專利名稱：一種林果收獲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種林果業(yè)的收獲機械，尤其是一種適用于林果如紅棗等的振動式收
晉
狀衣且。
背景技術(shù)：
國外林果業(yè)的收獲機械類型據(jù)所用動力不同，收獲機主要有氣力式和機械式兩種。氣力式收獲機是通過高速氣流(吹出氣流或吸入氣流)使果實與樹枝分離，適合收獲沙棘、黑加侖等。這種收獲機可省去專門的輸送裝置和收集裝置，但缺點是氣流對果粒有較大的壓碎作用。機械式收獲機根據(jù)分離方式不同，可分為切割、梳下、刷下、刮下和振動等多種方法，應(yīng)用較多的是機械振動式收獲機。根據(jù)產(chǎn)生機械振動的形式不同，可分為推搖式和撞擊式兩種。推搖式是以一定頻率和振幅推搖果樹主干枝，多用于喬木生果實收獲機。撞擊式是以振動撥桿沖撞或敲打果樹干枝，使果實振蕩，在喬木生、灌木生果實收獲機上都有應(yīng)用。前述的機械振動式收獲機和氣力式收獲機由于機構(gòu)較復(fù)雜，機械成本高及收獲林果的植株、品種的差異等因素，并不適合在新疆地區(qū)大量推廣應(yīng)用。ZL201120000885.7公開了一種矮化密植林果采收裝置，包括機架，機架上設(shè)有兩個并排安置的撥桿架，所述的撥桿架通過滑動裝置與機架相連接，所述撥桿架上垂直方向設(shè)有多個撥桿，機架上設(shè)有動力輸入軸，所述兩個撥桿架分別通過連桿與設(shè)于動力輸入軸上的兩個偏心軸套相連接。上述矮化密植林果采收裝置司于機械振動式收獲機，結(jié)構(gòu)上采用機械傳動使得撥桿振動收獲林果，在使用過程中，容易造成機構(gòu)故障，在工作環(huán)境惡劣時，工作不穩(wěn)定。目前大規(guī)模發(fā)展棗農(nóng)間作、矮化密植的種植模式時間較短，紅棗收獲仍然主要采用人工收獲，人工收獲主要有兩種方式一是直接采摘；二是先用木棒擊落后再進行撿拾。 收獲時勞動強度大，生產(chǎn)率低，勞動力短缺，損失大等。在人工收獲過程中，由于紅棗的結(jié)果枝低，在采摘和撿拾時都容易被棗刺傷到，同時，紅棗收獲期與番茄、棉花的收獲期相近，隨著新疆勞動力越來越緊缺，造成紅棗不能適時收獲，對紅棗造成很大損失，影響紅棗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。隨著新疆林果產(chǎn)業(yè)的快速增長，完全依賴人工采摘對矮化密植紅棗大規(guī)模的推廣種植帶來很大的阻礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效降低功耗，紅棗和棗樹損傷小、收獲質(zhì)量好、經(jīng)濟實用的自激振、自適應(yīng)和激振力補償?shù)闹悄芑止斋@裝置。本發(fā)明公開了一種林果收獲裝置，包括機架10，其特征在于機架10上設(shè)有立軸9， 所述立軸9上設(shè)有等距間隙排列的多組撥桿結(jié)構(gòu)，所述立軸9與機架10通過軸承連接，所述立軸9端部設(shè)有力補償激振器1，立軸9 一側(cè)設(shè)有角度傳感器6，所述力補償激振器1和角度傳感器6均通過數(shù)據(jù)線與可編程邏輯控制器PLC5相聯(lián)，所述撥桿結(jié)構(gòu)包括圓盤7，所述圓盤7上設(shè)有多根振動撥桿8，圓盤7套裝于立軸9上，所述立軸9與力補償激振器1之間的連接軸11上設(shè)有自激振彈簧3。所述的撥桿結(jié)構(gòu)可以與立軸9固定連接，所述圓盤7可以與立軸9固定連接。所述的振動撥桿8最好是由合成樹脂材料制成，也可以由別的類似的材料替代。工作原理將本發(fā)明的林果收獲裝置豎向掛接于收獲機上，當(dāng)向前行進時，振動撥桿8插入樹枝與樹枝接觸時，自激振彈簧3產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)力矩，由于樹枝的粗細(xì)不同，自激振彈簧3的扭轉(zhuǎn)力矩時刻變化。通過機架10上部安裝的力補償激振器1帶動與之相連的立軸9轉(zhuǎn)動，并對變化的力進行補償，而角度傳感器6將采集的立軸的旋轉(zhuǎn)角度信號通過通信線傳到PLC5，PLC5把信號反饋到力補償激振器1上，進而完成了力的補償。由PLC5、力補償激振器1、角度傳感器6組成了自動控制系統(tǒng)，通過傳感器采集到信號，通過PLC反饋給力補償激振器，然后轉(zhuǎn)化為扭矩，使林果收獲裝置在恒定的扭轉(zhuǎn)力矩下工作，完成了林果收獲過程。所述的立軸9及撥桿結(jié)構(gòu)組成一個類似的撥桿滾筒結(jié)構(gòu)，上述PLC中事先存儲有控制程序，當(dāng)撥桿滾筒往復(fù)擺動時，產(chǎn)生作用于樹枝的激振力，通過力傳感器檢測到激振力的大小，反饋到PLC，根據(jù)測定的林果需要激振力F大小的適應(yīng)范圍0Π F1 < F < F2)。當(dāng)測得的激振力小于F1時，PLC控制力補償激振器進行激振力的補償；當(dāng)測得的激振力大于F2 時，PLC 控制力補償激振器進行激振力產(chǎn)生抑制，從而滿足林果激振力的適應(yīng)范圍。上文所述的自激振指的是撥桿受樹枝撥動，彈性元件即自激振彈簧3恢復(fù)彈性形變，產(chǎn)生多變往復(fù)的激振力；所述的力補償是對自激振實施補償，保證其具有一定激振力， 完成紅棗收獲；所述的自適應(yīng)指的是撥桿受到樹枝的阻礙、纏繞，此時棗樹枝容易發(fā)生損傷，通過自適應(yīng)控制其力的大小，完成自適應(yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的是由PLC5、力補償激振器1、角度傳感器6組成了電控系統(tǒng)，將電信號轉(zhuǎn)化成扭轉(zhuǎn)力，使林果收獲裝置在恒定的扭轉(zhuǎn)力矩下工作，完成了林果收獲過程。收獲時提高了工作時裝置的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了機械化收獲，提高了收獲效率，解決勞動力短缺問題，降低了收獲成本；有利于大力推廣矮化密植紅棗等林果的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；N植，降低勞動強度和勞動成本投入，提高紅棗產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益；該裝置智能化高、降低功耗、紅棗和棗樹損傷小，收獲效果好，是一種經(jīng)濟實用的自激振、自適應(yīng)和激振力補償?shù)闹悄芑止斋@裝置，本發(fā)明也可用于其它林果如黑加侖、櫻桃等的收獲。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為圖1側(cè)視的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1俯視的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為實施例工作原理的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示1為力補償激振器，2為聯(lián)軸器，3為自激振彈簧，4為軸承，5為PLC，6為角度傳感器，7為圓盤，8為振動撥桿，9為立軸，10為機架，11為連接軸。
具體實施例方式實施例參照圖1 圖4，本實施例包括機架10，在機架10上設(shè)有立軸9，所述立軸9上設(shè)有間隙排列的多組撥桿結(jié)構(gòu)，所述立軸9與機架10通過軸承連接，所述立軸9端部設(shè)有力補償激振器1，立軸9 一側(cè)設(shè)有角度傳感器6，所述力補償激振器1和角度傳感器 6均通過數(shù)據(jù)線與可編程邏輯控制器PLC5相聯(lián)，所述撥桿結(jié)構(gòu)包括圓盤7，所述圓盤7上設(shè)有多根振動撥桿8，圓盤7套裝于立軸9上，所述立軸9與力補償激振器1之間的連接軸11 上設(shè)有自激振彈簧3。所述的撥桿結(jié)構(gòu)可以與立軸9固定連接，所述圓盤7可以與立軸9固定連接。所述的振動撥桿8是由合成樹脂材料制成，也可以由別的類似的材料替代。工作原理將本發(fā)明的林果收獲裝置豎向固裝于收獲機上，當(dāng)連續(xù)性作業(yè)行走時， 振動撥桿8插入樹枝與樹枝接觸時，自激振彈簧3產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)力矩，由于樹枝的粗細(xì)不同， 自激振彈簧3的扭轉(zhuǎn)力矩時刻變化。通過機架10上部安裝的力補償激振器1帶動與之相連的立軸9轉(zhuǎn)動，并對變化的力進行補償，而角度傳感器6將采集的立軸的旋轉(zhuǎn)角度信號通過通信線傳到PLC5，PLC5把信號反饋到力補償激振器1上，進而完成了力的補償。由PLC5、 力補償激振器1、角度傳感器6組成了自動控制系統(tǒng)，通過傳感器采集到信號，通過PLC反饋給力補償激振器，然后轉(zhuǎn)化為扭矩，使林果收獲裝置在恒定的扭轉(zhuǎn)力矩下工作，完成了林果收獲過程。所述的立軸9及撥桿結(jié)構(gòu)組成一個類似的撥桿滾筒結(jié)構(gòu)，上述PLC中事先存儲有控制程序，當(dāng)撥桿滾筒往復(fù)擺動時，產(chǎn)生作用于樹枝的激振力，通過力傳感器檢測到激振力的大小，反饋到PLC，根據(jù)測定的林果需要激振力F大小的適應(yīng)范圍0Π F1 < F < F2)。當(dāng)測得的激振力小于F1時，PLC控制力補償激振器進行激振力的補償；當(dāng)測得的激振力大于F2 時，PLC控制力補償激振器進行激振力產(chǎn)生抑制，從而滿足林果激振力的適應(yīng)范圍。
權(quán)利要求
1.一種林果收獲裝置，包括機架(10)，其特征在于機架(10)上設(shè)有立軸(9)，所述立軸(9)上設(shè)有等距間隙排列的多組撥桿結(jié)構(gòu)，所述立軸(9)與機架(10)通過軸承連接，所述立軸(9)端部設(shè)有力補償激振器(1)，立軸(9) 一側(cè)設(shè)有角度傳感器(6)，所述力補償激振器(1)和角度傳感器(6)均通過數(shù)據(jù)線與可編程邏輯控制器PLC 相聯(lián)，所述撥桿結(jié)構(gòu)包括圓盤(7)，所述圓盤(7)上設(shè)有多根振動撥桿(8)，圓盤(7)套裝于立軸(9)上，所述立軸(9)與力補償激振器(1)之間的連接軸(11)上設(shè)有自激振彈簧(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的林果收獲裝置，其特征在于所述的撥桿結(jié)構(gòu)與立軸(9)固定連接，所述圓盤(7)與立軸(9)固定連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的林果收獲裝置，其特征在于所述的振動撥桿(8)由合成樹脂材料制成。
全文摘要
本發(fā)明為一種林果收獲裝置，包括機架，其特征在于機架上設(shè)有立軸，所述立軸上設(shè)有等距間隙排列的多組撥桿結(jié)構(gòu)，所述立軸與機架通過軸承連接，所述立軸端部設(shè)有力補償激振器，立軸一側(cè)設(shè)有角度傳感器，所述力補償激振器和角度傳感器均通過數(shù)據(jù)線與可編程邏輯控制器PLC相聯(lián)，所述撥桿結(jié)構(gòu)包括圓盤，所述圓盤上設(shè)有多根振動撥桿，圓盤套裝于立軸上，所述立軸與力補償激振器之間的連接軸上設(shè)有自激振彈簧。本發(fā)明是一種能有效降低功耗，紅棗和棗樹損傷小、收獲質(zhì)量好、經(jīng)濟實用的自激振、自適應(yīng)和激振力補償?shù)闹悄芑止斋@裝置。
文檔編號A01D46/26GK102523838SQ201210019649
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月27日
發(fā)明者付威, 何榮, 坎雜, 孫雨, 楊紅英 申請人:石河子大學(xué)