CN220493637U - 一种采摘系统及使用该系统的采摘头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农作物采摘技术领域，公开了一种采摘系统及使用该系统的采摘头，采摘系统包括：可转动的采摘轮，采摘轮上设有采摘齿和摘花柱，采摘齿为端部尖、底部宽的齿状凸起，摘花柱位于采摘齿的后部，采摘缝开设于相邻采摘齿之间；位于采摘轮一侧的分离齿，分离齿与采摘缝相配合且可伸入采摘缝中。本采摘系统以两次拉力的施加配合分离齿，不仅能将花蕾从花托处高效分离，又能使分离下来的花蕾快速从采摘轮上脱离开来，相比于传统采摘装置，效率可提高3‑5倍，估计一个工每天可采摘花蕾80‑100斤；本采摘头结构紧凑，布局合理，适于长时间使用，具有投资少、效益高的优点。

Description

一种采摘系统及使用该系统的采摘头

技术领域

本实用新型涉及农作物采摘技术领域，尤其是涉及一种高效、无损的采摘系统，及使用该系统的采摘头，该采摘系统适用于金银花等细小花蕊的批量采摘作业。

背景技术

金银花，又名忍冬，因忍冬花初开为青色，后为白色，最后转为黄色，故《本草纲目》将其命名金银花。药用金银花为忍冬科忍冬属植物忍冬及同属植物干燥花蕾或带初开的花。

作为一种常用的中药材，金银花在中国分布广泛和种植，此外朝鲜、日本、巴西等国家也多有种植。中国金银花的种植区域主要集中在山东、陕西、河南、河北、湖北、江西、广东等地。但是，伴随金银花种植规模的扩大，金银花的采收成为困扰药农的一大难题。通常金银花一般每年有四次花期，头茬花在5月中旬至5月底，以后约每30天左右开一次花。因需在花蕾成熟后、绽开前完成采收（否则一旦花蕾打开，药用价值尽失），金银花每次开花时适宜的收摘时间特别短（大概5小时左右），又因花蕾呈棒状，长约2-5厘米，对生，纯人工采收耗费时间多劳动强度大，用工多，且四至五斤鲜花蕾经烘干后出一斤干花，因此金银花价格居高不下。上述因素一定程度上也影响了金银花的进一步的普及和发展。

为提高采摘效率，研发出的金银花收摘机的结构基本可概括为“一个系列，两大方向”。“一个系列”是指花蕾由相互平行的两根或者多根旋转的辊轴经转动夹取下来，“两大方向”是指两个或者多根辊轴的纵向夹取和横向夹取两大方向。

其中纵向夹取方向的代表为ZL201310093166.8号实用新型专利，该专利中公开了引导推送式金银花采摘机，该采摘机包括设置于机壳集料口处的两引导辊形成的采摘对辊，以及弧形引导板，借助辊轴外层的翼翅以及弧形引导板形成密封腔。风机引流后产生负压，处于密封腔内的金银花被吸入输送通道中，并进而收集进入收集装置中。横向发展的代表为李兰波的“方采”采摘机（2019年8月14的“我爱实用新型”节目以“抢收金银花”为题做了报道）。

无论是纵向夹取，还是横向夹取的方式，辊轴夹取的方式均存在的缺点为：采摘效率低。原因在于夹取式操作的要点在于需使细小的花蕾无助力的进入辊轴之间，否则无法采摘。而完成该操作必须高度借助操作者眼睛和手的配合作用。不同的人操作采摘机后，由于操作熟练程度的差异，日采摘量有较大的差异，且采摘效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种采摘系统，该采摘系统由采摘缝施加第一次拉力，第一次拉力为次要拉力，意在保护花蕾，摘花柱施加第二次拉力，第二次拉力为主要拉力，两次拉力共同作用下将花蕾从植株上完整的采摘下来，采用的技术方案是：一种采摘系统，其特征在于，所述采摘系统包括：可转动的采摘轮，所述采摘轮上设有采摘齿和摘花柱，采摘齿为端部尖、底部宽的齿状凸起，摘花柱位于采摘齿的后部，采摘缝开设于相邻采摘齿之间； 位于采摘轮一侧的分离齿，分离齿与采摘缝相配合且可伸入采摘缝中。

本实用新型的技术方案还有：所述采摘齿具有曲面齿面，自采摘齿顶部沿曲面齿面至摘花柱顶部约为半个花蕾长度，摘花柱顶面的摩擦系数大于曲面齿面的摩擦系数。花蕾进入采摘缝中在第一次拉力作用下被拉直，摘花柱借助顶部较大的摩擦系数对花蕾形成第二次拉力，且采摘齿顶部与摘花柱之间的高度差配合曲面齿面使得花蕾在加大的二次拉力保证花蕾能采得下、采得好。

本实用新型的技术方案还有：所述采摘系统还包括位于采摘轮上方的采摘口。所述采摘口正对采摘缝，采摘口朝向采摘轮的一侧装有助推刷。助推刷可辅助将花蕾推送入采摘缝中。

本实用新型的技术方案还有：所述采摘口远离采摘轮的一侧还设有辅助分离部件。所述分离部件包括分离柱和/或分离导向板，分离导向板位于采摘口的两侧。分离部件可对位于采摘口处的枝叶进行阻挡和分离，从而保证采摘口处的花蕾相对集中和纯净。

本实用新型的技术方案还有：所述采摘系统还包括负压腔室，采摘轮和分离齿位于负压腔室中，采摘口开设于负压腔室的顶部。

本实用新型的技术方案还有：所述负压腔室包括气道，所述气道自采摘口开始，经开设于采摘轮中的通气道，连接开设于负压腔室壁上的出气口。

本实用新型还公开了一种采摘头，该采摘头包括上述的采摘系统，还包括：壳体，采摘轮位于壳体内，壳体的顶部开有采摘口，采摘口为进气口，壳体的底部设有出气口，采摘轮中开设有通气道；与采摘轮连接、带动采摘轮转动的动力部件；位于壳体下方、内设外气道的手柄；分离齿固定设置于壳体的内壁上。本手持式的采摘头小巧、轻便，采摘时将采摘口放置于花蕾附近，在负压作用下，花蕾在两次拉力作用下与花托分离后被采摘下来，经外气道吸入与之连通的储花箱中。

本实用新型的技术方案还有：所述分离齿包括朝向采摘齿设置的外推曲面。分离齿可将尚未从采摘齿和采摘柱上脱离的花蕾分离下来，外推曲面保证分离齿与采摘齿的接触面积从小逐渐变大，避免了花蕾脱离时可能造成的撕裂，保证采摘质量。

本实用新型的技术方案还有：所述壳体包括相互配合的上壳体和下壳体，以及前盖和后盖，前盖和/或后盖上设有动力部件的容纳空间。从而配合气道形成负压腔室。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型涉及农作物采摘技术领域，公开了一种采摘系统及使用该系统的采摘头，采摘系统包括：可转动的采摘轮，采摘轮上设有采摘齿和摘花柱，采摘齿为端部尖、底部宽的齿状凸起，摘花柱位于采摘齿的后部，采摘缝开设于相邻采摘齿之间；位于采摘轮一侧的分离齿，分离齿与采摘缝相配合且可伸入采摘缝中。本采摘系统以两次拉力的施加配合分离齿，不仅能将花蕾从花托处高效分离，又能使分离下来的花蕾快速从采摘轮上脱离开来，相比于传统采摘装置，效率可提高3-5倍，估计一个工每天可采摘花蕾80-100斤；本采摘头结构紧凑，布局合理，适于长时间使用，具有投资少、效益高的优点。

附图说明

附图1是采摘头外形示意图，附图2是去掉前盖后采摘头结构示意图，附图3是采摘轮结构示意图，附图4是附图1的A向视图，附图5是采摘轮示意图，附图6是分离齿位置示意图，附图7是分离齿结构示意图，附图8是附图6的B向视图，附图9是附图2的C向视图，附图10是上壳体结构示意图。

其中：

1是采摘轮，11是采摘齿，111是采摘齿顶部，112是曲面齿面，12是摘花柱，121是摘花柱顶面，13是采摘缝；2是分离齿，21是凸起，22是外推曲面，23是内转曲面；3是采摘口，31是助推刷，32是分离柱，33是分离导向板；4是手柄；5是壳体，51是上壳体，52是下壳体，53是前盖，54是后盖；6是容纳空间；7是通气道。

实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。

本实用新型首先公开了一种采摘系统，该采摘系统包括可转动的采摘轮1、分离齿2和采摘口3。

采摘轮1上设有与动力部件连接的枢轴，以及采摘组件，采摘部件包括采摘齿11，还包括位于采摘齿11后部的摘花柱12，结合采摘轮1的具体尺寸，可在采摘轮1上均匀布置两组或者两组以上的采摘组件。

采摘齿11为端部尖、底部宽的齿状凸起，摘花柱12位于采摘齿11的后部，采摘缝13开设于相邻采摘齿11和摘花柱12之间。采摘缝13的宽度与花蕾的直径大小相匹配，以金银花为例，该采摘缝13宽度控制在1-2mm，长度控制在7-12cm。本处所指的端部是指采摘齿11远离枢轴的一端，底部是指靠近枢轴的一端。

本实施例中，采摘齿11具有曲面齿面112，以求施加一个柔性力于花蕾上。自采摘齿11顶部沿曲面齿面112至摘花柱顶部121约为半个花蕾长度，这样沿曲面齿面112向下，刚好在摘花柱顶部121位置处施加主要的二次拉力。为保证该二次拉力的施加效果，摘花柱顶面121的摩擦系数大于曲面齿面112的摩擦系数。为设置不同的摩擦系数，可在摘花柱顶部121上涂布或者粘附不同的材料。较大的摩擦系数保证了二次施加拉力的可靠性。

分离齿2位于采摘轮1一侧，分离齿2与采摘缝13相配合且可伸入采摘缝13中。分离齿2包括朝向采摘齿11设置的外推曲面22（尽管分离齿2厚度较小，本处仍将其称为曲面），外推曲面的端部有凸起21。外推曲面22可将采摘缝13中的花蕾向外推出，又由于凸起21的设置，使得施加在花蕾上的推力为一较为柔和的力，从而保证花蕾采摘质量。内转曲面23以不影响采摘轮1枢轴的正常转动、不与枢轴产生干涉为设置目的。

采摘口3位于采摘轮1的上方，花蕾经采摘口1输入采摘系统内。采摘口3正对采摘缝13，采摘口3朝向采摘轮1的一侧装有助推刷31。采摘口远离采摘轮的一侧（朝向花蕾的一侧）还设有辅助分离部件，分离部件包括分离柱32和分离导向板33，分离导向板33位于采摘口3的两侧。辅助分离部件以分隔枝叶、尽量避免枝叶被输入采摘口1为设置目的。

采摘系统还包括配合使用的负压腔室，采摘轮1和分离齿2位于负压腔室中，采摘口3开设于负压腔室的顶部。负压腔室中有气道，气道包括采摘口3（即气道的进气口）、开设于采摘轮1中的通气道7，以及开设于负压腔室壁上的出气口。在负压作用下，气流从采摘口3，经通气道7，从出气口处与气源的管路相连接，由此在负压作用下，采摘下的花蕾经出气口经气源的管路输送中储花箱（图中未示出）中，完成花蕾的收集。

本实用新型还公开了一种采用上述采摘系统的采摘头，采摘头还包括壳体5，壳体5包括上壳体51、下壳体52、前盖53和后盖54，上壳体51和下壳体52可经卡口卡合，前盖53、后盖54分别与上壳体51、下壳体52螺纹连接。采摘轮1安装在壳体5内，上壳体51的顶部开有采摘口3，因花蕾经采摘口3进入壳体5内，故采摘口3亦为气道的进气口，下壳体52的底部设有出气口，在采摘轮1中开设有通气道7，以形成配合壳体5的气道。动力部件安装在前盖53和/或后盖54的容纳空间中，动力部件（比如微型电机和电池等）与枢轴连接，带动采摘轮转动，转动速度不宜过高，以100-150转/分的转速较为适宜。内部有空腔的手柄4位于下壳体52下方，内部空腔形成与气道连接的外气道，外气道与气源的管路连接，采摘下的花蕾亦通过该外气道输送至储花箱中。下壳体52的内壁上设置了分离齿2。

以背负式采摘机为例，使用前先固定好外箱（包括气源和储花箱等）;打开气源和采摘头的控制开关；手持采摘头靠近花蕾处，在负压作用下，花蕾被吸入采摘口中，并在二次拉力作用下 ，花蕾从花托处分离并输送入储花箱中。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种采摘系统，其特征在于，所述采摘系统包括：

可转动的采摘轮，所述采摘轮上设有采摘齿和摘花柱，采摘齿为端部尖、底部宽的齿状凸起，摘花柱位于采摘齿的后部，采摘缝开设于相邻采摘齿之间；

位于采摘轮一侧的分离齿，分离齿与采摘缝相配合且可伸入采摘缝中。

2.按照权利要求1所述的采摘系统，其特征在于：所述采摘齿具有曲面齿面，摘花柱顶面的摩擦系数大于曲面齿面的摩擦系数。

3.按照权利要求1所述的采摘系统，其特征在于：所述采摘系统还包括位于采摘轮上方的采摘口。

4.按照权利要求3所述的采摘系统，其特征在于：所述采摘口正对采摘缝，采摘口朝向采摘轮的一侧装有助推刷。

5.按照权利要求4所述的采摘系统，其特征在于：所述采摘口远离采摘轮的一侧还设有辅助分离部件，所述辅助分离部件包括分离柱和/或分离导向板。

6.按照权利要求3所述的采摘系统，其特征在于：所述采摘系统还包括负压腔室，采摘轮和分离齿位于负压腔室中，采摘口开设于负压腔室的顶部。

7.按照权利要求6所述的采摘系统，其特征在于：所述负压腔室包括气道，所述气道包括采摘口，开设于采摘轮中的通气道，以及开设于负压腔室壁上的出气口。

8.一种采摘头，其特征在于：所述采摘头包括权利要求1所述的采摘系统，还包括：

壳体，采摘轮位于壳体内，壳体的顶部开有采摘口，采摘口为进气口，壳体的底部设有出气口，采摘轮中开设有通气道；

与采摘轮连接、带动采摘轮转动的动力部件；

位于壳体下方、内设外气道的手柄；

分离齿固定设置于壳体的内壁上。

9.按照权利要求8所述的采摘头，其特征在于：所述分离齿包括朝向采摘齿设置的外推曲面。

10.按照权利要求8所述的采摘头，其特征在于：所述壳体包括相互配合的上壳体和下壳体，以及前盖和后盖，前盖和/或后盖上设有动力部件的容纳空间。