本發(fā)明涉及林果采摘技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，特別涉及一種車載激振式無患子鮮果采摘臂。

背景技術(shù)：

在追求綠色生活的今天，天然的植物資源作為生活用品的來源也逐漸被大眾愛戴，因此帶動了林果加工技術(shù)的發(fā)展。中國經(jīng)濟林種植產(chǎn)業(yè)在福建、浙江等省份正快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展也使得人們對相關(guān)加工技術(shù)裝備提出了更高的要求。

無患子是國內(nèi)一種常見的落葉喬木，渾身是寶。它的果實不僅是制備佛珠的原材料，而且在生活產(chǎn)品的工業(yè)上、生物質(zhì)能源的開發(fā)上、在醫(yī)藥用品的研究中都擁有出色的潛能，是一種優(yōu)秀的生物質(zhì)原材料。但目前在采摘無患子果實上，還采用人工采摘即通過雙手搖晃樹干將成熟果實脫落的采摘方式。這樣不僅效率低、耗時費力，而且經(jīng)濟效益也不好。為順應(yīng)林業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，需要著手解決采摘無患子果實中的這些不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種車載激振式無患子鮮果采摘臂，能夠提高采摘無患子果實的效率，并且省時省力，增加經(jīng)濟效益。

為了解決以上提出的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種車載激振式無患子鮮果采摘臂，包括伸縮機構(gòu)、推桿鎖止機構(gòu)、激振機構(gòu)和夾持機構(gòu)；

所述伸縮機構(gòu)能夠進行伸縮，帶動夾持機構(gòu)接觸無患子果樹，并控制夾持機構(gòu)將無患子樹干進行鎖緊夾持；所述推桿鎖止機構(gòu)對伸縮機構(gòu)進行約束，即控制其伸縮；所述激振機構(gòu)接收來自外部的動力，并帶動伸縮機構(gòu)和夾持機構(gòu)進行周期性激振運動，進而帶動無患子果樹振動完成鮮果采摘工作。

所述伸縮機構(gòu)包括推桿、推桿箱蓋以及推桿箱體，其中推桿箱蓋與推桿箱體安裝在一起，并套裝在推桿的外表面。

所述推桿鎖止機構(gòu)包括頂匣、左匣、右匣和底座，其中底座安裝在推桿箱體上，左匣和右匣則固定在底座的兩側(cè)并置于推桿的外表面；所述頂匣的端部與左匣的上端鉸接在一起，其側(cè)面上加工有與右匣頂端配合的凹槽，與凹槽相對的側(cè)面上還設(shè)置有把手。

所述激振機構(gòu)包括曲柄、定位銷、曲柄連桿箱和連桿，其中曲柄安裝在曲柄連桿箱內(nèi)，曲柄連桿箱與箱體蓋形成封閉腔體并固定在外部的山地車上，曲柄通過定位銷連接有連桿，連桿的端部與推桿箱體連接。

所述箱體蓋上加工有與推桿配合的滑軌。

所述夾持機構(gòu)包括固定座、活動塊和固定塊，其中活動塊鉸接在固定座上并與推桿連接，固定塊設(shè)置在固定座上并與活動塊的位置相對應(yīng)。

所述固定塊上設(shè)置有第一軟膠，所述活動塊上設(shè)置有第二軟膠。

所述固定座的下方設(shè)置有自鎖箱，所述自鎖箱內(nèi)設(shè)置有自鎖彈簧片，兩者安裝在推桿的外表面，推桿的外表面還加工有與自鎖彈簧片配合的V形卡槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

（1）本發(fā)明通過伸縮機構(gòu)、推桿鎖止機構(gòu)和夾持機構(gòu)實現(xiàn)對無患子樹干進行夾持，并通過激振機構(gòu)進行激振實現(xiàn)對無患子果實的采摘，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、功能可靠、易于操作和實現(xiàn)，并實現(xiàn)了從無患子鮮果人工采摘到機械化的突破，在提高了生產(chǎn)效率的同時降低了人員成本，也避免了對果樹產(chǎn)生的損傷，間接提升了無患子的產(chǎn)果率；此外采摘臂安裝在山地車上，即車載式的采摘臂更適用于果林這種山地地形，減輕了工作人員手持的負擔(dān)。

（2）本發(fā)明的推桿鎖止機構(gòu)采用類似“剎車”的工作原理，并在左匣和右匣上安裝橡膠摩擦片，通過頂匣的開與合，將左匣和右匣進行摩擦鎖緊。松弛狀態(tài)時，亦即頂匣抬起時，左匣和右匣沒有產(chǎn)生壓力，這時推桿便可以自由伸縮；而鎖止狀態(tài)，通過把手將頂匣壓下，右匣頂端卡入槽中，左右匣和匣上的橡膠摩擦片壓緊推桿，限制了推桿的抖動，便可以更好的將振動傳遞到夾持裝置，進行采摘工作，其結(jié)構(gòu)簡單、功能可靠。

（3）本發(fā)明的夾持機構(gòu)為“機器手”般能夠開合的裝置，通過推桿推動活動塊對樹干進行夾持，完成振動采摘工作，這樣通過自由夾持能夠滿足對不同直徑的果樹進行采摘工作，徹底解決了人工采摘這種繁瑣、耗時耗力的弊端；而且為了防止振動對無患子果樹造成損傷，固定塊與活動塊上安裝有橡膠，可以起到保護作用。

（4）本發(fā)明的夾持機構(gòu)上還設(shè)置有自鎖箱，并將自鎖彈簧片安裝在自鎖箱內(nèi)，通過自鎖彈簧片的弓起與復(fù)位配合推桿上的V形卡槽，實現(xiàn)對推桿進行鎖緊。當(dāng)夾持工作完成，推桿回收時，依靠樹干的存在，將活動塊往回壓，將推桿推回原始位置，并使推桿上的卡槽回到自鎖彈簧片位置重新回到自鎖狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)簡單。

附圖說明

圖1是本發(fā)明無患子鮮果采摘臂的整體軸測圖。

圖2是本發(fā)明伸縮機構(gòu)的剖視圖。

圖3是本發(fā)明自鎖箱的局部放大圖。

圖4是本發(fā)明推桿鎖止機構(gòu)的鎖緊軸測圖。

圖5是本發(fā)明推桿鎖止機構(gòu)的開合軸測圖。

圖6是本發(fā)明激振機構(gòu)的軸測圖。

圖7是本發(fā)明夾持機構(gòu)的開合軸測圖。

圖8是本發(fā)明夾持機構(gòu)的鎖緊軸測圖。

圖9為本發(fā)明車載無患子鮮果采摘臂的安裝示意圖。

附圖標記說明：1-山地車、2-采摘臂、3-伸縮機構(gòu)、4-推桿鎖止機構(gòu)、5-激振機構(gòu)、6-夾持機構(gòu)、7-頂匣、8-左匣、9-右匣、10-底座、11-曲柄、12-定位銷、13-曲柄連桿箱、14-連桿、15-第一軟膠、16-固定座、17-第二軟膠、18-活動塊、19-自鎖箱、20-自鎖彈簧片、21-固定塊、22-推桿、23-推桿箱蓋、24-推桿箱體。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。在本說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

參閱圖1所示，本發(fā)明提供的一種車載激振式無患子鮮果采摘臂，包括伸縮機構(gòu)3、推桿鎖止機構(gòu)4、激振機構(gòu)5和夾持機構(gòu)6。

所述伸縮機構(gòu)3能夠進行伸縮，帶動夾持機構(gòu)6接觸無患子果樹，并控制夾持機構(gòu)6將無患子樹干進行鎖緊夾持；所述推桿鎖止機構(gòu)4對伸縮機構(gòu)3進行約束，即控制其伸縮；所述激振機構(gòu)5接收來自外部的動力，并帶動伸縮機構(gòu)3和夾持機構(gòu)6進行周期性激振運動，進而帶動無患子果樹振動完成鮮果采摘工作。

如附圖2所示，所述伸縮機構(gòu)3包括推桿22、推桿箱蓋23以及推桿箱體24。參考人機工程學(xué)中人體尺寸參數(shù)，取推桿22的行程為500mm。所述推桿箱蓋23與推桿箱體24安裝在一起，并套裝在推桿22的外表面，使得推桿22可以在兩者的內(nèi)部進行滑動，進而帶動夾持機構(gòu)6完成夾持工作。推桿箱體24又與激振機構(gòu)5連接在一起，安裝在山地車1上。

上述中，所述推桿22采用截面為40X40mm的正方形長型桿，長度為2500mm，其兩端面向外延伸形成階梯桿。其一側(cè)階梯段的截面為40X30mm的長方形，長度為200mm；另一側(cè)階梯段為截面60X40mm的長方形，長度為500mm。

如附圖3和4所示，所述推桿鎖止機構(gòu)4包括頂匣7、左匣8、右匣9和底座10，其中底座10通過螺釘安裝在推桿箱體24上，而左匣8和右匣9則固定在底座10的兩側(cè)并置于推桿22的外表面。所述頂匣7的端部與左匣8的上端鉸接在一起，即頂匣7可以繞著兩者鉸接點旋轉(zhuǎn)進行實現(xiàn)開合與鎖緊狀態(tài)的變換。所述頂匣7的側(cè)面加工有與右匣9頂端配合的凹槽，與凹槽相對的側(cè)面上還設(shè)置有把手。當(dāng)頂匣7的把手扳下時，右匣9頂端進入頂匣7的凹槽內(nèi)固定，左匣8和右匣9上的橡膠對推桿22進行摩擦鎖止，使得振動能夠更好的傳遞到夾持機構(gòu)6上，即通過頂匣9的開與合控制推桿22鎖緊與松弛，完成對推桿22進行限制。

上述中，所述左匣8和右匣9的高度為60mm，寬度為10mm，比推桿22截面高出40mm，并且預(yù)留頂匣7安裝空間。頂匣7的總長為170mm，把手直徑φ10mm。

如附圖5所示，所述激振機構(gòu)5采用曲柄連桿結(jié)構(gòu)，考慮無患子果樹的振幅為10mm，曲柄11的長度取為5mm，這樣既滿足無患子鮮果采摘率的要求，也防止對果樹造成損傷，又因為5mm的長度意味著曲柄連桿輸入軸與曲柄連桿銷之間軸間距為5mm，為了滿足要求，曲柄11為雙層結(jié)構(gòu)。所述激振機構(gòu)5包括曲柄11、定位銷12、曲柄連桿箱13和連桿14，其中曲柄11安裝在曲柄連桿箱13內(nèi)，曲柄連桿箱13與箱體蓋形成封閉腔體并固定在外部的山地車1上，曲柄11通過定位銷12連接有連桿14，連桿14的端部與推桿箱體24連接。在外部汽油機的帶動下，所述激振機構(gòu)5可以做往復(fù)的振動。

上述中，所述激振機構(gòu)5中曲柄11的長度將影響激振的振幅，所述曲柄11的高度為60mm，寬度為50mm，孔徑φ30mm；連桿14的長度為550mm。為了適應(yīng)曲柄連桿的工作空間，曲柄連桿箱13的長為310mm、寬為240mm、高為180mm。所述箱體蓋上加工有與推桿22配合的滑軌，其長度為300mm、寬為10mm，這樣既能保證在振動時推桿22不會脫軌而出，又能保證振動的方向性。

如附圖6、7所示，所述夾持機構(gòu)6是鮮果采摘臂的核心部分，包括固定座16、活動塊18和固定塊21，其中活動塊18鉸接在固定座16上并與推桿22連接，固定塊21設(shè)置在固定座16上并與活動塊18的位置相對應(yīng)。所述固定塊21和活動塊18用于對無患子果樹進行定位，活動塊18在伸縮機構(gòu)3的推動下旋轉(zhuǎn)，直到與固定塊21配合夾緊果樹為止。

為了防止在夾持時對無患子果樹造成夾傷，所述固定塊21上設(shè)置有第一軟膠15，所述活動塊18上設(shè)置有第二軟膠17。

為了保證夾持機構(gòu)6在不進行工作時，不會相對于推桿22自由運動，所述固定座16的下方設(shè)置有自鎖箱19。所述自鎖箱19內(nèi)設(shè)置有自鎖彈簧片20，兩者安裝在推桿22的外表面，推桿22的外表面還加工有與自鎖彈簧片20配合的卡槽。當(dāng)夾持機構(gòu)6工作時，固定塊21接觸果樹，因為其無法移動，而推桿22繼續(xù)前進，就使得自鎖彈簧片20收縮回自鎖箱19的空腔內(nèi)，完成工作；當(dāng)夾持機構(gòu)6不工作時，自鎖彈簧片20卡在推桿22外表面的卡槽內(nèi)，即完成自鎖。

上述中，所述自鎖箱19為長180mm、寬70mm、高90mm的半封閉中空長方體，其內(nèi)部空腔為40×40mm。所述自鎖彈簧片20上向外延伸形成V形凸起，推桿22上加工有V形卡槽（參閱圖8所示），這樣兩者配合更可靠和穩(wěn)定，V形凸起的截面為等腰三角形，其底為40mm，高為10mm。

本發(fā)明的工作過程如下：

如附圖9所示，所述采摘臂2安裝在山地車1上，工人駕駛山地車1在林區(qū)工作。當(dāng)選定果樹進行采摘工作時，工人推動推桿22向前移動，推桿22的頂端推動夾持機構(gòu)6的活動塊18旋轉(zhuǎn)，并配合固定塊21對果樹完成夾持動作。然后扳下推桿鎖止機構(gòu)4的頂匣7上的把手，使頂匣7與右匣9鎖緊推桿22，完成一系列的操作以后。外部的汽油機開始工作，帶動曲柄11進行旋轉(zhuǎn)，通過定位銷12帶動連桿14運動，然后通過推桿22將振動傳遞到夾持機構(gòu)6上，即帶動無患子果樹振動，使得果實脫落，從而完成采摘工作。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。