CN110521385A - 一种扭梳式油茶果采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭梳式油茶果采摘装置，包括辊轴支架I和II、辊轴I和II、电机I‑III、止动垫圈I‑III、螺母连接座I和II、丝杆支座、连接架、旋转气缸、丝杠。辊轴I和II上均设置有齿梳杆。连接架与采摘平台连接，另一侧与旋转气缸连接，旋转气缸与丝杆支座连接，电机III固定在丝杆支座上，螺母连接座I和II在丝杠上滑动，辊轴支架I、II分别固定连接在螺母连接座I、螺母连接座II上，电机I、II固定连接辊轴支架I、II上，电机I‑III、旋转气缸与控制系统相连。该装置采用扭转、梳脱以及反向扭转的复合采摘方式，采用控制系统执行整套采摘动作，大大减小对油茶树枝条的损伤，提高工作效率，减小劳动强度，降低油茶果的采摘成本。

Description

一种扭梳式油茶果采摘装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种扭梳式油茶果采摘装置。

背景技术

油茶是我国特有的木本油料作物，主要分布于我国南方丘陵地区。茶油营养价值极高，越来越受到消费者的青睐。同时，随着政府对油茶产业的大力扶持，我国油茶种植面积日益增多。油茶采摘主要是以手工采摘为主，采摘困难、劳动强度大，市场还未见成熟的采摘机具。其采摘问题已经成为限制我国油茶产业发展的瓶颈，实现油茶果采摘机械化、智能化是解决这一问题的重要途径。

发明内容

本发明提供一种扭梳式油茶果采摘装置，该采摘装置采用扭转、梳脱和反向扭转的复合采摘方式，以及控制系统执行采摘动作，大大减小对油茶树枝条、花叶的损伤和脱落，提高采摘的工作效率，减小劳动强度，明显降低油茶果的采摘成本，可为油茶产业化种植给予一定的的机械装备与技术支撑。

本发明提供了如下的技术方案：

一种扭梳式油茶果采摘装置，一种扭梳式油茶果采摘装置，包括辊轴支架I、辊轴I、电机I、止动垫圈I、螺母连接座I、丝杆支座、连接架、旋转气缸、螺母连接座II、电机III、电机II、辊轴II、辊轴支架II、止动垫圈II、丝杠、止动垫圈III。所述辊轴I和辊轴II上均设置有齿梳杆；所述连接架一侧是与任一采摘平台连接，另一侧的底部与旋转气缸的一侧固定连接，所述旋转气缸的另一侧与丝杆支座固定连接，所述丝杠贯穿连接在丝杆支座上，所述电机III固定连接在丝杆支座上，所述止动垫圈I固定连接在丝杠两端，所述螺母连接座I、螺母连接座II滑动连接在丝杠，所述止动垫圈II固定连接在螺母连接座II上，所述止动垫圈III固定连接在螺母连接座I上，所述辊轴支架I一侧固定连接在螺母连接座I上，辊轴支架II一侧固定连接螺母连接座II上，所述辊轴I贯穿连接在辊轴支架I，所述电机I固定连接辊轴支架I上，所述辊轴II贯穿连接在辊轴支架II上，所述电机II固定连接在辊轴支架II上，电机I、电机II、电机III、旋转气缸与控制系统相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采摘装置采用扭转、梳脱和反向扭转的复合采摘方式。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接架一侧采用通用螺纹孔，可以与任一采用该螺纹孔的采摘平台连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电机I、电机II、电机III分别通过联轴器与辊轴I、辊轴II、丝杠的轴相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电机I、电机II、电机III都采用伺服电机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辊轴I、辊轴II上的齿梳杆均匀分布，一圈分布10个，每圈的间距为25mm，齿梳杆长30mm，齿梳杆采用橡胶制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辊轴I、辊轴II采用木制，和/或所述丝杆支座、连接架、辊轴支架I、辊轴支架II均采用钢制，和/或所述止动垫圈I、止动垫圈II、止动垫圈III均采用橡胶制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转气缸可以实现0-180度的角度旋转。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辊轴I、辊轴II间装有压力传感器，当夹持树枝达到设定值时，传感器信号传至控制系统。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制系统与传感器相连，控制电机I、电机II、电机III、旋转气缸执行一整套动作。

本发明的有益效果为：

1.本发明提出一种扭梳式油茶果采摘装置，通过梳脱和扭转以及反向扭转等产生多种作用力的复合采摘方式，对油茶果进行采摘，在多种力的作用下，油茶果更容易脱落，提高了油茶采摘的效率，同时减小油茶采摘时对树体的损伤。

2.本发明的电机采用伺服电机，控制系统在控制其正转反转以及调速时，更简单方便。

3.止动垫圈I、止动垫圈II、止动垫圈III在螺母连接座I、止动垫圈II运动时防止碰撞，确保两侧和内侧安全。

4.本发明的采摘装置连接架设计成一种通用接口，在作业时，可以替换成不同的采摘装置或者不同的采摘平台，进而适应不同的油茶树形态、树种的果实、作业环境的采摘，大大提高了作业效率，增加了使用范围。

5.本发明的齿梳杆采用橡胶材质，辊轴采用木制，以减小在梳转、梳脱和反向扭转过程中对花果枝叶的损伤。

6.本发明通过控制系统对电机以及气缸的控制，使采摘装置执行了一套油茶采摘动作，减少了油茶采摘过程中操作人员的工作量，降低劳动强度，同时执行各动作流畅，间隔短，从而提高工作效率，实现半智能采摘。

7.本发明提出的一种扭梳式油茶果采摘装置结构紧凑，体积小，重量轻，便于携带，可装配在任何一种机械化采摘平台上，既适用于丘陵山地地区的油茶林采摘作业，也适用于多种地区、不同果实的采摘。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为辊轴的结构示意图；

图3为连接架的结构示意图；

图4为控制系统工作示意图；

图5为控制系统结构示意图。

图中的名称及序号为：1：辊轴支架I；2：辊轴I；3：电机I；4：止动垫圈I；5：螺母连接座I；6：丝杆支座7：连接架；8：旋转气缸；9：螺母连接座II；10：电机III；11：电机II；12：辊轴II；13：辊轴支架II；14：止动垫圈II；15：丝杠；16：止动垫圈III；17：齿梳杆；18：通用螺纹孔；19：控制系统；19-1：plc控制器；19-2：电机控制器；19-3：电磁阀；20：传感器。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3、图4、图5，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是一种扭梳式油茶果采摘装置包括辊轴支架I1、辊轴I2、电机I3、止动垫圈I4、螺母连接座I5、丝杆支座6、连接架7、旋转气缸8、螺母连接座II9、电机III10、电机II11、辊轴II12、辊轴支架II13、止动垫圈II14、丝杠15、止动垫圈III16。所述辊轴I和辊轴II上均设置有齿梳杆；所述连接架7一侧是与任一采摘平台连接，另一侧的底部与旋转气缸8的一侧固定连接，所述旋转气缸8的另一侧与丝杆支座6固定连接，所述丝杠15贯穿连接在丝杆支座6上，所述电机III10固定连接在丝杆支座6上，所述止动垫圈I4固定连接在丝杠15两端，所述螺母连接座I5、螺母连接座II9滑动连接在丝杠15，所述止动垫圈II14固定连接在螺母连接座II9上，所述止动垫圈III16固定连接在螺母连接座I5上，所述辊轴支架I1一侧固定连接在螺母连接座I5上，辊轴支架II13一侧固定连接螺母连接座II9上，所述辊轴I2贯穿连接在辊轴支架I1上，所述电机I3固定连接辊轴支架I1上，所述辊轴II12贯穿连接在辊轴支架II13上，所述电机II11固定连接在辊轴支架II13上，电机I3、电机II11、电机III10、旋转气缸8与控制系统19相连。

进一步的，连接架7一侧采用通用螺纹孔18，可以与任一采用该螺纹孔的采摘平台连接。

进一步的，电机I3、电机II11、电机III10都采用伺服电机，方便控制系统控制。

进一步的，辊轴I2、辊轴II12上的齿梳杆17均匀分布，一圈分布10个，每圈的间距为25mm，齿梳杆17长30mm，以便在梳脱过程中可以将果子梳脱下来。

进一步的，齿梳杆采用橡胶制，辊轴I2、辊轴II12采用木制，以减小在采摘过程中对花果枝叶的损伤

进一步的，旋转气缸可以实现0-180度的角度旋转，以便于旋转气缸可以正向90度和反向90度扭转树枝。

进一步的，丝杆支座6、连接架7、辊轴支架I1、辊轴支架II13均采用钢制，保证采摘装置的工作安全。

进一步的，止动垫圈I4、止动垫圈II14、止动垫圈III16均采用橡胶制，防止螺母连接座I5、螺母连接座II9运动时碰撞，确保两侧和内侧安全。

进一步的，辊轴I2、辊轴II12间装有压力传感器20，当夹持树枝达到设定值时，传感器信号传至控制系统，防止树枝夹断，保证控制系统正常运行。

进一步的，控制系统19控制电机I3、电机II11、电机III10、旋转气缸8执行一整套动作，执行各动作流畅，间隔短，提高工作效率，减少人的劳动强度，实现半智能采摘。

具体的，工作时，首先将其连接架7连接在合适的采摘平台上，通过采摘平台将其移动至有果枝条上，启动控制系统，控制系统中plc控制器控制伺服电机控制器启动电机III10正转动作，驱动丝杆15转动，螺母连接座I5、螺母连接座II9相向运动，使辊轴I2、辊轴II12夹持有果枝条，安装在辊轴I2、辊轴II12上的压力传感器20反馈达到设定压力值，控制系统中plc控制器控制伺服电机控制器执行关闭电机III10，同时控制系统中plc控制器控制电磁阀执行启动旋转气缸8动作，驱动丝杠支座6转动90度，对油茶果产生扭转作用，达到90度后，控制系统中plc控制器控制电磁阀执行气缸8反向转动180度动作，同时控制采摘平台振动，使果实在多种力的作用下脱离，完成动作后，控制系统中plc控制器控制电磁阀执行关闭气缸8，同时控制系统中plc控制器控制伺服电机控制器执行启动电机I3、电机II11动作，驱动辊轴I2、辊轴II12转动，对油茶果产生梳脱作用，执行5秒，控制系统中plc控制器控制伺服电机控制器执行关闭电机I3、电机II11动作，同时控制系统中plc控制器控制伺服电机控制器执行启动电机III10反转动作，螺母连接座I5、螺母连接座II9反向运动，使辊轴I2、辊轴II12松开夹持的油茶树枝条，动作结束。采摘平台移动采摘装置至下一个有果枝条位置，重复执行该动作，完成油茶采摘。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进或将本装置用于其他果实机械化采摘，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：包括辊轴支架I(1)、辊轴I(2)、电机I(3)、止动垫圈I(4)、螺母连接座I(5)、丝杆支座(6)、连接架(7)、旋转气缸(8)、螺母连接座II(9)、电机III(10)、电机II(11)、辊轴II(12)、辊轴支架II(13)、止动垫圈II(14)、丝杠(15)、止动垫圈III(16)；所述辊轴I和辊轴II上均设置有齿梳杆(17)；所述连接架(7)一侧与任一采摘平台连接，另一侧的底部与旋转气缸(8)的一侧固定连接，所述旋转气缸(8)的另一侧与丝杆支座(6)固定连接，所述丝杠(15)贯穿连接在丝杆支座(6)上，所述电机III(10)固定连接在丝杆支座(6)上；所述止动垫圈I(4)固定连接在丝杠(15)两端，所述螺母连接座I(5)、螺母连接座II(9)滑动连接在丝杠(15)，所述止动垫圈II(14)固定连接在螺母连接座II(9)，所述止动垫圈III(16)固定连接在螺母连接座I(5)上，所述辊轴支架I(1)一侧固定连接在螺母连接座I(5)上，辊轴支架II(13)一侧固定连接螺母连接座II(9)上，所述辊轴I(2)贯穿连接在辊轴支架I(1)，所述电机I(3)固定连接辊轴支架I(1)上，所述辊轴II(12)贯穿连接在辊轴支架II(13)上，所述电机II(11)固定连接在辊轴支架II(13)上，电机I(3)、电机II(11)、电机III(10)、旋转气缸(8)与控制系统(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述连接架(7)一侧采用通用螺纹孔(18)，可以与任一采用该螺纹孔的采摘平台连接。

3.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述电机I(3)、电机II(11)、电机III(10)分别通过联轴器与辊轴I(2)、辊轴II(12)、丝杠(15)的轴相连。

4.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述电机I(3)、电机II(11)、电机III(10)都采用伺服电机。

5.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述辊轴I(2)、辊轴II(12)上的齿梳杆(17)均匀分布，一圈分布10个，每圈的间距为25mm，齿梳杆(17)长30mm，齿梳杆采用橡胶制。

6.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述辊轴I(2)、辊轴II(12)采用木制，和/或所述丝杆支座(6)、连接架(7)、辊轴支架I(1)、辊轴支架II(13)均采用钢制，和/或所述止动垫圈I(4)、止动垫圈II(14)、止动垫圈III(16)均采用橡胶制。

7.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述旋转气缸可以实现0-180度的角度旋转。

8.根据权利要求1所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述辊轴I(2)、辊轴II(12)间装有压力传感器(20)，当夹持树枝达到设定值时，传感器信号传至控制系统。

9.根据权利要求8所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述控制系统(19)与所述传感器(20)相连，控制电机I(3)、电机II(11)、电机III(10)、旋转气缸(8)执行一整套动作。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种扭梳式油茶果采摘装置，其特征在于：所述控制系统(19)包括plc控制器(19-1)，电机控制器(19-2)，电磁阀(19-3)。