CN110831429A - 机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果及减轻浆果落地的气动式垫子，其中所述组件(3)由塑料接果盘(4)和橡胶膜(5)组成，该组件(3)具有多边形形状。由柔软的食品用的橡胶制成的橡胶膜片(5)覆盖接果盘(4)的上表面和托盘(4)侧边缘紧固并固定在托盘(4)的侧表面上。膜片(5)在托盘(4)侧面的整个圆周都用安全条(6)粘合并固定，在与托盘(4)c和d边相对的部分上，在托盘(4)的底部，设有通风孔(7)，用于排出橡胶膜(5)下方的部分空气。在被a和e边封闭的接果盘(4)的角落中，设有一种使接果盘(4)旋转的装置(10)，接果盘(4)通过该装置(10)固定在支架(23)上，即在进气管(20)上，该装置(10)由轴(12)和带有中心孔(14)的轴瓦(13)组成。

Description

机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子

技术领域

本发明的客体广泛地说属于农业领域，更具体地涉及收获和收割或割草、谷物或其他农作物的领域。

根据国际专利分类(IPC15)，本发明的客体由以下基本分类符号指定和归类：A 01D 46/253涉及水果、蔬菜、啤酒花或类似作物的采摘；振摇树木或灌木的装置，手提式机动水果采摘机，A 01 D 46/26振摇树木或灌木的装置；同时所使用的水果捕获装置，A 01 D46/28摘葡萄机，即葡萄收获机。

技术问题

本发明要解决的技术问题在于：如何在机械化采收机中构造用于轻柔地接收采摘的水果的气动式垫子，以有效地而无物理接触和损坏地采摘水果(覆盆子、蓝莓、黑莓、黑加仑等)。该气垫以橡皮布覆盖的接果盘，在两层之间将不断泵送空气，以超压(空气从托盘的一侧泵入，在另一侧排出)，并以这种方式确保采摘的果实轻柔地接收，实现该气动式垫子对水果不造成内部和外部损伤。气动式垫子具有结构简单轻便、功能实用、易操作、使用寿命长、经济高效、环保的优点。

背景技术

浆果果实，例如草莓(Fragaria elatior)、覆盆子(Rubus idaeus)、黑莓(Rubusfruticosus)等，属于玫瑰科，以细长枝的灌木或灌木丛的形状生长。由于其巨大的实用性，浆果如今种植于人工林中，这种原本比较敏感的水果的收获大多是手工完成的。此外，在收获速度和卫生以及国际食品质量标准-HACCAP(Hazard Analvsis and Critical ControlPoints-危害分析和关键控制点)设定的其他条件方面，与以前相比，当今条件下对水果采摘的要求有所提高。

基本上有两种水果采摘方法，即水果采收方法：带或不带采摘工具的手工采摘方法和以振摇树木或灌木装置的采摘方法。通过振摇树木或灌木进行采摘，是指通过气动、机械、手提式机动水果采摘机、专用摘葡萄机进行采摘，水果捕获以可单独使用或与采摘机结合使用的水果捕获装置。

专用的整粒浆果采摘–振摇机的采摘技术比其他机械化的浆果采摘方法(使用塑料敲击棒从树冠上采收果实)具有许多优势。已存在各种不同类型的机器用于采摘草莓、覆盆子、黑加仑子，蓝莓等。使用气吸式工具采摘浆果用于冷冻储存，对水果不造成明显的损害(整粒–一级质量)。但是，采摘的水果用于新鲜销售时，由于空气管内果实接触塑料接果盘，果实会发生内部和外部的破碎，导致加快水果的腐烂过程并使其变软，因此使其无法在零上温度存储足够长的时间。

根据当地已知的最新技术，通过搜索专利文献-数据库，我们发现了此技术领域中与本专利申请的客体在一定程度上相关的几项已获授权的专利和专利申请，以下列出其中一些。

塞尔维亚52879B号专利文件中提出一种解决方案，称为“覆盆子、黑莓的收获机”，其中描述了一种用于覆盆子和黑莓采收的收获机，由机架的固定部分和移动部分组成，并以前轮为地面上的支撑点。机架上安装了内燃发动机、液体燃料箱和气瓶以及果实振摇、输送到包装的系统(包括包装前杂质分离)。振摇装置通过启动弹力棒进行果实振摇，以此类方式完成振摇灌木。导向片将果实引导到传送带，直接落入人工放置的包装里。传送带上设有若干的孔，以风机通过这些通气孔吹送空气，将水果中的杂质分离出来，并通过通道将杂质传送到大气中。发动机驱动液压泵。水力泵驱动水力发动机，水力发动机同时启动风机和传送带以及启动振摇装置的水力发动机。水力泵通过歧管将油输送到适当的液压缸，以调平机器。为了控制收获机走通成排灌木，液压缸连接到控制单元。

塞尔维亚488MP号专利文件提出另一种解决方案称为“浆果采摘连接装置”，主要用于采摘种植园中的覆盆子和黑莓，其中，安装在推车上的连接装置可由功率等于或大于11kW的任何拖拉机或中耕机驱动。本发明包括一个吸气罩，该吸气罩延伸到配量槽，其上方开口通过管道连接与离心风机。推力罩延伸到风机，电源管道连接到风机，电源管道锥形端结束于推力罩的吸气口上方。配量槽下方固定配重式平衡阀。收获原理基于植物果实周围的高速气流。该装置以推力罩、吸气罩和地球重力共同产生力的作用采摘果实。水果通过真空输送到外壳，而干燥的叶子和树枝经管道和风机通过吸气罩上的开口排出。采摘机需由两名工人操作：一名司机和一名更换板条箱的工人。

YU-314MP号小专利描述一种使用导轨式座椅采摘草莓和清除浆果园中的杂草的设备。本发明的内容包含一个框架，该框架有可移动地安装在轨道上的异形轮。在框架上的轮子之间，在螺纹踏板上安装以固定的手柄旋转的主轴。框架前上部分设置一个悬臂式的篮子，用于搬运板条箱，而在机架上部的中部固定采摘员的座椅。当沿导轨移动框架，采摘员也移动，采摘员将用手采摘的草莓放到板条箱里。

YU 47636号专利显示了安装在标准拖拉机上的水果采摘装置，该采摘装置通过其网格支撑结构以现有的连接点进行连接。它仅用于通过摇动树干获取水果，收集、固定水果包装、并在振摇同时将包装存放在地面上。该结构物在拖拉机的前面和后面的箱形部分包含一个平行四边形的机械臂，带有成对的杆，另外还包括一个带有传送带的铰链式槽，该传送带的倾斜部分指向辅助输送机。辅助输送机以链条悬挂在悬臂上并包含在网格支架上设置的振动头钳轭。

YU 47590号专利为振摇式水果收获机设计为与拖拉机相连的工具，其上面以螺栓固定顶棚。顶棚以空间网格的形式构造，包括一个相互连接的基础框架和一个两件式的框架以及一个帆布架，而一个带有垂直可移动框架和货盘叉的包装托架安装在顶棚的后部。该结构包含一个转角输送机，其机械臂位于伸缩管上方，在滚筒上移动的振摇头，其液压缸安装在支撑结构的前部。

YU 47246号专利所显示的水果收获机，主要用于水果振摇、收获和清洁，安装在带有内置水泵、喷嘴风机和板条箱支架的标准拖拉机上。收获机包括一个叉车架和一个机械臂车，叉车架上装有机械臂车，铰接的平行杆架上装有一个装有振摇头和半伞式撑杆的收集槽。在收获机的承载框架上，可垂直移动的轮车安装在导轨上方，轮车的上轴通过钢丝绳连接到液压缸的活塞杆上，而绳索的另一端固定在框架上该液压缸的底座上。

YU 65MP号小专利介绍的用手采摘水果的包装支架，用于更快、更容易地采摘水果，将水果直接从采摘员的手中放到包装的底部，也就是放在已经收获的水果上，从而避免水果破损。支架具有竖直杆和水平部分，该竖直杆和水平部分以曲柄夹连接，并且竖直杆上固定带槽的木板。带子端部固定木板槽中。竖直杆的上端连接有线束，下端上则拧紧并固定夹钳。水平部分包括水平杆，水平杆上固定板条箱的承载板。

发布于YU上的YU P-16/96号专利申请显示一种称为“机械化水果收获手”的发明，该发明包括安装在长杆上的头部，该杆的长度允许采摘员站在地面上能够用夹头钩到要收获水果的树枝。通过用夹头抬起树枝，并同时拉动绳索，使箱子向下滑动，并携带一把梳子。梳齿钩到并采掉果实，而果实直接落到袋子里。通过松开绳索，弹簧将带梳子的袋子放回其初始位置，以便继续摘下一个水果。

本发明的目的是补救现有解决方案的显着缺点，由于对现有技术的上述解决方案的研究表明，这些解决方案的结构非常复杂并且使用和维护复杂，因此导致高的生产成本。此外，这些解决方案主要基于振摇果树的原理，即改进和便利于人工采摘水果，而用手采摘原来是一个非常缓慢的过程。此外，所有上述解决方案的缺点在于以下事实：没有任何一种解决方案能做到轻柔捕获水果，即所有上述解决方案在采摘时都会对收获的水果造成外部和内部损害，从而导致保质期大大缩短，尤其是新鲜使用的水果。

另外，通过分析现有技术解决方案中的上述缺点，发明者提出了一种新的解决方案，即本文中提出的技术问题，将在下文和附图中详细描述和解析。

发明内容

气吸式采摘机的气吸式采摘技术相对于其他机械化采摘方法(使用塑料敲击棒从树冠上振摇果实)具有许多优势，使浆果采摘变得容易，而无物理接触和损坏。使用气吸式工具采摘浆果用于冷冻储存时，对水果不造成明显的损害(整粒)。但是，采摘的水果用于新鲜销售时，由于空气管内的果实接触塑料接果盘，会发生内部和外部的破碎，导致加快水果的腐烂过程并使其变软，因此使其无法在零上温度存储足够长的时间。由于采摘过程中只有接果盘接触到水果(以空气脉动采摘果实)，因此提出新的解决方案，即以柔软的食品用的橡胶覆盖接果盘，在两层之间不断泵送空气，以超压(空气从托盘的一侧泵入，在另一侧排出)，并以这种方式确保收割的果实轻柔地接收，对水果不造成内部和外部损伤。

本发明涉及机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果及减轻浆果落地的气动式垫子，其中所述组件由塑料接果盘和橡胶膜组成，该组件具有多边形形状。由柔软的食品用的橡胶制成的橡胶膜片覆盖接果盘的上表面，沿整个边缘贴在接果盘上，并根据需要用安全条固定。

橡胶膜片粘在接果盘侧面的整个圆周上，并用安全条固定。在c边和d边的一部分上，接果盘底部设有开口，用于排出橡胶膜下方的部分空气。在被a和e边封闭的接果盘的角落中，设有一种使接果盘旋转的装置，接果盘通过该装置固定在支架上，即在进气管上，该装置由轴和带有中心孔的轴瓦组成。

根据该专利申请，本发明具有多个优点，其中最重要的几个优点如下：

·气动式垫子确保采摘的果实轻柔地接收-收获的水果轻柔地落到接果盘，

·对水果不造成内部和外部损伤，

·结构简单轻便、实用且易于操作和维护，

·使用寿命长、经济可行性强且环保。

附图说明

为了便于理解本发明并说明如何使用本发明，专利申请人附属图纸资料进行参考，其中：

图1以轴测图示出本发明用的轻柔捕获水果的气动垫机械化水果采摘机的空气管组件的布局，

图2以功能位置和俯视图显示图1中的气动式垫子组件的布局，

图3以侧视图显示图2中的气动式垫子组件的布局，

图4以轴测图示出本发明的图2和图3中的气动式垫子组件的布局，

图5以顶视图显示图4中的气动式垫子组件的布局，

图6以前视图显示图5中的一个气动式垫子组件的布局，

图7以侧视图显示图6中的气动式垫子组件的布局，

图8以放大的局部剖视图显示了该组建的布局，通过该组件带有旋转轴瓦的接果盘连接到空气管(图3中的细节A)。

图9显示带有旋转轴瓦的接果盘和空气管组件的布局(沿图3中B-B线的横截面)。

具体实施方式

具有已知结构的气吸式采摘机1，有两排彼此平行且部分折叠的组件2，该组件2由一系列图1中的托盘4制成，这些托盘纵向地布置在采摘机的空气管中。根据本发明以及图1至图9，采摘机1所述用于轻柔地接收水果(覆盆子，蓝莓，黑莓，黑加仑等)的一组带有气动式垫子的塑料接果盘的组件2，由一系列互连并连接到空气供应管，带有气动式垫子的托盘组成。

如图2至图7所示，组件3由塑料接果盘4和覆盖接果盘4的橡胶膜5组成。组件3具有多边形形状，其中两个长边a和b成锐角，而成对的短边c、d和e、f则成钝角。橡胶膜5最好以柔软的食品用的橡胶制成，且铺在接果盘4的上表面上。橡胶膜覆盖托盘侧边缘，用粘合剂将其紧固并固定在托盘4的侧表面上。为了在操作条件下增强安全性，膜片5(图4)在侧面的整个圆周都用安全条6粘合并固定。安全条6沿着托盘4的整个圆周安装。在托盘4的底部，设有通风孔7，用于将空气排放到膜片5下方，如图4、5、6所示。

由塑料托盘4和其上面的膜片5制成的组件3堆叠，以层叠形式堆叠，如图2、3所示，其中装置10可枢转地固定在支架23上或进气管20上。进气管20一端连接到一个阀21，该阀21连接到挠性软管22，而进气管20的另一端封闭。允许组件3(图8和9)自由旋转的装置10位于被a和e边封闭的接果盘4的角落上。装置10包括顶板11，顶板11下侧在托盘4的下方和上方固定接果盘轴12。托盘4的轴12可枢转地安装在旋转轴瓦13中，该轴12带有中心孔14。带有旋转轴瓦13的轴12固定在支架23上，旋转轴瓦12的下部分位于进气管20内。具有轴12和旋转轴瓦13的托盘4相对于支架23和进气管20成角度q定位。中心孔14将进气管20连接到橡胶膜片5下方的空间，因此空气被泵入其中，并以超压(空气从托盘的一侧泵入，在另一侧排出)。此处应强调，在膜片5内，即在托盘4和膜片5之间，泵送的空气量大于从排气孔7排出的空气量。这样，排气孔7将不断排气，因此在采摘期间托盘保持恒定的超压并形成持续性的柔软弹性橡胶表面，从而确保采收的果实轻柔地接收。组件3以弹簧15连接到支架23，弹簧15保证径向移动性并在空间中对组件3进行调节，而止动件16限制这种径向旋转。

根据本发明，机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子的操作方法很简单，并且从上述的说明和图纸中很明显地能了解到本发明的操作方法，因此不需要进行详细介绍。

本发明的工业或其他应用的方法

从上文中很明显地能了解到本发明的应用方法，即所要求保护的发明的商业用途不需要任何专业知识、说明或经验即可成功地应用本发明。基于上文所提供的描述，为了成功地应用本发明只需要普通专业人员拥有的学科领域的知识。发明人已经在制造的原型上成功地验证了本发明的所有结构和功能特征。

同样，在本发明所显示的机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果气动式垫子组件的范围内，以及出于其功能改进目的的任何结构改进或修改，都被认为包括在本申请中。

Claims (3)

1.机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子，其特征在于，组件(3)由塑料接果盘(4)和橡胶膜(5)组成，组件(3)具有多边形的形状，其中两个长边(a、b)成锐角，而成对的短边(c、d)和(e、f)则成钝角。橡胶膜(5)最好以柔软的食品用的橡胶制成，且铺在接果盘(4)的上表面上。橡胶膜(5)覆盖托盘(4)侧边缘，用粘合剂将其紧固并固定在托盘(4)的侧表面上。膜片(5)在托盘(4)侧面的整个圆周都用安全条(6)粘合并固定，在与托盘(4)c和d边相对的部分上，在托盘(4)的底部，设有通风孔(7)，用于排出橡胶膜(5)下方的部分空气。在被a和e边封闭的接果盘(4)的角落中，设有一种使接果盘(4)旋转的装置(10)，接果盘(4)通过该装置(10)固定在支架(23)上，即在进气管(20)上，该装置(10)由轴(12)和带有中心孔(14)的轴瓦(13)组成。

2.如专利要求1所述的机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子，其特征在于，允许组件(3)自由旋转的装置(10)包括顶板(11)，顶板(11)下侧在托盘(4)的下方和上方固定接果盘(4)的轴(12)。托盘(4)的轴(12)可枢转地安装在旋转轴瓦(13)中，该轴(12)带有中心孔(14)。带有旋转轴瓦(13)的轴(12)固定在支架(23)上，旋转轴瓦(12)的下部分位于进气管(20)内。具有轴(12)和旋转轴瓦(13)的托盘(4)相对于支架(23)和进气管(20)成角。中心孔(14)将进气管(20)连接到橡胶膜片(5)下方的空间，组件(3)以弹簧(15)连接到支架(23)。

3.如专利要求1所述的机械化水果采收机器使用的轻柔捕获水果的气动式垫子，其特征在于，进气管(20)一端连接到一个阀(21)，该阀(21)连接到挠性软管(22)，而进气管(20)的另一端封闭。

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