CN111149518A - 一种整树采收设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整树采收设备，在底座上分别设置行走装置、采摘机具、收集装置和采摘动力源，通过动力源带动偏心轴组件实现偏心转动，继而带动与偏心轴组件连接的转动板实现平面内偏心转动，设置在转动板上的拨打件随着转动板转动与果实接触实现拨打；落下的果实通过收集装置进行收集，实现对目标树的果实自动采摘和收集，节约人力资源，同时上述装置拨打件可深入至树体内侧，实现树体内侧的果实采摘，同时通过动力源带动实现自动采摘，提高采摘效率。

Description

一种整树采收设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，更具体地说，涉及一种整树采收设备。

背景技术

油茶是木本油料作物，是与油橄榄、油棕、椰子齐名的世界四大油源树种之一。现有的油茶果采收一般为人工采摘，少数采摘设备未实现整树采摘，采摘效率低，且无法实现农业自动化采摘，同时，采摘后无法进行收集，需大量人工进行收集，未实现采摘和收集一体化。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种整树采收设备，以解决现有的油茶果采摘和收集需大量人工、无法实现自动化采摘的问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种整树采收设备，包括：

底座，所述底座上分别设有行走装置、采摘机具、收集装置和带动所述采摘机具沿预设方向运动的采摘动力源；

所述收集装置设于所述采摘机具的下方与其相对设置以对果实进行收集；

所述采摘机具包括支撑座和设于其上的转动板，所述转动板上设有若干个分别与其固定连接的拨打件；所述支撑座和所述转动板间设有用于与动力源连接的偏心轴组件，所述偏心轴组件的一端与所述转动板连接，经所述动力源带动所述转动板偏心转动以通过所述拨打件对果实振动拨打。

优选地，所述底座的上方设有用于固定所述采摘动力源的固定架，所述采摘机具上设有用于与所述采摘动力源连接的机具安装架，所述采摘动力源经所述机具安装架带动所述采摘机具相对于所述底座运动。

优选地，所述固定架包括：

沿水平方向设置的水平梁，所述水平梁长度方向的两端分别相对设有所述采摘机具，任一所述采摘机具分别经所述机具安装架与所述水平梁固定；

分别设于所述水平梁长度方向两端的竖直框架，任一所述竖直框架的两端分别与所述水平梁和所述底座固定连接。

优选地，所述机具安装架和所述水平梁间设有形成旋转中心的旋转组件，所述旋转组件包括设于所述机具安装架和所述水平梁中的一者上的旋转轴，另一者上设有与所述旋转轴配合的固定孔，以在所述采摘动力源带动下使所述机具安装架绕所述旋转轴转动，调节所述采摘机具的空间姿态。

优选地，所述机具安装架上设有沿其长度方向设置的条形滑动孔，所述采摘动力源的伸出端设有用于与所述条形滑动孔配合的滑动件。

优选地，所述固定孔设于所述水平梁上，所述固定孔的个数为多个以调节所述采摘机具的空间位置。

优选地，所述收集装置包括：

设于所述采摘机具的下方与其一一对应设置的传送组件，所述传送组件沿平行于所述行走装置的长度方向设置；

与所述传送组件连接的收集动力源；

设于所述传送组件上的收集板，所述收集板与所述传送组件呈预设角度倾斜设置，以使果实经所述收集板滚动至所述传送组件上。

优选地，所述行走装置包括：

在所述底座下方相对设置的一组履带组件；

设于所述底座上与所述履带组件连接的行走动力源。

优选地，还包括设于所述底座上的控制室，所述控制室内设有主控装置，所述主控装置分别与所述行走装置、所述采摘机具和所述收集装置连接。

优选地，所述偏心轴组件包括偏心距相同的主动偏心轴组件和从动偏心轴组件，所述主动偏心轴组件与所述动力源连接，所述从动偏心轴组件的两端分别与所述支撑座和所述转动板可拆卸的固定连接。

本发明提供的整树采收设备，包括底座，底座上分别设有行走装置、采摘机具、收集装置和带动采摘机具沿预设方向运动的采摘动力源；收集装置设于采摘机具的下方与其相对设置以对果实进行收集；采摘机具包括支撑座和设于其上的转动板，转动板上设有若干个分别与其固定连接的拨打件；支撑座和转动板间设有用于与动力源连接的偏心轴组件，偏心轴组件的一端与转动板连接，经动力源带动转动板偏心转动以通过拨打件对果实振动拨打。

应用本发明提供的整树采收设备，在底座上分别设置行走装置、采摘机具、收集装置和采摘动力源，通过动力源带动偏心轴组件实现偏心转动，继而带动与偏心轴组件连接的转动板实现平面内偏心转动，设置在转动板上的拨打件随着转动板转动与果实接触实现拨打；落下的果实通过收集装置进行收集，实现对目标树的果实自动采摘和收集，节约人力资源，同时上述装置拨打件可深入至果实内部，实现树体内部的果实采摘，同时通过动力源带动实现自动采摘，提高采摘效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种整树采收设备的结构示意图；

图2为图1中的A处局部放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的采摘机具的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的偏心轴组件的结构示意图。

附图中标记如下：

行走装置1、收集装置2、收集板21、传送组件22、底座3、固定架4、竖直框架41、水平梁42、采摘动力源5、采摘机具6、机具安装架7、条形滑动孔8、滑动件9、固定孔10、旋转轴11；

动力源61、拨打件62、支撑座63、转动板64、主动偏心轴组件651、从动偏心轴组件652；安装孔66、偏心轴67、螺母68。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种整树采收设备，以解决现有的油茶果采摘和收集需大量人工、无法实现自动化采摘的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的一种整树采收设备的结构示意图；图2为图1中的A处局部放大结构示意图；图3为本发明实施例提供的采摘机具的结构示意图。

在本发明的一种具体实施方式中，本发明提供的整树采收设备，包括：

底座3，底座3上分别设有行走装置1、采摘机具6、收集装置2和带动采摘机具6沿预设方向运动的采摘动力源5；

行走装置1可设置为履带、车轮等能够进行行走的行走机构，还包括与行走机构连接的行走动力源，优选为发动机等动力源，行走机构和行走动力源的具体选择可根据现有技术的发展水平进行设置，均在本发明的保护范围内。

采摘动力源5可设置气缸或液压缸等动力装置，带动采摘机具6沿预设方向运动，如进行直线运动。在一种实施例中，采摘动力源5具体为液压缸，液压缸的伸出端与采摘机具6固定连接，采摘机具6在液压缸的带动下做直线运动，进而根据目标树的位置调整自身位置，以在行走装置1粗调至与目标树相适应的位置后，通过液压缸带动采摘机具6精调采摘机具6与目标树的位置，以实现精确采摘，提高采摘效率。

其中，收集装置2设于采摘机具6的下方与其相对设置以对果实进行收集；收集装置2可设置收集斗，收集斗与采摘机具6相对设置，以对掉落的果实进行收集，收集斗的下方可设置箱体，以对其进行打包，对收集装置2的具体结构不作限定，可根据需要进行设置。

支撑座63和设于其上的转动板64，转动板64上设有若干个分别与其固定连接的拨打件62；支撑座63上可设置用于将采摘机具6与其他设备固定的安装机构，如在支撑座63上设置用于与挖掘机斗杆末端连接的安装杆，此时动力来源于挖掘机液压元件或电源。拨打件62的个数优选设置为三个及三个以上，拨打件62与转动板64可通过粘接或焊接等进行固定，优选为在转动板64上设置螺纹孔，拨打件62的外周设置外螺纹，以与螺纹孔配合实现固定，由此设置以便于拆装。若干个拨打件62在转动板64上分散设置，各个拨打件62间的距离优选设置为大于待采摘果实3-5cm，以在保证深入至树内能够与多个果实接触的同时留有活动空间，提高果实采摘效率，在其他实施例中，拨打件62间的距离可根据待采摘果实的大小设置。拨打件62可具体设为木棍等棍、杆或棒等结构，可根据采摘果实的大小和所需拨打力等进行设置，同时，拨打件的长度可根据需要进行设置，优选为0.8-1.5米间。

支撑座63和转动板64间设有用于与动力源61连接的偏心轴组件，偏心轴组件的一端与转动板64连接，经动力源61带动转动板64偏心转动以通过拨打件62对果实振动拨打。

偏心轴组件的个数可根据转动板64的大小和所需带动的拨打件62的个数进行设置，偏心轴组件设置在支撑座63上，优选为可拆卸的固定连接，如通过螺钉等进行固定，偏心轴组件的一端与动力源61连接，动力源61具体为电机，电机的输出端与偏心轴组件连接，其具体的连接方式可参考现有技术，在此不再赘述。偏心轴组件可通过轴套等在支撑座63上进行固定，一端与动力源61连接，另一端与转动板64通过螺钉进行固定。偏心轴组件包括与动力源61连接的偏心轴和套设于所述偏心轴的轴套，通过轴套与转动板64固定连接，可以理解的是，当偏心轴组件为多组时，可设置一组偏心轴组件与动力源61连接，其他偏心轴组件作为从动机构进行运动。其中，转动板64在自身所在平面内绕旋转中心实现平面转动。

如图2所示，在作业时，采摘机具6可设置在其他设备上并设置在目标树的相应位置处，如将采摘机具6设置在挖掘机的斗杆上，工作时挖掘机斗杆伸到合适位置使得采摘机具6***目标树，启动动力源61，马达带动偏心轴组件进行偏心运动，实现拨打件62在平面运动，拨打件62带动目标树上的树枝震动导致果实掉落，实现果实采摘。

应用本发明提供的整树采收设备，在底座3上分别设置行走装置1、采摘机具6、收集装置2和采摘动力源5，通过动力源带动偏心轴组件实现偏心转动，继而带动与偏心轴组件连接的转动板实现平面内偏心转动，设置在转动板上的拨打件随着转动板转动与果实接触实现拨打；落下的果实通过收集装置2进行收集，实现对目标树的果实自动采摘和收集，节约人力资源，同时上述装置拨打件可深入至果实内部，实现树体内部的果实采摘，同时通过动力源带动实现自动采摘，提高采摘效率。

具体的，在一种实施例中，偏心轴组件包括偏心距相同的主动偏心轴组件651和从动偏心轴组件652，主动偏心轴组件651与动力源61连接，从动偏心轴组件652的两端分别与支撑座63和转动板64可拆卸的固定连接。当偏心轴组件为多组时，其各组偏心轴组件的偏心距相同，以在主动偏心轴组件651的带动下，各从动偏心轴组件652实现同步偏心转动。其中，主动偏心轴组件651和从动偏心轴组件652的个数根据需要进行设置，在一种实施例中优选设置为1个主动偏心轴组件651和1-3个从动偏心轴组件652。从动偏心轴组件652的两端可分别与支撑座63和转动板64固定，以便于拆装。优选地，从动偏心轴组件652的个数为多个，多个从动偏心轴组件652分别在转动板64上均匀设置。

如图4所示，图4为本发明实施例提供的偏心轴组件的结构示意图。在一种实施例中，偏心轴组件为Z型偏心轴67，转动板64和支撑座63上分别设有用于偏心轴67穿过的安装孔66，偏心轴67经轴承设于安装孔66中并凸出于端壁设置，偏心轴67通过螺母68和推力轴承实现在转动板64和支撑座63上的固定。

在上述各实施例的基础上，若干个拨打件62在转动板64上沿垂直于转动板64的中轴线向外呈放射状设置。由此设置，以便于拨打件62伸入至目标树内部与树枝等接触振动，在一种实施例中，转动板64为矩形板，若干个拨打件62沿矩形板的中心轴线向外呈放射状设置，以增大与目标树的接触空间。

在上述各实施例的基础上，为了防止在采摘过程中对果实造成损坏，拨打件62具体为拨打杆，拨打件62具体为柔性橡胶杆/塑料杆，由此减小拨打件62与果实的接触力，在其他实施例中，可根据需要设置拨打件62的材料，均在本发明的保护范围内。

进一步地，拨打杆上设有若干个与自身轴线呈预设角度的斜杆，斜杆与拨打杆一体式设置。由此设置以增加拨打杆与果实的接触方位，通过多方位施力对果实进行采摘，斜杆与拨打杆材料相同设置，且二者优选为一体成型，便于生产加工。斜杆与拨打杆间所呈角度优选为30-60度间，如45度。可根据采摘果实的不同进行斜杆的设置。

在上述各实施例的基础上，为了降低转动板64的重量便于动力驱动，在转动板64上设有镂空槽和用于安装拨打件62的安装部，镂空槽和安装部交替设置，镂空槽沿转动板64的厚度方向贯穿转动板64。通过设置镂空槽减轻转动板64的重量，同时通过镂空槽的设置改变调整转动板64上的拨打件62的疏密度。在一种实施例中，转动板64设置为“王”字型板体，三个横向板上分别设置拨打件62，三个横向板间设置镂空槽减轻重量，此处仅为一种优选的实施方案，在其他实施例中，可根据需要设置转动板64的结构，均在本发明的保护范围内。

在一种实施例中，底座3的上方设有用于固定采摘动力源5的固定架4，采摘机具6上设有用于与采摘动力源5连接的机具安装架7，固定架4的高度可根据目标树的平均高度进行设置，固定架4与底座3通过螺钉或螺栓进行固定，固定架4可设置为三脚架或矩形框架，以提高稳固度。机具安装架7优选设置在支撑座上，二者为可拆卸的固定连接，采摘动力源5经机具安装架7带动采摘机具6相对于底座3运动，在一种具体的实施方式中，采摘动力源5具体为液压缸，液压缸设置在固定架4的上方呈水平设置，机具安装架7设置在支撑座的延伸面内，且机具安装架7与液压缸的伸出端垂直设置，使采摘机具6呈吊装状态，通过液压缸的伸缩带动机具安装架7沿水平方向移动，以伸入目标树内部对树内果实进行采摘，此种实施方式中，采摘机具6仅与采摘动力源5通过机具安装架7固定，固定架4用于固定采摘动力源5，与采摘机具6无固定关系。

在另一种实施例中，固定架4包括：

沿水平方向设置的水平梁42，水平梁42长度方向的两端分别相对设有采摘机具6，任一采摘机具6分别经机具安装架7与水平梁42固定；

分别设于水平梁42长度方向两端的竖直框架41，任一竖直框架41的两端分别与水平梁42和底座3固定连接。

通过水平梁42和在其两端设置的竖直框架41形成龙门结构，提高设备的稳定性，同时该实施例中，水平梁42的两端分别设有一个采摘机具6，采摘机具6通过机具安装架7与水平梁42固定，由此以为采摘机具6提供支撑力，固定方式可具体为在水平梁42上设置滑槽，机具安装架7上设置与所述滑槽配合的滑动件9，滑动件9可具体为滑块或滑轮，即机具安装架7分别与水平梁42和采摘动力源5连接，通过采摘动力源5推动机具安装架7使其在水平梁42上滑动，调整两个采摘机具6间的距离，或者在另一种实施例中，机具安装架7和水平梁42铰接固定，通过采摘动力源5带动机具安装架7绕铰接点转动，实现采摘机具6的俯仰角的调节，此时，机具安装架7和采摘动力源5间可设置连杆结构以实现动力传动，二者间具体的连接方式可根据需要进行设置。竖直框架41优选为矩形框架，矩形框架沿平行于行走装置1行走方向设置，水平梁42设置在竖直框架41的顶部横梁上，优选设置在顶部横梁的中心处，竖直框架41和水平梁42优选为焊接固定。采摘机具6和竖直框架41优选为在水平梁42的两端对称设置。

在本实施方式中，采摘机具6沿水平梁42的两端相对设置，使用时，整树采收设备经行走装置1移动至目标树的两侧，使得两个采摘机具6分别设置在目标树的左右两侧，通过在龙门结构上相对设置的两个采摘机具6对目标树进行采摘，提高采摘效率，此时行走装置1可设置为履带，两个履带间通过龙门结构连接，两个履带中间为中空结构，以便于目标树通过。

进一步地，机具安装架7和水平梁42间设有形成旋转中心的旋转组件，旋转组件包括设于机具安装架7和水平梁42中的一者上的旋转轴11，另一者上设有与旋转轴11配合的固定孔10，以在采摘动力源5带动下使机具安装架7绕旋转轴11转动，调节采摘机具6的空间姿态。通过旋转轴11和固定孔10形成的旋转中心，采摘动力源5能够带动机具安装架7绕旋转轴11转动，调节采摘机具6的俯仰角，以对目标树的不同位置进行接触采摘，此时，机具安装架7的第一端连接采摘机具6，第二端通过旋转中心与水平梁42连接，第三端与采摘动力源5连接可通过设置连杆机构等实现，以在采摘动力源5的带动下实现机具安装架7的旋转。

在一种具体的实施方式中，以在水平梁42上设置旋转轴11、机具安装架7上设置固定孔10为例进行说明，此时旋转轴11的个数优选设置为一个，固定孔10的个数可设置为两个或两个以上，可根据目标树的平均大小，通过旋转轴11和各个固定孔10的配合调整两个采摘机具6间的距离以与目标树适配，旋转轴11和固定孔10配合后，通过设置螺母实现二者的固定。

在一种实施例中，机具安装架7上设有沿其长度方向设置的条形滑动孔8，采摘动力源5的伸出端设有用于与条形滑动孔8配合的滑动件9，由此以实现采摘动力源5带动机具安装架7绕旋转中心的转动，其中条形滑动孔8的长度可根据采摘动力源5的伸出端的伸出长度进行计算得到，滑动件9可设置为滑轮或滑块。

优选地，固定孔10设于水平梁42上，固定孔10的个数为多个以调节采摘机具6的空间位置。固定孔10优选设置为三个，在其他实施例中可以设置为两个或两个以上，可根据需要设置。

在上述各实施例的基础上，收集装置2包括：

设于采摘机具6的下方与其一一对应设置的传送组件22，传送组件22沿平行于行走装置1的长度方向设置；由此以优化设备空间，传送组件22可具体为传送带；

与传送组件22连接的收集动力源；收集动力源可设置为电机，其与传送组件22的具体结构及连接方式可根据现有技术进行设置，均在本发明的保护范围内。

设于传送组件22上的收集板21，收集板21与传送组件22呈预设角度倾斜设置，以使果实经收集板21滚动至传送组件22上。可以理解的是，传送带沿水平方向设置，收集板21设置在传送组件22上，收集板21可设置为矩形板，收集板21的长度可根据传送组件22的长度进行设置，同时，为了防止果实在收集板21上跌落，在收集板21的长度方向的两端分别设置挡位部，挡位部与收集板21一体式设置，挡位部与收集板21设有预设角度，优选为90度设置。在其他实施例中，可在传送组件22的输出端设置收集箱或其他装置，以对收集的果实进行装箱等操作。

在一种实施例中，行走装置1包括：

在底座3下方相对设置的一组履带组件；

设于底座3上与履带组件连接的行走动力源。

在一种具体的实施方式中，水平梁42的两端分别设有竖直框架41，竖直框架41分别设置在底座3上，每个竖直框架41对应设有履带组件和收集装置2，履带组件和行走动力源的连接方式可参考现有技术，在此不再赘述。

优选地，还包括设于底座3上的控制室，控制室内设有主控装置，主控装置分别与行走装置1、采摘机具6和收集装置2连接。在一种实施例中，主控装置可通过摇杆等控制行走装置1的行走及转向，并通过设置相应的控制开关控制采摘动力源5、采摘机具6和收集装置2的动作。可通过通讯线和液控管路实现与各动力源的连接，主控装置与各装置的连接可根据现有技术的发展水平进行设置。

上述装置通过龙门结构横跨目标树，采摘机具6从两侧***树体通过偏心轴带动拨打件实现平面二维绕动，作业后采摘机具6从树体抽离，油茶果跌落在下方传送带上，通过传送带输送至下一工位，再控制设备行驶至下一目标树进行作业。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种整树采收设备，其特征在于，包括：

底座，所述底座上分别设有行走装置、采摘机具、收集装置和带动所述采摘机具沿预设方向运动的采摘动力源；

所述收集装置设于所述采摘机具的下方与其相对设置以对果实进行收集；

所述采摘机具包括支撑座和设于其上的转动板，所述转动板上设有若干个分别与其固定连接的拨打件；所述支撑座和所述转动板间设有用于与动力源连接的偏心轴组件，所述偏心轴组件的一端与所述转动板连接，经所述动力源带动所述转动板偏心转动以通过所述拨打件对果实振动拨打。

2.根据权利要求1所述的整树采收设备，其特征在于，所述底座的上方设有用于固定所述采摘动力源的固定架，所述采摘机具上设有用于与所述采摘动力源连接的机具安装架，所述采摘动力源经所述机具安装架带动所述采摘机具相对于所述底座运动。

3.根据权利要求2所述的整树采收设备，其特征在于，所述固定架包括：

沿水平方向设置的水平梁，所述水平梁长度方向的两端分别相对设有所述采摘机具，任一所述采摘机具分别经所述机具安装架与所述水平梁固定；

分别设于所述水平梁长度方向两端的竖直框架，任一所述竖直框架的两端分别与所述水平梁和所述底座固定连接。

4.根据权利要求3所述的整树采收设备，其特征在于，所述机具安装架和所述水平梁间设有形成旋转中心的旋转组件，所述旋转组件包括设于所述机具安装架和所述水平梁中的一者上的旋转轴，另一者上设有与所述旋转轴配合的固定孔，以在所述采摘动力源带动下使所述机具安装架绕所述旋转轴转动，调节所述采摘机具的空间姿态。

5.根据权利要求4所述的整树采收设备，其特征在于，所述机具安装架上设有沿其长度方向设置的条形滑动孔，所述采摘动力源的伸出端设有用于与所述条形滑动孔配合的滑动件。

6.根据权利要求4所述的整树采收设备，其特征在于，所述固定孔设于所述水平梁上，所述固定孔的个数为多个以调节所述采摘机具的空间位置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的整树采收设备，其特征在于，所述收集装置包括：

设于所述采摘机具的下方与其一一对应设置的传送组件，所述传送组件沿平行于所述行走装置的长度方向设置；

与所述传送组件连接的收集动力源；

设于所述传送组件上的收集板，所述收集板与所述传送组件呈预设角度倾斜设置，以使果实经所述收集板滚动至所述传送组件上。

8.根据权利要求1所述的整树采收设备，其特征在于，所述行走装置包括：

在所述底座下方相对设置的一组履带组件；

设于所述底座上与所述履带组件连接的行走动力源。

9.根据权利要求1所述的整树采收设备，其特征在于，还包括设于所述底座上的控制室，所述控制室内设有主控装置，所述主控装置分别与所述行走装置、所述采摘机具和所述收集装置连接。

10.根据权利要求1所述的整树采收设备，其特征在于，所述偏心轴组件包括偏心距相同的主动偏心轴组件和从动偏心轴组件，所述主动偏心轴组件与所述动力源连接，所述从动偏心轴组件的两端分别与所述支撑座和所述转动板可拆卸的固定连接。

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