摘杆的一端设有握柄，另一端设有固定机构，夹紧机构包括固定在固定机构上的夹紧头以及通过连接线与夹紧头连接的施力手柄，夹紧头用于夹紧固定果树的树枝，施力手柄设于采摘杆上，施力手柄用于带动夹紧头张开或夹紧，可以夹紧不同品种的果树及不同粗细的树枝，且振动机构固定于固定机构上带动夹紧机构振动，进而带动树枝振动，以使树枝上的果实掉落，控制机构通过电线与振动机构连接，可以根据不同的采摘对象，改变振动机构的振型和振动频率，以实现对不同品种的果实的采摘。并且该采摘机的控制机构设于背包内，使用者可以背在身上，手持采摘杆进行果实的采摘，提高了果实的采摘效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种振动型果实采摘机，其特征在于：包括采摘杆、背包、振动机构、控制机构和夹紧机构，所述采摘杆的一端设有握柄，另一端设有固定机构；所述夹紧机构包括固定在所述固定机构上的夹紧头以及通过连接线与所述夹紧头连接的施力手柄，所述施力手柄设于所述采摘杆上用于带动所述夹紧头张开或夹紧；所述振动机构设于所述固定机构上，用于带动所述夹紧机构振动；所述控制机构设于所述背包内且通过电线与所述振动机构连接，用于控制所述振动机构处于不同的振动模式。

2.根据权利要求1所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述固定机构包括固定框、固定架和弹性件，所述固定框的底边与所述采摘杆固定连接，所述固定框的顶边上设有开口，所述固定架平行于所述固定框的底边设置，且所述固定架通过所述弹性件固定在所述固定框内，所述振动机构均固定于所述固定架上，所述夹紧头的一端固定在所述固定架上，另一端从所述开口处伸出。

3.根据权利要求2所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述固定机构还包括两根固定轴，所述固定架的两端分别设置通孔，两根所述固定轴分别穿过所述通孔，且所述固定轴的一端与所述固定框的顶边连接，另一端与所述固定框的底边连接。

4.根据权利要求3所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述固定轴与所述通孔之间间隙配合，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述固定轴上，且所述弹性件连接于所述固定框的顶边与所述固定架之间，以及所述固定框的底边与所述固定架之间。

5.根据权利要求4所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述振动机构包括驱振电机和偏心块，所述驱振电机固定与所述固定架上，所述偏心块设于所述驱振电机的输出轴上。

6.根据权利要求5所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述驱振电机为双输出轴电机，且所述驱振电机的两根输出轴上均安装有所述偏心块。

7.根据权利要求6所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述驱振电机的数量为两个，两个所述驱振电机分别设于所述夹紧头的两侧，且所述驱振电机设于所述夹紧头与所述固定轴之间。

8.根据权利要求2所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述夹紧头包括定爪和动爪，所述定爪固定在所述固定架上，所述动爪与所述定爪铰接，且所述动爪与所述定爪之间设有复位弹簧，所述连接线连接在所述动爪与所述施力手柄之间；所述施力手柄在不受力时，所述动爪和定爪在所述复位弹簧的作用下保持张开状态，所述施力手柄在受力时带动所述动爪转动以实现所述动爪与所述定爪的夹紧。

9.根据权利要求8所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述定爪包括与所述固定架连接的固定部以及自所述固定部向外延伸形成的夹取部，所述动爪与所述夹取部相对设置，共同组成U形夹取槽。

10.根据权利要求1-9任一项所述的振动型果实采摘机，其特征在于：所述采摘杆上设有多个控制按钮，所述控制按钮与所述控制机构连接，用于控制所述振动机构处于不同的振动模式；所述背包内还设有蓄电池，所述蓄电池与所述振动机构连接，用于为所述振动机构提供电能。