一种果实采摘设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种果实采摘设备，其包括采摘头和动力装置，采摘头包括采摘头单元，其包括壳体、偏心圆柱凸轮机构和梳齿机构，壳体上定位和支撑一传动轴；偏心圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮和摆杆，圆柱凸轮偏心地设在传动轴上，摆杆在圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与圆柱凸轮连接，摆杆一端球铰连接壳体，摆杆伸出壳体，连接梳齿机构。本方法和设备采摘效率高，适合于丘陵山区果园的采摘作业。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于果实采摘
，提供一种果实采摘设备。
技术介绍
由于果实产品采摘周期短，采摘期高度集中，随着劳动力成本的上升，对机械化果实采摘设备的需求增加。特别是我国经济林果多数种植于丘陵山区地带，立地条件复杂。受限于陡坡地形和高株作业，满足要求的采摘机械很少，而且在作业危险性等方面问题突出，因此，该行业中，轻便实用、强动力、经济型的采摘设备需求迫切。现有技术中林果采摘设备较多，主要集中在大型采摘设备和简易型采摘工具的探讨与开发。大型采摘设备主要用于平坦且植株间距大的果园中，机械化程度较高，采收效率也相应提高，但这并不适应于诸多丘陵山地的林果区域使用。而简易型采摘工具功能相对简单，机械化水平低，采摘作业中效果并不好，不能达到有效作用于果树上各种果实高效、快捷采摘应有的目的。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种果实采摘设备，其实施方便，采摘效率高，适合于丘陵山区果园的采摘作业，提高果实采收的机械化水平。本技术的目的是这样实现的：本技术提供的果实采摘设备，其包括采摘头和动力装置，所述采摘头包括至少一个采摘头单元；所述采摘头单元，包括一壳体、一偏心圆柱凸轮机构和一梳齿机构，所述壳体上设有两个轴承座，定位和支撑一传动轴；所述偏心圆柱凸轮机构包括一圆柱凸轮和一摆杆，所述圆柱凸轮偏心地设置在所述传动轴上，所述摆杆可在所述圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与所述圆柱凸轮连接，所述摆杆的一端通过球铰结构与所述壳体的内壁连接，该摆杆的另一端伸出所述壳体，连接所述梳齿机构；所述梳齿机构包括一横梁，在该横梁上设置若干梳齿棒，所述梳齿机构通过该横梁连接在所述摆杆上；所述采摘头单元可以是一个或多个，其中的所述传动轴伸出所述壳体，连接所述动力源的输出转轴和/或连接另一所述采摘头上的传动轴。本技术提供的采摘设备，通过输出一旋转运动偏心地驱动采摘头，用于击打果树枝条和/或果实，使得果树枝条及果实产生摆动，当果实因摆动产生的惯性力大于其与枝条的结合力时，果实便能够从枝条上脱落，完成果实的采摘工作。通过控制输出旋转运动的所述采摘头的速度和/或距离回转中心的距离/偏心距，使得果实因摆动所产生的惯性力介于熟果和青果与枝条的结合力之间，从而保证有效采摘熟果时青果不会被振落。在所述果实采摘设备中，所述旋转运动使得采摘头的运动轨迹为一个空间的摆动运动。该空间的摆动轨迹可以是：由相交成设定角度的两个平面上的两个摆动运动合成的；或者，由一个平面内的摆动运动和相交成设定角度的另一个平面内的直线或曲线运动合成的。所述的设定角度例如是90°。所述果实采摘设备的一个具体实例是：采摘头连接一圆柱凸轮，圆柱凸轮的转动使得采摘头实现一个沿圆柱凸轮轴线方向的往复运动，该圆柱凸轮偏心的连接在一动力源输出回转轴上，使得采摘头又具有一摆动运动。其中凸轮实现采摘头沿圆柱凸轮轴线方向的运动，偏心圆柱的旋转实现采摘头在偏心圆柱径向方向的摆动运动，通过运动的合成使得采摘头能输出空间的摆动运动。本果实采摘设备，当动力装置带动传动轴转动时，所述圆柱凸轮绕传动轴偏心转动，带动所述摆杆相对于球铰做一个空间的摆动运动，而与摆杆连接的梳齿机构上的各个梳齿棒，也都是同样做空间的摆动运动，这样的运动可以对于果树上的果实实施高效的击打。所述摆杆和所述壳体之间的球铰结构可以是，在所述壳体内壁上固定一球铰支座，所述摆杆的相应端为球头端与球铰支座匹配。可以在所述壳体内壁上设有螺孔，通过螺栓安装球铰支座于壳体内壁上。所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮与动力输入轴即传动轴偏心对接，通过对其偏心量的调整便可实现输出摆动运动水平方向上振幅的调节。偏心量的调节例如可以更换不同偏心距的圆柱凸轮。所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮上的运动轨迹线可以为螺旋线组合而成的封闭曲线，通过调节螺旋线的导程，即更换不同导程的圆柱凸轮，便可实现输出摆动运动垂直方向上振幅的调节。所述偏心圆柱凸轮机构中，所述摆杆可以连接在一圆柱套上，该圆柱套套设在所述圆柱凸轮上且圆柱套的轴心与圆柱凸轮的轴心重合，即也与传动轴的轴心具有一个偏心距，该圆柱套与圆柱凸轮的之间设置滑动连接结构，使得当圆柱凸轮偏心转动时，该圆柱套带动所述摆杆做空间的摆动运动。所述摆杆在所述圆柱套上安装的角度可以是可调的，通过调节所述安装角度，便可以实现摆杆输出摆动运动所在空间位置与水平面的夹角变化，以达到一定的倾斜程度。所述圆柱凸轮和圆柱套的滑动连接结构可以是，在该圆柱凸轮圆周面上开有圆弧槽，该圆弧槽的轨迹线为两段导程一致、旋向相反的螺旋线组合而成的封闭曲线；所述圆柱套上固设一球头销，该球头销的球头端部与所述圆柱凸轮上的圆弧轨道槽匹配插接。所述摆杆的与所述梳齿机构连接的连接结构可以是：在摆杆的一端上相互垂直地设置两个螺栓孔，所述横梁凸设一连接部，该连接部上设一螺栓孔，在横梁上也设有一个螺栓孔，横梁上的两个螺栓孔与所述摆杆上的相互垂直的两个螺栓孔对应，在相应螺栓孔中设置螺栓，从而通过互相垂直的两个螺栓结构所述摆杆连接所述梳齿机构。一个优选方案中，所述摆杆和圆柱套的结合结构可以是：所述摆杆的中间部分为一框架结构，所述圆柱凸轮置于该框架结构中，该框架结构的平行于所述摆杆轴线方向的两个框架杆的两侧内表面的距离小于所述圆柱套的外径，所述圆柱套外环面上对称的铣出两个平行的平面，该平面与所述两个框架杆的内侧表面平行且相邻，其间通过销轴滑块机构连接，以此可构成限制所述圆柱套随偏心传动轴摆动运动的结构，从而带动摆杆随偏心传动轴的转动而摆动。这一优选方案可以使得本传动机构的结构更加紧凑。进一步地，在摆杆长度方向上，所述两个框架杆的侧面开有长槽，相应地，在所述圆柱套的两个平行的平面上开有圆孔，圆孔中插入固定销轴，该销轴上套有滑块，滑块与框架结构上的长槽配合，使得该滑块能在该长槽内滑动。长槽的宽度与所述滑块的相应尺寸匹配。如果转动滑块的固定角度，就可以使得摆杆与圆柱套轴线的角度变化。通过调整摆杆与圆柱套的相对角度位置，便可使摆杆轴线方向与水平面的夹角发生变化，从而调节梳齿机构与水平面的夹角，达到一定的倾斜程度。这是圆柱套和摆杆的一种具体连接结构。所述梳齿机构的形状可以是任意的。所述梳齿机构中梳齿棒的数量也可以根据实际采摘需要进行选择，使其最适合当前的采摘作业，而且更换方便快捷。另外，所述梳齿机构中的梳齿棒的材质也可以变化，以获得大小不同的打击力度。还有，可以在梳齿棒外面设置套层，例如梳齿棒为金属材质，其外面套设橡胶套，这样也可以调整击打力度，应对不同果实的采摘。再有，若干梳齿棒的长度可以是相同的，也可以是不同的，例如，可以在两个较长的梳齿棒之间加设较短的梳齿棒，这样，适应疏密不同的果树枝条的果实采摘。所述采摘头单元之间的连接结构可以是：相邻采摘头单元中的所述传动轴通过轴套连接；相邻采摘头的壳体的邻接面通过两邻接面上设置的凸缘凹槽定位，并通过螺栓锁紧。针对不同的采摘作业，可以选取需要的采摘头单元个数，从而提高采摘效率。所述动力装置可以是直流电机，该直流电机的输出端与采摘头中的所述传动轴连接。所述采摘头上设置法兰，通过该法兰直接与一接长杆上端固定，电机线从接长杆内部引出。所述接长杆可以是由多段接长杆段连接而成，相邻接长杆段之间采用凸缘定位，外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种果实采摘设备，其特征在于：包括采摘头和动力装置，所述采摘头包括至少一个采摘头单元；所述采摘头单元，包括一壳体、一偏心圆柱凸轮机构和一梳齿机构，所述壳体上设有两个轴承座，定位和支撑一传动轴；所述偏心圆柱凸轮机构包括一圆柱凸轮和一摆杆，所述圆柱凸轮偏心地设置在所述传动轴上，所述摆杆可在所述圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与所述圆柱凸轮连接，所述摆杆的一端通过球铰结构与所述壳体的内壁连接，该摆杆的另一端伸出所述壳体，连接所述梳齿机构；所述梳齿机构包括一横梁，在该横梁上设置若干梳齿棒，所述梳齿机构通过该横梁连接在所述摆杆上；所述采摘头单元是一个或多个，其中的所述传动轴伸出所述壳体，连接所述动力源的输出转轴和/或连接另一所述采摘头上的传动轴。

【技术特征摘要】
1.一种果实采摘设备，其特征在于：包括采摘头和动力装置，所述采摘头包括至少一个采摘头单元；所述采摘头单元，包括一壳体、一偏心圆柱凸轮机构和一梳齿机构，所述壳体上设有两个轴承座，定位和支撑一传动轴；所述偏心圆柱凸轮机构包括一圆柱凸轮和一摆杆，所述圆柱凸轮偏心地设置在所述传动轴上，所述摆杆可在所述圆柱凸轮上的封闭的运动轨迹线结构上滑动地与所述圆柱凸轮连接，所述摆杆的一端通过球铰结构与所述壳体的内壁连接，该摆杆的另一端伸出所述壳体，连接所述梳齿机构；所述梳齿机构包括一横梁，在该横梁上设置若干梳齿棒，所述梳齿机构通过该横梁连接在所述摆杆上；所述采摘头单元是一个或多个，其中的所述传动轴伸出所述壳体，连接所述动力源的输出转轴和/或连接另一所述采摘头上的传动轴。2.根据权利要求1所述的果实采摘设备，其特征在于：所述摆杆和所述壳体之间的球铰结构是，在所述壳体内壁上固定一球铰支座，所述摆杆的相应端为球头端与球铰支座匹配；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮与动力输入轴即传动轴偏心对接，通过对其偏心量的调整便可实现输出摆动运动水平方向上振幅的调节；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构，圆柱凸轮上的运动的轨迹线为螺旋线组合而成的封闭曲线；和/或，所述偏心圆柱凸轮机构中，所述摆杆连接在一圆柱套上，该圆柱套套设在所述圆柱凸轮上且圆柱套的轴心与圆柱凸轮的轴心重合，即也与传动轴的轴心具有一个偏心距，该圆柱套与圆柱凸轮的之间设置滑动连接结构，使得当圆柱凸轮偏心转动时，该圆柱套带动所述摆杆做空间的摆动运动。3.根据权利要求2所述的果实采摘设备，其特征在于：所述圆柱凸轮和圆柱套的滑动连接结构是，在该圆柱凸轮圆周面上开有圆弧槽，该圆弧槽的轨迹线为两段导程一致、旋向相反的螺旋线组合而成的封闭曲线；所述圆柱套上固设一球头销，该球头销的球头端部与所述圆柱凸轮上的圆弧轨道槽匹配插接；和/或，所述摆杆在所述圆柱套上安装的角度可调的结构是：所述摆杆的中间部分为一框架结构，所述圆柱凸轮置于该框架结构中，该框架结构的平行于所述摆杆轴线方向的两个框架杆的两侧内表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，何海龙，陈东，金征，张前卫，
申请(专利权)人：国家林业局北京林业机械研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11