一种林业用旋转离心式摇树装置的制作方法

1.本发明涉及林业果树果实采摘技术领域，具体是涉及一种林业用旋转离心式摇树装置。


背景技术：

2.随着农林业种植水平的提高和经济的发展，果树种植已经从原先的分散种植向集中种植发展，这使得果树果实成熟后需要集中采摘收集，而目前，鲜果成熟后主要依靠人工大型振树机器采摘来完成收获，人工多采用振摇果树和敲打的方法使果实振落到地上，然后人工收集起来，这样采摘耗时较长，对于要求快速采摘的果树，往往导致很多果实来不及采摘即落下树枝，导致无法食用，而且在果实成熟的季节，人工成本较高，而大型机器，一般由于选用四轮车，实用过程中需要调整车子与待采摘果树的相对位置，但目前的四轮车存在转向不灵活的问题，另外，由于果实通过振动落地之后，会散落一地，车子无法及时转移到另一棵果树处进行振动摘果，极大地影响了摘果效率。
3.所以需要制造一种林业用旋转离心式摇树装置，来解决现有人工和大型机械摇树收集果时，存在耗时长且无法及时收集果实的难题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种林业用旋转离心式摇树装置。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种林业用旋转离心式摇树装置，包括：接果装置，套设于树干下端；爬树装置，套设于树干上；支撑机构，套设于树干上，并且活动设置于爬树装置的顶部；摇树装置，包括大头连杆、驱动机构和夹紧机构，驱动机构设置于支撑机构的顶部，夹紧机构能够转动的设置于驱动机构的顶部，大头连杆设置于夹紧装置的偏心处。
6.优选的，爬树装置包括：大电推杆，大电推杆的两端各设有一根连接轴，连接轴为中空结构且设有螺孔；下抱爪机构，包括两个对称设置的夹爪和一个小电推杆，夹爪由半圆环板、条形板和铰座组成，半圆环板与条形板的一端固定连接，铰座固定设置于条形板远离半圆环板的一端，两个铰座之间由小电推杆连接，条形板的中部与连接轴连接，下抱爪机构通过紧固螺栓与连接轴转动连接；上抱爪机构，其结构与下抱爪机构相同；其中，上抱爪机构的铰座顶部设有向上延伸的滑轮。
7.优选的，支撑机构包括：支撑板，支撑板上开设有避让缺口，支撑板上设有四个限位轴，四个限位轴沿圆周方向分布于避让口的边缘；
定滑轮，数量为四个，定滑轮的外壁设有限位槽，四个定滑轮分别套设在四个限位轴上，且定滑轮可绕限位轴旋转；电机支架，固定设置于支撑板的一端底部，电机支架底部设有半圆形滑槽，电机支架的半圆形滑槽与上抱爪机构上的滑轮配合连接；两个轨道端盖，分别固定安装在半圆形滑槽的两个开口处。
8.优选的，驱动机构包括：驱动电机，固定设置于电机支架中，驱动电机的输出轴自下而上穿过支撑板；驱动齿轮，固定设置于驱动电机的输出轴上。
9.优选的，夹紧机构包括：两个半圆齿环，二者的一端铰接，另一端通过两个紧固螺栓固定连接，半圆齿环的外缘与若干个对应的限位槽贴合；两个半圆齿轮，分别固定连接于两个半圆齿环的顶部，每个半圆齿轮均与对应的半圆齿环共轴线设置，半圆齿轮的大径小于半圆齿环的大径，半圆齿轮与驱动齿轮啮合；两个半圆抱环，二者首尾贴合组成一个圆环结构，该圆环结构套设于树干上，两个半圆抱环外侧弧面设有两个横向延伸且对称设置的导向销；两个缓冲环，缓冲环为圆弧形细条结构，缓冲环顶部与底部均设有弧形滑槽，缓冲环、半圆环以及半圆齿环共轴线设置，半圆齿环的内壁上开设有用于供缓冲环滑动的半圆滑槽，导向销穿过缓冲环并向半圆抱环内侧延伸；四个缓冲弹簧，四个缓冲弹簧分别套设于四个导向销上，弹簧的两端分别抵触缓冲环和半圆抱环；两组滚动机构，分别对称安装在两个抱紧环上。
10.优选的，接果装置包括：脚踏地桩，数量为若干个，脚踏地桩固定插入地面，脚踏地桩的底部设有向下延伸的尖刺部；连接杆，连接杆为条形结构,连接杆的数量与地桩数量相同，连接杆上设有穿线环，连接杆的一端与地桩的顶部铰接；收纳网，收纳网的底部设有圆孔，收纳网套设于树干下端，收纳网通过细线与所有穿线环相连形成一个向下凹陷的伞型结构。
11.优选的，大头连杆，其一端与半圆齿轮的顶部固定连接，大头连杆的外端重量大于内端重量。
12.优选的，两组滚动机构包括：两个滚轮支架，两个滚轮支架呈对称状态固定设置在对应的半圆抱环的顶部；两个滚轮，两个滚轮分别设置于两个滚轮支架的上端。
13.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：1、本发明可以解决现有工人和大型机械摇树收集果实时存在耗时长和不易收集果实的问题，且人工摇树时存在一定的安全问题；本发明通过爬树装置、摇树装置和接果装置实现了自动爬树，自动摇树，自动收集果实的功能，具有工作效率高、机械化进行摇树，收集果实时对果实的损伤小的优点；2、本发明与现有的大型摇树机械相比，具有体积小，易于安装，且便于在果树密集
的果园进行快速的收集果实；3、本发明设置有摇树装置和夹紧机构，通过摇树装置和夹紧机构可以对果树进行自动摇晃，提高了摇树时的安全性，并且夹紧机构具有缓冲件，能够时摇树装置在摇树的同时减小装置对果树树枝的伤害；4、本发明设置有爬树装置，通过爬树装置可以将摇树装置和自身自动送到果树的中间或者中上的位置，同时也能够自动从果树的中间或者中上的位置自动下降，大大提高了摇树时的工作效率；5、本发明设置有接果装置，通过接果装置可以将摇树装置摇落的果实进行集中收集，且接果装置为软质结构，不会对摇落的果实造成损伤。
附图说明
14.图1为本发明的立体结构示意图。
15.图2为本发明的爬树装置立体结构示意图。
16.图3为本发明的支撑机构立体结构示意图。
17.图4为本发明的支撑结构底部视图。
18.图5为本发明的摇树装置立体结构示意图。
19.图6为本发明的摇树装置处于打开状态时的立体结构示意图。
20.图7为图6中a处的局部放大图。
21.图8为本发明的夹紧机构立体结构示意图。
22.图9为本发明的接果装置立体结构示意图。
23.图10为本发明的接果装置俯视图。
24.图中标号为：1
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接果装置；2
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爬树装置；3
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支撑机构；4
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摇树装置；5
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大电推杆；6
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下抱爪机构；7
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上抱爪机构；8
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连接轴；9
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小电推杆；10
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滑轮；11
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紧固螺栓；12
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支撑板；13
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限位轴；14
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定滑轮；15
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电机支架；16
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轨道端盖；17
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避让缺口；18
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半圆形滑槽；19
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驱动电机；20
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驱动齿轮；21
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半圆齿环；22
‑
锁紧螺栓；23
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半圆齿轮；24
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半圆抱环；25
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缓冲弹簧；26
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滚轮支架；27
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滚轮；28
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导向销；29缓冲环；30
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弧形滑槽；31
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大头连杆；32
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半圆滑槽；33
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收纳网；34
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连接杆；35
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穿线环；36
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尖刺部；37
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夹紧机构；38
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脚踏地桩；39
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圆孔；40
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限位槽；41
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铰座；42
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驱动机构；43
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半圆环板；44
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条形板。
具体实施方式
25.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
26.参照图1至图10所示，一种林业用旋转离心式摇树装置，包括：接果装置1，套设于树干下端；爬树装置2，套设于树干上；支撑机构3，套设于树干上，并且活动设置于爬树装置2的顶部；摇树装置4，包括大头连杆31、驱动机构42和夹紧机构37，驱动机构42设置于支撑机构3的顶部，夹紧机构37能够转动的设置于驱动机构42的顶部，大头连杆31设置于夹紧装
置的偏心处。
27.将爬树装置套设于树干上并夹紧树干，支撑机构与爬树装置活动连接，摇树装置同样套设于树干上，且摇树装置置于支撑机构上，接果装置套设于树干上，当接果装置展开后能够收集摇树装置振落的果实，固定好后，通过爬树装置将支撑机构和摇树装置送至树的中上部，摇树装置通过旋转带动摇树装置上的大头连杆做离心运动，使果树产生振动，将果实振动到收纳网内，果实沿着收纳网上的疏导面向通孔滚动，最终通过通孔滚落至收纳网外，完成振动收集工作。
28.为了解决如何将摇树装置运送到果树中上部的技术问题，如图2所示，提供以下技术方案：爬树装置2包括：大电推杆5，大电推杆5的两端各设有一根连接轴8，连接轴8为中空结构且设有螺孔；下抱爪机构6，包括两个对称设置的夹爪和一个小电推杆9，夹爪由半圆环板43、条形板44和铰座41组成，半圆环板43与条形板44的一端固定连接，铰座41固定设置于条形板44远离半圆环板43的一端，两个铰座41之间由小电推杆9连接，条形板44的中部与连接轴8连接，下抱爪机构6通过紧固螺栓11与连接轴8转动连接；上抱爪机构7，其结构与下抱爪机构6相同；其中，上抱爪机构7的铰座41顶部设有向上延伸的滑轮10。
29.具体工作时，首先将大电推杆收缩到最短，小电推杆均伸长，使上、下抱爪机构张开，然后人工将该爬树装置放在果树下，让下抱爪机构包围果树树干，但没夹紧，然后控制下抱爪机构上的小电推杆收缩，夹住树干，此时控制大电推杆伸长，上抱爪机构向上移动，当大电推杆伸至最长时，控制上抱爪机构上的小电推杆收缩，同时控制下抱爪机构上的小电推杆伸长，当上抱爪机构夹紧树干是，再使大电推杆收缩，下抱爪机构随之向上移动，当大电推杆收缩至最短时，控制下抱爪机构上的小电推杆收缩，同时控制上抱爪机构上的小电推杆伸长，在这个过程中，将整体上移一定的距离，重复以上动作，直至将爬树装置上升到想要上升的位置即可，下降过程为，先使上夹抓机构夹住树干，下夹抓机构松开，大电推杆伸长，之后下夹抓机构夹住树干，上夹抓机构松开，大电推杆收缩，完成一次下降，重复操作即可下降到地面。
30.为了解决如何将摇树装置固定的技术问题，如图3所示，提供以下技术方案：支撑机构3包括：支撑板12，支撑板12上开设有避让缺口17，支撑板12上设有四个限位轴13，四个限位轴13沿圆周方向分布于避让口的边缘；定滑轮14，数量为四个，定滑轮14的外壁设有限位槽40，四个定滑轮14分别套设在四个限位轴13上，且定滑轮14可绕限位轴13旋转；电机支架15，固定设置于支撑板12的一端底部，电机支架15底部设有半圆形滑槽18，电机支架15的半圆形滑槽18与上抱爪机构7上的滑轮10配合连接；两个轨道端盖16，分别固定安装在半圆形滑槽18的两个开口处。
31.具体工作时，电机支架的顶部与支撑板连接，支撑板底部的半圆形滑槽与爬树装置上的滑轮配合连接，支撑机构用于支撑摇树装置在定滑轮上进行摇树，当爬树装置工作
时，上抱爪机构上的小电推杆伸缩时，将带动滑轮在电机支架底部的半圆形滑槽内运动，两个轨道端盖用于防止滑轮滑出半圆形滑槽，爬树装置在上升的同时将带动支撑机构向上移动。
32.为了解决如何将驱动摇树装置的技术问题，如图5所示，提供以下技术方案：驱动机构42包括：驱动电机19，固定设置于电机支架15中，驱动电机19的输出轴自下而上穿过支撑板12；驱动齿轮20，固定设置于驱动电机19的输出轴上。
33.具体工作时，驱动齿轮与两个半圆齿轮啮合，当爬树装置将摇树装置送至合适位置时，启动驱动电机，驱动电机输出轴带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动两个半圆齿环上的两个半圆齿轮旋转，整个摇树装置会由于半圆齿环上的大头连杆作离心运动，从而达到摇树的目的。
34.为了解决如何摇树并夹紧的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：夹紧机构37包括：两个半圆齿环21，二者的一端铰接，另一端通过两个锁紧螺栓22固定连接，半圆齿环21的外缘与若干个对应的限位槽40贴合；两个半圆齿轮23，分别固定连接于两个半圆齿环21的顶部，每个半圆齿轮23均与对应的半圆齿环21共轴线设置，半圆齿轮23的大径小于半圆齿环21的大径，半圆齿轮23与驱动齿轮20啮合；两个半圆抱环24，二者首尾贴合组成一个圆环结构，该圆环结构套设于树干上，两个半圆抱环24外侧弧面设有两个横向延伸且对称设置的导向销28；两个缓冲环29，缓冲环29为圆弧形细条结构，缓冲环29顶部与底部均设有弧形滑槽30，缓冲环29、半圆环以及半圆齿环21共轴线设置，半圆齿环21的内壁上开设有用于供缓冲环29滑动的半圆滑槽32，导向销28穿过缓冲环29并向半圆抱环24内侧延伸；四个缓冲弹簧25，四个缓冲弹簧25分别套设于四个导向销28上，弹簧的两端分别抵触缓冲环29和半圆抱环24；两组滚动机构，分别对称安装在两个抱紧环上。
35.具体工作时，当爬树装置夹紧树干时，打开两个半圆齿环和两个半圆抱环，将两个半圆齿环和两个半圆抱环套设在树干上，用锁紧螺栓将两个半圆齿环的活动端固定连接，缓冲弹簧由于两个半圆抱环和两个缓冲环挤压而收缩，从而将半圆抱环与树干贴紧，当爬树装置将摇树装置送至合适的位置时，启驱动电机，驱动电机输出轴带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动两个半圆齿轮旋转，从而带动整个摇树装置旋转，两个缓冲环由于是与两个半圆齿环滑动动连接，所以当摇树装置旋转时，缓冲环和半圆抱环不会旋转，摇树装置旋转时，将带动固定连接在半圆齿轮上的大头连杆做离心运动，从而使得摇树装置能够产生摇晃振动，其中缓冲弹簧能够起到缓冲作用，从而减小摇树装置对树的损伤，最终达到振落果实的目的。
36.为了解决如何收集摇树装置振落的果实的技术问题，如图9所示，提供以下技术方案：接果装置1包括：
脚踏地桩38，数量为若干个，脚踏地桩38固定插入地面，脚踏地桩38的底部设有向下延伸的尖刺部36；连接杆34，连接杆34为条形结构,连接杆34的数量与地桩数量相同，连接杆34上设有穿线环35，连接杆34的一端与地桩的顶部铰接；收纳网33，收纳网33的底部设有圆孔，收纳网33套设于树干下端，收纳网33通过细线与所有穿线环35相连形成一个向下凹陷的伞型结构。
37.具体工作时，人工将收纳网从活动处打开，将收纳网环绕于待收纳的果树上，然后将活动连接处闭合，闭合的方式可以采用细绳等连接，闭合活动连接处后，将若干个收纳网连接杆与收纳网连接，使连接后的收纳网呈伞状结构，连接后，通过踩脚踏地桩将若干个脚踏地桩固定于地面上，当收纳网打开时，收纳网由于重力因素会呈一定的角度贴合在若干个连接板上。
38.为了解决如何使摇树装置产生离心旋转的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：大头连杆31，其一端与半圆齿轮23的顶部固定连接，大头连杆31的外端重量大于内端重量。
39.具体工作时，当摇树装置旋转时，带动大头连杆旋转，由于大头连杆的外端重量大于内端重量，所以大头连杆旋转时能够产生向外的牵引力，这种向外的牵引力能够使摇树装置在旋转的同时产生晃动，从而能够摇落果树上的果实。
40.为了解决如使摇树装置在上升的过程中减小摩擦的技术问题，如8 所示，提供以下技术方案：两组滚动机构包括：两个滚轮支架26，两个滚轮支架26呈对称状态固定设置在对应的半圆抱环24的顶部；两个滚轮27，两个滚轮27分别设置于两个滚轮支架26的上端。
41.具体工作时，当爬树装置将摇树装置向上推送时，由于滚动机构是设置在两个半圆抱环上的，所以滚轮是与树干贴紧，所以摇树装置在上升的过程就由滑动上升变成滚动上升，从而就能够减小摇树装置在上升时的摩擦力。
42.工作原理：步骤一、首先将大电推杆收缩到最短，小电推杆均伸长，使上抱爪机构和下抱爪机构张开，然后人工将该爬树装置放在果树下，收缩下抱爪机构上的小电推杆，让下抱爪机构包围果树树干，同时收缩上抱爪机构上的小对干，让上抱爪机构也包围果树树干，但不用夹紧，然后控制下抱爪机构上的小电推杆收缩，夹住树干。
43.步骤二、打开两个半圆齿环和两个半圆抱环，将两个半圆齿环和两个半圆抱环套设在树干上，用锁紧螺栓将两个半圆齿环的活动端固定连接，由于两个缓冲环滑动连接与两个半圆齿环，所以当半圆齿环锁紧时，两个缓冲环会带动两个半圆抱环靠近树干，缓冲弹簧由于两个半圆抱环和两个缓冲环挤压而收缩，从而将半圆抱环与树干贴紧，当半圆抱环与树干贴紧时，两个半圆抱环上的四个滚轮也会同时与树干贴紧，当爬树装置将摇树装置向上推送时摇树装置会通过滚轮相对于树干向上移动。
44.步骤三、人工将收纳网从活动处打开，将收纳网环绕于待收纳的果树上，然后将活
动连接处闭合，闭合的方式可以采用细绳等连接，闭合活动连接处后，将若干个收纳网连接杆与收纳网连接，使连接后的收纳网呈伞状结构，连接后，通过踩脚踏地桩将若干个脚踏地桩固定于地面上，当收纳网打开时，将收纳网上的疏导面闭合，闭合方式同样可采用细绳等。
45.步骤四、控制下抱爪机构上的小电推杆收缩，夹住树干，此时控制大电推杆伸长，上抱爪机构向上移动，当大电推杆伸至最长时，控制上抱爪机构上的小电推杆收缩，同时控制下抱爪机构上的小电推杆伸长，当上抱爪机构夹紧树干是，再使大电推杆收缩，下抱爪机构随之向上移动，当大电推杆收缩至最短时，控制下抱爪机构上的小电推杆收缩，同时控制上抱爪机构上的小电推杆伸长，在这个过程中，将同时带动摇树装置和支撑机构上移一定的距离，重复以上动作，直至将爬树装置上升到想要上升的位置即可。
46.步骤五、当爬树装置将摇树装置送至合适位置时，启动驱动电机，驱动电机输出轴带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动两个半圆齿环上的两个半圆齿轮旋转，而半圆齿轮将带动大头连杆旋转，由于大头连杆的外端重量大于内端重量，所以大头连杆旋转时能够产生向外的牵引力，这种向外的牵引力能够使摇树装置在旋转的同时产生晃动，从而能够摇落果树上的果实，摇落的果实落到到收纳网内，果实沿着收纳网上的疏导面向通孔滚动，最终通过通孔滚落至收纳网外，完成振动收集工作。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。