一种双面击打式油茶果采摘机

1.本发明涉及油茶果采收机械技术领域，具体是一种双面击打式油茶果采摘机。


背景技术：

2.油茶是世界四大木本油料之一，也是中国特有的油料物种，种植面积超过6800万亩。随着油茶产业的不断推广，油茶果采收已经成为油茶产业的重中之重。目前的油茶果主要依靠工人手工采摘，但是人工采摘方式存在成本高、劳动强度大、采摘效率低下的缺点，已成为油茶产业发展最薄弱的一环以及阻碍油茶产业快速发展的瓶颈，因此如何更快更好地采摘油茶果是亟待解决的难题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对上述背景技术的不足，提供一种双面击打式油茶果采摘机，该采摘机应具有结构简单、操作方便、采摘效果好、工作效率高的特点。
4.本发明的技术方案是：
5.一种双面击打式油茶果采摘机，其特征在于：该采摘机包括手持杆、分别设置在手持杆两端的电机与击打头、传递电机动力驱动击打头运动的传动机构；所述击打头包括一对可转动地定位在手持杆端部的击爪，电机工作时击爪通过往复开合运动拍打油茶果；所述击爪包括横杆以及垂直固定在横杆上的若干变截面梳刷指；所述传动机构包括依次连接在电机与击爪之间的传动轴、锥齿轮组件、连杆组件。
6.所述锥齿轮组件包括互相啮合的第一锥齿轮与第二锥齿轮。
7.所述连杆组件包括与第二锥齿轮固定的曲柄、分别可转动地定位在两个击爪上的两个第二连杆、两端分别可转动地定位在两个第二连杆上的第一连杆、两端分别可转动地定位在曲柄与第一连杆上的摇杆。
8.所述手持杆的前端设有固定座以及座盖；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮可转动地定位在固定座中；所述座盖上设有供摇杆穿过的通孔。
9.所述传动轴与第一锥齿轮之间设有依次连接的联轴器、主动轴、扭力限制器。
10.所述变截面梳刷指通过拆装结构固定在横杆上；所述拆装结构包括设置在横杆上的插孔以及连通插孔的第一安装孔、设置在变截面梳刷指上的第二安装孔、插装在第一安装孔与第二安装孔中的销轴、安装在销轴上的开口销。
11.所述电机固定在手持杆的后端；所述电机的输出轴与传动轴同轴连接。
12.所述第一连杆、第二连杆、击爪的转动轴线互相平行；所述第二锥齿轮、曲柄、摇杆的转动轴线互相平行；所述第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连杆的转动轴线互相垂直。
13.所述变截面梳刷指的横截面沿着变截面梳刷指的长度方向逐渐减小。
14.本发明的工作方式是：使用本发明时，操作者握住手持杆，根据果树高度和果实位置调整自身的站位，将击打头靠近油茶果，使变截面梳刷指接触油茶果；启动电机，电机动力依次通过传动轴、联轴器、主动轴、扭力限制器、第一锥齿轮、第二锥齿轮、曲柄、摇杆、第
一连杆、第二连杆进行传递，最终驱动击爪进行往复开合运动，击爪的变截面梳刷指从两侧拍打油茶果使得油茶果脱离枝条，从而达到采摘目的。
15.本发明的有益效果是：
16.1)本发明的击打头可以根据油茶果果实的实际大小更换不同形状、不同长度、不同截面直径的变截面梳刷指，以提高装置的适用性和工作效率；
17.2)本发明工作时，两个击爪从不同方向激振拍打油茶果，迫使油茶果产生相对运动从而掉落；击爪上的变截面梳刷指直接作用于油茶果，通过双侧击爪的往复运动对油茶果直接施加作用力，大大提高了油茶果采摘的成功率，并且双侧击爪的往复运动大大提高了变截面梳刷指与油茶果接触和击打的概率，保证采摘动作连续进行，大大提高了油茶果采摘的工作效率；
18.3)本发明结构简单、重量小、操作方便、便于携带、工作效率高、采摘效果好，能够根据操作者自身的需求，调整采摘位置，显著降低了劳动强度，适合推广应用。
附图说明
19.图1是本发明的立体结构示意图之一。
20.图2是本发明的立体结构示意图之二。
21.图3是本发明的主视结构示意图(省略手持杆)。
22.图4是本发明的击打头、锥齿轮组件、连杆组件的立体结构示意图。
23.图5是本发明的击打头、锥齿轮组件、连杆组件的主视结构示意图。
24.图6是本发明的手持杆的剖面结构示意图。
25.图7是本发明的击爪的剖面结构示意图。
26.图8是本发明的击打头的运动范围示意图。
27.图9是本发明的横杆的立体结构示意图。
28.图10是本发明的变截面梳刷指的立体结构示意图。
29.图11是本发明的销轴的立体结构示意图。
30.附图标记：101-电机；201-传动轴；202-联轴器；203-主动轴；204-扭力限制器；205-第一锥齿轮；206-第二锥齿轮；207-曲柄；208-摇杆；209-第一连杆；210-第二连杆；301-手持杆；302-固定座；303-座盖；304-开口销；305-销轴；401-横杆；402-变截面梳刷指。
具体实施方式
31.以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
32.如图1所示，一种双面击打式油茶果采摘机，包括手持杆301、电机101、击打头、传动机构。所述电机与击打头分别设置在手持杆的两端，传动机构用于传递电机动力来驱动击打头运动。所述电机设置在手持杆的后端(图3的上部)，击打头设置在手持杆的前端(图3的下部)。
33.所述电机采用86无刷直流减速电机，电机的外壳与手持杆固定，电机的输出轴与手持杆同轴布置。所述手持杆为空心管，电机的输出轴伸入手持杆的内腔中。所述手持杆的前端设有固定座302以及座盖303，座盖将固定座的开口封闭。所述手持杆与固定座底端通过六角螺栓、六角螺母固定连接。所述固定座与座盖通过六角螺栓、六角螺母固定连接。由
于击打头在击打油茶果时，油茶树上的果实、枝叶、部分枝条会不断地掉落，容易干扰传动机构正常运转，因此采用座盖与固定座进行保护，传动机构的锥齿轮组件设置在固定座中，保证采摘机可以持续地正常工作。
34.所述击打头包括一对关于手持杆对称布置的击爪，击爪可转动地定位在手持杆端部，电机工作时击爪通过往复开合运动来拍打油茶果以使其掉落。所述击爪包括横杆401以及通过拆装结构固定在横杆上的若干变截面梳刷指402。
35.所述固定座的两侧设有支撑杆306，横杆与手持杆垂直布置并且横杆可转动地定位在支撑杆上。所述变截面梳刷指垂直固定在横杆上，变截面梳刷指之间也平行布置，并且所述变截面梳刷指的横截面沿着变截面梳刷指的长度方向逐渐减小，变截面梳刷指的后端(与横杆固定的一端)的横截面最大，变截面梳刷指的前端的横截面最小。
36.如图9、图10、图11所示，所述拆装结构中，横杆上设有若干插孔4.1以及分别连通各插孔的若干第一安装孔4.2，变截面梳刷指的后端设有与第一安装孔配合的第二安装孔4.3，变截面梳刷指的后端插入插孔中，销轴305穿过第一安装孔与第二安装孔并且通过开口销304固定，销轴的两端分别设有限位部4.4以及安装开口销的插口4.5。
37.所述传动机构包括依次连接在电机与击爪之间的传动轴201、锥齿轮组件、连杆组件。
38.所述锥齿轮组件包括可转动地定位在固定座中并且互相啮合的第一锥齿轮205与第二锥齿轮206。所述传动轴同轴设置在手持杆的内腔中，传动轴的一端与电机的输出轴同轴固定，传动轴的另一端与第一锥齿轮固定。所述传动轴与第一锥齿轮之间还设有依次连接的联轴器202、主动轴203、扭力限制器204。所述扭力限制器、第一锥齿轮与第二锥齿轮均设置在固定座中。
39.所述连杆组件包括依次连接在第二锥齿轮与击爪之间的曲柄207、摇杆208、第一连杆209、两个第二连杆210。所述曲柄可转动地定位在第二锥齿轮上，两个第二连杆分别可转动地定位在两个击爪的横杆上，第一连杆的两端分别可转动地定位在两个第二连杆上，摇杆的两端分别可转动地定位在曲柄与第二连杆上。所述座盖上设有供摇杆穿过的通孔307。
40.所述电机的输出轴、传动轴、第一锥齿轮的转动轴线同轴布置；所述第一连杆、第二连杆、击爪的转动轴线互相平行；所述第二锥齿轮、曲柄、摇杆的转动轴线互相平行；所述第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连杆的转动轴线互相垂直。
41.本发明还包括控制电机的开关以及为电机供电的电源。本发明的各部件均可外购获得。
42.本发明工作时，通过锥齿轮组件与连杆组件的配合将电机输出轴的旋转运动转化为击爪的往复运动。图8显示了两个击爪运动时的两个极限位置，每个击爪摆动时所形成的夹角大小与连杆组件中曲柄的长度有关，曲柄越长则击爪往复运动的范围越大，曲柄越短则击爪往复运动的范围越小；为提高果实的采摘效率，击爪需要有较大的运动夹角，但是考虑到采摘机需要保持较小的体积以便于携带以及安装时各部件的相对位置关系，最终确定每个击爪可活动的夹角以36
°
至37
°
为宜。当连杆组件的曲柄转动一周时，两个击爪完成一次往复运动。当击爪的变截面梳刷指与油茶果接触时，油茶果受到指向果实中心的压力以及沿果实边缘的切向力，这两个力的合力大于果实与果柄的结合力时果实发生掉落，最终
完成油茶果的采摘。
43.最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。