本发明属于采摘装置技术领域，具体涉及一种滚筒式桑叶采摘装置。
背景技术：
随着“东桑西移”发展战略的实施，广西地区桑蚕产量排名全国第一，但传统桑园摘叶方式大多还停留在纯手工作业，人工成本高，劳动强度大。近年来，国内已有一些桑叶采摘设备在研发，例如专利号为20279968u的“桑叶采摘器”，该桑叶采摘器由上刀片、下刀片、轴、弹簧手柄、手把、套筒、立柱、圈架和料兜组成。当采摘桑叶时，将带有进口的圈架对准需摘桑叶的桑杆推拉，同时打开下刀片，桑杆就会进入上刀片和下刀片围成的刀口内，往下压手柄，刀口向下的上刀片和下刀片便会切下桑叶使其落入料兜内，采完桑叶后，打开下刀片，桑杆就会脱离圈架，如此反复。这在一定程度上减轻了桑农的劳动强度，但仍没有改变桑农传统的依靠手工进行采摘的模式。为此，基于目前的采摘模式和现状，急需一种能自动采摘桑叶的采摘器。
技术实现要素：
本发明提供一种滚筒式桑叶采摘装置，该采摘装置采摘速度快，采摘效率高，使用方便，能有效降低桑农的劳动强度，减少劳动成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明的滚筒式桑叶采摘装置，包括采摘单元，所述的采摘单元包括机架、转轴、滚筒、动力装置、传动机构，所述的动力装置、传动机构均设置于机架上；所述的机架包括位于纵向两端的工作端和安装端，所述的机架的两侧壁上设有滑轨、滑板，所述的滑轨的前端靠近工作端处，滑板的后端沿着机架的纵向向安装端方向延伸；所述的滑板安装于滑轨上，能够沿着滑轨做进给运动，滑板的前端伸至工作端处；所述的转轴安装在滑板的前端上，所述的滚筒安装在转轴上；所述的动力装置通过传动机构与转轴连接，经过传动机构带动转轴旋转，从而带动滚筒转动；所述的滚筒上沿其外圆周间隔设置多组倒置的u型框。
进一步，所述的u型框的横边上设有半圆环结构，所述的半圆环结构的开口向外。
进一步，所述的传动机构包括大带轮、小带轮、传送带，所述的大带轮安装在转轴上，位于机架和滚筒之间；所述的小带轮与动力装置的输出端连接，所述的大带轮和小带轮之间通过传送带连接，动力装置驱动小带轮，传送带将动力传至大带轮，大带轮带动转轴旋转，从而带动滚筒转动。
进一步，所述的机架的工作端处的两侧壁上开设有槽，槽内沿机架的纵向设有滑杆，所述的滑杆的前端上设有滑块，所述的滑块套设于滑杆上，滑块能够沿滑杆做进给运动，所述的滑块的后端面与槽的后端面之间的滑杆上套装有弹簧，在自然状态下，弹簧处于松开状态；滑块与转轴通过轴承连接，能够随转轴一起做水平运动。
进一步，还包括限位机构，所述的限位机构包括框体、楔形块，所述的框体套于机架上，与滑板的后端连接；所述的楔形块设有两块，分别位于框体的上边和下边，楔形块在采摘装置工作过程中与另外的楔形块的斜面相互挤压产生结构外力而向后拉动框体，从而带动滑板拉动转轴及滚筒向后运动，弹簧被压缩；当结构外力消失时，在弹簧反作用力下，带动滑板拉动转轴及滚筒复位。
进一步，还包括绳索盖板和绳钩，所述的绳索盖板固定架设在机架上，位于滑板中部的上方和/或下方，不与滑板相接触，绳索盖板能够限制楔形块的移动行程；所述的绳钩固定设于绳索盖板的顶部上。
进一步，所述的动力装置为电机。
进一步，所述的机架为u型结构，所述的机架的u型开口位于工作端。
进一步，所述的采摘单元设有两组，两组采摘单元轴向相同，并且两组采摘单元上的滚筒相对设置，在自然状态下，两个滚筒上的u型框的转动轨迹部分交叉。
本发明的工作过程如下：
采摘桑叶需左右两个采摘单元配合并上下往复运动完成，两个采摘单元相对安装于桑叶采摘设备上，能够在竖直方向上升降，所述的桑叶采摘设备的上部和下部设置有楔形块i，分别与限位机构的楔形块相对应。初始位置时，即自然状态下，采摘单元的滚筒均位于机架的工作端上；当采摘单元被带动向下运动时，楔形块的斜面触碰桑叶采摘设备下部的楔形块i的斜面，受到挤压产生结构外力，通过框体与滑板的联动作用，带动转轴沿滑轨的轴向方向向后移动，转轴带动滑块与滚筒沿滑杆的轴线方向向后运动，弹簧受到滑块的压缩力处于压缩状态，两个滚筒之间张开一定距离；拨动定位装置拨入第一棵桑枝进入；之后采摘单元被带动向上运动，楔形块的斜面不再触碰楔形块i，产生的结构外力消失，弹簧复位，通过滑块与转轴的联动作用，推动滚筒回到初始位置，将桑枝卡入两个滚筒的u型框中；启动动力装置，使得两个滚筒转动对桑叶叶柄进行连续拍打冲击采摘桑叶，随着采摘单元被持续带动向上运动，完成第一棵桑枝的桑叶采摘。
采摘单元被带动向上运动到一定位置，楔形块的斜面触碰桑叶采摘设备上部楔形块i的斜面，受到挤压产生结构外力，从而带动框体连同滑板带动转轴沿滑轨的轴向方向向后移动，转轴带动滑块与滚筒沿滑杆的轴线方向向后运动，弹簧受到滑块的压缩力处于压缩状态，两个滚筒之间张开一定距离，拨动定位装置拨动第一棵桑枝退出，拨动第二棵桑枝进入；之后采摘单元被带动向下运动，楔形块斜面不再触碰其它结构，产生的结构外力消失，弹簧复位，通过滑块与转轴的联动作用，推动滚筒回到初始位置，将桑枝卡入两个滚筒的u型框中；启动动力装置，使得两个滚筒转动对桑叶叶柄进行连续拍打冲击采摘桑叶，随着采摘单元被持续带动向下运动，完成第二棵桑枝的桑叶采摘，如此往复进行。
当桑枝360°方向均有桑叶生长时，两个采摘单元在实际采摘过程中，两者之间在水平方向上可以间隔一定距离，进行桑叶采摘，以便于提高桑叶采摘效率。
本发明所述的向框体施加结构外力，还可以是通过电机、气缸、液压缸等提供的动力。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单合理，经济耐用，维护、操作简单，采摘速度快、效率高；采摘装置中安装有小型动力装置，为采集装置提供动力输入，再通过皮带机构传动到转轴，带动滚筒旋转，通过两个采摘滚筒的半圆环结构的之间的配合，及滚筒的定位和拍打冲击作用，实现连续高效桑叶采摘，滚筒u型框上设有半圆环结构，扩大了桑叶的采摘范围。
附图说明
图1是本发明采摘装置的结构示意图；
图2、3是本发明采摘装置的局部放大图；
图4是本发明采摘单元的结构示意图；
图中各序号和名称如下：
1-机架；101-工作端；102-安装端；2-转轴；3-滚筒；4-动力装置；5-滑轨；6-滑板；7-u型框；8-半圆环结构；9-大带轮；10-小带轮；11-传送带；12-槽；13-滑杆；14-滑块；15-弹簧；16-框体；17-楔形块；18-绳索盖；19-绳钩。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1-4所示，本发明的滚筒式桑叶采摘装置，包括采摘单元，所述的采摘单元包括机架1、转轴2、滚筒3、动力装置4、传动机构，所述的动力装置、传动机构均设置于机架1上；所述的机架1包括位于纵向两端的工作端101和安装端102，所述的机架1的两侧壁上设有滑轨5、滑板6，所述的滑板6的前端靠近工作端101处，滑板6的后端沿着机架1的纵向向安装端102方向延伸；所述的滑板6安装于滑轨5上，能够沿着滑轨5做进给运动，滑轨5的前端伸至工作端101处；所述的转轴2安装在滑板6的前端上，所述的滚筒3安装在转轴2上；所述的动力装置4通过传动机构与转轴2连接，经过传动机构带动转轴2旋转，从而带动滚筒3转动；所述的滚筒3上沿其外圆周间隔设置多组倒置的u型框7。
所述的u型框7的横边上设有半圆环结构8，所述的半圆环结构8的开口向外。所述的传动机构包括大带轮9、小带轮10、传送带11，所述的大带轮9安装在转轴2上，位于机架1和滚筒3之间；所述的小带轮10与动力装置4的输出端连接，所述的大带轮9和小带轮10之间通过传送带11连接，动力装置4驱动小带轮10，传送带11将动力传至大带轮9，大带轮9带动转轴2旋转，从而带动滚筒3转动。所述的机架1的工作端处的两侧壁上开设有槽12，槽12内沿机架1的纵向设有滑杆13，所述的滑杆13的前端上设有滑块14，所述的滑块14套设于滑杆13上，滑块14能够沿滑杆13做进给运动，所述的滑块14的后端面与槽12的后端面之间的滑杆13上套装有弹簧15，在自然状态下，弹簧15处于松开状态，滑块14与转轴2通过轴承连接，能够随转轴2一起做水平运动。
还包括限位机构，所述的限位机构包括框体16、楔形块17，所述的框体16套于机架1上，与滑板6的后端连接；所述的楔形块17设有两块，分别位于框体16的上边和下边；楔形块17在采摘装置工作过程中与另外的楔形块的斜面相互挤压产生结构外力而向后拉动框体16，从而带动滑板6拉动转轴2及滚筒3向后运动，弹簧15被压缩；当结构外力消失时，在弹簧15反作用力下，带动滑板6拉动转轴2及滚筒3复位。还包括绳索盖板18和绳钩19，所述的绳索盖板18固定架设在机架1上，位于滑板6中部的上方和/或下方，不与滑板6相接触，绳索盖板18能够限制楔形块17的移动行程；所述的绳钩19固定设于绳索盖板18的顶部上。所述的动力装置4为电机。所述的机架1为u型结构，所述的机架1的u型开口位于工作端。所述的采摘单元设有两组，两组采摘单元轴向相同，并且两组采摘单元上的滚筒3相对设置，在自然状态下，两个滚筒3上的u型框7的转动轨迹部分交叉。
本发明的工作过程如下：
采摘桑叶需左右两个采摘单元配合并上下往复运动完成，两个采摘单元相对安装于桑叶采摘设备上，能够在竖直方向上升降，所述的桑叶采摘设备的上部和下部设置有楔形块i，分别与限位机构的楔形块17相对应。初始位置时，即自然状态下，采摘单元的滚筒3均位于机架1的工作端上；当采摘单元被带动向下运动时，楔形块17的斜面触碰桑叶采摘设备下部的楔形块i的斜面，受到挤压产生结构外力，通过框体16与滑板6的联动作用，带动转轴2沿滑轨5的轴向方向向后移动，转轴2带动滑块14与滚筒3沿滑杆13的轴线方向向后运动，弹簧15受到滑块14的压缩力处于压缩状态，两个滚筒之间张开一定距离；拨动定位装置拨入第一棵桑枝进入；之后采摘单元被带动向上运动，楔形块17的斜面不再触碰楔形块i，产生的结构外力消失，弹簧15复位，通过滑块14与转轴2的联动作用，推动滚筒3回到初始位置，将桑枝卡入两个滚筒3的u型框7中；启动动力装置，使得两个滚筒3转动对桑叶叶柄进行连续拍打冲击采摘桑叶，随着采摘单元被持续带动向上运动，完成第一棵桑枝的桑叶采摘。
采摘单元被带动向上运动到一定位置，楔形块17的斜面触碰桑叶采摘设备上部楔形块i的斜面，受到挤压产生结构外力，从而带动框体16连同滑板6带动转轴2沿滑轨5的轴向方向向后移动，转轴2带动滑块14与滚筒3沿滑杆13的轴线方向向后运动，弹簧15受到滑块14的压缩力处于压缩状态，两个滚筒3之间张开一定距离，拨动定位装置拨动第一棵桑枝退出，拨动第二棵桑枝进入；之后采摘单元被带动向下运动，楔形块17斜面不再触碰其它结构，产生的结构外力消失，弹簧15复位，通过滑块与转轴的联动作用，推动滚筒回到初始位置，将桑枝卡入两个滚筒3的u型框7中；启动动力装置，使得两个滚筒3转动对桑叶叶柄进行连续拍打冲击采摘桑叶，随着采摘单元被持续带动向下运动，完成第二棵桑枝的桑叶采摘，如此往复进行。
当桑枝360°方向均有桑叶生长时，两个采摘单元在实际采摘过程中，两者之间在水平方向上可以间隔一定距离，进行桑叶采摘，以便于提高桑叶采摘效率。