CN111771534A - 一种液压升降式自动槟榔采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压升降式自动槟榔采摘机，包括下层支撑板、升降机构、升降驱动装置、上层支撑板、切割装置、收集装置，所述下层支撑板固定设于所述升降机构底部，所述上层支撑板设于所述升降机构顶部，所述升降驱动装置设于所述下层支撑板上，所述升降驱动装置用于驱动所述升降机构上升/下降，所述切割装置设于所述上层支撑板上，所述切割装置包括环形轨道、运动小车、切割件，所述环形轨道固定于所述上层支撑板上，所述运动小车可沿所述环形轨道移动，所述切割件设于所述运动小车顶部，所述收集装置设于所述运动小车侧面。本发明将攀爬、切割、收集集于一体，有效提高槟榔采摘效率和质量，消除传统人工采摘方式所存在的安全隐患。

Description

一种液压升降式自动槟榔采摘机

技术领域

本发明涉及农业机械设备技术领域，更具体地，涉及一种液压升降式自动槟榔采摘机。

背景技术

槟榔是重要的中药材，主要分布在海南等热带地区。槟榔树树干笔直，不分枝，树干直径约20-30厘米，高达10多米，叶簇生于茎顶，槟榔果悬挂于槟榔树顶端位置叶下。采摘槟榔果时，需要将槟榔果与枝茎分离，同时要保留槟榔果头部帽子状的果蒂，而果蒂与槟榔果本身又比较容易断开，由于槟榔树较高且树干纤细，所以槟榔果实的采摘难度较大。传统采摘方法有通过人工爬到槟榔树顶端用刀割断，再将槟榔果装进随身携带的袋子里或扔到槟榔树下方人为接住。采摘过程比较麻烦且效率不高，对于摘果人的身体素质、工作经验和技术难度要求较高，体力消耗大，长时间作业易发生高空坠落危险。目前采摘主要方法是采用顶端装有镰刀的金属伸缩杆采摘，由于槟榔树较高，金属伸缩杆较长难以拿稳，常常出现触碰电线导致烧伤或死亡，槟榔主产区每年均有因采摘槟榔而被电死的情况，国内以琼海市因采摘槟榔被电死的案例最多。此外，用伸缩杆镰刀采摘槟榔，为减轻槟榔果从高空落下损伤导致品质下降，常常由另外两个人在下面接坠落的槟榔果，不仅浪费劳动力，还有被砸伤的危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液压升降式自动槟榔采摘机，它能够将攀爬、切割、收集三步骤集于一体，有效提高槟榔的采摘效率和质量，消除传统人工采摘方式所存在的安全隐患，为槟榔采摘提供一种新的安全方式，满足市场的需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种液压升降式自动槟榔采摘机，包括下层支撑板、升降机构、升降驱动装置、上层支撑板、切割装置、收集装置，所述下层支撑板固定设于所述升降机构底部，所述上层支撑板设于所述升降机构顶部，所述升降驱动装置设于所述下层支撑板上，所述升降驱动装置用于驱动所述升降机构上升/下降，所述切割装置设于所述上层支撑板上，所述切割装置包括环形轨道、运动小车、切割件，所述环形轨道固定于所述上层支撑板上，所述运动小车可沿所述环形轨道移动，所述切割件设于所述运动小车顶部，所述收集装置设于所述运动小车侧面。

优选的，所述升降机构包括第一液压升降杆、第二液压升降杆，所述第一液压升降杆的活塞杆末端与所述第二液压升降杆的油缸底部固定连接。

优选的，所述升降驱动装置包括油箱、液压泵、流量控制阀、智能控制器Ⅰ、所述油箱通过升油管与所述第一液压升降杆、第二液压升降杆的油缸下部连接，所述油箱通过降油管与所述第一液压升降杆、第二液压升降杆的油缸上部连接，所述流量控制阀用于实现所述升油管、降油管的油路切换，所述智能控制器Ⅰ分别与所述液压泵、流量控制阀电连接。

优选的，所述上层支撑板通过吊架固定设于所述升降机构顶部。

优选的，所述环形轨道上设有锥齿盘，所述运动小车上设有驱动电机、智能控制器Ⅱ，所述智能控制器Ⅱ与所述驱动电机电连接，所述驱动电机的输出端通过齿轮箱与锥齿轮传动连接，所述锥齿轮与所述锥齿盘相啮合。

优选的，所述切割件包括链式刀具，所述驱动电机通过齿轮箱与所述链式刀具传动连接。

优选的，所述环形轨道上设有环形凹槽，所述运动小车下底面设有限位架Ⅰ、限位架Ⅱ，所述限位架Ⅰ与所述环形凹槽卡接，所述限位架Ⅱ与所述环形轨道的底部卡接，所述限位架Ⅰ、限位架Ⅱ上还设有限位滚轮。

优选的，所述收集装置包括若干主弯管、若干横梁、若干侧弯管，所述主弯管的一端固定于所述运动小车侧面，所述主弯管的另一端悬空向上弯曲，所述若干主弯管的中部贯穿所述横梁，所述侧弯管设于所述横梁的两侧端。

优选的，还包括中层支撑板，所述中层支撑板固定设于所述升降机构的中部，所述中层支撑板、上层支撑板至少一处设有环抱夹持装置，所述环抱夹持装置包括环抱爪、弹簧、微型液压缸、微型液压泵、智能控制器Ⅲ，所述中层支撑板或上层支撑板的两侧设有转动支架，所述环抱爪与所述转动支架转动连接，所述环抱爪的直线部分通过弹簧、微型液压缸与所述中层支撑板或上层支撑板的侧面连接，所述微型液压泵通过油管与所述微型液压缸连接，所述智能控制器Ⅲ与所述微型液压泵电连接。

优选的，所述下层支持板、中层支撑板、上层支撑板、运动小车上设有蓄电池，所述蓄电池为所述液压泵、智能控制器Ⅰ、驱动电机、智能控制器Ⅱ、微型液压泵、智能控制器Ⅲ提供电能。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：

本发明提供一种液压升降式自动槟榔采摘机，由所述升降驱动装置驱动升降机构上升，将切割装置送至槟榔树上的槟榔果生长处，接着驱动所述运动小车沿着环形轨道移动，从而带动所述切割件移动，所述切割件将槟榔果枝桠切割，断落的枝桠由收集装置暂时收集存放，避免槟榔果从高空落下损伤导致品质下降，接着用升降驱动装置驱动所述升降机构下降，由人工将槟榔果及其枝桠取下另行处理，完成槟榔果的采摘工作。在采摘过程中，本发明将攀爬、切割、收集三步骤集于一体，有效提高槟榔的采摘效率和质量，消除传统人工采摘方式所存在的安全隐患，满足了市场的安全性需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的背面整体结构示意图；

图2是本发明的正面整体结构示意图；

图3是本发明的液压升降杆结构示意图；

图4是本发明的切割装置结构示意图；

图5是本发明的收集装置结构示意图；

图6是本发明的环抱夹持装置结构示意图；

图7是本发明的上层支撑板结构示意图；

图8是本发明的遥控器和叉杆结构示意图；

附图中，1-下层支撑板、2-升降机构、21-第一液压升降杆、22-第二液压升降杆、23-油缸、24-活塞杆、3-升降驱动装置、31-油箱、32-液压泵、33- 流量控制阀、34-智能控制器Ⅰ、35-升油管、36-降油管、4-上层支撑板、5- 切割装置、51-环形轨道、52-运动小车、53-切割件、54-锥齿盘、55-驱动电机、 56-智能控制器Ⅱ、57-锥齿轮、58-齿轮箱、59-环形凹槽、510限位架Ⅰ、511- 限位架Ⅱ、512-限位滚轮、6-收集装置、61-主弯管、62-横梁、63-侧弯管、7- 中层支撑板、8-环抱夹持装置、81-环抱爪、82-弹簧、83-微型液压缸、84-微型液压泵、85-智能控制器Ⅲ、86-转动支架、87-油管、88-辅助滚轮、9-蓄电池、10-吊架、11-滚动车轮、12-遥控器、13-叉杆。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明:

实施例1

参见图1、图2、图3，一种液压升降式自动槟榔采摘机，包括下层支撑1、升降机构2、升降驱动装置3、上层支撑板4、切割装置5、收集装置6，所述下层支撑板1固定设于所述升降机构2底部，所述上层支撑板4设于所述升降机构2顶部，所述升降驱动装置3设于所述下层支撑板1上，所述升降驱动装置3用于驱动所述升降机构2上升/下降，所述切割装置5设于所述上层支撑板 4上，所述切割装置5包括环形轨道51、运动小车52、切割件53，所述环形轨道51固定于所述上层支撑板4上，所述运动小车可沿所述环形轨道51移动，所述切割件53设于所述运动小车52顶部，所述收集装置6设于所述运动小车 52侧面。

使用时，操作人员将采摘机置于槟榔树底部，由所述升降驱动装置3驱动升降机构2上升，将所述切割装置5送至槟榔树上的槟榔果生长处，此时，所述环形轨道51环绕在槟榔树干外围，驱动运动小车沿着环形轨道51移动，从而带动切割件53移动，当切割件53移动至槟榔果枝桠处时，将枝桠切割，断落的枝桠由收集装置6暂时收集存放，避免槟榔果从高空落下损伤导致品质下降，接着用升降驱动装置3驱动所述升降机构下降，由人工将槟榔果及其枝桠取下另行处理，至此，完成整个槟榔果采摘全过程。

进一步的，所述下层支撑板的底部还可设有滚动车轮11，通过所述滚动车轮11，便于操作人员对采摘机进行转移挪动。

具体的，所述升降机构2包括第一液压升降杆21、第二液压升降杆22，所述第一液压升降杆21的活塞杆24末端与所述第二液压升降杆22的油缸23底部固定连接。所述升降机构2由第一液压升降杆21和第二液压升降杆22拼接而成，从而增大所述升降机构2的可上升高度，进而可将所述切割装置5送至槟榔树顶端的槟榔果生长处。

具体的，所述升降驱动装置3包括油箱31、液压泵32、流量控制阀33、智能控制器Ⅰ34、所述油箱31通过升油管35与所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的油缸23下部连接，所述油箱31通过降油管36与所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的油缸23上部连接，所述流量控制阀33用于实现所述升油管35、降油管36的油路切换，所述智能控制器Ⅰ34分别与所述液压泵32、流量控制阀33电连接。当需上升高度采摘槟榔果时，所述智能控制器Ⅰ34控制液压泵32启动，控制所述流量控制阀33切换至升油管35导通，液压油经升油管35输送至所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的油缸23，从而所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的活塞杆24上升，将切割装置5送至槟榔果枝桠处；当采摘完成需下降高度时，所述智能控制器Ⅰ34控制所述流量控制阀33切换至降油管36导通，液压油经降油管36输送至所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的油缸23，从而所述第一液压升降杆21、第二液压升降杆22的活塞杆24下降，将掉落的槟榔果枝桠送至低处；

具体的，所述上层支撑板4通过吊架10固定设于所述升降机构2顶部。增强所述上层支撑板4的安装稳固性，便于所述上层支撑板4承载安装所述切割装置5和收集装置6。

参见图4、图5，具体的，所述环形轨道51上设有锥齿盘54，所述运动小车52上设有驱动电机55、智能控制器Ⅱ56，所述智能控制器Ⅱ56与所述驱动电机55电连接，所述驱动电机55的输出端通过齿轮箱58与锥齿轮57传动连接，所述锥齿轮57与所述锥齿盘54相啮合。通过所述智能控制器Ⅱ56控制所述驱动电机55正转/反转，从而带动所述锥齿轮57在锥齿盘54上转动，进而使得所述运动小车52带着切割件53沿着弧形轨道51移动至槟榔果枝桠处，便于进行接下来的切割操作。

具体的，所述切割件53包括链式刀具，所述驱动电机55通过齿轮箱58与所述链式刀具传动连接。槟榔果枝桠具有较强的韧性，采用链式刀具对槟榔果枝桠进行切割，可以更好的达到割断效果，提高切割效率。

具体的，所述环形轨道51上设有环形凹槽59，所述运动小车52下底面设有限位架Ⅰ510、限位架Ⅱ511，所述限位架Ⅰ510与所述环形凹槽59卡接，所述限位架Ⅱ511与所述环形轨道51的底部卡接，可有效避免所述运动小车52 与所述环形轨道51之间彼此脱落分离；进一步的，所述限位架Ⅰ510、限位架Ⅱ511上还设有限位滚轮512，当运动小车移动时，利用所述限位滚轮512与接触面之间的滚动摩擦取代原有的滑动摩擦，增强运动小车52移动的流畅性。

具体的，所述收集装置6包括若干主弯管61、若干横梁62、若干侧弯管 63，所述主弯管61的一端固定于所述运动小车52侧面，所述主弯管61的另一端悬空向上弯曲，所述若干主弯管61的中部贯穿所述横梁62，所述侧弯管63 设于所述横梁62的两侧端。所述主弯管61、横梁62、侧弯管63共同构成网状爪形结构，便于勾挂住掉落的槟榔果枝桠，防止槟榔果枝桠掉落地面，使得槟榔果出现损坏而品质下降。

参见图6、图7，具体的，还包括中层支撑板7，所述中层支撑板7固定设于所述升降机构2的中部，所述中层支撑板7、上层支撑板4至少一处设有环抱夹持装置8。通过环抱夹持装置8，将采摘机固定连接于槟榔树干上，减少升降机构2因上升过高而发生倾斜晃动的情况，进而便于对槟榔果进行采摘。具体的，在本实施例中，所述中层支撑板7、上层支撑板4上均设有环抱夹持装置8。

具体的，所述环抱夹持装置8包括环抱爪81、弹簧82、微型液压缸83、微型液压泵84、智能控制器Ⅲ85，所述中层支撑板7或上层支撑板4的两侧设有转动支架86，所述环抱爪81与所述转动支架86转动连接，所述环抱爪81 的直线部分通过弹簧82、微型液压缸83与所述中层支撑板7或上层支撑板4 的侧面连接，所述微型液压泵84通过油管87与所述微型液压缸83连接，所述智能控制器Ⅲ85与所述微型液压泵84电连接。在自然状态下，两侧的环抱爪 81在弹簧82的拉力作用下处于打开状态，槟榔树干从开口处进入，待环抱爪 81升至合适位置后，通过所述智能控制器Ⅲ85控制微型液压缸83工作，微型液压缸83的活塞杆外伸克服弹簧82拉力使两侧的环抱爪81合拢，将槟榔树干固定。

进一步的，两侧的环抱爪81之间还可设有辅助滚轮88，通过环抱爪81与辅助滚轮88之间的相互配合，可进一步增强环抱夹持装置8与槟榔树干之间的紧固性。

具体的，所述下层支持板1、中层支撑板7、上层支撑板4、运动小车52 上设有蓄电池9，所述蓄电池9为所述液压泵32、智能控制器Ⅰ34、驱动电机 55、智能控制器Ⅱ56、微型液压泵84、智能控制器Ⅲ85提供电能。所述蓄电池 9具备存储电能的功能，使得采摘机在无外接电源的情况下依然可以正常工作，适应槟榔的野外采摘工作，增强采摘机的野外适应性。

具体的，本领域的技术人员可以选择液压泵32、智能控制器Ⅰ34、驱动电机55、智能控制器Ⅱ56、微型液压泵84、智能控制器Ⅲ85的常用型号以实现本实施例，并且其相应的连接方式也为本领域技术人员常用的连接方式，在本实施例中不做具体阐述。

参见图8，进一步的，还可包括遥控器12和叉杆13。操作人员可通过遥控器12分别对所述智能控制器Ⅰ34、智能控制器Ⅱ56、智能控制器Ⅲ85下达控制指令，采用遥控的方式，使得操作人员摆脱与采摘机之间的距离束缚，方便操作人员站于远处观察槟榔树顶端的采摘情况，并及时通过遥控器12下达相应的操作指令；当收集装置6下降至低处时，操作人员可通过叉杆13方便地将收集装置6上的槟榔果及其枝桠取下另行存储。

工作原理为：操作人员将采摘机置于槟榔树底部，通过遥控器12对智能控制器Ⅰ34下达控制指令，智能控制器Ⅰ34控制液压泵32开启，控制流量控制阀33导通升油管35，使得第一液压升降杆21和第二液压升降杆22的活塞杆 24上升，将切割装置5送至槟榔果枝桠处后，关闭所述液压泵32。通过智能控制器Ⅲ85遥控微型液压泵84开启，使得微型液压缸83的活塞杆外伸克服弹簧 82拉力使两侧的环抱爪合拢，将采摘机与槟榔树干固定。接着通过智能控制器Ⅱ56遥控驱动电机55开启，驱动运动小车52沿着环形轨道51移动，带动链式刀具移动至槟榔果枝桠处，将槟榔果枝桠切割断，呈网状爪形结构的收集装置6将掉落的槟榔果枝桠挂钩收集。通过智能控制器Ⅲ85遥控微型液压泵84 工作，使得两侧的环抱爪81张开，解除采摘机与槟榔树干之间的连接关系，通过智能控制器Ⅰ34控制液压泵32在再次开启，控制流量控制阀33导通降油管 36，使得第一液压升降杆21和第二液压升降杆22的活塞杆24下降，将槟榔果及其枝桠送至低处，操作人员利用叉杆13将槟榔果及其枝桠取下另做处理，至此，完成整个槟榔果采摘全过程。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，包括下层支撑板、升降机构、升降驱动装置、上层支撑板、切割装置、收集装置，所述下层支撑板固定设于所述升降机构底部，所述上层支撑板设于所述升降机构顶部，所述升降驱动装置设于所述下层支撑板上，所述升降驱动装置用于驱动所述升降机构上升/下降，所述切割装置设于所述上层支撑板上，所述切割装置包括环形轨道、运动小车、切割件，所述环形轨道固定于所述上层支撑板上，所述运动小车可沿所述环形轨道移动，所述切割件设于所述运动小车顶部，所述收集装置设于所述运动小车侧面。

2.根据权利要求1所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述升降机构包括第一液压升降杆、第二液压升降杆，所述第一液压升降杆的活塞杆末端与所述第二液压升降杆的油缸底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述升降驱动装置包括油箱、液压泵、流量控制阀、智能控制器Ⅰ、所述油箱通过升油管与所述第一液压升降杆、第二液压升降杆的油缸下部连接，所述油箱通过降油管与所述第一液压升降杆、第二液压升降杆的油缸上部连接，所述流量控制阀用于实现所述升油管、降油管的油路切换，所述智能控制器Ⅰ分别与所述液压泵、流量控制阀电连接。

4.根据权利要求1所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述上层支撑板通过吊架设于所述升降机构顶部。

5.根据权利要求3所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述环形轨道上设有锥齿盘，所述运动小车上设有驱动电机、智能控制器Ⅱ，所述智能控制器Ⅱ与所述驱动电机电连接，所述驱动电机的输出端通过齿轮箱与锥齿轮传动连接，所述锥齿轮与所述锥齿盘相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述切割件包括链式刀具，所述驱动电机通过齿轮箱与所述链式刀具传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述环形轨道上设有环形凹槽，所述运动小车下底面设有限位架Ⅰ、限位架Ⅱ，所述限位架Ⅰ与所述环形凹槽卡接，所述限位架Ⅱ与所述环形轨道的底部卡接，所述限位架Ⅰ、限位架Ⅱ上还设有限位滚轮。

8.根据权利要求1所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述收集装置包括若干主弯管、若干横梁、若干侧弯管，所述主弯管的一端固定于所述运动小车侧面，所述主弯管的另一端悬空向上弯曲，所述若干主弯管的中部贯穿所述横梁，所述侧弯管设于所述横梁的两侧端。

9.根据权利要求5所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，还包括中层支撑板，所述中层支撑板固定设于所述升降机构的中部，所述中层支撑板、上层支撑板至少一处设有环抱夹持装置，所述环抱夹持装置包括环抱爪、弹簧、微型液压缸、微型液压泵、智能控制器Ⅲ，所述中层支撑板或上层支撑板的两侧设有转动支架，所述环抱爪与所述转动支架转动连接，所述环抱爪的直线部分通过弹簧、微型液压缸与所述中层支撑板或上层支撑板的侧面连接，所述微型液压泵通过油管与所述微型液压缸连接，所述智能控制器Ⅲ与所述微型液压泵电连接。

10.根据权利要求9所述的一种液压升降式自动槟榔采摘机，其特征在于，所述下层支持板、中层支撑板、上层支撑板、运动小车上设有蓄电池，所述蓄电池为所述液压泵、智能控制器Ⅰ、驱动电机、智能控制器Ⅱ、微型液压泵、智能控制器Ⅲ提供电能。

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