CN108617255B - 一种手推式菊花采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种手推式菊花采摘装置，包括行走部件、动力传动部件、采摘部件、收集部件；行走部件包括行走轮(1)、行走轮支架(2)、竖直支架(3)和固定横梁(6)；动力传动部件包括电机链轮(4)、直流减速电机(5)、带耳链条(7)、矩形安装板(11)、横向安装架(12)、传动链条(19)、传动链轮(20)、主动轴(22)、主动链轮(25)、从动轴(26)和从动链轮(27)；所述采摘部件包括采摘指排(8)、指排安装板(15)、合页(17)、限位板(18)和双孔弯板(23)；该手推式菊花采摘装置采摘原理简单可行，能够实现菊花的高效率收获，降低劳动强度、降低菊花采收成本、增加经济效益。

Description

一种手推式菊花采摘装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种手推式菊花采摘装置。

背景技术

菊花是一种大宗常用中药材，为菊科菊属植物菊(Chrysanthemum morifoliumRamat)的干燥头状花序，味甘、苦，性微寒，含有黄酮类、酚酸以及挥发性成分等多种活性成分，具有散风清热、平肝明目、清热解毒等功效，是一味很好的中药和保健饮品。随着社会经济的发展，饮用品的需求量愈来愈大，所以近年来作为茶药兼用的菊花发展迅猛，种植面积越来越大。分布于我国华东、华北及东北地区，尤以河北、河南、山东、江苏、安徽、浙江、四川等地最为广泛，甚至是个别地方的支柱产业。

菊花株高60～180cm，多分枝，花朵直径2～5cm，花期9～11月。菊花开放时间不一致，顶层花与底层花的距离较大，根据菊花后续加工和生产要求，菊花采摘后的花朵上不能带着过长花柄，所以目前基本为人工分批次采收，采收用工量大，目前人工采收效率约为25～30kg/人/天，人工费约为1.2元/kg。采收效率低，导致采收成本大幅提高，若不及时采收，会错过最佳采收时期，影响菊花的品质。

目前我国菊花机械化采收方面的研究还相对较少，现有手持式的菊花采摘器，采摘效率低，并且菊花采收之后经过多次装箱搬运，造成菊花品质下降，所以对于菊花采摘装置的研究与设计仍将继续。观察菊花植株发现植株顶部开花处叶片很少，一簇菊花分蘖处大约有10朵菊花，模仿人手采收菊花的动作，利用梳齿的梳刷作用能够实现菊花的采摘。将菊花收集部件设置成可更换的，在盛满菊花后，直接运走进行菊花初加工，减少菊花装卸搬运的次数，降低对菊花品质的影响。

本发明根据菊花生长特性以及采摘要求进行菊花采摘装置的设计，保证不损害菊花品质的同时实现高效率收获。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手推式菊花采摘装置，能够适应菊花的生长特性，满足菊花的收获要求，集采摘和收集为一体，改变菊花仍为人工收获的现状，减轻劳动强度、提高菊花收获效率，降低菊花品质损失，增加经济效益。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种手推式菊花采摘装置，包括行走部件、动力传动部件、采摘部件、收集部件；

所述行走部件包括行走轮1、行走轮支架2、竖直支架3和固定横梁6；

所述动力传动部件包括电机链轮4、直流减速电机5、带耳链条7、矩形安装板11、横向安装架12、传动链条19、传动链轮20、主动轴22、主动链轮25、从动轴26和从动链轮27；

直流减速电机5固定在固定横梁6上；电机链轮4安装在直流减速电机5的动力输出轴上；

矩形安装板11通过横向安装架12固接在竖直支架3的上端内侧，并与竖直支架3平行；主动轴22通过带座轴承设在位于前方的一对矩形安装板11之间，从动轴26通过带座轴承设在位于后方的一对矩形安装板11之间；主动轴22的两侧分别设有主动链轮25，从动轴26的两侧分别设有从动链轮27；主动轴22两侧的主动链轮25和从动轴26的同侧对应从动链轮27之间分别套有带耳链条7；

传动链轮20固接在主动轴22的一端；电机链轮4与传动链轮20通过传动链条19连接；

所述采摘部件包括采摘指排8、指排安装板15、合页17、限位板18和双孔弯板23；

主动轴22和从动轴26两侧的带耳链条7之间设置多个指排安装板15；相邻指排安装板15之间间隔均匀；位于上方的带耳链条7之间的指排安装板15和位于下方的带耳链条7之间的指排安装板15之间的区域为采摘部件内部空间；

采摘指排8包括梳齿架24和多个采摘梳齿31；

梳齿架24的一端布置在指排安装板15的远离采摘部件内部空间的表面上，梳齿架24与指排安装板15之间的夹角为α；

采摘梳齿31的一端固接在梳齿架24的远离采摘部件内部空间的表面上，多个采摘梳齿31具有一定的弯曲弧度、朝向相同，相邻采摘梳齿31之间间隔均匀，采摘梳齿31的另一端朝向采摘部件内部空间的方向弯曲；

合页17包括固定页28、合页轴承29和活动页30；

固定页28和活动页30分别固接在指排安装板15和梳齿架24的远离采摘部件内部空间的表面上，固定页28和活动页30通过合页轴承29转动连接；

限位板18安装在固定页28上，限位板18与指排安装板15之间的夹角β为30～80°；

收集部件位于所述采摘部件内部空间。

该采摘装置还包括机器扶手13、前遮板21和后遮板14；

机器扶手13位于采摘装置后端，固定在后方的两个竖直支架3上，固定高度与竖直支架3的上端面齐平；

前遮板21位于采摘装置的前端，固定在位于前方的两个横向安装架12的上端面上，前遮板21在横向安装架12上的高度能够调整；

后遮板14位于采摘装置的后端，机器扶手13内侧，固定在位于后方的两个横向安装架12的上端面上，后遮板14在横向安装架12上的高度能够调整。

所述限位板18与指排安装板15之间的夹角β为60°。

行走轮1安装在行走轮支架2上，行走轮支架2的上端安装在竖直支架3的下端，手推式菊花采摘装置每侧的前后两根竖直支架3的下端之间固接有固定横梁6，竖直支架3通过固定横梁6固定连接。

相邻采摘梳齿31的间距大于菊花花柄直径，小于菊花花托直径。

所述收集部件包括放置架9、“L”形安装板10和收集盒16，矩形安装板11下端内侧设有“L”形安装板10，位于前方的一对“L”形安装板10之间和位于后方的一对“L”形安装板10之间分别设置有放置架9，收集盒16位于前后两个放置架9上。

放置架9的两端设有凸起。

所述梳齿架24与指排安装板15之间夹角α的最小值为20°。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的手推式菊花采摘装置，可根据菊花植株生长高度调节采摘部件的最佳工作位置，通过合页将采摘指排与指排安装板铰接，并借助限位板使采摘指排的工作角度具有40°的变化范围。在收集盒下方的采摘指排，可以根据实际采摘时菊花植株长势进行一定角度的张合，采摘菊花时不会把大量菊花叶柄和枝条撸下来，降低对菊花植株的伤害，减少采摘后菊花的含杂率。采摘指排运行到收集盒上方时，在重力作用下闭合，使采下的菊花顺利落入收集盒。该手推式菊花采摘装置采摘原理简单可行，能够实现菊花的高效率收获，降低劳动强度、降低菊花采收成本、增加经济效益。

附图说明

图1为本发明的手推式菊花采摘装置的整体结构示意图；

图2a为本发明的手推式菊花采摘装置的采摘部件示意图；

图2b为图2a中A处的局部示意图；

图3为本发明的手推式菊花采摘装置的采摘指排示意图；

图4为本发明的手推式菊花采摘装置的采摘指排工作示意图；

图5为本发明的手推式菊花采摘装置的合页结构图；

图6为本发明的手推式菊花采摘装置的采摘梳齿示意图。

附图标记

1 行走轮 2 行走轮支架

3 竖直支架 4 电机链轮

5 直流减速电机 6 固定横梁

7 带耳链条 8 采摘指排

9 放置架 10 “L”形安装板

11 矩形安装板 12 横向安装架

13 机器扶手 14 后遮板

15 指排安装板 16 收集盒

17 合页 18 限位板

19 传动链条 20 传动链轮

21 前遮板 22 主动轴

23 双孔弯板 24 梳齿架

25 主动链轮 26 从动轴

27 从动链轮 28 固定页

29 合页轴承 30 活动页

31 采摘梳齿

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的说明，本发明并不局限于以下实施例。

如图1～图6所示，一种手推式菊花采摘装置，用于菊花的机械采摘和收集作业。方向V为手推式菊花采摘装置行走前进方向。

本发明的手推式菊花采摘装置包括行走部件、动力传动部件、采摘部件、收集部件、机器扶手13、前遮板21和后遮板14。

所述行走部件包括行走轮1、行走轮支架2、竖直支架3和固定横梁6。

行走轮1安装在行走轮支架2上，行走轮支架2的上端安装在竖直支架3的下端。手推式菊花采摘装置每侧的前后两根竖直支架3的下端之间固接有固定横梁6。竖直支架3通过固定横梁6固定连接，使行走部件稳定，实现采摘装置的行走作业。

所述动力传动部件包括电机链轮4、直流减速电机5、带耳链条7、矩形安装板11、横向安装架12、传动链条19、传动链轮20、主动轴22、主动链轮25、从动轴26和从动链轮27。

直流减速电机5固定在固定横梁6上。电机链轮4安装在直流减速电机5的动力输出轴上。

矩形安装板11通过横向安装架12固接在竖直支架3的上端内侧，并与竖直支架3平行。主动轴22通过带座轴承设在位于前方的一对矩形安装板11之间，从动轴26通过带座轴承设在位于后方的一对矩形安装板11之间。主动轴22的两侧分别设有主动链轮25，从动轴26的两侧分别设有从动链轮27。主动轴22两侧的主动链轮25和从动轴26的同侧对应从动链轮27之间分别套有带耳链条7。

传动链轮20固接在主动轴22的一端。电机链轮4与传动链轮20通过传动链条19连接，将动力由直流减速电机5传递到带耳链条7。使采摘指排8沿W方向转动，即，位于上方的带耳链条7之间的采摘指排8由手推式菊花采摘装置的前方向后方运动，位于下方的带耳链条7之间的采摘指排8由手推式菊花采摘装置的后方向前方运动，如图1所示。

所述采摘部件包括采摘指排8、指排安装板15、合页17、限位板18和双孔弯板23。

主动轴22和从动轴26两侧的带耳链条7之间通过双孔弯板23水平设置多个指排安装板15。相邻指排安装板15之间间隔均匀。位于上方的带耳链条7之间的指排安装板15和位于下方的带耳链条7之间的指排安装板15之间的区域为采摘部件内部空间。

如图4和图6所示，采摘指排8包括梳齿架24和多个采摘梳齿31。

梳齿架24的一端布置在指排安装板15的远离采摘部件内部空间的表面上，梳齿架24与指排安装板15之间的夹角为α，所述夹角α的最小值为20°。

采摘梳齿31的一端固接在梳齿架24的远离采摘部件内部空间的表面上。多个采摘梳齿31具有一定的弯曲弧度、朝向相同。相邻采摘梳齿31之间间隔均匀。采摘梳齿31的另一端朝向采摘部件内部空间的方向弯曲。

优选地，相邻采摘梳齿31的间距大于菊花花柄直径，小于菊花花托直径。

如图3和图5所示，合页17包括固定页28、合页轴承29和活动页30。

固定页28和活动页30分别固接在指排安装板15和梳齿架24的远离采摘部件内部空间的表面上，固定页28和活动页30通过合页轴承29转动连接。由此，梳齿架24与指排安装板15通过合页17铰接，梳齿架24能够围绕合页轴承29转动。

限位板18安装在固定页28上，限位板18与指排安装板15之间的夹角β可在30～80°之间选择，优选夹角β为60°，限位板18用于限制梳齿架24绕合页轴承29转动的角度。

因此，在限位板18的限制下，梳齿架24与指排安装板15之间的夹角α的最大值为60°，由于夹角α的最小值为20°，梳齿架24在限位板18与指排安装板15之间绕合页轴承29转动的角度范围为40°。

采摘工作时，位于下方的带耳链条7之间的采摘指排8通过重力作用，采摘指排8根据待采菊花生长状态，逆时针张开合适的角度采摘菊花，此时梳齿架24与指排安装板15之间的夹角α为其最大值60°；采摘指排8带着采下的菊花转动到上方时，梳齿架24在重力作用下顺时针闭合，此时梳齿架24与指排安装板15之间的夹角α为其最小值20°，使采摘下来的菊花掉落。菊花植株长得比较杂乱，采摘指排8的工作角度有一个变化范围，采摘菊花时不会把大量菊花叶柄和枝条撸下来，降低对菊花植株的伤害，减少采摘后菊花的含杂率。

根据实际采摘需要，通过调节横向安装架12在竖直支架3上的竖直位置，改变采摘部件的工作高度。

所述收集部件包括放置架9、“L”形安装板10和收集盒16。

矩形安装板11下端内侧设有“L”形安装板10。位于前方的一对“L”形安装板10之间和位于后方的一对“L”形安装板10之间分别设置有放置架9。收集盒16位于前后两个放置架9上。放置架9的两端设有凸起，防止收集盒16因横向位移过大而掉落。收集部件位于采摘部件内部空间，用于盛放采摘指排8采摘下来的菊花。

当收集盒16盛满后，直接装箱，运去进行菊花初加工，然后换上空的收集盒16，继续菊花的收集作业。可更换的收集盒16能减少菊花的多次装卸，避免对采后菊花的二次伤害。

机器扶手13位于采摘装置后端，固定在后方的两个竖直支架3上，固定高度与竖直支架3的上端面齐平。机器扶手13方便采摘人员控制采摘装置的运停。

前遮板21位于采摘装置的前端，固定在位于前方的两个横向安装架12的上端面上。前遮板21在横向安装架12上的高度可调，前遮板21用于聚拢采收过程中的菊花植株。

后遮板14位于采摘装置的后端，机器扶手13内侧，固定在位于后方的两个横向安装架12的上端面上。后遮板14在横向安装架12上的高度可调，后遮板14用于防止菊花花朵的飞溅，并充当防护罩的作用。

本发明手推式菊花采摘装置的工作过程为：

控制机器扶手13，使手推式菊花采摘装置正对菊花的畦垄；

根据菊花生长高度，通过调整横向安装架12在竖直支架3上的位置，调整采摘指排8的最佳工作高度；

推动机器扶手13，控制手推式菊花采摘装置的前进速度，前遮板21给待采菊花植株一个向后的聚拢力，直流减速电机5开始工作，通过传动链条19将动力输送至采摘部件；

位于下方的带耳链条7之间的采摘指排8由手推式菊花采摘装置的后方向前方运动，采摘指排8根据待采菊花植株的长势，在重力作用下逆时针张开一定角度插入菊花植株，给待采菊花一个提拉力，将菊花梳落，在限位板18的限制下，采摘指排8在限位板18和指排安装板15之间有40°的转动范围；

梳落的菊花随着采摘指排8运动到上方，位于上方的带耳链条7之间的采摘指排8由手推式菊花采摘装置的前方向后方运动，采摘指排8在重力作用下顺时针闭合，菊花落入位于采摘部件内部空间的收集盒16内；

根据菊花生长密度，控制向前推动手推式菊花采摘装置的速度以及直流减速电机5的转速，收集盒16装满后，停止向前推动机器扶手13，换上空收集盒16后，继续收集工作。

菊花一般在花朵和花柄连接处被梳落，每一个采摘指排8上相邻的采摘梳齿31的间距大于菊花花柄直径，小于菊花花托直径，便于菊花梳落。

手推式菊花采摘装置的工作原理简单，将采摘部件设置成可转动的，即工作角度可自动改变，减少了对菊花植株的伤害，本发明可对限位板18的角度进行更换，改变采摘指排8的角度转动范围，工作原理不变，实用性高，容易实现菊花的高效率、高品质收获工作。

Claims (8)

1.一种手推式菊花采摘装置，其特征在于：包括行走部件、动力传动部件、采摘部件、收集部件；

所述行走部件包括行走轮(1)、行走轮支架(2)、竖直支架(3)和固定横梁(6)；

所述动力传动部件包括电机链轮(4)、直流减速电机(5)、带耳链条(7)、矩形安装板(11)、横向安装架(12)、传动链条(19)、传动链轮(20)、主动轴(22)、主动链轮(25)、从动轴(26)和从动链轮(27)；

直流减速电机(5)固定在固定横梁(6)上；电机链轮(4)安装在直流减速电机(5)的动力输出轴上；

矩形安装板(11)通过横向安装架(12)固接在竖直支架(3)的上端内侧，并与竖直支架(3)平行；主动轴(22)通过带座轴承设在位于前方的一对矩形安装板(11)之间，从动轴(26)通过带座轴承设在位于后方的一对矩形安装板(11)之间；主动轴(22)的两侧分别设有主动链轮(25)，从动轴(26)的两侧分别设有从动链轮(27)；主动轴(22)两侧的主动链轮(25)和从动轴(26)的同侧对应从动链轮(27)之间分别套有带耳链条(7)；

传动链轮(20)固接在主动轴(22)的一端；电机链轮(4)与传动链轮(20)通过传动链条(19)连接；

所述采摘部件包括采摘指排(8)、指排安装板(15)、合页(17)、限位板(18)和双孔弯板(23)；

主动轴(22)和从动轴(26)两侧的带耳链条(7)之间设置多个指排安装板(15)；相邻指排安装板(15)之间间隔均匀；位于上方的带耳链条(7)之间的指排安装板(15)和位于下方的带耳链条(7)之间的指排安装板(15)之间的区域为采摘部件内部空间；

采摘指排(8)包括梳齿架(24)和多个采摘梳齿(31)；

梳齿架(24)的一端布置在指排安装板(15)的远离采摘部件内部空间的表面上，梳齿架(24)与指排安装板(15)之间的夹角为α；

采摘梳齿(31)的一端固接在梳齿架(24)的远离采摘部件内部空间的表面上，多个采摘梳齿(31)具有一定的弯曲弧度、朝向相同，相邻采摘梳齿(31)之间间隔均匀，采摘梳齿(31)的另一端朝向采摘部件内部空间的方向弯曲；

合页(17)包括固定页(28)、合页轴承(29)和活动页(30)；

固定页(28)和活动页(30)分别固接在指排安装板(15)和梳齿架(24)的远离采摘部件内部空间的表面上，固定页(28)和活动页(30)通过合页轴承(29)转动连接；

限位板(18)安装在固定页(28)上，限位板(18)与指排安装板(15)之间的夹角β为30°～80°；

收集部件位于所述采摘部件内部空间内。

2.根据权利要求1所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

该采摘装置还包括机器扶手(13)、前遮板(21)和后遮板(14)；

机器扶手(13)位于采摘装置后端，固定在后方的两个竖直支架(3)上，固定高度与竖直支架(3)的上端面齐平；

前遮板(21)位于采摘装置的前端，固定在位于前方的两个横向安装架(12)的上端面上，前遮板(21)在横向安装架(12)上的高度能够调整；

后遮板(14)位于采摘装置的后端，机器扶手(13)内侧，固定在位于后方的两个横向安装架(12)的上端面上，后遮板(14)在横向安装架(12)上的高度能够调整。

3.根据权利要求1或2所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

所述限位板(18)与指排安装板(15)之间的夹角β为60°。

4.根据权利要求1或2所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

行走轮(1)安装在行走轮支架(2)上，行走轮支架(2)的上端安装在竖直支架(3)的下端，手推式菊花采摘装置每侧的前后两根竖直支架(3)的下端之间固接有固定横梁(6)，竖直支架(3)通过固定横梁(6)固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

相邻采摘梳齿(31)的间距大于菊花花柄直径，小于菊花花托直径。

6.根据权利要求1或2所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

所述收集部件包括放置架(9)、“L”形安装板(10)和收集盒(16)，矩形安装板(11)下端内侧设有“L”形安装板(10)，位于前方的一对“L”形安装板(10)之间和位于后方的一对“L”形安装板(10)之间分别设置有放置架(9)，收集盒(16)位于前后两个放置架(9)上。

7.根据权利要求6所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

放置架(9)的两端设有凸起。

8.根据权利要求1或2所述的手推式菊花采摘装置，其特征在于：

所述梳齿架(24)与指排安装板(15)之间夹角α的最小值为20°。

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