可調(diào)對(duì)輥間隙環(huán)繞式枸杞采摘頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及作物或果實(shí)類的采摘裝置，尤其涉及一種用于枸杞的可調(diào)對(duì)輥間隙環(huán)繞式采摘頭。
【背景技術(shù)】
[0002]枸杞既是傳統(tǒng)名貴中藥材，又是一種營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)品。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，僅2012年的甘肅地區(qū)，枸杞產(chǎn)量高達(dá)3.5萬(wàn)噸。由于枸杞果實(shí)成熟時(shí)水分含量很高和果皮嬌嫩等特點(diǎn)，采摘時(shí)很容易損傷;如果出現(xiàn)損傷，不僅會(huì)影響其外觀色澤，還會(huì)降低藥用價(jià)值。由于枸杞生長(zhǎng)的復(fù)雜性和農(nóng)田環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化等特點(diǎn)，目前市場(chǎng)上尚未出現(xiàn)商品化的枸杞自動(dòng)采摘頭，現(xiàn)有的都是簡(jiǎn)單的手持式枸杞采摘器、采摘頭和震動(dòng)式采摘機(jī)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的采摘頭包括電源、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輥輪，其中，輥輪只包括相向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)輥輪;其存在的問(wèn)題是(I)需要人工將枸杞枝條拉至采摘頭，并且人工施加外力使枝條與輥輪盡量貼近且平行；(2)需人工擾動(dòng)枸杞枝條，使果實(shí)下垂至兩輥輪之間，然而有部分果實(shí)因枝葉、樹(shù)刺遮擋不能下垂，因此難以全方位的采摘枝條上的枸杞，容易漏果，造成損失；
[3]不能根據(jù)不同樹(shù)齡的枸杞枝條來(lái)調(diào)節(jié)輥輪的間隙。
[0004]發(fā)明專利申請(qǐng)CN201010272425公布了“一種手持式枸杞采摘機(jī)”，這種設(shè)備同樣需要采摘人員的參與，對(duì)于提高枸杞采摘的自動(dòng)化非常有限。此外，該設(shè)備是對(duì)一串枸杞枝條進(jìn)行采摘，極易容易將未成熟的枸杞一起采摘，對(duì)于提高枸杞的質(zhì)量和產(chǎn)量非常不利。發(fā)明專利申請(qǐng)201410807305.3公開(kāi)了 “一種枸杞采摘頭”，該采摘頭安裝在手持電鉆前端，包括機(jī)殼、安裝在機(jī)殼頂部的固定耙爪、與固定耙爪配合的活動(dòng)耙爪。該采摘頭小巧、輕便、成本低廉，可以更好的選擇青果、紅果并且不傷枝葉，但其仍然存在以下問(wèn)題:(I)采摘頭直接安裝在電鉆上，因此震動(dòng)太大，容易對(duì)枸杞枝條產(chǎn)生損傷；(2)需要人工將枸杞枝條拉至采摘頭，并且人工施加外力使枝條與耙爪盡量貼近且平行；(3)枸杞果實(shí)會(huì)自然下垂，大部分果實(shí)不能進(jìn)入耙爪之間的縫隙，導(dǎo)致采摘頭實(shí)際工作面積減小，難以全方位的采摘枝條上的枸杞，容易漏果，造成損失；(4)屬于切割式采摘，對(duì)果實(shí)損傷嚴(yán)重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于枸杞自動(dòng)采摘的可調(diào)對(duì)輥間隙環(huán)繞式采摘頭。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]可調(diào)對(duì)輥間隙環(huán)繞式枸杞采摘頭，包括電源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、采摘頭殼體以及設(shè)置在采摘頭殼體內(nèi)部的主輥輪，所述主輥輪包括正轉(zhuǎn)主輥輪和反轉(zhuǎn)主輥輪，所述正轉(zhuǎn)主輥輪和反轉(zhuǎn)主輥輪相向轉(zhuǎn)動(dòng)。采摘頭還包括傳動(dòng)系統(tǒng)和副輥輪，所述副輥輪包括正轉(zhuǎn)副輥輪和反轉(zhuǎn)副輥輪，所述正轉(zhuǎn)副輥輪和反轉(zhuǎn)副輥輪相向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述正轉(zhuǎn)副輥輪設(shè)置在正轉(zhuǎn)主輥輪的上方，所述反轉(zhuǎn)副輥輪設(shè)置在反轉(zhuǎn)主輥輪的上方。所述主輥輪和副輥輪均由橡膠輥輪以及設(shè)置在橡膠輥輪上的橡膠撥齒組成。所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)主輥輪和副輥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)枸杞的采摘。
[0008]其中，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括梅花彈性聯(lián)軸器、第一傳動(dòng)軸、給正轉(zhuǎn)副輥輪和正轉(zhuǎn)主輥輪提供動(dòng)力的正向傳動(dòng)裝置、給反轉(zhuǎn)副輥輪和反轉(zhuǎn)主輥輪提供動(dòng)力的反向傳動(dòng)裝置。所述正向傳動(dòng)裝置包括正旋蝸桿、第二傳動(dòng)軸1、正旋渦輪、第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪1、傳動(dòng)過(guò)渡軸1、第二級(jí)傳動(dòng)皮帶輪I和第三傳動(dòng)軸I。所述反向傳動(dòng)裝置包括反旋蝸桿、第二傳動(dòng)軸I1、反旋渦輪、第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪I1、傳動(dòng)過(guò)渡軸I1、第二級(jí)傳動(dòng)皮帶輪II和第三傳動(dòng)軸II。
[0009]所述傳動(dòng)系統(tǒng)的連接方式為:所述梅花彈性聯(lián)軸器的一端與外接電機(jī)輸出軸相連接，另一端與第一傳動(dòng)軸相連接;所述正旋蝸桿和反旋蝸桿固定設(shè)置在第一傳動(dòng)軸上。所述正旋蝸桿的正上方設(shè)置與其嚙合的正旋渦輪，所述正旋渦輪通過(guò)鍵I安裝在第二傳動(dòng)軸I上，并通過(guò)卡環(huán)固定其在軸上位置。所述第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪I的主動(dòng)皮帶輪Ia安裝在第二傳動(dòng)軸I上，并通過(guò)緊定螺釘Ia固定軸向和周向位置;從動(dòng)皮帶輪IIa安裝在傳動(dòng)過(guò)渡軸I上，并通過(guò)緊定螺釘固定軸向和周向位置。第二級(jí)傳動(dòng)皮帶輪I的主動(dòng)皮帶輪Ib安裝在傳動(dòng)過(guò)渡軸I上，與第一傳動(dòng)皮帶輪I的從動(dòng)皮帶輪IIa連接在一起，從動(dòng)皮帶輪Ib安裝第三傳動(dòng)軸I上，通過(guò)緊定螺釘Ib固定其軸向和周向位置。所述正轉(zhuǎn)主輥輪安裝在第二傳動(dòng)軸I上，所述正轉(zhuǎn)副輥輪安裝在第三傳動(dòng)軸I上。
[0010]所述反旋蝸桿的正上方設(shè)置與其嚙合的反旋渦輪，所述反旋渦輪通過(guò)鍵II安裝在第二傳動(dòng)軸II上，并通過(guò)卡環(huán)固定其在軸上位置。所述第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪II的主動(dòng)皮帶輪IIa安裝在第二傳動(dòng)軸II上，并通過(guò)緊定螺釘IIa固定軸向和周向位置;從動(dòng)皮帶輪IIa安裝在傳動(dòng)過(guò)渡軸II上，通過(guò)緊定螺釘固定軸向和周向位置。第二傳動(dòng)皮帶輪II的主動(dòng)皮帶輪I Ib安裝在傳動(dòng)過(guò)渡軸II上，與第一傳動(dòng)皮帶輪11的從動(dòng)皮帶輪I Ia連接在一起;從動(dòng)皮帶輪IIb安裝在第三傳動(dòng)軸II，通過(guò)緊定螺釘IIb固定其軸向和周向位置。所述反轉(zhuǎn)主輥輪安裝在第二傳動(dòng)軸II上，所述正轉(zhuǎn)副輥輪安裝在第三傳動(dòng)軸II上。
[0011]所述傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在位于采摘頭殼體前端的傳動(dòng)箱內(nèi)，所述傳動(dòng)箱包括傳動(dòng)箱殼體、傳動(dòng)過(guò)渡軸軸承。所述的第一傳動(dòng)軸安裝在傳動(dòng)箱殼體上的軸承上。
[0012]其中，采摘頭還包括開(kāi)合口，所述開(kāi)合口包括開(kāi)合口主體、副輥輪軸承、舵機(jī)和凸銷，所述舵機(jī)設(shè)置在采摘頭殼體的后端;所述開(kāi)合口主體的一端通過(guò)凸銷安裝在采摘頭殼體的階梯孔上，進(jìn)而與舵機(jī)的舵盤相連;所述開(kāi)合口主體的另一端與副輥輪軸承相連。所述副輥輪軸承為第三傳動(dòng)軸I和第三傳動(dòng)軸II的軸承。
[0013]其中，所述采摘頭殼體包括采摘頭殼體主體、防護(hù)殼和主輥輪間隙調(diào)節(jié)裝置。所述主輥輪間隙調(diào)節(jié)裝置包括軸承座、軸承和間隙調(diào)節(jié)螺釘;所述軸承通過(guò)軸承座安裝在采摘頭殼體的前后壁的滑槽上。所述軸承座上設(shè)有與間隙調(diào)節(jié)螺釘匹配的螺紋孔;所述間隙調(diào)節(jié)螺釘穿過(guò)該螺紋孔與軸承接觸;在間隙調(diào)節(jié)螺釘頭部孔內(nèi)裝有開(kāi)口銷;所述防護(hù)殼安裝在采摘頭殼體的后壁上，用于保護(hù)主輥輪軸承和舵機(jī)正常工作。所述軸承為第二傳動(dòng)軸I和第二傳動(dòng)軸II的軸承。
[0014]優(yōu)選的是，所述第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪I和第一級(jí)傳動(dòng)皮帶輪II中均安裝了彈簧張緊裝置;所述彈簧張緊裝置包括皮帶壓片、彈簧和彈簧座;所述彈簧的一端通過(guò)皮帶壓片與各自對(duì)應(yīng)的皮帶連接，所述彈簧的另一端與彈簧座相連。所述彈簧座4-3安裝在采摘頭殼體的前壁上。與常規(guī)的傳動(dòng)系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型采用的傳動(dòng)系統(tǒng)中加入了柔性傳動(dòng)一一皮帶傳動(dòng)，因此可以根據(jù)不同樹(shù)齡的枸杞枝條任意調(diào)節(jié)主輥輪的間隙；此外本實(shí)用新型在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了張緊裝置，從而保證間隙調(diào)節(jié)時(shí)整個(gè)傳動(dòng)可以正常工作。
[0015]所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括開(kāi)合口驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器；所述控制系統(tǒng)包括TMS320F28335控制器和外設(shè);所述電源系統(tǒng)包括磷酸鐵鋰電池和穩(wěn)壓電路;所述控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)安裝在控制柜內(nèi)部。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017](I)采用了正旋渦輪蝸桿、反旋渦輪蝸桿、主輥輪和副輥輪實(shí)現(xiàn)對(duì)枸杞枝條的果實(shí)內(nèi)斂工作，對(duì)枸杞枝條的包裹性能出色，實(shí)現(xiàn)了對(duì)枸杞枝條的全方位采摘，提高了枸杞采摘的凈果率；
[0018](2)使用舵機(jī)控制開(kāi)合口大小進(jìn)而控制正、反轉(zhuǎn)副輥輪的間距;采用主輥輪間隙調(diào)節(jié)裝置，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)主、副輥輪之間的間距;通過(guò)控制四個(gè)正反轉(zhuǎn)主輥輪、正反轉(zhuǎn)副輥輪的間距大小，使得該裝置適用于不同直徑的枸杞枝條的采摘工作，通用性較為廣泛。
[0019](3)本實(shí)用新型提高了枸杞采摘的勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度和采摘成本，保證了枸杞及時(shí)采收和枸杞的質(zhì)量，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化、加快農(nóng)業(yè)科學(xué)進(jìn)步具有不可估量的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型(不包括控制柜)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0021]圖2為本實(shí)用新型(不包括控制柜，去除傳動(dòng)箱殼體及防護(hù)殼)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0022]圖3為本實(shí)用新型(不包括控制柜，去除傳動(dòng)箱殼體及防護(hù)殼)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0023]圖4為本實(shí)用新型(不包括控制柜，去除傳動(dòng)箱殼體及防護(hù)殼)的結(jié)構(gòu)