一种便携式咖啡采摘机

1.本发明属于农业机械领域，具体地说，涉及一种便携式咖啡采摘机。


背景技术：

2.咖啡作为世界三大饮料之一，与可可、茶同为流行于世界的主要饮品，因其浓郁的香味，醇厚的口感，提神醒脑的功效而受到很多人的喜爱。
3.高品质咖啡需要成熟鲜果制作，我国咖啡主产区分布于国内山区，不适合大型机械作业，且大型机械采摘不易分级，现多以人工、小型机械采摘，现有小型咖啡采摘机多为滚轮式，易将咖啡树叶一同摘下，且不易分级采摘，后期分级成本高。因此，现在急需一种可以高效易携带的可分级采摘的小型咖啡采摘装置。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种便携式咖啡采摘机，通过不同的振动频率和振幅的调整实现咖啡鲜果的选择性采摘。
5.为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种便携式咖啡采摘机包括振动采摘头1、振动杆2、直流电机3、锂电池组背包4、万向联轴器23、主轴24、弹性梅花联轴器31，所述的振动杆2的为一根中空杆，振动杆2的内腔中安装有主轴24，主轴24的后端通过弹性梅花联轴器31与直流电机3的驱动轴连接，直流电机3通过电机法兰32固定安装在振动杆2的后端，直流电机3与为其供电的锂电池组背包4连接，主轴24的前端通过万向联轴器23与振动采摘头1的驱动轴连接。
6.进一步，所述的振动采摘头1包括壳体11、偏心块12、长轴13、短轴14、斜齿圆柱齿轮机构15、振动输出杆18、前弹簧夹紧结构19、尼龙弹簧21、后弹簧夹紧结构22，所述的后弹簧夹紧结构22的后端通过法兰与振动杆2的前端连接，两个尼龙弹簧21的后端通过后弹簧夹紧结构22夹紧固定，两个尼龙弹簧21的前端通过前弹簧夹紧结构19夹紧固定，前弹簧夹紧结构19与后弹簧夹紧结构22之间固定安装有尼龙编织带29，前弹簧夹紧结构19的前端安装有壳体11，壳体11的前端安装有用于采摘咖啡的振动输出杆18，壳体11的内部安装有长轴13、短轴14，作为驱动轴的长轴13的后端从后弹簧夹紧结构22中伸出与万向联轴器23连接，长轴13与短轴14上分别安装有相互啮合的斜齿圆柱齿轮机构15，且长轴13与短轴14上分别安装有两个偏心块12。
7.进一步，所述的振动输出杆18有两根，两根振动输出杆18形成振动叉。
8.进一步，所述的壳体11的外表面设置有散热鳍片。
9.进一步，所述的振动杆2由两个半圆弧板通过夹紧卡箍锁紧而成。
10.进一步，所述的振动杆2上安装有前把手26、后把手27，整个便携式咖啡采摘机的中心位于前把手26、后把手27之间。
11.进一步，所述的锂电池组背包4包括背包、应急压缩空气缸42、锂电池组43、单片机控制器44，所述的锂电池组43放置在背包内，锂电池组43与单片机控制器44通过l298n电机
驱动模块与直流电机3连接，锂电池组43一端导线与设置在前把手4上的电源总开关261连接，单片机控制器43还与设置在后把手27上的用于调节直流电机3速度的调速滚轮271连接。
12.进一步，所述的背包内还设置有工具包45与应急压缩空气缸41，背包上设置有背包带4，背包与人体接触面上设置有防火棉垫46。
13.进一步，所述的振动杆2上设置有数显屏25与单片机控制器44连接。
14.本发明的有益效果：本发明通过不同的振动频率和振幅的调整实现咖啡鲜果的选择性采摘，动力由直流电机提供，由于能源为锂电池组，能量密度大，续航时间长且整机噪音低，维护简单方便，环境污染小，大大提高在山地作业的效率减少劳动人员的体力消耗。本发明适用范围广，易用强，有良好的市场前景，可以用于坚果采摘。
附图说明
15.图1为本发明的等轴侧视图；图2为本发明的剖视图；图3为本发明振动采摘头的局部剖视图；图4为本发明振动采摘头的局部视图；图5为本发明振动采摘头的正视剖视图；图6为本发明直流电机连接示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.如图1-6所示，一种便携式咖啡采摘机包括振动采摘头1、振动杆2、电机3、锂电池组背包4、万向联轴器23、主轴24、弹性梅花联轴器31，所述的振动杆2的为一根中空杆，振动杆2的内腔中安装有主轴24，主轴24的后端通过弹性梅花联轴器31与电机3的驱动轴连接，电机3通过电机法兰32固定安装在振动杆2的后端，电机3与为其供电的锂电池组背包4连接，主轴24的前端通过万向联轴器23与振动采摘头1的驱动轴连接。使用咖啡采摘机采摘咖啡时，工作人员手持振动杆2，启动直流电机3，由直流电机3通过弹性梅花联轴器31带动主轴24转动，主轴24通过万向联轴器23带动振动采摘头1工作产生振动，由振动采摘头1振动将咖啡鲜果振下。
18.在本发明中，所述的振动采摘头1包括壳体11、偏心块12、长轴13、短轴14、斜齿圆柱齿轮机构15、振动输出杆18、前弹簧夹紧结构19、尼龙弹簧21、后弹簧夹紧结构22，所述的后弹簧夹紧结构22的后端通过法兰与振动杆2的前端连接，两个尼龙弹簧21的后端通过后弹簧夹紧结构22夹紧固定，两个尼龙弹簧21的前端通过前弹簧夹紧结构19夹紧固定，前弹簧夹紧结构19与后弹簧夹紧结构22之间固定安装有尼龙编织带29，前弹簧夹紧结构19的前端安装有壳体11，壳体11的前端安装有用于采摘咖啡的振动输出杆18，壳体11的内部安装
有长轴13、短轴14，作为驱动轴的长轴13的后端从后弹簧夹紧结构22中伸出与万向联轴器23连接，长轴13与短轴14上分别安装有相互啮合的斜齿圆柱齿轮机构15，且长轴13与短轴14上分别安装有两个偏心块12。主轴24通过万向联轴器23带动长轴13转动，长轴13通过斜齿圆柱齿轮机构15带动短轴14转动，长轴13与短轴14在转动过程中，带动安装在其上的偏心块12转动，偏心块12在主动过程中使得安装在壳体11上的振动输出杆18产生激振力，由振动输出杆18振动将咖啡鲜果振下。长轴13与短轴14上分别安装有两个偏心块12，四个偏心块12对称布置，对称的两组偏心块12由斜齿圆柱齿轮机构15传动做相向旋转，可将横向惯性力抵消，剩余纵向惯性力作为激振力使振动输出杆18做直线振动，阻尼部件为两个尼龙弹簧21，既提供振动所需的阻尼件，又可以减少整个振动采摘头1振动向后传导，提高使用舒适性，其不易疲劳破坏，成本低。振动动力由振动杆2后端的直流电机3提供，直流电机3通过一弹性梅花联轴器31与主轴3连接，主轴3贯通振动杆2，在后弹簧夹紧结构22由万向联轴器23将动力传动至长轴3，万向联轴器23与长轴3由导向平键连接，在振动时有一定的位移空间。
19.作为优选，所述的振动输出杆18有两根，两根振动输出杆18形成振动叉，叉在咖啡枝条的两侧，实现对枝条上咖啡的振动采摘。
20.作为优选，所述的壳体11的外表面设置有散热鳍片，能够尽快将壳体11内的温度散出，避免壳体11内温度过高而影响各部件的工作性能。
21.作为优选，所述的振动杆2由两个半圆弧板通过夹紧卡箍锁紧而成，能够快速实现对振动杆2的拆卸，实现对主轴24的维护。
22.作为优选，所述的振动杆2上安装有前把手26、后把手27，整个便携式咖啡采摘机的中心位于前把手26、后把手27之间，方便工作人员发力。
23.在本发明中，作为优选，所述的锂电池组背包4包括背包、应急压缩空气缸42、锂电池组43、单片机控制器44，所述的锂电池组43放置在背包内，锂电池组43与单片机控制器44通过l298n电机驱动模块与电机3连接，锂电池组43一端导线与设置在前把手4上的电源总开关261连接，单片机控制器43还与设置在后把手27上的用于调节电机3速度的调速滚轮271连接。前把手4上设置电源总开关261，后把手27上设置用于直流电机3振频调节的调速滚轮271，增加了装置的可操作性，由振动将咖啡鲜果振下，由于不同成熟情况的鲜果果柄的结合力不同，可以通过调节不同振幅、振频来达到选择性采摘的目的。整机通过背包中的锂电池组43供电，使用者背上背包，背包内有工具包及易损配件，可在机械故障时方便修理，设计有预留空间可供使用者携带生理补充物资，由于锂电池组43存在燃烧爆炸的风险，在振动杆2上设置有数显屏25与单片机控制器44连接，可实时监控锂电池组43电量、温度及直流电机振动频率，当振动频率失常时，在尼龙弹簧21即将破坏前单片机控制器44控制直流电机3自动停机，单片机控制器44与后弹簧夹紧结构22之间由一尼龙编织带29宽松连接，尼龙弹簧21破坏时不易乱飞伤人，所述的背包上设置有背包带4，背包内还设置有工具包45与应急压缩空气缸41，背包与人体接触面上设置有防火棉垫46，在锂电池组43温度达到一定上限时，急压缩空气缸41空气释放，将锂电池组43抛出，保护使用者人身安全。
24.本发明的工作过程：使用咖啡采摘机采摘咖啡时，工作人员手持前把手26、后把手27，重心在两把手之间，打开电源总开关261，通过调速滚轮271调节直流电机3的转速，由直流电机3通过弹性梅
花联轴器31带动主轴24转动，主轴24通过万向联轴器23带动长轴13转动，长轴13通过斜齿圆柱齿轮机构15带动短轴14转动，长轴13与短轴14在转动过程中，带动安装在其上的偏心块12转动，偏心块12在主动过程中使得安装在壳体11上的振动输出杆18产生激振力，由振动输出杆18振动将咖啡鲜果振下，由于不同成熟情况的鲜果果柄的结合力不同，可以通过调速滚轮271调节直流电机3的转速，实现不同振幅、振频的调节，以达到选择性采摘的目的。
25.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。