CN108781736A - 辣椒采收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及种植技术领域，公开了一种辣椒采收装置，包括机架，机架上设有采摘单元，采摘单元包括两个弯曲的采摘板，两个采摘板一端为铰接，且铰接处设有第一扭簧，两个采摘板另一端相抵时能构成封闭区域，每个采摘板上均开有空腔，采摘板内壁上开有负压孔，每个采摘板自由端处均开有凹槽，凹槽内滑动连接有电磁铁，每个电磁铁一端与凹槽之间连接有第一弹簧，电磁铁另一端上固接有切刀，机架上安装有开关；机架上设有滑块和第一驱动机构，两个采摘板铰接处固接在滑块上，机架上固接有活塞缸，活塞缸内滑动连接有活塞，活塞上固接有与滑块固接的活塞杆，机架上设有承接箱。本发明解决了现有技术中辣椒采摘效率低下以及采摘过程存在安全隐患的问题。

Description

辣椒采收装置

技术领域

本发明涉及种植技术领域，具体涉及了一种辣椒采收装置。

背景技术

辣椒在重庆、四川、湖南等地的饭桌上是属于必不可少的调味原料，同时辣椒也可以作为调味、蔬菜使用，更可以作为医药原料，用来制作防冻、活血化瘀等药品，还可以用来提取色素，用在食品工业上。随着我国农业产业化的发展，许多地区都在大量种植辣椒，成为一些地区的主要经济作物，但大部分地区，辣椒的采摘主要靠人力用双手采摘，但是由于辣椒是极具刺激性的，所以在采摘的时候很困难，人工采摘辣椒人们会长时间接触辣椒，从而导致灼伤皮肤，而且在刺激性味道的刺激下，会呛鼻、流泪、打喷嚏等，而且人工采摘效率低，人工劳动强度大，严重制约着辣椒种植业的发展，虽然近年来有人采用辣椒采摘机，但是其采用的是碰撞、击打的方式使辣椒与辣椒杆分离，这样容易损坏采摘下来的辣椒，辣椒的损坏率高，而且采摘时候会混杂着部分辣椒叶子，使得人工二次分选工作量大，费工费力，加大了成本，同时采摘的钩齿长期使用后如果损坏，就得更换整个滚筒，成本高，且检修繁琐缓慢。

为了解决上述问题，中国专利(CN207235474U)公开了一种辣椒自动采摘装置，包括箱体、滚筒和采摘爪，箱体顶部是敞开的，箱体两侧壁上部安装有轴承座，两轴承座之间水平设置有转动轴，转动轴的一端穿出轴承座后连接驱动装置，滚筒内壁通过若干支撑杆固定在转动轴上，滚筒两端是开口的；采摘爪包括一根直杆和两片叶片，两片叶片成V型或者U型连接，直杆的上端与两片叶片的中间倾斜连接，直杆的下端可拆卸的安装在滚筒上；滚筒下方的箱体下部倾斜设置有出料通道，在出料通道上方的箱体上方安装有鼓风机，鼓风机对面的箱体上安装有出渣道，且出渣道的安装高度小于鼓风机的安装高度，出渣道一侧的箱体顶部安装有送料台。采摘爪设置为扒住辣椒柄的方式进行辣椒与辣椒杆的分离，采收方式动作柔和、辣椒的破损率低且回收率高；采摘爪可拆卸地安装在滚筒上，检修时，只需要更换坏损的采摘爪即可，不用更换整个滚筒，使用成本得到很大的降低；同时采摘时候混杂的辣椒叶子可以通过鼓风机将其吹入出渣道，使人工二次分选工作量减小。

上述专利方案虽解决了人工采摘方式中存在的不足，但该方案仍存在一些有待改进之处：采摘时，需要人工手握辣椒杆，从送料台将辣椒送到滚筒上方，再由采摘爪拉着辣椒柄运动，通过人和采摘爪对辣椒杆施加的拉力，使辣椒柄与辣椒杆分离，过程中每次都要人工处理，不仅劳动强度大，效率低下，而且手动将辣椒送入滚筒时，手容易与采摘爪接触，由于采摘爪一直在转动，很容易打到手而导致手受伤，因此该装置存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种辣椒采收装置，以解决现有技术中辣椒采摘效率低下以及采摘过程存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

辣椒采收装置，包括机架，机架上设有采摘单元，采摘单元包括两个弯曲的采摘板，两个采摘板一端为铰接，且铰接处设有第一扭簧，两个采摘板另一端相抵时能构成封闭区域，每个采摘板上均开有空腔，采摘板内壁上开有与空腔连通的负压孔，每个采摘板自由端处均开有凹槽，凹槽内滑动连接有电磁铁，两个采摘板上的电磁铁能相互吸引，每个电磁铁一端与凹槽之间连接有第一弹簧，电磁铁另一端上固接有切刀，机架上安装有用于启闭电磁铁的开关；机架上设有滑块和用于驱动滑块滑动的第一驱动机构，两个采摘板铰接处固接在滑块上，机架上固接有与空腔连通的活塞缸，活塞缸与空腔之间安装有单向阀，活塞缸内滑动连接有活塞，活塞上固接有与滑块固接的活塞杆，活塞缸上安装有单向出气阀，机架上设有用于装辣椒且开口向上的承接箱，承接箱位于采摘板下方。

本发明的原理：初始时，两个采摘板张开成一定角度，即两个采摘板的自由端未相抵；采摘时，通过第一驱动机构驱动滑块带动采摘板向辣椒靠近，过程中活塞杆将带动活塞随滑块移动，活塞缸内压强减小，由于活塞缸与空腔连通，负压孔与空腔连通，因此将在采摘板内侧形成负压；当采摘板靠近辣椒时，辣椒将在负压作用下进入到由两个采摘板形成的负压区域内，当辣椒完全进入该负压区域时，启动开关，给电磁铁通电，此时采摘板上的电磁铁将在磁吸力的作用下相互靠近，从而带动两个采摘板绕铰接点转动靠近；过程中电磁铁将在凹槽内滑动，第一弹簧发生形变，切刀将随电磁铁移动；当两个电磁铁滑动到一定位置时，两个切刀正好与辣椒柄相抵，电磁铁继续滑动，切刀将辣椒柄切断，使辣椒与辣椒柄分离，辣椒将位于两个采摘板构成的空间内；过程中由于负压作用使辣椒向采摘板靠近，使辣椒柄处于绷紧状态，有利于切刀切割。

随后第一驱动机构将驱动滑块反向滑动，从而带动采摘板向承接箱靠近，过程中活塞杆将带动活塞随滑块反向移动，活塞缸内压强增大，由于活塞缸与空腔之间安装有单向阀，且单向阀的流向为自空腔到活塞缸，因此活塞缸内的空气将从单向出气阀排出。当采摘板回到承接板上方时，关闭开关，给电磁铁断电，电磁铁之间的磁吸力消失，此时第一扭簧将带动采摘板转动复位，使两个采摘板的自由端分开，辣椒将落入下方的承接箱中进行回收；同时电磁铁也将在第一弹簧的作用下带动切刀复位。

本发明的有益效果：与现有技术相比，通过设置采摘板，利用两个采摘板形成采摘区域，并通过采摘板的移动在采摘区域内形成负压，使辣椒在负压的作用下进入采摘区域，当辣椒完全进入该负压区域时，通过控制开关给电磁铁通电，再通过电磁铁带动切刀向辣椒柄靠近，并对辣椒柄进行切割，使辣椒与辣椒柄分离，实现辣椒的采摘，并利用负压作用使辣椒柄处于绷紧状态，促进切刀的切割，从而提高辣椒的采摘效率；过程中通过电磁铁实现切刀的切割，当辣椒未完全进入采摘区域时，切刀不会滑动，因此不会对辣椒造成破坏，保证辣椒完好；同时，辣椒通常是成簇生长，通过采摘板可成簇采摘，与现有技术中单个辣椒进行采摘相比，本方案效率更高；此外采摘过程中，无需手动将辣椒送入采摘区域，避免了手与切刀、采摘板接触，更加安全。

进一步，所述机架上设有筛分单元，筛分单元包括与单向出气阀连通的气囊，承接板包括侧壁和底壁，底板上设有与气囊、承接箱均连通的通孔，机架上滑动连接有能从侧壁穿入承接箱的导板，机架上设有用于驱动承接箱滑动和转动的第二驱动机构。

采摘辣椒的时候可能会混入辣椒叶，因此此时需要将辣椒和辣椒叶分离。由于气囊与单向出气阀连通，从单向出气阀出来的空气将储存到气囊中；当辣椒进入到承接箱后，开启阀门使气囊中的空气经通孔进入到承接箱内，由于辣椒的重量远大于叶子的重量，且叶子的表面积较大，因此当空气进入到承接箱内时，叶子将受到浮力作用而浮在承接箱内，并与辣椒分离；此时先通过第二驱动机构驱动导板滑入承接箱内，将叶子和辣椒隔开，关闭阀门，不再有空气进入，叶子将在自身重力作用下落到导板上，再通过第二驱动机构驱动导板转动至一定倾斜角度，此时导板上的叶子将沿导板滑出承接箱，实现辣椒和叶子的分离。

进一步，所述底壁为铰接在侧壁上的底板构成，底板与侧壁之间固接有第二扭簧，底板一端铰接在侧壁上，底板另一端抵设在侧壁上，底板上设有能与导板相抵的顶杆。当导板转动时，将与顶杆相抵，并通过顶杆推动底板转动，此时承接箱内的辣椒将沿底板导出，无需人工进行转移，省时省力。

进一步，所述阀门为三通阀，第二驱动机构包括与三通阀连通的风箱，风箱内转动连接有涡轮，涡轮同轴连接有齿轮和扇锥齿轮，导板上开有能与齿轮啮合的轮齿，导板与机架之间连接有第二弹簧，机架上转动连接有与扇锥齿轮啮合的锥齿轮，锥齿轮同轴连接有能与导板相抵的凸轮。

通过调节三通阀，先将气囊内的空气导入到承接箱内，使叶子悬浮，再调节三通阀时气囊内的部分空气(此时承接箱内的叶子仍能浮起)导入风箱，进入风箱中的空气将通过气孔排出，过程中风箱中将形成持续的气流，该气流将作为驱动力驱动涡轮转动，涡轮将带动齿轮和扇锥齿轮转动；齿轮转动时将通过轮齿带动导板向承接箱内滑动，扇锥齿轮将间歇性地通过锥齿轮带动凸轮转动，当叶子落入到导板上时，凸轮正好转动至与导板相抵，并通过凸部推动导板，使导板与齿轮分离，由于导板一侧位于承接箱内，另一侧位于承接箱外，此时导板将绕导板与承接箱侧壁相抵点转动至倾斜，使导板上的叶子沿导板滑出承接箱，实现辣椒与叶子的分离。

进一步，所述第一驱动机构包括固接在机架上的电机，电机的输出轴上固接有丝杆，滑块与丝杆为螺纹连接。通过电机带动丝杆转动，丝杆带动滑块滑动，实现采摘板的移动。

进一步，所述机架上设有能与导板对接的第一回收槽以及能与底板对接的第二回收槽。通过第一回收槽收集叶子，通过第二回收槽收集辣椒，实现辣椒和叶子的自动分离和回收，无需后续收集工作，缩短采收的工序。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为本发明实施例中采摘板的剖视图；

图3为图2中A处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、采摘板2、空腔3、负压孔4、电磁铁5、第一弹簧6、切刀7、开关8、电机9、丝杆10、滑块11、活塞缸12、单向阀13、活塞14、活塞杆15、单向出气阀16、气囊17、底板18、通孔19、三通阀20、导板21、顶杆22、风箱23、气孔24、涡轮25、齿轮26、扇锥齿轮27、第二弹簧28、锥齿轮29、凸轮30、承接箱31、第一回收槽32、第二回收槽33。

实施例基本如附图1至图3所示：

辣椒采收装置，包括机架1，机架1上设有采摘单元，采摘单元包括两个弧形的采摘板2，两个采摘板2左端为铰接，且铰接处固接有第一扭簧，两个采摘板2右端相抵时能构成封闭采摘区域，每个采摘板2上均开有空腔3，采摘板2内壁上开有与空腔3连通的负压孔4，每个采摘板2自由端(即右端)处均开有凹槽，凹槽内滑动连接有电磁铁5(如图3所示)，两个采摘板2上的电磁铁5能相互吸引，每个电磁铁5一端与凹槽之间焊接有第一弹簧6，电磁铁5另一端上固接有切刀7，机架1上安装有用于启闭电磁铁5的开关8。机架1上固接有电机9，电机9的输出轴上固接有丝杆10，丝杆10通过螺纹连接有滑块11，两个采摘板2铰接处固接在滑块11上，机架1上固接有与空腔3连通的活塞缸12，活塞缸12与空腔3之间安装有向活塞缸12进气的单向阀13，活塞缸12内滑动连接有活塞14，活塞14上固接有与滑块11固接的活塞杆15，活塞缸12上安装有单向出气阀16。

机架1上固接有与单向出气阀16连通的气囊17，承接板包括侧壁和底壁，底壁为铰接在侧壁上的底板18构成，底板18与侧壁之间固接有第二扭簧，底板18左端铰接在侧壁上，底板18右端抵设在侧壁上，底板18上开有与气囊17、承接箱31均连通的通孔19，底板18与气囊17之间安装有三通阀20，机架1上滑动连接有能从侧壁穿入承接箱31的导板21，底板18右端固接有能与导板21相抵的顶杆22。机架1上固接有与三通阀20连通的风箱23，风箱23上开有气孔24，风箱23内转动连接有涡轮25，涡轮25同轴连接有齿轮26和扇锥齿轮27，导板21上开有能与齿轮26啮合的轮齿，导板21与机架1之间连接有第二弹簧28，机架1上转动连接有与扇锥齿轮27啮合的锥齿轮29，锥齿轮29同轴连接有能与导板21相抵的凸轮30。机架1上固接有用于装辣椒且开口向上的承接箱31，承接箱31位于采摘板2下方，机架1上固接有能与导板21对接的第一回收槽32以及能与底板18对接的第二回收槽33。

初始时，两个采摘板2张开成一定角度(如图2所示)，即两个采摘板2的自由端(即右端)未相抵。采摘时，启动电机9带动丝杆10转动，丝杆10带动滑块11向右滑动，滑块11将带动采摘板2向右侧的辣椒靠近，过程中活塞杆15将带动活塞14随滑块11向右移动，活塞缸12内压强减小，由于活塞缸12与空腔3连通，负压孔4与空腔3连通，因此将在采摘板2内侧形成负压。当采摘板2靠近辣椒时，辣椒将在负压作用下进入到由两个采摘板2形成的负压区域内，当辣椒完全进入该负压区域时，启动开关8，给电磁铁5通电，此时采摘板2上的电磁铁5将在磁吸力的作用下相互靠近，从而带动两个采摘板2绕铰接点转动靠近，第一扭簧将发生形变。过程中电磁铁5将向凹槽外滑动，第一弹簧6将发生形变，切刀7将随电磁铁5向采摘板2外移动；当两个电磁铁5滑动到一定位置时，两个切刀7正好与辣椒柄相抵，电磁铁5继续滑动，切刀7将辣椒柄切断，使辣椒与辣椒柄分离，辣椒将位于两个采摘板2构成的空间内；过程中由于负压作用使辣椒向采摘板2靠近，使辣椒柄处于绷紧状态，有利于切刀7切割。

随后电机9将通过驱动丝杆10带动滑块11向左滑动，从而带动采摘板2向承接箱31靠近，过程中活塞杆15将带动活塞14随滑块11向左移动，活塞缸12内压强增大，由于活塞缸12与空腔3之间安装有单向阀13，且单向阀13的流向为自空腔3到活塞缸12，因此活塞缸12内的空气将从单向出气阀16排出进入到气囊17中储存。当采摘板2回到承接板上方时，关闭开关8，给电磁铁5断电，电磁铁5之间的磁吸力消失，此时第一扭簧将带动采摘板2转动复位，使两个采摘板2的自由端分开，辣椒将落入下方的承接箱31中进行回收；同时电磁铁5也将在第一弹簧6的作用下带动切刀7复位，收回到采摘板2内。

当辣椒进入到承接箱31后，调节三通阀20，使气囊17中的空气经通孔19进入到承接箱31内，由于辣椒的重量远大于叶子的重量，且叶子的表面积较大，因此当空气进入到承接箱31内时，叶子将受到浮力作用而浮在承接箱31内，并与辣椒分离。此时再次调节三通阀20，让气囊17内的部分空气(此时承接箱31内的叶子仍能浮起)导入风箱23，进入风箱23中的空气将通过气孔24排出，过程中风箱23中将形成持续的气流，该气流将作为驱动力驱动涡轮25转动，涡轮25将带动齿轮26和扇锥齿轮27转动；齿轮26转动时将通过轮齿带动导板21向承接箱31内滑动，使导板21将叶子和辣椒隔开，同时扇锥齿轮27将间歇性地通过锥齿轮29带动凸轮30转动，当叶子落入到导板21上时，凸轮30正好转动至与导板21相抵，并通过凸部推动导板21，使导板21与齿轮26分离，导板21将不再向左移动；由于导板21左侧位于承接箱31内，右侧位于承接箱31外，此时导板21将绕导板21与承接箱31侧壁相抵点转动至倾斜，使导板21上的叶子沿导板21滑出承接箱31进入到第一回收槽32内；当导板21转动时，将与顶杆22相抵，并通过顶杆22推动底板18转动，此时承接箱31内的辣椒将沿底板18导出进入到第二回收槽33内，从而实现辣椒采摘以及辣椒与叶子的分离。随后，凸轮30将与导板21分离，第二弹簧28将使导板21复位，同时第二扭簧也将使底板18反向转动复位，以便下次采摘。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.辣椒采收装置，包括机架，其特征在于：机架上设有采摘单元，采摘单元包括两个弯曲的采摘板，两个采摘板一端为铰接，且铰接处设有第一扭簧，两个采摘板另一端相抵时能构成封闭区域，每个采摘板上均开有空腔，采摘板内壁上开有与空腔连通的负压孔，每个采摘板自由端处均开有凹槽，凹槽内滑动连接有电磁铁，两个采摘板上的电磁铁能相互吸引，每个电磁铁一端与凹槽之间连接有第一弹簧，电磁铁另一端上固接有切刀，机架上安装有用于启闭电磁铁的开关；机架上设有滑块和用于驱动滑块滑动的第一驱动机构，两个采摘板铰接处固接在滑块上，机架上固接有与空腔连通的活塞缸，活塞缸与空腔之间安装有单向阀，活塞缸内滑动连接有活塞，活塞上固接有与滑块固接的活塞杆，活塞缸上安装有单向出气阀，机架上设有用于装辣椒且开口向上的承接箱，承接箱位于采摘板下方。

2.根据权利要求1所述的辣椒采收装置，其特征在于：所述机架上设有筛分单元，筛分单元包括与单向出气阀连通的气囊，承接板包括侧壁和底壁，底板上设有与气囊、承接箱均连通的通孔，底板与气囊之间安装有阀门，机架上滑动连接有能从侧壁穿入承接箱的导板，机架上设有用于驱动承接箱滑动和转动的第二驱动机构。

3.根据权利要求2所述的辣椒采收装置，其特征在于：所述底壁为铰接在侧壁上的底板构成，底板与侧壁之间固接有第二扭簧，底板一端铰接在侧壁上，底板另一端抵设在侧壁上，底板上设有能与导板相抵的顶杆。

4.根据权利要求3所述的辣椒采收装置，其特征在于：所述阀门为三通阀，第二驱动机构包括与三通阀连通的风箱，风箱上开有气孔，风箱内转动连接有涡轮，涡轮同轴连接有齿轮和扇锥齿轮，导板上开有能与齿轮啮合的轮齿，导板与机架之间连接有第二弹簧，机架上转动连接有与扇锥齿轮啮合的锥齿轮，锥齿轮同轴连接有能与导板相抵的凸轮。

5.根据权利要求4所述的辣椒采收装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括固接在机架上的电机，电机的输出轴上固接有丝杆，滑块与丝杆为螺纹连接。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的辣椒采收装置，其特征在于：所述机架上设有能与导板对接的第一回收槽以及能与底板对接的第二回收槽。