[發明專利]一種荔枝采摘柔性梳剪機構及滾動梳剪裝置

有效

• 申請號: 201310217407.5
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103262711A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陸華忠;姜焰鳴;李君;呂恩利;吳慕春;呂盛坪;王慰祖;趙磊
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01D46/24
• 分類號: A01D46/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;謝靜娜

技術領域

本發明涉及水果采摘機械領域，特別涉及一種荔枝采摘柔性梳剪機構及滾動梳剪裝置。

背景技術

荔枝是南方一種特色水果，歷史上已經有兩千多年的歷史，荔枝色澤鮮紫，殼薄而平，果肉鮮美，營養豐富，被譽為“果中之王”。然而，目前我國荔枝采摘完全依靠人工采摘，嚴重制約了其生產的發展。具體表現為：城市化進程加快，青壯勞動力進城務工，勞動力出現短缺，導致工人難找，人工費用較高，增加了荔枝的收獲成本，降低了荔枝的市場競爭力；另外，人工采摘時一般通過爬樹或者借助梯子進行采摘，作業位置高且空間移動不便，因此采摘效率不高，采摘過程消耗時間較長，延誤了對采后果實的保鮮儲藏，影響了果實品質；此外，由于有的果園荔枝樹較高，因采摘荔枝從高處跌落而引致傷殘甚至死亡的事件，每年都有發生。因此發展機械化采摘，成為我國荔枝產業的迫切需求和必然趨勢。

國內水果采摘機械的研究主要集中在振動式機械和采摘機器人，但這兩種類型均不適用于荔枝果實的采摘。振動式采摘機械主要適用于果梗細、皮厚、肉質硬的水果，果實被震落到地面后不會產生開裂破損，諸如柑橘、檸檬、堅果等。荔枝果梗一般在3-5mm，比較結實，若采用機械振動方法采摘，則需要較大的振動頻率和振動幅度才能使荔枝脫落。而且，由于荔枝皮薄肉嫩，若采用振動式采摘方法，果實會快速摔落至地面而引起果實破裂，增加了果實的破損率。采摘機器人主要存在以下幾個問題：①果實的識別率、定位精度不高；②果實采摘都是針對單個水果進行采摘，且平均采摘周期較長；③成本較高。對于荔枝，一般果樹高度為3～6米，果實多且零散分布，因此勢必對采摘機器人的作業區間、計算速度、執行速度都有著很高要求，而目前采摘機器人的性能還不能滿足這些要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠對荔枝有果枝條、無果枝條進行分離，并只對有果枝條進行有效剪切荔枝采摘柔性梳剪機構。

本發明的另一目的在于提供一種帶有上述荔枝采摘柔性梳剪機構的滾動梳剪裝置。

本發明的技術方案為：一種荔枝采摘柔性梳剪機構，包括齒形板、分枝組件、分選組件和切割組件，分枝組件包括多個錐形橡膠塊，各錐形橡膠塊分別設于齒形板上各齒的末端，齒形板上任意相鄰兩個齒的齒縫中部設有一個分選組件，齒形板上任意相鄰兩個齒的齒根處設有一個切割組件。其中，分枝組件的作用是將荔枝枝條分開，并將枝條導入齒形板的齒縫中，同時不會碰傷荔枝果實，錐形橡膠塊可選用質地偏硬的彈性材料。

所述分選組件包括薄壁擋板、回位彈簧和限位塊，薄壁擋板一端和回位彈簧一端分別設于同一個齒上，回位彈簧另一端與薄壁擋板中部固定連接，限位塊設于相鄰兩個齒中的另一個齒上；當薄壁擋板處于關閉狀態時，薄壁擋板的另一端與限位塊相接觸。分選組件的作用是分離出有果枝條，當果實被卷入齒縫中，隨著齒形板的轉動，果實將沿著齒形板的移動方向逆向運動，在運動到薄壁擋板時，受到薄壁擋板的阻擋，枝條會對薄壁擋板有一定推力，隨著齒形板的繼續移動，推力不斷增加，當推力大于彈簧的拉力時，薄壁擋板打開，有果枝條則進入切割區域。

所述切割組件包括V型刀刃，V型刀刃為嵌入式結構，V型刀刃的兩個斜邊分別嵌于相鄰兩個齒的齒根邊緣。

所述V型刀刃的頂角處設有起過渡作用的弧形刀刃。V型刀刃可直接在齒形板的各齒根處銑出，弧形刀刃對V型刀刃的兩個斜邊起過渡作用，銑出的刀刃采用淬火熱處理以提高刀刃的強度。

所述薄壁擋板處于關閉狀態時，薄壁擋板橫跨于V型刀刃上方；V型刀刃與薄壁擋板之間形成的三角區域為切割區域。當枝條進入切割區域時，V型刀刃與枝條相接觸并開始切割枝條，隨著齒形板的移動，枝條不斷向刀刃根部運動，刀刃對枝條連續切割，并在V型刀刃根部將枝條完全切斷。

所述齒形板為一體式結構，包括相連接的安裝折板和多個齒，多個齒并排分布于安裝折板的頂邊，安裝折板上設有整個柔性梳剪機構安裝用的安裝孔；各齒底部與安裝折板的相接處為齒根，相鄰兩個齒之間的空間為齒縫。

針對荔枝的采摘，結合荔枝果實的尺寸范圍及荔枝樹枝條的一般生長特征，所述齒形板上，各齒分別為梯形結構，齒的上底邊長度為13～15mm，齒的下底板長度為35～37mm，齒的高度為49～51mm，齒縫的夾角為24～26°；所述錐形橡膠塊與齒形板上的齒一一對應設置，各錐形橡膠塊分別為三角形結構，錐形橡膠塊的頂角為23～27°，錐形橡膠塊的高度為75～85mm，錐形橡膠塊的底邊長度為34～38mm。