一种果物采摘机的制作方法

本发明涉及一种果物采摘机，属于采摘机领域。

背景技术：

生长在枝条上的果物，以油茶果为例，果柄直径有4—5毫米，长只有6—7毫米，并且韧性很好，长得很结实，人工采摘时必须手抓着拧掉，油茶果受到小的振动或较轻的触碰均不会脱落。此外枝条上花蕾与果实同株，分布密集且基本均匀，采摘果实不能伤害花蕾。因此油茶果采摘主要依靠人工逐个进行采摘，效率低下。

现阶段已有一些采摘设备通过晃动枝条实现油茶果的采摘，但是这些设备或者晃动幅度不大，无法顺利使得果实顺利掉落，或者晃动幅度过大，导致花蕾和果实一并甩落。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种果物采摘机，能够按照既定轨道对枝条进行晃动，从而高效高质地完成果物采摘。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种果物采摘机，包括机座、摆动滑套、驱动机构、摇臂、摆动杆以及夹头机构，驱动机构驱动摇臂转动，摇臂的一端转动设置在机座上，摇臂的另一端与摆动杆转动连接，摆动滑套套在摆动杆上，摆动滑套转动设置在机座上，摇臂转动带动摆动杆相对摆动滑套移动，同时带动摆动杆和摆动滑套转动，夹头机构设置在摆动杆上，夹头机构用于夹住枝条。

本发明的有益效果为：

摇臂转动，从而传动摆动杆。摆动杆的方向为摇臂与摆动杆连接的端部和摆动滑套的连线确定，因此摇臂摆动的时候自动使得摆动杆一并转动，带动摆动杆同时在机座上转动。摆动杆在转动过程中还会在摆动滑套内伸缩，因此摆动杆上的任意一点都是做椭圆运动，椭圆的长、短轴长度由摇臂和摆动杆的长度决定，因此摆动杆的晃动路径也是相对确定的，因此对枝条的晃动幅度稳定，相对晃动力的最大值和最小值也相对固定，因此能够尽可能使得果实掉落，而不使花蕾掉落。本发明以简洁的机械机构模拟人手以设定的运动轨迹摇动枝条，可快速摇落果物，平均拥有人工十多倍的采摘效率。

本发明所述驱动机构包括电机、传动杆以及变速箱，变速箱安装在机座上，变速箱包括输出轴、输出锥齿轮以及输入锥齿轮，电机与传动杆连接，传动杆与输入锥齿轮连接，输入锥齿轮与输出锥齿轮啮合，输出锥齿轮与输出轴连接，输出轴与摇臂连接。

本发明所述夹头机构包括定齿和动齿，定齿固定在摆动杆上，动齿活动安装在摆动杆上。

本发明所述果物采摘机还包括手操机构，手操机构与动齿连接。

本发明所述动齿上设置有滑套，滑套套在摆动杆上，摆动杆上设置有弹簧挡圈，弹簧挡圈和滑套之间设置有复位弹簧，弹簧挡圈、复位弹簧、滑套和定齿沿摆动杆轴向依次设置。

本发明所述滑套的侧部设置有传动板，手操机构包括拉线和手柄，拉线的两端分别定位在手柄和传动板上。

本发明所述弹簧挡圈的侧壁设置有定位板，定位板的中间开设有定位孔，拉线穿插于定位孔处。

本发明所述定齿和动齿上均包覆有缓冲层。

本发明所述摇臂和摆动杆的端部连接，摆动杆与摇臂连接的端部开设有转孔，摇臂与摆动杆连接的端部设置有轴钉，轴钉转动安装在转孔内。

本发明所述摇臂和驱动机构之间拆卸式安装，且/或，摇臂和摆动杆拆卸式安装。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例果物采摘机主视结构示意图；

图2为本发明实施例果物采摘机左视结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

如图1-2所示，本实施例展示的一种果物采摘机，包括机座16、摆动滑套5、驱动机构、摇臂3、摆动杆4以及夹头机构，

摇臂3的一端转动设置在机座16上，另一端与摆动杆4转动连接。摇臂3设置在机座16上的端部与驱动机构连接，驱动机构向摇臂3传输转动力矩，带动摇臂3转动，摇臂3转动带动摆动杆4转动。

具体的，机座16上设置有一个摆动滑套安装孔，摆动滑套5通过摆动滑套安装孔转动设置在机座16上，摆动滑套5套在摆动杆4上。摆动杆4的设置方向由摇臂3与摆动杆4连接的端部以及摆动滑套5的位置决定，摆动滑套5因在机座16上的位置固定，因此摇臂3转动时不仅会带动摆动杆4转动，还会使得带动摆动杆4相对摆动滑套5移动，从而调节摆动杆4在竖直方向上的位置。由于上述连接关系，本实施例中，摆动杆4沿一椭圆轨道进行运动，夹头机构设置在摆动杆4上，采摘时夹头机构夹住枝条随摆动杆4一并做椭圆运动，从而将果实甩落。枝条做椭圆运动使得枝条有较大的摆动幅度和加速距离，晃动时枝条在水平方向上和竖直方向上均有位移，因此枝条能有足够的晃动力和晃动距离甩落果实。

作为驱动机构的一种具体形式，本实施例中驱动机构包括电机12、传动杆1以及变速箱2，变速箱2安装在机座16上。变速箱2包括输出轴、输出锥齿轮以及输入锥齿轮。电机12与传动杆1连接，电机12驱动传动杆1转动，传动杆1与输入锥齿轮连接，传动杆1转动带动输入锥齿轮转动，输入锥齿轮与输出锥齿轮啮合，从而实现输入锥齿轮传动输出锥齿轮，输出锥齿轮与输出轴连接，由输出锥齿轮带动输出轴转动，输出轴的输出端与摇臂3连接，输出轴转动时输出轴的输出端带动摇臂3转动。通过变速箱2传动并调节摇臂3的转速。

优选的，本实施例中电机12选用小型四冲程发动机，利用其加速快的优点，实现电机12的骤起骤停，摆动杆4受到初始动力后利用惯性走完整个椭圆路径。

旋转离心惯性力过大，会使树枝折断或伤害花蕾；旋转离心惯性力过小，则不能达到采摘效果。动力旋转速度，夹头摆动幅度，综合旋转离心惯性力的大小，均须恰当，才能有效。

本实施例中传动杆1垂直于输出轴，输出轴又垂直于摇臂3，因此传动杆1平行于摇臂3的转动面，因此摇臂3在转动过程中不会与传动杆1相互干涉。

夹头机构包括定齿7和动齿6。定齿7固定在摆动杆4的上端，定齿7与摆动杆4之间可以采用一体成型的方式制作。动齿6上设置有滑套11，滑套11套在摆动杆4上，因此动齿6能够通过滑套11在摆动杆4上滑动。此外摆动杆4可以是非规整形状的杆，使得滑套11无法在摆动杆4上转动，始终保证动齿6和定齿7的相对方向平行摆动杆4的轴向。

摆动杆4上设置有弹簧挡圈10，弹簧挡圈10和滑套11之间设置有复位弹簧9，弹簧挡圈10、复位弹簧9、滑套11和定齿7沿摆动杆4轴向依次设置，避免定齿7对滑套11活动产生干扰。枝条放置在定齿7和动齿6之间，非人为控制的状态下，枝条挤压动齿6，从而使滑套11挤压复位弹簧9，复位弹簧9反作用于滑套11，使得动齿6和定齿7配合夹取枝条，夹头机构即使在摆动杆4晃动过程中也能保证枝条的稳定夹取。枝条摇晃完成后，通过人为控制动齿6远离定齿7并进一步压缩复位弹簧9从而使夹头机构松开枝条。

优选的，定齿7和动齿6上均包覆有缓冲层，以减小定齿7和动齿6夹取枝条时损伤枝条。

为了对动齿6进行控制，本实施例中果物采摘机还包括手操机构，手操机构与动齿6连接。

具体的，手操机构包括拉线8和手柄13，滑套11的侧部设置有传动板14，拉线8的两端分别定位在手柄13和传动板14上。枝条摇晃完成后对手柄13进行操作，拉动拉线8，进而带动传动板14朝向远离定齿7移动，使定齿7和动齿6相对分离，达到松开枝条的目的。

优选的，弹簧挡圈10的侧壁上设置有定位板15，定位板15的中间开设有定位孔，拉线8穿插于定位孔处，传动板14和定位板1配合限制了传动板14和定位板1之间拉线8的弯曲程度，使得传动板14和定位板1之间的拉线8尽可能平行于摆动杆4轴向，因此当拉线8被拉动时，传动板14的受力尽可能地平行于摆动杆4轴向，相应的滑套11在摆动杆4上滑动时受到的摩擦力也相应较小。

本实施例中手柄13为夹头手柄，手柄13安装在传动杆1上，传动杆1也设置有一个定位板15，传动杆1上的定位板15位于手柄13和弹簧挡圈10上的定位板15之间。拉线8也穿过传动杆1上的定位板15。

本实施例中摇臂3和摆动杆4的下端连接，摆动杆4的下端开设有转孔，转孔内设置有滚针轴承，摇臂3与摆动杆4连接的端部设置有轴钉，轴钉转动安装在滚针轴承中间。轴钉配合轴钉实现摇臂3和摆动杆4之间的转动连接。

摆动滑套安装孔和定齿7之间间距是l1，摆动滑套安装孔到输出轴的竖直距离是l2，摇臂3的长度为r，定齿7运行的椭圆轨道的长轴长度为d1，短轴长度为d2，定齿7位于长轴端点位置时摇臂3和摆动杆4垂直，定齿7位于短轴端点位置时摇臂3和摆动杆4在同一直线上，因此：

d1＝(l1÷l2)×(r×2)；

d2＝r×2；

根据试验：

为此本实施例中摇臂3和输出轴之间拆卸式安装，摇臂3和摆动杆4拆卸式安装。通过更换摇臂3和摆动杆4，实现定齿7运行的椭圆轨道长短轴参数调节，从而改变夹头机构的加速距离和晃动幅度，尽可能适应每一颗果树树枝的具体情况，尽可能保证晃落果实的前提下不损伤花蕾，同时尽可能提升果实的采摘效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。