本发明涉及一种果实采收技术,特别是一种机械化的油茶果采收装置及方法。
背景技术:
1、油茶是重要的木本油料树种,但油茶主要种植在丘陵山区,其采收方式多为人工采收,采收效率低,当果树较高时,人工采收时需要爬到树上,对作业者的生命安全存在较大的威胁;现有采收机多为人工手持式,振动树枝实现采收,存在效率低、采净率差等问题;为了使油茶果获得足够的惯性力,单一的激振方式将施加很大的激振力,很容易造成树体的机械损伤。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷,提供一种油茶果采收装置及方法。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种油茶果采收装置,其中,包括:
3、移动底盘,所述移动底盘上设置有电源和高压吹风机;
4、立柱,安装在所述移动底盘上;
5、悬臂梁,一端与所述立柱的顶端枢接;
6、电动气缸,与所述电源连接,所述电动气缸的一端与所述立柱铰接,另一端与所述悬臂梁铰接,所述电动气缸伸缩带动所述悬臂梁绕枢接点摆动;以及
7、采收机构,分别与所述电源和高压吹风机连接,并通过水平转盘连接器安装在所述悬臂梁的另一端,所述采收机构通过所述水平转盘连接器相对于所述悬臂梁水平旋转;
8、其中,所述高压吹风机的正压气流与所述采收机构的机械振动共同作用于油茶树冠,所述正压气流可有效降低所述采收机构对油茶树体造成的机械损伤。
9、上述的油茶果采收装置,其中,所述采收机构包括:
10、支撑杆,所述支撑杆的一端设置有手柄;
11、振动部件,安装在所述支撑杆的另一端;
12、电机,分别与所述电源和振动部件连接,用于实现采收频率的无级调速;以及
13、末端执行器,与所述振动部件连接,所述高压吹风机通过气管与所述末端执行器的进气孔连接,所述末端执行器上设置有多个出气孔,所述正压气流通过所述出气孔作用于油茶树冠。
14、上述的油茶果采收装置,其中,所述末端执行器包括:
15、安装底板,所述进气孔均布在所述安装底板上;
16、多个变径转换器,对应于所述进气孔安装在所述安装底板上,并位于远离所述支撑杆的一面;
17、多个振动杆,分别与对应的所述变径转换器连接,所述振动杆为空心杆,所述出气孔设置在所述振动杆上,并通过所述振动杆的空心结构与所述进气孔连通;以及
18、圆柱销,设置在所述安装底板的中心位置,并位于与所述变径转换器相对的一面。
19、上述的油茶果采收装置,其中,所述振动部件包括:
20、安装板;
21、滑块,设置在所述安装板上;
22、滑轨,与所述安装底板固定连接;所述滑块与所述滑轨连接,并带动所述安装板沿所述滑轨直线往复滑动;以及
23、槽凸轮,所述槽凸轮的凸轮回转中心轴与所述电机连接,所述槽凸轮的沟槽轮与所述圆柱销配合,实现所述槽凸轮的正弦加速度运动,以带动所述末端执行器上下往复振动。
24、上述的油茶果采收装置,其中,所述振动杆为柔性材料件。
25、上述的油茶果采收装置,其中,所述出气孔为圆形孔、椭圆形孔、矩形孔、三角形孔或多边形孔。
26、上述的油茶果采收装置,其中,所述出气孔均匀分布在所述振动杆的外圆周面上。
27、上述的油茶果采收装置,其中,所述安装底板上设置有滑轨定位安装孔,所述滑轨通过所述滑轨定位安装孔与所述安装底板固定连接。
28、上述的油茶果采收装置,其中,所述采收机构还包括控制面板,设置在所述支撑杆上,并位于靠近所述手柄的一端,所述控制面板分别与所述电机、电动气缸和高压吹风机连接。
29、为了更好地实现上述目的,本发明还提供了一种油茶果采收方法,其中,采用上述的油茶果采收装置进行油茶果收获,包括如下步骤:
30、s100、控制移动底盘在果园里行走,靠近待采摘油茶果树;
31、s200、通过电动气缸控制采收机构升降,使所述采收机构的末端执行器靠近果树,并将所述末端执行器的振动杆插进油茶树冠;以及
32、s300、启动电机和高压吹风机,所述电机驱动所述采收机构的振动部件带动所述末端执行器上下往复振动,同时所述高压吹风机的正压气流通过所述振动杆上的出气孔喷出,所述正压气流和机械振动共同作用,使油茶树冠枝条振动并将果实振落。
33、本发明的技术效果在于:
34、本发明适用于油茶果采摘,利用机械振动与正压气流组合的方式采摘油茶果,激振装置作用在油茶树冠,同时正压气流通过振动杆上的出气孔作用油茶树冠,在气流辅助作用下,激振力大幅降低,可有效降低激振装置对树体造成的机械损伤。工作时只需将采收机构插入果树冠层,重复几次即可完成整棵树的采收,大幅提高了油茶果采收效率;振动部件采用槽凸轮结构,避免了冲击作用,从而提高了运行可靠性;通过电机驱动,振动频率调节方便,实现了采收频率的无级调速;振动杆之间的安装间隙可适应不同生长年限的油茶树,适用范围广。
35、以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
1.一种油茶果采收装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述采收机构包括:
3.如权利要求2所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述末端执行器包括:
4.如权利要求3所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述振动部件包括:
5.如权利要求3或4所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述振动杆为柔性材料件。
6.如权利要求3或4所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述出气孔为圆形孔、椭圆形孔、矩形孔、三角形孔或多边形孔。
7.如权利要求3或4所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述出气孔均匀分布在所述振动杆的外圆周面上。
8.如权利要求3或4所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述安装底板上设置有滑轨定位安装孔,所述滑轨通过所述滑轨定位安装孔与所述安装底板固定连接。
9.如权利要求2、3或4所述的油茶果采收装置,其特征在于,所述采收机构还包括控制面板,设置在所述支撑杆上,并位于靠近所述手柄的一端,所述控制面板分别与所述电机、电动气缸和高压吹风机连接。
10.一种油茶果采收方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任意一项所述的油茶果采收装置进行油茶果收获,包括如下步骤:
