專利名稱：一種采集林木球果的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種采集林木球果的裝置，它主要應(yīng)用于針葉樹母樹林中的球果采集，尤其適合于采收落葉松球果。
在林木球果的采集方面，目前，一些林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在平緩林區(qū)已建有種子園和母樹林，到了種子成熟期在地面鋪塑料布接籽在山地林區(qū)則主要采用人工上樹，用手持工具采摘球果，并研制了一些新型采種機(jī)械，如升降機(jī)、樹干振動(dòng)機(jī)、整樹球果采集機(jī)、直升飛機(jī)采集等。在國(guó)內(nèi)，林木球果的正常來源應(yīng)該是采淺果實(shí)成熟林以及人工上樹用手持工具折小枝采種。但實(shí)際上，在球果成熟期，各林區(qū)均有大量的砍大枝甚至私自伐倒母樹采種的現(xiàn)象發(fā)生。人工上樹采種工具有上樹腳蹬，采種刀、剪、梳等。比較先進(jìn)的有大興安嶺林管局科研所研制的梳齒外推式采種器(人上樹，手持該工具沿樹枝生長(zhǎng)方向向外推梳球果)。在機(jī)械采種方面我國(guó)也進(jìn)行了一些研究，但均未能有效地投入使用。以上采種方法與設(shè)備各有利弊，有的工人勞動(dòng)強(qiáng)度太大，不安全；有的會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷母樹；有的設(shè)備十分龐大、成本高、價(jià)格昂貴。總之，目前林木球果的采集技術(shù)和設(shè)備遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要。
本實(shí)用新型的目的是在分析研究不同的樹種球果的生理特征、分布規(guī)律和采摘力的大小與方向的基礎(chǔ)上，研制出基本不損傷母樹和幼果，采集效率高，使用安全方便的可整枝采集球果的裝置。該裝置換裝不同規(guī)格的采集爪就可以采摘不同樹種的球果，具有智能化、系列化、通用化的特點(diǎn)，可使各地林區(qū)在球果成熟期能及時(shí)大量采收種子，徹底杜絕伐倒保留母樹采種的現(xiàn)象發(fā)生，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)生態(tài)效益。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的以東北林區(qū)的速生建群樹種落葉松為目標(biāo)樹種，以林區(qū)廣泛使用的J-50拖拉機(jī)作底盤，拆除絞盤機(jī)、搭載板等集材裝置，改裝5個(gè)自由度的機(jī)械手和泵站以及集果箱。機(jī)械手由回轉(zhuǎn)盤、立柱、大臂、小臂和采集爪組成，采集爪是兩片可以開合的大型梳齒。此裝置采用雙泵雙回路液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，因此可實(shí)現(xiàn)采集作業(yè)的柔性連動(dòng)和全部的單動(dòng)動(dòng)作。液壓系統(tǒng)所有控制閥均由單片計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。采集林木球果時(shí)，拖拉機(jī)停放在距母樹3-5米遠(yuǎn)處，掛上取力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)液壓油泵，操縱單片計(jì)算機(jī)按固化在EPROM芯片中的程序控制機(jī)械手進(jìn)行采集作業(yè)。利用機(jī)械手大小臂將采集爪舉升到樹枝處。采集爪的兩片梳齒合攏將整個(gè)樹枝抱住，在大小臂共同作用下向外擼出球果，完成一次采摘。循環(huán)動(dòng)作，便可將整樹球果采摘干凈。
由于采用上述方案，每臺(tái)班可采收落葉松球果500kg左右，采凈率和采種效率都較高，大約是工人上樹采種的30～35倍，工人站立于地面上操縱，安全性好，對(duì)母樹的損傷也較小，可以及時(shí)地大量采收落葉松以及其他針葉樹種的球果，具有一定的通用化、系列化、智能化的特點(diǎn)。對(duì)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)生態(tài)效益。本裝置有較好的推廣應(yīng)用前景。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明


圖1是本實(shí)用新型的采集爪結(jié)構(gòu)
圖1．小臂 2．補(bǔ)板 3．銷座 4．油缸5．?dāng)[動(dòng)架6．?dāng)[動(dòng)油缸 7．氈圈 8．螺栓M10×459．彈簧墊圈 10．鋼球11．外圈 12．螺檢M12×2513．彈簧墊圈 14．開口銷 15．擋圈 16．銷軸17．固定齒板 18．螺栓M8×45 19．螺母 20．彈簧墊圈21．彈性齒 22．活動(dòng)齒板23．銷軸 24．油缸25．鍵6×30 26．回轉(zhuǎn)架 27．擋圈 28．銷軸29．銷軸 30．軸套31．螺栓M12×35 32．螺栓M8×4033．左內(nèi)圈 34．尼龍球 35．油嘴M5 36．右內(nèi)圈37．調(diào)整墊圖一中，采集爪的擺動(dòng)架5通過銷軸28與小臀相連，油缸4的可伸縮端耳環(huán)通過銷軸29也與擺動(dòng)架5相連，而油缸4的另一端則與銷座3相連，銷座3通過補(bǔ)板2與小臂1焊接在一起，這樣當(dāng)油缸4伸縮時(shí)便可牽動(dòng)擺動(dòng)架5使采集爪繞銷軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成采集爪的俯仰動(dòng)作。利用彈簧墊圈13和螺栓12將固定齒板17與回轉(zhuǎn)架26固定在一起，活動(dòng)齒板22通過銷軸16與焊接到回轉(zhuǎn)架26上的銷座相連，而油缸24的另一端則與焊接到回轉(zhuǎn)架26上的銷座相連，利用螺栓18、螺母19和彈簧墊圈21分別將彈性齒21固定到固定齒板17和活動(dòng)齒板22的另外一端，這樣當(dāng)油缸24伸縮時(shí)便可牽動(dòng)活動(dòng)齒板22繞銷軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成采集爪的開合動(dòng)作。由外圈11、左內(nèi)圈33、右內(nèi)圈36、調(diào)整墊37和鋼球10、尼龍球34組成了一個(gè)簡(jiǎn)單的四點(diǎn)接觸滾球式回轉(zhuǎn)支承裝置，左右內(nèi)圈33和36之間安放調(diào)整墊37，鋼球10和尼龍球34在滾道內(nèi)間隔排列，利用油嘴35進(jìn)行潤(rùn)滑。擺動(dòng)架5通過螺檢32與回轉(zhuǎn)支承裝置的左、右內(nèi)圈33、36緊固到一起，利用氈圈7進(jìn)行密封。回轉(zhuǎn)架26通過螺栓8與回轉(zhuǎn)支承裝置的外圈11緊固到一起，擺動(dòng)馬達(dá)6通過螺栓31與擺動(dòng)架5緊固到一起，同時(shí)通過鍵25與回轉(zhuǎn)架26的中心相配合，這樣當(dāng)擺動(dòng)馬達(dá)6工作時(shí)，便可帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架26實(shí)現(xiàn)左右擺動(dòng)動(dòng)作。采集爪共有零件638件，其中零件4、6、8、9、10、12、13、14、18、19、20、24,25、31、32、35為標(biāo)準(zhǔn)件共計(jì)503件，均從銷售部門購(gòu)得。非標(biāo)準(zhǔn)件中銷座3、擺動(dòng)架5、固定齒板17、活動(dòng)齒板22和回轉(zhuǎn)架26均為焊接件，而回轉(zhuǎn)支承裝置的外圈11、左內(nèi)圈33和右內(nèi)圈36采用50CrMnMo，45°斜面淬火處理，彈性齒21采用65Mn淬火處理，所有銷軸(16,23,28,29)均采用45號(hào)鋼淬火處理，其余零件為A3鋼。
權(quán)利要求1.一種用于針葉樹球果采集的裝置，其特征是這種用于針葉樹球果采集的裝置由擺動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)支承裝置和采集爪及彈性梳齒組成。在支承小臂上將擺動(dòng)架、回轉(zhuǎn)支承裝置和采集爪及彈性梳齒順序螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是采集爪的梳齒由多根彎曲的彈性齒21組成，等距交錯(cuò)排列，利用螺拴18分別連接到采集爪的活動(dòng)齒板22和固定齒板17的自由端，形成一人手型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是回轉(zhuǎn)支承裝置采用單排四點(diǎn)接觸滾球式回轉(zhuǎn)支承裝置，由外圈11、左右內(nèi)圈33、36組成環(huán)型滾道，利用調(diào)整墊37調(diào)整間隙，鋼球10和尼龍球34在滾道內(nèi)間隔排列，通過油嘴35進(jìn)行潤(rùn)滑，利用氈圈7進(jìn)行密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是擺動(dòng)裝置由油缸4、擺動(dòng)架5和小臂1組成，油缸4分別鉸接在小臂1和擺動(dòng)架5上、擺動(dòng)架5利用銷軸28安裝在小臂1前端。
專利摘要本實(shí)用新型是一種采集林木球果的裝置,主要應(yīng)用于針葉樹母樹林中的球果采集。其具體結(jié)構(gòu)如附圖所示:在支承小臂上將擺動(dòng)架、回轉(zhuǎn)支承裝置、回轉(zhuǎn)架和彈性梳齒順次螺栓連接而成。梳齒由多根彎曲的彈性齒組成,交錯(cuò)排列,形似人手?；剞D(zhuǎn)支承裝置采用單排四點(diǎn)接觸滾珠式回轉(zhuǎn)支承裝置。采集爪由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制,可以實(shí)現(xiàn)俯仰、開合和擺動(dòng)動(dòng)作。
文檔編號(hào)A01D46/00GK2312570SQ9721419
公開日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1997年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月20日
發(fā)明者陸懷民, 姜海超, 劉晉浩, 葛安華 申請(qǐng)人:陸懷民, 姜海超, 劉晉浩