CN109906777A - 一种油茶花粉收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油茶花粉收集装置,属于花粉收集领域,包括长臂和收集头,所述的长臂包括用于操作人员手握的近端和用于收集花粉的远端,收集头安装在长臂的远端用于收集花粉并将收集到的花粉收集到收集瓶当中,长臂上安装有旋转单元,其用于调节外管210沿着外管的轴向方向转动以使改变收集口的方向。
Description
技术领域
本发明涉及花粉收集领域。
背景技术
油茶(Camellia oleifera),又名茶子树、油茶树,属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia),与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物。我国是油茶资源大国,全国现有油茶面积350万公顷,主要分布在我国长江流域及其以南的18个省(区、市)。目前,我国油茶种植和抚育管理基本还处于粗放状态,经济效益很低,资源优势远未转化为经济优势。油茶花期正值秋末冬初,传粉昆虫比较少,难以满足油茶授粉的需要。据此,我们认为利用油茶林区的传粉昆虫来提高油茶的传粉率,提高油茶产量的同时,利用花粉收集装置和借助无人机喷洒花粉,是解决当前我国油茶产业发展中存在“瓶颈”的有效策略之一。
由于油茶花粉具有颗粒大、重而黏的特性,油茶花粉在收集的时候现有的装置效率低,操作难度大。
发明内容
本发明针对上述的问题,公开了一种用于油茶花粉收集装置,包括:
长臂,所述的长臂包括用于操作人员手握的近端和用于收集花粉的远端;
收集头,其安装在长臂的远端,收集头包括外管、第一过滤网、集粉道、收集通道、吸气单元,外管设有和外界连通的收集口,收集口两侧分别设有刷棒,刷棒用于将花粉从花朵上震动下,外管内设有和收集口连通的第一腔体,腔体内设有圆柱形的第一过滤网,第一过滤网内设有第二腔体,第一过滤网用于阻止杂物进入第二腔体,与第二腔体连通有截面逐渐减少的集粉道,集粉道和收集通道连接,收集通道分别连接有能够在第一腔体形成负压的吸气单元和集粉口,收集通道上设有第二过滤网以阻止花粉进入吸气单元并使得花粉进入集粉口;
收集瓶,收集瓶和集粉口可拆卸的连接。
作为改进,所述的吸气单元包括收缩通道、和收集通道连接的气泵以及和气泵连接的排气道,所述的收集通道内的截面积逐渐减少,气泵在收缩通道内形成负压并将空气通过排气道排出。
作为改进,所述的外管为圆柱体,外管上设有两个收集花粉的收集口。
作为改进,所述的刷棒连接有电机,电机驱动刷棒转动以将花粉收集到第一腔体并通过第一过滤网进入第二腔体。
作为改进,所述的集粉道为圆台结构,与第二过滤网连接的一端的截面大于与收集通道连接的一端的截面积。
作为改进,所述的收集瓶内设有防止花粉从瓶内洒出的挡粉管,挡粉管深入到收集瓶的瓶体当中并和瓶体可拆卸的连接。
作为改进,长臂和集粉道为可拆卸的连接,长臂上设有集粉口和排气道穿过的通道。
作为改进,长臂的近端设有方便操作人员手持的手把。
作为改进,所述的长臂上设有旋转单元,其安装在长臂上,其用于调节外管着外管的轴向方向转动以使改变收集口的方向,所述的旋转单元包括有外盒、螺杆、旋转电机、滑块、直杆、球接头和调节杆,螺杆安装在外盒内,螺杆被旋转电机驱动转动,螺杆上螺纹连接有滑块,滑块固定连接有直杆,直杆末端为球接头,调节杆的两端分别和外管和球接头球接,电机驱动螺杆以使得滑块沿着螺杆的轴向移动,进而驱动调节杆控制外管的转动。
附图说明
图1是实施例1花粉收集装置的结构示意图;
图2是实施例1花粉收集装置第一过滤网的示意图;
图3是实施例1花粉收集装置集粉道的结构示意图;
图4是实施例1花粉收集装置吸气单元的结构示意图;
图5是实施例1花粉收集装置本发明另一结构示意图;
图6是实施例1花粉收集装置刷棒的结构示意图;
图7是实施例1旋转单元的结构示意图;
图8是实施例1旋转电机的结构示意图;
图9是实施例1旋转电机的另一结构示意图
图10是实施例2无人机的结构示意图;
图11是实施例2无人机花粉喷洒单元的示意图;
图12是实施例2无人机支撑架的结构示意图;
图13是实施例2无人机喷洒管的示意图;
图14是实施例2无人机喷洒管截面示意图;
图15是实施例2无人机喷洒管进风口示意图;
图16是实施例2第二转轴和连接件的连接示意图;
图17是实施例2连接件的末端示意图;
图18是第二转轴末端的示意图;
图中标记:实施例1:1-长臂,2-收集头,201-第一过滤网,202-集粉道,203-收集通道,204-吸气单元,205-气泵,206-排气道,207-收缩通道,208-第二过滤网,209-集粉口,210-外管,211-刷棒,212-电机,213-挡粉板,3-收集瓶,301-挡粉管,1-长臂,2-收集头,201-第一过滤网,202-集粉道,203-收集通道,204-吸气单元,205-气泵,206-排气道,207-收缩通道,208-第二过滤网,209-集粉口,210-外管,211-刷棒,212-电机,213-挡粉板,3-收集瓶,301-挡粉管,4-旋转单元,401-外盒,402-螺杆,403-旋转电机,404-滑块,405-直杆,406-球接头,407-调节杆;
实施例2:1-无人机本体,2-旋翼,3-支架,4-花粉喷洒单元,41-料罐,42-喷洒管,421-软管,422-集料管,423-第一收缩管,424-第一扩张管,425-第二收缩管,426-第二扩张管,427-出料口,428-进风口,429-挡风板,410-第一挡料管,412第二挡料管,43-支撑架,431-第一转环,432-第二转环,433-连接件,4331-卡部,434-第一转轴,435-第二转轴,4351-凸部。
具体实施方式
实施例1:具体实施例1:本实施例公开了一种油茶花粉收集装置,包括长臂以及位于长臂两端的手把和收集头2,手把位于长臂的近端,收集头位于长臂的远端,长臂的长度在50cm-200cm之间,在一些具体的实施例当中可以为70cm或80cm以在操作人员不动的时候有足够大的收集面积。
所述的收集头2安装在长臂的远端,收集头包括外管210、第一过滤网201、集粉道202、收集通道203、吸气单元204,外管设有和外界连通的收集口,收集口两侧分别设有刷棒211,刷棒用于将花粉从花朵上震动下,外管内设有和收集口连通的第一腔体,腔体内设有圆柱形的第一过滤网,第一过滤网内设有第二腔体,第一过滤网用于阻止杂物进入第二腔体,与第二腔体连通有截面逐渐减少的集粉道202,集粉道202和收集通道连接,收集通道分别连接有能够在第一腔体形成负压的吸气单元204和集粉口209,收集通道上设有第二过滤网208以阻止花粉进入吸气单元并使得花粉进入集粉口209。在收集花粉的时候,操作人员手持长臂,将收集头中的收集口放置在花朵上,刷棒震动将花粉从花朵上震动下并通过刷棒上的刷毛使得花粉进入第一腔体,而由于吸气单元的吸气,能够在第一腔体内形成负压,以将花粉通过第一过滤网进入第二腔体并且依次通过集粉道202、收集通道203,第二过滤网挡住花粉使其进入集粉口209,第二过滤网仅能够容纳空气通过以阻止花粉通过。满足上述效果的第二过滤网均可以,在优选的实施例当中,为金属橡胶过滤网、PP纤维。
油茶花粉收集装置包括有和集粉口连接的收集瓶3,收集瓶和集粉口可拆卸的连接,当一个收集瓶内的花粉收集满的时候,可以换上新的收集瓶进一步收集花粉,以提高收集效率。
在工作的时候有时候为了操作的时候需要小幅度的转动收集头,为了避免在转动的时候,花粉从收集口洒出,在优选的实施例当中,收集瓶内设有防止花粉从瓶内洒出的挡粉管301,挡粉管深入到收集瓶的瓶体当中并和瓶体可拆卸的连接,挡粉管可以为管状的结构,一部分深入到收集瓶的瓶体当中,在一种优选的实施例当中,挡粉管收集瓶的瓶体螺纹连接在挡粉管上,挡粉管外侧和瓶体的内侧设有螺纹并进而配合连接,挡粉管和集粉口通过螺纹或者卡扣等方式连接。
在一种实施方式中,集粉口内设有挡粉板213,以在吸气单元工作收集花粉的时候,挡粉板在负气压下关闭以阻止花粉溢出,当估计收集通道内的花粉有一定量的时候,关闭吸气单元,负气压消失,挡粉板会自动打开花粉进入收集瓶,再打开吸气单元,挡粉管关闭,经过若干个操作,收集瓶即可收集满花粉。
所述的吸气单元通过吸气的方式以在第一腔体、第二腔体、集粉道内形成一定的负压以使得花粉通过。在优选的实施例当中,吸气单元204包括收缩通道207、和收集通道连接的气泵205以及和气泵连接的排气道206,所述的收集通道内的截面积逐渐减少,气泵在收缩通道内形成负压并将空气通过排气道排出。
在一个优选的实施例当中,所述的外管为圆柱体,外管上设有两个收集花粉的收集口,两个收集口位于对立的方式,更减少外管旋转的角度,当然在其他实施例当中,也可以设有3个或者4个,当设有有3个或者4个收集口的时候,可以适当的减少每个收集口的宽度。刷棒连接有电机202,电机驱动刷棒转动以将花粉收集到第一腔体并通过第一过滤网进入第二腔体,刷棒上的刷毛通常由合成纤维材料制成,如聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等
所述的集粉道为圆台结构,与第二过滤网连接的一端的截面大于与收集通道连接的一端的截面积,圆台结构设计,可以尽可能的提高收集面积,同时随着花粉进入集粉道,需要足够大的空气流动带动花粉移动,圆台结构可以满足上述要求。
长臂和集粉道为可拆卸的连接,长臂上设有集粉口和排气道穿过的通道,在一个优选的方案中,集粉道外表面设有一圈槽口,长臂上设有一圈凸条卡入槽口当中,当然也可以通过卡扣等连接方式连接。
在更优选的方案中,如图7-8所示,长臂上安装有旋转单元4,其安装在长臂上,其用于调节外管210沿着外管的轴向方向转动以使改变收集口的方向,所述的旋转单元包括有外盒401、螺杆402、旋转电机403、滑块404、直杆405、球接头406和调节杆407,螺杆安装在外盒内,螺杆被旋转电机驱动转动,螺杆上螺纹连接有滑块404,滑块固定连接有直杆405,直杆末端为球接头406,调节杆的两端分别和外管和球接头球接,电机驱动螺杆以使得滑块沿着螺杆的轴向移动,进而驱动调节杆控制外管的转动,由于外管设有多个收集口,如两个,所以外管的转动不需要转动太大的角度,直需要转动较为的角度即可满足收集花粉的需要,如15度、20度或30度即可。所述的旋转电机可以通过位于手把处的一个开关控制,在操作的时候不需要转动长臂的情况下就可以转动外管,调节收集口的位置,方便快捷,无死角的收集花粉。也可以设定一定的程序控制旋转电机,让外管的转动不停的往复转动。
实施例2:本实施例1公开了一种用于喷洒油茶花粉的无人机,如图10所示包括:无人机本体1、安装在无人机本体上的旋翼、安装在无人机本体上并支撑无人机的支架3、以及安装在无人机本体上的花粉喷洒单元,花粉喷洒单元通过螺钉或者卡扣等可拆卸的方式连接在无人机本体上,优选安装在无人机本体的下方以方面喷洒。
如图11为花粉喷洒单元的一个具体实施方式,花粉喷洒单元用于喷洒油茶花粉,花粉喷洒单元包括有放置花粉的料罐41以及和料罐连接用于喷洒花粉的若干个喷洒管42,料罐用于在喷洒的时候放置花粉,料罐设有一个可关闭的加料口以向料罐下加入花粉,料罐的大小可以根据喷洒的实际需求进行合理设置,为了轻质的要求,料罐优选采用PC、碳纤维等轻质材料。在优选方式下,喷洒管安装在料罐的下方,一个料罐可以连接一个或多个喷洒管,如图11所示的,料罐连接有两个喷洒管。所述的喷洒管能够相对料罐有一定的摆动,这种摆动在无人机飞行的时候能够始终进行,并且摆动也可以是多个自由度的,以最大的提高喷洒的面积和喷洒的效率。如图11和图12所示,所述的花粉喷洒单元还包括用于限制喷洒管摆动过大的支撑架43,所述的支撑架能够提供喷洒管至少在两个转动方向上的摆动。
在优选的实施方式下,见图13和图14所示,其中图14是图13的剖视图,喷洒管包括:
软管421,其和料罐连接,所述的软管能够使得喷洒管自由转动;
集料罐422,其和软管连接,内部空腔截面积逐渐收缩,花粉从料罐中通过软管进入集料罐;
第一收缩管423,其和集料罐连接,内部截面积减少;
第一扩张管424,其和第一收缩管连接,相对第一收缩管截面积增大,第一收缩管连接有伸入到第一扩张管的挡料管410,挡料管防止花粉从第一扩张管通过第一收缩管返回集料罐,第一扩张管上设有若干个均匀分布的进风口428;
第二收缩管425,其和第一扩张管连接,其内部截面积再一次减少,第二收缩管的内部截面积小于第一收缩管的内部截面积;
第二扩张管,其和第二收缩管连接,相对第二收缩管内部截面积增大,第二收缩管连接有伸入到第二扩张管的第二挡料管412,第二挡料管防止花粉从第二扩张管通过第二收缩管进入第一扩张管424;
出料口427,其和第二扩张管连接,出料口直接喷洒花粉。
第一扩张管内在进风口处设有挡风板429用于防止第一扩张管内的空气通过进风口逆流到外部空间
对于喷洒管,在喷洒的时候,花粉通过软管从料罐中进入集料罐,如图10和11所示,集料罐收缩,花粉从第一收缩管423沿着挡料管410落入到第一扩张管424,在第一扩张管,有从进风口进入的气流,气流从第一扩张管沿着第二收缩管425进入第二扩张管,并从出料口流出,进入第一扩张管424内的花粉在气流的带动下从第一扩张管进入第二扩张管,并从出料口均匀喷洒出,以防止花粉被堵住。在本发明中,第二收缩管的截面积小于第一收缩管的截面积,优选下,第二收缩管的截面积小于第一收缩管截面积的一半,设有两个收缩管以保证喷洒的均匀性,防止喷洒过快。同时,在两个收缩管出口均设有挡料管,能够尽可能阻止两个扩张管内的空气和花粉倒流,以影响喷洒的进行,设有两个扩张管,保持喷洒要求的情况下,减少收缩管的长度以尽可能减少堵塞的发生,并且能够提供进风口。当第二收缩管堵住的情况下,由于气流的影响,第二扩张管内的气压小于大气压,第一扩张管内的气压会大于大气压(空气只能从进风口进入,从第一扩张管进入集料罐的空气会被限制在一定程度),因此,第一扩张管的气压会慢慢大于第二扩张管的气压,由于气压差可以疏通堵塞的第二收缩管,而第一收缩管由于截面积大,基本不会被堵塞。因此本发明的结构设计能够保持喷洒的顺利进行,并且提高喷洒的面积。
对于支撑架的优先,如图12所示,支撑架包括有和料罐固定连接的连接件433。所述的支撑架包括有:
第一转环431,其安装在第二收缩管的外部,和第二收缩管保持固定连接;
第二转环432,其和第一转环通过第一转轴434连接,第一转环和第二转环能够沿着第一转轴的轴向方向转动;
连接件433,第二转环通过第二转轴435和连接件连接,连接件和第二转环在第二转轴的轴向方向能够转动,第一转轴的轴向方向和第二转轴的轴向方向垂直。
第一转环和第二转环的相对最大转动角度可被限制,如限制在30度以内,第二转环和连接件的相对最大转动角度可被限制,如限制在30度以下。
喷洒管在喷洒的时候会摆动,而本发明支撑架的设计能够使得其一方面在摆动的时候被固定;同时摆动的幅度被准确限制,以保证喷洒的均匀性。
在优选的方案中,如图16-18所示,第二转轴上设有一对相对设置的凸部4351,连接件上设有一对相对设置的卡部4331,当第二转轴和连接件转动的时候,卡部能够卡住凸部4351以限制第二转轴和连接件的转动角度,具体限制范围根据卡部和凸部的位置来确定。第一转轴和第二转环的角度限制也可以采用上述的方式或者采用其他的限制方式。上述限制方式能够简单灵活的限制其转动角度。
实施例3:一种油茶花粉采集和喷洒组件,包括实施例1所述的油茶花粉收集装置和实施例2所述的喷洒油茶花粉的无人机。
Claims (8)
1.一种油茶花粉收集装置,其特征在于,包括:
长臂(1),所述的长臂包括用于操作人员手握的近端和用于收集花粉的远端;
收集头(2),其安装在长臂的远端,收集头包括外管(210)、第一过滤网(201)、集粉道(202)、收集通道(203)、吸气单元(204),外管设有和外界连通的收集口,收集口两侧分别设有刷棒(211),刷棒用于将花粉从花朵上震动下,外管内设有和收集口连通的第一腔体,腔体内设有圆柱形的第一过滤网,第一过滤网内设有第二腔体,第一过滤网用于阻止杂物进入第二腔体,与第二腔体连通有截面逐渐减少的集粉道(202),集粉道(202)和收集通道连接,收集通道分别连接有能够在第一腔体形成负压的吸气单元(204)和集粉口(209),收集通道上设有第二过滤网(208)以阻止花粉进入吸气单元并使得花粉进入集粉口(209);
收集瓶(3),收集瓶和集粉口可拆卸的连接;
旋转单元(4),其安装在长臂上,其用于调节外管(210)沿着外管的轴向方向转动以使改变收集口的方向,所述的旋转单元包括有外盒(401)、螺杆(402)、旋转电机(403)、滑块(404)、直杆(405)、球接头(406)和调节杆(407),螺杆安装在外盒内,螺杆被旋转电机驱动转动,螺杆上螺纹连接有滑块(404),滑块固定连接有直杆(405),直杆末端为球接头(406),调节杆的两端分别和外管和球接头球接,电机驱动螺杆以使得滑块沿着螺杆的轴向移动,进而驱动调节杆控制外管的转动。
2.根据权利要求1所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,所述的吸气单元(204)包括收缩通道(207)、和收集通道连接的气泵(205)以及和气泵连接的排气道(206),所述的收集通道内的截面积逐渐减少,气泵在收缩通道内形成负压并将空气通过排气道排出。
3.根据权利要求2所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,所述的外管为圆柱体,外管上设有两个收集花粉的收集口。
4.根据权利要求3所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,所述的刷棒连接有电机(202),电机驱动刷棒转动以将花粉收集到第一腔体并通过第一过滤网进入第二腔体。
5.根据权利要求4所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,所述的集粉道为圆台结构,与第二过滤网连接的一端的截面大于与收集通道连接的一端的截面积。
6.根据权利要求5所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,所述的收集瓶内设有防止花粉从瓶内洒出的挡粉管(301),挡粉管深入到收集瓶的瓶体当中并和瓶体可拆卸的连接。
7.根据权利要求6所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,长臂和集粉道为可拆卸的连接,长臂上设有集粉口和排气道穿过的通道。
8.根据权利要求1-6任一项所述的油茶花粉收集装置,其特征在于,长臂的近端设有方便操作人员手持的手把。
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