CN108575315B - 采收枣分级处理一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水果采摘设备技术领域，具体涉及一种将枣采摘和枣分级收集结合于一体的装置；采收枣分级处理一体机，包括车架和安装在车架上的振摇式采枣装置、手持式卷枣装置、收集装置、分级装置，在枣的白熟期，采用手持式卷枣装置进行采摘，在枣的脆熟期，采用振摇式采枣装置和手持式卷枣装置配合进行采摘，在枣的完熟期，采用振摇式采枣装置进行采摘，采摘下来的枣果通过收集装置进行收集，并将收集装置将枣果输送至分级装置进行分级，实现“采摘、收集、分级”一体化，功能齐全，缩短了劳动工序，解放了劳动力，降低了工人的劳动强度，高效快捷。
Description
技术领域
本发明属于水果采摘设备技术领域，涉及一种小型人工水果采摘装置，具体涉及一种将枣采摘和枣分级收集结合于一体的装置。
背景技术
鲜枣是非常受人们喜爱的美味可口的水果，但采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％-50％，全国各地大部分果农依旧采用的是原始采摘方式，需要大量的劳动力，导致劳动强度大，效率低，费时费力。随着科技的飞速发展，现代农业已经逐步向机械化发展，机械化采摘正在逐渐取代人们原始的劳动工具和劳作方法。机械化的生产方式使农业生产高效、快捷、安全，而且具有很大的发展空间。据调查统计，一些比较成熟的采摘机器主要用在有一定规模的大型果园中，自动化程度高，采摘效率高，但价格昂贵，体积过大，局限性大。还有一些简易的采摘器，采摘效率低，不易操作，果农只是在采摘困难位置的时候选择性使用。
市场上采枣的机器主要有振摇式、撞击式和切割式三种。振摇式采枣机是利用外力使树体或树枝发生震动或振摇，使果实产生加速度，在连接最弱处与果枝分离而掉落。其缺点有以下几点：第一、将果实震落所需冲击很大，对果树损伤很大，如控制不当将会破坏维管束，导致果树死亡。第二、振摇的方法不一定能把所有果实震落，会有枣果残留在树枝上。第三、果实比较脆，大型机器的收集装置会对果实造成一定程度损坏。第四、本地区水果种植园与国内大部分地区相同不像国外的那样是在平地上建的，是在丘陵或者山地上的居多，而且种植密集，体积大的机器，无法移动。第五、购买、维修机器所需成本很高。第六、手持式的采摘器，价格低廉，但需要逐个采摘，且摘下后必须逐个放下，费工费时，效率低。
现在我国枣园规模不一，大型采摘机器不容易进入，小型机器采摘效率低，均有很多弊端，因此果农宁愿雇佣人工采摘也不愿意使用机械采摘。目前本地区枣树园正在推广矮化密植枣树种植(树高≤2m，树干直径≤3cm)，适用于中、小型枣园的高效采摘装置较为匮乏，针对这种现状急需推出一种新型的枣类采收设备。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种全新的小型枣采摘、收集于一体的装置，装置体积小，灵活性高，成本低，可操作性强。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：采收枣分级处理一体机，包括车架和安装在车架上的振摇式采枣装置、手持式卷枣装置、收集装置、分级装置。
振摇式采枣装置包括底座、连接在底座上的电机支架、定位块和摇臂，底座通过底架安装在车架上，电机支架的顶部装有摇臂电机，电机支架内装有偏心轮和滑槽板，摇臂电机的输出轴通过减速机与偏心轮相连，偏心轮上的偏心轮轴至于滑槽板内，摇臂的一端与滑槽板连接，摇臂的另一端穿过定位块后与夹爪电机、夹爪固定架连接，夹爪电机的输出轴依次与振摇丝杠、夹爪连接，摇臂滑块套装在振摇丝杠上并通过连杆与爪手连接。
在工作时，将车架调整到合适位置，夹爪电机带动摇臂丝杠转动，使得与摇臂丝杠配合的摇臂滑块前后移动，摇臂滑块上的连杆将前后运动转化为夹爪的张合运动，夹爪设计为拟合曲线保证夹爪与树干呈贴合性很强的面接触，夹爪内衬有缓冲垫，在夹爪抓紧树干后，可降低对树干的损伤。摇臂电机带动偏心轮转动，偏心轮在滑槽中左右移动，进而带动摇臂在滑槽中左右移动，从而失摇臂前后摇动，完成摇树动作，摇臂电机上安装了单片机控制驱动装置以实现调速，从而可以根据不同粗细的树干改变振摇频率，树干在振摇的过程中，枣的果柄与树枝脱离，完成采枣过程，这种采枣方式适用于枣的脆熟期和完熟期的采摘。
车架上设有卡槽，在不需要手持式卷枣装置工作时，手持式卷枣装置插装在卡槽内。手持式卷枣装置包括手持杆和固定在手持杆上的固定夹板，固定夹板的中部开有出枣口，固定夹板上装有碰触开关和摩擦轮，固定夹板的顶部装有活动夹板，活动夹板与固定夹板支架之间压装有弹簧，活动夹板上装有主动链轮、从动链轮和链条，链条的一端依次绕过主动链轮、从动链轮后与链条的另一端连接，链条的外侧等距间隔布置有多个软刷。
在工作时，夹爪将树枝夹住，触发手持式卷枣装置上的碰触开关，摩擦轮逆时针转动，链条上的软刷顺时针转动，摩擦轮与软刷的相向运动将枣果卷到手持式卷枣装置内，枣果落入出枣口，掉落在收集装置上，完成手动收枣。
收集装置至于振摇式采枣装置的正下方，收集装置包括并排布置的两个收集装置，收集装置包括立柱和剪叉式伸缩架，剪叉式伸缩架的被动叉杆与固定块连接，固定块固定在立柱上，剪叉式伸缩架的主动叉杆与活动块连接，活动块装在立柱内并可沿着立柱的高度方向上下往复运动，剪叉式伸缩架斜向上外延，剪叉式伸缩架倾斜布置且其顶部铺设有网布，网布靠近立柱的一侧与立柱之间留有卸枣通道，卸枣通道的下方布置有一级传送带，立柱上装有收集滑块、收集电机和与收集电机输出轴连接的收集丝杠，收集滑块套装在收集丝杠上并可在收集丝杠的带动下上下往复运动。
工作时，收集电机带动齿轮轴、链条转动，继而收集丝杠转动，收集丝杠带动连接轴、活动块同步运动，连接轴上的活动块与固定块相对位置发生变化，实现剪叉式伸缩架的伸缩，固定块与立柱之间的距离变化，可使剪叉式伸缩架的倾斜角度、外伸长度发生变化。剪叉式伸缩架在伸展的过程中是向上倾斜外伸(外高内低)，并在装置的内端设计枣下落的卸枣通道，卸枣通道的下方布置有一级传送带，一级传送带由带轮和同步带组成，带轮电机带动带轮机传送带转动，枣果在传送带上运送到分级装置内。
分级装置至于收集装置的正下方，分级装置包括底板、入枣漏斗、二级传送带和分级电机，入枣漏斗至于一级传送带出料口的正下方，二级传送带至于入枣漏斗的正下方，底板的一侧布置有多个辅助轮，底板的另一侧布置有多个滑轮，辅助轮的数量与滑轮的数量相同，辅助轮与对应的滑轮之间装有可绕滑轮转动的导轨，多根导轨沿着底板的横向布置，相邻的导轨之间形成分类通槽，分类通槽靠近滑轮的一侧为进料端口，分类通槽靠近辅助轮的一端为回料端口，回料端口的宽度大于进料端口的宽度，底板上竖向布置有多块挡板，多块挡板均至于多根导轨的下方，二级传送带至于多块挡板的下方，多块挡板将底板的竖向分隔为多个收集轨道，多根导轨在分级电机的带动下转动。
其中，导轨的数量为7根，使用时，7根导轨中相邻两导轨的差速旋转使枣果快速调整为纵向传送，根据其横向直径不同进行分级，分级后的枣果落入导轨下方对应的收集轨道，收集轨道内高外地倾斜放置，在二级传送带的带动下，枣果顺利滑到对应的收集框内。
其中，作为优选的，作为爪手的数量为四个。
其中，活动夹板铰接在固定夹板上，活动夹板与固定夹板之间压装有弹簧，在使用手持式卷枣装置采枣时，活动夹板与固定夹板之间的夹角与距离可根据枣的大小弹性变化，避免对枣果造成损伤。
其中，剪叉式伸缩架上装有发条，发条通过外壳包裹，在工作的过程中，发条可带动网布振动，便于枣果落入到卸枣通道内。
剪叉式伸缩架上布置有多个V型支架，多个V型支架支撑在网布的下方，网布形成中间凹两边高的结构，枣果在传送的过程中不会洒落的网布的外边。
本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：
一、本发明将手持式采摘和振摇式采摘两种采摘方式结构在一起，两种采摘方式相辅相成，枣果采摘干净彻底，效益最大化。
二、本发明的夹爪设计成拟合曲线可保证夹爪与树干呈贴合性很强的面接触，降低了对枣树树干的损伤。
三、本发明摇臂电机上设计安装了单片机控制的驱动装置，可对摇臂实现调速，从而可根据不同粗细的树干改变振摇频率。
四、本发明的剪叉式伸缩架设计为由内向外斜向上的坡状结构，可以根据需要加宽加长，增大收集面积，枣果不会在收集的过程中随意洒落，保证枣果的收集率。
五、本发明的分级装置上布置了7根导轨，分类通槽为宽度渐变的V型结构，相邻的导轨差速运动，快速将所有枣果调整为纵向传送，根据枣果横向直径来实现枣果的快速分级。
六、本发明实现采摘、收集、分级一体化，功能齐全，可缩短劳动工序，解放劳动力，降低劳动强度，高效快捷。
七、本发明体积小，移动灵活，成本低，易维修，操作性强，用途广泛。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为图1中振摇式采枣装置的结构示意图。
图5为图1中手持式卷枣装置的结构示意图。
图6为图5的侧视图。
图7为图1中分级装置的结构示意图。
图8为图7的俯视图。
图9为图7的侧视图。
图中，1为车架，11为卡槽，2为振摇式采枣装置，201为底座，202为电机支架，203为定位块，204为摇臂，205为摇臂电机，206为偏心轮，207为滑槽板，208为夹爪电机，209为夹爪，210为摇臂滑块，211为连杆，212为底架，213为偏心轮轴，214为夹爪固定架，215为爪手，216为振摇丝杠，3为手持式卷枣装置，301为手持杆，302为固定夹板，303为出枣口，304为碰触开关，305为摩擦轮，306为活动夹板，307为弹簧，308为主动链轮，309为从动链轮，310为链条，311为软刷，4为收集装置，401为收集装置，402为立柱，403为剪叉式伸缩架，404为被动叉杆，405为固定块，406为主动叉杆，407为活动块，408为V型支架，409为卸枣通道，410为一级传送带，411为收集滑块，412为收集电机，413为收集丝杠，414为发条，415为外壳，5为分级装置，501为底板，502为入枣漏斗，503为二级传送带，504为分级电机，505为辅助轮，506为滑轮，507为导轨，508为分类通槽，509为进料端口，510为回料端口。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，采收枣分级处理一体机，包括车架1和安装在车架1上的振摇式采枣装置2、手持式卷枣装置3、收集装置4、分级装置5。
如图4所示，振摇式采枣装置2包括底座201、连接在底座201上的电机支架202、定位块203和摇臂204，底座201通过底架212安装在车架1上，电机支架202的顶部装有摇臂电机205，电机支架202内装有偏心轮206和滑槽板207，摇臂电机205的输出轴通过减速机与偏心轮206相连，偏心轮206上的偏心轮206轴至于滑槽板207内，摇臂204的一端与滑槽板207连接，摇臂204的另一端穿过定位块203后与夹爪电机208、夹爪固定架214连接，夹爪电机208的输出轴依次与振摇丝杠216、夹爪209连接，摇臂滑块210套装在振摇丝杠216上并通过连杆211与爪手215连接。
在工作时，将车架1调整到合适位置，夹爪电机208带动摇臂丝杠转动，使得与摇臂丝杠配合的摇臂滑块210前后移动，摇臂滑块210上的连杆211将前后运动转化为夹爪209的张合运动，夹爪209设计为拟合曲线保证夹爪209与树干呈贴合性很强的面接触，夹爪209内衬有缓冲垫，在夹爪209抓紧树干后，可降低对树干的损伤。摇臂电机205带动偏心轮206转动，偏心轮206在滑槽中左右移动，进而带动摇臂204在滑槽中左右移动，从而使摇臂204前后摇动，完成摇树动作，摇臂电机205上安装了单片机控制驱动装置以实现调速，从而可以根据不同粗细的树干改变振摇频率，树干在振摇的过程中，枣的果柄与树枝脱离，完成采枣过程，这种采枣方式适用于枣的脆熟期和完熟期的采摘。
在脆熟期，枣果的果柄与树枝连接已较为松动，用振摇式采枣装置采枣效率大大提高，手持式卷枣装置用来采摘没被摇落下来的枣；在完熟期，枣果果柄与树枝连接极为松动，一触即落，用振摇式采枣装置可高效采摘全部枣果。
如图5、图6所示，车架1上设有卡槽11，在不需要手持式卷枣装置3工作时，手持式卷枣装置3插装在卡槽11内。手持式卷枣装置3包括手持杆301和固定在手持杆301上的固定夹板302，固定夹板302的中部开有出枣口303，固定夹板302上装有碰触开关304和摩擦轮305，固定夹板302的顶部装有活动夹板306，活动夹板306上装有主动链轮308、从动链轮309和链条310，链条310的一端依次绕过主动链轮308、从动链轮309后与链条310的另一端连接，链条310的外侧等距间隔布置有多个软刷311。
在白熟期，枣果刚刚进入成熟期，果柄与树枝连接较结实，振摇式采枣机不易摇落枣果，主要使用手持式卷枣装置采枣，夹爪209将树枝夹住，触发手持式卷枣装置3上的碰触开关304，摩擦轮305逆时针转动，链条310上的软刷311顺时针转动，摩擦轮305与软刷311的相向运动将枣果卷到手持式卷枣装置3内，枣果落入出枣口303，掉落在收集装置401上，完成手动收枣。
两种采摘方式相辅相成，可高效地、干净彻底地采摘三个成熟时期的枣果。
如图1-3所示，收集装置4至于振摇式采枣装置2的正下方，收集装置4包括并排布置的两个收集模块401，收集模块401包括立柱402和剪叉式伸缩架403，剪叉式伸缩架403的被动叉杆404与固定块405连接，固定块405固定在立柱402上，剪叉式伸缩架403的主动叉杆406与活动块407连接，活动块407装在立柱402内并可沿着立柱402的高度方向上下往复运动，剪叉式伸缩架403斜向上外延，剪叉式伸缩架403倾斜布置且其顶部铺设有网布，网布靠近立柱402的一侧与立柱402之间留有卸枣通道409，卸枣通道409的下方布置有一级传送带410，立柱402上装有收集滑块411、收集电机412和与收集电机412输出轴连接的收集丝杠413，收集滑块411套装在收集丝杠413上并可在收集丝杠413的带动下上下往复运动。
工作时，收集电机412带动齿轮轴、链条310转动，继而收集丝杠413转动，收集丝杠413带动连接轴、活动块407同步运动，连接轴上的活动块407与固定块405相对位置发生变化，实现剪叉式伸缩架403的伸缩，固定块405与立柱402之间的距离变化，可使剪叉式伸缩架403的倾斜角度、外伸长度发生变化。剪叉式伸缩架403在伸展的过程中是向上倾斜外伸(外高内低)，并在装置的内端设计枣下落的卸枣通道409，卸枣通道409的下方布置有一级传送带410，一级传送带410由带轮和同步带组成，带轮电机带动带轮和传送带转动，枣果在传送带上运送到分级装置5内。
另外，还可在一级传送带410的末端安装枣叶分离装置，枣和枣叶可在收集的过程中快速分离，避免枣叶进入分级装置5。
如图7-9所示，分级装置5至于收集装置4的正下方，分级装置5包括底板501、入枣漏斗502、二级传送带503和分级电机504，入枣漏斗502至于一级传送带410出料口的正下方，二级传送带503至于入枣漏斗502的正下方，底板501的一侧布置有多个辅助轮505，底板501的另一侧布置有多个滑轮506，辅助轮505的数量与滑轮506的数量相同，辅助轮505与对应的滑轮506之间装有可绕滑轮506转动的导轨507，多根导轨507沿着底板501的横向布置，相邻的导轨507之间形成分类通槽508，分类通槽508靠近滑轮506的一侧为进料端口509，分类通槽508靠近辅助轮505的一端为回料端口510，回料端口510的宽度大于进料端口509的宽度，底板501上竖向布置有多块挡板，多块挡板均至于多根导轨507的下方，二级传送带503至于多块挡板的下方，多块挡板将底板501的竖向分隔为多个收集轨道，多根导轨507在分级电机504的带动下转动。
其中，导轨507的数量为7根，7根导轨507中相邻两导轨507的差速旋转使枣果快速调整为纵向传送，导轨507间隙内窄外宽，根据其横向直径不同进行分级，分级后的枣果落入导轨507下方对应的收集轨道，收集轨道内高外地倾斜放置，枣果落入在二级传送带503的带动下，枣果顺利滑到对应的收集框内，实现不同大小的额枣果分类。
其中，作为优选的，作为爪手215的数量为四个。
其中，活动夹板306铰接在固定夹板302上，活动夹板306与固定夹板302之间压装有弹簧307，在使用手持式卷枣装置3采枣时，活动夹板306与固定夹板302之间的夹角与距离可根据枣的大小弹性变化，避免对枣果造成损伤。
其中，剪叉式伸缩架403上装有发条414，发条414通过外壳415包裹，在工作的过程中，发条414可带动网布振动，便于枣果落入到卸枣通道409内。
如图2所示，剪叉式伸缩架403上布置有多个V型支架408，多个V型支架408支撑在网布的下方，网布形成中间凹两边高的结构，枣果在传送的过程中不会洒落的网布外边。
另外，本发明的底部还布置有升降装置，在工作时，将本装置移动到合适位置，升降装置升起，保证在振摇的过程中整个装置的晃动小；工作完成是，升降装置下降，方便移动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。
Claims (6)
1.采收枣分级处理一体机，其特征在于，包括车架(1)和安装在车架(1)上的振摇式采枣装置(2)、手持式卷枣装置(3)、收集装置(4)、分级装置(5)；所述振摇式采枣装置(2)包括底座(201)、连接在底座(201)上的电机支架(202)、定位块(203)和摇臂(204)，所述底座(201)通过底架(212)安装在车架(1)上，电机支架(202)的顶部装有摇臂电机(205)，电机支架(202)内装有偏心轮(206)和滑槽板(207)，摇臂电机(205)的输出轴通过减速机与偏心轮(206)相连，偏心轮(206)上的偏心轮轴(213)置于滑槽板(207)内，摇臂(204)的一端与滑槽板(207)连接，摇臂(204)的另一端穿过定位块(203)后与夹爪电机(208)、夹爪固定架(214)连接，夹爪电机(208)的输出轴依次与振摇丝杠(216)、夹爪(209)连接，夹爪(209)上布置有多个爪手(215)，摇臂滑块(210)套装在振摇丝杠(216)上并通过连杆(211)与爪手(215)连接；
所述车架(1)上设有卡槽(11)，所述手持式卷枣装置(3)插装在卡槽(11)内，所述手持式卷枣装置(3)包括手持杆(301)和固定在手持杆(301)上的固定夹板(302)，固定夹板(302)的中部开有出枣口(303)，固定夹板(302)上装有碰触开关(304)和摩擦轮(305)，所述固定夹板(302)的顶部装有活动夹板(306)，活动夹板(306)与固定夹板(302)支架之间压装有弹簧(307)，活动夹板(306)上装有主动链轮(308)、从动链轮(309)和链条(310)，链条(310)的一端依次绕过主动链轮(308)、从动链轮(309)后与链条(310)的另一端连接，链条(310)的外侧等距间隔布置有多个软刷(311)；
所述收集装置(4)置于振摇式采枣装置(2)的正下方，所述收集装置(4)包括并排布置的两个收集模块(401)，所述收集模块(401)包括立柱(402)和剪叉式伸缩架(403)，剪叉式伸缩架(403)的被动叉杆(404)与固定块(405)连接，固定块(405)固定在立柱(402)上，剪叉式伸缩架(403)的主动叉杆(406)与活动块(407)连接，活动块(407)装在立柱(402)内并可沿着立柱(402)的高度方向上下往复运动，所述剪叉式伸缩架(403)斜向上外延，所述剪叉式伸缩架(403)倾斜布置且其顶部铺设有网布，网布靠近立柱(402)的一侧与立柱(402)之间留有卸枣通道(409)，卸枣通道(409)的下方布置有一级传送带(410)，立柱(402)上装有收集滑块(411)、收集电机(412)和与收集电机(412)输出轴连接的收集丝杠(413)，收集滑块(411)套装在收集丝杠(413)上并可在收集丝杠(413)的带动下上下往复运动；
所述分级装置(5)置于收集装置(4)的正下方，所述分级装置(5)包括底板(501)、入枣漏斗(502)、二级传送带(503)和分级电机(504)，入枣漏斗(502)置于一级传送带(410)出料口的正下方，二级传送带(503)置于入枣漏斗(502)的正下方，所述底板(501)的一侧布置有多个辅助轮(505)，底板(501)的另一侧布置有多个滑轮(506)，辅助轮(505)的数量与滑轮(506)的数量相同，辅助轮(505)与对应的滑轮(506)之间装有可绕滑轮(506)转动的导轨(507)，多根导轨(507)沿着底板(501)的横向布置，相邻的导轨(507)之间形成分类通槽(508)，分类通槽(508)靠近滑轮(506)的一侧为进料端口(509)，分类通槽(508)靠近辅助轮(505)的一端为回料端口(510)，回料端口(510)的宽度大于进料端口(509)的宽度，底板(501)上竖向布置有多块挡板，多块挡板均置于多根导轨(507)的下方，二级传送带(503)置于多块挡板的下方，多块挡板将底板(501)的竖向分隔为多个收集轨道，多根导轨(507)在分级电机(504)的带动下转动。
2.根据权利要求1所述的采收枣分级处理一体机，其特征在于，所述爪手(215)的数量为四个。
3.根据权利要求2所述的采收枣分级处理一体机，其特征在于，所述活动夹板(306)铰接在固定夹板(302)上，所述活动夹板(306)与固定夹板(302)之间压装有弹簧(307)。
4.根据权利要求3所述的采收枣分级处理一体机，其特征在于，所述剪叉式伸缩架(403)上装有发条(414)，发条(414)通过外壳(415)包裹。
5.根据权利要求4所述的采收枣分级处理一体机，其特征在于，所述剪叉式伸缩架(403)上布置有多个V型支架(408)，多个V型支架(408)支撑在网布的下方。
6.根据权利要求5所述的采收枣分级处理一体机，其特征在于，所述夹爪(209)内衬有缓冲垫。
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