CN111869421A - 农作物采摘装置及利用其进行的采摘方法 - Google Patents

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Abstract

农作物采摘装置及利用其进行的采摘方法,所述采摘装置包括采摘箱、安装壳、驱动电机和刀片,采摘箱一端上设置有采摘口,采摘箱与采摘口相对的端部上设置有安装壳,驱动电机的输出轴与刀片连接,刀片在驱动电机输出轴的作用下在安装壳处转动设置,采摘箱的高度自前之后逐渐降低。本发明结构设计合理简单、采摘操作及控制方便,设备成本较低,除可用于红花花卉头采摘之外,还可用于茶叶、菊花、棉花等农作物采摘,采摘效率高,应用范围广泛,具有较好的经济价值。

Description

农作物采摘装置及利用其进行的采摘方法
技术领域
本发明属于农作物采摘技术领域,尤其涉及一种农作物采摘装置及利用其进行的采摘方法。
背景技术
红花是菊科红花的干燥花,夏季花由黄变红时采摘,阴干或晒干即得,性味辛温归心肝经,功效为活血通经、散瘀止痛,临床应用于以下症状:一是血滞经闭、痛经、产后瘀滞腹痛;二是癥瘕积聚;三是胸痹心痛、血瘀腹痛、胁痛;四是瘀滞斑疹色暗;五是回乳、淤阻头痛、眩晕、中风偏瘫等。由于红花具有重要的药用价值,其规模化种植逐渐得到广大药材种植户的青睐。
然而,现有的红花花卉通常通过人工方式采摘,效率低且劳动力成本较高,难以满足当前规模化高效采摘的工作需求。基于上述,本发明提供一种旋切式农作物采摘头,通过对采摘头的结构进行合理性针对设计,并利用负压吸入花卉头的原理,实现红花的花卉头高效采摘,以解决现有技术存在的不足和缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、使用效果好的农作物采摘装置及利用其进行的采摘方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:农作物采摘装置,包括采摘箱、安装壳、驱动电机和刀片,采摘箱一端上设置有采摘口,采摘箱与采摘口相对的端部上设置有安装壳,驱动电机的输出轴与刀片连接,刀片在驱动电机输出轴的作用下在安装壳处转动设置,采摘箱的高度自前之后逐渐降低。
刀片在水平方向转动设置于安装孔下方;刀片端部伸入到采摘箱内,采摘箱的顶面设置有吸收口,刀片的端部位于吸收口下方,吸收口贯穿采摘箱的顶面设置。
采摘口呈喇叭状开口,采摘箱与采摘口相对的端部上连接有后盖板,安装壳装设于后盖板上,安装壳内设有竖直设置的安装套,刀片装配于安装套上,在后盖板上配合刀片设置凹槽,刀片转动设置于凹槽内。
刀片两端均设有刃口,刃口为弧形的坡面;刀片的两个刃口在俯视方向上呈逆时针转向排布。
安装壳纵向截面呈圆形,安装壳内装配有槽轮,且槽轮沿安装壳宽度方向设置;刀片固定连接于槽轮上;安装壳后端设置吸收口。
槽轮包括轮轴,轮轴沿安装壳宽度方向设置,轮轴转动设置于安装壳上;轮轴两端连接轮板,轮板与轮轴固定连接;轮板之间连接有安装板,安装板至少有1个,各个安装板沿轮轴周向均匀分布,刀片连接于轮板上。
刀片边缘处设刀刃,刀刃沿轮轴长度方向设置,各个刀片的刀刃沿逆时针方向分布。
吸收口上连接有负压吸收部,负压吸收部包括抽风机、连接管,连接管装配于吸收口上,连接管末端连接抽风机的吸风口。
采摘箱底面设置底板,底板也覆盖安装壳的底面;底板上设置有V型槽,V型槽的大端临近底板边缘,V型槽的小端临近底板中心,V型槽的大端位于采摘口下方。
利用权利要求上述农作物采摘装置进行的农作物采摘方法,所述方法依次包括如下步骤:
(1)农作物在负压作用下进入到采摘口;
(2)农作物的梗在V型槽的导向下接近刀片;
(3)刀片上的刀刃将连接农作物的梗切断;
(4)农作物在负压作用下进入到收集箱;
(5)重复步骤(1)。
通过以上技术方案,本发明的有益效果为:
相对于现有人工采摘技术,本发明通过机械方式进行采摘,具有效率高、速度快、人工成本低且利于满足批量化快速采摘的市场需求,具有较好的实用价值。
本发明结构设计合理简单、采摘操作及控制方便,设备成本较低,除可用于红花花卉头采摘之外,还可用于茶叶、菊花、棉花等农作物采摘,可以使采摘的作物在刀片旋切的作用下向连接口方向送入,最后通过负压吸入到收集箱进行收集。因此,所述采摘头不仅效率高,而且应用范围广泛,具有较好的经济价值。
本发明通过收集箱的设计,方便用户直接将收集箱携带实施作物采摘,携带方便且使用方便。
本发明所述的采摘箱可以在一定程度上避免因刀片旋转而将剪切物跑向外部的风险,进而利于提高剪切物收集效率,具有较大的市场推广价值。
附图说明
图1为实施例1结构示意图;
图2为实施例1采摘箱结构示意图;
图3为图2俯视图;
图4为图2左视图;
图5为图2仰视图;
图6为图3的A向剖切示意图;
图7为图2右视图;
图8为实施例1刀片安装结构视图;
图9为实施例1刀片刃口结构视图;
图10为实施例2结构示意图;
图11为实施例2采摘箱结构示意图;
图12为图11主视图;
图13为图11仰视图;
图14为图11俯视图;
图15为实施例2刀片安装结构意图;
图16为图15的A向剖切示意图;
图17为槽轮结构意图。
具体实施方式
实施例1,如图1~9所示,农作物采摘装置,包括采摘箱1和负压吸收部,采摘箱1对农作物进行采摘,负压吸收部对采摘来的农作物进行收集。
采摘箱1呈箱体状,采摘箱1的前端开口为采摘口,采摘口呈喇叭状开口,提高对农作物的吸收效率,不易出现卡住农作物的现象。采摘口用于靠近农作物,并将农作物吸入到其中;采摘箱1的侧面外形为直角梯形结构,且该直角梯形结构的上边为梯形斜边,从而利于气流在采摘箱1内流动,从而提高采摘箱1的负压抽吸效果。
采摘箱1的后端上连接有后盖板2,后盖板2与采摘箱1的底面平齐,后盖板2横截面呈半圆形。后盖板2顶部低于采摘箱1顶部。
后盖板2上部装配有安装壳3安装壳3上设有安装槽,安装槽内装配有安装套12,安装套12竖直设置。安装套12转动设置于安装槽内,为了保证安装套12的转动,在安装壳3上设有驱动电机5,驱动电机5的输出轴11与安装套12连接。
为保证手持效果,在安装壳3上设有握柄4,握柄4用于手握,从而手持握柄4实现对采摘箱1的移动。
在工作的时候,驱动电机5的输出轴11转动,驱动电机5的输出轴11带动安装套12转动。
在安装套12上装配有刀片9,刀片9的运动轨迹呈圆形,且该圆形的直径与后盖板2横截面所在圆形的直径相等,刀片9水平设置,从而安装套12在驱动电机5的作用下带动安装套12在水平方向上转动。
刀片9两端均设置有呈坡面的刃口;两个刀片9的刃口开设在俯视方向上呈逆时针转向排布。刃口的设置,一方面利于作物采摘切割,另一方面利于在旋切采摘过程中,将采摘的作物通过弧形坡结构“扫入”到采摘箱1内部,并通过负压吸入到收集箱14,从而利于提高采摘作物吸入效率。如此可以在一定程度上避免因刀片9。旋转而将剪切物跑向外部的风险,进而利于提高剪切物收集效率,具有较大的市场推广价值。
刀片9与安装套12的连接方式为:刀片9的连接中心位置开设有圆孔,圆孔内固连有固定件10。安装套12的下端开设有螺纹孔,所述固定件10上端为螺纹头,固定件10与安装套12之间通过螺纹配合固定连接。
为了保证刀片9的密闭性,防止伤害到工作人员,在后盖板2上设有凹槽,刀片9转动设置于凹槽内,凹槽与采摘箱1连通,采摘箱1与后盖板2横截面中心点之间的最小距离小于后盖板2横截面的半径。刀片9端部可以从凹槽内伸出,并进入到采摘箱1内。
在采摘箱1顶部设置吸收口,吸收口贯穿采摘箱1的顶面设置,负压吸收部与吸收口相连。吸收口位于刀片9转动到采摘箱1内最大距离处的上方,从而,刀片9可以转动到吸收口的正下方,气流通过吸收口从采摘箱1内进入到收集箱14内。刀片9正好可以将采摘箱1内的农作物的梗切断,进而使得农作物进入到吸收口内。
采摘箱1的底部为开口状,后盖板2的凹槽的底部也为开口的,为保证密封,在采摘箱1底部连接有底板8,底板8的端部延伸到后盖板2下方,实现了凹槽的遮盖。底板8与采摘箱1和后盖板2的连接方式为:底板8边缘以及采摘箱1、后盖板2的底部开口边缘处均对应开设有多个螺纹孔,所述底板8通过固定螺钉7安装在采摘箱1与后盖板2的底部。
底板8上设置有V型槽,V型槽的大端临近底板8边缘,V型槽的小端临近底板8中心,V型槽的大端位于采摘口下方,V型槽的小端位于刀片9端部伸入到采摘箱1内后刀片9端部的下方。设置的V型槽可以对农作物的果梗进行导向,同时有利于果梗与刀片9接触。
负压吸收部包括连接套6、连接管20、收集箱14。
吸收口与连接套6连通,连接套6竖直设置且连接套6与所述采摘箱1固定连接为一体结构;在连接套6的内部开设有两个上下连接的锥形孔,且锥形孔的连接端为直径小端,设置的锥形孔有利于气流在连接套6内的流动,同时,可以在连接套6内形成漩涡,持续不断的提供高吸收力。
连接管20连接于连接套6上,连接管20为柔性PV材质,可以伸长也可以任意方向上转动,保证了使用过程中的舒适性。
收集箱14连接于连接管20的末端,在收集箱14内设蓄电池18,蓄电池18与抽风机17通过导线连接,同时,驱动电机5与蓄电池18也通过导线连接,在导线上串联开关,开关设于握柄4上。蓄电池18、抽风机17和驱动电机5均为成熟的现有技术,直接选择市售产品即可。为保证收集箱14的背负,收集箱14前面固定安装有背带19。
收集箱14上设装配槽,抽风机17位于装配槽内,装配槽上设网板16,从而对抽风机17进行保护。收集箱14上设连接口和出风口,连接口与连接管20连接;出风口与抽风机17的抽风口连接,在出风口上设滤网15。
为避免收集物堵塞抽风机17,连接口与出风口位于收集箱14两个相对的侧面上。
工作过程为:按动开关,使得抽风机17和驱动电机5驱动,手持握柄4,使得采摘口靠近农作物,抽风机17在采摘箱1内形成负压,农作物在负压作用下进入到采摘箱1内,农作物的梗进入到V型槽内,并在V型槽的导向下接近刀片9;刀片9在驱动电机5的作用下转动,最终刀片9与农作物的梗切断,农作物在负压作用下通过连接套6、连接管20最终吸入到收集箱14内进行收集。本实施例中,负压吸收部和刀片9相互作用,一方面负压吸收部可以保证农作物朝向连接套6方向伸去,另一方面刀片9与梗接触,实现梗的切断。
本实施例还公开了一种利用上述装置进行的农作物采摘方法,所述方法依次包括如下步骤:
(1)农作物在负压作用下进入到采摘口;使用者手持采摘箱使得采摘口靠近农作物,农作物在负压作用下进入到采摘箱内。
(2)农作物的梗在V型槽的导向下接近刀片;负压带动农作物在采摘箱内移动,从采摘箱前端移动到采摘箱后端,在移动的过程中,V型槽进行了导向,从而降低了农作物被卡的概率,另外,保证了农作物在采摘箱内方向的准确。
(3)刀片上的刀刃将连接农作物的梗切断;刀片在驱动电机的作用下在水平方向上转动,刀片转动的过程中,触碰到农作物,将农作物的梗切断。为保证效果,刀片的转动速度为2000r/min-3000r/min:
(4)农作物在负压作用下进入到收集箱。与梗断开连接的农作物在负压的作用下进入到收集箱内。
(5)重复步骤(1)。
实施例2,如图10~17所示,本实施例与实施例1的不同之处在于:实施例1中刀片在水平方向上转动设置,实施例2中,槽轮在竖直方向上转动,带动其上的刀片转动。
具体为:包括采摘箱,采摘箱用于对农作物进行采摘。
采摘箱1前端设置有采摘口,使用的时候,农作物通过采摘口进入到采摘箱1内。采摘箱1的结构,采摘箱1内部的高度逐渐降低,从而有利于气流在采摘箱1内集中,提高气流作用效果。
采摘箱1后端连接有安装壳3,安装壳3与采摘箱1连通,安装壳3的纵向截面呈圆形,在安装壳3中部设置有槽轮7,且槽轮7沿安装壳3宽度方向设置。槽轮7可以相对于安装壳3转动。
槽轮7包括轮轴21,轮轴21沿安装壳3宽度方向设置,轮轴21转动设置于安装壳3上;轮轴21两端连接轮板23,轮板23与轮轴21固定连接;轮板23之间连接有安装板249,安装板249至少有1个,各个安装板249沿轮轴21周向均匀分布,刀片9连接于轮板23上。刀片9边缘处设刀刃,刀刃沿轮轴21长度方向设置。各个刀片9的刀刃沿逆时针方向分布,从而可以使得采摘的作物在刀片9滚切的作用下向安装壳3后部方向送入,最后通过负压吸入到收集箱13进行收集。
为保证轮轴21的转动,在安装壳3侧部连接有驱动电机5,驱动电机5的输出轴与轮轴21连接。
为保证轮轴21和驱动电机5的安装,在轮轴21两端对称装配有安装轴,其中一个安装轴与驱动电机5连接,另外一个安装轴与安装壳3转动连接。
工作的时候,驱动电机5带动轮轴21转动,轮轴21转动的时候其上的刀片9也转动,刀片9在转动的时候触碰到农作物的梗,最终将农作物的梗切断。
采摘箱1的底部为开口状,安装壳3的底部也为开口的,为保证密封,在采摘箱1底部连接有底板2,底板2的端部延伸到安装壳3下方,实现了安装壳3的遮盖。底板2与采摘箱1和安装壳3的连接方式为:底板2边缘以及采摘箱1、安装壳3的底部开口边缘处均对应开设有多个螺纹孔,所述底板2通过固定螺钉安装在采摘箱1与安装壳3的底部。
底板2上设置有V型槽,V型槽的大端临近底板2边缘,V型槽的小端临近底板2中心,V型槽的大端位于采摘口下方,V型槽的小端位于安装板249下方。设置的V型槽可以对农作物的果梗进行导向,同时有利于果梗与刀片9接触。
安装壳3外表面的中部连接有握柄4,握柄4为L型结构,连接管19的垂直段与采摘箱1顶端的中部位置固定连接,连接管19的水平段与所述吸收口22的轴线方向对齐排布,且连接管19延伸方向与吸收口22开口方向一致。连接管19用于对本采摘箱1的工作进行操作和手持。
安装壳3后部设置有吸收口22,吸收口22上连接有负压吸收部,负压吸收部包括抽风机16、连接管19,连接管19装配于吸收口22上,连接管19末端连接抽风机16的吸风口。
负压吸收部包括连接管19、收集箱13。
吸收口22与连接管19连接,连接管19为柔性PV材质,可以伸长也可以任意方向上转动,保证了使用过程中的舒适性。
收集箱13连接于连接管19的末端,在收集箱13内设蓄电池17,蓄电池17与抽风机16通过第一导线连接,同时,驱动电机5与蓄电池17通过第二导线连接,在第一导线和第二导线上分别串联风机开关和切断开关,风机开关和切断开关均设于握柄4上。
蓄电池17、抽风机16和驱动电机5均为成熟的现有技术,直接选择市售产品即可。为保证收集箱13的背负,收集箱13前面固定安装有背带18。
收集箱13上设装配槽,抽风机16位于装配槽内,装配槽上设网板15,从而对抽风机16进行保护。收集箱13上设连接口和出风口,连接口与连接管19连接;出风口与抽风机16的抽风口连接,在出风口上设滤网14。
为避免收集物堵塞抽风机16,连接口与出风口位于收集箱13两个相对的侧面上。
工作过程为:按动风机开关,使得抽风机16工作,手持握柄4,使得采摘口靠近农作物,抽风机16在采摘箱1内形成负压,农作物在负压作用下进入到采摘箱1内,农作物的梗进入到V型槽内,此时,按动切断开关,驱动电机5带动槽轮7转动,刀片9在槽轮7的作用下转动,刀片9与农作物的梗接触,并将农作物的梗切断,松开切断开关,驱动电机5停止工作;被切下的农作物在负压作用下通过连接套、连接管19最终吸入到收集箱13内进行收集。本实施例中,负压吸收部和刀片9相互作用,一方面负压吸收部可以保证农作物朝向连接套方向伸去,另一方面刀片9与梗接触,实现梗的切断。与此同时,接近另外一个农作物,农作物的梗进入到V型槽后,再次按下切断开关,农作物的梗被切断后,再此松开切断开关,依次重复,直到农作物被全部采摘。
本发明结构设计合理简单、采摘操作及控制方便,设备成本较低,除可用于红花花卉头采摘之外,还可用于茶叶、菊花、棉花等农作物采摘,采摘效率高,应用范围广泛,具有较好的经济价值。
本实施例还公开了一种利用上述装置进行的农作物采摘方法,所述方法依次包括如下步骤:
(1)农作物在负压作用下进入到采摘口;使用者手持采摘箱使得采摘口靠近农作物,农作物在负压作用下进入到采摘箱内。
(2)农作物的梗在V型槽的导向下接近刀片;负压带动农作物在采摘箱内移动,从采摘箱前端移动到采摘箱后端,在移动的过程中,V型槽进行了导向,从而降低了农作物被卡的概率,另外,保证了农作物在采摘箱内方向的准确。
(3)按下切断开关,使得驱动电机带动刀片转动;
(4)刀片上的刀刃将连接农作物的梗切断;槽轮在驱动电机的作用下在安装壳内转动,带动刀片转动,当刀片在移动的过程中,触碰到农作物,以滚切的形式,将农作物的梗切断。为保证效果,刀片的转动速度为2000r/min-3000r/min,这样保证快速转动,将农作物切割下来,并向后推送,不会伤害到农作物:
(5)松开切断开关,驱动电机与蓄电池断开连接;
(6)农作物在负压作用下进入到收集箱。与梗断开连接的农作物在负压的作用下进入到收集箱内。
(7)重复步骤(1),直至完成农作物的采摘。
本发明所述的方法可以实习农作物的采摘,步骤紧凑,实现方便,农作物不易出现被卡的现象,采摘效率高,同时不易伤害到农作物。

Claims (10)

1.农作物采摘装置,其特征在于:包括采摘箱、安装壳、驱动电机和刀片,采摘箱一端上设置有采摘口,采摘箱与采摘口相对的端部上设置有安装壳,驱动电机的输出轴与刀片连接,刀片在驱动电机输出轴的作用下在安装壳处转动设置,采摘箱的高度自前之后逐渐降低。
2.如权利要求1所述的农作物采摘装置,其特征在于:刀片在水平方向转动设置于安装孔下方;刀片端部伸入到采摘箱内,采摘箱的顶面设置有吸收口,刀片的端部位于吸收口下方,吸收口贯穿采摘箱的顶面设置。
3.如权利要求2所述的农作物采摘装置,其特征在于:采摘箱与采摘口相对的端部上连接有后盖板,安装壳装设于后盖板上,安装壳内设有竖直设置的安装套,刀片装配于安装套上,在后盖板上配合刀片设置凹槽,刀片转动设置于凹槽内。
4.如权利要求3所述的农作物采摘装置,其特征在于:刀片两端均设有刃口,刃口为弧形的坡面;刀片的两个刃口在俯视方向上呈逆时针转向排布。
5.如权利要求1所述的农作物采摘装置,其特征在于:安装壳纵向截面呈圆形,安装壳内装配有槽轮,且槽轮沿安装壳宽度方向设置;刀片固定连接于槽轮上;安装壳后端设置吸收口。
6.如权利要求5所述的农作物采摘装置,其特征在于:槽轮包括轮轴,轮轴沿安装壳宽度方向设置,轮轴转动设置于安装壳上;轮轴两端连接轮板,轮板与轮轴固定连接;轮板之间连接有安装板,安装板至少有1个,各个安装板沿轮轴周向均匀分布,刀片连接于轮板上。
7.如权利要求6所述的农作物采摘装置,其特征在于:刀片边缘处设刀刃,刀刃沿轮轴长度方向设置,各个刀片的刀刃沿逆时针方向分布。
8.如权利要求2至7任意一项所述的农作物采摘装置,其特征在于:吸收口上连接有负压吸收部,负压吸收部包括抽风机、连接管,连接管装配于吸收口上,连接管末端连接抽风机的吸风口。
9.如权利要求8所述的农作物采摘装置,其特征在于:采摘箱底面设置底板,底板也覆盖安装壳的底面;底板上设置有V型槽,V型槽的大端临近底板边缘,V型槽的小端临近底板中心,V型槽的大端位于采摘口下方。
10.利用权利要求9所述的农作物采摘装置进行的农作物采摘方法,其特征在于:所述方法依次包括如下步骤:
(1)农作物在负压作用下进入到采摘口;
(2)农作物的梗在V型槽的导向下接近刀片;
(3)刀片上的刀刃将连接农作物的梗切断;
(4)农作物在负压作用下进入到收集箱;
(5)重复步骤(1)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112425369A (zh) * 2020-12-02 2021-03-02 云南农业大学 一种咖啡鲜果采收装置
CN114616981A (zh) * 2022-04-24 2022-06-14 安徽工程大学 一种便携式负压梅花采摘装置及其使用方法

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