專利名稱：一種樹冠振動型水果采收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水果采收機，尤其涉及一種樹冠振動型水果采收機。
背景技術(shù)：
果園采收工作是果園生產(chǎn)過程的一個重要環(huán)節(jié)，但由于果樹種類繁多，果樹種類之間差別巨大，以至于果實采收的機械化程度較低，大都采用手工采摘的方法，需要大量的人力，勞動強度大、工作效率低，嚴重阻礙了水果行業(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、日本、意大利、荷蘭等國都對新型水果采收系統(tǒng)做了大量研究，以求降低采收成本。在部分發(fā)達國家如美國，用于果汁和罐頭加工的水果已經(jīng)普遍實現(xiàn)機械化 采收。通過振動型采摘機械可以使果實批量地與果樹分離，因而可以大幅度降低收獲成本。近幾年，我國對水果的機械化采收也進行了一些研究，比如新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機研究所就研究出了一種振動式果樹采收機，專利號為200820125040. 9，該振動式果樹采收機包括果樹振搖裝置和液壓控制系統(tǒng)，在使用時，需要用鉗式振動頭夾持樹干，然后靠振動頭內(nèi)的偏心輪振動樹干，使果實與樹分離。顯然，由于這種采收機在采收水果之前要先行夾住樹枝，對果樹逐一采收，無法實現(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，由于振動頭劇烈振動樹枝，容易造成果樹損傷，不利于果樹的健康生長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對以上缺陷，提供一種工作效率高、果樹損傷小的水果采收機。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，包括動力機、采收裝置、以及驅(qū)動控制系統(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)動采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)連接并在第一驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)運動，所述采收裝置與滑柱滑動連接。為了實現(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，所述滑柱上設(shè)有驅(qū)動采收裝置縱向位移的第二驅(qū)動機構(gòu)。所述水果采收機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)動器、串接在鼓盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)軸上的多個鼓盤、以及設(shè)于鼓盤上的振動棒。所述采收裝置與固定接果盤之間設(shè)有活動接果盤，所述活動接果盤通過安裝臂與立柱連接。該活動接果盤最大限度地減輕了果實掉落時因沖擊力而受到的損傷，最大限度地保證了果實的質(zhì)量。通過控制和驅(qū)動油缸可以使活動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。具體地，所述活動接果盤包括漏斗，漏斗與設(shè)在安裝臂上的漏斗架連接，漏斗架與漏斗驅(qū)動器連接。進一步的，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)于動力機的前部，便于采收人員觀察。第二，本發(fā)明是通過振動樹冠來使果實與果樹分離，即采收水果時，無需鉗住樹干 或樹枝，直接將振動棒插入樹冠中，通過振動棒的旋轉(zhuǎn)使果實掉落，實現(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，只需一個操作人員，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。這是因為，本發(fā)明的采收裝置在第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)和第二擺臂的作用下，可以實現(xiàn)豎直方向和橫向的位移以及采收裝置自身的旋轉(zhuǎn)運動，方便采收裝置采收不同高度和角度的果實。第四、本發(fā)明除了設(shè)有固定接果盤外，還設(shè)有活動接果盤，通過控制和驅(qū)動油缸的作用可以使活動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)明采收裝置和活動接果盤結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明采收裝置和活動接果盤簡化結(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·活動接果盤；3·米收裝直；4·立柱；5·動力機；6·傳送裝置；7.拖斗。圖2中21.接果盤安裝臂；22.第一驅(qū)動油缸；23.第二驅(qū)動油缸；24.水果滑道；
26.漏斗；311.振動棒；312.鼓盤；321.橫梁；322.鼓盤驅(qū)動器；331.底座；332.第二驅(qū)動機構(gòu)；333.滑柱；34.第一擺臂；35.第一驅(qū)動機構(gòu)；37.第二擺臂；25.漏孔；323.轉(zhuǎn)軸；
27.漏斗架。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖I所示，本發(fā)明水果采收機包括動力機5、采收裝置3、采收驅(qū)動裝置和驅(qū)動控制系統(tǒng)(圖中未顯示)。其中，動力機5—般為小型輪式裝載機，但本發(fā)明并不局限于小型輪式裝載機，至于輪式裝載機的型號和馬力可根據(jù)采收機所適用的場地和果樹情況進行相應(yīng)改動，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，相反，則優(yōu)選馬力較小的裝載機，對于這一點，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)公知常識便可做出選擇，在此，不再進行詳細說明。本發(fā)明在動力機的前部設(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)在動力機5上。固定接果盤I周邊設(shè)有防止水果掉落地面的護欄，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。為了盡量降低果實與固定接果盤I之間的硬性撞擊，本實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。為了方便運載，本實施例還在動力機5上安裝有用以盛放果實的拖斗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)防止果實掉落的護板。傳送帶下端與固定接果盤I齊平，上端與拖斗7頂部齊平，為了便于果實的傳送，本實施例的固定接果盤I向靠近傳送帶的一方傾斜，同時，傳送帶與固定接果盤I對 接處設(shè)置為平面結(jié)構(gòu)。在本實施例中，所述拖斗7鉸接于動力機5的底盤車架上，在液壓缸的驅(qū)動下，拖斗7繞鉸接部位旋轉(zhuǎn)，實現(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，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)動機構(gòu)35的轉(zhuǎn)軸連接，第一驅(qū)動機構(gòu)35固設(shè)在立柱4上，通過轉(zhuǎn)軸帶動第一擺臂34順時針或逆時針擺動，該第一驅(qū)動機構(gòu)35優(yōu)選為擺動油缸。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)動機構(gòu)作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，第一擺臂34和第二擺臂37將帶動滑柱333同時發(fā)生縱向位移和橫向位移，進一步實現(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長度固定，所述滑柱333只能保持在豎直狀態(tài)下實現(xiàn)縱向和橫向位移，即滑柱333始終垂直于水平面。為了實現(xiàn)滑柱333與水平面之間的角度可調(diào)，即實現(xiàn)滑柱333的旋轉(zhuǎn)運動，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)動控制系統(tǒng)適時調(diào)整臂長，使滑柱333與水平面之間的角度發(fā)生改變，進而使采收裝置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上的振動棒311、鼓盤架、以及設(shè)于鼓盤架上的鼓盤驅(qū)動器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，本發(fā)明的滑柱333上還設(shè)有第二驅(qū)動機構(gòu)332，該第二驅(qū)動機構(gòu)332最好選用液壓缸，作為第二驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)332的驅(qū)動下，鼓盤架底座331沿滑柱333上下滑動，進而帶動整個采收裝置3滑動。所述鼓盤架上設(shè)有鼓盤驅(qū)動器322,鼓盤312固定在鼓盤驅(qū)動器322的旋轉(zhuǎn)軸上，鼓盤312在鼓盤驅(qū)動器322的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，該鼓盤驅(qū)動器322 —般選為驅(qū)動電機或液壓馬達。由圖4可以看出，所述鼓盤312由兩個半圓形鐵箍組成，鼓盤312上沿圓周位置均勻地安裝有若干振動棒311，鼓盤312和振動棒311的數(shù)量可根據(jù)果樹的種類和繁茂程度進行選擇，一般情況下，每個鼓盤312的上下面均可以安裝振動棒311，鼓盤312的每面圓周上一般設(shè)有I至40根振動棒311，最好設(shè)置6根。鼓盤312數(shù)量一般為I至20個，本實施例中的鼓盤312數(shù)量為8個，均套接于鼓盤驅(qū)動器322的旋轉(zhuǎn)軸323上，呈線性排列。為加固鼓盤架結(jié)構(gòu)，本實施例在每兩個(但不限于每兩個)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)有活動接果盤2，活動接果盤2通過安裝臂21與立柱4連接，活動接果盤2包括漏斗26、漏斗架和漏斗驅(qū)動器，其中，漏斗驅(qū)動器由并列而置的第一驅(qū)動油缸22和第二驅(qū)動油缸23組成，兩驅(qū)動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)動器的驅(qū)動下可以沿安裝臂21滑動使活動接果盤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大小以采收果實能夠順暢通過為宜。所述水果滑道24是一個上端面和靠近立柱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，以便接收的果實快速從水果滑道24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)動機構(gòu)35沿如圖6箭頭A方向擺動，實現(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)動機構(gòu)332實現(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即可實現(xiàn)采收裝置3的旋轉(zhuǎn)運動。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的振動棒311伸入樹冠后，開啟鼓盤驅(qū)動器322后，振動棒311在鼓盤驅(qū)動器322的帶動下開始旋轉(zhuǎn)，漸次旋入、旋出樹冠，并使樹冠振動、使果實與果樹分離。一部分果實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)傳送帶運至拖斗7中，另一部分果實則直接落入活動接果盤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)傳送帶運輸至拖斗中?；顒咏庸P2減輕了果實落地時的沖擊力，降低了果實的損傷，控制第一驅(qū)動油缸22和第二驅(qū)動油缸23，可以使活動接果盤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。以上僅是本發(fā)明的一些具體實施例而已，但本發(fā)明并不局限于此，凡在本發(fā)明基礎(chǔ)上做出的非實質(zhì)性修改都將落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種水果采收機，包括動力機(5)、采收裝置(3)以及驅(qū)動控制系統(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)動采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動機構(gòu)(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水果采收機，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)動機構(gòu)(35)連接并在第一驅(qū)動機構(gòu)(35)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)運動，所述采收裝置(3)與滑柱(333)滑動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水果采收機，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，其特征在于，所述滑柱(333)上設(shè)有驅(qū)動采收裝置(3)縱向位移的第二驅(qū)動機構(gòu)(332)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水果采收機，其特征在于，所述水果采收機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，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)動器(322)、串接在鼓盤驅(qū)動器(322)轉(zhuǎn)軸上的多個鼓盤(312)、以及設(shè)于鼓盤(312)上的振動棒(311)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水果采收機，其特征在于，所述采收裝置(3)與固定接果盤(I)之間設(shè)有活動接果盤(2)，所述活動接果盤(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，其特征在于，所述活動接果盤(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)動器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水果采收機，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，包括動力機、采收裝置以及驅(qū)動控制系統(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)動采收裝置縱向和/或橫向位移的第一驅(qū)動機構(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，采收時只需有一個操作人員即可，工作效率更高。
文檔編號A01D46/26GK102714978SQ201210112479
公開日2012年10月10日 申請日期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 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)