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申请/专利权人：湖南省林业科学院

摘要：本发明涉及一种小林果果实采摘装置，包括支撑基板，所述支撑基板上固定有支撑杆，所述支撑基板上设有联接扭转部，该联接扭转部包括用作动力源的推杆和与推杆传动连接的导轨头，所述导轨头可在推杆的驱动下做往复直线运动，所述导轨头上铰接有一中间板，所述中间板铰接有摇杆，所述导轨头、中间板和摇杆构成摇杆滑块机构；还包括用于将果实从树枝上梳下的旋振梳采部，该旋振梳采部铰接于摇杆上。本发明的小林果果实采摘装置结构简单，工作可靠，重量轻，携带方便；梳指转速可调，果实的梳落成功率高；联接扭转部和旋振梳采部协同作用，对树枝产生沿树枝长度方向梳落作用力的同时，产生扭转，提高采收效率。

主权项：1.一种小林果果实采摘装置，包括支撑基板（21），所述支撑基板（21）上固定有支撑杆（27），其特征在于，所述支撑基板（21）上设有联接扭转部，该联接扭转部包括用作动力源的推杆（18）和与推杆（18）传动连接的导轨头（13），所述导轨头（13）可在推杆（18）的驱动下做往复直线运动，所述导轨头（13）上铰接有一中间板（10），所述中间板（10）铰接有摇杆（11），所述导轨头（13）、中间板（10）和摇杆（11）构成摇杆滑块机构；还包括用于将果实从树枝上梳下的旋振梳采部，该旋振梳采部铰接于摇杆（11）上；所述旋振梳采部包括支撑板（2），所述支撑板（2）上设有一对输出轴齿轮（4）、主动轴齿轮（6）、辅助轴齿轮（7）和驱动机构（1），所述主动轴齿轮（6）分别与辅助轴齿轮（7）和一个输出轴齿轮（4）啮合，所述辅助轴齿轮（7）与另一个输出轴齿轮（4）啮合，所述主动轴齿轮（6）与驱动机构（1）传动连接；所述一对输出轴齿轮（4）上分别固定有梳指（9）；所述支撑杆（27）靠近操作者的一端设有连接头（29），所述连接头（29）上通过球铰机构联接有背负架（30），所述背负架（30）的顶部通过弹力绳（31）与支撑杆（27）连接。

全文数据：一种小林果果实采摘装置技术领域本发明属于林业机械技术领域，具体涉及一种小林果果实采摘装置，特别是一种林业经济林≤10mm小林果实的采摘装置。背景技术我国大部分地区都分布着林业经济林，其中果实直径≤10mm的经济林果实在果实成熟期的采摘作业中表现出耗时且劳动强度大的特点，许多林业经济林果实采摘如山苍子、光皮树、白檀等都是劳动密集型工作，再加上林业季节性周期特性，保证作业质量、高效、减少劳动强度已成为关键技术问题。随着我国机械工业生产发展的迅猛提高，林业劳动力将逐渐向社会其他产业转移；而伴随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，随之而来的林业生产成本尤其是手工采摘费用正逐年提高。小林果实果品采摘作业是果品类生产链中最耗时、最费力的一个环节。采摘作业季节性强、小林果实所处的生长环境差、一些果品采摘要求严格、劳动强度大、费用高，因此保证果实适时采收、降低收获作业费用是林业经济增收的重要途径。由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍然很低，基本上为人工操作，不仅劳动生产率低而且产品成本高，限制了该领域的发展，降低了其市场竞争力。目前，国内果品采摘作业基本上都是由人工进行采摘，费用约占成本的50%-70%，并且时间较为集中。采摘机械作为林业机械的重要类型在于能够降低人工劳动强度和生产费用，提高劳动生产率和产品质量，保证果实适时采摘与收集。发明内容针对现有技术的不足，本发明提供一种小林果果实的采摘装置，在降低人工劳动强度的同时，满足不同类型的经济林小林果果实的采摘要求。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种小林果果实采摘装置，包括支撑基板，所述支撑基板上固定有支撑杆，所述支撑基板上设有联接扭转部，该联接扭转部包括用作动力源的推杆和与推杆传动连接的导轨头，所述导轨头可在推杆的驱动下做往复直线运动，所述导轨头上铰接有一中间板，所述中间板铰接有摇杆，所述导轨头、中间板和摇杆构成摇杆滑块机构；还包括用于将果实从树枝上梳下的旋振梳采部，该旋振梳采部铰接于摇杆上。采用这样的结构设计，当推杆的推杆沿直线运动并带动导轨头运动时，中间板作复合平面运动，旋振梳采部与中间板固定，旋振梳采部转动，对树枝产生弯矩，旋振梳采部与树枝可靠贴合，同时旋振梳采部自身对果实进行梳落作用，使采摘过程中能够采摘充分。进一步地，所述旋振梳采部包括支撑板，所述支撑板上设有一对输出轴齿轮、主动轴齿轮、辅助轴齿轮和驱动机构，所述主动轴齿轮分别与辅助轴齿轮和一个输出轴齿轮啮合，所述辅助轴齿轮与另一个输出轴齿轮啮合，所述主动轴齿轮与驱动机构传动连接；所述一对主动轴齿轮上分别固定有梳指。这样驱动机构运转时，使得两梳指产生逆向旋转，转速在240-900rmin。优选地，梳指通过梳指座与相应输出轴齿轮啮合。进一步地，梳指座可更换，可更换梳指座偏心距0-6mm。通过推杆产生的扭转力使得树枝始终在两梳指之间，采摘过程可靠高效。两梳指逆向旋转，对树枝产生的作用力为同向。两梳指旋转使得梳指上的梳毛持续梳刷树枝上的果实，将果实可靠脱落。进一步的，所述驱动机构为马达，马达固定于支撑板上，主动轴齿轮安装在马达的输出轴上，通过卡簧防止主动轴齿轮脱落；在安装完毕后，主动轴齿轮与临近的输出轴齿轮啮合，主动轴齿轮与辅助轴齿轮啮合，辅助轴齿轮与临近的输出轴齿轮啮合，输出轴齿轮、主动轴齿轮和辅助轴齿轮在同一平面上，优选地，两个输出轴齿轮中心距为70-90mm。进一步地，所述主动轴齿轮、辅助轴齿轮和输出轴齿轮的齿数比为3:3:4~6。进一步地，所述梳指包括梳指管，所述梳指管上设有多列沿梳指管长度方向分布的梳毛。优选地，相邻两列梳毛的间距为20-40mm，优选地，相邻两列梳毛沿梳指管轴线方向错位10-20mm。进一步地，所述梳毛包括斜形梳毛、弧形梳毛和直形梳毛中的一种或多种。优选地，所述弧形梳毛顶部到梳指管的距离在10-20mm范围内，优选地，相邻两列梳毛交错排列；优选地，所述梳毛材料包括但不限于钢丝、细钢丝绳和尼龙绳。进一步地，所述支撑基板上设有直线轴承座，直线轴承座内安装有与推杆推杆轴线方向平行的直线轴承，所述直线轴承内设有可沿直线轴承轴线自由移动的导轨轴，所述导轨轴的一端通过导轨头连接杆于导轨头相对固定，导轨轴的另一端与推杆传动连接。进一步地，所述支撑杆包括多段子支撑杆，相邻子支撑杆之间通过快接机构连接，所述支撑杆的长度可通过快接机构自由调节。进一步地，所述支撑杆靠近操作者的一端设有连接头，所述连接头上通过球铰机构联接有背负架，所述背负架的顶部通过弹力绳与支撑杆连接。安装完毕后，在操作过程中，弹力绳所产生的扭矩略大于支撑杆、联接扭转部和旋振梳采部重力所产生的扭矩。这样支撑杆为伸缩杆结构，从连接头到旋振梳采部的距离调节范围为1.5-2.3m。安装完毕后，连接头可以相对背负架在前后方向上自由转动，在左右方向上可以小角度转动，放松连接头时，支撑杆可以在轴线方向上有一定距离的移动，在周向可以有一定角度转动，锁紧连接头时，支撑杆相对于连接头固定。优选地，还包括控制面板，所述控制面板固定于背负架不同于连接头的一侧，安装完毕后，人可单手操作控制面板，另一只手控制伸缩杆进行作业。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）结构简单，工作可靠，重量轻，携带方便；（2）梳指转速可调，通过主动轴齿轮、辅助轴齿轮和输出轴齿轮的配合，使得两梳指的转动方向不同，进而使得两梳指相对的一侧梳指边缘的线速度方向一致，使得夹在两梳指间的树枝所受作用力方向大致相同，提高果实的梳落成功率；（3）在联接扭转部的作用下，旋振梳采部在对树枝产生沿树枝长度方向梳落作用力的同时，产生扭转，可适应不同生长形态的树枝并提高脱果可靠性，使得树枝始终在两梳指之间，扭转力和梳落作用力协同作用，提高采收效率。附图说明图1为本发明的一种小林果果实采摘装置结构示意图。图2为图1中旋振梳采部和联接扭转部的主视示意图。图3为图2中旋振梳采部俯视图。图4为图3中沿A-A线的剖面视图。图5为本发明的一种梳指结构示意图。图6为本发明的另一种梳指结构示意图。图7为本发明的又一种梳指结构示意图。图8为图2中联接扭转部剖面结构示意图；图9为图8中的扭转部内组件的部分剖面示意图。图中，1-驱动机构、2-支撑板、3-输出轴轴承、4-输出轴齿轮、5-梳指座、6-主动轴齿轮、7-辅助轴齿轮、8-辅助轴、9-梳指、10-中间板、11-摇杆、12-铰接轴、13-导轨头、14-导轨头连接杆、15-导轨轴、16-直线轴承座、17-直线轴承、18-推杆，19-推杆支座、20-支撑杆固定座、21-支撑基板、22-深沟球轴承、23-D6垫圈、24-D16垫圈、25-推杆销、26-辅助轴轴承、27-支撑杆、28-快接机构、29-连接头、30-背负架、31-弹力绳、32-控制面板。具体实施方式以下将参考附图图1至图9并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。图1是本发明的一种小林果果实采摘装置结构示意图。具体地，该装置包括支撑基板21，所述支撑基板21上固定有支撑杆27，其特征在于，所述支撑基板21上设有联接扭转部，该联接扭转部包括用作动力源的推杆18和与推杆18传动连接的导轨头13，所述导轨头13可在推杆18的驱动下做往复直线运动，所述导轨头13上铰接有一中间板10，所述中间板10上铰接有摇杆11，所述导轨头13、中间板10和摇杆11构成摇杆滑块机构；还包括用于将果实从树枝上梳下的旋振梳采部，该旋振梳采部铰接于摇杆11上。所述旋振梳采部包括支撑板2，所述支撑板2上设有一对输出轴齿轮4、主动轴齿轮6、辅助轴齿轮7和驱动机构1，所述主动轴齿轮6分别与辅助轴齿轮7和一个输出轴齿轮4啮合，所述辅助轴齿轮7与另一个输出轴齿轮4啮合，所述主动轴齿轮6与驱动机构1传动连接；所述一对主动轴齿轮6上分别固定有梳指9。所述主动轴齿轮6、辅助轴齿轮7和输出轴齿轮4的齿数比为3:3:4~6。所述梳指9包括梳指管9-1，所述梳指管9-1上设有多列沿梳指管9-1长度方向分布的梳毛9-2。所述梳毛9-2包括斜形梳毛9-a、弧形梳毛9-b和直形梳毛9-c中的一种或多种。其中，斜形梳毛9-a与梳指管9-1轴线方向的夹角为30-60°；直形梳毛9-c与梳指管9-1轴线方向的夹角为90°。所述支撑基板21上设有直线轴承座16，直线轴承座16内安装有与推杆18推杆轴线方向平行的直线轴承17，所述直线轴承17内设有可沿直线轴承17轴线自由移动的导轨轴15，所述导轨轴15的一端通过导轨头连接杆14于导轨头13相对固定，导轨轴15的另一端与推杆18传动连接。所述支撑杆27包括多段子支撑杆，相邻子支撑杆之间通过快接机构28连接，所述支撑杆27的长度可通过快接机构28自由调节。所述支撑杆27靠近操作者的一端设有连接头29，所述连接头29上通过球铰机构联接有背负架30，所述背负架30的顶部通过弹力绳31与支撑杆27连接。所述中间板10上安装的两个铰接轴12的中心距与摇杆11两孔的中心距之比在0.6到0.8的范围内；所述安装在支撑基板21上铰接轴12轴线到推杆18轴线的距离与摇杆11两孔的中心距之比在0.7到0.9的范围内。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

权利要求：1.一种小林果果实采摘装置，包括支撑基板（21），所述支撑基板（21）上固定有支撑杆（27），其特征在于，所述支撑基板（21）上设有联接扭转部，该联接扭转部包括用作动力源的推杆（18）和与推杆（18）传动连接的导轨头（13），所述导轨头（13）可在推杆（18）的驱动下做往复直线运动，所述导轨头（13）上铰接有一中间板（10），所述中间板（10）铰接有摇杆（11），所述导轨头（13）、中间板（10）和摇杆（11）构成摇杆滑块机构；还包括用于将果实从树枝上梳下的旋振梳采部，该旋振梳采部铰接于摇杆（11）上。2.根据权利要求1所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述旋振梳采部包括支撑板（2），所述支撑板（2）上设有一对输出轴齿轮（4）、主动轴齿轮（6）、辅助轴齿轮（7）和驱动机构（1），所述主动轴齿轮（6）分别与辅助轴齿轮（7）和一个输出轴齿轮（4）啮合，所述辅助轴齿轮（7）与另一个输出轴齿轮（4）啮合，所述主动轴齿轮（6）与驱动机构（1）传动连接；所述一对主动轴齿轮（6）上分别固定有梳指（9）。3.根据权利要求2所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述主动轴齿轮（6）、辅助轴齿轮（7）和输出轴齿轮（4）的齿数比为3:3:4~6。4.根据权利要求2所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述梳指（9）包括梳指管（9-1），所述梳指管（9-1）上设有多列沿梳指管（9-1）长度方向分布的梳毛（9-2）。5.根据权利要求4所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述梳毛（9-2）包括斜形梳毛（9-a）、弧形梳毛（9-b）和直形梳毛（9-c）中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述支撑基板（21）上设有直线轴承座（16），直线轴承座（16）内安装有与推杆（18）推杆轴线方向平行的直线轴承（17），所述直线轴承（17）内设有可沿直线轴承（17）轴线自由移动的导轨轴（15），所述导轨轴（15）的一端通过导轨头连接杆（14）于导轨头（13）相对固定，导轨轴（15）的另一端与推杆（18）传动连接。7.根据权利要求1所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述支撑杆（27）包括多段子支撑杆，相邻子支撑杆之间通过快接机构（28）连接，所述支撑杆（27）的长度可通过快接机构（28）自由调节。8.根据权利要求1所述的小林果果实采摘装置，其特征在于，所述支撑杆（27）靠近操作者的一端设有连接头（29），所述连接头（29）上通过球铰机构联接有背负架（30），所述背负架（30）的顶部通过弹力绳（31）与支撑杆（27）连接。

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