CN110476604A - 仿生学手动电动花椒采摘收装一体机 - Google Patents

Abstract

是本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机包括“返回式复位的两个U形单面钝刀花椒采摘转子”和人的手指力作为动力或电力作为动力的双动力结构，使用时，此同步、反相转动的花椒采摘转子，先收拢花椒朵、青椒朵，在其旋转的相切处把当年结花椒朵、青椒朵的嫩枝茎切断——整个花椒朵被采摘下来，采摘完成，花椒采摘转子失去动力，复位弹簧使转子停止转动，被采摘的花椒朵、青椒朵因静止的惯性掉入收集口，接着被导入收装容器；此机械的手动、电动的双动力结构，可用电动机拉动花椒采摘转子采摘花椒朵、青椒朵，没有电力时，用人的手指力转动杠杆采摘花椒朵、青椒朵，真正解决农户摘花椒“难”这一问题：适合全世界的任何地方、任何人群使用。

Description

仿生学手动电动花椒采摘收装一体机

技术领域

本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机是关于花椒、青椒、胡椒等质硬、小颗粒状的荆棘类的果实的采摘与收装同步进行，可用人的手指力作为动力或电力作为动力的花椒、青椒采摘工具。

背景技术

目前，花椒、青椒、胡椒等质硬、小颗粒状、荆棘类果实的采摘与收装，有央视提供的《我爱发明》的“20141030巧采花椒”——通过偏心杆使采摘刀进行往复运动的割断式花椒采摘机，以及梳齿式采摘机、刀片式采摘机、剪刀式采摘机、转轮刀切式采摘机，它们把花椒朵从花椒树枝上割断后掉下来，落在辅在地上的薄膜、布上面，然后再把落在薄膜、布上面的花椒收拢，这些花椒采摘机只适合中国北方小树形花椒树上的花椒的采摘，但不适合南方的花椒树上的花椒的采摘，因为中国北方的花椒树树形小、少刺、枝叶不茂密、单棵树产量不高，在中国南方的广袤土地上的花椒树树形高大、多刺、枝叶繁茂、单棵树产量较高，在我们这里也有单棵产量300斤的花椒树，几千年来，在中国南方，都用手指采摘花椒、青椒，由于采摘与收装不同步，每人每天大约能采摘20斤，效率低下，且用手指采摘花椒，不仅会伤到人的手，还会把当年结花椒的嫩枝茎完整地掰下来，下一年就不会结花椒了；另一方面，上述花椒采摘机，在没有电的山地地区需要带着附加电源，给用户带来不便，所以，现有的花椒采摘机存在两方面的缺陷：采摘收装不同步的低效率采摘和没有电的地方，特别在山地上需要附加电源，给用户带来不便。

发明内容

1、本发明的目的

本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的主要目的是提供花椒、青椒、胡椒等质硬、颗粒状、荆棘类果实的采摘与收装同步，可用人的手指力作为动力或电力作为动力采摘花椒、青椒的采摘与收装同步的采摘工具，以消除上述已有的花椒采摘机的(1)采摘与收装不同步的低效率采摘方式和(2)没有电的地方，特别在山地上需要附加电源，给用户带来不便的此两方面的缺陷，实现花椒、青椒的高效率采摘。

2、本发明的具体技术方案

本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的技术方案是，机壳面板内则，两个U形花椒采摘转子通过钢质凹槽轮盘轴与机壳面板外则的两个钢质凹槽轮盘连接，此钢质凹槽轮盘大小、厚度等参数完全相等，此两个钢质凹槽轮盘各有一横轴，横轴一方向连接复位弹簧，另一方向连接软钢绳，软钢绳嵌于凹槽内，两枝软钢绳合二为一后穿过支点后分枝，一枝软钢绳连接到电动机轴转盘的“丁”字形支点，电动机转盘连接到电动机，电动机连接到电源开关和电动机转速调节器，然后连接电动机温控自动断电器并紧贴电动机机壳，电动机温控自动断电器与电池和外接电源插孔连接，同时，电池再与外接电源插孔连接；另一枝软钢绳，通过另一支点，连接到手动杠杆的阻力臂终端，手动杠杆的动力臂终端与外接手柄连接。

3、本发明的有益效果

本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的优点是，机器自身长约18cm，最宽处约8cm，厚5cm，重量约0.4公斤，与现在上市的花椒采摘机相比，它机身重量更小巧轻便，扩大了使用人群，机身呈流线型，它既适用于南、北方花椒的采摘，它可用人手指力作为动力或电力作为动力、采摘与收装同步，它的适用面更广，实验证明每人每天可用它采摘花椒150斤左右，所以，它的性能更强大，更高效；也由于它的采摘方式是切断当年结花椒的嫩枝茎，所以它比目前任何采摘花椒的方式都更能保护花椒树，也能更好地保护被采摘下来的花椒籽粒，它解决了世界上的花椒采摘“难”的问题，能取代现在市场上的各类花椒采摘机。

附图说明

图1是仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的与实物等大及左面面板外则机器元件放置示意图；

图2是仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的两个同步、反相旋转的U形花椒采摘转子作圆弧运动“相切”采摘花椒时的与实物等大的平面示意图；

图3是仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的软钢绳所穿过的三个圆环受力支点17、20、33的平面示意图；

图4是仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的软钢绳分枝后的一分枝终端圆环所连接的电动机转盘边缘上的“丁”字形支点21的平面示意图；

图5是仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的软钢绳分枝后的一分枝终端所连接的手动杠杆及受力支点的平面示意图；

图中，1.花椒采摘口，是在图1中点8与点9之间的距离长度；2和3.花椒采摘转子转动轨迹；4和5.钢质凹槽轮盘；6.钢质凹槽轮盘4的边缘轴；7.钢质凹槽轮盘5的边缘轴；8.花椒采摘转子4复位终点；9.花椒采摘转子5复位终点；10和11.复位弹簧；12.花椒采摘转子相切点、钢质凹槽轮盘嵌入的软钢绳合二为一的联结点；13和14.复位弹簧最长拉伸点；15和16.钢质凹槽轮盘轴心；17.软钢绳穿过的第一支点；18.软钢绳分枝点；19.采摘时软钢绳分枝点18运动的终点；20.软钢绳穿过的第二支点；21.电动机轮盘“丁”字形支点；22.电动机轮盘“丁”字形支点21的转动最长距离终点；23.电路开关和电动机转速调节器；24.电动机轮盘；25.电动机温控自动断路器；26.外接12V电源插孔；27.电池；28.手动杠杆动力臂的终端；29.手动杠杆动力臂转动终端；30.手动杠杆支点；31.手动杠杆阻力臂转动终端；32.手动杠杆动力臂终端；33.软钢绳穿过的第三支点；34.手动杠杆动力臂外接手柄连接处；35和36.花椒采摘转子平衡固定点；37.手动杠杆平衡固定点；38和39.花椒采摘转子的采摘钝刀刀口；40和41.花椒采摘转子与钢质凹槽轮盘的连接轴点；42.花椒挡板；43和44.复位弹簧面板固定处；45和46间的虚线线段距离是花椒收集口。

具体实施方式

参阅附图，以非限制性的举例形式，说明本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的形状、结构和方法，在下面的详述中，清楚显示本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的特性和优点：

静止时，U形花椒采摘转子4的非采摘刀边图2中的线12-41位于图1的16-6-8线所在位置，并与连心线16-15构成100度角，U形花椒采摘转子5的非采摘刀边图2中的12-40线位于图1的15-7-9线所在位置，并与连心线15-16构成100度角，各元件、软钢绳都处于图1所示的位置，电动机轮盘的半圆周长＝轮盘4从6转到14的弧长＝轮盘5从7转到13的弧长＝阻力臂32-31的长度＝点18-点19的线段长；图1中点8与点9所示的两点间的开口是本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的花椒朵入口1，42是花椒挡板，它的宽度是本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的内空厚度，45、46所示的两点间的开口是本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的花椒收装口，43与44所示是复位弹簧的在面板上固定点，图2中的36是花椒采摘转子4的平衡固定轴，35是花椒采摘转子5的平衡固定轴，图5中的37是手动杠杆在本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的右面板的平衡固定点，图2中的38与39所示是两个U形花椒采摘转子的采摘花椒的钝刀。以示意的方式表示，图1是本仿生学手动电动花椒采摘收装一体机的元件装置面板的正视示意图，两个U形花椒采摘转子通过轴与钢质凹槽轮盘4和5连接，钢质凹槽轮盘4和5大小、厚度等参数完全相等，两个U形花椒采摘转子置于图1面板内则，钢质凹槽轮盘4在6处有一横轴，横轴右方连接复位弹簧10，弹簧的拉伸力为10N，左方连接软钢绳，软钢绳嵌于凹槽内，钢质凹槽轮盘5在7处有一横轴，横轴左方连接复位弹簧11，弹簧的拉伸力为10N，右方连接软钢绳，钢质凹槽轮盘4和5内所嵌软钢绳在15-16连心线的垂直平分线上的12点处合二为一后穿过支点17，支点17也位于钢质凹槽轮盘4和5的连心线的垂直平分线上，软钢绳在18处分枝，一枝软钢绳通过支点20，连接到电动机轴转盘21“丁”字形支点，电动机转盘24连接到电动机，电动机参数：300-600转/分，电动机转轴能匀速垂直提升2-3kg重物，电动机连接到电源开关和电动机转速调节器23，然后连接电动机温控自动断电器25并紧贴电动机机壳，电动机温控自动断电器25与电池27和外接12V电源插孔26连接，电池27再与外接12V电源插孔26连接；另一枝软钢绳，通过支点33，连接到手动杠杆的阻力臂终端32，30是手动杠杆的支点，28是手动杠杆的动力臂终端，34是手动杠杆的动力臂手柄连接端；

电动采摘：把外接12V直流电接入插孔26，从插孔26分枝，一枝连接到12V充电电池27，另一枝连接到电动机温控自动断电器25，没有外接电源时，充电电池27向电动机温控自动断电器25供电，通过电动机温控自动断电器25连接到电动机开关和电动机转速调节器23，使花椒朵进入图1中点8与点9间所示的花椒采摘口1，花椒采摘口1含住花椒朵，闭合电动机开关23，电流经过电动机转动电动机轮盘24，电动机转动带动电动机轴顶端的钢质圆盘24转动，钢质圆盘边缘21处“丁”字形支点向右拉动与之连接的软钢绳，使花椒采摘转子4向沿顺时针方向转动——向着钝刀口所朝向的方向由外向内转动，同步使花椒采摘转子5沿逆时针方向——向着钝刀口所朝向的方向由外向内转动，在这一过程中，花椒采摘转子收拢花椒朵，复位弹簧10和11拉长，嵌于钢质轮盘凹槽内，当21“丁”字形支点到达22处时，钢质轮盘4从6转到14所示位置，花椒采摘转子沿轨迹2，同步从8所示位置转动到达切点12，钢质轮盘5从7转到13所示位置，花椒采摘转子沿轨迹3，同步从9所示位置转动，到达切点12或超过切点3mm，在切点12切断当年结花椒的嫩枝茎，把花椒朵完整地采摘了下来，接着花椒采摘转子4和5失去继续转动的动力，在回复弹簧的力作用下，分别回复到原6和7位置，被切断嫩枝茎的“砣”状花椒朵而非散籽就掉进花椒收装口，花椒采摘转子的U形结构，避免了“口”形结构的花椒采摘刀面回复原位时其对称面阻止被采摘下来的花椒朵进入收装口，被采摘下来的花椒朵通过花椒收装口导入收装容器，就完成了对花椒的采摘与收装，在这一过程中，由于花椒刚被切断当年结花椒的嫩枝茎，把花椒朵完整地采摘下来，花椒采摘转子就不再继续向前转动而是回复原位，被采摘下来的“砣”状花椒没有承受“被抛出去”的力，只能下落，下落过程中，它通过花椒收装口，进入收装容器，如此循环往复，当电动机工作时间过长而过度发热时，电动机温控自动断路器25，自动切断电路，使电动机降温，避免烧坏电动机；

手动机采摘；无电力驱动时，在手柄接点34点接手动手柄，使图1中点8与点9间所示的花椒采摘口1含住花椒朵，手柄向上运动使动力臂28-30向上运动到达29-30位置，阻力臂30-32向下运动到达30-31位置——通过支点33向右拉动软钢绳，使花椒采摘转子4向沿顺时针方向转动，花椒采摘转子5沿逆时针方向转动，花椒采摘转子4沿轨迹2，从8所示位置转动，到达切点12，花椒采摘转子5沿轨迹3，从9所示位置转动，花椒采摘转子转动过程中收拢花椒朵，当手柄向上运动到顶点，花椒采摘转子到达切点12，或超过切点3mm，在切点12切断结花椒的嫩枝茎，把花椒朵完整地采摘了下来，接着花椒采摘转子4和5失去继续转动的动力，手指松开手柄，花椒采摘转子4和5复位，被采摘下来的“砣”状花椒没有承受到“被抛出去”的力，只能下落，下落过程中，它通过花椒收装口，进入收装容器，再次让花椒朵进入花椒采摘口，向上转动杠杆：第二次采摘花椒，照此循环往复。

Claims (1)

1.仿生学手动电动花椒采摘收装一体机，是一种花椒采摘机，其特征在于，在机壳中，两个同步、反相的返回式复位的U形单面钝刀花椒采摘转子，每个U形单面钝刀花椒采摘转子通过钢质凹槽轮盘轴与面板外则的钢质凹槽轮盘连接，钢质凹槽轮盘边缘轴与复位弹簧和软钢绳连接，软钢绳合二为一，经过支点后分枝，一枝与电动机连接，另一枝与手动杠杆连接，花椒朵进入采摘口，用手指力驱动、电力驱动此两个同步、反相的返回式复位的U形单面钝刀花椒采摘转子采摘花椒朵，采摘花椒朵后，此两个同步、反相的返回式复位的U形单面钝刀花椒采摘转子返回复位，被采摘下来的花椒朵同步经过收装口导入花椒收装容器。