一种滚动小车式板栗采摘装置的制作方法

1.本发明属于板栗采摘技术领域，具体为一种可伸缩调节梳齿摇晃式板栗采摘装置。


背景技术：

2.板栗在我国已有4000多年的种植历史，主要生长于海拔370
‑
2800米的地区，多见于山地。与其他坚果相比较，板栗中含有的维生素c、b1和胡萝卜素都位于前列，被誉为“干果之王”。经医学认证，板栗具有健脾养胃、益味平肝、强身健体等功效，有利于人体的胃、脾、肝、肾等消化系器官，其营养价值极高。
3.由于板栗的生长环境复杂，大型的车载机械采摘装置难以满足山地崎岖、地面坑洼的地形，所以目前最常见的采摘板栗的方式还仅限于人工徒手或用木梯爬树，站于板栗树枝上采用竹竿在板栗结果处拍打的方式进行采摘。此种方式对农户的劳动强度和心理压力、人工采摘的经济成本高、采摘效率低、还存在一定的不安全因素。
4.通过对公开专利文献的检索，发现以下几篇相似的公开专利文献：
5.1、cn 211931422 u公开了一种核桃采摘摇树机，包括机架，机架的一端设有主转动轴，主转动轴的一端通过连接有偏心轴；偏心轴一端与主转动轴固定锁死，偏心轴的另一端通过轴承与法兰盘连接；法兰盘的一端与十字轴承连接；十字轴承与联轴器的底端相连；联轴器的顶端通过十字轴承与另一个法兰盘连接，该法兰盘通过螺栓与摇臂连接；机架的顶端设有关节轴销，关节轴销与摇臂相轴接；摇臂上连接有钢丝绳；钢丝绳上连接有套环。该摇树机利用机械原理结合外部动力设备使摇臂形成单方向的摇摆震动，从而作用于核桃树本身产生震动，使成熟果实自然脱落。
6.2、cn 111264182 a公开了一种基于轨道运转的农业用板栗采摘装置，包括掌套，掌套的顶部固定连接有保护手指机构，掌套的顶部设置有运转手指机构，保护手指机构包括食指指套、无名指指套和小指指套，运转手指机构包括拇指指套和中指指套，拇指指套正面的中部固定连接有保护板。该基于轨道运转的农业用板栗采摘装置，可以达到高速转动切割轮的效果，使切割轮的轮齿对板栗的枝条进行切割。
7.3、cn 103597958 a公开了一种智能式板栗人工辅助采摘机，包括小车、发电机、升降油缸、伸缩架、伸缩采收袋和收集箱，小车底盘下表面设有驱动电机和转向电机，驱动电机正反转驱动小车前进或后退，转向电机驱动小车左右转向，发电机和升降油缸设置在小车底盘上表面，伸缩架的一端固定在小车底盘上表面，另一端固定在升降油缸上远离底座一端，在小车底盘上表面设有收集箱，伸缩采收袋一端固定在收集箱内，另一端与座椅连接，工作时，人坐在座椅上，启动遥控器开启开关，将小车移动到作业区内，启动双作用力升降油缸，升降油缸上升到达工作高度，伸缩架以及座椅随升降油缸隧动上升，将采摘板栗经采收袋进入收集箱内，作业完成后启动升降油缸使之下降。
8.现有技术中的坚果采摘装置存在着采摘效率低，对树枝的损伤大，适用范围小，不适用于山地、丘陵等地区，结构复杂，操作不便。


技术实现要素：

9.为了改进上述背景技术中现有采摘装置的不足，本发明提供了一种便携式可调节板栗采摘装置，可大面积拍打树枝，提高采摘效率；降低人工采摘的经济成本，避免人工徒手或用木梯爬树造成身体伤害的风险；此外，通过调节装置可以实现不同高度的板栗采摘；装置轻巧，便于携带，适用于不同地形的板栗树。
10.本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
11.一种滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：包括从上而下依次连接的摆杆单元、支撑架、支撑外壳、固定杆、杆接头、伸缩杆、伸缩锁紧单元、下外壳箱、动力单元、电源箱、轮毂单元、绳索单元、控制单元：所述摆杆单元包括梳齿摆杆和摆杆固定框；所述支撑架包括固定大滑轮和支撑摆杆单元；所述固定杆包括固定上杆和固定下杆；所述杆接头用于固定上杆与伸缩杆和固定下杆与伸缩杆连接；所述伸缩锁紧单元包括固定卡套和固定套；所述动力单元由电机、电机支架、锥齿轮、传动杆、连杆、滑块、转动杆组成；所述电源箱位于动力单元下方，所述轮毂单元设于电源箱下方，由车轮挡板、车轮轴、车轮组成；所述绳索单元由若干个大小滑轮和钢丝绳组成。
12.而且，所述车轮挡板与电源箱底板焊接，所述车轮轴穿过车轮挡板，所述车轮与车轮轴通过螺栓连接，所述车轮面设有防滑钉。
13.而且，所述连杆的一侧设有u型槽，所述传动杆的一侧置于u型槽内通过销钉与连杆固定连接。
14.而且，所述滑块设有凸轴，所述转动杆两侧设有滑槽，所述凸轴与滑槽相切配合，所述连杆与滑块凸轴铆钉连接，所述转动杆的中心固定于中心轴上。
15.而且，所述下外壳箱形状下方为四面体上方为梯形体，两侧通过铰链可以打开或关闭，中间弧面设有矩形缺口，用于安装绳索，所述下外壳箱与动力单元外壳胶粘连接，所述下外壳箱内设有两个大滑轮，位于动力单元外壳与固定下杆连接处两侧，通过螺栓固定于动力单元外壳上。
16.而且，所述支撑架与摆杆固定框通过摆杆转动轴及轴承转动连接，转动轴两端设有螺纹孔通过螺栓将摆杆固定框固定于支撑架之间，所述摆杆固定框与支撑架之间通过套筒隔开。
17.而且，所述固定卡套设有外螺纹，所述固定套设有内螺纹，所述固定卡套与固定套采用螺纹连接锁紧伸缩杆。
18.而且，所述伸缩杆上设有握把，所述握把设有防滑螺纹和电机启止按钮及调速按钮。
19.而且，所述支撑外壳形状呈梯形，下方弧面设有缺口与固定上杆相配合，所述支撑架与支撑外壳通过四个l形角与螺栓连接，所述支撑架与大滑轮螺栓连接，所述支撑架中心与大滑轮中心距离与导轨距离一致。
20.而且，所述梳齿摆杆与摆杆固定框通过螺栓固定连接，所述梳齿摆杆设有七齿。
21.本发明的优点和有益效果为：
22.1、本发明的滚动小车式板栗采摘装置，工作人员使用本发明装置工作时，工作人员双手握在握把上，握把上设有橡胶凹凸面，增加了双手与握柄的摩擦，防止打滑，橡胶材料增加了一定的舒适度。装置下部设有电瓶箱，避免了需要大量电线工作产生缠绕造成一
定的不安全因素，节省材料，方便携带。
23.2、本发明的滚动小车式板栗采摘装置，采摘装置设有轮毂单元，可随着工作人员的运动而运动，节省体力；此外，车轮胎面设有防滑钉，避免山地、丘陵地区带有坡度的地面产生滑动的情形，增加了装置的稳定性。
24.3、本发明的滚动小车式板栗采摘装置，动力单元简单可靠，便于加工，且整体轻巧；采用锥齿轮进行传递运动，转换运动方向，节省装置空间，传递运动更加平稳；采用u型槽和销钉连接转动杆与连杆，使连接更加可靠、稳固。
25.4、本发明的滚动小车式板栗采摘装置，装置高度可调，采用伸缩杆、固定套和固定卡套，通过螺纹连接的方式固定杆长，操作简单，固定可靠，适用于不同高度的板栗树，范围广泛。
26.5、本发明的滚动小车式板栗采摘装置，通过摆杆转动轴与轴承连接支撑架和摆杆单元，减少二者之间的摆动摩擦，减小绳索拉动的阻力，加快摆动频率，提高支撑架、摆杆单元以及动力单元的使用寿命，进而提高采摘效率。采用梳齿状摆杆，增大摆动面积，同时避免树枝与树叶之间的缠绕，采用橡胶材料，减轻摆杆与树枝之间碰撞造成的损伤。
附图说明
27.图1为本发明结构示意图；
28.图2为图1中动力单元的局部放大示意图；
29.图3为图1中支撑架的局部放大示意图；
30.图4为图1中下外壳箱的局部放大示意图；
31.图5为图1中车轮的局部放大示意图；
32.图6为图2中传动杆及连杆的局部放大示意图；
33.图7为图1中伸缩锁紧单元的局部放大示意图；
34.图8为图3中摆杆转动轴的局部放大示意图。
35.附图标记说明
36.1、梳齿摆杆；2、摆杆固定框；3、支撑架；4、支撑外壳；5、固定上杆；6、杆接头；7、伸缩锁紧单元；8、伸缩杆；9、握把；10、按钮；11、固定下杆；12下外壳箱；13、铰链；14、动力单元；15、电源箱；16、车轮；17、导轨；18、滑块；19、凸轮；20、电机；21、电机支架；22、输出轴；23、左锥齿轮；24、右锥齿轮；25、键轴；26、大轴承；27、轴承座；28、传动杆；29连杆；30、滑槽；31、中心轴； 32、转动杆；33、矩形缺口；34、小滑轮；35、固定杆座；36大滑轮；37、摆杆转动轴；38、l形角；39、车轮轴；40、车轮挡板、41、防滑钉；42、大滑轮；43、u 形槽；44、小轴承；45、小螺栓；46、套筒；71、固定卡套；72、固定套。
具体实施方式
37.下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
38.一种滚动小车式板栗采摘装置，包括自上而下依次连接的摆杆单元、支撑架3、支撑外壳4、固定杆、杆接头6、伸缩杆8、伸缩锁紧单元7、下外壳箱12、动力单元14、电源箱15、轮毂单元及绳索单元。
39.所述摆杆单元包括梳齿摆杆1和摆杆固定框2；所述支撑架3包括固定大滑轮36 和支撑摆杆单元；所述固定杆包括固定上杆5和固定下杆11；所述杆接头6用于固定上杆5与伸缩杆8和固定下杆11与伸缩杆8连接；所述伸缩锁紧单元7包括固定卡套71和固定套72；所述动力单元14由电机20、电机支架21、左锥齿轮23、右锥齿轮24、传动杆28、连杆29、滑块18及转动杆32组成；所述电机20与左锥齿轮 23配合传动，所述右锥齿轮24与传动杆28通过键轴27连接转动，所述传动杆28 与连杆29固定连接，所述连杆29与右侧滑块18固定连接，所述滑块18与转动杆 32滑动连接，所述滑块18位于动力单元底板设有的导轨17上；所述电源箱15位于动力单元14下方，所述轮毂单元设于电源箱15下方，由车轮挡板40、车轮轴39、车轮16组成；所述绳索单元由若干个大小滑轮和钢丝绳组成。所述电池箱内设置有控制单元，用于电机启止及调速，所述控制单元由atmega328p处理器、h桥电机控制电路、显示屏、报警装置及l298电机驱动模块组成。
40.所述车轮挡板40与电源箱15底板焊接，所述车轮轴39穿过车轮挡板40，所述车轮16与车轮轴39通过大螺栓42连接，所述车轮16设有防滑钉41；所述键轴25 位于动力单元底板轴承座27上，所述右锥齿轮24内孔设有键槽与键轴25过盈配合，所述传动杆28一侧设有键槽与键轴25连接。
41.所述连杆29的一侧设有u型槽43，所述传动杆28的一侧置于u型槽43内通过销钉与连杆29固定连接。所述滑块18设有凸轴19，所述转动杆32两侧设有滑槽 30，所述凸轴19与滑槽30相切配合，所述连杆与滑块凸轴铆钉连接，所述转动杆 32的中心固定于中心轴31上。所述固定上杆5与所述支撑架3螺栓连接，所述固定下杆座11与所述动力单元14外壳螺栓连接。
42.所述下外壳箱12形状下方为四面体上方为梯形体，两侧通过铰链13可以打开或关闭，中间弧面设有矩形缺口33，用于安装绳索，所述下外壳箱12与动力单元14 外壳胶粘连接，所述下外壳箱12内设有两个大滑轮36，位于动力单元外壳与固定下杆连接处两侧，通过螺栓固定于动力单元14外壳上。所述固定卡套71设有外螺纹，所述固定套72设有内螺纹，所述固定卡套71与固定套72采用螺纹连接锁紧伸缩杆。
43.所述伸缩杆8上设有握把9，所述握柄9设有防滑螺纹和电机启止按钮及调速按钮10。
44.所述支撑外壳4形状呈梯形，下方设有弧缺口与固定上杆5相配合，所述支撑架 3与支撑外壳4通过四个l形角38与螺栓连接，所述支撑架3与支撑外壳4胶粘固定，所述支撑架3与大滑轮36螺栓连接，所述支撑架3中心与大滑轮36中心距离与导轨17距离一致，所述支撑架3与摆杆固定框2通过摆杆转动轴37连接，转动部分设有小轴承44，摆杆转动轴37两端设有螺纹孔通过小螺栓45将摆杆固定框2固定于支撑架3之间。
45.所述梳齿摆杆1与摆杆固定框2通过螺栓固定连接，所述梳齿摆杆1设有七齿。
46.所述绳索单元可分为两条路径：
47.一条路径一端固定于动力单元14的左滑块18，穿过动力单元14外壳上的左大滑轮36，经过固定下杆11上的左小滑轮34，到达固定上杆5上的左小滑轮34，再穿过支撑架3上的左大滑轮36，最后固定于摆杆固定框2下侧；
48.另一条路径一端固定于动力单元14的右滑块18，穿过动力单元14外壳上的右大滑轮36，经过固定下杆11上的右小滑轮34，到达固定上杆5上的右小滑轮34，再穿过支撑架3上
的右大滑轮36，最后固定于摆杆固定框2下侧。
49.本发明的工作原理为：
50.使用所述采摘装置时，工作人员双手握在握把9手上，拖动采摘装置，借助车轮 16滚动，可将采摘装置轻松的拖到所需采摘的位置，且车轮16面设有防滑钉41，可有效防止采摘装置在有坡度的地面滑落，按下启动电机按钮10，电机20通过电源箱 15供电，电源箱15置于动力单元14下方，避免有线电源无法远距离工作的局限性，电机20开始运转工作带动输出轴22旋转，进而带动左锥齿轮23旋转换向，右锥齿轮24带动键轴25转动，从而使传动杆28实现圆周运动，传动杆28带动连杆29转动，由于滑块18受到导轨17的直线方向上的限制，连杆29带动右侧滑块18上下运动，进而转动杆32也实现上下运动，从而左侧滑块18在转动杆32的传递运动下与右滑块18实现一上一下的运动，当右侧滑块18向上运动，进而右侧的钢丝绳也会随之向上运动，从而左侧滑块18与滑块上的钢丝绳向下运动，带动梳齿摆杆1向左运动，当右侧滑块18向下运动，进而右侧的钢丝绳也会随之向下运动，从而左侧滑块 18与滑块上的钢丝绳向上运动，带动梳齿摆杆1向右运动，大小滑轮34、36保证钢丝绳的方向及紧实度，进而实现梳齿摆杆1左右摆动的运动效果。梳齿摆杆1插入板栗树枝中，带动树枝摇晃，避免树枝与树叶缠绕现象，当板栗果树产生的惯性力大于板栗果实分离力时，板栗脱落。通过拉伸或收缩伸缩杆8，达到所需要采摘的高度，拧紧固定卡套71和固定套72，固定住伸缩杆8，便可对不同高度的板栗树进行采摘。
51.尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

技术特征：
1.一种滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：包括从上而下依次连接的摆杆单元、支撑架、支撑外壳、固定杆、杆接头、伸缩杆、伸缩锁紧单元、下外壳箱、动力单元、电源箱、轮毂单元、绳索单元；所述摆杆单元包括梳齿摆杆和摆杆固定框；所述支撑架包括固定大滑轮和支撑摆杆单元；所述固定杆包括固定上杆和固定下杆；所述杆接头用于固定上杆与伸缩杆和固定下杆与伸缩杆连接；所述伸缩锁紧单元包括固定卡套和固定套；所述动力单元由电机、电机支架、锥齿轮、传动杆、连杆、滑块、转动杆组成；所述电源箱位于动力单元下方，所述轮毂单元设于电源箱下方，由车轮挡板、车轮轴、车轮组成；所述绳索单元由若干个大小滑轮和钢丝绳组成。2.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述车轮挡板与电源箱底板焊接，所述车轮轴穿过车轮挡板，所述车轮与车轮轴通过螺栓连接，所述车轮面设有防滑钉。3.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述连杆的一侧设有u型槽，所述传动杆的一侧置于u型槽内通过销钉与连杆固定连接。4.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述滑块设有凸轴，所述转动杆两侧设有滑槽，所述凸轴与滑槽相切配合，所述连杆与滑块凸轴铆钉连接，所述转动杆的中心固定于中心轴上。5.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述下外壳箱形状下方为四面体上方为梯形体，两侧通过铰链可以打开或关闭，中间弧面设有矩形缺口，用于安装绳索，所述下外壳箱与动力单元外壳胶粘连接，所述下外壳箱内设有两个大滑轮，位于动力单元外壳与固定下杆连接处两侧，通过螺栓固定于动力单元外壳上。6.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述支撑架与摆杆固定框通过摆杆转动轴及轴承转动连接，转动轴两端设有螺纹孔通过螺栓将摆杆固定框固定于支撑架之间，所述摆杆固定框与支撑架之间通过套筒隔开。7.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述固定卡套设有外螺纹，所述固定套设有内螺纹，所述固定卡套与固定套采用螺纹连接锁紧伸缩杆。8.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述伸缩杆上设有握把，所述握把设有防滑螺纹和电机启止按钮及调速按钮。9.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述支撑外壳形状呈梯形，下方弧面设有缺口与固定上杆相配合，所述支撑架与支撑外壳通过四个l形角与螺栓连接，所述支撑架与大滑轮螺栓连接，所述支撑架中心与大滑轮中心距离与导轨距离一致。10.根据权利要求1所述的滚动小车式板栗采摘装置，其特征在于：所述梳齿摆杆与摆杆固定框通过螺栓固定连接，所述梳齿摆杆设有七齿。
技术总结
本发明涉及一种滚动小车式板栗采摘装置，包括摆杆单元、支撑架、支撑外壳、固定杆、杆接头、伸缩杆、伸缩锁紧单元、下外壳箱、动力单元、电源箱、轮毂单元及绳索单元；支撑架用于支撑摆杆装置以及固定滑轮以及钢丝绳；杆接头用于固定上杆与伸缩杆和固定下杆与伸缩杆的连接；伸缩锁紧单元用于控制伸缩杆长度；动力单元通过电机带动锥齿轮运动，进而带动转杆实现滑块一上一下运动；绳索单元用于下部动力单元与上部摆杆单元的连接，使下部滑块上下运动转化为上部摆杆左右运动。本发明装置可大面积拍打树枝，提高采摘效率；降低人工采摘的经济成本，避免人工徒手或用木梯爬树造成身体伤害的风险；装置轻巧，便于携带，适用于不同地形的板栗采摘。摘。摘。


技术研发人员：平学成 王丽 李江 梁健 闫钟恩 于海洋 滕雨芯
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：2021.03.23
技术公布日：2021/6/24