CN111837638A - 一种小型振动采收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型振动采收装置，包括夹持装置和激振装置，所述夹持装置包括夹持头和夹持机架，所述激振装置包括凸轮直线运动机构和电机；所述夹持头连接在夹持机架上，所述夹持机架与凸轮直线运动机构连接，所述凸轮直线运动机构与电机连接；所述电机用于通过凸轮直线运动机构驱动夹持机架上的夹持头做直线往复运动。本发明可适用于室外小型林果振动采收，装置总体分为夹持装置与激振装置；夹持装置夹持结果树枝；激振装置产生激振运动，通过激振装置中的推杆与夹持装置之间的刚性连接，带动夹持装置产生振动，实现振动刚采收；整个机器结构简单，环境适应性强，易于操作。
Description
技术领域
本发明属于林果振动采收领域，具体涉及一种小型振动采收装置。
背景技术
我国是林果生产强国，林果产业的迅猛发展提升了果园机械的市场需求。目前，常用的采收技术多采用机械振动激振果树使果实脱落，其优势在于振动式收获能够快速有效地分离成熟果实，适合大面积、规模化果品生产。但是对于小型林果和生鲜产业来说，其更加注重果实采收的品质而非效率，因此特别是对于小型林果振动采收领域，相关采收机械还较为缺乏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种小型振动采收装置，本小型振动采收装置可适用于室外小型林果振动采收，装置总体分为夹持装置与激振装置；夹持装置夹持结果树枝；激振装置产生激振运动，通过激振装置中的推杆与夹持装置之间的刚性连接，带动夹持装置产生振动，实现振动刚采收；整个机器结构简单，环境适应性强，易于操作。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种小型振动采收装置，包括夹持装置和激振装置，所述夹持装置包括夹持头和夹持机架，所述激振装置包括凸轮直线运动机构和电机；
所述夹持头连接在夹持机架上，所述夹持机架与凸轮直线运动机构连接，所述凸轮直线运动机构与电机连接；所述电机用于通过凸轮直线运动机构驱动夹持机架上的夹持头做直线往复运动。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述凸轮直线运动机构包括凸轮、凸轮外壳、异形推杆和推杆弹簧，所述凸轮位于凸轮外壳内侧且凸轮能在凸轮外壳内旋转，所述凸轮的顶部为多峰多谷均布形状，所述凸轮的顶部表面设有与槽轮滚动配合的导轨，所述异形推杆四周的多根支杆上均转动连接有槽轮和轮，所述轮位于槽轮外侧，所述凸轮外壳上设有与轮滚动配合的导槽，所述导槽的长度延伸方向与夹持头直线往复运动方向一致，所述电机的壳体与凸轮外壳固定连接且电机的输出轴穿过凸轮外壳中部的预留孔且输出轴与凸轮连接，所述电机的输出轴端部连接有轴套，所述推杆弹簧的一端与轴套连接，另一端与异形推杆连接，所述异形推杆中部的推杆与夹持机架连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述凸轮的顶部为三峰三谷均布形状。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述异形推杆四周的多根支杆均通过轴承转动连接有槽轮和轮。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述异形推杆四周的支杆有三个且均匀并间隔分布，所述槽轮、轮和导槽均有三个，三个所述导槽位于凸轮外壳的内壁，且沿着凸轮外壳的内壁均匀并间隔分布。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述推杆弹簧有三个。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述导轨为矩形凸起结构，所述导轨的形状与凸轮顶部的形状一致，所述导轨的底部与凸轮顶部贴合固定连接，所述槽轮为带有槽的滚轮，所述导轨嵌入在所述滚轮上的槽内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述凸轮直线运动机构还包括外壳盖板，所述外壳盖板与凸轮外壳的顶部通过螺栓固定连接，所述外壳盖板的中部设有预留孔，所述异形推杆中部的推杆穿过外壳盖板的预留孔与夹持机架连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述异形推杆中部的推杆顶端设有螺纹，所述夹持机架的中部设有与该螺纹相匹配的螺纹孔，所述异形推杆中部的推杆与夹持机架上的螺纹孔螺纹连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述夹持头包括夹持杆、后部杆件一、后部杆件二、销和预拉弹簧，所述夹持机架的顶端部设有两个相互对称设置的夹持支架和位于两个夹持支架之间的滑动支架，所述滑动支架上设有滑槽和支撑杆，所述滑槽与销的底部滑动连接，所述后部杆件一的中部与支撑杆顶部转动连接，后部杆件一的端部与后部杆件二的一端转动连接，后部杆件二的另一端与销的端部转动连接，所述预拉弹簧的一端与夹持机架的滑动支架固定连接，另一端与后部杆件一的端部固定连接；所述夹持杆有2个，对称设置，每个夹持杆的端部均设有条形槽口，所述销同时穿过2个夹持杆的条形槽口，所述夹持杆为V型，V型的夹持杆靠近折弯的位置与夹持支架的端部转动连接。
本发明的有益效果为：本发明可适用于室外小型林果振动采收，装置总体分为夹持装置与激振装置；夹持装置夹持结果树枝；激振装置产生激振运动，通过激振装置中的推杆与夹持装置之间的刚性连接，带动夹持装置产生振动，实现振动刚采收；整个机器结构简单，环境适应性强，易于操作。本发明采用了凸轮激振，减小了激振装置整体传动构建的质量和体积，整个机器结构简单，环境适应性强，易于操作。果实采收精度高，品质好。
附图说明
图1 是一种小型振动采收装置的结构示意图。
图2 是凸轮直线运动机构隐藏外壳盖板的结构示意图。
图3是凸轮直线运动机构中凸轮与异形推杆配合结构示意图。
图4为凸轮结构示意图。
图5为夹持机架结构示意图。
图6为销结构示意图。
图7为夹持装置的夹持头闭合结构示意图。
图8为夹持装置的夹持头打开结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图1-8对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
一种小型振动采收装置，包括夹持装置和激振装置。如图1所示，所述夹持装置包括夹持头1和夹持机架2，所述激振装置包括凸轮直线运动机构4和电机5。所述夹持头1连接在夹持机架2上，所述夹持机架2与凸轮直线运动机构4连接，所述凸轮直线运动机构4与电机5连接；所述电机5用于通过凸轮直线运动机构4驱动夹持机架2上的夹持头1做直线往复运动。
如图2、图3、图4所示，所述凸轮直线运动机构4包括凸轮10、凸轮外壳6、异形推杆9和推杆弹簧8，所述凸轮10位于凸轮外壳6内侧且凸轮10能在凸轮外壳6内旋转，所述凸轮10的顶部为三峰三谷均布形状，所述凸轮10的顶部表面设有与槽轮11滚动配合的导轨14，所述异形推杆9四周的多根支杆均通过轴承转动连接有槽轮11和轮12，所述轮12位于槽轮11外侧，所述凸轮外壳6上设有与轮12滚动配合的导槽13，所述导槽13的长度延伸方向与夹持头1直线往复运动方向一致，电机壳体与凸轮外壳6通过螺纹螺栓固定连接且电机5的输出轴穿过凸轮外壳6中部的预留孔且输出轴与凸轮10通过销配合连接，所述电机5的输出轴端部固定连接有轴套7，所述推杆弹簧8的一端与轴套7固定连接，另一端与异形推杆9固定连接，所述异形推杆9中部的推杆与夹持机架2固定连接。
所述异形推杆9四周的支杆有三个且均匀并间隔分布，所述推杆弹簧8、槽轮11、轮12和导槽13均有三个，三个导槽13位于凸轮外壳6的内壁，且沿着凸轮外壳6的内壁均匀并间隔分布。
所述导轨14为矩形凸起结构，导轨14的形状与凸轮10顶部的形状一致，所述导轨14的底部与凸轮10顶部贴合固定连接，所述槽轮11为带有槽的滚轮，所述导轨14嵌入在槽轮11上的槽内。
所述凸轮直线运动机构4还包括外壳盖板3，如图1所示，所述外壳盖板3与凸轮外壳6的顶部通过螺栓固定连接，所述外壳盖板3的中部设有预留孔，所述异形推杆9中部的推杆穿过外壳盖板3的预留孔与夹持机架2螺纹连接，具体为：所述异形推杆9中部的推杆顶端设有螺纹15，所述夹持机架2的中部设有与该螺纹15相匹配的螺纹孔25，所述异形推杆9中部的推杆与夹持机架2上的螺纹孔25螺纹连接。
如图5、图6、图7和图8所示，所述夹持头1包括夹持杆24、后部杆件一22、后部杆件二21、销20和预拉弹簧23，所述夹持机架2的顶端部设有两个相互对称设置的夹持支架16和位于两个夹持支架16之间的滑动支架17，所述滑动支架17上设有滑槽18和支撑杆19，所述滑槽18与销20的底部滑动连接，所述后部杆件一22的中部与支撑杆19顶部转动连接，后部杆件一22的端部与后部杆件二21的一端转动连接，后部杆件二21的另一端与销20的端部转动连接，所述预拉弹簧23的一端与夹持机架2的滑动支架17固定连接，另一端与后部杆件一22的端部固定连接；所述夹持杆24有2个，对称设置，每个夹持杆24的端部均设有条形槽口，所述销20同时穿过2个夹持杆24的条形槽口，所述夹持杆24为V型，V型的夹持杆24靠近折弯的位置与夹持支架16的端部转动连接。
具体工作原理为：进行树枝局部振动的林果振动采收时，首先通过夹持装置夹持树枝，具体操作为通过拉动夹持装置的后部杆件一22，后部杆件一22带动后部杆件二21向前推动销20向前运动，销20的运动会使夹持头1绕夹持支架16转动并最终打开。松开夹持装置后部杆件一22后，夹持头1在预拉弹簧23的作用下恢复闭合状态，并由于预拉弹簧23的拉力作用下夹持头1恢复闭合的状态并夹紧树枝。夹持装置与激振装置通过螺纹刚性连接。激振装置的动力源为电机5，电机5主轴与凸轮10（也称作凸轮盘）相连，凸轮10是三峰三谷均布的样式，峰谷之间的高度差即为激振振幅。凸轮10表面有矩形凸起的导轨结构，矩形凸起与带有槽的滚轮可以相互配合，带有槽的滚轮即槽轮11能够沿矩形凸起运动。三个槽轮11由一个异形推杆9连接在一起，保证三个槽轮11沿120°均布，保证三个槽轮11的运动完全一致。槽轮11靠凸轮外壳6的末端配有轮，轮与凸轮外壳6上的导槽13相互配合，保证异形推杆9仅可直线运动。电机5主轴的末端配有一个轴套7，轴套7上有三个预拉弹簧23，预拉弹簧23连接在异形推杆9靠近三个槽轮11附近，预拉弹簧23的目的是为了在激振过程中保证滚轮始终贴合凸轮10上表面进行运动。异形推杆9的推杆上部末端有螺纹，可与夹持装置螺纹相连。电机5外壳外部有预留位置可与其它机构连接。电机5上有电源线，可连接外部电源进行工作。
由上述技术方案可知，本发明采用了凸轮10激振，减小了激振装置整体传动构建的质量和体积，整个机器结构简单，环境适应性强，易于操作。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种小型振动采收装置，包括夹持装置和激振装置，其特征在于：所述夹持装置包括夹持头和夹持机架，所述激振装置包括凸轮直线运动机构和电机；
所述夹持头连接在夹持机架上，所述夹持机架与凸轮直线运动机构连接，所述凸轮直线运动机构与电机连接；所述电机用于通过凸轮直线运动机构驱动夹持机架上的夹持头做直线往复运动。
2.根据权利要求1所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述凸轮直线运动机构包括凸轮、凸轮外壳、异形推杆和推杆弹簧，所述凸轮位于凸轮外壳内侧且凸轮能在凸轮外壳内旋转，所述凸轮的顶部为多峰多谷均布形状，所述凸轮的顶部表面设有与槽轮滚动配合的导轨，所述异形推杆四周的多根支杆上均转动连接有槽轮和轮，所述轮位于槽轮外侧，所述凸轮外壳上设有与轮滚动配合的导槽，所述导槽的长度延伸方向与夹持头直线往复运动方向一致，所述电机的壳体与凸轮外壳固定连接且电机的输出轴穿过凸轮外壳中部的预留孔且输出轴与凸轮连接，所述电机的输出轴端部连接有轴套，所述推杆弹簧的一端与轴套连接，另一端与异形推杆连接，所述异形推杆中部的推杆与夹持机架连接。
3.根据权利要求2所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述凸轮的顶部为三峰三谷均布形状。
4.根据权利要求3所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述异形推杆四周的多根支杆均通过轴承转动连接有槽轮和轮。
5.根据权利要求4所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述异形推杆四周的支杆有三个且均匀并间隔分布，所述槽轮、轮和导槽均有三个，三个所述导槽位于凸轮外壳的内壁，且沿着凸轮外壳的内壁均匀并间隔分布。
6.根据权利要求5所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述推杆弹簧有三个。
7.根据权利要求2所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述导轨为矩形凸起结构，所述导轨的形状与凸轮顶部的形状一致，所述导轨的底部与凸轮顶部贴合固定连接，所述槽轮为带有槽的滚轮，所述导轨嵌入在所述滚轮上的槽内。
8.根据权利要求2所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述凸轮直线运动机构还包括外壳盖板，所述外壳盖板与凸轮外壳的顶部通过螺栓固定连接，所述外壳盖板的中部设有预留孔，所述异形推杆中部的推杆穿过外壳盖板的预留孔与夹持机架连接。
9.根据权利要求4所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述异形推杆中部的推杆顶端设有螺纹，所述夹持机架的中部设有与该螺纹相匹配的螺纹孔，所述异形推杆中部的推杆与夹持机架上的螺纹孔螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的小型振动采收装置，其特征在于：所述夹持头包括夹持杆、后部杆件一、后部杆件二、销和预拉弹簧，所述夹持机架的顶端部设有两个相互对称设置的夹持支架和位于两个夹持支架之间的滑动支架，所述滑动支架上设有滑槽和支撑杆，所述滑槽与销的底部滑动连接，所述后部杆件一的中部与支撑杆顶部转动连接，后部杆件一的端部与后部杆件二的一端转动连接，后部杆件二的另一端与销的端部转动连接，所述预拉弹簧的一端与夹持机架的滑动支架固定连接，另一端与后部杆件一的端部固定连接；所述夹持杆有2个，对称设置，每个夹持杆的端部均设有条形槽口，所述销同时穿过2个夹持杆的条形槽口，所述夹持杆为V型，V型的夹持杆靠近折弯的位置与夹持支架的端部转动连接。
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