CN110839405B - 提拉式仿生茶叶单芽采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械领域。技术方案是：提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述提拉式仿生茶叶单芽采摘机包括支撑架、固定在支撑架中的茶叶收集盒以及安装在支撑架上的采茶机构；所述采茶机构包括电机、旋转轴、空套在旋转轴后端且带有金属板的被动手指、固定在旋转轴上且可与被动手指配合的主动手指、固定在主动手指后侧面且插入被动手指前侧面的扇形复位凹槽进行滑动配合的复位拨柱、分别固定在后支撑板左右两端的一对反射型光电传感器、固定在主动手指末端的夹紧块以及通过磁钢安装板固定在后支撑板上且与金属板作用的磁钢。该采摘机能够模拟人手采摘茶叶单芽的动作进行采摘，实现茶叶单芽的无损采摘，降低茶叶采摘工作中的人工成本。

Description

提拉式仿生茶叶单芽采摘机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其是茶叶采摘机械中的茶叶单芽采摘机，该茶叶单芽采摘机能够模拟人手提拉式采茶动作实现茶叶单芽的无损采摘。

背景技术

近年来，随着农业劳工的减少，农业产业中的人工成本逐年提高，在全国各大茶树种植区每年的茶叶采摘工作中，甚至出现无人可用的情况，为降低茶叶采摘过程中的人工成本，市场上出现较多以电动锯齿采茶的自动采茶机，该采茶机以电动切割形式一次性采摘茶树树冠上的茶叶，虽能提高采茶效率，但电动切割的采茶方式会对茶叶和茶树造成损伤，且较难对优质茶叶进行筛选，降低茶叶的经济效益；因此，从实际情况出发，研制一种茶叶单芽采摘机，不仅能够解决茶叶采摘工作中劳动力短缺的问题，且可保持茶叶经济效益，顺应各大茶树种植区茶叶采摘工作的需求。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种提拉式仿生茶叶单芽采摘机，该采摘机能够模拟人手采摘茶叶单芽的动作进行采摘，实现茶叶单芽的无损采摘，降低茶叶采摘工作中的人工成本。

本发明采用以下技术方案：

提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述提拉式仿生茶叶单芽采摘机包括支撑架、固定在支撑架中的茶叶收集盒以及安装在支撑架上的采茶机构。

所述采茶机构包括固定在后支撑板下部的电机、与电机输出轴连接的旋转轴、空套在旋转轴后端且带有金属板的被动手指、固定在旋转轴上且可与被动手指配合的主动手指、固定在主动手指后侧面且插入被动手指前侧面的扇形复位凹槽进行滑动配合的复位拨柱、分别固定在后支撑板左右两端的一对反射型光电传感器、固定在主动手指末端的夹紧块以及通过磁钢安装板固定在后支撑板上且与金属板作用的磁钢。

所述支撑架包括相互平行且间隔距离的前支撑板和后支撑板，前支撑板和后支撑板还通过若干支撑柱相互连接固定。

所述夹紧块为柔软度如人手指的软体材料制成，其截面呈圆弧形。

所述主动手指和被动手指中下部同一高度均设有反射型光电传感器发射并接收信号用的对射孔。

所述被动手指下部设有夹紧槽，其截面呈圆弧形，且夹紧块可配合嵌入到夹紧槽中。

所述被动手指底部设有卡料凹槽。

所述主动手指末端前后两侧面分别固定一挡片。

所述后支撑板上部还固定一把手。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，稳定可靠，且本发明主动手指末端固定有软体材料制成的夹紧块，被动手指末端设置有与夹紧块契合的夹紧槽，采茶过程中，夹紧块能够将茶叶固定在夹紧槽中，并模拟人手以提拉动作采摘茶叶，实现茶叶单芽的无损采摘。本发明能够在不降低茶叶经济效益的同时解决全国各大茶树种植区茶叶采摘工作中劳动力短缺的问题。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明去掉前支撑板后的立体结构示意图。

图3是本发明采茶机构的立体结构示意图。

图4是本发明采茶机构的爆炸示意图。

图5是固定有复位拨柱的主动手指立体结构示意图。

图6是被动手指立体结构示意图。

图7是本发明采茶过程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1-图2所示所述提拉式仿生茶叶单芽采摘机中，支撑架由相互平行且间隔距离的前支撑板1和后支撑板2形成，前支撑板和后支撑板还通过若干支撑柱3连接固定；茶叶收集盒5固定在支撑架中，采茶机构安装在支撑架上。

如图3-图4所示，所述采茶机构中，电机6-1固定在后支撑板下部，旋转轴6-3通过联轴器6-2与电机输出轴连接，旋转轴的前端通过前端轴承6-6配合安装在前支撑板上；被动手指6-4通过后端轴承6-5可转动地套装在旋转轴后端，主动手指6-7固定在旋转轴上并位于前端轴承和被动手指之间；图5所示，垫片6-8套接在旋转轴上并位于被动手指和主动手指之间；被动手指前侧面设置以扇形复位凹槽6-4-1，固定在主动手指后侧面固定一复位拨柱6-9；该复位拨柱可插入扇形复位凹槽中，并且在主动手指摆动时该复位拨柱与扇形复位凹槽作滑动配合。

被动手指和主动手指中下部分别固定一对反射型光电传感器6-10，主动手指末端固定一夹紧块6-11，主动手指末端前后两侧面还分别固定一挡片6-12；金属板6-13通过被动手指上部设置的外伸板6-4-2固定在被动手指上；磁钢6-14通过磁钢安装板6-15固定在后支撑板上，并且可在接近金属板时与金属板吸合，第一反射型光电传感器6-16和第二反射型光电传感器6-17分别固定在后支撑板的左右两端(如图7C所示)。

所述夹紧块为柔软度如人手指的软体材料(例如硅胶、软橡胶)制成，其截面呈圆弧形。

如图5-图6所示，所述主动手指和被动手指中下部同一高度分别设有反射型光电传感器的对射孔6-4-3和6-7-1，透过对射孔，反射型光电传感器发射并接收信号。

如图6所示，所述被动手指下部设有夹紧槽6-4-4，其截面呈圆弧形，且夹紧块可对应配合嵌入到夹紧槽中。

如图6所示，所述被动手指底部设有卡料凹槽6-4-5。

所述金属板可吸附在磁钢上。

本发明的工作原理是：提拉式仿生茶叶单芽采摘机的主动手指和被动手指打开，磁钢吸附金属板，第一反射型光电传感器在被动手指外伸板的阻挡下能够接收到光电信号，此时该采摘机处于待机状态(如图7A所示)；当外部控制采摘机采摘茶叶单芽时，茶叶位于图7A所示位置，第一反射型光电传感器在茶叶阻挡作用下不产生光电信号，此时该采摘机处于采摘状态；电机驱动主动手指顺时针转动，被动手指在后端轴承以及磁钢作用下不发生转动(如图7B所示)，主动手指末端的夹紧块将茶叶梗夹紧在被动手指末端的夹紧槽中；此时，茶叶梗发生弯折，如同人手采摘茶叶时两手指捏紧茶叶梗并先使茶叶梗转动一定角度产生弯折一样；软体材料制成的夹紧块与人手指一样柔软，避免在夹紧过程中对茶叶产生损坏；主动手指和被动手指夹紧茶叶梗后，该采摘机进行断梗作业(图7C所示)，此时，电机继续驱动主动手指沿顺时针转动，主动手指带动被动手指和被夹紧的茶叶一起转动，通过提拉动作使茶叶梗发生断裂，如同人手采摘茶叶时先使茶叶梗弯折然后提拉断梗一样；茶叶梗断裂之后，该采摘机进入送料状态(图7D所示)；此时，电机驱动主动手指沿顺时针转动，主动手指继续带动被动手指和断梗的茶叶单芽一起转动；当被动手指外伸板运动到第二反射型光电传感器的位置时(此时，金属板离开磁钢的作用区域，主动手指与被动手指之间消失了对茶叶梗的夹紧力)，第二反射型光电传感器在外伸板的阻挡下接受到光电信号，电机和主动手指停止转动；此时，被动手指在惯性作用下继续沿顺时针转动，直至复位拨柱与复位凹槽接触，迫使被动手指停止转动，被动手指和主动手指张开，茶叶在惯性作用下沿抛物线掉落到茶叶收集盒中，完成茶叶单芽的拟人化采摘；最后，电机驱动主动手指沿逆时针方向转动，复位拨柱通过复位凹槽驱动被动手指与主动手指一起转动，当被动手指外伸板运动到第一反射型光电传感器的位置时，第一反射型光电传感器在外伸板的阻挡下接受到光电信号，电机停止转动，磁钢与金属板贴合，该采摘机处于图7A所示的待机状态；如此循环往复，完成茶叶单芽采摘。

以上各机构的动作，均由控制器根据各传感器发出的信号进行统一控制。控制器为茶叶采收设备整机配置，本发明无需单独设置。

本发明具有结构体积小，工作过程高速高效、稳定可靠的优点，可集成在大型茶叶采收机械末端作为执行机构，也可作为小型手提式茶叶单芽采摘机使用，均能完成茶叶单芽的拟人化无损采摘，且本发明能够在保证优质茶叶经济效益的同时降低茶叶采摘工作中的人工成本，对茶叶采摘工作中的“机器换人”具有重要意义。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述提拉式仿生茶叶单芽采摘机包括支撑架、固定在支撑架中的茶叶收集盒(5)以及安装在支撑架上的采茶机构；

所述采茶机构包括固定在后支撑板下部的电机(6-1)、与电机输出轴连接的旋转轴(6-3)、空套在旋转轴后端且带有金属板(6-13)的被动手指(6-4)、固定在旋转轴上可与被动手指配合的主动手指(6-7)、固定在主动手指后侧面且插入被动手指前侧面的扇形复位凹槽进行滑动配合的复位拨柱(6-9)、分别固定在后支撑板左右两端的一对反射型光电传感器、固定在主动手指末端的夹紧块(6-11)以及通过磁钢安装板固定在后支撑板上且与金属板作用的磁钢(6-16)。

2.根据权利要求1所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述支撑架包括相互平行且间隔距离的前支撑板(1)和后支撑板(2)，前支撑板和后支撑板还通过若干支撑柱(3)相互连接固定。

3.根据权利要求2所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述夹紧块为柔软度如人手指的软体材料制成，其截面呈圆弧形。

4.根据权利要求3所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述主动手指和被动手指中下部同一高度均设有反射型光电传感器发射并接收信号用的对射孔。

5.根据权利要求4所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述被动手指下部设有夹紧槽(6-4-4)，其截面呈圆弧形，且夹紧块可配合嵌入到夹紧槽中。

6.根据权利要求5所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述被动手指底部设有卡料凹槽(6-4-5)。

7.根据权利要求6所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述主动手指末端前后两侧面分别固定一挡片(6-12)。

8.根据权利要求7所述的提拉式仿生茶叶单芽采摘机，其特征在于：所述后支撑板上部还固定一把手(4)。

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