[發明專利]一種果實采摘方法及采摘設備

有效

• 申請號: 201610214541.3
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105684651B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 張偉;何海龍;陳東;金征;張前衛
• 申請（專利權）人: 國家林業局北京林業機械研究所
• 主分類號: A01D46/26
• 分類號: A01D46/26
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 陳英

技術領域

本發明屬于果實采摘技術領域，提供一種果實采摘方法，另外，還提供一種果實采摘設備。

背景技術

由于果實產品采摘周期短，采摘期高度集中，隨著勞動力成本的上升，對機械化果實采摘設備的需求增加。特別是我國經濟林果多數種植于丘陵山區地帶，立地條件復雜。受限于陡坡地形和高株作業，滿足要求的采摘機械很少，而且在作業危險性等方面問題突出，因此，該行業中，輕便實用、強動力、經濟型的采摘設備需求迫切。

現有技術中林果采摘方法和設備較多，主要集中在大型采摘設備和簡易型采摘工具的探討與開發。大型采摘設備主要用于平坦且植株間距大的果園中，機械化程度較高，采收效率也相應提高，但這并不適應于諸多丘陵山地的林果區域使用。而簡易型采摘工具功能相對簡單，機械化水平低，采摘作業中效果并不好，不能達到有效作用于果樹上各種果實高效、快捷采摘應有的目的。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種果實采摘方法，該方法實施方便，采摘效率高，適合于丘陵山區果園的采摘作業，提高果實采收的機械化水平。

本發明的另一個目的是提供一種果實采摘設備，用于實施上述采摘方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種果實采摘方法，是：

通過輸出一旋轉運動偏心地驅動采摘頭，用于擊打果樹枝條和/或果實，使得果樹枝條及果實產生擺動，當果實因擺動產生的慣性力大于其與枝條的結合力時，果實便能夠從枝條上脫落，完成果實的采摘工作；

通過控制輸出旋轉運動的所述采摘頭的速度和/或距離回轉中心的距離/偏心距，使得果實因擺動所產生的慣性力介于熟果和青果與枝條的結合力之間，從而保證有效采摘熟果時青果不會被振落。

在所述果實采摘方法中，所述旋轉運動使得采摘頭的運動軌跡為一個空間的擺動運動。

該空間的擺動軌跡可以是：

由相交成設定角度的兩個平面上的兩個擺動運動合成的；或者，

由一個平面內的擺動運動和相交成設定角度的另一個平面內的直線或曲線運動合成的。

所述的設定角度例如是90°。

所述果實采摘方法的一個具體實例是：采摘頭連接一圓柱凸輪，圓柱凸輪的轉動使得采摘頭實現一個沿圓柱凸輪軸線方向的往復運動，該圓柱凸輪偏心的連接在一動力源輸出回轉軸上，使得采摘頭又具有一擺動運動。

其中凸輪實現采摘頭沿圓柱凸輪軸線方向的運動，偏心圓柱的旋轉實現采摘頭在偏心圓柱徑向方向的擺動運動，通過運動的合成使得采摘頭能輸出空間的擺動運動。

一種果實采摘設備，其包括采摘頭和動力裝置，所述采摘頭包括至少一個采摘頭單元；

所述采摘頭單元，包括一殼體、一偏心圓柱凸輪機構和一梳齒機構，

所述殼體上設有兩個軸承座，定位和支撐一傳動軸；

所述偏心圓柱凸輪機構包括一圓柱凸輪和一擺桿，所述圓柱凸輪偏心地設置在所述傳動軸上，所述擺桿可在所述圓柱凸輪上的封閉的運動軌跡線結構上滑動地與所述圓柱凸輪連接，所述擺桿的一端通過球鉸結構與所述殼體的內壁連接，該擺桿的另一端伸出所述殼體，連接所述梳齒機構；

所述梳齒機構包括一橫梁，在該橫梁上設置若干梳齒棒，所述梳齒機構通過該橫梁連接在所述擺桿上；

所述采摘頭單元可以是一個或多個，其中的所述傳動軸伸出所述殼體，連接所述動力源的輸出轉軸和/或連接另一所述采摘頭上的傳動軸。

本果實采摘設備，當動力裝置帶動傳動軸轉動時，所述圓柱凸輪繞傳動軸偏心轉動，帶動所述擺桿相對于球鉸做一個空間的擺動運動，而與擺桿連接的梳齒機構上的各個梳齒棒，也都是同樣做空間的擺動運動，這樣的運動可以對于果樹上的果實實施高效的擊打。

所述擺桿和所述殼體之間的球鉸結構可以是，在所述殼體內壁上固定一球鉸支座，所述擺桿的相應端為球頭端與球鉸支座匹配。

可以在所述殼體內壁上設有螺孔，通過螺栓安裝球鉸支座于殼體內壁上。

所述偏心圓柱凸輪機構，圓柱凸輪與動力輸入軸即傳動軸偏心對接，通過對其偏心量的調整便可實現輸出擺動運動水平方向上振幅的調節。偏心量的調節例如可以更換不同偏心距的圓柱凸輪。

所述偏心圓柱凸輪機構，圓柱凸輪上的運動軌跡線可以為螺旋線組合而成的封閉曲線，通過調節螺旋線的導程，即更換不同導程的圓柱凸輪，便可實現輸出擺動運動垂直方向上振幅的調節。