本實(shí)用新型涉及一種擊打式山核桃采摘機(jī)。

背景技術(shù)：

山核桃是安徽浙江交界一帶特有的樹(shù)種，經(jīng)濟(jì)價(jià)值非常高，可是山核桃果實(shí)采摘困難。核桃樹(shù)皮非常光滑，枝干脆易折。果實(shí)采摘至今還需要果農(nóng)爬到一二十米高的核桃樹(shù)上用竹竿敲打下來(lái)，果農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，特別是十分危險(xiǎn)，每年都會(huì)由此引發(fā)慘痛的傷亡事故，年年都有因山核桃采收造成的死傷悲劇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種擊打式山核桃采摘機(jī)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，擊打式山核桃采摘機(jī)，包括敲打棒、液壓缸、液壓泵、電磁換向閥、貯油箱、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)；

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓泵從貯油箱將液壓油打入電磁換向閥；電磁換向閥分別通過(guò)第一油管和第二油管連接到液壓缸的上底點(diǎn)和下底點(diǎn)；

敲打棒的頭端為自由端，敲打棒的尾端與液壓缸的活塞桿連接；敲打棒的下部與固定在液壓缸缸體上的支座鉸接，且液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿帶動(dòng)敲打棒的頭端繞支座的支點(diǎn)作往復(fù)擺動(dòng)。

作為優(yōu)選，還包括控制裝置；控制裝置包括可編程邏輯控制器、電子標(biāo)尺傳感器和顯示屏；可編程邏輯控制器分別與電磁換向閥、電子標(biāo)尺傳感器連接，顯示屏與可編程邏輯控制器連接。

作為優(yōu)選，可編程邏輯控制器通過(guò)RS485通訊電纜與電子標(biāo)尺傳感器連接。

作為優(yōu)選，電磁換向閥為直流12V雙向電磁閥，且液壓缸為雙向活塞式液壓缸。

作為優(yōu)選，還包括操縱桿；操縱桿的上部與液壓缸的缸體固定連接，且液壓缸的缸體豎直設(shè)置，液壓缸帶動(dòng)敲打棒作上下往復(fù)擺動(dòng)的擊打動(dòng)作。進(jìn)一步優(yōu)選，操縱桿為環(huán)氧樹(shù)脂制成的空心棒。

本實(shí)用新型的有益效果是：

通過(guò)PLC控制液壓機(jī)械，能夠完全模擬人工采摘山核桃的敲打動(dòng)作，結(jié)構(gòu)緊湊，使用和攜帶方便。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型擊打式山核桃采摘機(jī)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-敲打棒，2-支座，3-活塞桿，4-電子標(biāo)尺傳感器，5-高壓油缸，501-油缸上底點(diǎn)，502-油缸下底點(diǎn)，6-操縱桿，7-RS485通訊電纜，8-高壓油管，9-高壓油管，10-進(jìn)油管，11-回油管。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例是采用液壓機(jī)構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)組成了一套擊打式山核桃采摘裝置，代替人工敲打山核桃果實(shí)，不需要果農(nóng)爬到樹(shù)上用竹竿敲打了，只要人員在山核桃樹(shù)底下操縱機(jī)械手方向和角度，機(jī)械手就按操縱人員指定的位置進(jìn)行敲打果實(shí)。本實(shí)施例采用便攜式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，移動(dòng)輕便、組裝快、使用非常簡(jiǎn)單，技術(shù)要領(lǐng)一學(xué)就會(huì)，一般操作一看就可掌握，非常適合果農(nóng)掌握使用。

圖1是一種山核桃果實(shí)采摘機(jī)，由敲打棒1、高壓油缸5、液壓油泵、電磁換向閥、貯油箱、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、操縱桿6組成。其中液壓系統(tǒng)采用達(dá)到16MPa的高壓系統(tǒng)。

另外還由可編程邏輯控制器(PLC)、電子標(biāo)尺傳感器4和顯示屏組成了一套控制裝置。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵連接，并驅(qū)動(dòng)液壓泵通過(guò)進(jìn)油管10從貯油箱將液壓油打入電磁換向閥。電磁換向閥分別通過(guò)高壓油管9和高壓油管8分別連接到高壓油缸5的上底點(diǎn)501和下底點(diǎn)502，電磁換向閥的回油通過(guò)回油管11回到貯油箱里。

敲打棒1的頭端為自由端，敲打棒的尾端與高壓油缸5的活塞桿3連接。敲打棒1的下部與固定在高壓油缸5缸體上的支座2鉸接。操縱桿6的上部與高壓油缸5的缸體下部固定連接，使用時(shí)讓高壓油缸5的缸體豎直設(shè)置，高壓油缸的活塞桿作上下運(yùn)動(dòng)則帶動(dòng)敲打棒1繞支座2的支點(diǎn)處作上下擺動(dòng)的敲擊動(dòng)作。

PLC分別與二位五通電磁換向閥、電子標(biāo)尺傳感器4連接，其中PLC通過(guò)RS485通訊電纜與電子標(biāo)尺傳感器連接。顯示屏與PLC連接。

高壓油缸選擇雙向活塞式液壓油缸，其中雙向活塞式液壓油缸的直徑為20毫米，活塞行程為100毫米。

電磁換向閥選擇直流12V雙向電磁換向閥。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)選擇2馬力的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

工作過(guò)程：

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)液壓泵使液壓油產(chǎn)生16MPa的高壓，經(jīng)進(jìn)油管10流向雙向電磁換向閥。雙向電磁換向閥具有AB兩個(gè)電磁閥門和雙控的電磁線圈A和B，其工作原理是，隨著PLC的指令分別切換高壓油管9和高壓油管8中的高壓液壓油走向：當(dāng)PLC指令發(fā)出指令要求高壓油管9輸出高壓時(shí)，這時(shí)電磁換向閥的A電磁閥的電磁線圈隨著PLC指令而得電，帶動(dòng)閥芯向左移動(dòng)使A油閥開(kāi)啟，高壓油就從高壓油管9流向高壓油缸5的上底點(diǎn)501處，同時(shí)使得高壓油缸中活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞桿3也隨之向下行走，活塞桿同時(shí)帶動(dòng)敲打棒1繞支座2的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，敲打棒的頭端就向上轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)PLC指令發(fā)出指令要求高壓油管8輸出高壓時(shí)，這時(shí)電磁換向閥的B電磁閥的電磁線圈隨著PLC指令而得電，帶動(dòng)閥芯向右移動(dòng)使B油閥開(kāi)啟，高壓油就從高壓油管8流向高壓油缸5的下底點(diǎn)502處，同時(shí)高壓油缸中活塞帶動(dòng)活塞桿4向上行走，活塞桿向上行走時(shí)帶動(dòng)敲打棒繞支座2的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，敲打棒頭端就向下轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)敲打棒1實(shí)現(xiàn)上下來(lái)回呈往復(fù)擺動(dòng)，就達(dá)到模仿人工敲打的效果。

敲打棒1的敲打角度先要在安裝時(shí)通過(guò)調(diào)整支座支點(diǎn)的高低來(lái)進(jìn)行較大的調(diào)整，使用時(shí)則可以通過(guò)控制液壓油缸的活塞桿行程大小來(lái)實(shí)現(xiàn)微調(diào)。

敲打棒1的敲打力度則是通過(guò)控制液壓油缸的活塞桿行走速度進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。

具體來(lái)說(shuō)，敲打棒1的角度控制是通過(guò)電子標(biāo)尺傳感器4進(jìn)行數(shù)據(jù)采集把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)RS485通迅電纜連接到PLC進(jìn)行通迅，PLC分析后控制敲打棒運(yùn)行的角度和敲打力度，角度可按需要自行選擇，敲打力度最高能達(dá)到700千克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人的力度，完全可取代人工。

為方便山核桃采摘人員握持和隨身攜帶，操縱桿6采用了直徑為5厘米的空心環(huán)氧脂棒，以1～2米為一節(jié)，每節(jié)兩端用公母螺絲來(lái)連接。因果樹(shù)高低不同，高的果樹(shù)就多連接幾節(jié)，矮的果樹(shù)就少連幾節(jié)，操縱桿的總高度取決于果樹(shù)的高低，拆裝和攜帶十分方便。

本實(shí)施例盡可能采用小型動(dòng)力機(jī)和可組裝的部件，制成便于果農(nóng)背負(fù)的形式，大大方便了使用和攜帶。

本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)：

1、采用超小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，不受場(chǎng)合限制，可移動(dòng)自由。

2、應(yīng)用了液壓技術(shù)同，具有效率高、體積小的優(yōu)點(diǎn)。

3、采用直流12V雙向液壓電磁閥，用來(lái)切換高壓液油的方向。

4、采用直徑20毫米、活塞行程100毫米的雙向液壓油缸，輸出能達(dá)到700千克的力，有效改變敲打棒的運(yùn)動(dòng)方向和敲打力度。

5、采用PLC來(lái)控制，敲打棒的敲打角度可按照需要隨意自動(dòng)切換和參數(shù)設(shè)置。

6、為了移動(dòng)方便可設(shè)計(jì)成背負(fù)式結(jié)構(gòu)，果農(nóng)背在背上可隨著人移動(dòng)而移動(dòng)。

7、操縱桿采用高強(qiáng)度的環(huán)氧樹(shù)脂棒，堅(jiān)硬耐用輕便。

以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。