CN111345158A - 一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，包括底架、箱体、伞状接收机构、振动采摘机构、分装机构、无扇叶抽风分离树叶机构以及药剂喷洒机构，所述底架上一侧安装一箱体，所述箱体上表面制有一果实入口，对应该果实入口位置的箱体上设置有一伞状接收机构，对应该果实入口位置的箱体内一侧设置有分装机构，所述箱体一侧的底架上还设置有药剂喷洒机构，所述振动采摘机构通过电磁铁悬臂设置在箱体的一侧，所述无扇叶抽风分离树叶机构设置在伞状接收机构中部。本发明通过使用外源激素脱落酸使得冬枣果实与果梗间的细胞发生离层，让果实容易掉落，降低了劳动强度；降低了人工分装的繁琐，并提高了工作效率。

Description

一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置

技术领域

本发明属于水果采摘技术领域，涉及冬枣采摘技术，尤其是一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置。

背景技术

冬枣是典型晚熟鲜食品种，但是为了方便运输、销售和贮藏保鲜，必须在脆熟期采摘。此时是冬枣采收的最佳时期，此时冬枣脆度好，糖度高，水分含量高，白熟期各项标准达不到目标；完熟期糖度高，含水量低，脆度下降。

冬枣进行采收，要注意保持果实完整性。所谓果实完整，即要求枣果带有果柄，并使枣果与果柄间不能有拉伤，以免给果实柄端留下伤口，为果柄处的伤口易感染病菌而使鲜枣腐烂。采摘时忌用手揪拉果实，最好方法是在采摘前喷施脱落酸，促进果实细胞离层，方便果实掉落。这样不仅能避免果实间的相互摩擦，而且能保持果实的完整。采摘过程中要注意轻拿轻放，因为冬枣较脆，容易受挤压损伤，为了避免造成不必要的经济损失。

新鲜果品采后贮期根据呼吸强度的变化趋势将其划分为跃变型果实和非跃变型果实两大类型,对于跃变型果实,乙烯是成熟激素的理论已被人们所接受,但对于非跃变型果实,人们对其采后成熟衰老机理还不甚清楚。近年来植物激素脱落酸诱导非跃变型果实贮期成熟衰老问题,引起了人们的广泛关注,科学家们已认定脱落酸是诱导非跃变型果实成熟衰老的重要激素。大多数研究者认为,冬枣属于非跃变型果实,在成熟衰老过程中内源激素乙烯的调节作用处于次要地位,而脱落酸可能起着主导作用。

目前国内冬枣采摘技术归纳起来大致分为两种方式，机械采摘和人工采摘。以上这些方法都对冬枣采摘具有重要价值，并为冬枣的产业链带来了较大的效益。但不同方法间也存在着不同的缺点,例如人工采摘(包括平台作业)虽然保护了冬枣品质，但是工作效率低，劳动力消耗大；机械采摘提高了劳动效率，但是对果实损害程度高，同时装置复杂，维修成本高，性价比低，致使当前的冬枣采摘方法难以满足人们对冬枣采摘产业链快速有效、低成本等要求。

通过专利文献的检索，发现如下几篇相关文献：

1、冬枣采摘装置(CN108811729 A)，包括：多个弧形塑料套和多个弧形切割刀片，均通过各自的转轴可转动地连接在输送孔的周围且彼此依次间隔，多个弧形切割刀片闭合时位于多个弧形塑料套的外侧。上述工具会对果实造成一定损伤，影响果实经济品质。本专利使用了新型的收集装置，装置在使用过程中，可以有效的收集全部从枣树上落下的冬枣，防止冬枣掉落地下，保护果实品质；

2、一种冬枣采摘装置(CN106664968 A)，装置包括冬枣收集袋、控制箱、把手、控制把手、丝杠螺母、弧形塑料板、固定半圆形夹具、升降丝杠、光杠、活动平台、可动半圆形夹具、电机、夹具丝杠组成的。装置结构相对简单，只能解决人工受伤的问题，不能提高采摘效率，劳动强度基本没变化。本专利的收集装置上下两个收缩环由远程遥控器控制，减少劳动力消耗；

3、冬枣采摘装置(CN207491570 U)，其包括车架、设置于车架的行走轮、驱动行走轮转动的动力系统，设置于车架上的油门踏板、设置于车架上的制动踏板以及控制行走轮转向的转向器。虽然提高了一定的工作效率，但设施复杂，不易操作，机械损害不易维修，机械成本较高。本专利使用手推式冬枣采摘车，设备采摘装置结构简单，成本低，性价比高，工作效率提升明显；

4、仿生冬枣采摘机(CN208258441 U)，包括手柄、护罩、滚筒、传动机构、输送管和电源，所述手柄与所述护罩连接，护罩的前端形成有开口；所述滚筒在所述护罩内平行安装有两个，在每个滚筒的外壁上间隔形成有多个弹性突起，所述弹性突起在两个滚筒相邻的一侧相互交错且它们之间的间距使得两个滚筒相向转动时能够摘下冬枣；所述传动机构与所述电源连接，使两个所述滚筒相向转动；所述护罩的后侧底部形成开口，所述输送管的上端与所述开口连接。该摘机结构收集装置复杂，耗电量高，价比低，本专利使用手推式冬枣采摘车，设备采摘装置结构简单，方便操作，简单易懂；

总之，针对目前冬枣采摘装置及措施而言，多数装置均采用单一的机械装置，在冬枣采摘效率方面有一定的提升，减轻了果农的劳动强度，但是在保护果实完整性，提升果实品质方面尤为欠缺。同时设施复杂，不易操作，机械损害不易维修，机械成本较高。

通过技术特征的对比，上述公开专利文献与本发明的技术结构不相同，不会影响本发明申请的创造性及新颖性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，通过使用外源激素脱落酸使得冬枣果实与果梗间的细胞发生离层，让果实容易掉落，降低了劳动强度；同时通过收集装置收集冬枣，确保冬枣果实的完整性，保证了经济效益；在收集阶段通过分装机构，降低了人工分装的繁琐，并提高了工作效率。进而降低了整个冬枣采摘产业链的成本，提高了产业收益。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，包括底架、箱体、伞状接收机构、振动采摘机构、分装机构、无扇叶抽风分离树叶机构以及药剂喷洒机构，所述底架上一侧安装一箱体，所述箱体上表面制有一果实入口，对应该果实入口位置的箱体上设置有一伞状接收机构，对应该果实入口位置的箱体内一侧设置有分装机构，所述箱体一侧的底架上还设置有药剂喷洒机构，所述振动采摘机构通过电磁铁悬臂设置在箱体的一侧，所述无扇叶抽风分离树叶机构设置在伞状接收机构中部。

而且，所述振动采摘机构包括电磁铁悬臂、夹树夹手、夹手压力传感器、夹手丝杠、夹手丝杠电机、振动采摘偏心轮、振动采摘偏心轮电机、振动采摘机构底座、振动采摘机构分离电磁铁以及超声波测距模块；所述夹手丝杠电机安装在振动采摘机构底座前部，夹手丝杠安装在夹手丝杠电机上，夹树夹手下部安装在夹手丝杠上，夹手压力传感器安装在夹树夹手的下部内侧，振动采摘偏心轮电机安装在振动采摘机构底座上，振动采摘偏心轮安装在振动采摘偏心轮电机上，超声波测距模块安装在振动采摘机构底座下部，振动采摘机构分离电磁铁安装在振动采摘机构底座的底部，偏心轮高频振动采摘机构通过振动采摘机构分离电磁铁安装在箱体的振动采摘机构电磁铁悬臂上。

而且，所述药剂喷洒机构包括固定块、旋转电机、连接杆、药箱以及喷洒管，所述固定块安装在底架上部，所述固定块上设置有旋转电机，所述旋转电机通过竖向连接杆连接有横向设置的农药喷洒管，所述农药喷洒管下部设置有若干喷头，所述底架上设置有与农药喷洒管对应的药箱，所述药箱内设置有与农药喷洒管连接的药泵，所述农药喷洒管的高度高于药箱的高度；所述喷头上设置有电磁阀。

而且，所述伞状接收大枣机构包括支撑架、可收缩环形骨架、油布和嵌合扣组成。

而且，所述无扇叶抽风分离树叶机构包括无扇叶风扇、树叶收集筐；无扇叶风扇安装在树叶收集筐一侧，树叶收集框内部设有U型槽，U型槽用于将抽到的叶子安置在树叶收集框内，无扇叶风扇上开设有抽风口，树叶收集筐上开设有抽风孔，树叶收集筐安装在无扇叶风扇内，无扇叶风扇的抽风口与树叶收集筐的抽风孔连通。

而且，所述分装机构包括大枣分拣盘以及中枣分拣盘，所述箱体内从上至下安装有大枣分拣盘以及中枣分拣盘，所述大枣分拣盘以及中枣分拣盘将箱体从上到下分隔成大枣收集空间、中枣收集空间以及小枣收集空间；对应果实入口位置的大枣分拣盘、中枣分拣盘上均一体设置有网盘，另一侧一体制成大枣收集盘和中枣收集盘，所述大枣分拣盘的网盘的网孔大于中枣分拣盘的网盘的网孔。

而且，所述底架下还安装有万向轮，在箱体顶端一侧还固装有一把手。

本发明的优点和积极效果是：

本发明结合外源激素脱落酸，使用药剂喷洒机构在合适时间内喷施在枣树上，使果实与果柄间的细胞发生离层，让果实更容易掉落，该方式安全无污染，保持冬枣的完整性；喷洒脱落酸后；通过小幅度震动枣树，降低了劳动强度，提高效率；通过分装机构收集冬枣，装置结构简单，重量轻，成本少，易操作；通过分装机构收集冬枣，根据冬枣果实的大小，能有效地提高工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明截面示意图；

图3脱落酸对冬枣果实脱落的动态图谱；

图4脱落酸对果胶酶活性的影响。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，包括底架24、箱体18、伞状接收机构、振动采摘机构、分装机构、无扇叶抽风分离树叶机构以及药剂喷洒机构，所述底架上一侧安装一箱体，所述箱体上表面制有一果实入口28，对应该果实入口位置的箱体上设置有一伞状接收机构，对应该果实入口位置的箱体内一侧设置有分装机构，所述箱体一侧的底架上还设置有药剂喷洒机构，所述振动采摘机构通过电磁铁悬臂设置在箱体的一侧，所述无扇叶抽风分离树叶机构设置在伞状接收机构中部，所述药剂喷洒机构将脱落酸喷洒在枣树上，使果实与果柄间的细胞发生离层，让果实更容易掉落；所述振动采摘机构夹持树木对枣树进行振动，使果实掉落，同时打开伞状接收机构的油布用于接收掉落的果实，所述无扇叶抽风分离树叶机构用于将果实和树叶分离，所述分装机构用于将果实按大小进行分级收集；

所述振动采摘机构包括电磁铁悬臂7、夹树夹手1、夹手压力传感器2、夹手丝杠3、夹手丝杠电机4、振动采摘偏心轮26、振动采摘偏心轮电机25、振动采摘机构底座6、振动采摘机构分离电磁铁23、超声波测距模块27；夹手丝杠电机安装在振动采摘机构底座前部，夹手丝杠安装在夹手丝杠电机上，夹树夹手下部安装在夹手丝杠上，夹手压力传感器安装在夹树夹手的下部内侧，振动采摘偏心轮电机安装在振动采摘机构底座上，振动采摘偏心轮安装在振动采摘偏心轮电机上，超声波测距模块安装在振动采摘机构底座下部，振动采摘机构分离电磁铁安装在振动采摘机构底座的底部，偏心轮高频振动采摘机构通过振动采摘机构分离电磁铁安装在箱体的振动采摘机构电磁铁悬臂上；

所述药剂喷洒机构包括固定块22、旋转电机21、连接杆9、药箱8以及喷洒管20，所述固定块安装在底架上部，所述固定块上设置有旋转电机，所述旋转电机通过竖向连接杆连接有横向设置的农药喷洒管，所述农药喷洒管下部设置有若干喷头，所述底架上设置有与农药喷洒管对应的药箱，所述药箱内设置有与农药喷洒管连接的药泵，所述农药喷洒管的高度高于药箱的高度。所述喷头上设置有电磁阀。

所述伞状接收大枣机构包括支撑架、可收缩环形骨架11、油布12和嵌合扣组成；固定在可伸缩收集杆顶部的环形安装架，安装架可收缩，安装架下缝接2 块扇形油布，扇形油布下方缝接圆形收缩环，圆形收缩环用来固定枣树，防止冬枣掉落地面。

所述无扇叶抽风分离树叶机构包括无扇叶风扇13、树叶收集筐16；无扇叶风扇安装在树叶收集筐一侧，树叶收集框内部设有U型槽14，U型槽用于将抽到的叶子安置在树叶收集框内，无扇叶风扇上开设有抽风口，树叶收集筐上开设有抽风孔15，树叶收集筐安装在无扇叶风扇内，无扇叶风扇的抽风口与树叶收集筐的抽风孔连通，

所述分装机构包括大枣分拣盘29以及中枣分拣盘31，所述箱体内从上至下安装有大枣分拣盘以及中枣分拣盘，所述大枣分拣盘以及中枣分拣盘将箱体从上到下分隔成大枣收集空间、中枣收集空间以及小枣收集空间33，对应果实入口位置的大枣分拣盘、中枣分拣盘上均一体设置有网盘，另一侧一体制成大枣收集盘30和中枣收集盘32，所述大枣分拣盘的网盘的网孔大于中枣分拣盘的网盘的网孔。

在本发明具体实施中，为了方便推动本装置，在所述底架下还安装有万向轮 19，在箱体顶端一侧还固装有一把手17。

本发明具体操作过程：

以下结合具体实例对本发明做进一步说明。

先对喷施脱落酸做具体研究(脱落酸的效果、浓度及喷施时间)

实例1脱落酸与冬枣落果的关系(脱落酸的效果)：

通过查阅相关文献：

[1]凌亚杰.外源蔗糖和脱落酸调控草莓果实成熟的机理探讨[D].四川农业大学,2018.

[2]张钟.枣果实成熟的呼吸生理特征及其分子调控研究[D].西北农林科技大学,2018.

可得出脱落酸对冬枣落果有明显的促进效果。

实例2外源脱落酸与冬枣落果关系探究(脱落酸的浓度及喷施时间)

试验地位于天津市静海区内。土壤类型为潮土。供试样本园为17-20年盛果期冬枣园，占地面积为10亩。园内枣树南北向栽植，株行距2m×4m。在果实着色期即将结束时进行试验处，到果实完全成熟时结束。在结果母枝基部沿顺长方向用刀片切长约2cm的切口，分别以浸250、500、1000ppm脱落酸的脱脂棉作粘贴处理(本实验所选脱落酸浓度为优选结果)。每株树上处理3根母枝，每个处理各2株。以浸水脱脂棉处理为对照，分别在处理前，处理后第2、3、4、7、 10天调查枝条上的果实数，见图3

用脱落酸处理结果母枝后，落果迅速发生，在两天内出现落果高峰，累积达 22％-34％。在处理后的前3天内，三个不同水平的处理都表现出非常近似的趋势，而对照则几乎不落果，与处理形成显著差异。随后落果率下降,3到10天内,总体落果率呈现平缓的下降趋势，在500ppm脱落酸处理的动态变化中，与对照组有一定的相似性。1000ppm的处理在第4-7天内落果升高。250ppm的处理在第4、10天均呈现落果小高峰，日平均落果率超过5％，第7-10天的累积落果率为15％以上。对照在各个不同阶段的日平均落果率均在5％以下。

脱落酸积累落果率

注：表中数据为脱落酸处理1个月的积累落果率

上述表格是脱落酸处理一个月内的累积落果率，表明经脱落酸处理的落果率显著高于对照组。由结果得出，经过脱落酸处理后，10天内的日平均落果率和累积落果率虽然根据处理水平有所不同，但总的趋势是大致一样，具有明显的催落作用。但是不同浓度脱落酸之间,也有一定的差异，尤其是浓度为250ppm时，效果最明显。

脱落酸处理对果柄果胶醉活性的影晌：

由图4可知，脱落酸处理后24h，果柄部位的果胶酶活性迅速增强，恰是在落果高峰出现之前发生。果胶酶活性尽管在24h以后有下降的趋势，但总的观察，连续3天酶活性都处在较活跃的状态，与处理前的酶活性形成明显差异。这表明,脱落酸进入枝条后能迅速沿极性方向运往果实，并立即启动或加速果柄离层部位的水解反应，使胞间层解体,从而导致脱落。说明喷施脱落酸在采摘前一天喷施最好。

综上所述，外源脱落酸对冬枣果实具有明显的催落作用,在48h内即能引起大量脱落。同时在自然条件下，冬枣果实的脱落是与其体内脱落酸的增加有密切关系。由两次试验结果可以得出，在冬枣采摘前俩天，喷施浓度为250ppm 的脱落酸有利于冬枣采摘。见图4。

本发明拟将浓度为250ppm的脱落酸装入药剂喷洒机构的药箱里，在冬枣计划采摘的前1-2天喷洒到冬枣树上，可以达到最优效果。

喷施含有脱落酸的试剂使冬枣与果树易分离，装置上的震动机工作对枣树产生震动，让冬枣下落，使冬枣落入运输通道进行枣叶分筛，当冬枣进入分装装置时，通过冬枣自身重力和震动机作用使得冬枣进入环形分选管道，最终进入不同收集箱。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：包括底架、箱体、伞状接收机构、振动采摘机构、分装机构、无扇叶抽风分离树叶机构以及药剂喷洒机构，所述底架上一侧安装一箱体，所述箱体上表面制有一果实入口，对应该果实入口位置的箱体上设置有一伞状接收机构，对应该果实入口位置的箱体内一侧设置有分装机构，所述箱体一侧的底架上还设置有药剂喷洒机构，所述振动采摘机构通过电磁铁悬臂设置在箱体的一侧，所述无扇叶抽风分离树叶机构设置在伞状接收机构中部。

2.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述振动采摘机构包括电磁铁悬臂、夹树夹手、夹手压力传感器、夹手丝杠、夹手丝杠电机、振动采摘偏心轮、振动采摘偏心轮电机、振动采摘机构底座、振动采摘机构分离电磁铁以及超声波测距模块；所述夹手丝杠电机安装在振动采摘机构底座前部，夹手丝杠安装在夹手丝杠电机上，夹树夹手下部安装在夹手丝杠上，夹手压力传感器安装在夹树夹手的下部内侧，振动采摘偏心轮电机安装在振动采摘机构底座上，振动采摘偏心轮安装在振动采摘偏心轮电机上，超声波测距模块安装在振动采摘机构底座下部，振动采摘机构分离电磁铁安装在振动采摘机构底座的底部，偏心轮高频振动采摘机构通过振动采摘机构分离电磁铁安装在箱体的振动采摘机构电磁铁悬臂上。

3.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述药剂喷洒机构包括固定块、旋转电机、连接杆、药箱以及喷洒管，所述固定块安装在底架上部，所述固定块上设置有旋转电机，所述旋转电机通过竖向连接杆连接有横向设置的农药喷洒管，所述农药喷洒管下部设置有若干喷头，所述底架上设置有与农药喷洒管对应的药箱，所述药箱内设置有与农药喷洒管连接的药泵，所述农药喷洒管的高度高于药箱的高度；所述喷头上设置有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述伞状接收大枣机构包括支撑架、可收缩环形骨架、油布和嵌合扣组成。

5.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述无扇叶抽风分离树叶机构包括无扇叶风扇、树叶收集筐；无扇叶风扇安装在树叶收集筐一侧，树叶收集框内部设有U型槽，U型槽用于将抽到的叶子安置在树叶收集框内，无扇叶风扇上开设有抽风口，树叶收集筐上开设有抽风孔，树叶收集筐安装在无扇叶风扇内，无扇叶风扇的抽风口与树叶收集筐的抽风孔连通。

6.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述分装机构包括大枣分拣盘以及中枣分拣盘，所述箱体内从上至下安装有大枣分拣盘以及中枣分拣盘，所述大枣分拣盘以及中枣分拣盘将箱体从上到下分隔成大枣收集空间、中枣收集空间以及小枣收集空间；对应果实入口位置的大枣分拣盘、中枣分拣盘上均一体设置有网盘，另一侧一体制成大枣收集盘和中枣收集盘，所述大枣分拣盘的网盘的网孔大于中枣分拣盘的网盘的网孔。

7.根据权利要求1所述的结合植物激素的推车式冬枣采摘装置，其特征在于：所述底架下还安装有万向轮，在箱体顶端一侧还固装有一把手。

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