[0001]
本公开属于茶叶采集技术领域，具体涉及一种茶叶采集装置。
背景技术：[0002]
这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
[0003]
目前市面上的采茶机械主要应用于大宗茶的采摘，采摘方式为一刀切式即不论茶叶的成熟程度和是否损坏都对其一起采摘，采摘质量低，所以一刀切式的采摘机械不适用于名优茶高质量的采摘，所以名优茶采摘机械的发展的一大重点就是名优茶采摘手爪的设计。
[0004]
发明人了解到，名优茶采摘手爪的设计面对两大难题，第一是茶丛茶叶密集，所设计的手爪末端部分即采摘手爪必须足够精巧，但是名优茶采摘机械对采摘手爪的要求是完全自动化的，也就是说手爪上安装有动力源，这个动力源无论是电机还是气泵都会增加手爪的体积导致采摘时手爪干扰到茶叶。
[0005]
第二个设计难题是采摘后的收集问题，采摘手爪的要求即采即收，茶叶采摘下来后马上进行收集，这种思路一般采用负风压收集，即将手爪与一安装有负风压机的收集箱连接，负风压提供负压将采摘好的茶叶吸入到收集箱中，这种方法的弊端是负压在采摘时会对被采摘的茶叶造成干扰，使其位置发生变动不利于采摘，可进行单个茶叶采摘的采茶手爪及收集装置是设计名优茶采摘机械的一大重点，通过对现有技术的分析可以得到目前需解决的问题是如何在采茶手爪有驱动源的基础上将采茶手爪的尺寸尽可能的缩小；二是如何在采用负风压机收集茶叶时避免负风压对被采摘的茶叶造成扰动。
技术实现要素：[0006]
本公开的目的是提供一种茶叶采集装置及方法，能够至少解决上述技术问题之一。
[0007]
为实现上述目的，本公开采用下述技术方案：一种茶叶采集装置，包括采摘手爪、连接机构和收集机构，所述采摘手爪能够开闭并摘取茶叶；所述连接机构用以连接采摘手爪与收集机构以实现支撑；所述收集机构包括收集箱，收集箱中通过负压设备形成负压环境，以收集从采摘手爪供给的茶叶；所述连接机构能够带动采摘手爪在空间中转动，以实现采摘手爪与收集机构的相互靠近及远离。
[0008]
本公开的第二方面提供一种茶叶采集方法，包括以下步骤：
[0009]
采摘手爪处于张开状态运动到茶叶采摘点，驱动机构带动采摘手爪中的刀片与夹持板闭合，以夹持板上完成采摘动作；
[0010]
连接机构带动采摘手爪回转180度，将采摘手爪正对于收集机构处的的收集管；
[0011]
驱动机构带动刀片与夹持板松开，茶叶掉落于收集管中，由负风压风扇吸回收集箱中；
[0012]
连接机构带动采摘手爪回转180度回到原位置，将采摘手爪撤出准备下一次采摘
动作。
[0013]
以上一个或多个技术方案的有益效果：
[0014]
本公开将驱动源与采摘部分分离，具体的控制方法是电机通过钢丝线驱动采摘部分采集茶叶，保证了采摘手爪的小尺寸，从而保证了采摘时手爪不会干扰到其它茶叶芽叶。
[0015]
本公开采取收集管与采摘手爪分离的方法，采摘手爪采摘完成后翻转一定角度将茶叶送到收集管口，避免了负风压对所要采摘茶叶的影响。
附图说明
[0016]
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0017]
图1为本公开实施例1中整体结构示意图；
[0018]
图2为本公开实施例1中的采摘手爪、连接机构和驱动机构的整体结构和连接关系示意图；
[0019]
图3为本公开实施例1中的采摘手爪结构示意图；
[0020]
图4为本公开实施例1中的连接机构结构示意图；
[0021]
图5为本公开实施例1中的驱动机构结构示意图；
[0022]
图6为本公开实施例1中的收集机构结构示意图。
[0023]
图中，1、采摘手爪；2、连接机构；3、驱动机构；4、收集机构；5、钢丝线；1-1、夹持板；1-2、夹持块；1-3、刀片；1-4、连杆；1-5、安装轴；1-6、主绕线轮；1-7、主回转轴承；1-8、第一锁紧螺母；2-1、回转轴；2-2、回转轴承；2-3、绕线轮；2-4、第二锁紧螺母；2-5、第三锁紧螺母；2-6、连接板；2-7、连接块；3-1、第二舵机绕线轮；3-2、第一舵机绕线轮；3-3、舵机安装板；3-4、第一舵机；3-5、第二舵机；4-1、收集管；4-2、收集箱；4-3、负风压风扇。
具体实施方式
[0024]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]
为了方便叙述，本公开中如果出现“上、下、左、右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或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公开的限制。
[0027]
实施例1
[0028]
如图1-图2所示，本实施例提供一种茶叶采集装置，包括采摘手爪1、连接机构2、驱动机构3、收集机构4和钢丝线5。所述采摘手爪能够开闭并摘取茶叶；所述连接机构用以连接采摘手爪与收集机构以实现支撑；所述收集机构包括收集箱，收集箱中通过负压设备形
成负压环境，以收集从采摘手爪供给的茶叶；所述连接机构能够带动采摘手爪在空间中转动，以实现采摘手爪与收集机构的相互靠近及远离。
[0029]
所述采摘手爪包括主绕线轮，主安装轮与安装轴转动连接，所述安装轴与夹持板固定连接，主安装轮与连杆的一端固定连接，连杆的另一端与夹持块及刀片固定连接；所述主绕线轮能够通过外部钢丝绳驱动以沿安装轴转动，进而实现夹持板与夹持块、刀片之间的开闭。
[0030]
所述连接机构包括连接板，连接板的一端转动安装有回转轴，回转轴的外部固定安装有绕线轮，回转轴的外部与安装轴固定连接，连接板的中部固定套接在收集机构中收集管的外部。
[0031]
所述连接板与连接块固定连接，连接块用于连接驱动机构及连接板，所述采摘手爪及连接机构通过驱动机构驱动，以实现同步运动。所述驱动机构包括第一舵机、第二舵机、第一舵机绕线轮、第二舵机绕线轮、舵机安装板，舵机安装板与所述连接块固定连接，以实现自身的支撑。
[0032]
所述收集机构包括收集管、收集箱、负风压风扇，收集管与收集箱连通，负风压风扇能够在收集箱中形成负压环境。
[0033]
所述第一舵机和第二舵机安装于舵机安装板，第一舵机绕线轮和第二舵机绕线轮分别安装在第一舵机和第二舵机上。所述第一舵机绕线轮及第二舵机绕线轮上分别缠绕有钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端能够分别缠绕在主安装轮及绕线轮上，以分别驱动采摘机构及连接机构的运动。
[0034]
具体的，连接机构2将采摘手爪1、驱动机构3和收集机构4连接成一个整体，驱动机构3通过钢丝线5将动力传递给采摘手爪1。工作时驱动机构3通过钢丝线5控制采摘手爪1采摘茶叶并控制采摘手爪1翻转使收集机构收集茶叶。整个手爪运动的驱动方式是钢丝线5驱动，第一条钢丝线5回路分别绕主绕线轮1-6、两个绕线轮2-3和第一舵机绕线轮3-2而成，第二条钢丝线5回路分别绕回转轴2-1和第二舵机绕线轮3-1而成。
[0035]
如图3所示,采摘手爪1包括夹持板1-1、夹持块1-2、刀片1-3、连杆1-4、安装轴1-5、主绕线轮1-6、主回转轴承1-7、第一锁紧螺母1-8。安装块1-2和刀片1-3通过螺栓螺母安装在连杆1-4上，连杆1-4通过螺栓螺母与主绕线轮1-6连接，主绕线轮1-6安装在主回转轴承1-7上，主回转轴承1-7安装于安装轴1-5并用第一锁紧螺母1-8定位，安装轴1-5过盈安装于夹持板1-1。工作时主绕线轮1-6转动带动刀片1-3与夹持板1-1闭合完成切割动作，同时夹持块1-2与夹持板1-3闭和以夹持切割下来的茶叶。
[0036]
如图4所示，连接机构2包括回转轴2-1、回转轴承2-2、绕线轮2-3、第二锁紧螺母2-4、第三锁紧螺母2-5、连接板2-6、连接块2-7。回转轴2-1安装于两侧的回转轴承2-2并有第二锁紧螺母2-4定位，回转轴2-1上安装有绕线轮2-3并通过第三锁紧螺母2-5定位，回转轴承2-2安装于连接板2-6，连接板2-6通过连接块2-7与舵机安装板3-3连接。连接机构2除起连接作用外，还有一个回转关节，将采摘手爪1回转后与收集管4-1相对，可完成收集动作，所以整个连接机构可看作是一个收集入口，连接机构的回转轴2-1不仅带动采摘手爪1的回转，还安装有绕线轮2-3，第一个绕线回路在第一舵机绕线轮3-2和主绕线轮1-6之间穿插有这两个绕线轮2-3而不是第一舵机绕线轮3-2和主绕线轮1-6直接连接，这是为了避免采摘手爪1回转时因主绕线轮1-6和第一舵机绕线轮3-2相对位置变动造成绕线松动，在回转轴
2-1上加入绕线轮2-3后采摘手爪1回转时主绕线轮1-6和绕线轮2-3的相对位置和绕线轮2-3和第一舵机绕线轮3-2的相对位置保持不变，避免了第一条绕线回路松动的问题。
[0037]
如图5所示，驱动机构3包括第二舵机绕线轮3-1、第一舵机绕线轮3-2、舵机安装板3-3、第一舵机3-4、第二舵机3-5。舵机安装板3-3通过连接块2-7与连接板2-6连接，第一舵机3-4和第二舵机3-5安装于舵机安装板3-3，第一舵机绕线轮3-2和第二舵机绕线轮3-1分别安装在第一舵机3-4和第二舵机3-5上。工作时，第一舵机3-4通过绕在第一舵机绕线轮3-2上的钢丝线5传递动力给主绕线轮1-6带动采摘手爪1闭合和松开，第二舵机3-5通过绕在第二舵机绕线轮3-1上的钢丝线5传递动力给回转轴2-1带动采摘手爪1翻折。
[0038]
如图6所示，收集机构4包括收集管4-1、收集箱4-2、负风压风扇4-3。收集管4-1通过螺栓螺母与连接板2-6连接，收集管4-1与收集箱4-2连接，收集箱4-2上安装有负风压风扇4-3。工作时，负风压风扇4-3提供吸力进而将茶叶通过收集管4-1吸回到收集箱4-2中。
[0039]
本实施例的有益效果在于：
[0040]
用钢丝线传递动力的方法将采摘手爪和驱动机构分离，保证了采摘部分的小尺寸，进而保证了采摘时采摘手爪尽可能的对除被采摘的茶叶芽叶造成影响，在用钢丝线传递动力的基础上设计了一个回转关节，采摘手爪可在钢丝线的控制下绕着回转轴进行旋转进行采摘手爪与收集管道的配合与分离，做到收集时采摘手爪与收集管配合将茶叶芽叶送入收集管中，采摘时采摘手爪与收集管分离，避免了负风压对茶叶造成扰动，解决了这类单个茶叶芽叶的采摘手爪使用负风压收集方式时收集管难以与采摘手爪连接且负风压易对被采摘的茶叶造成扰动的问题。
[0041]
实施例2
[0042]
本实施例提供一种茶叶采集方法，利用了实施例1中所述的茶叶采集装置，包括以下步骤：
[0043]
采摘手爪处于张开状态运动到茶叶采摘点，位于舵机安装板上方的舵机转动带动主绕线轮转动，带动刀片与夹持块闭合于夹持板上完成采摘动作；
[0044]
位于舵机安装板侧方的舵机转动带动回转轴转动带动采摘手爪回转180度，将采摘手爪正对于收集管；
[0045]
位于舵机安装板上方的舵机带动主绕线轮转动，带动刀片与夹持板松开，茶叶掉落于收集管中，由负风压风扇吸回收集箱中；
[0046]
位于舵机安装板侧方的舵机转动带动回转轴转动带动采摘手爪回转180度回到原位置，将采摘手爪撤出准备下一次采摘动作。
[0047]
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。