三维激振果品采收装置

摘要

本发明涉及三维激振果品采收装置。目的是提供的装置应具有安全性好、生产效率高、结构简单和使用方便的特点。技术方案是：三维激振果品采收装置，其特征在于该装置包括箱体以及定位在箱体上的夹持单元、驱动夹持单元的振摇单元以及将动力单元的动力传递给振摇单元的传动单元；所述夹持单元在振摇单元驱动下作三维空间曲线轨迹轨迹运动。

权利要求

1.三维激振果品采收装置，其特征在于该装置包括箱体以及定位在箱体上的夹持单元、驱动夹持单元的振摇单元以及将动力单元的动力传递给振摇单元的传动单元；所述夹持单元在振摇单元驱动下作三维空间曲线轨迹轨迹运动；

所述夹持单元包括两个相互平行且间隔一定距离布置的振动臂(22)、一一定位在两个振动臂顶部的两个卡钳式卡箍器、与振动臂连接形成三角形固定架的垂直杆(20)和斜杆(21)以及相互平行且两端端部连接三角形固定架三个端点的横跨杆(28)和两个平行杆(9,

19)，所述两个卡钳式卡箍器之间还通过一滑动吊杆(29)连接；

所述传动单元包括与电机输出轴平行布置的第一传动轴(6-1)和第二传动轴(5-1)、同时将电机动力传递给第一传动轴和第二传动轴的带轮组件以及将第一传动轴动力传递给振摇单元的锥齿轮组；

所述振摇单元包括用于产生两个相互垂直方向运动的第一振摇组件和第二振摇组件；

第一振摇组件中，由摇杆(15)、主杆(14)以及第一曲柄(17)组成摇杆机构，锥齿轮组通过第三传动轴(16)传递第一曲柄所需动力，所述两个平行杆与主杆上固定的直线轴承(13,

12)一一滑动配合；第二振摇组件中，由第二传动轴驱动一作为曲柄用的第一球副接头(3)，第二球副接头(11)安装在一平行杆上，传动杆在第一球副接头和第二球副接头之间传递动力。

2.根据权利要求1所述的三维激振果品采收装置，其特征在于：所述卡钳式卡箍器包括两个凹口相对地铰接在振动臂顶端的活动卡角(26)、每个活动卡角外缘固定的卡箍短杆(25)、分别与卡箍短杆的另一端以及卡箍滑块铰接的连杆(24)；该卡箍滑块铰接可滑动地穿套在振动臂上，所述滑动吊杆的两端分别与两个卡箍滑块连接。

3.根据权利要求2所述的三维激振果品采收装置，其特征在于：所述动力单元包括电机(1)和蓄电池。

4.根据权利要求1或2或3所述的三维激振果品采收装置，其特征在于：所述箱体包括底板(1-4)、盖板(1-1)、两块侧板(1-2,1-5)、前板(1-3)、后板(1-7)，其中主电机通过支座(2)固定在侧板上，两块侧板上开设有利于两个平行杆运动的活动槽(1-6)。

说明书

三维激振果品采收装置

技术领域

[0001] 本发明涉及林果采收机械技术领域，具体是一种三维激振果品采收装置。

背景技术

[0002] 随着劳动力成本逐渐上涨，因此人工采收所需的人力成本巨大且效率过低。为提高果品采收效率，同时考虑到节省人力和设备成本，使用机械化采收可在短时间内以较为经济的方式使大量的果品脱离果树。因此对于大面积的果园采收，机械化的采收有更高的经济效益。

[0003] 由于振动式采收能够快速、有效地分离成熟果实，因此现存的果品采收机构以振动式采收机构为最多。机械振动式果实采收机的原理是利用振动机构将机械振动施加给树枝上的果实，使果实也以一定形式振动，并利用果实受到的惯性力使果实脱落。

[0004] 目前涉及的机械振动式林果采收，采用的是二维空间的振动采收，振动轨迹简单，无法进一步提高果品振动采收效率。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种三维激振果品采收装置。该装置应具有安全性好、生产效率高、结构简单和使用方便的特点。

[0006] 本发明采用了以下技术方案：三维激振果品采收装置，其特征在于该装置包括箱体以及定位在箱体上的夹持单元、驱动夹持单元的振摇单元以及将动力单元的动力传递给振摇单元的传动单元；所述夹持单元在振摇单元驱动下作三维空间曲线轨迹轨迹运动；

[0007] 所述夹持单元包括两个相互平行且间隔一定距离布置的振动臂、一一定位在两个振动臂顶部的两个卡钳式卡箍器、与振动臂连接形成三角形固定架的垂 直杆和斜杆以及相互平行且两端端部连接三角形固定架三个端点的横跨杆和两个平行杆，所述两个卡钳式卡箍器之间还通过一滑动吊杆连接；

[0008] 所述传动单元包括与电机输出轴平行布置的第一传动轴和第二传动轴、同时将电机动力传递给第一传动轴和第二传动轴的带轮组件以及将第一传动轴动力传递给振摇单元的锥齿轮组；

[0009] 所述振摇单元包括用于产生两个相互垂直方向运动的第一振摇组件和第二振摇组件；

[0010] 第一振摇组件中，由摇杆、主杆以及第一曲柄组成摇杆机构，锥齿轮组通过第三传动轴传递第一曲柄所需动力，所述两个平行杆与主杆上固定的直线轴承一一滑动配合；第二振摇组件中，由第二传动轴驱动一作为曲柄用的第一球副接头，第二球副接头安装在一平行杆上，传动杆在第一球副接头和第二球副接头之间传递动力。

[0011] 所述卡钳式卡箍器包括两个凹口相对地铰接在振动臂顶端的活动卡角、每个活动卡角外缘固定的卡箍短杆、分别与卡箍短杆的另一端以及卡箍滑块铰接的连杆；该卡箍滑块铰接可滑动地穿套在振动臂上，所述滑动吊杆的两端分别与两个卡箍滑块连接。

[0012] 所述动力单元包括电机和蓄电池。

[0013] 所述箱体包括底板和盖板、两块侧板、前板、后板，其中主电机通过支座固定在侧板上，两块侧板上开设有利于两个平行杆运动的活动槽。

[0014] 本发明的有益效果是：

[0015] 本发明的有益效果是：本发明克服了现有二维激振果园收获机采收效率低、振动损伤大、振动形式单一、适应对象有限等缺陷，由电机为振摇单元提供动力，通过夹持单元与振摇单元的连接，使夹持单元夹紧果树树枝并做三维空间 曲线轨迹振摇，使果实摇落，能够大幅提高采收效率，安全性好，显著降低果农的劳动强度。

附图说明

[0016] 图1-1是本发明的立体结构示意图。

[0017] 图1-2是本发明的主视结构示意图。

[0018] 图2-1是本发明中传动单元和振摇单元的连接关系立体示意图之一。

[0019] 图2-2是本发明中传动单元和振摇单元的连接关系立体示意图之二。

[0020] 图3是本发明中传动单元、振摇单元和夹持单元的连接关系立体示意图。

[0021] 图4是本发明中箱体的立体结构示意图。

具体实施方式

[0022] 以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

[0023] 如图1-1、图1-2所示，本发明所述的三维激振果品采收装置通常安装在车载平台上，该采收装置包括箱体，固定在箱体上的动力单元(包括电机1和蓄电池)、夹持单元、振摇单元以及传动单元。电机由蓄电池(图中省略)供电或直接由输电线路供电，通过传动单元驱动振摇单元工作；振摇单元带动夹持单元作三维空间曲线轨迹运动。

[0024] 所述箱体包括底板1-4、盖板1-1、两块侧板(前侧板1-5，后侧板1-2)、前板1-3、后板1-7。两个侧板上均对称开设有活动槽1-6。电机1通过支座2固定在侧板(图中显示在前侧板1-5)上，电机由蓄电池提供电力；电机带动输出轴上的带轮4转动，通过皮带3同时带动带轮5、带轮6运动，固定带轮6的第一传动轴6-1、固定带轮5的第二传动轴5-1分别通过轴承可转动地定位在箱体上。

[0025] 如图2-1、图2-2和图3所示，传动单元将动力单元的动力引入振摇单元； 所述传动单元包括与电机输出轴平行布置的第一传动轴6-1和第二传动轴5-1、同时将电机动力传递给第一传动轴和第二传动轴的带轮组件以及将第一传动轴动力传递给振摇单元的锥齿轮组(锥齿轮7、锥齿轮8)。图中可见：带轮6通过第一传动轴6-1为锥齿轮7传递动力，锥齿轮7固定在第一传动轴6-1的下端，第一传动轴通过固定在内盖板1-9上的轴承可转动地得以定位；与锥齿轮7啮合的锥齿轮8固定在第三传动轴16的一端，第三传动轴通过固定在后侧板1-2上的轴承可转动地得以定位；第三传动轴16的另一端穿过内侧板1-8与第一曲柄17固定，将动力引入振摇机构。

[0026] 如图2-1、图2-2和图3所示，所述振摇单元包括第一振摇组件和第二振摇组件，第一振摇组件和第二振摇组件产生的两个运动的方向相互垂直；

[0027] 第一振摇组件中，由摇杆15、主杆14以及第一曲柄17组成摇杆机构，摇杆的底端还与箱体底板上的摇杆底座18铰接，铰接点轴线与摇杆的摆动轴线重合。锥齿轮组通过第三传动轴传递第一曲柄所需动力，主杆上固定着两个直线轴承12、13，两个平行杆与直线轴承一一滑动配合。显然，第一曲柄转动时，两个平行杆即带动夹持单元一起摆动。

[0028] 第二振摇组件中，由第二传动轴5-1驱动一作为曲柄用的第一球副接头3，第二球副接头11安装在其中一个平行杆(图中可见是安装在平行杆9上)上，传动杆2在第一球副接头和第二球副接头之间传递动力。显然，第二曲柄转动时，两个平行杆均通过直线轴承作垂直于主杆长度方向的滑动，夹持单元也被连带着一起运动。

[0029] 如图3所示，所述夹持单元包括两个相互平行且间隔一定距离(该距离可根据需要确定；优选5-20cm)布置的振动臂22、一一定位在两个振动臂顶部的两个卡钳式卡箍器、与振动臂连接形成三角形固定架的垂直杆20和斜杆21(每 个振动臂均由以垂直杆和一斜杆配合形成三角形固定架，以增强运动稳定性)以及相互平行且两端端部连接三角形固定架的三个端点的横跨杆28和两个平行杆(连接振动臂底端的第一平行杆9，连接斜杆第二平行杆19)，所述两个卡钳式卡箍器之间还通过一滑动吊杆29连接以增加强度(图中可见，滑动吊杆的两端分别与两个卡箍滑块连接)。

[0030] 所述卡钳式卡箍器包括凹口相对地铰接在振动臂顶端的两个活动卡角26、每个活动卡角的外缘固定一卡箍短杆25、分别与卡箍短杆的另一端以及卡箍滑块23铰接的连杆24；该卡箍滑块铰接可滑动地穿套在振动臂上，。显然，卡箍滑块在振动臂上滑动时，两个活动卡角张开的幅度即发生变化，以适应振摇不同粗细的树枝需要；卡箍滑块还配有顶压振动臂的固定螺钉(图中省略)，用于将卡箍滑块与振动臂固定，以使两个活动卡角张开的角度定位。

[0031] 动力单元工作时，通过带轮、锥齿轮组的传动将一部分动力直接引入振摇单元的第一振摇组件，使其做平面方向的运动，另一部分动力通过球副接头传递给振摇单元的第二振摇组件，使其完成直线方向的运动；两个相互垂直方向的运动合成后，即成为振摇单元带动夹持装置的三维空间轨迹的振动。

[0032] 本发明的工作过程是：首先将车载平台运动到目标树下，调节装置高度，使夹持单元对准树枝，并控制夹持单元夹持树枝；使用控制器开启主电机，使夹持单元产生振动并将果实从树上振落下来。

[0033] 最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。