一种应用拾捡装置的果实收获机及其收集方法

技术领域

本发明涉及果实捡拾技术领域，特别是涉及一种应用拾捡装置的果实收获机及其收集方法。

背景技术

目前颗粒状果实收获机在国内甚至在国际上仍处于研发阶段，例如对红枣的收获机构等，现有对红枣的收获手段绝大部分都是先将红枣敲落在地，然后依靠人工捡拾，基本上没有机械采收，依靠拾取收获机属于公认的难题。一些专家提出采用诸如真空吸，滚扫等多种方案，由于红枣林地面灰尘厚、渣子多、树叶多、地面不平整，且需在收获机前行运动状态下完成捡拾动作，同时又受收获机结构有限的空间制约，受到上述种种因素严重制约了许多方案的实施，最终均无效果。目前，仅国内矮化枣林种植面积已达600万亩，且还有继续扩大的趋势。每年在红枣收获的季节仅捡拾地面的红枣需耗费大量的劳动力。同时其他类似红枣的颗粒状果实收获所耗费的劳动力将更大。因此，有必要设计一种新型结构的颗粒状果实的捡拾装置及捡拾方法。

专利文件CN103814695A公开了一种果实捡拾装置及捡拾方法，其中果实挑起机构包括分布于钩爪套轴向上的多组挑钩结构，每组挑钩结构包括均匀分布于钩爪套圆周方向的多个挑钩单元,每个挑钩单元包括相邻且固定连接的两个挑钩,挑钩的旋转外径大于行走轮的外径，也就是说单独利用挑钩将果实挑起来，但是挑钩的结构有限，单纯利用挑钩对果实拾取有限，不能有效的提高拾取效率，而且挑钩为保证能够更好存料，其弯曲程度过大，只能设置挡条以能够对挑钩进行阻挡以保证出料，不可避免的影响其出料效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用拾捡装置的果实收获机及其收集方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、可对洒落在地面上的颗粒状果实进行捡拾，且利用所述固定捡拾部的前端、所述旋转挑取板的前端以及地面之间共同形成果实挑取区，保证果实的拾取量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：提供一种果实拾捡装置，包括由上至下依次布置且配合使用的固定拾捡部和旋转挑取部，所述旋转挑取部包括若干同心转动的旋转挑取板，所述固定捡拾部的前端与地面之间具有进料间隔，所述固定捡拾部的前端、所述旋转挑取板的前端以及地面之间共同形成果实挑取区，所述固定拾捡部的中部与所述旋转挑取部内相邻的所述旋转挑取板之间共同形成若干个用于输送果实的离心腔，所述固定拾捡部的后端与果实运输机构之间设有果实出料区，所述旋转拾捡部自所述固定拾捡部的前端至其后端的方向旋转。

优选的，所述固定拾捡部包括固定部及位于所述固定部前端的地隙调节部，所述地隙调节部沿所述固定部的延伸方向可伸缩连接在所述固定部上。

优选的，所述果实出料区包括位于所述固定部后端的出料部，所述出料部沿所述固定部的延伸方向可伸缩连接在所述固定部上，且所述出料部的出料端铰接有用于调节出料角度的出料导板。

优选的，各所述旋转挑取板沿周向固定在一转动轴的外壁上，所述转动轴的两端分别转动连接有行走轮，各所述行走轮靠近所述转动轴的一侧设有用于防止果实侧向掉落的行走轮挡板，所述旋转拾捡部和所述固定拾捡部均位于两所述行走轮挡板之间，并分别与所述行走轮挡板滑动密封连接。

优选的，所述转动轴上沿其轴向间隔设有若干个用于分料的环形板，各所述环形板套接在所述转动轴外壁上。

优选的，所述旋转挑取板远离所述转动轴的一端设有调整片，所述调整片的底端沿径向可移动连接在所述旋转挑取板上，所述调整片的顶端铰接有可调节倾斜角度的摆动片，所述摆动片朝所述旋转挑取板的转动方向倾斜。

还提供一种果实收获机，所述果实拾捡装置的前侧设有旋扫机架，所述旋扫机架上设有卧式旋扫装置，所述卧式旋扫装置包括滚轴、若干个用于将果实朝所述旋转拾捡部推送的条形滚刷，各所述条形滚刷周向固定在所述滚轴的外壁上，且所述条形滚刷的两端朝所述滚轴的转动方向倾斜。

优选的，所述卧式旋扫装置的前侧对称设有若干个用于聚拢果实的立式旋扫装置，所述立式旋扫装置的前侧设有避障机构，所述避障机构包括避障杆，所述避障杆的一端铰接在所述旋扫机架上，另一端靠近树干并安装有感应器，当所述感应器感应到树干时，所述避障杆朝远离树干的方向摆动，且所述避障杆靠近树干一端的底部设有用于朝所述立式旋扫装置推扫果实的柔性扫盘。

优选的，所述果实运输机构位于所述果实拾捡装置的后侧，且所述果实运输机构位于所述果实出料区的下侧，所述果实运输机构的前侧和后侧分别设有两个用于防止果实脱离的挡料板。

还提供一种果实收集方法，包括如下步骤：

S1、第一次果实聚拢：所述果实收获机整机前行，所述立式旋扫装置和所述柔性扫盘开启旋转，所述柔性扫盘将靠近树干的果实朝所述立式旋扫装置之间聚集，所述立式旋扫装置将果实聚集并朝后输送；

S2、第二次果实聚拢：所述条形滚刷将所述立式旋扫装置聚集的果实聚拢至所述固定捡拾部的前端与地面之间；

S3、拾取果实：所述旋转拾捡部自所述固定拾捡部的前端至其后端的方向旋转，所述旋转挑取板逐渐靠近所述固定拾捡部的底端，并配合所述固定拾捡部将果实向上挑起，在旋转挑取板的带动下，所述果实在所述离心腔内开始离心运动，并逐渐向后移动；

S4、抛出果实：果实向后移动至所述果实出料区，当果实不再受到所述固定拾捡部的限制时，经所述果实出料区脱离所述离心腔并滑落在所述果实运输机构上；

S5、果实输送：利用所述果实运输机构将果实进行输送。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一、固定捡拾部的前端与地面之间具有进料间隔，固定捡拾部的前端、旋转挑取板的前端以及地面之间共同形成果实挑取区，即利用固定捡拾部和旋转挑取板共同夹取果实，在对果实的夹取时，不再受限于旋转挑取板对果实的容纳结构，进而能够有效的提高对果实的夹取量，提高收集效率。

第二、利用固定捡拾部和旋转挑取板共同夹取果实，使得旋转挑取板的结构无需过分倾斜或者设置类似现有技术中的勺状结构，能够充分减少旋转挑取板对果实移动的限值，进而使得果实移动至果实出料区时，能够直接脱离旋转挑取板和固定捡拾部，无需再设置类似现有技术中挡条的结构，便于果实出料。

第三、固定拾捡部包括固定部及位于固定部前端的地隙调节部，地隙调节部沿固定部的延伸方向可伸缩连接在固定部上，进而能够根据不同果实的堆积情况，及时有效的调节果实的喂入量。

第四、果实出料区包括位于固定部后端的出料部，出料部沿固定部的延伸方向可伸缩连接在固定部上，且出料部的出料端铰接有用于调节出料角度的出料导板，进而根据不同的果实运输机构控制果实的抛料角度，保证果实的收集效果。

第五、各旋转挑取板沿周向固定在一转动轴的外壁上，转动轴的两端分别转动连接有行走轮，各行走轮靠近转动轴的一侧设有用于防止果实侧向掉落的行走轮挡板，旋转拾捡部和固定拾捡部均位于两行走轮挡板之间，并分别与行走轮挡板滑动密封连接，进而能够避免果实从两侧的行走轮流出，影响果实的收集效果。

第六、转动轴上沿其轴向间隔设有若干个用于分料的环形板，各环形板套接在转动轴外壁上，在进料的过程中，一方面环形板能够将果实分隔呈若个部分，避免过于集中容易出现卡料的现象，另一方面环形板能够限制果实的移动，避免影响各果实之间的离心运动。

第七、旋转挑取板远离转动轴的一端设有调整片，调整片的底端沿径向可移动连接在旋转挑取板上，调整片的顶端铰接有可调节倾斜角度的摆动片，摆动片朝旋转挑取板的转动方向倾斜，能够实时根据不同的果实，进行对旋转挑取板长度和角度的调整，更利于对果实的收集。

第八、果实运输机构位于果实拾捡装置的后侧，且果实运输机构位于果实出料区的下侧，果实运输机构的前侧和后侧分别设有两个用于防止果实脱离的挡料板，以保证果实输送至果实运输机构上后，其限制在挡料板之间，避免其从果实运输机构上掉落下来。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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为果实收获机整体侧视图；

图2为果实收获机整体正视图；

图3为果实收获机的果实提升机构处的放大图；

图4为果实收获机的卧式旋扫装置处的放大图；

图5为果实收获机的整机液压升降总成处的放大图；

图6为果实收获机的果实拾捡装置处的俯视图；

图7为果实收获机侧向剖视图；

图8为固定拾取部的示意图；

其中，1-避障杆、2-感应器、3-柔性扫盘、4-立式旋扫装置、5-卧式旋扫装置、6-行走轮、7-固定拾捡部、8-整机液压升降总成、9-果实运输机构、10-果实提升机构、11-存料斗、12-导链、13-条形滚刷、14-滚轴、15-液压缸、16-避震弹簧、17-环形板、18-旋转挑取板、19-出料导板、20-前侧挡料板、21-后侧挡料板、22-转动轴、23-调整片、24-出料部、25-固定部、26-地隙调节部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

本发明的目的是提供一种应用拾捡装置的果实收获机及其收集方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、可对洒落在地面上的颗粒状果实进行捡拾，且利用所述固定捡拾部的前端、所述旋转挑取板的前端以及地面之间共同形成果实挑取区，保证果实的拾取量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-8所示，提供一种果实拾捡装置，包括由上至下依次布置且配合使用的固定拾捡部7和旋转挑取部，旋转挑取部包括若干同心转动的旋转挑取板18，优选的旋转挑取板18上用于挑起果实的部分设有柔性材料等，以降低对果实的撞击损伤。其中，固定捡拾部的前端与地面之间具有进料间隔，能够保证果实充分的进入固定捡拾部内，便于对果实进行大量的拾取工作，且固定捡拾部的前端、旋转挑取板18的前端以及地面之间共同形成果实挑取区，优选的，固定捡拾部的前端靠近旋转挑取板18的旋转外径，且两者之间的间隙小于果实的结构，固定捡拾部的前端对果实的运动进行限制，并利用旋转挑取板18对果实进行挑取，在对果实的夹取时，不再受限于旋转挑取板18对果实的容纳结构，进而能够有效的提高对果实的夹取量，提高收集效率，而且利用固定捡拾部和旋转挑取板18共同夹取果实，使得旋转挑取板18的结构无需过分倾斜或者设置类似现有技术中的勺状结构，能够充分减少旋转挑取板18对果实移动的限值，进而使得果实移动至果实出料区时，能够直接脱离旋转挑取板18和固定捡拾部，无需再设置类似现有技术中挡条的结构，便于果实出料；旋转挑取板和固定捡拾部对果实的夹取工作如下：在旋转挑取板18转动的过程中，旋转挑取板18由下至上逐渐靠近固定捡拾部的前端，同时利用其用于挑起果实的部分击打果实，使得果实沿旋转挑取板18转动外径的切线方向移动，由于固定捡拾部的前端靠近地面并形成进料间隔，此时果实的运动方向倾斜朝上，也就是说朝固定捡拾部移动，以利用固定捡拾部的前端对已经发生移动的果实进行运动限制，将果实限制在固定捡拾部的内侧，后续随着旋转挑取板18的转动而移动。

其中，如图7所示，固定拾捡部7的中部与旋转挑取部内相邻的旋转挑取板18之间共同形成若干个用于输送果实的离心腔，固定拾捡部7的后端与果实运输机构9之间设有果实出料区，优选的，果实在离心腔的运动分为两种情况，其中一种为果实在抵触到固定捡拾部的内壁之前，就已经进入果实出料区，另一种为果实在进入果实出料区之前就已经抵触在固定捡拾部的内壁上，并沿固定捡拾部的内壁滑动，进而滑动至果实出料区时，离开固定捡拾部，优选的，果实的运动情况为第二种时，固定捡拾部的内壁整体呈圆弧状结构，或者固定捡拾部整体结构与旋转挑取板18的旋转轨迹相同，且呈圆弧状结构，并靠近所述旋转挑取板18的旋转外径。为便于实现对果实的夹取工作，旋转拾捡部自固定拾捡部7的前端至其后端的方向旋转，旋转拾捡部经过固定拾捡部7的后端后，其前端依次逐渐接近和远离地面，随后逐渐靠近固定捡拾部的前端对果实进行夹取。

为能够及时有效的调节果实的喂入量，如图7和图8所示，固定拾捡部7包括固定部25及位于固定部25前端的地隙调节部26，地隙调节部26沿固定部25的延伸方向可伸缩连接在固定部25上，优选的在固定部25和地隙调节部26之间设有相配合的耳板和滑槽，滑槽沿固定部25的延伸方向进行设置，进而耳板能够沿滑槽滑动，以调节地隙调节部26的延伸长度，当地隙调节部26朝固定部25移动时，地隙调节部26叠放在固定部25的外壁或内壁上，或者采用其他类似耳板和滑槽配合的结构等，在滑动调节的过程中，需保证固定部25和地隙调节部26之间没有间隙，以避免果实从两者之间的间隙处流出。

为能够调节果实的出料角度，如图7所示，果实出料区包括位于固定部25后端的出料部24，出料部24沿固定部25的延伸方向可伸缩连接在固定部25上，优选的在固定部25和出料部24之间设有相配合的耳板和滑槽，滑槽沿固定部25的延伸方向进行设置，进而耳板能够沿滑槽滑动，以调节出料部24的延伸长度，当出料部24朝固定部25移动时，出料部24叠放在固定部25的外壁或内壁上，或者采用其他类似耳板和滑槽配合的结构等，在滑动调节的过程中，需保证固定部25和出料部24之间没有间隙，以避免果实从两者之间的间隙处流出；优选在出料部24的出料端铰接有用于调节出料角度的出料导板19，以保证果实的出料方向，进而根据不同的果实运输机构9控制果实的抛料角度，保证果实的收集效果。

如图7所示，各旋转挑取板18沿周向固定在一转动轴22的外壁上，转动轴22的两端分别转动连接有行走轮6，在行走轮6行进的过程中，转动轴22与行走轮6的转动方向相反，例如采用驱动机构，例如转动轴22的一端伸出行走轮6并连接在驱动机构上，以保证转动轴22与行走轮6之间的相对转动，进而保证旋转挑取板18与固定拾捡部7的配合夹取工作。各行走轮6靠近转动轴22的一侧设有用于防止果实侧向掉落的行走轮6挡板，旋转拾捡部和固定拾捡部7均位于两行走轮6挡板之间，并分别与行走轮6挡板滑动密封连接，进而能够避免果实从两侧的行走轮6流出，影响果实的收集效果。

如图6所示，作为本发明优选的实施方式，转动轴22上沿其轴向间隔设有若干个用于分料的环形板17，各环形板17套接在转动轴22外壁上，其中环形板17的外边缘靠近，进而对果实形成分隔作用，在进料的过程中，一方面环形板17能够将果实分隔呈若个部分，避免果实过于集中容易出现卡料的现象，或者造成对果实的挤压等，另一方面环形板17能够限制果实的移动，避免果实在固定拾捡部7内侧移动的过程中，相互之间产生撞击，进而影响各果实之间的离心运动。

进一步的，如图7所示，旋转挑取板18远离转动轴22的一端设有调整片23，调整片23的底端沿径向可移动连接在旋转挑取板18上，优选的在旋转挑取板18上沿其径向设置有若干个螺栓孔，在调整片23上设有与上述螺栓孔适配的螺栓，通过调节螺栓连接在不同螺栓孔上，以调节调整片23的延伸长度，优选的调整片23的顶端铰接有可调节倾斜角度的摆动片，摆动片朝旋转挑取板18的转动方向倾斜，例如设置销轴连接等铰接方式，并通过设置顶丝等对摆动片的角度进行限制，从而能够实时根据不同的果实，进行对旋转挑取板18长度和角度的调整，更利于对果实的收集。

还提供一种果实收获机，如图1-6所示，果实拾捡装置的前侧设有旋扫机架，旋扫机架上设有卧式旋扫装置5，卧式旋扫装置5包括滚轴14、若干个用于将果实朝旋转拾捡部推送的条形滚刷13，或者其他类似条形滚刷13的柔性条状结构，以对果实进行搂取和扫取，各条形滚刷13周向固定在滚轴14的外壁上，且条形滚刷13的两端朝滚轴14的转动方向倾斜，进而便于对果实朝中间聚拢和集中，保证对果实的收集效果，优选的，果实收获机还设有整机液压升降总成8，当对果实进行拾取时，整机液压升降总成8将果实收获机朝下移动，并贴靠在地面上，当收取完毕时，利用整机液压升降总成8对果实收获机进行提升，方便对其整体移动以改变其工作位置，优选的整机液压升降总成8包括液压缸15和避震弹簧16，当果实收获机工作时，液压缸15推出液压杆并通过避震弹簧16驱动果实收获机下移至地面上。

卧式旋扫装置5的前侧对称设有若干个用于聚拢果实的立式旋扫装置4，优选立式旋扫装置4对向旋转，便于将果实集中。立式旋扫装置4的前侧设有避障机构，避障机构包括避障杆1，避障杆1的一端铰接在旋扫机架上，另一端靠近树干并安装有感应器2，当感应器2感应到树干时，避障杆1朝远离树干的方向摆动，优选的避障杆1固定在旋扫机架上的一端设有电机和弹簧装置，在避障杆1摆动时，电机克服弹簧装置对避障杆1的推动力，驱动避障杆1朝远离树干的方向摆动，在经过树干后，电机停止转动，弹簧装置推动避障杆1朝树干侧摆动。且避障杆1靠近树干一端的底部设有用于朝立式旋扫装置4推扫果实的柔性扫盘3，优选的柔性扫盘3类似圆形扫把状结构，以减少对果实的撞击损伤，且优选立式旋扫机构也采用类似圆形扫把状结构。

进一步的，果实运输机构9位于果实拾捡装置的后侧，优选的果实输送机采用输送带结构，以对果实进行输送，同时在输送带的一侧设有与输送带连通的果实提升输送总成，进而能够方便对果实的提升和收取。且果实运输机构9位于果实出料区的下侧，果实运输机构9的前侧和后侧分别设有两个用于防止果实脱离的挡料板，挡料板分为前侧挡料板20和后侧挡料板21，以保证果实输送至果实运输机构9上后，其限制在前侧挡料板20和后侧挡料板21之间，避免其从果实运输机构9上掉落下来。

还提供一种果实收集方法，包括如下步骤：

S1、第一次果实聚拢：果实收获机整机前行，立式旋扫装置4和柔性扫盘3开启旋转，柔性扫盘3将靠近树干的果实朝立式旋扫装置4之间聚集，立式旋扫装置4将果实聚集并朝后输送；优选的立式旋扫装置4设有若干个，并沿果实收获机前行方向对称设置在两侧，以保证对果实多级旋扫聚集的效果；

S2、第二次果实聚拢：条形滚刷13将立式旋扫装置4聚集的果实聚拢至固定捡拾部的前端与地面之间，优选的条形滚刷13将果实聚拢至其中间位置，避免果实朝两侧分散，以能够保证旋转挑取板18和固定拾捡部7对大量果实的夹取收集；

S3、拾取果实：旋转拾捡部自固定拾捡部7的前端至其后端的方向旋转，旋转挑取板18逐渐靠近固定拾捡部7的底端，并配合固定拾捡部7将果实向上挑起，在旋转挑取板18的带动下，果实在离心腔内开始离心运动，并逐渐向后移动；

S4、抛出果实：果实向后移动至果实出料区，当果实不再受到固定拾捡部7的限制时，经果实出料区脱离离心腔并滑落在果实运输机构9上；

S5、果实输送：利用果实运输机构9将果实进行输送，优选的在果实运输机构9的一侧设有果实提升机构10，在将果实进行水平移动至其一侧后，传输至果实提升机构10上，以方便对果实的收取，后续在果实提升机构10的末端设置容纳袋等结构，直接对果实进行收集，优选的果实提升机构10包括导链12及依靠导链向上或向下传递的存料斗11，从果实运输机构9中传输过来的果实依次收集在各个存料斗11中，进而存料斗11向上传输，并将果实倾倒在容纳袋内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。