可调对辊间隙环绕式枸杞采摘头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农业机械领域，具体涉及作物或果实类的采摘装置，尤其涉及一种用于枸杞的可调对辊间隙环绕式采摘头。
【背景技术】
[0002]枸杞既是传统名贵中药材，又是一种营养滋补品。据官方统计，仅2012年的甘肃地区，枸杞产量高达3.5万吨。由于枸杞果实成熟时水分含量很高和果皮娇嫩等特点，采摘时很容易损伤；如果出现损伤，不仅会影响其外观色泽，还会降低药用价值。由于枸杞生长的复杂性和农田环境的非结构化等特点，目前市场上尚未出现商品化的枸杞自动采摘头，现有的都是简单的手持式枸杞采摘器、采摘头和震动式采摘机。
[0003]现有技术中的采摘头包括电源、驱动系统和辊轮，其中，辊轮只包括相向旋转的两个辊轮；其存在的问题是(1)需要人工将枸杞枝条拉至采摘头，并且人工施加外力使枝条与辊轮尽量贴近且平行；(2)需人工扰动枸杞枝条，使果实下垂至两辊轮之间，然而有部分果实因枝叶、树刺遮挡不能下垂，因此难以全方位的采摘枝条上的枸杞，容易漏果，造成损失；(3)不能根据不同树龄的枸杞枝条来调节辊轮的间隙。
[0004]发明专利申请CN201010272425公布了 “一种手持式枸杞采摘机”，这种设备同样需要采摘人员的参与，对于提高枸杞采摘的自动化非常有限。此外，该设备是对一串枸杞枝条进行采摘，极易容易将未成熟的枸杞一起采摘，对于提高枸杞的质量和产量非常不利。发明专利申请201410807305.3公开了 “一种枸杞采摘头”，该采摘头安装在手持电钻前端，包括机壳、安装在机壳顶部的固定耙爪、与固定耙爪配合的活动耙爪。该采摘头小巧、轻便、成本低廉，可以更好的选择青果、红果并且不伤枝叶，但其仍然存在以下问题:(1)采摘头直接安装在电钻上，因此震动太大，容易对枸杞枝条产生损伤；(2)需要人工将枸杞枝条拉至采摘头，并且人工施加外力使枝条与耙爪尽量贴近且平行；(3)枸杞果实会自然下垂，大部分果实不能进入耙爪之间的缝隙，导致采摘头实际工作面积减小，难以全方位的采摘枝条上的枸杞，容易漏果，造成损失；(4)属于切割式采摘，对果实损伤严重。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于枸杞自动采摘的可调对辊间隙环绕式采摘头。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]可调对辊间隙环绕式枸杞采摘头，包括电源系统、驱动系统、采摘头壳体以及设置在采摘头壳体内部的主辊轮，所述主辊轮包括正转主辊轮和反转主辊轮，所述正转主辊轮和反转主辊轮相向转动。采摘头还包括传动系统和副辊轮，所述副辊轮包括正转副辊轮和反转副辊轮，所述正转副辊轮和反转副辊轮相向转动。所述正转副辊轮设置在正转主辊轮的上方，所述反转副辊轮设置在反转主辊轮的上方。所述主辊轮和副辊轮均由橡胶辊轮以及设置在橡胶辊轮上的橡胶拨齿组成。所述驱动系统通过传动系统带动主辊轮和副辊轮的转动以实现枸杞的采摘。
[0008]其中，所述传动系统包括梅花弹性联轴器、第一传动轴、给正转副辊轮和正转主辊轮提供动力的正向传动装置、给反转副辊轮和反转主辊轮提供动力的反向传动装置。所述正向传动装置包括正旋蜗杆、第二传动轴1、正旋涡轮、第一级传动皮带轮1、传动过渡轴1、第二级传动皮带轮I和第三传动轴I。所述反向传动装置包括反旋蜗杆、第二传动轴I1、反旋涡轮、第一级传动皮带轮I1、传动过渡轴I1、第二级传动皮带轮II和第三传动轴II。
[0009]所述传动系统的连接方式为:所述梅花弹性联轴器的一端与外接电机输出轴相连接，另一端与第一传动轴相连接；所述正旋蜗杆和反旋蜗杆固定设置在第一传动轴上。所述正旋蜗杆的正上方设置与其啮合的正旋涡轮，所述正旋涡轮通过键I安装在第二传动轴I上，并通过卡环固定其在轴上位置。所述第一级传动皮带轮I的主动皮带轮la安装在第二传动轴I上，并通过紧定螺钉la固定轴向和周向位置；从动皮带轮Ila安装在传动过渡轴I上，并通过紧定螺钉固定轴向和周向位置。第二级传动皮带轮I的主动皮带轮lb安装在传动过渡轴I上，与第一传动皮带轮I的从动皮带轮Ila连接在一起，从动皮带轮lb安装第三传动轴I上，通过紧定螺钉lb固定其轴向和周向位置。所述正转主辊轮安装在第二传动轴I上，所述正转副辊轮安装在第三传动轴I上。
[0010]所述反旋蜗杆的正上方设置与其啮合的反旋涡轮，所述反旋涡轮通过键II安装在第二传动轴II上，并通过卡环固定其在轴上位置。所述第一级传动皮带轮II的主动皮带轮Ila安装在第二传动轴II上，并通过紧定螺钉Ila固定轴向和周向位置；从动皮带轮Ila安装在传动过渡轴II上，通过紧定螺钉固定轴向和周向位置。第二传动皮带轮II的主动皮带轮lib安装在传动过渡轴II上，与第一传动皮带轮II的从动皮带轮Ila连接在一起；从动皮带轮lib安装在第三传动轴II，通过紧定螺钉lib固定其轴向和周向位置。所述反转主辊轮安装在第二传动轴II上，所述正转副辊轮安装在第三传动轴II上。
[0011]所述传动系统设置在位于采摘头壳体前端的传动箱内，所述传动箱包括传动箱壳体、传动过渡轴轴承。所述的第一传动轴安装在传动箱壳体上的轴承上。
[0012]其中，采摘头还包括开合口，所述开合口包括开合口主体、副辊轮轴承、舵机和凸销，所述舵机设置在采摘头壳体的后端；所述开合口主体的一端通过凸销安装在采摘头壳体的阶梯孔上，进而与舵机的舵盘相连；所述开合口主体的另一端与副辊轮轴承相连。所述副辊轮轴承为第三传动轴I和第三传动轴II的轴承。
[0013]其中，所述采摘头壳体包括采摘头壳体主体、防护壳和主辊轮间隙调节装置。所述主辊轮间隙调节装置包括轴承座、轴承和间隙调节螺钉；所述轴承通过轴承座安装在采摘头壳体的前后壁的滑槽上。所述轴承座上设有与间隙调节螺钉匹配的螺纹孔；所述间隙调节螺钉穿过该螺纹孔与轴承接触；在间隙调节螺钉头部孔内装有开口销；所述防护壳安装在采摘头壳体的后壁上，用于保护主辊轮轴承和舵机正常工作。所述轴承为第二传动轴I和第二传动轴II的轴承。
[0014]优选的是，所述第一级传动皮带轮I和第一级传动皮带轮II中均安装了弹簧张紧装置；所述弹簧张紧装置包括皮带压片、弹簧和弹簧座；所述弹簧的一端通过皮带压片与各自对应的皮带连接，所述弹簧的另一端与弹簧座相连。所述弹簧座4-3安装在采摘头壳体的前壁上。与常规的传动系统相比，本发明采用的传动系统中加入了柔性传动一一皮带传动，因此可以根据不同树龄的枸杞枝条任意调节主辊轮的间隙；此外本发明在传动系统中设置了张紧装置，从而保证间隙调节时整个传动可以正常工作。
[0015]所述驱动系统包括开合口驱动器和传动系统驱动器；所述控制系统包括TMS320F28335控制器和外设；所述电源系统包括磷酸铁锂电池和稳压电路；所述控制系统和电源系统安装在控制柜内部。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017](1)采用了正旋涡轮蜗杆、反旋涡轮蜗杆、主辊轮和副辊轮实现对枸杞枝条的果实内敛工作，对枸杞枝条的包裹性能出色，实现了对枸杞枝条的全方位采摘，提高了枸杞采摘的净果率；
[0018](2)使用舵机控制开合口大小进而控制正、反转副辊轮的间距；采用主辊轮间隙调节装置，可以手动调节主、副辊轮之间的间距；通过控制四个正反转主辊轮、正反转副辊轮的间距大小，使得该装置适用于不同直径的枸杞枝条的采摘工作，通用性较为广泛。
[0019](3)本发明提高了枸杞采摘的劳动生产率、降低了农民的劳动强度和采摘成本，保证了枸杞及时采收和枸杞的质量，对于促进农村经济发展，提高我国农业的现代化、智能化、加快农业科学进步具有不可估量的意义。
【附图说明】
[0020]图1为本发明(不包括控制柜)的结构示意图之一；
[0021]图2为本发明(不包括控制柜，去除传动箱壳体及防护壳)的结构示意图之一；
[0022]图3为本发明(不包括控制柜，去除传动箱壳体及防护壳)的结构示意图之二；
[0023]图4为本发明(不包括控制柜，去除传动箱壳体及防护壳)的结构示意图之三；