一种蓝莓采摘与分拣装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种蓝莓采摘与分拣装置及工作方法，特别是适用于山地矮丛蓝莓的采摘与初步分拣，属于种植业机械设备技术领域，装置包括底架和设于底架上的机架，机架上设置采摘装置和分拣装置，采摘装置用于采摘果实，底架上设有集料仓，采摘的果实置于集料仓中，再由输送带送至分拣装置处进行多级分拣。利用本发明专利技术装置可提高蓝莓采摘作业效率，降低人工劳动强度，减轻对蓝莓枝蔓的多次损伤。

A blueberry picking and sorting device and its working method

The invention relates to a blueberry picking and sorting device and method, especially suitable for picking and sorting of Lowbush blueberry mountain, which belongs to the technical field of planting industry machinery and equipment, device includes a chassis and a chassis, rack arranged on the picking device and sorting device, picking device used for picking fruit, is arranged on the underframe in the bunker, picking the fruit in the barn, and the conveyor belt to the sorting device for multi-stage sorting. By using the device of the invention can improve the blueberry picking efficiency, reduce labor intensity, reduce the damage of many branches of blueberry.

【技术实现步骤摘要】
一种蓝莓采摘与分拣装置及工作方法
本专利技术涉及一种蓝莓采摘与分拣装置及工作方法，特别是适用于山地矮丛蓝莓的采摘与初步分拣，属于种植业机械设备

技术介绍
蓝莓是一种多年生灌木小浆果果树,矮丛蓝莓树体矮小,通常高度在30～50cm。在整个蓝莓产业链中蓝莓采摘是其中最费时费力的环节。特别是低丛山地野生蓝莓由于受到地理环境条件的制约，机械采摘难度大，目前多为人工采摘作业。现有的大型机械采摘设备多针对人工种植的蓝莓生产基地设计，对不规则分布的山地矮丛蓝莓不具有高效的采摘作业条件。现有的矮丛采摘设备在果料分拣与收集方面的技术还不完善,采摘与分拣机械一体化程度不高。中国专利文件(申请号201620674152.4)公开了一种用于山地矮丛蓝莓采摘装置，用以将蓝莓和杂物分离开，只是将随果实掉落的枝叶等杂物筛选出去，无法针对蓝莓果径细致筛分。且在实际应用过程中前期掉落的蓝莓会将滤网堵塞，对杂物的实际虑选作用并不明显；由于蓝莓丛内通风条件差、吹风机构风力有限，该装置较难将较重杂物滤除；针对面积大小不一、形状分布不规则的野生蓝莓丛，采摘过程中U型夹和卡槽无法保证振动机构作用的枝条全部收拢进锥形斗上方，会有大量果实洒落，存在严重浪费及实际效率不高的问题。中国专利文件(申请号201620910860.3)公开了一种蓝莓采摘装置，利用行走的机器人替代人工，该方案通过直线变位器实现的空间位置移动都是基于其支架平台1面积之内的，作业空间有限；需要借助机器人本体结构4来调控采摘装置6的姿态并将其送至蓝莓丛。这势必需要在关节处安装多个驱动电机或气动马达，这就使得对执行器位姿调控的结构过于复杂、造价高昂、作业空间有限、位姿调控效果不佳。另外，该装置在实际作业过程中机械手臂需要尽可能伸出支架平台，并且多关节驱动手臂由于驱动器较多质量较大，这使得整个装置重心严重偏离、稳定性差。在实际采摘作业时需要先将蓝莓枝蔓弯向收集装置7，此过程中会有大量蓝莓掉落造成大量浪费，并且由于收集装置与采摘装置布置的局限性使得该装置较易实现对蓝莓丛浅层果实的采摘而对内层果实采摘难度较大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种蓝莓采摘与分拣装置，在适应复杂作业环境的基础上实现全方位高效采摘、细致分拣。本专利技术还提供一种该装置的工作方法。本专利技术的技术方案如下：一种蓝莓采摘与分拣装置，包括底架和设于底架上的机架，底架底部设有车轮，机架顶部设有导轨，导轨上活动连接有采摘装置；机架一端设有分拣装置；导轨下方的底架上设有集料仓，集料仓一端设有输送带的一端，输送带的另一端位于分拣装置上方；采摘装置包括导向滑块，导向滑块与导轨匹配连接，机架通过平移气缸与导向滑块连接，平移气缸控制导向滑块沿导轨水平移动，导向滑块下方设有提升气缸，提升气缸一端连接有基座，基座水平投影为圆形，基座圆形周边均匀分布设有三个牵连杆，每个牵连杆一端均与基座铰接，每个牵连杆另一端均铰接有笆斗，基座通过侧拉气缸与牵连杆的另一端铰接，牵连杆的另一端铰接有前倾气缸，前倾气缸一端与笆斗连接；分拣装置包括分拣箱和筛轴，分拣箱顶部开口，分拣箱两侧侧壁为面积不同的矩形板，便于筛轴倾斜布置；筛轴倾斜设于分拣箱顶部开口处，靠近输送带的筛轴高度高于远离输送带的筛轴高度；筛轴包括至少两组不同轴径的转轴，每组转轴的轴径相同，两组转轴连接处设有挡料板，挡料板将分拣箱间隔为分拣腔；底架一端设有动力装置，动力装置包括气动控制装置和动力驱动装置，动力驱动装置用以驱动、制动车轮的转动，气动控制装置为本装置提供动力气体，气动控制装置与平移气缸、提升气缸、侧拉气缸、前倾气缸连接。气动控制装置相对伺服电机驱动可以有效的减轻前伸执行结构的质量，相对液压驱动更加绿色环保，不必单独设计液压油箱。提升气缸用于控制基座上下移动，使设备可以将不同高度上的果实采下,增加采摘作业的覆盖空间；平移气缸可以控制整个采摘装置的前后位置；基座、牵连杆、侧拉气缸、前倾气缸和笆斗相互之间均采用销轴铰接，其目的在于方便调整执行器的具体位姿。采取该采摘装置的优势在于可以有效的将蓝莓植株向中间揽入，使得蓝莓植株杆径嵌入笆斗，在笆斗上提的过程中使得蓝莓果顺势进入笆斗中，并且通过上述三对气缸的伸缩配合能有效增加单次采摘作业的覆盖面积，针对野生蓝莓采摘，三套牵连杆机构同时作业既能增加单次采摘作业面积，保证较高的作业效率；并且在三个笆斗向中间并拢时相互之间会留有空隙使部分植株漏出,从而保证野生蓝莓采摘不会对当地原始自然环境造成较大的影响,符合可持续发展的设计理念。筛轴倾斜布置，可设置上部为粗径，下部为细径，果实在重力作用下滚动的过程中,小的会先落到箱底左侧，大的会后落入箱底右侧。分拣装置的设计实现了集蓝莓采摘与初步分拣于一体，减少了后续对蓝莓粗加工的工序。根据本专利技术优选的，牵连杆一端设有一个铰接孔、与基座铰接；牵连杆另一端为圆弧形的圆弧头，圆弧头上设有三个铰接孔，三个铰接孔分别铰接侧拉气缸、笆斗、前倾气缸。牵连杆的下部为凸出状的圆弧头设计，目的是方便铰接孔的布置并且使三个铰接件不至于相互挤压。通过提升气缸、前倾气缸、侧拉气缸伸缩配合来控制笆斗的位置与角度，并将蓝莓果摘入笆斗箱。进一步优选的，基座与牵连杆相连一端设有移动槽和位于移动槽中的移动座，移动槽径向分布于基座表面，移动座与牵连杆一端铰接，移动座通过延伸气缸与基座连接，提升气缸的缸壁上设有行程开关，行程开关与延伸气缸连接。牵连板可沿基座径向向外延伸，以此来调整基座的面积。在侧拉气缸缸壁上安装行程开关，当侧拉气缸达到最大行程时触发行程开关使移动座自动沿移动槽径向向基座外延伸，以增大基座的有效工作面积来应对较大面积蓝莓丛。根据本专利技术优选的，底架前端设有内凹型的前板，前板前端设有内凹的弧面。因此前板的两侧向前突出,中间向内凹陷,其目的是在将采摘装置推进蓝莓植株时前板会将植株收拢到其中，进一步配合采摘装置。进一步优选的，导轨一端与机架顶部连接，导轨的另一端伸出端位于前板上方。前伸出整个机架悬挂于凹型前板的上部，使采摘装置可到达前板上方与前板配合使用。根据本专利技术优选的，集料仓内壁设有倾斜的锥形曲面状的导流结构，输送带的一端设于集料仓的锥形曲面的底部端口。以此有利于蓝莓果在斜面上借助重力顺利滚上输送带。根据本专利技术优选的，输送带表面设有条形带槽，条形带槽表面覆有橡胶，条形带槽垂直于输送带的输送方向。通过条形带槽增加蓝莓与输送带间的摩擦，防止蓝莓滚落。进一步优选的，输送带一端设有驱动滚筒，驱动滚筒通过轴承与机架相连。驱动滚筒为输送带提供输送动力。根据本专利技术优选的，笆斗包括一端开口的笆斗箱，笆斗箱开口处设有笆齿，笆齿间距根据植株粗细及果径大小而设计，笆斗箱底部为曲面，笆齿为弧形齿，笆齿与笆斗箱接触点及笆齿端点为波峰，笆斗箱底面及笆齿中部为波谷。双曲线设计合理利用重力作用将果实装入笆斗箱内，防止果实滚落。进一步优选的，笆齿外部包覆有软质橡胶材料。避免对果径造成严重损坏。根据本专利技术优选的，不同轴径的两组转轴之间螺纹连接，便于更换选择不同规格轴径的转轴。根据本专利技术优选的，每个分拣腔均设有出料口，每个出料口下方的机架上均设有储物箱，出料口处的分拣腔底部水平面为分拣腔底部水平面最低处，便于将分拣而得的作物由出料口出料，在各自的储物箱中分级存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝莓采摘与分拣装置，其特征在于，包括底架和设于底架上的机架，底架底部设有车轮，机架顶部设有导轨，导轨上活动连接有采摘装置；机架一端设有分拣装置；导轨下方的底架上设有集料仓，集料仓一端设有输送带的一端，输送带的另一端位于分拣装置上方；采摘装置包括导向滑块，导向滑块与导轨匹配连接，机架通过平移气缸与导向滑块连接，导向滑块下方设有提升气缸，提升气缸一端连接有基座，基座水平投影为圆形，基座圆形周边均匀分布设有三个牵连杆，每个牵连杆一端均与基座铰接，每个牵连杆另一端均铰接有笆斗，基座通过侧拉气缸与牵连杆的另一端铰接，牵连杆的另一端铰接有前倾气缸，前倾气缸一端与笆斗连接；分拣装置包括分拣箱和筛轴，分拣箱顶部开口，分拣箱两侧侧壁为面积不同的矩形板；筛轴倾斜设于分拣箱顶部开口处，靠近输送带的筛轴高度高于远离输送带的筛轴高度；筛轴包括至少两组不同轴径的转轴，每组转轴的轴径相同，两组转轴连接处设有挡料板，挡料板将分拣箱间隔为分拣腔；底架一端设有动力装置，动力装置包括气动控制装置和动力驱动装置，动力驱动装置用以驱动、制动车轮的转动，气动控制装置为本装置提供动力气体，气动控制装置与平移气缸、提升气缸、侧拉气缸、前倾气缸连接。...

【技术特征摘要】
1.一种蓝莓采摘与分拣装置，其特征在于，包括底架和设于底架上的机架，底架底部设有车轮，机架顶部设有导轨，导轨上活动连接有采摘装置；机架一端设有分拣装置；导轨下方的底架上设有集料仓，集料仓一端设有输送带的一端，输送带的另一端位于分拣装置上方；采摘装置包括导向滑块，导向滑块与导轨匹配连接，机架通过平移气缸与导向滑块连接，导向滑块下方设有提升气缸，提升气缸一端连接有基座，基座水平投影为圆形，基座圆形周边均匀分布设有三个牵连杆，每个牵连杆一端均与基座铰接，每个牵连杆另一端均铰接有笆斗，基座通过侧拉气缸与牵连杆的另一端铰接，牵连杆的另一端铰接有前倾气缸，前倾气缸一端与笆斗连接；分拣装置包括分拣箱和筛轴，分拣箱顶部开口，分拣箱两侧侧壁为面积不同的矩形板；筛轴倾斜设于分拣箱顶部开口处，靠近输送带的筛轴高度高于远离输送带的筛轴高度；筛轴包括至少两组不同轴径的转轴，每组转轴的轴径相同，两组转轴连接处设有挡料板，挡料板将分拣箱间隔为分拣腔；底架一端设有动力装置，动力装置包括气动控制装置和动力驱动装置，动力驱动装置用以驱动、制动车轮的转动，气动控制装置为本装置提供动力气体，气动控制装置与平移气缸、提升气缸、侧拉气缸、前倾气缸连接。2.根据权利要求1所述的蓝莓采摘与分拣装置，其特征在于，牵连杆一端设有一个铰接孔、与基座铰接；牵连杆另一端为圆弧形的圆弧头，圆弧头上设有三个铰接孔，三个铰接孔分别铰接侧拉气缸、笆斗、前倾气缸。3.根据权利要求2所述的蓝莓采摘与分拣装置，其特征在于，基座与牵连杆相连一端设有移动槽和位于移动槽中的移动座，移动槽径向分布于基座表面，移动座与牵连杆一端铰接，移动座通过延伸气缸与基座连接，侧拉气缸的缸壁上设有行程开关，行程开关与延伸气缸连接。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，马德建，曾庆良，赵光龙，葛红恩，曹俊晨，王通，杨扬，李旭，杨延超，赵森庆，刘启航，徐温博，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37