專利名稱：一種樹冠振動(dòng)型水果采收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水果采收機(jī)，尤其涉及一種樹冠振動(dòng)型水果采收機(jī)。
背景技術(shù)：
果園采收工作是果園生產(chǎn)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但由于果樹種類繁多，果樹種類之間差別巨大，以至于果實(shí)采收的機(jī)械化程度較低，大都采用手工采摘的方法，需要大量的人力，勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低，嚴(yán)重阻礙了水果行業(yè)的發(fā)展。在澳大利亞，手工采收水果的費(fèi)用占了水果總成本的35-45%,而在西班牙則要占到50%。近年來美國(guó)、日本、意大利、荷蘭等國(guó)都對(duì)新型水果采收系統(tǒng)做了大量研究，以求降低采收成本。在部分發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)，用于果汁和罐頭加工的水果已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 采收。通過振動(dòng)型采摘機(jī)械可以使果實(shí)批量地與果樹分離，因而可以大幅度降低收獲成本。近幾年，我國(guó)對(duì)水果的機(jī)械化采收也進(jìn)行了一些研究，比如新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機(jī)研究所就研究出了一種振動(dòng)式果樹采收機(jī)，專利號(hào)為200820125040. 9，該振動(dòng)式果樹采收機(jī)包括果樹振搖裝置和液壓控制系統(tǒng)，在使用時(shí)，需要用鉗式振動(dòng)頭夾持樹干，然后靠振動(dòng)頭內(nèi)的偏心輪振動(dòng)樹干，使果實(shí)與樹分離。顯然，由于這種采收機(jī)在采收水果之前要先行夾住樹枝，對(duì)果樹逐一采收，無法實(shí)現(xiàn)一邊行走一邊采收，雖然在某種程度上提高了采收的效率，但依然難以滿足水果加工的需求。而且，由于振動(dòng)頭劇烈振動(dòng)樹枝，容易造成果樹損傷，不利于果樹的健康生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上缺陷，提供一種工作效率高、果樹損傷小的水果采收機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種水果采收機(jī)，包括動(dòng)力機(jī)、采收裝置、以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采收裝置下方設(shè)有固定接果盤，固定接果盤上設(shè)有立柱，采收裝置與立柱通過連接件連接，所述立柱上設(shè)有驅(qū)動(dòng)采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體地，所述連接件包括滑柱、鉸接于滑柱與立柱的上下并列而置的第一擺臂和第二擺臂，其中，第一擺臂與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接并在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述采收裝置與滑柱滑動(dòng)連接。為了實(shí)現(xiàn)采收裝置的自身旋轉(zhuǎn)，以便適應(yīng)不同方位的果樹，所述第二擺臂為液壓缸。為了使采收裝置能夠在高度上可調(diào)控，便于采收不同高度的果實(shí)，所述滑柱上設(shè)有驅(qū)動(dòng)采收裝置縱向位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述水果采收機(jī)還包括用于盛放水果的拖斗，拖斗與固定接果盤通過傳送裝置連接。所述采收裝置包括鼓盤架、設(shè)于鼓盤架上的鼓盤驅(qū)動(dòng)器、串接在鼓盤驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)鼓盤、以及設(shè)于鼓盤上的振動(dòng)棒。所述采收裝置與固定接果盤之間設(shè)有活動(dòng)接果盤，所述活動(dòng)接果盤通過安裝臂與立柱連接。該活動(dòng)接果盤最大限度地減輕了果實(shí)掉落時(shí)因沖擊力而受到的損傷，最大限度地保證了果實(shí)的質(zhì)量。通過控制和驅(qū)動(dòng)油缸可以使活動(dòng)接果盤始終位于采收裝置的下方，以更大限度地接收掉落的果實(shí)。具體地，所述活動(dòng)接果盤包括漏斗，漏斗與設(shè)在安裝臂上的漏斗架連接，漏斗架與漏斗驅(qū)動(dòng)器連接。進(jìn)一步的，所述安裝臂上設(shè)有水果滑道，該水果滑道與漏斗上的漏孔連通。上述水果采收機(jī)可廣泛應(yīng)用于荔枝、龍眼、板栗和柑橘柚類水果的采收過程中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
第一，本發(fā)明的采收裝置設(shè)于動(dòng)力機(jī)的前部，便于采收人員觀察。第二，本發(fā)明是通過振動(dòng)樹冠來使果實(shí)與果樹分離，即采收水果時(shí)，無需鉗住樹干 或樹枝，直接將振動(dòng)棒插入樹冠中，通過振動(dòng)棒的旋轉(zhuǎn)使果實(shí)掉落，實(shí)現(xiàn)了一邊行走一邊采收，工作效率顯著提高，而且能更好地防止果樹因采收工作而受到傷害。本發(fā)明在使用時(shí)，只需一個(gè)操作人員，不需其他人員協(xié)助，節(jié)省了人力。第三，本發(fā)明靈活度更高，可適應(yīng)不同種類和不同高度的果樹。這是因?yàn)?，本發(fā)明的采收裝置在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二擺臂的作用下，可以實(shí)現(xiàn)豎直方向和橫向的位移以及采收裝置自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方便采收裝置采收不同高度和角度的果實(shí)。第四、本發(fā)明除了設(shè)有固定接果盤外，還設(shè)有活動(dòng)接果盤，通過控制和驅(qū)動(dòng)油缸的作用可以使活動(dòng)接果盤始終位于采收裝置的下方水果密集掉落區(qū)，從而可以提高水果收集率。


圖I為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明采收裝置和活動(dòng)接果盤結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明采收裝置和活動(dòng)接果盤簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明鼓盤結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明活動(dòng)接果盤結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明工作原理圖。圖I中1·固定接果盤；2·活動(dòng)接果盤；3·米收裝直；4·立柱；5·動(dòng)力機(jī)；6·傳送裝置；7.拖斗。圖2中21.接果盤安裝臂；22.第一驅(qū)動(dòng)油缸；23.第二驅(qū)動(dòng)油缸；24.水果滑道；
26.漏斗；311.振動(dòng)棒；312.鼓盤；321.橫梁；322.鼓盤驅(qū)動(dòng)器；331.底座；332.第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；333.滑柱；34.第一擺臂；35.第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；37.第二擺臂；25.漏孔；323.轉(zhuǎn)軸；
27.漏斗架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖I所示，本發(fā)明水果采收機(jī)包括動(dòng)力機(jī)5、采收裝置3、采收驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)(圖中未顯示)。其中，動(dòng)力機(jī)5—般為小型輪式裝載機(jī)，但本發(fā)明并不局限于小型輪式裝載機(jī)，至于輪式裝載機(jī)的型號(hào)和馬力可根據(jù)采收機(jī)所適用的場(chǎng)地和果樹情況進(jìn)行相應(yīng)改動(dòng)，比如，在果園地面較為崎嶇，果樹冠幅大而密的情況下，可以選擇馬力較大的裝載機(jī)，相反，則優(yōu)選馬力較小的裝載機(jī)，對(duì)于這一點(diǎn)，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)公知常識(shí)便可做出選擇，在此，不再進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明在動(dòng)力機(jī)的前部設(shè)有固定接果盤1，該固定接果盤I可通過I根或2根連接軸固設(shè)在動(dòng)力機(jī)5上。固定接果盤I周邊設(shè)有防止水果掉落地面的護(hù)欄，固定接果盤I大致為方形池狀，具有較大的投影面積，以便于接收從樹上采落的果實(shí)。為了盡量降低果實(shí)與固定接果盤I之間的硬性撞擊，本實(shí)施例還在固定接果盤I的表面鋪設(shè)有硬度較小、具有一定彈性的橡膠層。為了方便運(yùn)載，本實(shí)施例還在動(dòng)力機(jī)5上安裝有用以盛放果實(shí)的拖斗7，拖斗7與固定接果盤I之間設(shè)有傳送裝置6，該傳送裝置6包括一條傳送帶和設(shè)在傳送帶兩側(cè)防止果實(shí)掉落的護(hù)板。傳送帶下端與固定接果盤I齊平，上端與拖斗7頂部齊平，為了便于果實(shí)的傳送，本實(shí)施例的固定接果盤I向靠近傳送帶的一方傾斜，同時(shí)，傳送帶與固定接果盤I對(duì) 接處設(shè)置為平面結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，所述拖斗7鉸接于動(dòng)力機(jī)5的底盤車架上，在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下，拖斗7繞鉸接部位旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)卸貨和復(fù)位。如圖I、圖2、圖3所示，本發(fā)明的采收裝置3包括通過連接件與設(shè)在固定接果盤I上的立柱4連接，立柱4既可以焊接在固定接果盤I上，也可以通過螺釘固定。所述連接件包括滑柱333、第一擺臂34和第二擺臂37，滑柱333可設(shè)置為槽體狀結(jié)構(gòu)，便于采收裝置3在滑柱333上滑動(dòng)，滑柱333和立柱4之間通過第一擺臂34和第二擺臂37連接，其中，第一擺臂34的一端與滑柱333鉸接，另一端置于立柱4的安裝孔中并與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35的轉(zhuǎn)軸連接，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35固設(shè)在立柱4上，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)第一擺臂34順時(shí)針或逆時(shí)針擺動(dòng)，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35優(yōu)選為擺動(dòng)油缸。為防止第一擺臂34旋轉(zhuǎn)過程中導(dǎo)致滑柱333失衡，本實(shí)施例的第二擺臂37設(shè)于第一擺臂34下方，二者平行或接近平行，第二擺臂37的一端與滑柱333鉸接，另一端與立柱4安裝孔內(nèi)的橫軸鉸接。當(dāng)?shù)谝粩[臂34在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一擺臂34和第二擺臂37將帶動(dòng)滑柱333同時(shí)發(fā)生縱向位移和橫向位移，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)采收裝置3的縱向和橫向位置可調(diào)。但由于第一擺臂34和第二擺臂37長(zhǎng)度固定，所述滑柱333只能保持在豎直狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)縱向和橫向位移，即滑柱333始終垂直于水平面。為了實(shí)現(xiàn)滑柱333與水平面之間的角度可調(diào)，即實(shí)現(xiàn)滑柱333的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明可將第二擺臂37改為液壓缸，液壓缸的軸端與滑柱333鉸接，另一端設(shè)于立柱4上。當(dāng)?shù)谝粩[臂34在旋轉(zhuǎn)過程中，作為第二擺臂37的液壓缸通過驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)適時(shí)調(diào)整臂長(zhǎng)，使滑柱333與水平面之間的角度發(fā)生改變，進(jìn)而使采收裝置3發(fā)生傾斜以適應(yīng)不同的角度。如圖3、圖4所示，本發(fā)明的采收裝置3包括鼓盤312、設(shè)于鼓盤312上的振動(dòng)棒311、鼓盤架、以及設(shè)于鼓盤架上的鼓盤驅(qū)動(dòng)器322。該鼓盤架包括橫梁321和底座331，底座331通過燕尾槽或T型槽安插于滑柱333上，為了使底座331能夠在滑柱333上上下縱向滑動(dòng)，本發(fā)明的滑柱333上還設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)332，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)332最好選用液壓缸，作為第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)332的液壓缸的一端固設(shè)在滑柱333上，另一端與鼓盤架底座331連接，在第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)332的驅(qū)動(dòng)下，鼓盤架底座331沿滑柱333上下滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)采收裝置3滑動(dòng)。所述鼓盤架上設(shè)有鼓盤驅(qū)動(dòng)器322,鼓盤312固定在鼓盤驅(qū)動(dòng)器322的旋轉(zhuǎn)軸上，鼓盤312在鼓盤驅(qū)動(dòng)器322的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，該鼓盤驅(qū)動(dòng)器322 —般選為驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓馬達(dá)。由圖4可以看出，所述鼓盤312由兩個(gè)半圓形鐵箍組成，鼓盤312上沿圓周位置均勻地安裝有若干振動(dòng)棒311，鼓盤312和振動(dòng)棒311的數(shù)量可根據(jù)果樹的種類和繁茂程度進(jìn)行選擇，一般情況下，每個(gè)鼓盤312的上下面均可以安裝振動(dòng)棒311，鼓盤312的每面圓周上一般設(shè)有I至40根振動(dòng)棒311，最好設(shè)置6根。鼓盤312數(shù)量一般為I至20個(gè)，本實(shí)施例中的鼓盤312數(shù)量為8個(gè)，均套接于鼓盤驅(qū)動(dòng)器322的旋轉(zhuǎn)軸323上，呈線性排列。為加固鼓盤架結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例在每?jī)蓚€(gè)(但不限于每?jī)蓚€(gè))鼓盤312之間安裝有鼓盤架橫梁，鼓盤架橫梁321 一端固定在鼓盤架底座331上，另一端套接在鼓盤驅(qū)動(dòng)器322的旋轉(zhuǎn)軸上。

如圖5所不，本發(fā)明在米收裝直3的下方設(shè)有活動(dòng)接果盤2，活動(dòng)接果盤2通過安裝臂21與立柱4連接，活動(dòng)接果盤2包括漏斗26、漏斗架和漏斗驅(qū)動(dòng)器，其中，漏斗驅(qū)動(dòng)器由并列而置的第一驅(qū)動(dòng)油缸22和第二驅(qū)動(dòng)油缸23組成，兩驅(qū)動(dòng)油缸的一端固定在立柱4上，另一端與漏斗架連接，漏斗架設(shè)于安裝臂21上，在兩漏斗驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下可以沿安裝臂21滑動(dòng)使活動(dòng)接果盤2始終處于采收裝置3的正下方水果密集掉落區(qū)，以便接收更多水果O安裝臂21上還設(shè)有水果滑道24，水果滑道24與漏斗26上的漏孔25連通，漏孔25大小以采收果實(shí)能夠順暢通過為宜。所述水果滑道24是一個(gè)上端面和靠近立柱4的側(cè)端面開口的薄壁槽體結(jié)構(gòu)，水果滑道24從漏斗26向立柱4方向延伸并向下傾斜，以便接收的果實(shí)快速?gòu)乃?4滑落至固定接果盤I。本發(fā)明特別適用于荔枝、龍眼、板栗和柑橘柚類水果的采收。本發(fā)明在使用過程中，通過控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)35沿如圖6箭頭A方向擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)采收裝置3沿如圖6箭頭B所示方向橫向位移和沿如圖6箭頭B的垂直方向縱向位移。通過第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)332實(shí)現(xiàn)采收裝置3沿滑柱333的縱向位移，此外，通過控制第二擺臂37即可實(shí)現(xiàn)采收裝置3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過以上三種途徑可靈活控制采收裝置3，使其適應(yīng)不同高度和密度的果樹。采收裝置3的振動(dòng)棒311伸入樹冠后，開啟鼓盤驅(qū)動(dòng)器322后，振動(dòng)棒311在鼓盤驅(qū)動(dòng)器322的帶動(dòng)下開始旋轉(zhuǎn)，漸次旋入、旋出樹冠，并使樹冠振動(dòng)、使果實(shí)與果樹分離。一部分果實(shí)直接落到固定接果盤1，沿固定接果盤I的傾斜面滑到傳送帶附近，最終經(jīng)傳送帶運(yùn)至拖斗7中，另一部分果實(shí)則直接落入活動(dòng)接果盤2的漏斗中，經(jīng)漏孔25和水果滑道24滑落至固定接果盤，然后再經(jīng)傳送帶運(yùn)輸至拖斗中?；顒?dòng)接果盤2減輕了果實(shí)落地時(shí)的沖擊力，降低了果實(shí)的損傷，控制第一驅(qū)動(dòng)油缸22和第二驅(qū)動(dòng)油缸23，可以使活動(dòng)接果盤2始終位于采收裝置的下方的水果密集掉落區(qū)，以更多地接收掉落的果實(shí)。以上僅是本發(fā)明的一些具體實(shí)施例而已，但本發(fā)明并不局限于此，凡在本發(fā)明基礎(chǔ)上做出的非實(shí)質(zhì)性修改都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水果采收機(jī)，包括動(dòng)力機(jī)(5)、采收裝置(3)以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采收裝置(3)下方設(shè)有固定接果盤(1)，固定接果盤(I)上設(shè)有立柱(4)，采收裝置(3)與立柱(4)通過連接件連接，所述立柱(4)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述連接件包括滑柱(333)、鉸接于滑柱(333)與立柱(4)的上下并列而置的第一擺臂(34)和第二擺臂(37)，其中，第一擺臂(34)與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(35)連接并在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(35)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述采收裝置(3)與滑柱(333)滑動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述第二擺臂(37)為液壓缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述滑柱(333)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)采收裝置(3)縱向位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(332)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述水果采收機(jī)還包括用于盛放水果的拖斗(7 )，拖斗(7 )與固定接果盤(I)通過傳送裝置(6 )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述采收裝置(3)包括鼓盤架、設(shè)于鼓盤架上的鼓盤驅(qū)動(dòng)器(322)、串接在鼓盤驅(qū)動(dòng)器(322)轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)鼓盤(312)、以及設(shè)于鼓盤(312)上的振動(dòng)棒(311)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述采收裝置(3)與固定接果盤(I)之間設(shè)有活動(dòng)接果盤(2)，所述活動(dòng)接果盤(2)通過安裝臂(21)與立柱(4)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述活動(dòng)接果盤(2)還包括漏斗(26)，漏斗(26)與設(shè)在安裝臂(21)上的漏斗架(27)連接，漏斗架(27)與漏斗驅(qū)動(dòng)器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水果采收機(jī)，其特征在于，所述安裝臂(21)上設(shè)有水果滑道(24),該水果滑道(24)與漏斗(26)上的漏孔(25)連通。
10.一種將權(quán)利要求I至9任一所述的水果采收機(jī)在荔枝、龍眼、板栗和柑橘柚類水果采收中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水果采收機(jī)，包括動(dòng)力機(jī)、采收裝置以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采收裝置下方設(shè)有固定接果盤，固定接果盤上設(shè)有立柱，采收裝置與立柱通過連接件連接，所述立柱上設(shè)有驅(qū)動(dòng)采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明靈活度高，可適應(yīng)不同種類和不同高度的果樹，采收時(shí)只需有一個(gè)操作人員即可，工作效率更高。
文檔編號(hào)A01D46/26GK102714978SQ201210112479
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者劉天湖 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)