一种自动攀爬式槟榔采摘机

技术领域

本发明涉及槟榔采摘设备技术领域，具体是一种自动攀爬式槟榔采摘机。

背景技术

槟榔是重要的中药材，主要分布在海南等热带地区。槟榔树树干笔直，不分枝，树干直径约20-30厘米，高达10多米，叶簇生于茎顶，槟榔果悬挂于槟榔树顶端位置叶下。

采摘槟榔果时，需要将槟榔果与枝茎分离，同时要保留槟榔果头部帽子状的果蒂，而果蒂与槟榔果本身又比较容易断开，由于槟榔树较高且树干纤细，所以槟榔果实的采摘难度较大。传统采摘方法有通过人工爬到槟榔树顶端用手拧断或用刀割断，再将槟榔果装进随身携带的袋子里或扔到槟榔树下方人为接住。采摘过程比较繁琐且效率不高，对于摘果人的身体素质、工作经验和技术难度要求较高，体力消耗大，长时间作业易发生高空坠落危险。

目前采摘主要方法是采用顶端装有镰刀的金属伸缩杆采摘，由于槟榔树较高，金属伸缩杆较长难以拿稳，常常出现触碰电线导致烧伤或死亡，槟榔主产区每年均有因采摘槟榔而被电死的情况发生。此外，用伸缩杆镰刀采摘槟榔，为减轻槟榔果从高空落下损伤导致品质下降，常常由另外两个人在下面接坠落的槟榔，不仅浪费劳动力，还有被砸伤的危险。基于以上，现有技术逐渐开发出了一些槟榔自动采摘装置，以通过攀爬机构来进行爬树，攀爬机构攀爬至槟榔果枝桠时切割机构工作对槟榔果枝桠进行切除；由于槟榔果枝桠在果粒饱满成熟后，会出现下垂的问题，有一部分槟榔果会贴于树干上，在切割机构工作时会误切到槟榔果，容易造成槟榔果颗粒从高空落下损伤和切伤的问题，极大影响了槟榔果枝桠采摘的完整性和槟榔果采摘质量。

专利号为CN202010748206.8的一种液压升降式自动槟榔采摘机，包括下层支撑板、升降机构、升降驱动装置、上层支撑板、切割装置、收集装置，所述下层支撑板固定设于所述升降机构底部，所述上层支撑板设于所述升降机构顶部，所述升降驱动装置设于所述下层支撑板上，所述升降驱动装置用于驱动所述升降机构上升/下降，所述切割装置设于所述上层支撑板上，所述切割装置包括环形轨道、运动小车、切割件，所述环形轨道固定于所述上层支撑板上，所述运动小车可沿所述环形轨道移动，所述切割件设于所述运动小车顶部，所述收集装置设于所述运动小车侧面。采用上述技术方案不能防止切割装置误伤槟榔果颗粒。

发明内容

本发明提供了一种自动攀爬式槟榔采摘机，旨在解决上述槟榔采摘装置采摘时易误伤槟榔果的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种自动攀爬式槟榔采摘机，包括攀爬机构﹑弧形架﹑推拨机构﹑环切机构以及收果机构，所述弧形架设于所述攀爬机构上；所述推拨机构和所述环切机构设于所述弧形架上；所述收果机构转动设于所述弧形架下端；所述弧形架上还设有用于驱动所述推拨机构转动推拨槟榔的驱动部件；所述推拨机构与所述环切机构通过拉杆连接；所述收果机构与所述推拨机构传动连接，以使所述收果机构开闭设于所述弧形架上。

进一步地，所述推拨机构包括转杆﹑限位管﹑多连杆﹑拨杆以及联动组件，所述转杆转动设于所述弧形架的两端；所述限位管设于所述转杆上，所述多连杆的一端滑动设于所述限位管内，所述弧形架上端固定设有L形杆，所述多连杆的另一端铰接于所述L形杆上；所述联动组件转动限位于所述弧形架上端，所述弧形架两端的所述转杆通过所述联动组件传动连接，以使所述弧形架两端的所述转杆同步反向转动。

进一步地，所述联动组件包括弧形转环和联动齿轮，所述弧形转环转动限位于所述弧形架上端；所述转杆包括第一转杆和第二转杆，所述第一转杆和所述第二转杆的两端连接有传动齿轮，所述联动齿轮转动设于所述弧形架的一端并与所述第二转杆上端的所述传动齿轮传动连接；所述弧形转环的一端上端设有第一弧形齿轮，所述弧形转环的另一端下端设有第二弧形齿轮；所述第一弧形齿轮与所述第一转杆上端的所述传动齿轮传动连接，所述第二弧形齿轮与所述第二转杆上端的所述传动齿轮传动连接。

进一步地，所述环切机构包括半圆环形轨道﹑第一环切刀片以及第二环切刀片，所述半圆环形轨道固定连接于所述弧形架的上端，所述半圆环形轨道内设有上轨道和下轨道，所述第一环切刀片通过第一弧形滑块转动设于所述下轨道上，所述第二环切刀片通过第二弧形滑块转动设于所述上轨道上；所述第一环切刀片和所述第二环切刀片分别通过所述拉杆与所述拨杆铰接。

进一步地，所述收果机构包括第一网框和第二网框，所述第一网框和所述第二网框转动设于所述弧形架两端，所述第一网框和所述第二网框通过转轴连接有从动齿轮，所述从动齿轮与所述传动齿轮啮合传动；所述驱动部件为驱动电机，所述驱动电机通过齿轮与所述传动齿轮啮合传动。

进一步地，所述第一环切刀片和所述第二环切刀片分别通过调节组件与所述第一弧形滑块和所述第二弧形滑块连接。

进一步地，所述调节组件包括螺管和螺杆，所述螺管固定设于所述第一弧形滑块和所述第二弧形滑块内；所述螺杆螺纹连接于所述螺管内，所述螺杆的端部分别单独与所述第一环切刀片和所述第二环切刀片转动连接；所述螺杆的另一端设有旋钮。

进一步地，所述拨杆的一面为贴合槟榔树干的弧形结构；所述拨杆上设有与所述槟榔树干抵接的弹性滚珠。

进一步地，所述拨杆下端设有限位杆，所述转杆上水平连接有套管，所述限位杆滑动位于所述套管内。

进一步地，所述攀爬机构包括支座﹑V形架﹑上V形滚轮﹑下V形滚轮以及步进电机，所述V形架设于所述支座的一侧，所述上V形滚轮和所述下V形滚轮转动设于所述V形架两端；所述步进电机设于所述支座上，所述步进电机通过齿轮组与所述下V形滚轮传动连接，所述上V形滚轮通过传动带轮与所述齿轮组传动连接。

相对现有技术，具有以下有益效果：

本发明公开了一种自动攀爬式槟榔采摘机，通过在弧形架上设置推拨机构，以使攀爬机构前进的过程中带动推拨机构上升，当推拨机构上升至槟榔果枝桠时，驱动部件驱动推拨机构进行转动伸出来将贴于槟榔树干上的槟榔果向外推出，推拨机构运动的过程中带动环切机构转动来对槟榔果枝桠进行切割，同时，推拨机构运动的过程中还会带动收果机构闭合以形成收果网框，来对切割后的槟榔果枝桠进行收集，采用上述技术方案，可有效防止槟榔果枝桠切割过程中对下垂贴于槟榔树干上的槟榔果进行误伤，大大提高了槟榔果枝桠的采摘效率和槟榔果枝桠采摘的完整性，以降低槟榔果枝桠采摘过程中出现颗粒脱落摔坏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种自动攀爬式槟榔采摘机的示意图；

图2为本申请一种自动攀爬式槟榔采摘机的A局部放大示意图；

图3为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的推拨机构和环切机构示意图；

图4为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的B局部放大示意图；

图5为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的C局部放大示意图；

图6为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的D局部放大示意图；

图7为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的收果机构示意图；

图8为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的E局部放大示意图；

图9为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的推拨机构和环切机构示意图；

图10为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的调节组件示意图；

图11为本申请一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的调节组件示意图。

附图标记：10-弧形架；11-驱动部件；12-拉杆；13-电动伸缩杆；21-转杆；22-限位管；23-多连杆；24-拨杆；25-联动组件；26-L形杆；27-传动齿轮；28-限位杆；29-套管；31-半圆环形轨道；32-第一环切刀片；33-第二环切刀片；34-第一弧形滑块；35-第二弧形滑块；36-上轨道；37-下轨道；41-第一网框；42-第二网框；43-从动齿轮；51-螺管；52-螺杆；61-支座；62-V形架；63-上V形滚轮；64-下V形滚轮；65-步进电机；66-齿轮组；67-传动带轮；211-第一转杆；212-第二转杆；251-弧形转环；252-联动齿轮；253-第一弧形齿轮；254-第二弧形齿轮。

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：

实施例1：

如图1至图10所示，本发明提供了一种自动攀爬式槟榔采摘机，包括攀爬机构﹑弧形架10﹑推拨机构﹑环切机构以及收果机构，其中，弧形架10为两根弧形结构件通过杆连接而成，弧形架10设于攀爬机构上，以跟随攀爬机构进行移动；推拨机构和环切机构设于弧形架10上，以通过攀爬机构运动至槟榔果枝桠处；收果机构转动设于弧形架10下端；弧形架10上还设有用于驱动推拨机构转动推拨槟榔的驱动部件11；推拨机构与环切机构通过拉杆12连接，以实现推拨机构转动推出时带动环切机构对槟榔果枝桠进行切割，并通过推拨机构的运动来提供环切机构的运动空间；收果机构与推拨机构传动连接，以使收果机构开闭设于弧形架10上，以便于推波机构将贴于槟榔树干上的槟榔果推开时，环切机构对槟榔果枝桠进行切割，落下的槟榔果枝桠掉落在闭合的收果机构上，以完成槟榔果枝桠的自动采摘，可有效防止采摘切割槟榔果枝桠过程中误切到槟榔果。

具体地，推拨机构包括转杆21﹑限位管22﹑多连杆23﹑拨杆24以及联动组件25，转杆21转动设于弧形架10的两端；限位管22设于转杆21上，多连杆23的一端滑动设于限位管22内，弧形架10上端固定设有L形杆26，多连杆23的另一端铰接于L形杆26上；联动组件25转动限位于弧形架10上端，弧形架10两端的转杆21通过联动组件25传动连接，以使弧形架10两端的转杆21同步反向转动，从而推动拨杆24进行转动伸缩来将贴于槟榔树干上的槟榔果向外推出；进一步地，多连杆23包括一级连杆和二级连杆，一级连杆的一端与L形杆26铰接，一级连杆的另一端与二级连杆的一端铰接，二级连杆的另一端与拨杆24连接，以通过转杆21的转动来使一级连杆推动二级连杆在限位管22内进行伸缩运动，并带动拨杆24进行转动伸缩运动。

具体地，联动组件25包括弧形转环251和联动齿轮252，弧形转环251转动限位于弧形架10上端；转杆21包括第一转杆211和第二转杆212，第一转杆211和第二转杆212的两端连接有传动齿轮27，联动齿轮252转动设于弧形架10的一端并与第二转杆212上端的传动齿轮27传动连接；弧形转环251的一端上端设有第一弧形齿轮253，弧形转环251的另一端下端设有第二弧形齿轮254；第一弧形齿轮253与第一转杆211上端的传动齿轮27传动连接，第二弧形齿轮254与第二转杆212上端的传动齿轮27传动连接，以通过设置第一弧形齿轮253和第二弧形齿轮254来实现第一转杆211和第二转杆212进行同步反向转动，从而推动弧形架10两侧的拨杆24进行反向转动伸缩运动，以将贴于槟榔树干两侧的槟榔果向外推出；进一步地，弧形架10上端设有弧形槽，弧形转环251通过限位部件转动限位于弧形槽内。

具体地，攀爬机构包括支座61﹑V形架62﹑上V形滚轮63﹑下V形滚轮64以及步进电机65，V形架62设于支座61的一侧，上V形滚轮63和下V形滚轮64转动设于V形架62两端；步进电机65设于支座61上，步进电机65通过齿轮组66与下V形滚轮64传动连接，上V形滚轮63通过传动带轮67与齿轮组66传动连接，以使上V形滚轮63和下V形滚轮64成反向同步转动来实现攀爬机构的前进和后退；齿轮组66包括第一齿轮和第二齿轮，步进电机65通过齿轮与第一齿轮传动连接；第一齿轮与下V形滚轮64同轴连接，第二齿轮与第一齿轮啮合传动，传动带轮67为两个，一个与第二齿轮同轴连接，另一个与上V形滚轮63同轴连接，两个传动带轮67通过皮带连接；进一步地，还可以通过使用传动链轮来取代传动带轮67，以使上V形滚轮63和下V形滚轮64的转动速度始终保持一致，以降低攀爬机构打滑的问题出现；进一步地，V形架62为可调节夹角的活动件，并通过电动伸缩杆13来控制调节V形架62的夹角，以实现调节上V形滚轮63和下V形滚轮64的攀爬直径，以便于适用于树干直径下大上小的树龄较老槟榔树，可通过控制器来控制电动伸缩杆13的伸缩运动来适配向上直径不断变小的槟榔树干。

实施例2：

如图1至图9所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，环切机构包括半圆环形轨道31﹑第一环切刀片32以及第二环切刀片33，半圆环形轨道31固定连接于弧形架10的上端，半圆环形轨道31内设有上轨道36和下轨道37，第一环切刀片32通过第一弧形滑块34转动设于下轨道37上，第二环切刀片33通过第二弧形滑块35转动设于上轨道36上，以通过第一弧形滑块34和第二弧形滑块35在半圆环形轨道31内转动，来实现第一环切刀片32和第二环切刀片33绕槟榔树干进行转动；第一环切刀片32和第二环切刀片33分别通过拉杆12与拨杆24铰接；第一环切刀片32和第二环切刀片33为弧形结构，在拨杆24的拉动和半圆环形轨道31的限位下，第一环切刀片32和第二环切刀片33绕槟榔竖杆进行转动接合来对槟榔果枝桠进行切割。

具体地，收果机构包括第一网框41和第二网框42，第一网框41和第二网框42转动设于弧形架10两端，第一网框41和第二网框42通过转轴连接有从动齿轮43，从动齿轮43与传动齿轮27啮合传动，以通过从动齿轮43的传动来驱动传动齿轮27进行转动，从而带动第一网框41和第二网框42闭合以形成完整的网框对环切落下的槟榔果枝桠进行承接；驱动部件11为驱动电机，驱动电机通过齿轮与传动齿轮27啮合传动，以驱动第一转杆211端部的传动齿轮27转动来带动第一网框41一侧的从动齿轮43进行转动，此时第一转杆211上端的传动齿轮27通过弧形转环251来驱动联动齿轮252带动第二转杆212上端的传动齿轮27进行转动，第二转杆212下端的传动齿轮27转动以带动第二网框42一侧的从动齿轮43转动，以实现第一网框41和第二网框42同步反向转动闭合形成完整的网框。

实施例3：

如图11所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，第一环切刀片32和第二环切刀片33分别通过调节组件与第一弧形滑块34和第二弧形滑块35连接，以通过调节组件来调节第一环切刀片32和第二环切刀片33的环切直径，有效提高采摘机的适用性。

具体地，调节组件包括螺管51和螺杆52，螺管51固定设于第一弧形滑块34和第二弧形滑块35内；螺杆52螺纹连接于螺管51内，螺杆52的端部分别单独与第一环切刀片32和第二环切刀片33转动连接；螺杆52的另一端设有旋钮，以通过旋钮来转动螺杆52，从而调节第一环切刀片32和第二环切刀片33的伸长量，以匹配不同直径大小的槟榔树干。

实施例4：

如图7至图9所示，结合实施例3的技术方案，本实施例中，拨杆24的一面为贴合槟榔树干的弧形结构；拨杆24上设有与槟榔树干抵接的弹性滚珠，以通过设置弹性滚珠来使拨杆24能够与槟榔树干滚动接触，减少拨杆24伸缩时对树干的伤害。

具体地，拨杆24下端设有限位杆28，转杆21上水平连接有套管29，限位杆28滑动位于套管29内，以通过设置限位杆28和套管29来防止竖直设置的拨杆24出现转动的问题，从而使其能够问题进行直线伸缩运动，并通过拉杆12来对第一环切刀片32和第二环切刀片33进行限位，以避免转动螺杆52使带动第一环切刀片32和第二环切刀片33同步转动的问题出现，使第一环切刀片32和第二环切刀片33能够贴合树干进行伸缩调节环切直径。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。