一种桑叶自动采摘机的制作方法

本发明涉及一种自动采摘机，具体涉及一种桑叶自动采摘机。

背景技术：

1、桑叶是蚕的主要食物，目前桑叶采摘主要以人工采摘的方式进行，一位壮年劳力每天可采摘桑叶100～150kg，而每张蚕种在整个生理周期内需要食下桑叶650kg左右，且在5龄期内就要食下成长所需桑叶总量的80%。这个时期需要持续不断地采集桑叶以供蚕进食，劳动强度较高。随着养蚕规模的不断扩大，一般的壮年劳力难以承受人工采摘的劳动强度，单纯地投入人力也已经无法满足桑蚕养殖规模化、现代化发展的需要。

2、截至目前，我国有关桑叶采摘方面的专业机具仍处于研究阶段，自动化程度较低，鲜有突出成果，桑叶采摘机械化程度低，已经极大地制约了蚕桑生产的转型升级与规模化发展。

3、cn110741806a中公开了一种旋转轨道式桑叶采摘机，包括采摘车主体，倾斜“s”型螺旋曲线导轨机构、收拢导向机构、握紧扶正带轮机构和调整机构，该桑叶采摘机利用了倾斜的“s”型螺旋曲线导轨机构以及导轨上的刀片，实现了自上而下的采摘桑叶。但是，该桑叶采摘机在采摘时，桑枝条从始至终都要保持竖直，而桑树属于木本植物，枝条较为坚硬，且生长凌乱，该桑叶采摘机易使得桑枝条折断；并且在采摘过程中，导轨机构上的刀片只是随“s”型螺旋曲线不断改变切割方向，并没有实现从始至终对桑枝条的360°切割，在每个不同的方向上，总会有漏割的桑叶出现；此外，该桑叶采摘机不具有升降结构，对于不同品种、不同高度的桑树适应性较差。

4、cn113317038a公开了一种桑叶联合采摘机，行走在两行桑树之间，将两侧桑树枝条分别导入两侧的采摘装置中，通过高速旋转的波浪橡胶条将叶柄切断从而完成采摘过程，实现了桑叶采摘的连续作业。但是，桑树枝条一般较为坚硬且生长凌乱，将一棵桑树所有枝条堆叠导入同一个采摘装置中易损伤枝条；高速旋转的刀具在切断叶柄的同时也会无差别地切碎桑叶和桑树腋芽，桑叶破损后容易凋萎不利储存，腋芽受损会造成桑树减产；并且旋转刀具为左右平行布置，并非对桑枝四周360°进行切割，对朝向机器前后方向生长的叶片切割效果较差；此外，该机器行走在两行桑树之间且两侧采摘装置之间距离固定，作业时需要对齐行距，无法适应不同栽植密度的桑园。

5、综上，亟待找到一种模拟人工操作，实现行走过程中同步作业，可同时采摘多根枝条，相比人工操作，不会造成桑树腋芽的破坏，也不会使桑枝皮受到损伤，结构紧凑、通用性强、作业效率高的桑叶自动采摘机。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种模拟人工操作，实现行走过程中同步作业，可同时采摘多根枝条，相比人工操作，不会造成桑树腋芽的破坏，也不会使桑枝皮受到损伤，结构紧凑、通用性强、作业效率高的桑叶自动采摘机。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种桑叶自动采摘机，包括：机架、履带行走机构、采摘台装置、采摘台提升装置和收集装置；所述机架包括：前门式框体、后门式框体、固定杆和对称设置的带有轨道槽的竖杆；所述前门式框体和后门式框体的底端平行跨设在履带行走机构上，前门式框体和后门式框体之间通过多根固定杆形成稳固的门式框体结构；所述竖杆垂直设于履带行走机构上，近后门式框体内侧，顶端与固定杆固定连接；所述履带行走机构包括：履带底盘和设于履带底盘上方的水平支撑台；近前门式框体的水平支撑台表面设有驱动装置；所述采摘台装置包括：矩形升降框架、斜杆、支撑杆、传动齿轮架、传动齿轮、主链轮、副链轮、弯板链条和作业电机；设于矩形升降框架两侧的滑块与所述机架中带有轨道槽的竖杆上下滑动连接；多根斜杆平行排布，斜杆的一端与矩形升降框架上方横杠内侧呈锐角固定斜接，斜杆上部内侧通过支撑杆与矩形升降框架下方横杠内侧固定连接；所述斜杆上部的内侧安装有传动齿轮架，主链轮与传动齿轮通过轴承座分别转动安装在传动齿轮架的外侧和内侧，副链轮通过轴承座转动安装在与主链轮相对应的斜杆之间的下部，两个斜杆之间的两个主链轮通过两条弯板链条分别驱动两个副链轮形成一组采摘机构；所述作业电机安装在传动齿轮架内侧，并与一侧传动齿轮传动连接，多个传动齿轮之间相互啮合；所述弯板链条上铰接的弯板底座与刀片底座连接，刀片扣件将刀片夹设于刀片底座上；每个刀片底座上的两个刀片形成v字形，每组采摘机构中两条弯板链条相邻时，刀片底座上安装的刀片立面垂直于地面；每组采摘机构中两条弯板链条上的刀片底座相互对称，使得随着两条弯板链条运动，在副链轮之间不断形成由刀片合围面积相等的移动闭合区间，并向主链轮方向运动；所述采摘台提升装置包括：电动推拉杆，链轮横轴、链轮、升降链条和定滑轮；所述电动推拉杆平行于地面固定安装在前门式框体上部的内侧，链轮横轴平行于地面并与电动推拉杆垂直相连，链轮横轴两端设有链轮，升降链条一端固定连接在机架顶部平行于后门式框体的固定杆内侧，升降链条另一端依次绕过链轮、固定在机架顶部的定滑轮，并与矩形升降框架上侧固定连接；所述收集装置包括：拨叶机构、收叶箱、倾斜板和引导板；所述倾斜板固定安装在所述斜杆上，并与弯板链条围成的平面平行，且倾斜板之间不遮挡每组采摘机构中由刀片合围的闭合区间；所述引导板与地面平行并固定连接在倾斜板底端，拨叶机构安装在倾斜板下部上表面，收叶箱安装在机架两侧。前门式框体、后门式框体和固定杆形成的整体门式框架，有利于容纳不同高度的桑树从“门”中通过。履带行走机构和驱动装置使得整个采摘机实现了全自动化运作。采摘台装置是本发明采摘机的核心结构，通过传动齿轮的啮合运动，使得每组采摘机构中相邻弯板链条的运动方向一致，弯板链条之间相对的每个刀片底座上v字形的刀片形成了一个个的闭合区间，该闭合区间将桑树枝条包围，当履带行走机构向前行进，弯板链条也沿着斜杆的坡度向上运动，由刀片围成的闭合区间也随之发生平移，即相对于桑树枝条从近树干一端向其末端运动，实现对桑树枝条上桑叶叶柄的切割，犹如一把“篦梳”将桑树枝条上的桑叶“梳落”下来，当桑树枝条末端脱离弯板链条后，或当闭合区间平移至主链轮附近时，每组采摘机构中相邻弯板链条之间组成的闭合区间向反方向发生分离，桑树枝条被放开，随着履带行走机构的行进，从后门式框体中穿出，重复以上操作完成对所有桑树枝条上桑叶的采摘。所述刀片立面垂直于地面安装的设置有利于刀刃在竖直方向上顺利的斜切叶柄，避免对桑树腋芽和桑枝皮的破坏。采摘台提升装置主要是可根据桑树枝条的位置升降采摘台，避免伤及桑树主干。当刀片切割桑叶叶柄后，收集装置的倾斜板上不断收集切割的桑叶，并通过拨叶机构，将桑叶拨入收叶箱中。倾斜板与弯板链条围成的平面平行，更有利于切割后的桑叶顺利的从倾斜板上滑落。矩形升降框架上的滑块只能在带有轨道槽的竖杆中上下滑动而不会发生相对转动。

3、优选地，所述斜杆与矩形升降框架的夹角为30°～60°。该角度能使刀片更好的切割叶柄，让桑叶顺利的从枝条上分离。

4、优选地，所述斜杆之间横设有托柱，弯板链条穿过的链条导轨平行于斜杆固定于托柱上。设置链条导轨更有利于弯板链条在运行过程中不被卡枝条，同时保持运动轨迹不发生改变。

5、优选地，所述刀片底座为在l型固定件一侧板尾部外侧立设v型竖板的异形件，且刀片底座安装于弯板链条上的弯板底座后，每组采摘机构中两条弯板链条相邻时，v型竖板的立面垂直于地面。所述v型竖板的立面垂直于地面的设计才能使得安装后的刀片立面垂直于地面，使得刀刃的方向始终是垂直向上的，避免对桑树腋芽和桑枝皮的破坏。由于这样的设计，v型竖板随着弯板链条运动到近斜杆一侧时，v型竖板和刀片方向都发生了改变，而此处的刀片正好被安装在斜杆上的倾斜板所遮挡，不会对桑树枝造成伤害。由于安装在弯板链条上的弯板底座后，刀片底座中v型竖板的立面需要垂直于地面，当采摘台装置中斜杆与矩形升降框架的夹角发生变化时，需要更换相应的刀片底座。

6、优选地，安装于刀片底座外侧的刀片扣件为具有凸起结构的弹性卡扣。刀片扣件除了夹持刀具以外，还有保护茎杆和腋芽的作用，通过凸起结构可以控制刀片伸出刀片底座的长度，以及茎杆距离刀片的垂直距离，同时，又能引导茎杆滑入合围的闭合区间内；弹性卡扣设计不仅便于快速装配，在遇到意外情况卡扣容易自动折断损坏，使得刀片脱落防止损伤茎杆。

7、优选地，所述引导板前端部分呈三角形。有利于拢枝，使桑树枝条顺利导入采摘作业口中。

8、优选地，所述收叶箱的上沿与倾斜板和引导板靠近并平齐。

9、优选地，所述收叶箱内与倾斜板平行安装有拨动带，拨动带的顶端横向安装有驱动轴，拨动带的底端横向安装有从动轴，驱动轴驱动拨动带向驱动轴方向运动。由于拨叶机构位于倾斜板底部，而侧面与其平齐的收叶箱容量有限，设置该拨动带后，桑叶更有利于储藏到收叶箱后部更大的空间中，不用频繁的停机收集收叶箱中的桑叶。

10、优选地，所述收叶箱外侧壁上固定安装有伺服电机，伺服电机的转轴通过联轴器与后端的驱动轴固定连接。

11、优选地，所述拨动带的前后两端与收叶箱内腔留有空隙。前后两端之间分别留有桑叶可通过的空隙，便于桑叶进行收集。

12、优选地，所述拨动带上设有间隔均匀的横排梳齿。

13、优选地，所述收叶箱的底部设有碎屑漏出板，碎屑漏出板为横向格栅状结构。可将拨动带上携带的桑叶碎屑和桑树皮碎屑漏出，便于保证桑叶的纯净度。

14、优选地，所述收叶箱的背面设有可开合的出叶板。

15、本发明的有益效果如下：

16、（1）本发明桑叶自动采摘机模拟人工夹持刀具捋叶的动作，实现行走过程中同步作业，可同时采摘多根枝条，相比人工操作，不会造成桑树腋芽的破坏，也不会使桑枝皮受到损伤；

17、（2）本发明桑叶自动采摘机结构简单紧凑，操作方便，桑园内通过率高，通用性强；门字形结构的机架能够确保采摘机在桑园内行走畅通，该桑叶采摘机中的采摘台装置高度可调，可对一定高度范围内桑树的桑叶进行采摘；

18、（3）本发明桑叶自动采摘机通过在收叶箱中设置拨动带，大大增加了收叶箱的容纳效果，避免桑叶溢出，一次工作时间长，作业效率高，不需要频繁停机收集桑叶。