CN111771539B - 一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，包括安装于机架上的升降台、支撑臂和采摘头，所述升降台上装有旋转台，所述旋转台上有支撑臂，所述支撑臂可通过旋转台在升降台上转动，所述支撑臂上有大圆盘、摆杆，所述大圆盘可在支撑臂上转动，所述大圆盘的上方设置小凸轮、棘轮制动杆件、棘轮和棘爪，所述小凸轮上表面沿边缘处开设有槽，可使棘轮制动杆件按照小凸轮上槽的轨迹运动，以实现棘轮转动。本发明通过凸轮摆杆机构实现采摘装置的左右振动，对油茶树进行拍打，以实现油茶果的采摘。通过调节凸轮操纵的棘爪来实现棘轮的转动，以此改变棘轮上的小凸台与大圆盘中心的距离，来实现不同的振幅，提高了油茶果采摘的效率。

Description

一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置
技术领域
本发明涉及一种油茶果采摘装置，特别涉及一种可调振幅的振动式采摘装置，属于林业收获机械技术领域。
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，与油橄榄、油棕、椰子被誉为世界四大木本油料植物。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，随之而来的就是油茶果的采摘问题。目前我国油茶果的采摘主要以手工采摘为主，采摘困难、劳动强度大，且较高位置的油茶果采摘存在一定的安全隐患。为了解决油茶果的采摘问题，近年来油茶果机械采摘方式的研究有了很大的进步，但是现有的油茶果采摘设备大多采摘效率低下，无法满足种植户的采摘需求。设计一种结构简单，适应于丘陵地区作业，效率高的油茶果采摘装备成为了大势所趋。
发明内容
本发明提供一种可调振幅的振动式采摘装置，可以有效地解决传统的人工采摘油茶果效率低、劳动强度大的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，包括安装于机架上的升降台、支撑臂和采摘头，所述升降台上装有旋转台，所述旋转台上有支撑臂，所述支撑臂可通过旋转台在升降台上转动，所述支撑臂上有大圆盘、摆杆，所述大圆盘可在支撑臂上转动，所述支撑臂和摆杆通过圆柱销五连接，所述大圆盘的上方是小凸轮、棘轮制动杆件、棘轮和棘爪，所述大圆盘和棘轮通过圆柱销四连接，所述大圆盘和棘轮制动杆件通过圆柱销三连接，所述大圆盘和小凸轮通过圆柱销二连接，所述棘轮制动杆件和棘爪通过圆柱销六连接，所述棘轮制动杆件和小凸轮通过圆柱销一连接，所述棘轮和摆杆通过棘轮上的小凸台连接，所述棘轮制动杆件与棘轮啮合，所述小凸轮上表面沿边缘处开设有槽，所述圆柱销一位于槽内，可使棘轮制动杆件按照小凸轮上槽的轨迹运动，以实现棘轮转动，所述棘爪与棘轮的外齿啮合，可以推动棘轮一下转动一个齿；所述摆杆的一端和伸缩杆连接，所述伸缩杆的一端与采摘头连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述棘轮的转轴位于大圆盘的R/2处。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑臂和摆杆连接方式为铰接，所述大圆盘和棘轮连接方式为铰接，所述大圆盘和棘轮制动杆件连接方式为铰接，所述大圆盘和小凸轮连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件和棘爪连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件和小凸轮连接方式为铰接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述棘轮制动杆件与棘轮啮合方式可防止棘轮顺时针转动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摆杆上开有U型槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述U型槽的长度大于大圆盘的直径，所述小凸台置于该U型槽中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降台通过液压杆进行控制。
作为本发明的一种优选技术方案，所述采摘头由采摘头弧形机架、液压杆一、液压杆二、夹杆一、夹杆二、V型杆一、V型杆二组成，所述夹杆一和采摘头弧形机架通过圆柱销九连接，所述夹杆二和采摘头弧形机架通过圆柱销十连接，所述V型杆一、V型杆二固定在采摘头弧形机架上，所述液压杆一与采摘头弧形机架通过圆柱销八连接，所述液压杆一与夹杆一通过圆柱销七连接，所述液压杆二与采摘头弧形机架通过圆柱销十一，所述液压杆二与夹杆二通过圆柱销十二连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹杆一、夹杆二、V型杆一、V型杆二均套上橡胶套。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摆杆的一端和伸缩杆通过焊接进行连接，所述伸缩杆的一端与采摘头通过焊接进行连接。
本发明所达到的有益效果是：该种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，通过液压控制升降台实现采摘装置的上下移动，凸轮摆杆机构实现采摘装置的左右振动，对油茶树进行拍打，以实现油茶果的采摘。通过调节电机的转速来调节采摘装置振动的频率，通过调节凸轮操纵的棘爪来实现棘轮的转动，以此改变棘轮上的小凸台与大圆盘中心的距离，来实现不同的振幅，提高了油茶果采摘的效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的升降台结构示意图；
图3是本发明的凸轮操纵的棘轮爪结构示意图；
图4是本发明的采摘头结构示意图；
图中：1、升降台；1-1、上面板；1-2、支撑杆；1-3、液压杆；1-4、下面板；1-5、转轴；2、支撑臂；3、旋转台；4、大圆盘；5、圆柱销一；6、小凸轮；7、圆柱销二；8、棘轮制动杆件；9、圆柱销三；10、棘轮；11、小凸台；12、圆柱销四；13、采摘头；14、伸缩杆；15、圆柱销五；16、摆杆；17、棘爪；18、圆柱销六；19、U型槽；13-1、圆柱销七；13-2、液压杆一；13-3、圆柱销八；13-4、采摘头弧形机架；13-5、圆柱销九；13-6、夹杆一；13-7、V型杆一；13-8、V型杆二；13-9、夹杆二；13-10、圆柱销十；13-11、圆柱销十一；13-12、液压杆二；13-13、圆柱销十二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，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。
实施例1
如图1-4所示，本发明一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，包括安装于机架上的升降台1、支撑臂2和采摘头13，升降台1上装有旋转台3，旋转台3上有支撑臂2，支撑臂2可通过旋转台3在升降台1上转动，支撑臂2上有大圆盘4、摆杆16，大圆盘4可在支撑臂2上转动，支撑臂2和摆杆16通过圆柱销五15连接，大圆盘4的上方是小凸轮6、棘轮制动杆件8、棘轮10和棘爪17，大圆盘4和棘轮10通过圆柱销四12连接，大圆盘4和棘轮制动杆件8通过圆柱销三9连接，大圆盘4和小凸轮6通过圆柱销二7连接，棘轮制动杆件8和棘爪17通过圆柱销六18连接，棘轮制动杆件8和小凸轮6通过圆柱销一5连接，棘轮10和摆杆16通过棘轮上的小凸台11连接；棘轮制动杆件8与棘轮10啮合，小凸轮6上表面沿边缘处开设有槽，圆柱销一5位于槽内，可使棘轮制动杆件8按照小凸轮上槽的轨迹运动，以实现棘轮10转动，棘爪17与棘轮10的外齿啮合，可以推动棘轮10一下转动一个齿；摆杆16的一端和伸缩杆14连接，伸缩杆14的一端与采摘头13连接。
进一步的，所述棘轮10的转轴位于大圆盘4的R/2处，可以大范围的调节振动幅值。
进一步的，所述支撑臂2和摆杆16连接方式为铰接，所述大圆盘4和棘轮10连接方式为铰接，所述大圆盘4和棘轮制动杆件8连接方式为铰接，所述大圆盘4和小凸轮6连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件8和棘爪17连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件8和小凸轮6连接方式为铰接，保证了各构件运动的稳定性。
进一步的，所述棘轮制动杆件8与棘轮10啮合方式可防止棘轮10顺时针转动。
进一步的，所述摆杆16上开有U型槽19，为了与小凸台11配合，实现摆杆16的摆动。
进一步的，所述U型槽19的长度大于大圆盘4的直径，小凸台11置于该U型槽19中，可以将大圆盘4的转动转化为摆杆16的摆动。
进一步的，所述升降台1通过液压杆1-3进行控制，方便实现采摘装置的上下移动。
进一步的，采摘头13由采摘头弧形机架13-4、液压杆一13-2、液压杆二13-12、夹杆一13-6、夹杆二13-9、V型杆一13-7、V型杆二13-8组成，夹杆一13-6和采摘头弧形机架13-4通过圆柱销九13-5连接，夹杆二13-9和采摘头弧形机架13-4通过圆柱销十13-10连接，V型杆一13-7、V型杆二13-8固定在采摘头弧形机架13-4上，液压杆一13-2与采摘头弧形机架13-4通过圆柱销八13-3连接，液压杆一13-2与夹杆一13-6通过圆柱销七13-1连接，液压杆二13-12与采摘头弧形机架13-4通过圆柱销十一13-11，液压杆二13-12与夹杆二13-9通过圆柱销十二13-13连接，保证各个构件能够稳定的发生相对运动，使采摘头能稳定地对树进行夹紧。
进一步的，所述夹杆一13-6、夹杆二13-9、V型杆一13-7、V型杆二13-8均套上橡胶套，防止振动过程中对树干产生损害，对树干起到保护作用。
进一步的，所述摆杆16的一端和伸缩杆14通过焊接进行连接，伸缩杆14的一端与采摘头13通过焊接进行连接，增加了采摘装置的稳定性。
具体时，采摘装置工作时，先通过调节安装于机架上的升降台1使采摘头13达到合适的采摘高度，调节旋转台3使支撑臂2转动合适的采摘角度，旋转小凸轮6带动棘轮制动杆件8绕圆柱销六18转动，带动棘爪17插入棘轮10的下一个齿，每当小凸轮6转一圈，棘轮10转动一个齿，来改变棘轮上的小凸台11和大圆盘4转动中心的距离，以此实现调节振幅的功能，通过调节伸缩杆14使V型杆一13-7、V型杆二13-8夹紧油茶树的主干，再通过调节液压杆一13-2、液压杆二13-12使夹杆一13-6、夹杆二13-9夹紧油茶树的侧枝，实现采摘头13夹紧油茶树，通过大圆盘4的转动带动摆杆16的摆动，实现对油茶树进行振动，采摘装置停止工作时，通过调节液压杆一13-2、液压杆二13-12使夹杆一13-6、夹杆二13-9松开油茶树的侧枝，通过调节伸缩杆14使采摘头13离开油茶树。
该种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，通过液压控制升降台实现采摘装置的上下移动，凸轮摆杆机构实现采摘装置的左右振动，对油茶树进行拍打，以实现油茶果的采摘。通过调节电机的转速来调节采摘装置振动的频率，通过调节凸轮操纵的棘爪来实现棘轮的转动，以此改变棘轮上的小凸台与大圆盘中心的距离，来实现不同的振幅，提高了油茶果采摘的效率。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，包括安装于机架上的升降台（1）、支撑臂（2）和采摘头（13），其特征在于，所述升降台（1）上装有旋转台（3），所述旋转台（3）上有支撑臂（2），所述支撑臂（2）可通过旋转台（3）在升降台（1）上转动，所述支撑臂（2）上有大圆盘（4）、摆杆（16），所述大圆盘（4）可在支撑臂（2）上转动，所述支撑臂（2）和摆杆（16）通过圆柱销五（15）连接，所述大圆盘（4）的上方设有小凸轮（6）、棘轮制动杆件（8）、棘轮（10）和棘爪（17），所述大圆盘（4）和棘轮（10）通过圆柱销四（12）连接，所述大圆盘（4）和棘轮制动杆件（8）通过圆柱销三（9）连接，所述大圆盘（4）和小凸轮（6）通过圆柱销二（7）连接，所述棘轮制动杆件（8）和棘爪（17）通过圆柱销（18）连接，所述棘轮制动杆件（8）和小凸轮（6）通过圆柱销一（5）连接，所述棘轮（10）和摆杆（16）通过棘轮上的小凸台（11）连接，所述摆杆（16）上开有条形槽（19），所述条形槽的长度大于大圆盘（4）的直径，所述小凸台（11）置于所述条形槽（19）中；所述棘轮制动杆件（8）与棘轮（10）啮合，所述小凸轮（6）上表面沿边缘处开设有槽，所述圆柱销一（5）位于槽内，可使棘轮制动杆件（8）按照小凸轮上槽的轨迹运动，以实现棘轮（10）转动，所述棘爪（17）与棘轮（10）的外齿啮合，可以推动棘轮（10）一下转动一个齿；通过调节凸轮操纵的棘轮的棘爪来实现棘轮的转动，以此改变棘轮上的小凸台与大圆盘的中心的距离，来实现不同的振幅；所述摆杆（16）的一端和伸缩杆（14）连接，所述伸缩杆（14）的一端与采摘头（13）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述棘轮（10）的转轴位于大圆盘（4）的R/2处。
3.根据权利要求1所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述支撑臂（2）和摆杆（16）连接方式为铰接，所述大圆盘（4）和棘轮（10）连接方式为铰接，所述大圆盘（4）和棘轮制动杆件（8）连接方式为铰接，所述大圆盘（4）和小凸轮（6）连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件（8）和棘爪（17）连接方式为铰接，所述棘轮制动杆件（8）和小凸轮（6）连接方式为铰接。
4.根据权利要求1所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述棘轮制动杆件（8）与棘轮（10）啮合方式可防止棘轮（10）顺时针转动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述升降台（1）通过液压杆（1-3）进行控制。
6.根据权利要求5所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述采摘头（13）由采摘头弧形机架（13-4）、液压杆一（13-2）、液压杆二（13-12）、夹杆一（13-6）、夹杆二（13-9）、V型杆一（13-7）、V型杆二（13-8）组成，所述夹杆一（13-6）和采摘头弧形机架（13-4）通过圆柱销九（13-5）连接，所述夹杆二（13-9）和采摘头弧形机架（13-4）通过圆柱销十（13-10）连接，所述V型杆一（13-7）、V型杆二（13-8）固定在采摘头弧形机架（13-4）上，所述液压杆一（13-2）与采摘头弧形机架（13-4）通过圆柱销八（13-3）连接，所述液压杆一（13-2）与夹杆一（13-6）通过圆柱销七（13-1）连接，所述液压杆二（13-12）与采摘头弧形机架（13-4）通过圆柱销十一（13-11）连接，所述液压杆二（13-12）与夹杆二（13-9）通过圆柱销十二（13-13）连接。
7.根据权利要求6所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述夹杆一（13-6）、夹杆二（13-9）、V型杆一（13-7）、V型杆二（13-8）均套上橡胶套。
8.根据权利要求7所述的一种可调振幅的振动式油茶果采摘装置，其特征在于，所述摆杆（16）的一端和伸缩杆（14）通过焊接进行连接，所述伸缩杆（14）的一端与采摘头（13）通过焊接进行连接。
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