CN115777339A - 一种倒伞式林果收集机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于采摘收集设备技术领域，提供了一种倒伞式林果收集机，包括车头、车斗、水平输送带、提升输送带和收集机构。该倒伞式林果收集机，设置有可以绕自身轴线旋转的用于收集果实的倒伞状收集装置和两组输送带，伞状收集装置的旋转是由机器行进过程中果树给予伞骨的阻力驱动的，实现了林果连续性收集与田间运输的一体化自动作业，自动化程度高，可以快速收集林果并且自动装入车厢，使果实的采收更加便捷和快速，通过倒伞式的机构设计可使林果果树连续性的定位在伞骨中间靠近中心圆形落果通道边上，在收完一棵树的果实移动到另一棵树树干附近时，不需要重复收伞开伞，从而实现高效连续收集，从而满足对大规模连续高效采收作业的指标要求。

Description

一种倒伞式林果收集机

技术领域

本发明属于采摘收集设备技术领域，尤其涉及一种倒伞式林果收集机。

背景技术

目前，大枣等果园采收作业具有劳动强度高，时效性强的特点，并且大多数都呈现为传统的人工采收模式，果实的采收大部分作业都需要人力来完成，其存在人工成本高、劳动强度大、采收效率低等缺陷，虽然当今市面上已经出现了部分利用机械进行采收的情况，但高效的、非间歇性的、连续的采收作业几乎没有，这在一定程度上约束了苹果等林果产业的发展，也对林果采收机械的发展产生了很大的制约，不利于当今智慧农业的发展趋势，并且随着果园种植业规模不断发展，繁重耗时的人工采收与高昂的采收成本问题愈发突出，所以为了提高果园采收效率，亟需一种适于连续性高强度采收作业的林果收集机械。

如专利申请号为"CN201911130632.9"的一种自走式倒伞型果实收集装置，该装置的收集装置仍只能做到间歇式收集，无法做到连续性收集；专利申请号为"CN202010057485.3"的一种林果采收机，该装置的采收装置也只能做到间歇式的采收功能，其收集伞面需要在采完一颗树的时候收拢起来，待机器移动到下一棵树的时候在打开，这样连续张开闭合，费时费力，影响工作效率。

发明内容

本发明提供一种倒伞式林果收集机，旨在解决果实的采收大部分作业都需要人力来完成，其存在人工成本高、劳动强度大、采收效率低等缺陷，缺少高效连续采摘设备的问题。

本发明是这样实现的，一种倒伞式林果收集机，包括车头、车斗、水平输送带、提升输送带和收集机构，所述车斗由所述车头牵引，所述水平输送带沿所述车头前进方向固定连接于所述车头的一侧，所述提升输送带的底端位于所述水平输送带的后端，顶端延伸至所述车斗内，所述收集机构位于所述车头的一侧；

所述车头的一侧固定连接有连接横杆，所述连接横杆的一端设置有扭转机构，所述收集机构固定连接于所述扭转机构的另一端，所述扭转机构上设置有对所述扭转机构进行固定的夹持机构；

所述收集机构包括固定连接于所述扭转机构一端的内筒，所述内筒的内腔形成落果通道，所述内筒外环面的上部可转动地套设有外筒，所述外筒的表面可转动地套设有可沿所述外筒轴向滑动的活动环，所述外筒的顶端铰接有多个伞骨，所述伞骨的表面设置有弹性伞面，所述活动环的外壁面铰接有折叠架，所述折叠架分别与所述外筒和伞骨铰接，所述内筒外壁的底部固定安装有推动所述活动环升降的电动推杆，所述活动环向上运动时多个所述伞骨向内翻折折叠。

优选的，所述水平输送带的支架上竖向固定连接有两个支撑所述收集机构的支撑柱，所述内筒的底部两侧均固定连接有安装座，所述安装座与所述支撑柱为可拆卸连接。

优选的，所述扭转机构包括连接杆和支撑架，所述连接杆的后端固定连接有凸起的圆柱形的卡头，所述支撑杆的后端与所述内筒外壁面的底部固定连接，所述支撑杆的前端开设有扭转槽，所述卡头可转动地卡嵌至所述扭转槽内。

优选的，所述连接杆的前端与所述连接横杆的后端之间固定连接有支撑缓冲机构。

优选的，所述弹性伞面包括外层的橡胶棒和内层的橡胶面层，所述橡胶棒横向固定连接于所述伞骨的侧壁上且沿伞骨的长度方向排列，且橡胶棒的长度由上至下递减，所述橡胶面层固定连接于所述伞骨的表面上且位于所述橡胶棒的内层。

优选的，所述夹持机构包括U形的夹持座和锁定销，所述夹持座可摆动地设置于所述扭转机构上方，所述夹持座两个支臂上均开设有锁定孔，所述夹持座翻转至竖直状态时夹套至所述支撑杆表面，所述锁定销卡嵌至两个所述锁定孔内将所述支撑杆卡紧至所述夹持座内。

优选的，所述车头的一侧固定连接有支撑架，所述支撑架设置有一朝向所述收集机构的摄像头。

优选的，所述提升输送带的带体表面设置有提升挡板。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种倒伞式林果收集机，设置有可以绕自身轴线旋转的用于收集果实的倒伞状收集装置和两组输送带，伞状收集装置的旋转是由机器行进过程中果树给予伞骨的阻力驱动的，实现了林果连续性收集与田间运输的一体化自动作业，自动化程度高，可以快速收集林果并且自动装入车厢，使果实的采收更加便捷和快速，采收效率得到极大的提升，通过倒伞式的机构设计可使林果果树连续性的定位在伞骨中间靠近中心圆形落果通道边上，在收完一棵树的果实移动到另一棵树树干附近时，不需要收伞开伞，可以允许机器边前进边收集果实，从而实现高效连续收集，从而满足对大规模连续高效采收作业的指标要求。同时，收集机整体采取轻量化、模块化设计，可以直接衔接在拖拉机等农用机械上，降低了使用者的初期投入成本，当需要转场或者完成采收作业的时候，伞面可以通过人工收拢并倾斜放置在水平输送带上方位置，整机结构简单，操作方便，极大的降低了使用门槛。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明行进时的结构示意图；

图3为本发明中收集机构折叠时的结构示意图；

图4为本发明中收集机构折叠放倒时的结构示意图；

图5为本发明中收集机构的立体结构示意图；

图6为本发明中收集机构和水平输送带的结构示意图；

图7为本发明中收集机构的部分结构立体示意图；

图8为本发明中扭转机构和夹持机构的结构示意图；

图9为本发明中扭转机构和夹持机构的结构分解示意图。

图中：1-车体、2-车厢、3-水平输送带、4-提升输送带、5-收集机构、51-内筒、52-外筒、53-活动环、54-伞骨、55-折叠架、56-橡胶面层、57-橡胶棒、58-电动推杆、59-安装座、6-连接横杆、7-扭转机构、71-连接杆、72-卡头、73-支撑杆、8-夹持机构、81-夹持座、82-锁定孔、83-锁定销、9-支撑缓冲机构、10-支撑柱、11-支撑架、12-摄像头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种倒伞式林果收集机，包括车头1、车斗2、水平输送带3、提升输送带4和收集机构5，车斗2由车头1牵引，水平输送带3沿车头1前进方向固定连接于车头1的一侧，提升输送带4的底端位于水平输送带3的后端，顶端延伸至车斗2内，收集机构5位于车头1的一侧。

车头1和车斗2可以为常用农用拖拉机等车辆，具有牵引能力和驱动能力，能够驱动另外安装的设备工作。

水平输送带3和提升输送带4均通过安装支架等结构安装至车头1或车斗2上，二者串联，水平输送带3的前端位于收集机构5的下方，收集机构5收集的果实向下落到水平输送带3上向后输送，然后由提升输送带4向上提升送到车斗2内存放。

水平输送带3和提升输送带4分别由驱动电机驱动工作，由车头1提供电力支持。

车头1的一侧固定连接有连接横杆6，连接横杆6的一端设置有扭转机构7，收集机构5固定连接于扭转机构7的另一端，扭转机构7上设置有对扭转机构7进行固定的夹持机构8。

收集机构5可以折叠并放倒，在工作时，收集机构5展开使用，在不使用时，收集机构5折叠起来，通过扭转机构7扭转，放倒在水平输送带3上。

水平输送带3上设置有挡板，防止果实飞溅。

收集机构5包括固定连接于扭转机构7一端的内筒51，内筒51的内腔形成落果通道，内筒51外环面的上部可转动地套设有外筒52，外筒51的表面可转动地套设有可沿外筒52轴向滑动的活动环53，外筒52的顶端铰接有多个伞骨54，伞骨54的表面设置有弹性伞面，活动环53的外壁面铰接有折叠架55，折叠架55分别与外筒52和伞骨54铰接，内筒51外壁的底部固定安装有推动活动环53升降的电动推杆58，活动环53向上运动时多个伞骨54向内翻折折叠。

外筒52的长度小于内筒51的长度，顶端平齐。活动环53可以直接套设于外筒52的外部。

在本实施方式中，内筒51固定安装在逆转机构7一端，无法移动或转动，外筒52可以在内筒51表面转动，活动环53可以在内筒51的表面升降和转动，且与外筒52同步转动，外筒52和活动环53通过折叠架55连接，实现同步转动，活动环53可以向上贴紧外筒52的底端或者远离外筒52的底端。

折叠架55包括第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆和连接杆，第一铰接杆一端铰接于活动环53表面，另一端铰接有一连接杆，第二铰接杆一端铰接于伞骨54的底端，另一端铰接于连接杆的顶端，第三铰接杆一端可滑动地铰接于伞骨54的外表面，另一端铰接于连接杆上，还包括两个副杆，第一副杆一端铰接于第一铰接杆上，另一端可滑动地铰接于连接杆上，第二副杆一端铰接于外筒52的外壁面，另一端可滑动地铰接于第二铰接杆的表面。

电动推杆58可以有多个，输出端的顶端与活动环53的底部滑动连接，使得滑动环53可以转动，同时可以由电动推杆58带动升降，活动环53上升或下降时，折叠架55变形，使得伞骨54向内或向外翻折。

每个伞骨54分别与一个折叠架55配合，形成折叠收纳机构，每个伞骨54与其表面的弹性伞面组合形成一个倒梯形片状的伞面结构，当活动环53处于最低点时，多个伞骨54和伞面组合形成倒伞状，当活动环53处于最高点时，多个伞骨54向内翻折实现折叠。活动环53处于最低点时，伞骨54向外翻折形成倾斜角度，处于打开状态。由外筒52、活动环53、伞骨54、弹性伞面和折叠架55组成的倒伞状结构可以在内筒51表面转动，当工作时，车头1带动收集机构向前运动，使得倒伞状结构贴着果树向前运动，使得倒伞状结构可以在内筒51表面转动。

每两个伞面之间存在缝隙，在倒伞状结构贴着果树转动过程中，果树树干会挤入一个缝隙内贴近外筒52的外表面，靠近落果通道的中心位置，此时车头1停止前进，晃动果树使果实掉落到倒伞状结构内，由内筒51中心的落果通道下落至水平输送带3，进行输送。

弹性伞面包括外层的橡胶棒57和内层的橡胶面层56，橡胶棒57横向固定连接于伞骨54的侧壁上且沿伞骨54的长度方向排列，且橡胶棒57的长度由上至下递减，橡胶面层56固定连接于伞骨54的表面上且位于橡胶棒57的内层。

伞骨54包括中部的主骨和两侧的侧骨，两侧的侧骨分别与主骨铰接，且通过卡销限位固定，工作时，主骨和侧骨位于同一平面内，橡胶棒57固定于两个侧骨的外侧，橡胶面层56固定于多个橡胶棒57上。

如图3所示，在使用完毕后，人工打开卡销使得主骨与侧骨可以相对转动，活动环53向上运动，使得主骨和侧骨同步向内翻折，且在人工辅助下，两个侧骨的外侧向外侧翻折，使得主骨与两个侧骨形成n形结构，伞骨54转动向内倾斜，倒伞形结构折叠收纳成星形机构。

进一步的，水平输送带3的支架上竖向固定连接有两个支撑收集机构5的支撑柱10，内筒51的底部两侧均固定连接有安装座59，安装座59与支撑柱10为可拆卸连接。

在本实施方式中，支撑柱10上开设有与安装座59相适配的安装孔，收集机构处于竖起状态时，安装座59卡嵌至安装孔内并通过插销限位防脱落，由支撑柱10对收集机构进行支撑。

进一步的，扭转机构7包括连接杆71和支撑架73，连接杆71的后端固定连接有凸起的圆柱形的卡头72，支撑杆73的后端与内筒51外壁面的底部固定连接，支撑杆73的前端开设有扭转槽，卡头72可转动地卡嵌至扭转槽内。

如图4所示，在本实施方式中，收集机构5使用过程中，夹持机构8夹紧支撑架73，使其无法扭转，使得收集机构5保持竖向状态，当收集机构5使用完毕后，夹持机构8解除对支撑架73的夹持限位，在人工辅助下，收集机构5连通支撑架73共同相对连接杆71扭转放倒至水平状态，恰好放置在水平输送带3的顶部。

夹持机构8包括U形的夹持座81和锁定销83，夹持座81可摆动地设置于扭转机构7上方，夹持座81两个支臂上均开设有锁定孔82，夹持座81翻转至竖直状态时夹套至支撑杆73表面，锁定销83卡嵌至两个锁定孔82内将支撑杆73卡紧至夹持座81内。

支撑架73截面应为方形结构，夹持座81可以恰好卡紧在支撑架73表面，使其无法扭转，夹持座81向上摆动时，与支撑架73脱离接触，使支撑架73与收集机构可以同步扭转实现放倒，当收集机构5处于工作位置时，夹持座81向下复位，卡套在支撑架73表面，支臂的底端延伸至支撑架73的下方，锁定孔82开设于支臂位于支撑架73下方的位置，将锁定销83卡入两个锁定孔82内，将夹持座81与支撑架73锁紧，防止夹持座81与支撑架73脱离，对支撑架73进行固定限位，防止扭转。

夹持机构8可以通过安装支架安装在车头1上，由人工操作打开或锁紧。

进一步的，连接杆71的前端与连接横杆6的后端之间固定连接有支撑缓冲机构9，形成具有缓冲效果的连接结构，能够实现连接支撑，同时可以在收集机构5和连接横杆6之间形成缓冲，防止车头1的震动带动收集机构5和扭转机构7震动对果树造成损伤或者车头1带动收集机构5顶紧果树导致损伤。

车头1的一侧固定连接有支撑架11，支撑架11设置有一朝向收集机构5的摄像头12，用于观察收集机构5相对果树的位置和工作情况，在车头1的驾驶位的中控台上可以设置显示屏，实时显示摄像头12拍摄的画面。

提升输送带4的带体表面设置有提升挡板。提升输送带4有一段缓冲的水平阶段，提升输送带4上有倒弧型提升挡板，用于提升林果，避免掉落。

还配备有震动机构，可以夹紧果树带动果树晃动使果实掉落，震动机构可以安装在车头1上由电动或液压控制，也可以由人工手动操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种倒伞式林果收集机，其特征在于：包括车头(1)、车斗(2)、水平输送带(3)、提升输送带(4)和收集机构(5)，所述车斗(2)由所述车头(1)牵引，所述水平输送带(3)沿所述车头(1)前进方向固定连接于所述车头(1)的一侧，所述提升输送带(4)的底端位于所述水平输送带(3)的后端，顶端延伸至所述车斗(2)内，所述收集机构((5)位于所述车头(1)的一侧；

所述车头(1)的一侧固定连接有连接横杆(6)，所述连接横杆(6)的一端设置有扭转机构(7)，所述收集机构(5)固定连接于所述扭转机构(7)的另一端，所述扭转机构(7)上设置有对所述扭转机构(7)进行固定的夹持机构(8)；

所述收集机构(5)包括固定连接于所述扭转机构(7)一端的内筒(51)，所述内筒(51)的内腔形成落果通道，所述内筒(51)外环面的上部可转动地套设有外筒(52)，所述外筒(51)的表面可转动地套设有可沿所述外筒(52)轴向滑动的活动环(53)，所述外筒(52)的顶端铰接有多个伞骨(54)，所述伞骨(54)的表面设置有弹性伞面，所述活动环(53)的外壁面铰接有折叠架(55)，所述折叠架(55)分别与所述外筒(52)和伞骨(54)铰接，所述内筒(51)外壁的底部固定安装有推动所述活动环(53)升降的电动推杆(58)，所述活动环(53)向上运动时多个所述伞骨(54)向内翻折折叠。

2.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述水平输送带(3)的支架上竖向固定连接有两个支撑所述收集机构(5)的支撑柱(10)，所述内筒(51)的底部两侧均固定连接有安装座(59)，所述安装座(59)与所述支撑柱(10)为可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述扭转机构(7)包括连接杆(71)和支撑架(73)，所述连接杆(71)的后端固定连接有凸起的圆柱形的卡头(72)，所述支撑杆(73)的后端与所述内筒(51)外壁面的底部固定连接，所述支撑杆(73)的前端开设有扭转槽，所述卡头(72)可转动地卡嵌至所述扭转槽内。

4.如权利要求3所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述连接杆(71)的前端与所述连接横杆(6)的后端之间固定连接有支撑缓冲机构(9)。

5.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述弹性伞面包括外层的橡胶棒(57)和内层的橡胶面层(56)，所述橡胶棒(57)横向固定连接于所述伞骨(54)的侧壁上且沿伞骨(54)的长度方向排列，且橡胶棒(57)的长度由上至下递减，所述橡胶面层(56)固定连接于所述伞骨(54)的表面上且位于所述橡胶棒(57)的内层。

6.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述夹持机构(8)包括U形的夹持座(81)和锁定销(83)，所述夹持座(81)可摆动地设置于所述扭转机构(7)上方，所述夹持座(81)两个支臂上均开设有锁定孔(82)，所述夹持座(81)翻转至竖直状态时夹套至所述支撑杆(73)表面，所述锁定销(82)卡嵌至两个所述锁定孔(82)内将所述支撑杆(73)卡紧至所述夹持座(81)内。

7.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述车头(1)的一侧固定连接有支撑架(11)，所述支撑架(11)设置有一朝向所述收集机构(5)的摄像头(12)。

8.如权利要求1所述的一种倒伞式林果收集机，其特征在于：所述提升输送带(4)的带体表面设置有提升挡板。

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