改进的作物收获设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于选择性地收获包括茎的植物材料(诸如茶树)的设备。该设备具有：第一植物材料接合装置，其能够围绕第一轴线旋转；第二植物材料接合装置，其能够与第一植物材料接合装置的旋转在相反方向上围绕第二轴线旋转并与第一植物材料接合装置的旋转以固定的比率同步。第一和第二植物材料接合装置各自具有可移动的植物材料接合表面，该可移动的植物材料接合表面被构造成将植物茎的第一相应上部部分夹持在它们之间。随着第一和第二植物材料接合装置的持续旋转，接合装置在一段时间内拉动植物的夹持的第一相应上部部分，从而导致在植物茎的第二相应下部部分中不断增加的张力。第二植物材料接合装置具有植物材料折断表面，该植物材料折断表面能够沿着弧移动，从而接触植物茎的第二相应下部部分。植物材料折断表面被成形为当其沿着弧移动时在植物茎的第二相应下部部分中形成弯曲，并且植物茎的第二相应下部部分中不断增加的张力导致植物茎的第二相应下部部分在植物材料折断表面上的折断。的折断。的折断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的作物收获设备


[0001]本专利技术总体上涉及用于选择性地从包括但不限于茶树(Camellia sinensis)的作物植物中收获材料的设备。

技术介绍

[0002]茶叶无疑是一种具有全球经济意义的作物。2017年，全球茶叶市场估计为约500亿美元，最大的生产国是中国、印度、斯里兰卡和肯尼亚。
[0003]自公元前2733年中国的帝王神农氏泡茶以来，在随后的4392年里，茶叶一直是人工选择性地采摘的。要生产出精致的高价值茶叶，需要仔细选择和采摘两片叶子和一个芽，而不采收周围无关的深色老叶(maintenance foliage)或幼嫩的下一代嫩枝中的任一者。
[0004]参考图1，图1示出了包括从茎(5)延伸的所需的两片叶子(3)和一个芽(1)的采摘的茶树材料。植物材料的断裂的下末端是由在希望的采摘点(6)处的手采摘产生的。
[0005]图1的采摘的植物材料在图2中以其在茶树上的原始情况(即在采摘之前)示出。叠加在图2上的是三条水平线：A，在该水平线以上设置有芽(2)；B，在该水平线以上设置有芽(2)和合乎需要的叶子(3)、(4)；和C，在该水平线以上设置有芽(2)、合乎需要的叶子(3)、(4)和低质量的成熟叶子(7)、(8)、(9)。如将注意到的，在水平线A处采摘将漏下合乎需要的叶子(3)、(4)；在水平线C处采摘将保留芽(2)和合乎需要的叶子(3)、(4)，但也保留了低质量的叶子(7)、(8)、(9)。只有通过在水平线B处进行采摘，才能实现芽(2)和合乎需要的叶子(3)、(4)的选择性收获。
[0006]参考图3，图3示出了通过将两片叶子和芽茎(5)夹紧在拇指(10)和食指(11)之间，并沿箭头(13)的方向旋转手(12)来选择性地收获两片合乎需要的叶子(不可见)和芽(1)的成熟的现有技术方法。
[0007]在图4和图5中依次示出了芽和两片合乎需要的叶子的切断。图4是图3的备选视图(即在切断芽和两片合乎需要的叶子之前)。图5示出了采摘动作，即，保持拇指(10)和食指(11)的夹紧压力并在手腕(16)处沿箭头(13)的方向旋转手(12)，同时茎(5)包裹在直径相对较小的食指(11)上，从而引起沿着方向(17)的力，使芽茎(5)在(18)处拉断，以便选择性地采摘完好无损的两片合乎需要的叶子和芽(1)。
[0008]从图3、图4、图5和上面的相关描述中将理解，首先识别抓取茎的正确区域，其次施加手指以确保芽和两片合乎需要的叶子在抓取区域上方，第三不合乎需要的叶子和茎部分不包括在要采摘的部分中，这具有一定的复杂性。虽然在茶采摘方面经验丰富的工人能够迅速直观地评估一株植物，并且仅采摘所需的组成部分，但是对生产者来说，收获茶仍然是一个费力、耗时且成本高昂的过程。鉴于人工收获茶作物需要大量的体力劳动、时间和成本，许多以前的工匠试图建造自动化收割机。
[0009]一些现有技术的收割机需要设置在传送皮带前缘前面的切割器或折断器来切断植物的上部部分。虽然是大体上可操作的，但是这种布置可能对老叶和幼稚的嫩枝造成一些附带损害，或收获诸如成熟叶子的不需要的结构，从而提供不如手工采摘的结果。
[0010]因此，在本领域中仍然需要一种设备，该设备更接近地模仿人手明智地仅从茶树上移除芽和两片合乎需要的叶子的能力，同时也最小化对剩余植物结构的损害。
[0011]本专利技术的一个方面是提供对用于收获植物材料的设备中的改进。本专利技术的另一个方面是提供现有技术收获设备的有用备选方案。
[0012]文件、行为、材料、装置、制品等的讨论被包括在本说明书中，仅仅是为了提供本专利技术的上下文。没有暗示或表示任何或所有这些事项因为其在本申请的每个权利要求的优先权日之前就存在而形成了现有技术基础的一部分，或者是与本专利技术相关的领域中的公知常识。

技术实现思路

[0013]在本说明书的整个描述和权利要求书中，词语“包括”和该词语的变体，诸如“包含”和“含有”，并不旨在排除其它添加剂、组分、整体或步骤。
[0014]贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可以指同一实施例。
[0015]在第一方面，本专利技术提供一种用于选择性地收获包括茎的植物材料的设备，该设备包括：第一植物材料接合装置，其能够围绕第一轴线旋转；第二植物材料接合装置，其能够与第一植物材料接合装置的旋转在相反方向上围绕第二轴线旋转并与第一植物材料接合装置的旋转以固定的比率同步，第一和第二植物材料接合装置各自具有可移动的植物材料接合表面，该可移动的植物材料接合表面被构造成将植物茎的第一相应上部部分夹持在它们之间，并且随着第一和第二植物材料接合装置的持续旋转，在一段时间内拉动植物的夹持的第一相应上部部分，从而导致在植物茎的第二相应下部部分中不断增加的张力，该第二植物材料接合装置包括植物材料折断表面，该植物材料折断表面能够沿着弧移动以接触植物茎的第二相应下部部分，其中，该植物材料折断表面被成形为当其沿着弧移动时在植物茎的第二相应下部部分中形成弯曲，并且植物茎的第二相应下部部分中不断增加的张力导致植物茎的第二相应下部部分在植物材料折断表面上的折断。
[0016]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，固定比率的同步使得对于第一植物材料接合装置的每一次单次旋转，第二植物材料接合装置至少旋转2、3、4、5、6次或更多次。
[0017]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，第一轴线在第二轴线上方。第一轴线可以从延伸穿过第二轴线的竖直轴线偏移，并且可以朝向从其拉动植物材料的设备的一侧偏移。
[0018]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，植物材料折断表面被成形为在植物茎的相应的第二下部部分中形成至少约90度的弯曲。
[0019]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，植物材料折断表面包括构造成在植物茎的相应下部部分中形成弯曲的弯曲部或拐角。
[0020]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，第二植物材料接合装置的植物材料接合表面是可变形的。
[0021]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，第一和第二植物材料接合装置保持间隔关系，使得第一植物材料接合装置的植物材料接合表面能够使第二植物材料接合装置的可
变形表面变形。
[0022]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，该设备被构造成使得第一植物材料接合装置的植物材料接合表面能够交替地使第二植物材料接合装置的可变形表面变形和被释放。
[0023]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，第二植物材料接合装置的植物材料接合表面是回弹性的，使得在释放时该植物材料接合表面呈现非变形状态。
[0024]在本专利技术的该第一方面的一个实施例中，第二植物接合装置的植物材料接合表面是悬挂在两个皮带支架之间的回弹性皮带，以便在两个皮带支架之间的区域中可变形。
[0025]在本专利技术的该第一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于选择性地收获包括茎的植物材料的设备，所述设备包括：第一植物材料接合装置，其能够围绕第一轴线旋转，第二植物材料接合装置，其能够与所述第一植物材料接合装置的所述旋转在相反的方向上旋转并与所述第一植物材料接合装置的所述旋转以固定的比率同步，所述第一和第二植物材料接合装置各自具有可移动的植物材料接合表面，所述可移动的植物材料接合表面被构造成在它们之间夹持植物茎的第一相应上部部分，并且随着所述第一和第二植物材料接合装置的持续旋转在一段时间内拉动所述植物的所述夹持的第一相应上部部分，从而导致在所述植物茎的第二相应下部部分中不断增加的张力，所述第二植物材料接合装置包括植物材料折断表面，所述植物材料折断表面能够沿着弧移动以接触所述植物茎的所述第二相应下部部分，其中，所述植物材料折断表面被成形为当所述植物材料折断表面沿着所述弧移动时在所述植物茎的所述第二相应下部部分中形成弯曲，并且所述植物茎的所述第二相应下部部分中的所述不断增加的张力导致所述植物茎的所述第二相应下部部分在所述植物材料折断表面上的折断。2.根据权利要求1所述的设备，其中，固定比率的所述同步使得对于所述第一植物材料接合装置的每次单独旋转，所述第二植物材料接合装置至少旋转2、3、4、5、6次或更多次。3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的设备，其中，所述第一轴线在所述第二轴线上方。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一轴线从延伸穿过所述第二轴线的竖直轴线偏移。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述偏移朝向从其拉动植物材料的所述设备的一侧。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述植物材料折断表面被成形为在所述植物茎的所述相应第二下部部分中形成至少约90度的弯曲。7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述植物材料折断表面包括构造成在所述植物茎的所述相应下部部分中形成弯曲的弯曲部或拐角。8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述第二植物材料接合装置的所述植物材料接合表面是可变形的。9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一和第二植物材料接合装置保持间隔关系，使得所述第一植物材料接合装置的所述植物材料接合表面能够使所述第二植物材料接合装置的所述可变形表面变形。10.根据权利要求8或权利要求9所述的设备，其被构造成使得所述第一植物材料接合装置的所述植物材料接合表面能够交替地使所述第二植物材料接合装置的所述可变形表面变形和被释放。11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其中，所述第二植物材料接合装置的所述植物材料接合表面是回弹性的，使得在释放时所述植物材料接合表面呈现非变形状态。12.根据权利要求8至11中任一项所述的设备，其中，所述第二植物接合装置的所述植物材料接合表面是悬挂在两个固定皮带支架之间的回弹性皮带，以便能够在所述两个固定皮带支架之间的区域中变形。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，其中，所述植物材料折断表面是不可变形的或具有有限的变形能力，以便于植物材料在所述植物材料折断表面上折断。14.根据权利要求1至13中任一项所述的设备，其中，所述第二植物材料接合装置包括植物材料接触表面，所述植物材料接触表面能够沿着弧移动，并且被构造成在低于所述植物茎的所述第二部分的所述植物茎的第三相应部分处接触所述植物茎，其中，所述植物材料接触表面被构造成有助于在所述植物茎的所述相应第二下部部分中实现所述不断增加的张力。15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述植物材料接触表面能够沿着其移动的弧是与所述植物材料折断器表面能够沿着其移动的弧相同的弧。16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备，其中，所述第二植物接合装置包括至少具有顺序的第一、第二和第三臂的转子。17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述第二植物接合装置的植物材料接合表面包括回...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：威廉斯茶业私人有限公司，
类型：发明
国别省市：