[發(fā)明專利]農(nóng)用氣動高空果實套袋機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410504857.7
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104663332A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉軒;閆云飛;王迎;王海鵬
• 申請（專利權）人: 劉軒;閆云飛;王迎;王海鵬
• 主分類號: A01G13/02
• 分類號: A01G13/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發(fā)明的名稱是農(nóng)用氣動高空果實套袋機，主要實現(xiàn)的功能是果樹高空果實的套袋。這是一種概念和實踐的嘗試，屬于創(chuàng)新設計的有機組成部分。

背景技術

在現(xiàn)有的果樹種植域，果樹套袋以人工套袋為主，工作強度高且工作范圍有限。針對于此，近年來對于果樹套袋的自動化創(chuàng)新屢見不鮮，其中以一種創(chuàng)新性通電技術較為知名。創(chuàng)新型通電技術，是一種利用靜電摩擦原理吸附透明塑料袋，從而實現(xiàn)堆疊塑料袋撐口環(huán)節(jié)而進一步實現(xiàn)套袋過程的技術。相對于人工套袋，其套袋速度快，有一定的簡化、便利優(yōu)勢，但也擁有其局限性與不合理性。首先，通電技術利用的材料為透明塑料袋，套袋過程結(jié)束后重復利用率小，易造成大面積白色污染。其次，通電技術套袋需要良好的，充足的電力資源供給，在大面積果樹種植域，不能充分保證這一條件，且有一定的安全性隱患。最為重要的一點是，針對于果樹套袋的在高度上的區(qū)域劃分，通電技術套袋并沒有很好的解決人工手動套袋過程中高空果實套袋這一難題。現(xiàn)有的高空果實套袋，需農(nóng)業(yè)勞動者扶梯操作，安全性小且效率低。

綜合現(xiàn)有各種創(chuàng)新技術本身的不足、解決人工手動操作過程中的突出問題等方面，在高空果實套袋這一空白域，利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和技術水平，設計出一款實用性較好的農(nóng)用氣動高空果實套袋機，服務于廣大的種植戶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明套待機針對現(xiàn)有高空果實套袋自動化領域的空白，提供了一種設計合理、使用方便、機型合適、減少勞動強度、節(jié)能環(huán)保的農(nóng)用氣動高空果實?套袋機。

農(nóng)用氣動高空果實套袋機，由一個主氣缸、兩個小型汽缸、殼體、軸承、滑塊、紙袋鉤、軌道，彈簧、紙袋支承座、紙袋支撐柱、壓塊、滾珠、卡扣裝置、合頁、手動搖桿、卷縮裝置、背負式支架等組成。

本發(fā)明的主要創(chuàng)新點有三：

一、軌道設計?

模擬人工拉繩過程，最初構(gòu)想為設計兩個機械臂代替人手的勾袋-拉緊過程，但機械臂連接復雜，靈活性高，無法保障精確勾袋。為解決如上問題，使勾袋具有穩(wěn)定、精準的軌跡路線，突破性提出軌道構(gòu)想，以滑塊在凸起槽軌道上的固定軌跡運動帶動紙袋鉤勾連繩子的運動，而凸起槽的一端與軌道外輪廓下端閉合，防止滑塊在運動過程中的前后擺動，從而實現(xiàn)套袋-封口環(huán)節(jié)。軌道的設計使用，實為本農(nóng)用氣動高空果實套袋機設計的一大亮點。

二、氣缸的使用

秉承能源清潔，環(huán)境保護的原則，考慮到果樹大面積種植域的地理條件，資源供給與獲取等綜合性因素，設計最初就確定了使用氣動作為整個裝置的能量驅(qū)動。氣動能源充足，清潔環(huán)保，安全性好，是一種理想的能源選擇，適用與大面積的果樹種植域。氣動能源的使用，為綜合能源優(yōu)勢，實現(xiàn)設計原理的優(yōu)選。

三、卷縮裝置的引用

殼體在豎直面的旋轉(zhuǎn)，需要手動搖桿兩端設計裝置通過調(diào)節(jié)左右兩端繩長來實現(xiàn)。最初的設計方案為手動搖桿兩側(cè)安裝手動搖輪及卡繩裝置實現(xiàn)繩長調(diào)節(jié)及固定。但從勞作者的實際操作出發(fā)，手動搖桿與手動搖輪同時控制，操作不方便，殼體擺動不好控制，加大了套袋難度。綜合以上緣由，將卷縮裝置的?自動收縮性應用到方向控制裝置中，當主氣缸伸長時，在氣動推力下，左右兩端卷縮裝置主體同時伸長相同長度。到達固定高度后，卡住一端卷縮鎖死裝置，轉(zhuǎn)動手動搖桿，實現(xiàn)另一端卷縮裝置主體伸長，卡緊，再把原卡緊卷縮鎖死裝置松動，自動收縮，再次卡緊，從而實現(xiàn)殼體擺動和固定過程。

要解決的技術問題

系統(tǒng)存在的技術矛盾為：

1、殼體部分體積較大，工作時會對果樹枝杈，果實產(chǎn)生碰撞等程度的損壞，且殼體重量大，支撐困難。

2、滑塊軌道平面與氣缸驅(qū)動力所在方向呈一定角度，造成滑塊在軌道內(nèi)運動時有沿氣缸驅(qū)動力方向上的移動趨勢。

3、完成套袋過程，紙袋鉤與繩子分離后，封口會有一定松動。

4、套待機高空作業(yè)時，現(xiàn)有設計單靠人眼不能很好對準果實與套袋機入口。

5、氣缸在驅(qū)動過程中會附加自身旋轉(zhuǎn)，阻礙正常軌跡運動。

6、背負式支架承載整個裝置重量，勞作者背負其長時間勞作，會產(chǎn)生疼痛，抽筋等疲勞癥狀。

技術方案

從自動化人機角度出發(fā)，設計了一種設計符合套袋原理，減輕勞作者的勞動強度和人工手動套袋過程的復雜程度。

在外形上：?

一方面實現(xiàn)果樹與套袋機之間的協(xié)調(diào)工作，另一方面實現(xiàn)人機原理。

為保障殼體體積合理、重量較輕，采用軌道嵌在殼體壁，各部件緊密置放，殼體貼合尺寸外壁等設計，盡可能減小殼體體積。使用輕質(zhì)鋼材料，在保障結(jié)實?耐用的同時盡可能的減輕套袋機殼體部分的重量。