[發明專利]一種變頻變幅激勵式振動采收裝置及其調幅與使用方法

有效

• 申請號: 202010796089.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112056092B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 付函;杜文迪;楊浩林;楊洲;李君;段潔利;王慰祖;金莫輝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01D46/26
• 分類號: A01D46/26;B06B3/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種變頻變幅激勵式振動采收裝置及其調幅與使用方法，所述裝置包括外殼、驅動組件、曲柄滑塊組件、調幅組件和帶可轉式U型卡頭的作動臂；調幅組件包括可調電流源和磁流變阻尼器，驅動組件內置于外殼，且其與曲柄滑塊組件連接，曲柄滑塊組件的滑桿穿透外殼且與調幅組件的磁流變阻尼器的一端連接，磁流變阻尼器的另一端與作動臂連接，磁流變阻尼器通過導線與可調電流源連接，通過調節可調電流源的輸出電流控制磁流變阻尼器的阻尼力，從而調節采收裝置的振動幅度。本發明在保障果樹不被損傷的同時，實現實時調節振幅，可以適應不同果樹的采摘需要，有針對性的分離果實并減少果實的機械損傷，擴大振動采收裝置的適用范圍。

技術領域

本發明涉及林果采收機械的技術領域，尤其是指一種變頻變幅激勵式振動采收裝置及其調幅與使用方法。

背景技術

振搖式機械收獲是目前條件下最容易、效果最明顯的采收方式，適于大面積、規模化的果品，其基本原理是將一定頻率和振幅大小的激振力施加給果樹，迫使果樹上的果實以某種形式的振動而加速運動，并受到慣性力的作用，當果實的慣性力大于果實與果枝的結合力時，果實在連接最弱處與果枝斷裂，完成分離過程。行業公知，由于果實生長特性的差異，不同果實分離所需的激振力不同，因此為了獲取較大的果實分離率，往往需要改變果樹的激振頻率或調整振幅。然而，目前市面上大多數振動式采摘機采用固定振幅加可調頻率的方式輸出激振，適用性較小，無法滿足不同尺寸、不同種類的果樹的采摘需求；在已知的技術中，也存在可以進行振幅調節的采收裝置，其通常利用電機帶動相應的機械機構，但這種方式的響應時間較長，無法滿足實時調幅的目的。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，為了提高振動采收過程振幅調節的實時性，提出了一種變頻變幅激勵式振動采收裝置及其調幅與使用方法，可根據需求實時靈活調節裝置的振動頻率和振幅，有針對性的分離果實并減少果實的機械損傷，擴大振動采收裝置的適用范圍。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，包括外殼、驅動組件、曲柄滑塊組件、調幅組件和帶可轉式U型卡頭的作動臂；其中，所述調幅組件包括可調電流源和磁流變阻尼器，所述驅動組件內置于外殼，所述曲柄滑塊組件內置于外殼中且其滑桿的一端伸出外殼，所述驅動組件與曲柄滑塊組件連接，由該驅動組件驅動曲柄滑塊組件動作，所述曲柄滑塊組件的滑桿伸出外殼的一端與調幅組件的磁流變阻尼器的一端連接，所述磁流變阻尼器的另一端與作動臂的一端連接，所述驅動組件產生的驅動力經曲柄滑塊組件和磁流變阻尼器傳遞到作動臂，所述作動臂的另一端安裝有可轉式U型卡頭，以適應不同方向生長的樹枝，所述磁流變阻尼器通過導線與可調電流源連接，通過調節可調電流源的輸出電流來控制磁流變阻尼器的阻尼力，從而調節采收裝置的振動幅度。

進一步，所述可調電流源內置有微處理器，用于控制輸出電流的變化模式，且其與外殼上的第一旋鈕開關和第三旋鈕開關電連接，由第一旋鈕開關調選可調電流源的電流輸出變化模式，并由第三旋鈕開關調節可調電流源的輸出電流大小。

進一步，所述驅動組件包括電池模塊、電機、小圓錐齒輪和大圓錐齒輪，所述電池模塊與電機電連接，為電機提供電力，所述電機與外殼上的第二旋鈕開關電連接，由第二旋鈕開關控制電機的啟動、停止和轉速，從而調節采收裝置的振動頻率，所述電機的輸出軸與小圓錐齒輪連接，通過輸出軸驅動小圓錐齒輪轉動，所述小圓錐齒輪與大圓錐齒輪嚙合，其軸線與大圓錐齒輪的軸線互相垂直。

進一步，所述曲柄滑塊組件包括偏心圓盤、連桿和滑桿，所述偏心圓盤安裝于外殼內部的套筒上，能夠在套筒上轉動，且其與大圓錐齒輪通過傳動軸連接，所述連桿的一端與偏心圓盤固連，其另一端與滑桿的一端鉸接，所述滑桿的另一端伸出外殼。

進一步，所述外殼上分別設有第一旋鈕開關、第二旋鈕開關、第三旋鈕開關和兩個把手。

進一步，所述外殼由上殼和下殼組成，所述上殼和下殼通過螺栓連接。