一种用于果实采摘的自动收集装置

1.本发明涉及一种收集装置，具体涉及一种用于果实采摘时的自动收集装置。


背景技术：

2.果类机械采收面临的主要问题是果实的损害，比如人工收集果实，一般直接在树下铺收集布即可，但这种方法对掉落在地面上的果实有较大损害。为快速收集采摘的果实和减少果实损害，目前较为普遍的方法一般是在采收时果树下放有接载装置，用于收集振落的果实。对于全机械化收集果实，接载装置一般呈倒伞型或对开型，其中倒伞形使用较为普遍，输送装置位于伞形中心最低处，果实振落后滚到伞形中心输送装置上，由于该倒伞形装置缺乏合适的支撑结构，伞形的倾斜角度往往过小，不适用于我国南方的丘陵地区，伞状收集装置在地形起伏很大的丘陵地区不太适用，不仅劳动强度大、用工量多、耗费时间长，且成本较高。
3.比如山核桃属于我国特有的经济树种，营养价值高，果仁中含有20多种矿物元素，以及对人体有重要作用的钙、镁、磷和铁等微量元素，是一种健康美味、营养丰富的天然绿色食品。其主要分布在浙江省临安、淳安，安徽省宁国、歙县等天目山区，平均海拔50～1200m，坡度为5
°
～30
°
。山核桃树高达10m以上，树径粗大，且生长在山高、坡陡的山上，对其采摘收集存在一定难度，现有的伞状收集装置并不适合。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于果实采摘的自动收集装置，该装置可有效快速收集掉落的果实，且能适应不同的地形和果树。
5.为解决以上技术问题，本发明公开了一种用于果实采摘的自动收集装置，包括支架部分和收集部分，所述支架部分包括底盘，底盘的一侧开口，形成树干卡入口，在底盘的中心处开设有果实掉入口，沿着果实掉入口上沿设置有圆形导轨，在底盘的上方还设置有连杆，连杆包括固定在底盘上的固定连杆以及分别通过内端与圆形导轨滑动连接的小连杆和90度连杆，所述小连杆有两根且组合后中部形成有树干固定口，90度连杆至少有两根且数量为偶数，均设于固定连杆和一根小连杆之间，在底盘的下方设置有若干根升降杆；所述收集部分包括收集桶、覆盖在底盘和连杆上方的扇叶、沿底盘外周并倒伞形设置的收集伞，收集桶位于底盘下方且桶口和果实掉入口连通安装，收集伞包括可折叠的伞骨和覆盖在伞骨上的果实收集布，所述连杆的外端均与伞骨连接固定，扇叶露出果实掉入口和树干固定口。
6.进一步地，
7.所述90度连杆包括外端伸出底盘的90度连杆横部和位于90度连杆横部外端并与该90度连杆横部垂直的90度连杆纵部，该90度连杆纵部与伞骨固定，90度连杆横部的内端与圆形导轨滑动连接；
8.所述小连杆包括小连杆横部和与该小连杆横部垂直设置的小连杆纵部，小连杆横
部的中部向一侧形成弧形凸起的凸起部，凸起部两端各为直线状的竖直部，一个竖直部的内端与圆形导轨滑动连接，另一个竖直部的外端伸出底盘，且垂直设置小连杆纵部，小连杆纵部与伞骨固定连接，两个小连杆对称设置，各自的凸起部组合后形成树干固定口；
9.所述固定连杆固定在底盘上，包括外端伸出底盘的固定连杆横部以及位于固定连杆横部外端并与该固定连杆横部垂直的固定连杆纵部，固定连杆纵部与伞骨固定连接。
10.进一步地，一个小连杆的至少在外端的小连杆竖直部上设置有拱形的套件，另一个小连杆的至少在外端的小连杆竖直部上设置有拱形的插件，该插件可插入套件内固定。
11.进一步地，所述伞骨包括绕底盘外周设置的可折叠的齿轮连杆组和支撑杆，齿轮连杆组包括若干个通过齿轮连接装置依次连接的齿轮连杆，在每个齿轮连接装置处以及齿轮连杆组的首尾连接处均设置有向外侧倾斜向上的支撑杆，齿轮连杆组的首尾连接处设置有末端连接装置，小连杆纵部与该末端连接装置连接固定，90度连杆纵部、固定连杆纵部与对应位置的齿轮连接装置连接固定，齿轮连杆组的首尾连接处可打开。
12.进一步地，所述齿轮连杆包括位于齿轮连杆组首尾的两个单齿轮连杆和剩余的双齿轮连杆，末端连接装置包括两个末端连接块，在末端连接块上还开设有轴承安装孔，该轴承安装孔内安装有轴承；齿轮连接装置包括一个齿轮连接块和位于齿轮连接块内侧的两个相互啮合的齿轮，在齿轮连接块上对应两个齿轮的中心轴孔处各设置有一个轴承安装孔，该轴承安装孔内安装有轴承；每个小连杆的小连杆纵部与对应的一个末端连接块固定，90度连杆纵部和固定连杆纵部与对应位置处的齿轮连接块固定；单齿轮连杆的一端与末端连接块固定，另一端与齿轮固定；双齿轮连杆的两端各与一个齿轮固定；在末端连接块和齿轮连接块的外侧倾斜向上固定有支撑杆；所述单齿轮连杆和对应连接的末端连接块之间可绕该末端连接块的轴承相对转动；所述双齿轮连杆、对应连接的齿轮和齿轮连接块之间可绕该齿轮连接块对应轴承相对转动。
13.进一步地，在齿轮和末端连接块的内侧还设置有齿轮连接帽，该齿轮连接帽包括帽体和从帽体上凸起设置的凸轴，所述凸轴穿过对应位置的轴承，所述帽体有一个平直的侧边，该侧边与固定在同一个末端连接块上的单齿轮连杆或固定在同一个齿轮上的单齿轮连杆或双齿轮连杆的相抵靠。
14.进一步地，所述支撑杆通过支撑杆固定部件与末端连接块或齿轮连接块固定连接，所述支撑杆固定部件包括带插接孔的连接筒和连接支架，连接支架包括呈一定角度设置的斜连接块和固定块，连接筒固定在斜连接块上，固定块固定在末端连接块或齿轮连接块的外侧。
15.进一步地，所述圆形导轨上设置有可沿该圆形导轨滑动的滑块，小连杆的内端、90度连杆的内端和滑块固定连接。
16.进一步地，所述升降杆的顶部与底盘连接处设置有调整升降杆长度的手动摇杆，通过摇动手动摇杆，利用丝杠原理进行长度的调节。
17.进一步地，所述升降杆的底部装有万向轮。
18.本发明的工作原理如下：使用前根据果树高度调节升降杆至合适高度，展开收集伞并完全覆盖树冠张开范围。具体的，先将树干卡入底盘的树干卡入口，拉动两个小连杆绕圆形导轨滑动至使其两个凸起部围住树干，将两个小连杆固定树干锁死，小连杆被拉动的同时，90度连杆也跟着滑动，扇叶和收集布被完全展开，收集布与地面呈一定角度，并可以
覆盖完全整棵果树树干张开的范围，避免果实掉落时会掉落在地面上。在底盘中央连接收集桶，用螺钉固定。当果实如山核桃从树上掉落后，依次经过果实收集布、扇叶掉入收集桶中完成收集任务。
19.与现有技术相比，本发明具有的创新点为：(1)突破传统人工捡拾的果实收集方法，通过小连杆对于树干的固定作用，可以适应不同大小及半径的树干，并且通过升降杆实现对高矮不同果树的收集，并可以使小连杆固定在树干的不同高度，符合我国南方多丘陵的地区特点，大大提高了装置的实用性。(2)伞骨上装有果实收集布，该设置避免了果实掉在地面对果实造成的损害。且伞骨的支撑效果好，有利于保持倾斜度，收集效果佳。(3)与底盘连接的升降杆可以调节高度以适应南方地区的丘陵地区。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图；
21.图2为本发明去掉扇叶和收集布后的立体结构示意图；
22.图3为本发明去掉扇叶和收集布后的侧视结构示意图；
23.图4为本发明去掉扇叶和收集布，并将齿轮连杆折叠收起后的结构示意图；
24.图5为本发明齿轮连接装置和齿轮连杆、支撑杆固定部件之间的连接结构示意图；
25.图6为本发明齿轮连接装置和齿轮连杆、支撑杆固定部件之间的另一个角度的连接结构示意图；
26.图7为本发明90度连杆的结构示意图；
27.图8为本发明固定连杆的结构示意图；
28.图9为本发明齿轮连接装置和齿轮连杆、支撑杆固定部件、90度连杆之间的连接结构示意图；
29.图10为本发明齿轮连接装置和齿轮连杆、支撑杆固定部件、90度连杆之间另一个角度的连接结构示意图；
30.图11为本发明小连杆的结构示意图；
31.图12为本发明小连杆的另一角度的结构示意图；
32.图13为本发明支撑杆固定部件的结构示意图；
33.图14为本发明齿轮连接块的结构示意图；
34.图15为本发明末端连接块的结构示意图；
35.图16为本发明齿轮连接帽的结构示意图。
36.图中标号：1-收集桶；2-万向轮；3-升降杆；3.1-手摇杆；4-支撑杆；5-90度连杆；5.1-90度连杆横部；5.2-90度连杆纵部；6-齿轮连杆；6.1-单齿轮连杆；6.2-双齿轮连杆；7-圆形导轨；7.1-滑块；8-底盘；8.1-果实掉入口；8.2-树干卡入口；9-末端连接块；9.1-轴承安装孔；9.2-连杆安装孔；10-齿轮；11-齿轮连接块；11.1-轴承安装孔；11.2-连杆安装孔；12-小连杆；12.1-凸起部；12.2-小连杆纵部；12.3-竖直部；12.4-插件；12.5-套件；13-支撑杆固定部件；13.1-连接支架；13.10-固定孔；13.11-斜连接块；13.12-固定块；13.2-连接筒；13.20-插接孔；14-固定连杆；14.1-固定连杆横部；14.2-固定连杆纵部；15-收集布；16-扇叶；16.1-缺口扇叶；17-轴承；18-齿轮连接帽；18.1-帽体；18.1.1-侧边；18.2-凸轴。
具体实施方式
37.下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
38.为方便描述，本发明所述“内端”、“内侧”等指靠近果实掉入口的一端和一侧，“外端”、“外侧”等指远离装置果实掉入口的一端和一侧。
39.实施例1
40.本发明的用于果实采摘的自动收集装置，整体参见图1-图4，包括支架部分和收集部分，所述支架部分包括底盘8，底盘8的一侧开口，形成树干卡入口8.2，在底盘8的中心处开设有果实掉入口8.1，沿着果实掉入口8.1上沿设置有圆形导轨7，在底盘8的下方靠近边沿处设置有升降杆3，本实施例的升降杆3设置有4根，其数量保证使用时稳固即可。
41.在底盘8的上方还设置有连杆，连杆包括固定在底盘8上的固定连杆14以及分别通过内端与圆形导轨7滑动连接的小连杆12和90度连杆5。固定连杆14设置一根，固定在底盘8上，包括外端伸出底盘8的固定连杆横部14.1以及位于固定连杆横部14.1外端并与该固定连杆横部14.1垂直的固定连杆纵部14.2，结构如图8所示。小连杆12有两根，包括小连杆横部和与该小连杆横部垂直设置的小连杆纵部12.2，小连杆横部的中部向一侧形成弧形凸起的凸起部12.1，凸起部12.1两端各为直线状的竖直部12.3，一个竖直部12.3的内端通过滑块7.1与圆形导轨7滑动连接，另一个竖直部12.3的外端伸出底盘8，且垂直设置小连杆纵部12.2，两个小连杆12对称设置，各自的凸起部12.1组合后形成树干固定口。其中一个小连杆12位于外端的小连杆竖直部12.3上设置有拱形的套件12.5，另一个小连杆12位于外端的小连杆竖直部12.3上设置有拱形的插件12.4，该插件12.4可插入套件12.5内固定，从而固定锁死树干。为了固定更加牢固，也可以在每个小连杆12的两个小连杆竖直部12.3上均设置插件12.4或套件12.5。小连杆结构如图11和图12所示。90度连杆5至少有两根且数量为偶数，本实施例设置两根，分别位于固定连杆14和一根小连杆12之间，包括外端伸出底盘8的90度连杆横部5.1和位于90度连杆横部5.1外端并与该90度连杆横部5.1垂直的90度连杆纵部5.2，90度连杆横部5.1的内端通过滑块7.1与圆形导轨7滑动连接，90度连杆5的结构如图7所示。
42.所述收集部分包括收集桶1、覆盖在底盘8和连杆上方的扇叶16、沿底盘8外周并倒伞形设置的收集伞，收集桶1位于底盘8下方且桶口和果实掉入口8.1连通安装，收集伞包括可折叠的伞骨和覆盖在伞骨上的果实收集布15，所述连杆的外端均与伞骨连接固定，扇叶16露出果实掉入口8.1和树干固定口。
43.具体的，伞骨包括绕底盘8外周设置的可折叠的齿轮连杆组和支撑杆4，齿轮连杆组包括若干个(本实施例设置8个)通过齿轮连接装置依次连接的齿轮连杆6，齿轮连杆组的首尾连接处设置有末端连接装置，在齿轮连接装置和末端连接装置处均设置有向外侧倾斜向上的支撑杆4。
44.齿轮连杆6包括位于齿轮连杆组首尾的两个单齿轮连杆6.1和剩余的(本实施例为6个)双齿轮连杆6.2，齿轮连杆6可以为直线型也可以呈一定弧度设置，两端均根据需要可设置固定用的连接孔。
45.末端连接装置包括两个末端连接块9，在每个末端连接块9上均开设有轴承安装孔9.1，该轴承安装孔9.1内安装有两个轴承17，在末端连接块9上还设置有连杆安装孔9.2。
46.齿轮连接装置包括一个齿轮连接块11和位于齿轮连接块11内侧的两个相互啮合的齿轮10，在齿轮连接块11上对应两个齿轮10的中心轴孔处各设置有一个轴承安装孔11.1，该轴承安装孔11.1内安装有两个轴承17，在齿轮连接块11的中部也设置有连杆安装孔11.2。
47.单齿轮连杆6.1的一端连接孔对应末端连接块9上开设的连接孔(该孔未在图中示出)进行螺纹固定或焊接固定，另一端连接孔对应齿轮10上开设的连接孔(该孔未在图中示出)进行螺纹固定或焊接固定。在轴承安装孔9.1、11.1内均设置有两个轴承17。本发明还设置有齿轮连接帽18，齿轮连接帽18如图16所示，包括帽体18.1和从帽体18.1上凸起设置的凸轴18.2，所述凸轴18.2穿过从末端连接块9或齿轮连接块11的内侧穿过两个轴承串接，所述帽体18.1有一个平直的侧边18.1.1，该侧边18.1.1与固定在同一个末端连接块9上的单齿轮连杆6.1或固定在同一个齿轮10上的单齿轮连杆6.1或双齿轮连杆6.2的相抵靠，如图5、图9所示。
48.在末端连接块9或齿轮连接块11的外侧，分别通过连杆安装孔9.2、11.2固定有支撑杆固定部件13，且末端连接块9的连杆安装孔9.2同时固定小连杆纵部12.2，齿轮连接块11的连杆安装孔11.2同时固定90度连杆纵部5.2(参照图9和图10)、固定连杆纵部14.2(连接方式与90度连杆纵部5.2相同)。
49.支撑杆固定部件13包括带插接孔13.20的连接筒13.2和连接支架13.1，连接支架13.1包括呈一定角度设置的斜连接块13.11和固定块13.12，连接筒13.2固定在斜连接块13.11上，固定块13.12固定在末端连接块9或齿轮连接块11的外侧，小连杆纵部12.2、90度连杆纵部5.2和固定连杆纵部14.2直接覆盖在固定块13.12上安装即可，或小连杆纵部12.2通过焊接或铰接固定在末端连接块9的侧面，如图11和图12所示。支撑杆4插接在连接筒13.2内固定。支撑杆4采用底部粗，顶部细的结构，在对收集布起到支撑作用的同时，防止重心过高，使整个装置更加稳固。
50.小连杆12和固定连杆14在展开状态时位于相对的位置上，90度连杆5均匀位于固定连杆14和一根小连杆12之间，各连杆设置位置刚好中间间隔一个齿轮连接装置，使得齿轮连杆6刚好形成一上一下的折叠，即经折叠后未连接连杆的齿轮连接装置将折叠至低于底盘8的位置处。
51.升降杆3为手动升降杆，其顶部与底盘8连接处设置有调整升降杆3长度的手动摇杆3.1。
52.为了方便移动，在升降杆3的底部还装有万向轮2。
53.扇叶16、果实收集布15通过绑线或者胶贴等方式与伞骨、连杆等固定。
54.其中扇叶16可以采用整片结构，也可以分割为若干片，每一片对应一个齿轮连杆6，位于小连杆12处的扇叶16开设有与小连杆12凸起部12.1形状相适的开口，形成缺口扇叶16.1。
55.本发明所用轴承17在转动的同时能限制轴向上的位移，具体可采用带止动槽的卡簧轴承，带止动槽的深沟球轴承等。
56.当需要使用时，调整好升降杆3的高度和位置，拉动小连杆12(会自动带动90度连杆5)沿着圆形导轨7滑动至树干卡入口8.2上方，卡入树干，并通过插件12.4和套件12.5的插接固定(也可以通过对小连杆12用铁丝等捆扎物进行固定)，齿轮连杆6展开。将果实(如
山核桃)打落，果实掉在果实收集布15上后，沿着倾斜的果实收集布15向底部滚落，因惯性沿扇叶16从果实掉入口8.1掉入到收集桶1中。
57.当使用完毕后，取下收集桶1，取出收集的果实即可。对于装置的收纳，打开插件12.4和套件12.5的插接，反向拉动小连杆12，沿圆形导轨7反向滑动，因轴承17或轴承17和齿轮10的设置，齿轮连杆6和末端连接块9或齿轮连接块11之间发生相对转动，从而齿轮连杆6之间形成折叠，升降杆3的长度收缩至最短，方便收纳。