負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)及果品采摘方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及果品采摘領(lǐng)域。一種負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，包括撐桿和氣流匯聚腔，所述撐桿內(nèi)設(shè)有沿?fù)螚U長度方向延伸的貫通撐桿的果品掉落通道，所述撐桿的上端設(shè)有同果品掉落通道相連通的入料口，所述入料口上設(shè)有刃，所述撐桿設(shè)有連通果品掉落通道和氣流匯聚腔的若干氣孔，所述氣流匯聚腔設(shè)有用于同真空產(chǎn)生器相連接的出氣口。本發(fā)明提供了一種在將果品同果樹分離的過程中對果品的傷損小的且收集果品時省力的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)及采摘方法，解決了果品同果樹分離的過程中果品傷損大的問題和對采摘下的果品進(jìn)行收集時費(fèi)力的問題。
【專利說明】負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)及果品采摘方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及果品采摘領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)及果品采摘方法。
【背景技術(shù)】
[0002]原始的對楊梅、山核桃等果品的采摘方式為人工爬上果樹通過手或棍棒將果品采下。人工登高進(jìn)行采摘果品存在采摘效率低、難度大、危險性高等不足，時有因登高采摘而導(dǎo)致的人員傷亡事故產(chǎn)生。為了克服人工登高采摘安全性差的問題，設(shè)計出了能夠在地面上對樹上的水果進(jìn)行采摘的水果采摘裝置。
[0003]如在中國專利號為942369254、授權(quán)公告日為1995年6月21日、名稱為“水果采摘器”的專利文件中公開了一種可在地面上對樹上的水果進(jìn)行采摘的裝置，該專利文件中的采摘裝置包括可伸縮的器桿，在器桿的頂端設(shè)置有果剪和網(wǎng)兜，網(wǎng)兜位于果剪的下方，在器桿的下端設(shè)置有鋼絲操縱把，果剪的手柄通過鋼絲同鋼絲操縱把相連接，使用時，握持住器桿的下端將器桿豎起，移動器桿到果剪同水果的果蒂對齊，通過鋼絲操縱把拉動鋼絲，鋼絲使果剪合攏而將果蒂剪斷，掉小的水果掉落在果兜里。
[0004]在中國專利號為2009202388919、授權(quán)公告日為2010年8月11日、名稱為“采摘器”的專利文件中也公開了一種可在地面上對樹上的水果進(jìn)行采摘的裝置，該專利文件中的采摘裝置包括手把桿，在手把桿的上端設(shè)置有采摘器，采摘器包括筒狀采摘體和設(shè)置在采摘體一端的多個采摘爪，在采摘體的另一端設(shè)置有盛果袋，使用時，握持住手柄桿的下端將手把桿豎起，移動手把桿到水果的果蒂位于采摘爪之間，然后下移握持桿，采摘爪將水果從果樹上扯下，掉小的水果掉落到盛果袋里。
[0005]在中國專利號為200810060259x、
【公開日】為2008年11月5日、名稱為“果實采摘器”的專利文件中還公開了一種可在地面上對樹上的水果進(jìn)行采摘的裝置，該專利文件中的采摘裝置包括撐桿，在撐桿的頂端設(shè)置有采摘部，采摘部包括采摘頭和驅(qū)動采摘頭轉(zhuǎn)動的電機(jī)，采摘頭包括柱狀主體和設(shè)置在主體周面上的齒條，使用時，握持住手柄桿的下端將手把桿豎起，通過電機(jī)使采摘頭轉(zhuǎn)動，移動手把桿使齒條同水果接觸，轉(zhuǎn)動的齒條對水果產(chǎn)生擊打而使得水果從果樹上脫落，脫落的水果散落到地面上后再從地面上收集起。
[0006]現(xiàn)有的可在地面上對樹上的果品進(jìn)行采摘的裝置普遍存在以下不足:使果品同果樹分離的過程中對果品的傷損大，而果品尤其是水果受到傷損后容易在傷口處產(chǎn)生腐爛，導(dǎo)致保鮮期和售價大幅降低；將采摘下的果品集中在撐桿的上端進(jìn)行收集或隨意散開在地下進(jìn)行收集的方式導(dǎo)致果品收集時費(fèi)力，擊落到地上再進(jìn)行收集的方式還會造成果品的大量丟失，尤其是在山中林地中時尤為嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種在將果品同果樹分離的過程中對果品的傷損小的且收集果品時省力的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)及采摘方法，解決了果品同果樹分離的過程中果品傷損大的問題和對采摘下的果品進(jìn)行收集時費(fèi)力的問題。
[0008]以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的:一種負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，包括撐桿和氣流匯聚腔，所述撐桿內(nèi)設(shè)有沿?fù)螚U長度方向延伸的貫通撐桿的果品掉落通道，所述撐桿的上端設(shè)有同果品掉落通道相連通的入料口，所述入料口上設(shè)有刃，所述撐桿設(shè)有連通果品掉落通道和氣流匯聚腔的若干氣孔，所述氣流匯聚腔設(shè)有用于同真空產(chǎn)生器相連接的出氣口。使用時，將出氣口同真空產(chǎn)生器相對接在一起，握持住撐桿的下端將撐桿豎起，移動撐桿使入料口靠近水果，真空產(chǎn)生器使入料口內(nèi)產(chǎn)生下吸的氣流，該氣流將果品吸進(jìn)入料口內(nèi)；當(dāng)果實同果蒂之間的連接強(qiáng)度較小時(很多果品如楊梅、琵琶、李子等成熟后果實同果蒂之間的連接力會較小，進(jìn)一步成熟后果實會自動從果樹上掉落)該吸力使果實同果蒂產(chǎn)生分離而掉落，如果果實同果蒂沒有脫開，則在果實進(jìn)一步進(jìn)入入料口的過程中，果蒂同入料口上的刃相接觸，刃將果蒂切斷而使得果實同果樹分離，采摘下的果實在自重的作用下沿著果品掉落通道下落，從撐桿的下端掉落出。
[0009]作為優(yōu)選，所述撐桿的下端設(shè)有盛果桶，所述果品掉落通道的下端同所述盛果桶對接在一起。采摘下的果實從果品掉落通道掉落到盛果桶內(nèi)，無需將果品逐一人工撿起而進(jìn)行收集，收集果品時既省力又方便。
[0010]作為優(yōu)選，所述盛果桶包括桶身和桶底，所述桶身同所述撐桿固接在一起，所述桶底同所述桶身可拆卸地連接在一起。當(dāng)需要將盛果桶內(nèi)的果品取出時，將撐桿連同盛果桶一起提起，將桶底同桶身分開，即能將果品從盛果桶內(nèi)取出。該結(jié)構(gòu)形式無需翻轉(zhuǎn)盛果桶既能取出果品，克服了叢林中翻轉(zhuǎn)果桶尤其是當(dāng)桶同撐桿固定在一起時翻轉(zhuǎn)不便的問題。 [0011]作為優(yōu)選，所述氣孔位于所述撐桿的上端，所述盛果桶為密封桶，所述密封桶上設(shè)有氣流調(diào)節(jié)閥，所述果品掉落通道的下端同所述盛果桶密封對接在一起。通過氣流調(diào)節(jié)閥調(diào)整進(jìn)入盛果桶內(nèi)的空氣流量來改變沿果品掉落通道上升氣流的大小，氣流大小的改變能夠改變果品下降時的阻力，實現(xiàn)對果品著地速度的改變，能夠有效防止果品著地速度太快而產(chǎn)生的摔傷現(xiàn)象。
[0012]作為優(yōu)選，所述氣孔沿所述撐桿的周向分布，氣孔的開口面積之和小于或等于所述出氣口的開口面積。能防止果實進(jìn)入通道時偏向一邊而導(dǎo)致下落不暢。
[0013]作為優(yōu)選，所述入料口設(shè)有若干沿入料口的周向分布的梯形齒，相鄰的梯形齒之間形成“V”形槽，所述刃設(shè)置在所述槽內(nèi)。在吸力的作用下果品進(jìn)入入料口，未被吸下的果品的果蒂進(jìn)入V形槽內(nèi)被刃切斷。切斷果蒂的過程中當(dāng)果蒂滑動到缺口內(nèi)時則能夠?qū)⒐俣ㄎ蛔?，切割果蒂時的效率高且可靠性好，不會損壞到果實。
[0014]作為優(yōu)選，所述果品掉落通道的下端設(shè)有向下開啟的緩沖板和使緩沖板阻擋在果品掉落通道上的復(fù)位機(jī)構(gòu)。當(dāng)果品沿果品下降通道下降而撞擊到緩沖板時速度得到緩沖并使緩沖板開啟，果品通過緩沖板后在復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下緩沖板重新阻攔在果品掉落通道上以對下一個到來的果品進(jìn)行緩沖。流出果品掉落通道的果品的沖擊力小，果品自動堆積在通道下端的過程中不容易相互碰撞而傷損，對果品的防護(hù)效果好。
[0015]作為優(yōu)選，所述緩沖板的上表面上設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)。果品撞擊到緩沖板時所受到的傷損小，對果品的防護(hù)效果好。
[0016]一種果品采摘方法，包括如下步驟:
第一步、將密封腔體的出氣口同真空產(chǎn)生器對接在一起并起動真空產(chǎn)生器；第二步、舉起并移動撐桿、使入料口接近果樹上的果品；
第三步、通過氣流調(diào)節(jié)閥控制經(jīng)果品掉落通道下端上升的氣流大小、以實現(xiàn)在滿足從入料口進(jìn)入果品掉落通道的下降氣流對果品產(chǎn)生的吸附力能夠配合入料口上的刃將果品從果樹上采摘下的前提下使果品掉落通道下端上升的氣流最大化；
第四步、采摘下的果品在自重的作用下經(jīng)果品掉落通道掉落到盛果桶內(nèi)，果品掉落通道下端上升的氣流對果品所產(chǎn)生的浮力及果品觸碰到果品掉落通道壁時產(chǎn)生的摩擦力起到降低果品著地速度的作用；
第五步、使桶底同桶身脫開，提升桶身實現(xiàn)果品的取出。
[0017]本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)，通過在撐桿內(nèi)設(shè)計果品掉落通道，采摘下的果實定向地從撐桿的下端掉出，較之將果品集聚在撐桿上端進(jìn)行收集的方式而言既不會產(chǎn)生集聚在撐桿上端而導(dǎo)致的使撐桿保持在撐起狀態(tài)時費(fèi)力的問題，且能克服在果實密布的果林中將撐桿上端放下以取出收集在果兜里的果品時不便的問題；較之將果品擊落在地下而再去尋找收集的方式而言，由于果品定點(diǎn)地從撐桿下端掉出，不要到處去尋找果品，不但收集果品時省力而且不會產(chǎn)生果品丟失的現(xiàn)象。果品掉落通道設(shè)計在撐桿內(nèi)，使得撐桿為空心結(jié)構(gòu)，能夠降低撐桿的重量，移動和撐起撐桿時省力，結(jié)構(gòu)緊湊性以及果品下降通道隨動撐桿移動時的同步性好。通過吸附方式使果品運(yùn)動而實現(xiàn)同果蒂的分離、只有在吸不下時才進(jìn)而通過刃將果蒂切斷，對果實沒有機(jī)械的接觸碰撞，采摘果品時對果品的傷損小，且能夠快速定位住果實。以全新的結(jié)構(gòu)形式克服了人工采摘高空水果時效率低、難度大、危險性高的問題且結(jié)構(gòu)簡單輕便實用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為入料口的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例二的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實施例三的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:撐桿1，果品掉落通道2，入料口 3，梯形齒31，槽32，氣孔4，刃5，接頭管6，氣流匯聚腔7，出氣口 8，出氣管9，盛果桶10，桶身101，桶底102，氣流調(diào)節(jié)閥11，鉸鏈12，扣位13，緩沖板14，轉(zhuǎn)軸141，復(fù)位機(jī)15，電機(jī)151，果品檢測電眼152，鉸軸16，吸能結(jié)構(gòu)17，橡膠層171，支撐彈簧172。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0024]實施例一，參見圖1，一種負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，包括撐桿I。撐桿I內(nèi)設(shè)有沿上下方向方向延伸的貫通撐桿的果品掉落通道2。撐桿I的上端從上而下依次設(shè)有入料口 3和氣孔4。入料口 3設(shè)置在撐桿I的端部且和果品掉落通道2相連通。
[0025]入料口 3豎直設(shè)置。入料口 3的自由端即圖中上端設(shè)有刃5。刃5為鋸齒狀且沿入料口 3的周向延伸滿入料口。構(gòu)成刃5的齒為平齒。
[0026]入料口 3和果品掉落通道2位于一條直線上。能夠提高結(jié)構(gòu)緊湊性和果品進(jìn)入果品掉落通道時的通暢性，果品下落的過程中不容易受到傷損；果品的自重能夠起到輔助吸力來使果蒂朝向刃部移動的作用，對果蒂的切斷效果好。
[0027]氣孔4有多個。氣孔4沿?fù)螚U的周向分布。氣孔4設(shè)置在撐桿I的側(cè)壁上且和果品掉落通道2相連通。撐桿I上密封套設(shè)有接頭管6。接頭管6和撐桿I之間形成氣流匯聚腔7。氣孔4位于氣流匯聚腔7內(nèi)。氣流匯聚腔7設(shè)有出氣口 8。氣孔4的開口面積之和等于出氣口 8的開口面積。出氣口 8上密封對接有出氣管9。
[0028]撐桿I的下端設(shè)有盛果桶10。盛果桶10為密封桶。盛果桶10包括桶身101和桶底102。桶身101同撐桿I密封固接在一起。果品掉落通道2貫通到盛果桶10內(nèi)部。桶身101上設(shè)有氣流調(diào)節(jié)閥11。桶底102的右端通過鉸鏈12同桶身101鉸接在一起。桶底101的左端通過扣位13同桶身101鉤接在一起。
[0029]參見圖2，入料口 3設(shè)有若干沿入料口的周向分布的梯形齒31。相鄰的梯形齒之間形成“V”形槽32。刃5設(shè)置在槽32內(nèi)。
[0030]參見圖1，通過本發(fā)明的機(jī)構(gòu)果品采摘機(jī)構(gòu)進(jìn)行果品采摘的方法為:
第一步、將出氣管9的下端同真空產(chǎn)生器的進(jìn)氣口連接在一起來實現(xiàn)出氣口 8同真空產(chǎn)生器的對接；起動真空產(chǎn)生器，從入料口 3進(jìn)入的氣流向下運(yùn)行而經(jīng)氣孔4進(jìn)入到氣流匯聚腔7后被真空生產(chǎn)器抽走，從氣流調(diào)節(jié)閥11進(jìn)入的氣流沿果品掉落通道2向上運(yùn)行而經(jīng)氣孔4進(jìn)入到氣流匯聚腔7后被真空生產(chǎn)器抽走。
[0031]第二步、移動撐桿I使入料口 3接近果樹上的果品。
[0032]第三步、通過調(diào)整氣流調(diào)節(jié)閥11控制進(jìn)氣量來改變經(jīng)果品掉落通道2下端上升的氣流大小、使得被吸入入料口 3的果品在果品掉落通道2的下降氣流的吸附力作用下能夠配合入料口 3上的刃5將果蒂切斷的前提下，使果品掉落通道2下端上升的氣流大小最大化。
[0033]第四步、采摘下的果品在自重的作用下經(jīng)果品掉落通道2掉落到盛果桶10內(nèi)，果品掉落通道2下端上升的氣流對果品所產(chǎn)生的浮力及果品觸碰到果品掉落通道2壁時產(chǎn)生的摩擦力起到降低果品著地速度的作用。
[0034]第五步、當(dāng)盛果桶2內(nèi)的果品數(shù)量達(dá)到要求時，脫開扣位13使桶底102同桶身101脫開，提升桶身101實現(xiàn)將盛果桶10內(nèi)的果品取出。
[0035]實施例二，參見圖2，同實施例一的不同之處為:
果品掉落通道2的下端部設(shè)有緩沖板14和復(fù)位機(jī)15。
[0036]緩沖板14為柵格板。設(shè)計柵格板是為了不影響氣流的上升。
[0037]緩沖板14通過鉸軸16鉸接在桶身101的內(nèi)表面上。
[0038]復(fù)位機(jī)構(gòu)15為套設(shè)在鉸軸16上的扭簧。
[0039]緩沖板14的上側(cè)面上設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)17。吸能機(jī)構(gòu)17為柵格狀海綿墊。
[0040]采摘果品的過程中，果品沿果品掉落通道2下降而觸碰到緩沖板14時，吸能機(jī)構(gòu)17吸收掉果品下降時的沖擊力的部分而降低對果品的傷損、緩沖板14向下開啟而使果品以較低的速度進(jìn)入盛果桶內(nèi)，使得果品在盛果桶內(nèi)聚集的過程中也不會相互撞擊而傷損。果品通過緩沖板14后在復(fù)位機(jī)構(gòu)15的作用下，緩沖板14復(fù)位到阻擋在果品掉落通道2上。
[0041]實施例三，參見圖3，同實施例二的不同之處為:緩沖板14設(shè)置在果品下降通道2的下端內(nèi)。緩沖板14上設(shè)有轉(zhuǎn)軸141。
[0042]復(fù)位機(jī)構(gòu)15包括電連接在一起的電機(jī)151、設(shè)置在撐桿I內(nèi)壁上的果品檢測電眼152和控制單元(控制單元在圖中沒有畫出)。電機(jī)151的動力輸出軸同轉(zhuǎn)軸141連接在一起。
[0043]吸能結(jié)構(gòu)17包括橡膠層171和支撐彈簧172。橡膠層171設(shè)有同緩沖板14上的柵格孔對齊的透氣孔。橡膠層171通過支撐彈簧172支撐在柵格板14上。
[0044]果品沿果品掉落通道2下降而觸碰到緩沖板14時，吸能機(jī)構(gòu)17吸收掉果品下降時的沖擊力的部分而使降低果品的傷損。果品檢測電眼152檢測到果品后輸送信號給控制單元，控制單元使電機(jī)151起到，電機(jī)151通過轉(zhuǎn)軸141驅(qū)動緩沖14向下開啟而使果品以較低的速度進(jìn)入盛果桶內(nèi)，使得果品在盛果桶內(nèi)聚集的過程中也不會相互撞擊而傷損。電機(jī)151延時一 段時間后在驅(qū)動緩沖板14復(fù)位到阻擋在果品掉落通道2上。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，包括撐桿，其特征在于，還包括氣流匯聚腔，所述撐桿內(nèi)設(shè)有沿?fù)螚U長度方向延伸的貫通撐桿的果品掉落通道，所述撐桿的上端設(shè)有同果品掉落通道相連通的入料口，所述入料口上設(shè)有刃，所述撐桿設(shè)有連通果品掉落通道和氣流匯聚腔的若干氣孔，所述氣流匯聚腔設(shè)有用于同真空產(chǎn)生器相連接的出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述撐桿的下端設(shè)有盛果桶，所述果品掉落通道的下端同所述盛果桶對接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述盛果桶包括桶身和桶底，所述桶身同所述撐桿固接在一起，所述桶底同所述桶身可拆卸地連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣孔位于所述撐桿的上端，所述盛果桶為密封桶，所述密封桶上設(shè)有氣流調(diào)節(jié)閥，所述果品掉落通道的下端同所述盛果桶密封對接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣孔沿所述撐桿的周向分布，氣孔的開口面積之和小于或等于所述出氣口的開口面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述入料口設(shè)有若干沿入料口的周向分布的梯形齒，相鄰的梯形齒之間形成“V”形槽，所述刃設(shè)置在所述槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述果品掉落通道的下端設(shè)有向下開啟的緩沖板和使緩沖板阻擋在果品掉落通道上的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述緩沖板的上表面上設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)。
9.一種適用于權(quán)利要求1所述的負(fù)壓吸摘定道降落式果品采摘機(jī)構(gòu)的果品采摘方法，其特征在于: 第一步、將密封腔體的出氣口同真空產(chǎn)生器對接在一起并起動真空產(chǎn)生器； 第二步、舉起并移動撐桿、使入料口接近果樹上的果品； 第三步、通過氣流調(diào)節(jié)閥控制經(jīng)果品掉落通道下端上升的氣流大小、使得從入料口進(jìn)入果品掉落通道的下降氣流對果品產(chǎn)生的吸附力能夠配合入料口上的刃將果品從果樹上采摘下的前提下使果品掉落通道下端上升的氣流最大化； 第四步、采摘下的果品在自重的作用下經(jīng)果品掉落通道掉落到盛果桶內(nèi)，果品掉落通道下端上升的氣流對果品所產(chǎn)生的浮力及果品觸碰到果品掉落通道壁時產(chǎn)生的摩擦力起到降低果品著地速度的作用； 第五步、使桶底同桶身脫開，提升桶身實現(xiàn)果品的取出。
【文檔編號】A01D46/22GK103891471SQ201210572104
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】李晟哲, 李龍升 申請人:李晟哲