一种桑叶采摘设备

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种桑叶采摘设备。

背景技术：

1、桑叶的采摘属于蚕桑产业的前端工作，在蚕桑产业链中意义重大，在人工采收成本不断升高的背景下，桑园采收装备的机械化、自动化显得尤为重要。自蚕桑产业“东桑西移”以后，桑园进入到了丘陵山区地带，丘陵山区细碎凌乱及高低起伏的地面对桑叶采摘末端的设计提出了更高的要求。

2、为适应多批养蚕的需要，以农桑14号为例的桑树品种需要多批次采收，于是要求采摘设备对桑树枝条及顶端嫩叶起一定的保护作用。

3、公开号为cn114793624a的发明专利公开了一种负压式桑叶自动采摘机，该采摘机的刮板上安装有梳刷齿，在刮板定位完成向下移动的过程中，梳刷齿对桑树枝干仅产生摩擦力，对叶茎产生剪切力进而实现叶茎与枝干的脱离，同时刮板中部设有大小适中的孔洞与负压风机直接连接，脱落的桑叶在负压吸力的作用下，进入软管实现桑叶的采收。但是该负压式桑叶自动采摘机单次采摘行程仅能实现枝条单侧的采收，单株作物的完全采摘需要两次定位，同时刮板与横向移动机构在对远距离桑叶进行采收时，对纵向移动机构产生极大的扭矩，从而容易产生变形失效。

4、公开号为cn112470696a的发明专利公开了一种叶枝切割机构及具有其的桑叶采摘设备，此切割机构上动刀驱动件装设于安装座上并与动刀连接，驱动动刀环绕定刀转动直至第二开口与第一开口构成切割通道连接的进出口，实现对桑叶梗的切割，切割过后通过与切割机构连接的连接裙收纳到收集袋中。上述的叶枝切割机构能够有效的切割桑叶叶茎且对桑树枝条具有一定保护效果，但其采摘对象只能面向单棵桑树上的单根枝条所带有的桑叶，从而收割收集桑叶的效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述背景提及的技术问题之一，提供一种桑叶采摘设备，该机构结构合理、可行性强，可实现单株桑树的全枝条桑叶采摘收集。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种桑叶采摘设备，包括升降平台、旋转平台、采摘组件及驱动装置；升降平台以两根垂直于车体平面对称安装的立柱为基础，升降导轨安设于立柱上，旋转平台、采摘组件及驱动装置可视为一整体安设于两立柱中部，与升降导轨连接实现升降；旋转平台与升降导轨上的滑台直接连接，采摘组件及驱动装置可视为一整体安设于旋转平台轴线上，其中驱动装置与旋转平台连接。

3、采摘组件包括左刀片、右刀片、左收集罩、右收集罩、左杆件、右杆件及中间杆件；左刀片与右刀片分别安装于左收集罩与右收集罩底部，左收集罩与右收集罩闭合时可形成切割通道；中间杆件前端切割有多个沿轴线对称的半圆，左边半圆用于安装右收集罩，右边半圆用于安装左收集罩；左杆件右前端及右杆件左前端设有与中间杆件前端单边数目相同的半圆，其中左杆件及右杆件沿中间杆件中轴线对称放置，在驱动装置作用下，三根杆件张开时呈爪型，闭合时左收集罩及右收集罩同时闭合，形成多个切割通道，可容纳单株桑树的全部枝条。

4、驱动装置包括滑轨滑块模组、导向滚轮、滑槽、连接架、箱体、导向销、无轨气缸及挡杆；为缩小纵向空间，箱体面向杆件切割有半圆方向的一面无壳体，面像底部的一面做去除矩形材料处理；滑轨滑块模组安装于箱体底部切割后剩余的矩形平面上，且对称的设有两个，连接架安装于对称装设的滑块上方，连接架设有三个连接件，与左杆件、右杆件通过销轴连接形成旋转副，与中间杆件固定连接；无轨气缸装设于箱体上壁，其轴线与中间杆件中轴线重合，同时无轨气缸通过销与连接架中部连接，仅传递前进力，不承受弯矩；滑槽为箱体上壁去除材料处理后形成，且对称的设有两个，滑槽与导向滚轮配合时具有导向作用，两个滚轮通过导向销分别与左杆件及右杆件连接，此时无轨气缸动作时，带动滚轮、中间杆件、左杆件及右杆件运动，滑槽的形状决定了左杆件及右杆件张开及闭合的程度；在箱体底部前端还设有挡杆，承担采桑作业时的部分扭矩的同时防止气缸运动对滑槽前端造成较大冲击力而导致失效。

5、优选的，所述采摘组件与驱动装置组成的整体通过对称曲柄与旋转平台连接，曲柄与箱体两侧通过螺纹连接，可将旋转平台的扭矩转换为竖直方向上的力作用于箱体，减小箱体变形。

6、优选的，所述左收集罩及右收集罩上部为圆台抽壳后切割形成的中空半圆台状，底部为半圆环状。

7、优选的，所述左刀片及右刀片为半圆环状，刀尖呈锯齿状。

8、优选的，所述左收集罩及右收集罩半圆环状底部设有半圆凹槽，左刀片与右刀片分别安设于左收集罩和右收集罩的半圆凹槽中，半圆凹槽与半圆环状底部内壁距离不少于5mm，该5mm的距离对采收作业时对桑树枝条顶端的嫩叶起一定保护作用。

9、优选的，所述对称滑槽上半部两侧轮廓线与中间杆件中轴线保持平行，滑槽下半部两侧轮廓线与中间杆件中轴线有一定夹角或滑槽末端两侧轮廓呈曲线，此种设计可实现左杆件及右杆件的张开与闭合。

10、有益效果是，与现有技术相比，本发明的一种桑叶采摘设备通过可升降的旋转平台，驱动采摘组件及驱动装置实现升降与旋转，结合可展开闭合的多个切割通道，实现对单株桑树全桑叶的采摘和收集同时作业；在作业开始时，可通过无轨气缸带动中间杆件、左杆件及右杆件沿滑轨向前移动插入桑树枝条较低端的位置，此时左杆件与右杆件在滚轮的导向下逐渐向中间杆件靠拢直至闭合，单株桑树的全部枝条被杆件分散的收缩于杆件前端左收集罩与右收集罩闭合形成的多个切割通道中，随后升降平台抬升实现对桑叶的采摘且集于收拢的抽壳圆台中；到达滑轨顶端时，采摘行程结束，旋转平台驱动采摘组件及驱动装置逆时针旋转180°至与车体上表面平行，随后无轨气缸向后移动，左杆件及右杆件在滚轮的导向下逐渐远离中间杆件展开，从而左收集罩及右收集罩分离，收集的桑叶在重力作用下落于正下方的收集箱中；在采收行程结束后，旋转平台驱动采摘组件及驱动装置逆时针旋转90°后升降平台驱动旋转平台下降至采摘行程的初始位置，至此完成单株桑树采摘的全部行程，该采摘设备提高了桑叶采收的效率，降低了人力成本，且对桑树枝条和顶端嫩叶具有一定保护作用。

技术特征：

1.一种桑叶采摘设备，其特征在于：包括升降平台（10）、旋转平台（20）、采摘组件（30）及驱动装置（40）；所述采摘组件（30）、驱动装置（40）及旋转平台（20）组成的整体设于两条对称安装的升降导轨（11）中部，所述采摘组件（30）及驱动装置（40）组成的整体安装于旋转平台（20）轴线上；

2.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述采摘组件（30）与驱动装置（40）组成的整体通过对称曲柄（21）与旋转平台（20）连接，对称曲柄（20）与箱体（42）两侧通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述左收集罩（32）及右收集罩（31）上部为圆台抽壳后切割形成的中空半圆台状，底部为半圆环状。

4.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述左刀片（36）及右刀片（37）为半圆筒状，刀尖呈锯齿状。

5.根据权利要求3所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述左收集罩（32）及右收集罩（31）半圆环状底部设有半圆凹槽，所述半圆凹槽与半圆环状底部内壁的距离不小于5mm，所述左刀片（36）与右刀片（37）分别装设于左收集罩（32）及右收集罩（31）底部圆环的半圆凹槽中。

6.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述左杆件（33）前端右侧、右杆件（35）前端左侧及中间杆（34）件前端对称两侧设有两个及以上半圆孔（39），半圆孔径与左收集罩（32）及右收集罩（31）圆环状底部外壁尺寸相适应。

7.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述对称滑槽（48）上半部两侧轮廓线与中间杆件（34）中轴线保持平行，滑槽（48）下半部两侧轮廓线与中间杆件（34）中轴线有一定夹角或滑槽末端两侧轮廓呈曲线向中间靠拢。

8.根据权利要求1所述的一种桑叶采摘设备，其特征在于：所述导向滚轮（46）及导向销（47）到达滑槽（48）末端时，左杆件（33）右边缘线与中间杆件（34）左边缘线部分重合，右杆件（35）左边缘线与中间杆件（34）右边缘线部分重合，同时形成四个及以上封闭通道。

技术总结
本发明提供了一种桑叶采摘设备，包括升降平台、旋转平台、采摘组件及驱动装置，采摘组件包括左刀片、右刀片、左收集罩、右收集罩、左杆件、右杆件及中间杆件，驱动机构包括滑轨滑块模组、导向滚轮、滑槽、连接架、箱体、导向销、无轨气缸及挡杆。设有半环形刀片的左右收集罩安装在杆件前端去除材料的半圆孔中，中间杆件与左右杆件闭合时半环形刀片与左右收集罩同步闭合形成封闭的切割收集通道；中间杆件与左右杆件底部与连接架连接，左右杆件中部通过导向滚轮与既定形状的滑槽连接配合，在无轨气缸驱动下实现杆件的伸张缩闭。该桑叶采摘设备可实现单株桑树树叶的采摘收集，并且对桑树桑条和顶端嫩叶有一定保护作用。

技术研发人员：李丽,卢世博,鲁磊,张云峰
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13