CN108633480A - 一种林果收获振动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种林果收获振动器，包括：能够旋转的驱动机构；与驱动机构固定相连的曲柄连杆机构；曲柄连杆机构包括连接盘，和与连接盘转动相连的连杆，驱动机构能够带动连接盘沿圆周方向旋转，且连接盘上设置有至少两个用于固定连杆的固定点，且固定点距离连接盘的中心的距离不相等；用于夹持林果树枝，且与连杆相连的夹持部，连杆能够带动夹持部进行直线运动；用于控制驱动机构的转速的控制装置。该林果收获振动器不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率。

Description

一种林果收获振动器

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种林果收获振动器。

背景技术

果实采摘作业是一项比较耗费时间，浪费体力的工作，特别是新鲜果实的采摘，既要保证采摘的效率以保证市场供应，同时还要减少新鲜果实的损伤程度，以防止果实损伤而降低果实的品质。

从国内外果实收获方式的发展水平来看，美国具有相对比较机械化的果实采摘设备，一种为采用果实采摘机器人进行机械采摘，这种采摘方式虽然能够在一定程度上减少劳动者的数量，降低劳动者的劳动强度，但是该采摘技术不够成熟，采摘效率较低，生产成本较高，因而不能大范围普及使用；另一种为基于机械振动特性的果实收获机进行采摘，该种方式不仅具有收获效率高，劳动强度小的优点，还具有减少劳动者数量，降低劳动成本的优势，因此，采用机械振动收获机进行果实采摘是未来最具前景的收获方式之一。

机械振动收获果实的方式主要有树干振动式，树枝振动式和树冠振动式三种，其中，树干振动式的效率较高，但对果树和果实的损伤比较严重；树冠振动式的结构比较复杂，对果树的损伤也比较大；树枝振动式具有结构简单，易于操作，且对果树的物理伤害小的特点，但是目前市场上的树枝振动器基本是定频定幅结构，而果树和树枝的形状各不相同，因此，定频定幅结构的树枝振动器不能适用不同类型的果树和不同结构的树枝，从而不仅降低了劳动生产效率，增大了劳动强度，还大大降低了果实收获的效率。

因此，如何提供一种林果收获振动器，不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种林果收获振动器，不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种林果收获振动器，包括：

能够旋转的驱动机构；

与所述驱动机构固定相连的曲柄连杆机构；

所述曲柄连杆机构包括连接盘，和与所述连接盘转动相连的连杆，所述驱动机构能够带动所述连接盘沿圆周方向旋转，且所述连接盘上设置有至少两个用于固定所述连杆的固定点，且所述固定点距离所述连接盘的中心的距离不相等；

用于夹持林果树枝，且与所述连杆相连的夹持部，所述连杆能够带动所述夹持部进行直线运动；

用于控制所述驱动机构的转速的控制装置。

优选的，所述连杆通过连接杆与所述夹持部相连，所述连接杆的一端与所述连杆活动连接，所述连接杆的另一端与所述夹持部固定相连。

优选的，还包括设置于所述连接盘上的变幅机构，且所述变幅机构与所述连杆转动相连。

优选的，所述变幅机构包括能够沿所述连接盘的径向进行滑动的滑动块，和设置于所述滑动块上且用于与所述连杆转动相连的连接柱。

优选的，所述变幅机构还包括用于限制所述滑动块的滑动路径的导向机构，所述导向机构包括：

设置于所述连接盘上的导向板，所述滑动块设置于所述导向板的下部；

开设于所述导向板上的导向通槽，所述导向通槽从所述连接盘的中心向所述连接盘的边缘延伸，且所述滑动块能够沿所述导向通槽滑动；

用于连接所述导向板和所述滑动块的螺栓。

优选的，所述连接盘上开设有凹槽，所述滑动块设置于所述凹槽内。

优选的，所述变幅机构还包括用于限制所述连杆沿所述连接柱的轴向进行位移的套筒。

优选的，所述变幅机构包括滑动块，所述连接盘上开设有用于容纳所述滑动块的通槽，且所述通槽的两侧开设有用于卡接所述滑动块的卡接槽，所述连接盘和所述滑动块上均开设有用于螺栓穿过的通孔。

优选的，还包括振动器支架，所述振动器支架包括用于安装驱动机构的安装座，以及与所述安装座的两端分别相连的第一支撑架和第二支撑架。

优选的，还包括用于连接所述振动器支架与所述连接杆的连接板，以及设置于所述连接板上用于所述连接杆穿过的圆筒，所述连接杆穿过所述圆筒且与所述圆筒间隙配合。

优选的，所述驱动机构为电机。

优选的，所述控制装置包括与所述驱动机构电连接的驱动器，和与所述驱动器电连接的上位机。

由以上技术方案可以看出，本发明所公开的林果收获振动器，包括：能够旋转的驱动机构；与驱动机构固定相连的曲柄连杆机构；曲柄连杆机构包括连接盘，和与连接盘转动相连的连杆，驱动机构能够带动连接盘沿圆周方向旋转，且连接盘上设置有至少两个用于固定连杆的固定点，且固定点距离连接盘的中心的距离不相等；用于夹持林果树枝，且与连杆相连的夹持部，连杆能够带动夹持部进行直线运动；用于控制驱动机构的转速的控制装置。

当进行林果收获时，首先开启驱动机构，驱动机构旋转，带动连接盘沿圆周方向进行旋转，连接盘带动连杆沿圆周方向旋转，进而通过连杆带动夹持部进行直线运动，由于连接盘上设置有至少两个用于固定连杆的固定点，且固定点距离连接盘的中心的距离不相等，因此，可以通过改变连杆在连接盘的位置来改变连接盘的旋转半径，进而改变夹持部的振动幅度的大小，从而实现林果收获振动器的振动幅度的大小变化；通过控制装置控制驱动机构的转速，实现驱动机构的转速快慢的变化，从而实现林果收获振动器的振动频率的变化，该装置通过对振动幅度和振动频率的自由组合可以组合出适合不同种类果树和不同形状树枝的最优的振动幅度和振动频率的组合值。因此，该林果收获振动器不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中所公开的林果收获振动器的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中所公开的林果收获振动器的主视结构示意图；

图3为本发明实施例中所公开的林果收获振动器的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中所公开的变幅机构的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中所公开的变幅机构的局部结构示意图；

图6为本发明实施例中所公开的变幅机构的局部剖视结构示意图；

图7为本发明实施例中所公开的变幅机构在连接盘上的第一种移动路径的结构示意图；

图8为本发明实施例中所公开的变幅机构在连接盘上的第二种移动路径的结构示意图；

图9为本发明实施例中所公开的变幅机构在连接盘上的第三种移动路径的结构示意图；

图10为本发明实施例中所公开的夹持部的立体结构示意图。

其中，各部件的名称如下：

1-驱动机构，2-连接盘，21-凹槽，3-变幅机构，31-第一导向板，311-第一导向通槽，32-第二导向板，321-第二导向通槽，33-滑动块，34-第一螺栓，35-第二螺栓，36-套筒，37-连接柱，38-垫片，4-连杆5-夹持部，51-夹持口，6-振动器支架，61-安装座，62-第一支撑架，63-第二支撑架，7-连接板，71-圆筒，8-圆柱接口，81-紧固螺母，9-连接杆。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的核心在于提供一种林果收获振动器，不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例所公开的林果收获振动器，包括：能够旋转的驱动机构1；与驱动机构1固定相连的曲柄连杆机构；曲柄连杆机构包括连接盘2，和与连接盘2转动相连的连杆4，驱动机构1能够带动连接盘2沿圆周方向旋转，且连接盘2上设置有至少两个用于固定连杆4的固定点，且固定点距离连接盘2的中心的距离不相等；用于夹持林果树枝，且与连杆4相连的夹持部5，连杆4能够带动夹持部5进行直线运动；用于控制驱动机构1的转速的控制装置。

当进行林果收获时，首先开启驱动机构1，驱动机构1旋转，带动连接盘2沿圆周方向进行旋转，连接盘2带动连杆4沿圆周方向旋转，进而通过连杆4带动夹持部5进行直线运动，由于连接盘2上设置有至少两个用于固定连杆4的固定点，且固定点距离连接盘2的中心的距离不相等，因此，可以通过改变连杆4在连接盘2的位置来改变连接盘2的旋转半径，进而改变夹持部5的振动幅度的大小，从而实现林果收获振动器的振动幅度的大小变化；通过控制装置控制驱动机构1的转速，实现驱动机构1的转速快慢的变化，从而实现林果收获振动器的振动频率的变化，该装置通过对振动幅度和振动频率的自由组合可以组合出适合不同种类果树和不同形状树枝的最优的振动幅度和振动频率的组合值。因此，该林果收获振动器不仅能够适应不同种类的果树和不同形状的树枝，还能够有效提高劳动生产效率，降低人员劳动强度，同时提高果实收获率。

需要说明的是，如图7-图9所示，连杆4可以从连接盘2的中心到连接盘2的边缘呈螺旋状进行动作；连杆4也可以从连接盘2的中心到连接盘2的边缘呈直线进行动作；可以在连接盘2上设置2个固定点，当连杆4在连接盘不同的位置时，林果收获振动器的变幅大小不同；连杆4也可以在连接盘2上不间断的沿螺旋或者直线路径进行运动，实现林果收获振动器连续无级的变化。

连接盘2的形状在这里不作具体限定，但是本发明实施例中所公开的连接盘2优选采用圆盘。

进一步的，连杆4通过连接杆9与夹持部5相连，连接杆9的一端与连杆4活动连接，连接杆9的另一端与夹持部5固定相连。

需要说明的是，连接杆9的一端与连杆4通过活动销连接，连接杆9的另一端与夹持部5可以进行焊接相连，也可以通过螺纹进行拧紧固定相连，当进行螺纹连接时，优选在夹持部5和连接杆9之间设置圆柱接口8，将圆柱接口8的一端与夹持部5固定相连，将圆柱接口8的另一端设置内螺纹，连接杆9上设置外螺纹，将圆柱接口8与连接杆9进行螺纹连接，本发明实施例中优选连接杆9与夹持部5采用螺纹连接的连接方式。

为了保证连接的强度，夹持部5和连接杆9的螺纹连接处还设置有用于提高连接强度的紧固螺母81。

本发明实施例所公开的林果收获振动器，还包括设置于连接盘2上的变幅机构3，且变幅机构3与连杆4转动相连，通过变幅机构3在连接盘2上的位置的变化来实现曲柄连杆机构的转动半径的变化，进而实现林果收获振动器的振幅大小的变化。

本发明公开了两种变幅机构的具体实施例，下面分别对两种变幅机构的具体实施例进行详细的说明。

请参考图4-图6，第一种实施例所公开的变幅机构3包括能够沿连接盘2的径向进行滑动的滑动块33，和设置于滑动块33上且用于与连杆4转动相连的连接柱37，驱动机构1带动连接盘2沿圆周方向进行转动，连接盘2通过连接柱37带动连杆4沿圆周方向进行转动。

需要说明的是，连接柱37可以为圆柱，圆柱顶端设置有限位装置；连接柱37也可以为螺栓，为了保证结构简单，操作方便，本发明实施例中所公开的连接柱37优选采用螺栓。

变幅机构3还包括用于限制滑动块33的滑动路径的导向机构，其中，导向机构包括：设置于连接盘2上的导向板，滑动块3设置于导向板的下部；开设于导向板上的导向通槽，导向通槽从连接盘2的中心向连接盘2的边缘延伸，且滑动块3能够沿导向通槽滑动；用于连接导向板和滑动块33的螺栓。工作人员可以根据所需振幅的大小对滑动块33进行调节，当需要较大振幅时，可以将滑动块33设置在靠近连接盘2的边缘的位置，然后通过螺栓将导向板和滑动块33进行紧固，当需要较小振幅时，可以将滑动块33设置在靠近连接盘2的中心的位置，然后通过螺栓将导向板和滑动块33进行紧固。

需要进一步说明的是，导向板包括第一导向板31和第二导向板32，导向槽包括第一导向通槽311和第二导向通槽321，螺栓包括第一螺栓34和第二螺栓35。

其中，第一导向板31和第二导向板32均与连接盘2固定连接，第一导向板31上开设有第一导向通槽311，第二导向板32上开设有第二导向通槽321；滑动块33设置于第一导向板31和第二导向板32的下部；第一螺栓34穿过第一导向通槽311将第一导向板31和滑动块33连接，第二螺栓35穿过第二导向通槽321将第二导向板32和滑动块33连接。

当进行林果收获时，根据不同的果树种类和不同的树枝形状选择不同的振幅时，首先需将第一螺栓34和第二螺栓35进行松动，将滑动板33移动到预设位置后，再将第一螺栓34和第二螺栓35拧紧即可，滑动块33带动套筒36和第三螺栓37达到预设位置，进而带动连杆4到达预设位置，从而实现夹持部5振动幅度大小的改变，当滑动块33距离连接盘2的中心位置越近时，变幅机构3沿圆周运动的直径越小，夹持部5的振动幅度就小，当滑动块33距离连接盘2的中心位置越远时，变幅机构3沿圆周运动的直径越大，夹持部5的振动幅度就大。

需要说明的是，第一导向板31和第二导向板32可以分别与连接盘2焊接相连，也可以分别与连接盘2通过螺栓固定相连，为了便于第一导向板31和第二导向板32与连接盘2之间的安装和拆卸，在本发明实施例中，优选第一导向板31和第二导向板32分别与连接盘2通过螺栓进行相连。

为了便于进行滑动块33的安装，在连接盘2上可以开设用于安装滑动块33的凹槽21，将滑动块33安装在凹槽21内；当然也可以在第一导向板31和第二导向板32下部设置基座，将滑动块33设置于两个基座之间，在本发明实施例中，为了减小林果收获振动器的整体体积，优选采用在连接盘2上开设凹槽21，将滑动块33设置于凹槽21内这一实施方式。

进一步的，变幅机构3还包括用于限制连杆4沿连接柱37的轴向进行位移的套筒36，通过套筒36的卡接避免了连杆4在连接柱37上的轴向位移。

为了保证连杆4在连接柱37的轴向上的紧固，在连接柱37和套筒36之间还设置有垫片38，垫片38的厚度可以根据实际需要进行选择，通过调整垫片38的厚度来保证连杆4在连接柱37的轴向上的间隙。

本发明实施例的另一实施例所公开的变幅机构3包括滑动块33，连接盘2上开设有用于容纳滑动块33的通槽，且通槽的两侧开设有用于卡接滑动块33的卡接槽，连接盘2和滑动块33上均开设有用于螺栓穿过的通孔。

需要说明的是，在连接盘2沿通槽的长度方向开设有多个通孔，滑动块33上可以设置一个通孔，也可以设置多个通孔，当滑动块33滑动到预设位置时，将连接盘2的通孔和滑动块33上的通孔通过螺栓连接起来，螺栓通过将连接盘2不同位置的通孔和滑动块33相连接，实现林果收获振动器的振幅大小变化。

需要说明的是，夹持部5可以为V型夹持口51，且V型夹持口51的内侧还设置有缓冲装置，夹持部5也可以包括U型夹持口51，且U型夹持口51的内侧还设置有缓冲装置。

夹持口51可以夹住树枝进行振动，将果树从树枝上摇动下来，夹持口51的内侧设置的缓冲装置可以进一步减少对林果树枝的损伤。

当然，缓冲装置可以为弹性橡胶垫，可以为海绵垫或者海绵垫，也可以为其他具有弹性的缓冲垫。

为了便于对林果收获振动器的握持，本发明实施例所公开的林果收获振动器，还包括振动器支架6，其中，振动器支架6包括用于安装驱动机构1的安装座61，以及与安装座61的两端分别相连的第一支撑架62和第二支撑架63。当进行林果收获时，工作人员手持振动器支架6，将林果收获振动器举起，将果实从果树上振动下来。

为了保证工作人员工作的方便性，本发明实施例所公开的林果收获振动器，还包括用于连接振动器支架6与连接杆9的连接板7，以及设置于连接板7上用于连接杆9穿过的圆筒71，连接杆9穿过圆筒71且与圆筒71间隙配合。当开启驱动机构1后，连接杆9在圆筒71内进行直线往复式运动，带动夹持部5做直线运动，直线运动的距离决定了林果收获振动器的振动幅幅度大小。

需要说明的是，驱动机构1可以为电机，也可以为小型汽油机或者小型柴油机，由于电机的结构比较简单，体积较小，操作方便，本发明实施例中的驱动机构1优选采用电机。

当驱动机构1为电机时，本发明实施例中所公开的控制装置包括与驱动机构1电连接的驱动器，和与驱动器电连接的上位机。通过改变上位机的参数设置来改变驱动器的电压和电流，从而进一步改变电机的转速，最终实现林果收获振动器振动频率的改变。

当驱动机构1为小型汽油机或者小型柴油机时，可以通过控制装置控制节气门的开度实现小型汽油机或者小型柴油机的转速的变化，从而实现林果收获振动器的振动频率的变化。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种林果收获振动器，其特征在于，包括：

能够旋转的驱动机构(1)；

与所述驱动机构(1)固定相连的曲柄连杆机构；

所述曲柄连杆机构包括连接盘(2)，和与所述连接盘(2)转动相连的连杆(4)，所述驱动机构(1)能够带动所述连接盘(2)沿圆周方向旋转，且所述连接盘(2)上设置有至少两个用于固定所述连杆(4)的固定点，且所述固定点距离所述连接盘(2)的中心的距离不相等；

用于夹持林果树枝，且与所述连杆(4)相连的夹持部(5)，所述连杆(4)能够带动所述夹持部(5)进行直线运动；

用于控制所述驱动机构(1)的转速的控制装置。

2.根据权利要求1所述的林果收获振动器，其特征在于，所述连杆(4)通过连接杆(9)与所述夹持部(5)相连，所述连接杆(9)的一端与所述连杆(4)活动连接，所述连接杆(9)的另一端与所述夹持部(5)固定相连。

3.根据权利要求1所述的林果收获振动器，其特征在于，还包括设置于所述连接盘(2)上的变幅机构(3)，且所述变幅机构(3)与所述连杆(4)转动相连。

4.根据权利要求3所述的林果收获振动器，其特征在于，所述变幅机构(3)包括能够沿所述连接盘(2)的径向进行滑动的滑动块(33)，和设置于所述滑动块(33)上且用于与所述连杆(4)转动相连的连接柱(37)。

5.根据权利要求4所述的林果收获振动器，其特征在于，所述变幅机构(3)还包括用于限制所述滑动块(33)的滑动路径的导向机构，所述导向机构包括：

设置于所述连接盘(2)上的导向板，所述滑动块(3)设置于所述导向板的下部；

开设于所述导向板上的导向通槽，所述导向通槽从所述连接盘(2)的中心向所述连接盘(2)的边缘延伸，且所述滑动块(3)能够沿所述导向通槽滑动；

用于连接所述导向板和所述滑动块(33)的螺栓。

6.根据权利要求4所述的林果收获振动器，其特征在于，所述连接盘(2)上开设有凹槽(21)，所述滑动块(33)设置于所述凹槽(21)内。

7.根据权利要求4所述的林果收获振动器，其特征在于，所述变幅机构(3)还包括用于限制所述连杆(4)沿所述连接柱(37)的轴向进行位移的套筒(36)。

8.根据权利要求3所述的林果收获振动器，其特征在于，所述变幅机构(3)包括滑动块(33)，所述连接盘(2)上开设有用于容纳所述滑动块(33)的通槽，且所述通槽的两侧开设有用于卡接所述滑动块(33)的卡接槽，所述连接盘(2)和所述滑动块(33)上均开设有用于螺栓穿过的通孔。

9.根据权利要求2所述的林果收获振动器，其特征在于，还包括振动器支架(6)，所述振动器支架(6)包括用于安装驱动机构(1)的安装座(61)，以及与所述安装座(6)的两端分别相连的第一支撑架(62)和第二支撑架(63)。

10.根据权利要求9所述的林果收获振动器，其特征在于，还包括用于连接所述振动器支架(6)与所述连接杆(9)的连接板(7)，以及设置于所述连接板(7)上用于所述连接杆(9)穿过的圆筒(71)，所述连接杆(9)穿过所述圆筒(71)且与所述圆筒(71)间隙配合。

11.根据权利要求1所述的林果收获振动器，其特征在于，所述驱动机构(1)为电机。

12.根据权利要求11所述的林果收获振动器，其特征在于，所述控制装置包括与所述驱动机构(1)电连接的驱动器，和与所述驱动器电连接的上位机。