CN113228937A - 一种果实采收一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果实采收一体机，包括移动平台、捡拾机构和抱夹振动机构；捡拾机构和抱夹振动机构均安装在移动平台上，抱夹振动机构包括调节臂组件、框架、抱夹组件和振动组件，调节臂的一端连接移动平台，另一端连接框架，振动组件包括旋转驱动器、第一转轴、第一偏心块和第二偏心块，旋转驱动器驱动第一转轴旋转，第一偏心块和第二偏心块均可调节的安装在第一转轴上且第一偏心块和第二偏心块的质心偏离第一转轴；本发明果实采收一体机在振动组件中设置了两个偏心块，用户可以根据果树的粗壮程度来调节第一偏心块和第二偏心块的相对位置，使得抱夹振动机构的振动幅度与果实的粗壮程度相适应，既能获得良好的落果效果也能降低对果树的伤害。

Description

一种果实采收一体机
技术领域
本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种果实采收一体机。
背景技术
为了高效采集一些生长在树木上的果实(例如核桃)，现有技术中常常利用摇晃、振动等手段将成熟的果实从树上振落，之后再使用具有捡拾功能的机械自动收集掉落的果实。例如申请人在申请号为201610834765.4的中国专利《一种果实捡拾机》中公开了一种具有捡拾和分离功能的机械设备，不过这一设备仅仅具有捡拾功能，在使用时必须配合其他摇振机械一同使用，不够方便。现有技术中虽然已经存在能够摇晃树木的设备，但是这类设备对树木的振动力度和幅度是固定的，仅仅适用于同一批尺寸类似的树木；如果果园内存在很多树龄不同的树木(不同树龄的树木粗壮程度不同)，现有技术的振动设备可能会损伤较细的树木，另一方面也会对较为粗壮的树木难以起到很好的落果效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中缺乏果实采收一体机，同时现有技术中的振动机械对树木的振动力度和幅度不可调节，使用不便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种果实采收一体机，包括移动平台、捡拾机构和抱夹振动机构；
捡拾机构和抱夹振动机构均安装在移动平台上，移动平台上还安装液压泵、传动系统和驾驶室等结构；捡拾机构用于捡拾掉落在地面上的果实、树枝和树叶并将果实从中分离出来，捡拾机构的具体组成和工作原理已经在申请人之前的专利《一种果实捡拾机》(201610834765.4)中公开；
抱夹振动机构包括调节臂组件、框架、抱夹组件和振动组件，调节臂的一端连接移动平台，另一端连接框架，抱夹组件和振动组件均安装在框架上；振动组件包括旋转驱动器、第一转轴、第一偏心块和第二偏心块，旋转驱动器驱动第一转轴旋转，第一偏心块和第二偏心块均可调节的安装在第一转轴上且第一偏心块和第二偏心块的质心偏离第一转轴；
抱夹振动机构在工作时由抱夹组件紧紧抱住树木，然后旋转驱动器驱动第一转轴、第一偏心块和第二偏心块旋转，由于第一偏心块和第二偏心块的质心偏离第一转轴，旋转的第一偏心块和第二偏心块将引起整个抱夹振动机构振动，进而带动树木振动，实现振落果实的效果。在本发明中，第一偏心块和第二偏心块的位置是可以调节的，具体的位置调节是指第一偏心块和第二偏心块能够围绕第一转轴旋转，当第一偏心块和第二偏心块关于第一转轴对称时，第一偏心块和第二偏心块的整体质心就会与第一转轴重合，此时整个抱夹振动机构几乎不发生振动；通过旋转第一偏心块或第二偏心块，使得第一偏心块的质心和第二偏心块的质心逐渐靠近，整个抱夹振动机构的振动幅度也会逐渐增大，当第一偏心块的质心和第二偏心块的质心完全重合时，抱夹振动机构的振动幅度达到最大；利用这一点，本发明的果实采收一体机在应用时，用户可以根据果树的粗壮程度来调节第一偏心块和第二偏心块的相对位置，使得抱夹振动机构的振动幅度与果实的粗壮程度相适应，既能获得良好的落果效果也能降低对果树的伤害。
进一步的，所述第一偏心块和第二偏心块均为半圆形，所述第一偏心块和第二偏心块的圆心处设置有圆孔，第一偏心块和第二偏心块通过圆孔套在第一转轴上，第一偏心块通过锁定杆锁定，第二偏心块也通过锁定杆锁定。在需要调节时，用户可以对第一偏心块的锁定杆或者第二偏心块的锁定杆进行解锁，然后对应的旋转第一偏心块或者第二偏心块的位置。
前述的将第一偏心块和第二偏心块都通过锁定杆锁定的技术方案在实际应用中有一些不便之处，那就是第一偏心块和第二偏心块的调节必须人工手动操作，如果果园内的果树粗壮程度不一(某些果园内树龄不统一，较容易出现果树粗壮程度不一的情况)，那么驾驶员需要频繁的下车调整第一偏心块或者第二偏心块，影响工作效率；为此本发明还提供了一种能够自动调节第二偏心块的技术方案，具体是：第二偏心块不再采用锁定杆锁定，所述振动组件还包括所述第二转轴、销轴和直线驱动器；所述第一转轴的内部中空，第一转轴的表面设置有螺旋槽，第二偏心块上设置有径向的销轴孔，第二转轴位于第一转轴内部并且与第一转轴同轴，销轴穿过第二偏心块上的销轴孔和第一转轴表面的螺旋槽并与第二转轴连接，第二转轴的末端连接直线驱动器的伸缩杆；直线驱动器能够驱动第二转轴、销轴和第二偏心块沿着第一转轴的轴向前后运动，由于销轴位于第一转轴表面的螺旋槽内，销轴的前后运动也会导致第二偏心块围绕第一转轴旋转；因此，驾驶员只需要在驾驶室内控制直线驱动器的伸缩程度即可控制第二偏心块旋转特定的角度，进而调节整个抱夹振动机构的振动幅度。
进一步的，所述振动组件还包括联轴器，所述联轴器包括套管、端盖、轴承和挡环，挡环、轴承和端盖安装在套管的一端，第二转轴与轴承的内环连接，套管的另一端与直线驱动器的伸缩杆连接；联轴器的作用在于实现第二转轴与直线驱动器的伸缩杆之间的相对旋转，第二转轴在工作过程中会随着第一转轴旋转，但是直线驱动器的伸缩杆不宜旋转。
进一步的，所述直线驱动器为第一液压缸。
进一步的，所述抱夹组件包括两个夹杆和两个第二液压缸，所述框架上设置有两个支撑座，两个夹杆的中部分别与两个支撑座铰接，两个第二液压缸的主体与框架铰接，两个第二液压缸的伸缩杆分别与两个夹杆的尾部铰接，所述两个夹杆的头部均设置有柔软的垫层；两个第二液压缸能够控制两个夹杆旋转，使得两个夹杆实现对果树的夹紧和放松，柔软的垫层用于保护果树，减少抱夹对果树的树皮产生伤害。
进一步的，所述旋转驱动器为液压马达。
进一步的，所述调节臂组件包括三个大臂和三个第三液压缸，三个大臂依次铰接，三个第三液压缸分别驱动三个大臂；整个调节臂组件用于控制抱夹组件在空中的位置，方便驾驶员夹住果树最恰当的位置。
有益效果：(1)本发明果实采收一体机在振动组件中设置了两个偏心块，用户可以根据果树的粗壮程度来调节第一偏心块和第二偏心块的相对位置，使得抱夹振动机构的振动幅度与果实的粗壮程度相适应，既能获得良好的落果效果也能降低对果树的伤害。(2)本发明果实采收一体机将抱夹振动机构和捡拾机构整合至同一个移动平台上，实现了采收一体化，一个工人即可驾驶设备完成摘果和收集工作，采收效率高。(3)本发明果实采收一体机在第一转轴内设置第二转轴和销钉，利用直线驱动器驱动第二转轴和销钉配合螺旋槽实现了第二偏心块的自动旋转，驾驶员只需要在驾驶室内控制直线驱动器的伸缩程度即可控制第二偏心块旋转特定的角度，进而调节整个抱夹振动机构的振动幅度，提高了工作效率。
附图说明
图1是实施例1果实采收一体机的主视图。
图2是实施例1中抱夹振动机构的俯视图(隐藏调节臂组件)。
图3是实施例1中抱夹振动机构的俯视图(隐藏调节臂组件和部分框架)。
图4是图2的A-A剖面图。
图5是实施例2中抱夹振动结构的剖面图(隐藏调节臂组件)。
图6是图5的A放大图。
图7是图6的B放大图。
图8是实施例2中第一转轴的零件图。
其中：100、移动平台；200、捡拾机构；300、抱夹振动机构；310、调节臂组件；311、大臂；312、第三液压缸；320、框架；330、抱夹组件；331、夹杆；331a垫层；332、第二液压缸；340、振动组件；341、液压马达；342、第一转轴；342a、螺旋槽；343、第一偏心块；344、第二偏心块；345、第二转轴；346、销轴；347、第一液压缸；348、联轴器；348a、套管；348b、端盖；348c、轴承；348d、挡环。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的果实采收一体机包括移动平台100、捡拾机构200和抱夹振动机构300；
捡拾机构200和抱夹振动机构300均安装在移动平台100上，移动平台100上还安装液压泵、传动系统和驾驶室等结构；捡拾机构200用于捡拾掉落在地面上的果实、树枝和树叶并将果实从中分离出来，捡拾机构200的具体组成和工作原理已经在专利《一种果实捡拾机》中公开；
抱夹振动机构300包括调节臂组件310、框架320、抱夹组件330和振动组件340，调节臂组件310包括三个大臂311和三个第三液压缸312，三个大臂311依次铰接，三个第三液压缸312分别驱动三个大臂311，抱夹组件330安装在调节臂组件310的末端，整个调节臂组件310用于控制抱夹组件330在空中的位置；
如图2所示，抱夹组件330包括两个夹杆331和两个第二液压缸332，框架320上设置有两个支撑座，两个夹杆331的中部分别与两个支撑座铰接，两个第二液压缸332的主体与框架320铰接，两个第二液压缸332的伸缩杆分别与两个夹杆331的尾部铰接，两个夹杆331的头部均设置有柔软的垫层331a；
如图3和图4所示，振动组件340包括液压马达341、第一转轴342、第一偏心块343和第二偏心块344，液压马达341驱动第一转轴342旋转，第一偏心块343和第二偏心块344均为半圆形，所述第一偏心块343和第二偏心块344的圆心处设置有圆孔，第一偏心块343和第二偏心块344通过圆孔套在第一转轴342上，第一偏心块343通过锁定杆锁定，第二偏心块344也通过锁定杆锁定，很显然，第一偏心块343和第二偏心块344的质心偏离第一转轴342；
本实施例采收一体机的基本工作流程是：
(1)驾驶员驾驶整个设备行驶至果树附近，通过调节臂组件310控制两个夹杆331到达果树树干的两侧；
(2)如图2所示的第二液压缸332启动，控制两个夹杆331夹紧果树；
(3)液压马达341启动，液压马达341驱动第一转轴342、第一偏心块343和第二偏心块344旋转，由于第一偏心块343和第二偏心块344的质心偏离第一转轴342，旋转的第一偏心块343和第二偏心块344将引起整个抱夹振动机构300振动，进而带动果树振动，使得果实落下；
(4)驾驶员操控整个设备，利用捡拾机构200拾取地面上的果实。
本实施例的果实采收一体机在应用时，用户可以根据果树的粗壮程度来调节第一偏心块343和第二偏心块344的相对位置，使得抱夹振动机构300的振动幅度与果实的粗壮程度相适应，既能获得良好的落果效果也能降低对果树的伤害。
实施例2
如图4至图7所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅仅在于振动组件340，在本实施例中，第二偏心块344不再采用锁定杆锁定，振动组件340还包括所述第二转轴345、销轴346、第一液压缸347和联轴器348；第一转轴342的内部中空并且第一转轴342的表面设置有如图8所示的螺旋槽342a，第二偏心块344上设置有径向的销轴孔，第二转轴345位于第一转轴342内部并且与第一转轴342同轴，销轴346穿过第二偏心块344上的销轴孔和第一转轴342表面的螺旋槽342a并与第二转轴345连接；联轴器348包括套管348a、端盖348b、轴承348c和挡环348d，挡环348d、轴承348c和端盖348b安装在套管348a的一端，第二转轴345的末端与轴承348c的内环连接，套管348a的另一端与第一液压缸347的伸缩杆连接；
在本实施例中，第一液压缸347能够驱动第二转轴345、销轴346和第二偏心块344沿着第一转轴342的轴向前后运动，由于销轴346位于第一转轴342表面的螺旋槽342a内，销轴346的前后运动也会导致第二偏心块344围绕第一转轴342旋转；因此，驾驶员只需要在驾驶室内控制第一液压缸347的伸缩程度即可控制第二偏心块344旋转特定的角度，进而调节整个抱夹振动机构300的振动幅度。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种果实采收一体机，其特征在于：包括移动平台、捡拾机构和抱夹振动机构；
捡拾机构和抱夹振动机构均安装在移动平台上；
抱夹振动机构包括调节臂组件、框架、抱夹组件和振动组件，调节臂的一端连接移动平台，另一端连接框架，抱夹组件和振动组件均安装在框架上；振动组件包括旋转驱动器、第一转轴、第一偏心块和第二偏心块，旋转驱动器驱动第一转轴旋转，第一偏心块和第二偏心块均可调节的安装在第一转轴上且第一偏心块和第二偏心块的质心偏离第一转轴。
2.根据权利要求1所述的果实采收一体机，其特征在于：所述第一偏心块和第二偏心块均为半圆形。
3.根据权利要求2所述的果实采收一体机，其特征在于：所述第一偏心块和第二偏心块的圆心处设置有圆孔，第一偏心块和第二偏心块通过圆孔套在第一转轴上，第一偏心块通过锁定杆锁定。
4.根据权利要求3所述的果实采收一体机，其特征在于：所述振动组件还包括所述第二转轴、销轴和直线驱动器；所述第一转轴的内部中空，第一转轴的表面设置有螺旋槽，第二偏心块上设置有径向的销轴孔，第二转轴位于第一转轴内部并且与第一转轴同轴，销轴穿过第二偏心块上的销轴孔和第一转轴表面的螺旋槽并与第二转轴连接，第二转轴的末端连接直线驱动器的伸缩杆。
5.根据权利要求4所述的果实采收一体机，其特征在于：所述振动组件还包括联轴器，所述联轴器包括套管、端盖、轴承和挡环，挡环、轴承和端盖安装在套管的一端，第二转轴与轴承的内环连接，套管的另一端与直线驱动器的伸缩杆连接。
6.根据权利要求5所述的果实采收一体机，其特征在于：所述直线驱动器为第一液压缸。
7.根据权利要求6所述的果实采收一体机，其特征在于：所述抱夹组件包括两个夹杆和两个第二液压缸，所述框架上设置有两个支撑座，两个夹杆的中部分别与两个支撑座铰接，两个第二液压缸的主体与框架铰接，两个第二液压缸的伸缩杆分别与两个夹杆的尾部铰接。
8.根据权利要求7所述的果实采收一体机，其特征在于：所述两个夹杆的头部均设置有柔软的垫层。
9.根据权利要求1所述的果实采收一体机，其特征在于：所述旋转驱动器为液压马达。
10.根据权利要求1所述的果实采收一体机，其特征在于：所述调节臂组件包括三个大臂和三个第三液压缸，三个大臂依次铰接，三个第三液压缸分别驱动三个大臂。
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