CN108522002B - 变间距梳刷采收机及其采收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变间距梳刷采收机及其采收方法。现有梳刷式采收机采收果品的损伤率比较高。本发明包括动力装置、传动装置、用于调整梳刷指间距的调节装置和用于梳刷果实的梳刷装置；调节装置包括曲柄杆、滑杆和固定导轨件；梳刷装置包括固定板块和梳刷组件；梳刷组件包括梳刷指、移动板、固定座和销。本发明的调节装置通过在行星轮上安装曲柄杆，控制滑杆径向滑动，进而改变梳刷装置的移动板位置，实现梳刷指间距的变化，从而自动区别果实不同大小进行拔果，遇到一些果柄附着力大的果实利用相邻梳刷指外端的梯形刀刃进行切割，增加果实采收的成功率；改变动力装置中电机的转速达到不同的梳刷强度。

Description

变间距梳刷采收机及其采收方法

技术领域

本发明属于果品采收机械技术领域，具体涉及变间距梳刷采收机及其采收方法。

背景技术

果品采收是果园生产全过程中重要的环节之一。目前，通过机械梳刷方式来采收果实被广泛应用，其工作原理是通过一定形式的梳刷机构，利用梳刷指与果实之间的摩擦力，进行拔果，将果实与枝条脱离，并利用梳刷指的周期性旋转，实现果实连续的采收。但现有的梳刷式采收机采收果品的损伤率比较高，果品采收成品率低，并且由于果品的各种形态，导致果实采收的不完善。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术的不足，提供一种变间距梳刷采收机及其采收方法，可以一边利用梳刷指排拔果，一边利用相邻梳刷指外端的梯形刀刃进行辅助性采摘，能应用于各种形态的果树，具有高效、可靠的特点。

本发明提供了以下技术方案：

本发明变间距梳刷采收机，包括动力装置、传动装置、调节装置和梳刷装置。所述的传动装置包括端盖、主轴和行星轮系；主轴两端通过轴承支承在两个端盖上；所述的主轴由动力装置驱动；每个端盖处设置一个行星轮系，所述的行星轮系包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈；太阳轮和行星架的中心均固定在主轴上，齿圈固定在端盖上；三个行星轮沿太阳轮周向均布，且与行星架的三个支架端部分别构成转动副；行星轮两侧分别与太阳轮和齿圈啮合。每个行星轮上连接有一个调节装置。

所述的调节装置包括曲柄杆、滑杆和固定导轨件；所述固定导轨件的外侧壁与端盖的圆形槽构成滑动副，内侧壁与滑杆外端构成滑动副；滑杆内端开设的滑道与曲柄杆构成滚动摩擦副；曲柄杆固定在行星轮上，且相对行星轮的转动中心偏心设置。两个行星轮系中周向位置对齐的每两个行星轮所对应连接的两根滑杆在周向位置上也对齐设置。

所述的梳刷装置包括固定板块和梳刷组件；固定板块固定在主轴上；所述的梳刷组件包括梳刷指、移动板、固定座和销；n个固定座沿固定板块的长度方向等距布置，且均与固定板块固定，2≤n≤6；每个固定座通过销与一根梳刷指的内端铰接；每根梳刷指穿过移动板开设的对应一个方孔；移动板的所有方孔沿移动板的长度方向等距布置，且相邻方孔的间距小于相邻固定座的间距；移动板的所有方孔在固定板块上沿方孔轴向的投影均在距离最大的两个固定座之间；梳刷指的外端固定设有梯形刀刃；共有三个梳刷组件沿固定板块周向均布；每个梳刷组件的移动板两端与周向位置上对齐的两个调节装置的滑杆分别构成滑动副，且移动板与滑杆之间通过紧定螺钉固定。

所述的动力装置包括支撑板、电机固定架、电机和联轴器；电机的底座固定在电机固定架上；电机固定架固定在支撑板上；支撑板固定在其中一个端盖上；主轴一端与电机的输出轴通过联轴器连接。

所述三个行星轮的结构参数完全相同。

每个梳刷组件的n个梳刷指构成一个梳刷指排。

该变间距梳刷采收机的采收方法，具体步骤如下：

动力装置驱动主轴转动，太阳轮随着主轴转动；由于固定齿圈的作用，行星轮转动，并通过行星轮上的滑杆使移动板上下运动；由于梳刷指穿过移动板的方孔，梳刷指的内端与固定在固定板块上的固定座铰接，且相邻方孔的间距小于相邻固定座的间距，所以当移动板上下运动时，梳刷指排的相邻梳刷指外端的间距随着改变；移动板向下运动时，相邻梳刷指间距减少，即梳刷指排逐渐合拢；移动板向上运动时，相邻梳刷指间距增大，即梳刷指排逐渐张开。主轴每转120°梳刷指排实现一次张开和合拢过程，且梳刷指排运动到最顶部时为合拢状态；将最顶部的梳刷指排靠近果实，在主轴带动下移动板向外运动，该梳刷指排逐渐张开，同时梳刷指对果实施加向下的力；在移动板向外运动到外极限位置时，即滑杆距离太阳轮最远时，相邻梳刷指间距最大，实现了相邻梳刷指的梯形刀刃完全张开；当梳刷指对果实施加向下的力大于果柄与树枝的结合力时，实现对果实的拔果，而当施加力小于果柄的结合力时，在主轴继续转动下，移动板向内运动，该梳刷指排逐渐合拢，移动板向内运动到内极限位置时，即滑杆距离太阳轮最近时，相邻梳刷指间距最小，相邻梳刷指的梯形刀刃对果柄附着力大的果实采用果柄剪切方式采摘。随主轴的持续旋转，后一个梳刷指排运动到最顶部，往复循环，实现果实的连续采摘。

进一步，根据相邻梳刷指需要张开的距离，通过紧定螺钉松紧实现移动板在滑杆上的高度调节。

本发明的有益效果是：

本发明的调节装置通过在行星轮上安装曲柄杆，控制滑杆径向滑动，进而改变梳刷装置的移动板位置，实现梳刷指间距的变化，从而自动区别果实不同大小进行拔果，遇到一些果柄附着力大的果实利用相邻梳刷指外端的梯形刀刃进行切割，增加果实采收的成功率；改变动力装置中电机的转速可以达到不同的梳刷强度。调节装置中的移动板可定位在滑杆不同的位置，能够根据果品的形态对移动板的定位进行调整，进而实现对采收对象变间距的梳刷采收，适用于不同的工作场合，工作效率高。另外，本发明结构简单，操作方便，便于推广应用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中调节装置的装配示意图；

图3是本发明中行星轮系的结构示意图；

图4是本发明的整体结构立体图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1、2和3所示，变间距梳刷采收机，包括动力装置、传动装置、用于调整梳刷指间距的调节装置和用于梳刷果实的梳刷装置。动力装置包括支撑板1、电机固定架2、电机3和联轴器4；电机3的底座固定在电机固定架2上；电机固定架2固定在支撑板1上。传动装置包括端盖5、主轴6和行星轮系；主轴6两端通过轴承支承在两个端盖5上，且主轴6一端与电机的输出轴通过联轴器4连接；动力装置的支撑板1固定在其中一个端盖5上；每个端盖5处设置一个行星轮系，行星轮系包括行星架19、太阳轮13、行星轮14和齿圈15；太阳轮13和行星架19的中心均固定在主轴上，齿圈15固定在端盖5上；三个行星轮14沿太阳轮13周向均布，且与行星架19的三个支架端部分别构成转动副；行星轮14两侧分别与太阳轮13和齿圈15啮合。三个行星轮14的结构参数完全相同；每个行星轮14上连接有一个调节装置。

如图2所示，调节装置包括曲柄杆16、滑杆17和固定导轨件18；固定导轨件18的外侧壁与端盖5的圆形槽构成滑动副，内侧壁与滑杆17外端构成滑动副；滑杆17内端开设的滑道与曲柄杆16构成滚动摩擦副；曲柄杆16固定在行星轮上，且相对行星轮的转动中心偏心设置。两个行星轮系中周向位置对齐的每两个行星轮14所对应连接的两根滑杆17在周向位置上也对齐设置。

如图1和4所示，梳刷装置包括固定板块9和梳刷组件；固定板块9固定在主轴上；梳刷组件包括梳刷指7、移动板12、固定座10和销11；四个固定座10沿固定板块9的长度方向等距布置，且均与固定板块9固定；每个固定座10通过销11与一根梳刷指7的内端铰接；每根梳刷指7穿过移动板12开设的对应一个方孔；移动板12的所有方孔沿移动板12的长度方向等距布置，且相邻方孔的间距小于相邻固定座10的间距；移动板12的所有方孔在固定板块9上沿方孔轴向的投影均在距离最大的两个固定座10之间；梳刷指7的外端固定设有梯形刀刃8；四个梳刷指7构成一个梳刷指排；共有三个梳刷组件沿固定板块9周向均布，每个梳刷组件的移动板12两端与周向位置上对齐的两个调节装置的滑杆17分别构成滑动副，且移动板12与滑杆17之间通过紧定螺钉固定。

该变间距梳刷采收机的采收方法，具体步骤如下：

启动动力装置的电机3驱动主轴6转动，太阳轮13随着主轴6转动；由于固定齿圈15的作用，行星轮14转动，并通过行星轮14上的滑杆17使移动板12上下运动；由于梳刷指7穿过移动板12的方孔，梳刷指7的内端与固定在固定板块9上的固定座10铰接，且相邻方孔的间距小于相邻固定座10的间距，所以当移动板12上下运动时，梳刷指排的相邻梳刷指7外端的间距随着改变；移动板12向下运动时，相邻梳刷指间距减少，即梳刷指排逐渐合拢；移动板12向上运动时，相邻梳刷指间距增大，即梳刷指排逐渐张开。主轴6每转120°梳刷指排实现一次张开和合拢过程，且梳刷指排运动到最顶部时为合拢状态；将最顶部的梳刷指排靠近果实，在主轴6带动下移动板12向外运动，该梳刷指排逐渐张开，同时梳刷指7对果实施加向下的力；在移动板12向外运动到外极限位置时，即滑杆17距离太阳轮13最远时，相邻梳刷指7间距最大，实现了相邻梳刷指7的梯形刀刃8完全张开；当梳刷指7对果实施加向下的力大于果柄与树枝的结合力时，实现对果实的拔果，而当施加力小于果柄的结合力时，在主轴6继续转动下，移动板12向内运动，该梳刷指排逐渐合拢，移动板12向内运动到内极限位置时，即滑杆17距离太阳轮13最近时，相邻梳刷指7间距最小，相邻梳刷指7的梯形刀刃8对果柄附着力大的果实采用果柄剪切方式采摘，从而在拔果过程中实现辅助性剪切采摘。随主轴6的持续旋转，最顶部的梳刷指排渐渐远离原果实位置，而后一个梳刷指排又运动到最顶部，往复循环，实现果实的连续采摘。

其中，根据相邻梳刷指7需要张开的距离，通过紧定螺钉松紧实现移动板12在滑杆17上的高度调节。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.变间距梳刷采收机，包括动力装置、传动装置、调节装置和梳刷装置，其特征在于：所述的传动装置包括端盖、主轴和行星轮系；主轴两端通过轴承支承在两个端盖上；所述的主轴由动力装置驱动；每个端盖处设置一个行星轮系，所述的行星轮系包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈；太阳轮和行星架的中心均固定在主轴上，齿圈固定在端盖上；三个行星轮沿太阳轮周向均布，且与行星架的三个支架端部分别构成转动副；行星轮两侧分别与太阳轮和齿圈啮合；每个行星轮上连接有一个调节装置；

所述的调节装置包括曲柄杆、滑杆和固定导轨件；所述固定导轨件的外侧壁与端盖的圆形槽构成滑动副，内侧壁与滑杆外端构成滑动副；滑杆内端开设的滑道与曲柄杆构成滚动摩擦副；曲柄杆固定在行星轮上，且相对行星轮的转动中心偏心设置；两个行星轮系中周向位置对齐的每两个行星轮所对应连接的两根滑杆在周向位置上也对齐设置；

所述的梳刷装置包括固定板块和梳刷组件；固定板块固定在主轴上；所述的梳刷组件包括梳刷指、移动板、固定座和销；n个固定座沿固定板块的长度方向等距布置，且均与固定板块固定，2≤n≤6；每个固定座通过销与一根梳刷指的内端铰接；每根梳刷指穿过移动板开设的对应一个方孔；移动板的所有方孔沿移动板的长度方向等距布置，且相邻方孔的间距小于相邻固定座的间距；移动板的所有方孔在固定板块上沿方孔轴向的投影均在距离最大的两个固定座之间；梳刷指的外端固定设有梯形刀刃；共有三个梳刷组件沿固定板块周向均布；每个梳刷组件的移动板两端与周向位置上对齐的两个调节装置的滑杆分别构成滑动副，且移动板与滑杆之间通过紧定螺钉固定；

所述三个行星轮的结构参数完全相同；

每个梳刷组件的n个梳刷指构成一个梳刷指排。

2.根据权利要求1所述的变间距梳刷采收机，其特征在于：所述的动力装置包括支撑板、电机固定架、电机和联轴器；电机的底座固定在电机固定架上；电机固定架固定在支撑板上；支撑板固定在其中一个端盖上；主轴一端与电机的输出轴通过联轴器连接。

3.根据权利要求2所述的变间距梳刷采收机的采收方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

动力装置驱动主轴转动，太阳轮随着主轴转动；由于固定齿圈的作用，行星轮转动，并通过行星轮上的滑杆使移动板上下运动；由于梳刷指穿过移动板的方孔，梳刷指的内端与固定在固定板块上的固定座铰接，且相邻方孔的间距小于相邻固定座的间距，所以当移动板上下运动时，梳刷指排的相邻梳刷指外端的间距随着改变；移动板向下运动时，相邻梳刷指间距减少，即梳刷指排逐渐合拢；移动板向上运动时，相邻梳刷指间距增大，即梳刷指排逐渐张开；主轴每转120°梳刷指排实现一次张开和合拢过程，且梳刷指排运动到最顶部时为合拢状态；将最顶部的梳刷指排靠近果实，在主轴带动下移动板向外运动，该梳刷指排逐渐张开，同时梳刷指对果实施加向下的力；在移动板向外运动到外极限位置时，即滑杆距离太阳轮最远时，相邻梳刷指间距最大，实现了相邻梳刷指的梯形刀刃完全张开；当梳刷指对果实施加向下的力大于果柄与树枝的结合力时，实现对果实的拔果，而当施加力小于果柄的结合力时，在主轴继续转动下，移动板向内运动，该梳刷指排逐渐合拢，移动板向内运动到内极限位置时，即滑杆距离太阳轮最近时，相邻梳刷指间距最小，相邻梳刷指的梯形刀刃对果柄附着力大的果实采用果柄剪切方式采摘；随主轴的持续旋转，后一个梳刷指排运动到最顶部，往复循环，实现果实的连续采摘。

4.根据权利要求3所述的变间距梳刷采收机的采收方法，其特征在于：根据相邻梳刷指需要张开的距离，通过紧定螺钉松紧实现移动板在滑杆上的高度调节。

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