一種果實采摘方法及采摘設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于果實采摘技術(shù)領(lǐng)域，提供一種果實采摘方法，另外，還提供一種果實采摘設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]由于果實產(chǎn)品采摘周期短，采摘期高度集中，隨著勞動力成本的上升，對機(jī)械化果實采摘設(shè)備的需求增加。特別是我國經(jīng)濟(jì)林果多數(shù)種植于丘陵山區(qū)地帶，立地條件復(fù)雜。受限于陡坡地形和高株作業(yè)，滿足要求的采摘機(jī)械很少，而且在作業(yè)危險性等方面問題突出，因此，該行業(yè)中，輕便實用、強(qiáng)動力、經(jīng)濟(jì)型的采摘設(shè)備需求迫切。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中林果采摘方法和設(shè)備較多，主要集中在大型采摘設(shè)備和簡易型采摘工具的探討與開發(fā)。大型采摘設(shè)備主要用于平坦且植株間距大的果園中，機(jī)械化程度較高，采收效率也相應(yīng)提高，但這并不適應(yīng)于諸多丘陵山地的林果區(qū)域使用。而簡易型采摘工具功能相對簡單，機(jī)械化水平低，采摘作業(yè)中效果并不好，不能達(dá)到有效作用于果樹上各種果實高效、快捷采摘應(yīng)有的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種果實采摘方法，該方法實施方便，采摘效率高，適合于丘陵山區(qū)果園的采摘作業(yè)，提高果實采收的機(jī)械化水平。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是提供一種果實采摘設(shè)備，用于實施上述采摘方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種果實米摘方法，是:
通過輸出一旋轉(zhuǎn)運動偏心地驅(qū)動采摘頭，用于擊打果樹枝條和/或果實，使得果樹枝條及果實產(chǎn)生擺動，當(dāng)果實因擺動產(chǎn)生的慣性力大于其與枝條的結(jié)合力時，果實便能夠從枝條上脫落，完成果實的采摘工作；
通過控制輸出旋轉(zhuǎn)運動的所述采摘頭的速度和/或距離回轉(zhuǎn)中心的距離/偏心距，使得果實因擺動所產(chǎn)生的慣性力介于熟果和青果與枝條的結(jié)合力之間，從而保證有效采摘熟果時青果不會被振落。
[0007]在所述果實采摘方法中，所述旋轉(zhuǎn)運動使得采摘頭的運動軌跡為一個空間的擺動運動。
[0008]該空間的擺動軌跡可以是:
由相交成設(shè)定角度的兩個平面上的兩個擺動運動合成的;或者，
由一個平面內(nèi)的擺動運動和相交成設(shè)定角度的另一個平面內(nèi)的直線或曲線運動合成的。
[0009]所述的設(shè)定角度例如是90°。
[0010]所述果實采摘方法的一個具體實例是:采摘頭連接一圓柱凸輪，圓柱凸輪的轉(zhuǎn)動使得采摘頭實現(xiàn)一個沿圓柱凸輪軸線方向的往復(fù)運動，該圓柱凸輪偏心的連接在一動力源輸出回轉(zhuǎn)軸上，使得采摘頭又具有一擺動運動。
[0011]其中凸輪實現(xiàn)采摘頭沿圓柱凸輪軸線方向的運動，偏心圓柱的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)采摘頭在偏心圓柱徑向方向的擺動運動，通過運動的合成使得采摘頭能輸出空間的擺動運動。
[0012]—種果實采摘設(shè)備，其包括采摘頭和動力裝置，所述采摘頭包括至少一個采摘頭單元；
所述米摘頭單兀，包括一殼體、一偏心圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和一梳齒機(jī)構(gòu)，
所述殼體上設(shè)有兩個軸承座，定位和支撐一傳動軸；
所述偏心圓柱凸輪機(jī)構(gòu)包括一圓柱凸輪和一擺桿，所述圓柱凸輪偏心地設(shè)置在所述傳動軸上，所述擺桿可在所述圓柱凸輪上的封閉的運動軌跡線結(jié)構(gòu)上滑動地與所述圓柱凸輪連接，所述擺桿的一端通過球鉸結(jié)構(gòu)與所述殼體的內(nèi)壁連接，該擺桿的另一端伸出所述殼體，連接所述梳齒機(jī)構(gòu)；
所述梳齒機(jī)構(gòu)包括一橫梁，在該橫梁上設(shè)置若干梳齒棒，所述梳齒機(jī)構(gòu)通過該橫梁連接在所述擺桿上；
所述采摘頭單元可以是一個或多個，其中的所述傳動軸伸出所述殼體，連接所述動力源的輸出轉(zhuǎn)軸和/或連接另一所述采摘頭上的傳動軸。
[0013]本果實采摘設(shè)備，當(dāng)動力裝置帶動傳動軸轉(zhuǎn)動時，所述圓柱凸輪繞傳動軸偏心轉(zhuǎn)動，帶動所述擺桿相對于球鉸做一個空間的擺動運動，而與擺桿連接的梳齒機(jī)構(gòu)上的各個梳齒棒，也都是同樣做空間的擺動運動，這樣的運動可以對于果樹上的果實實施高效的擊打。
[0014]所述擺桿和所述殼體之間的球鉸結(jié)構(gòu)可以是，在所述殼體內(nèi)壁上固定一球鉸支座，所述擺桿的相應(yīng)端為球頭端與球鉸支座匹配。
[0015]可以在所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有螺孔，通過螺栓安裝球鉸支座于殼體內(nèi)壁上。
[0016]所述偏心圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱凸輪與動力輸入軸即傳動軸偏心對接，通過對其偏心量的調(diào)整便可實現(xiàn)輸出擺動運動水平方向上振幅的調(diào)節(jié)。偏心量的調(diào)節(jié)例如可以更換不同偏心距的圓柱凸輪。
[0017]所述偏心圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱凸輪上的運動軌跡線可以為螺旋線組合而成的封閉曲線，通過調(diào)節(jié)螺旋線的導(dǎo)程，即更換不同導(dǎo)程的圓柱凸輪，便可實現(xiàn)輸出擺動運動垂直方向上振幅的調(diào)節(jié)。
[0018]所述偏心圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中，所述擺桿可以連接在一圓柱套上，該圓柱套套設(shè)在所述圓柱凸輪上且圓柱套的軸心與圓柱凸輪的軸心重合，即也與傳動軸的軸心具有一個偏心距，該圓柱套與圓柱凸輪的之間設(shè)置滑動連接結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)圓柱凸輪偏心轉(zhuǎn)動時，該圓柱套帶動所述擺桿做空間的擺動運動。所述擺桿在所述圓柱套上安裝的角度可以是可調(diào)的，通過調(diào)節(jié)所述安裝角度，便可以實現(xiàn)擺桿輸出擺動運動所在空間位置與水平面的夾角變化，以達(dá)到一定的傾斜程度。
[0019]所述圓柱凸輪和圓柱套的滑動連接結(jié)構(gòu)可以是，在該圓柱凸輪圓周面上開有圓弧槽，該圓弧槽的軌跡線為兩段導(dǎo)程一致、旋向相反的螺旋線組合而成的封閉曲線;所述圓柱套上固設(shè)一球頭銷，該球頭銷的球頭端部與所述圓柱凸輪上的圓弧軌道槽匹配插接。
[0020]所述擺桿的與所述梳齒機(jī)構(gòu)連接的連接結(jié)構(gòu)可以是:在擺桿的一端上相互垂直地設(shè)置兩個螺栓孔，所述橫梁凸設(shè)一連接部，該連接部上設(shè)一螺栓孔，在橫梁上也設(shè)有一個螺栓孔，橫梁上的兩個螺栓孔與所述擺桿上的相互垂直的兩個螺栓孔對應(yīng)，在相應(yīng)螺栓孔中設(shè)置螺栓，從而通過互相垂直的兩個螺栓結(jié)構(gòu)所述擺桿連接所述梳齒機(jī)構(gòu)。
[0021]一個優(yōu)選方案中，所述擺桿和圓柱套的結(jié)合結(jié)構(gòu)可以是:所述擺桿的中間部分為一框架結(jié)構(gòu)，所述圓柱凸輪置于該框架結(jié)構(gòu)中，該框架結(jié)構(gòu)的平行于所述擺桿軸線方向的兩個框架桿的兩側(cè)內(nèi)表面的距離小于所述圓柱套的外徑，所述圓柱套外環(huán)面上對稱的銑出兩個平行的平面，該平面與所述兩個框架桿的內(nèi)側(cè)表面平行且相鄰，其間通過銷軸滑塊機(jī)構(gòu)連接，以此可構(gòu)成限制所述圓柱套隨偏心傳動軸擺動運動的結(jié)構(gòu)，從而帶動擺桿隨偏心傳動軸的轉(zhuǎn)動而擺動。
[0022 ]這一優(yōu)選方案可以使得本傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0023]進(jìn)一步地，在擺桿長度方向上，所述兩個框架桿的側(cè)面開有長槽，相應(yīng)地，在所述圓柱套的兩個平行的平面上開有圓孔，圓孔中插入固定銷軸，該銷軸上套有滑塊，滑塊與框架結(jié)構(gòu)上的長槽配合，使得該滑塊能在該長槽內(nèi)滑動。長槽的寬度與所述滑塊的相應(yīng)尺寸匹配。
[0024]如果轉(zhuǎn)動滑塊的固定角度，就可以使得擺桿與圓柱套軸線的角度變化。
[0025]通過調(diào)整擺桿與圓柱套的相對角度位置，便可使擺桿軸線方向與水平面的夾角發(fā)生變化，從而調(diào)節(jié)梳齒機(jī)構(gòu)與水平面的夾角，達(dá)到一定的傾斜程度。這是圓柱套和擺桿的一種具體連接結(jié)構(gòu)。
[0026]所述梳齒機(jī)構(gòu)的形狀可以是任意的。所述梳齒機(jī)構(gòu)中梳齒棒的數(shù)量也可以根據(jù)實際采摘需要進(jìn)行選擇，使其最適合當(dāng)前的采摘作業(yè)，而且更換方便快捷。另外，所述梳齒機(jī)構(gòu)中的梳齒棒的材質(zhì)也可以變化，以獲得大小不同的打擊力度。還有，可以在梳齒棒外面設(shè)置套層，例如梳齒棒為金屬材質(zhì)，其外面套設(shè)橡膠套，這樣也可以調(diào)整擊打力度，應(yīng)對不同果實的采摘。再有，若干梳齒棒的長度可以是相同的，也可以是不同的，例如，可以在兩個較長的梳齒棒之間加設(shè)較短的梳齒棒，這樣，適應(yīng)疏密不同的果樹枝條的果實采摘。
[0027]所述采摘頭單元之間的連接結(jié)構(gòu)可以是:相鄰采摘頭單元中的所述傳動軸通過軸套連接;相鄰采摘頭的殼體的鄰接面通過兩鄰接面上設(shè)置的凸緣凹槽定位，并通過螺栓鎖緊。
[0028]針對不同的采摘作業(yè)，可以選取需要的采摘頭單元個數(shù)，從而提高采摘效率。
[0029]所述動力裝置可以是直流電機(jī)，該直流電機(jī)的輸出端與采摘頭中的所述傳動軸連接。
[0030]所述采摘頭上設(shè)置法蘭，通過該法蘭直接與一接長桿上端固定，電機(jī)線從接長桿內(nèi)部引出。
[0031]所述接長桿可以是由多段接長桿段連接而成，相鄰接長桿段之間采用凸緣定位，外部螺紋鎖緊。
[0032]如此接長桿可以根據(jù)需要的長度實現(xiàn)裝拆方便可靠。
[0033]所述接長桿段的兩端分別帶有電線接頭，以實現(xiàn)桿內(nèi)部的電路暢通。
[0034]針對丘陵山地，大多數(shù)采摘作業(yè)人員的交通工具為摩托車或電動車，故可以通過支架將接長桿配置在車上，從而減輕人力配置操作的勞動強(qiáng)度。該支架與接長桿可以是能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)擺動的連接在一起。
[0035]上述傳