CN115136789A - 一种轨道式跨行采茶机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道式跨行采茶机，包括轨道和行走机构，所述行走机构包括上下分布的支撑平台和行走平台，所述支撑平台和行走平台之间设有调平机构，所述调平机构为伸缩杆结构，所述调平机构的固定端与行走平台连接，活动端与支撑平台连接；所述支撑平台上设有四组支撑杆，四组所述支撑杆的顶端之间设有横梁架，所述横梁架通过调高机构连接有采茶机构，所述调高机构为伸缩杆结构，所述调高机构的固定端与横梁架连接，活动端与安装架连接；所述横梁架上设有水平仪；所述安装架内设有图像传感器。本发明的自动化程度高，节省了人力投入，大幅度提高了采摘效率，可对采茶机构的水平度和高度进行自动调节，能够提高所采摘茶青的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及采茶设备技术领域，特别是涉及一种轨道式跨行采茶机。
背景技术
目前所使用的采茶设备大多为背负式或者手持式的小型设备，需要由操作人员承担采茶设备的自重，为其提供前进动力，此种设备虽然成本较低，但由于其采茶效率受限，目前已经很难满足一般规模化种植的采茶需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种轨道式跨行采茶机，能够完成自动跨行采茶任务，并可以实时自动调节采茶机构的高度及水平度，能够满足不同茶树种植地势的采摘需求，相比传统手持式或背负式的小型采茶设备，具有较高的采茶效率，可以节省大量的人力，适用于规模化种植的采茶需求。
本发明的技术方案如下：
一种轨道式跨行采茶机，包括：
两条轨道，分别用于铺设在茶树两侧垄间；
四组行走机构，每两组所述行走机构与其中一条轨道配合，所述行走机构包括上下分布的支撑平台和行走平台，所述行走平台的底部设有可与轨道配合的行走轮，所述支撑平台和行走平台之间设有调平机构，所述调平机构为伸缩杆结构，所述调平机构的固定端与行走平台连接，活动端与支撑平台连接；
四组支撑杆，分别安装于四组所述行走机构中的支撑平台上；
横梁架，设于四组所述支撑杆的顶端之间；
采茶机构，设于四组支撑杆的内侧，包括安装架、设于安装架上的弧形采茶设备和茶青收集袋，所述弧形采茶设备的输出端与茶青收集袋的进口端连通；
调高机构，设于横梁架上，为伸缩杆结构，所述调高机构的固定端与横梁架连接，活动端与安装架连接；
水平仪，设于横梁架上，用于检测采茶机构的水平度，并将检测信号发送给中心控制模块；
图像传感器，设于安装架内，其图像采集端朝向弧形采茶设备的茶青采摘处，用于检测弧形采茶设备所采摘茶青的大小及完整度，并将检测信号发送给中心控制模块；
中心控制模块，与调平机构和调高机构的启停模块分别信号连接，用于接收水平仪所检测到的采茶机构的水平度信息，并根据该水平度信息发出伸长或收缩的动作指令给各调平机构，使得各调平机构做出相应动作，调整采茶机构处于水平状态；同时，也用于接收图像传感器所检测到的弧形采茶设备所采摘茶青的大小及完整度信息，若所采摘到的茶青尺寸大于预设值，则发出伸长动作指令给调高机构，控制采茶机构的高度下降；若所采摘到的茶青尺寸小于预设值或茶青不完整，则发出收缩动作指令给调高机构，控制采茶机构的高度上升。
上述技术方案的工作原理如下：
本发明为采用轨道进行运动的跨行式采茶机，自动化程度高，大幅度提高了采摘效率，并节省了人力投入，更加能够满足规模化种植的采茶需求，同时，为了应对茶山的坡度变化，通过调平机构、水平仪与中心控制模块的相互配合，可针对不同的地势坡度变化情况自动做出水平度调整，可以更好的满足采摘要求，同时，通过调高机构、图像传感器与中心控制模块的相互配合，可针对茶树枝叶的高度变化情况，自动调整采摘高度，提高所采摘茶青的合格率。
在进一步的技术方案中，还包括连接杆，所述连接杆上沿其长度方向开设有滑槽，所述安装架和横梁架上分别设有连接柱，所述安装架上的连接柱与滑槽的底端固定，所述横梁架上的连接柱与滑槽滑动配合，两个所述连接柱之间设有辅助弹簧。
在横梁架与安装架之间设置多组连接杆，通过上方连接柱与滑槽的配合，既能够满足安装架的上下高度调节，又可对安装架进行横向限位，保证其调节过程中的稳定性，同时，通过滑槽对连接柱的滑动行程的限制，以及辅助弹簧的拉拽作用，可防止安装架完全脱落造成损坏。
在进一步的技术方案中，所述调平机构的活动端贯穿支撑平台，所述调平机构的活动端上位于支撑平台的上下两侧分别螺纹连接有定位螺母，定位螺母的设置可使得调平机构对支撑平台的顶升连接更加稳定，同时，通过调节定位螺母的位置，可对调平机构的伸缩幅度进行限定。
在进一步的技术方案中，所述行走平台的顶部设有定位柱，所述定位柱贯穿支撑平台，定位柱可以保持行走平台与支撑平台相对位置的稳定，所述定位柱上位于行走平台与支撑平台之间套设有缓冲弹簧，可对调节过程进行缓冲。
在进一步的技术方案中，所述行走平台上设有用于驱动行走轮转动的驱动电机，所述行走平台上还设有与驱动电机的开关组件信号连接的电源控制器，可通过远程控制驱动电机的启停来实现对本发明采茶机的自动化操作。
在进一步的技术方案中，所述调高机构的活动端通过连接机构与安装架连接，所述连接机构包括固定在安装架顶部的固定环和套设在调高机构的活动端上的连接环，所述连接环部分套入在固定环内，且该部分上横向贯通设有钢球滑道，所述钢球滑道内设有钢球；所述固定环的内环面上设有一圈夹紧凸棱，所述夹紧凸棱的内径与连接环套入在固定环内的部分的外径适配，所述夹紧凸棱的下侧面为向固定环内侧倾斜的夹紧斜面；所述连接环上和调高机构的活动端上设有相对应的键槽。
调高机构的活动端的前端具有锥斜面，当其完全伸入连接环后，会将钢球向外侧压迫滑动，并限制钢球向内运动，此时固定环上的夹紧斜面会将钢球咬紧，将键插入键槽，使得调高机构的活动端与连接环的相对位置固定，既可对固定环进行稳定的抓取连接，可保证调高机构与安装架之间的连接稳定性，同时也方便接触连接，完成拆卸。
本发明的有益效果是：
1、本发明为采用轨道进行运动的跨行式采茶机，自动化程度高，大幅度提高了采摘效率，并节省了人力投入，可对采茶机构的水平度和高度进行自动调节，能够提高所采摘茶青的合格率，更加满足规模化种植的采茶需求；
2、在横梁架与安装架之间设置多组连接杆，通过上方连接柱与滑槽的配合，既能够满足安装架的上下高度调节，又可对安装架进行横向限位，保证其调节过程中的稳定性，同时，通过滑槽对连接柱的滑动行程的限制，以及辅助弹簧的拉拽作用，可防止安装架完全脱落造成损坏；
3、定位螺母的设置可使得调平机构对支撑平台的顶升连接更加稳定，同时，通过调节定位螺母的位置，可对调平机构的伸缩幅度进行限定；
4、可通过远程控制驱动电机的启停来实现对本发明采茶机的自动化操作；
5、设置连接机构实现调高机构的活动端对安装架的连接，设计结构简单，既可对固定环进行稳定的抓取连接，可保证调高机构与安装架之间的连接稳定性，同时也方便接触连接，完成拆卸。
附图说明
图1是本发明实施例所述轨道式跨行采茶机的正视图；
图2是图1中行走机构处的局部放大图；
图3是本发明实施例所述轨道式跨行采茶机的侧视图；
图4是本发明实施例所述连接杆的结构示意图；
图5是本发明实施例所述连接机构的结构示意图。
附图标记说明：
10、轨道；20、行走机构；21、行走平台；22、行走轮；23、支撑平台；24、定位柱；25、调平机构；26、定位螺母；27、缓冲弹簧；31、支撑杆；32、横梁架；41、安装架；42、弧形采茶设备；43、茶青收集袋；50、调高机构；61、固定环；62、连接环；63、钢球；64、键槽；70、连接杆；71、滑槽；72、连接柱；73、辅助弹簧；80、水平仪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例：
一种轨道式跨行采茶机，如图1-图3所示，包括：
两条轨道10，分别用于铺设在茶树两侧垄间；
四组行走机构20，每两组行走机构20与其中一条轨道10配合，行走机构20包括上下分布的支撑平台23和行走平台21，行走平台21的底部设有可与轨道10配合的行走轮22，支撑平台23和行走平台21之间设有调平机构25，调平机构25为伸缩杆结构，调平机构25的固定端与行走平台21连接，活动端与支撑平台23连接；行走平台21上设有用于驱动行走轮22转动的驱动电机，行走平台21上还设有与驱动电机的开关组件信号连接的电源控制器，可通过远程控制驱动电机的启停来实现对本发明采茶机的自动化操作；
四组支撑杆31，分别安装于四组行走机构20中的支撑平台23上；
横梁架32，设于四组支撑杆31的顶端之间；
采茶机构，设于四组支撑杆31的内侧，包括安装架41、设于安装架41上的弧形采茶设备42和茶青收集袋43，弧形采茶设备42的输出端与茶青收集袋43的进口端连通，弧形采茶设备42采用目前市面上流通的弧形采茶机的采摘结构即可；
调高机构50，设于横梁架32上，为伸缩杆结构，调高机构50的固定端与横梁架32连接，活动端与安装架41连接；
水平仪80，设于横梁架32上，用于检测采茶机构的水平度，并将检测信号发送给中心控制模块；
图像传感器，设于安装架41内，其图像采集端朝向弧形采茶设备42的茶青采摘处，用于检测弧形采茶设备42所采摘茶青的大小及完整度，并将检测信号发送给中心控制模块；
中心控制模块，与调平机构25和调高机构50的启停模块分别信号连接，用于接收水平仪80所检测到的采茶机构的水平度信息，并根据该水平度信息发出伸长或收缩的动作指令给各调平机构25，使得各调平机构25做出相应动作，调整采茶机构处于水平状态；同时，也用于接收图像传感器所检测到的弧形采茶设备42所采摘茶青的大小及完整度信息，若所采摘到的茶青尺寸大于预设值，则发出伸长动作指令给调高机构50，控制采茶机构的高度下降；若所采摘到的茶青尺寸小于预设值或茶青不完整，则发出收缩动作指令给调高机构50，控制采茶机构的高度上升。
本发明为采用轨道10进行运动的跨行式采茶机，自动化程度高，大幅度提高了采摘效率，并节省了人力投入，更加能够满足规模化种植的采茶需求，同时，为了应对茶山的坡度变化，通过调平机构25、水平仪80与中心控制模块的相互配合，可针对不同的地势坡度变化情况自动做出水平度调整，可以更好的满足采摘要求，同时，通过调高机构50、图像传感器与中心控制模块的相互配合，可针对茶树枝叶的高度变化情况，自动调整采摘高度，提高所采摘茶青的合格率。
在另外一个实施例中，如图3和图4所示，在横梁架32上还设有四组连接杆70，每侧设置两组，每侧的两组分别实现横梁架32与安装架41的连接，以及横梁架32与茶青收集袋43的连接，连接杆70上沿其长度方向开设有滑槽71，安装架41/茶青收集袋43和横梁架32上分别设有连接柱72，安装架41/茶青收集袋43上的连接柱72与滑槽71的底端固定，横梁架32上的连接柱72与滑槽71滑动配合，两个连接柱72之间设有辅助弹簧73。
在横梁架32与安装架41和茶青收集袋43之间设置多组连接杆70，通过上方连接柱72与滑槽71的配合，既能够满足安装架41的上下高度调节，又可对安装架41进行横向限位，保证其调节过程中的稳定性，同时，通过滑槽71对连接柱72的滑动行程的限制，以及辅助弹簧73的拉拽作用，可防止安装架41完全脱落造成损坏。
在另外一个实施例中，如图2所示，调平机构25的活动端贯穿支撑平台23，调平机构25的活动端上位于支撑平台23的上下两侧分别螺纹连接有定位螺母26，定位螺母26的设置可使得调平机构25对支撑平台23的顶升连接更加稳定，同时，通过调节定位螺母26的位置，可对调平机构25的伸缩幅度进行限定。
此外，如图2所示，行走平台21的顶部还设有定位柱24，定位柱24贯穿支撑平台23，定位柱24可以保持行走平台21与支撑平台23相对位置的稳定，定位柱24上位于行走平台21与支撑平台23之间套设有缓冲弹簧27，可对调节过程进行缓冲。
在另外一个实施例中，调高机构50的活动端通过连接机构与安装架41连接，如图5所示，连接机构包括固定在安装架41顶部的固定环61和套设在调高机构50的活动端上的连接环62，连接环62部分套入在固定环61内，且该部分上横向贯通设有钢球滑道，钢球滑道内设有钢球63；固定环61的内环面上设有一圈夹紧凸棱，夹紧凸棱的内径与连接环62套入在固定环61内的部分的外径适配，夹紧凸棱的下侧面为向固定环61内侧倾斜的夹紧斜面；连接环62上和调高机构50的活动端上设有相对应的键槽64。
调高机构50的活动端的前端具有锥斜面，当其完全伸入连接环62后，会将钢球63向外侧压迫滑动，并限制钢球63向内运动，此时固定环61上的夹紧斜面会将钢球63咬紧，将键插入键槽64，使得调高机构50的活动端与连接环62的相对位置固定，既可对固定环61进行稳定的抓取连接，可保证调高机构50与安装架41之间的连接稳定性，同时也方便接触连接，完成拆卸。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种轨道式跨行采茶机，其特征在于，包括：
两条轨道，分别用于铺设在茶树两侧垄间；
四组行走机构，每两组所述行走机构与其中一条轨道配合，所述行走机构包括上下分布的支撑平台和行走平台，所述行走平台的底部设有可与轨道配合的行走轮，所述支撑平台和行走平台之间设有调平机构，所述调平机构为伸缩杆结构，所述调平机构的固定端与行走平台连接，活动端与支撑平台连接；
四组支撑杆，分别安装于四组所述行走机构中的支撑平台上；
横梁架，设于四组所述支撑杆的顶端之间；
采茶机构，设于四组支撑杆的内侧，包括安装架、设于安装架上的弧形采茶设备和茶青收集袋，所述弧形采茶设备的输出端与茶青收集袋的进口端连通；
调高机构，设于横梁架上，为伸缩杆结构，所述调高机构的固定端与横梁架连接，活动端与安装架连接；
水平仪，设于横梁架上，用于检测采茶机构的水平度；
图像传感器，设于安装架内，其图像采集端朝向弧形采茶设备的茶青采摘处，用于检测弧形采茶设备所采摘茶青的大小及完整度；
中心控制模块，用于接收水平仪所检测到的采茶机构的水平度信息，并根据该水平度信息发出伸长或收缩的动作指令给各调平机构，使得各调平机构做出相应动作，调整采茶机构处于水平状态；同时，也用于接收图像传感器所检测到的弧形采茶设备所采摘茶青的大小及完整度信息，若所采摘到的茶青尺寸大于预设值，则发出伸长动作指令给调高机构，控制采茶机构的高度下降；若所采摘到的茶青尺寸小于预设值或茶青不完整，则发出收缩动作指令给调高机构，控制采茶机构的高度上升。
2.根据权利要求1所述的轨道式跨行采茶机，其特征在于，还包括连接杆，所述连接杆上沿其长度方向开设有滑槽，所述安装架和横梁架上分别设有连接柱，所述安装架上的连接柱与滑槽的底端固定，所述横梁架上的连接柱与滑槽滑动配合，两个所述连接柱之间设有辅助弹簧。
3.根据权利要求1所述的轨道式跨行采茶机，其特征在于，所述调平机构的活动端贯穿支撑平台，所述调平机构的活动端上位于支撑平台的上下两侧分别螺纹连接有定位螺母。
4.根据权利要求1所述的轨道式跨行采茶机，其特征在于，所述行走平台的顶部设有定位柱，所述定位柱贯穿支撑平台，所述定位柱上位于行走平台与支撑平台之间套设有缓冲弹簧。
5.根据权利要求1所述的轨道式跨行采茶机，其特征在于，所述行走平台上设有用于驱动行走轮转动的驱动电机，所述行走平台上还设有与驱动电机的开关组件信号连接的电源控制器。
6.根据权利要求1所述的轨道式跨行采茶机，其特征在于，所述调高机构的活动端通过连接机构与安装架连接，所述连接机构包括固定在安装架顶部的固定环和套设在调高机构的活动端上的连接环，所述连接环部分套入在固定环内，且该部分上横向贯通设有钢球滑道，所述钢球滑道内设有钢球；所述固定环的内环面上设有一圈夹紧凸棱，所述夹紧凸棱的内径与连接环套入在固定环内的部分的外径适配，所述夹紧凸棱的下侧面为向固定环内侧倾斜的夹紧斜面；所述连接环上和调高机构的活动端上设有相对应的键槽。
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