本發(fā)明涉及一種林業(yè)機(jī)械，尤其涉及一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置。

背景技術(shù)：

我國大部分地區(qū)都分布著經(jīng)濟(jì)林，其中經(jīng)濟(jì)林果實(shí)呈現(xiàn)多樣性，主要有漿果、核果和堅(jiān)果三個(gè)類型，而枸杞果實(shí)屬漿果類型，每年經(jīng)濟(jì)林果實(shí)成熟時(shí)，果實(shí)采摘與收集耗時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于枸杞果實(shí)季節(jié)性采收特點(diǎn)，需集中大量勞動(dòng)力，以至于出現(xiàn)用工荒，另外，每年用工的成本費(fèi)用逐年上漲，致使部分果實(shí)無法被采收和利用，如何更合理、更有效提高利用率，解決的有效途徑之一便是機(jī)械化采收，也是目前解決我國經(jīng)濟(jì)林果實(shí)果品開發(fā)利用的“瓶頸”的有效方法之一。

枸杞，多年生落葉灌木，分枝較多，高1到2米，枝條細(xì)弱、棘刺多。果實(shí)成熟時(shí)一般在7-10月，漿果成卵形或長橢圓狀卵形，果長5-22mm，果徑5-10mm。成熟后呈鮮紅色。果柄長度在15-20mm之間，果實(shí)排序生長在枝條上，人工采摘果實(shí)不易，掛果期一般為25-40天。果實(shí)進(jìn)入盛產(chǎn)期，畝產(chǎn)為600--800kg之間。以1株枸杞樹為例，在枸杞樹一枝結(jié)實(shí)枝條上，同時(shí)有花、葉、綠果、半成熟果和成熟果。采摘時(shí)只要求將成熟果采摘下來，而花、葉和綠果及半成熟的果仍要求完好無損地保留在枝條上。采摘下來的成熟的紅果還不能有碰傷，不得將果實(shí)中的果汁擠壓流出，否則果實(shí)晾曬干后，將變黑，品相上不去，影響果實(shí)銷售。枸杞果實(shí)采摘與收集的要求果實(shí)破損率≤5％，果實(shí)采盡率≥90％。我國種植枸杞歷史悠久，形成了內(nèi)蒙古烏拉特前旗、寧夏中衛(wèi)、青海海西、甘肅張掖等多個(gè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)。

枸杞藥用價(jià)值較高，但采摘極為不易。枸杞果皮薄，外力作用下果體極易受傷。一棵枸杞樹的枝條數(shù)一般在250到300之間，一個(gè)枝條有40至60個(gè)果實(shí)，在成熟季節(jié)，一顆枸杞樹需要采摘的果實(shí)達(dá)5萬-10萬個(gè)。多年來，枸杞采摘一直依靠人工，人工采摘的方式是直接將枸杞從樹上一顆顆摘下來，如果采摘不及時(shí)，枸杞會(huì)腐爛在樹上，影響下一批果實(shí)的品質(zhì)。在枸杞成熟的6到8月，每隔七天就要采摘一次，需要大量的勞動(dòng)力，增加了果農(nóng)的成本。大面積種植枸杞，在每年7月中旬-9月中旬枸杞果實(shí)進(jìn)入成熟盛產(chǎn)期，在此期間枸杞成熟果實(shí)的采摘與收集將使用大量季節(jié)性用工，否則枸杞成熟果實(shí)將無法按時(shí)完成林藝要求采摘與收集。因此，一種攜帶方便、采摘快捷高效的采摘機(jī)就顯得尤為必要。

中國專利公開號(hào)CN104255192A，公開了一種枸杞采摘機(jī)，包括充電電瓶、背包、導(dǎo)線、調(diào)速開關(guān)、控制手柄、掛耳、磁鐵片、下?lián)醢?、收集殼、?dǎo)槽、滾輪軸、硅膠輥輪、硅膠葉片、齒輪箱、調(diào)速電機(jī)，其特征在于：所述的充電電瓶設(shè)置在背包內(nèi)；所述的收集殼頂面設(shè)置導(dǎo)槽，沿導(dǎo)槽縱向設(shè)置滾輪軸，收集殼一側(cè)設(shè)置齒輪箱，所述的控制手柄居中設(shè)置在齒輪箱外側(cè)面，調(diào)速電機(jī)設(shè)置在控制手柄內(nèi)，調(diào)速開關(guān)設(shè)置在控制手柄外端部；所述的充電電瓶通過導(dǎo)線調(diào)速電機(jī)連接，控制手柄內(nèi)的調(diào)速電機(jī)與調(diào)速開關(guān)控制端連接，調(diào)速電機(jī)與齒輪箱的主動(dòng)齒輪連接，齒輪箱的主動(dòng)齒輪分別與2個(gè)被動(dòng)齒輪嚙合，2個(gè)被動(dòng)齒輪分別與2個(gè)滾輪軸外端部連接。該專利申請的技術(shù)方案所產(chǎn)生的問題是：1、兩個(gè)硅膠輥輪的葉片為平咬，且葉片設(shè)置間距密集，容易造成漿果表皮的傷害，且采摘下的果實(shí)中帶有較多的樹葉和未成熟的果實(shí)，影響果實(shí)質(zhì)量；2、收集殼為方形，不利于整機(jī)的手持；3、收集殼的閉合受磁鐵片及掛耳控制，有可能會(huì)造成收集殼下方的下?lián)醢逭`開，導(dǎo)致漿果散落。

本專利發(fā)明人經(jīng)過長期的摸索和實(shí)踐，不斷探索與改進(jìn)，研究發(fā)明出了一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置，該裝置通過改進(jìn)和優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，使采摘機(jī)在工作時(shí)既不會(huì)損傷成熟果，也不會(huì)將未熟果采摘下來影響產(chǎn)量，更加適應(yīng)枸杞的采摘，有效提高了采摘效率，降低了人工成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的目的在于提供一種能夠快速便捷高效采摘枸杞的裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置，由電池組10、采摘工作組件20、殼體30、電機(jī)40、手柄50、導(dǎo)線60組成，所述的電池組10通過導(dǎo)線60與手柄50上的開關(guān)51連接，其特征在于：所述的采摘工作組件20由軸承21、一根旋轉(zhuǎn)軸22、兩片柔性撥片23組成，所述的殼體30由密封軸承端蓋31、采摘工作區(qū)32、果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33、開口槽34、采摘接觸面35、抽板36組成；

所述的旋轉(zhuǎn)軸22上均勻分布2條弧線槽，弧線槽從旋轉(zhuǎn)軸22的一端開始旋轉(zhuǎn)180度至旋轉(zhuǎn)軸22的另一端，每條弧線槽內(nèi)分別固定一片柔性撥片23；

所述的柔性撥片23的上端為鋸齒狀；

所述的殼體30為一體成型，殼體30的上半部為采摘工作區(qū)32，下半部為果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33；其中，采摘工作區(qū)32的斜上端設(shè)置一個(gè)開口槽34，果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33下方通過抽板36控制打開、關(guān)閉；所述的采摘接觸面35為一凹槽；電機(jī)40外部安裝有電機(jī)防護(hù)罩。

本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置以電池組為動(dòng)力源，其結(jié)構(gòu)為直流電導(dǎo)線連接直流電池組到直流無刷電機(jī)，通過直流電源控制開關(guān)的開啟與關(guān)閉，控制采摘工作組件對(duì)枸杞成熟果實(shí)的采摘與收集工作。操作者按以下工作流程進(jìn)行采摘工作：在一株枸杞樹旁，操作者左手提起一枝長有枸杞成熟果實(shí)的枝條，輕輕抖動(dòng)幾下枝條，讓枸杞成熟果實(shí)按序向下自然下垂。同時(shí)，操作者右手握緊采摘把手，按下直流電源開關(guān)，啟動(dòng)直流無刷電機(jī)工作，帶動(dòng)采摘工作組件繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(此時(shí)參照物方向?yàn)檎麢C(jī)對(duì)著枸杞枝條，從后往前看)。當(dāng)枸杞成熟果實(shí)落入殼體斜上端開口槽時(shí)，由直流無刷電機(jī)作動(dòng)力，帶動(dòng)采摘工作組件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，柔性撥片、采摘工作區(qū)的開口槽、采摘接觸面共同作用，形成將成熟枸杞果摘下的力，枸杞即會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)的柔性撥片被采摘下來，同時(shí)操作者觀察左手枝條上的成熟果實(shí)采摘情況隨時(shí)右手聯(lián)動(dòng)將整機(jī)向前或向后直線運(yùn)動(dòng)，協(xié)同復(fù)合運(yùn)動(dòng)完成枸杞成熟果實(shí)的采摘與收集。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是總體結(jié)構(gòu)布局合理、其功能結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工作狀態(tài)穩(wěn)定。該發(fā)明使用單軸旋轉(zhuǎn)，通過利用柔性撥片與殼體上采摘工作區(qū)的接觸面配合，既能通過柔性撥片的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生將枸杞采摘的力，同時(shí)又能形成較大的空間，不會(huì)對(duì)枸杞產(chǎn)生損害。同時(shí)，在采摘工作區(qū)的斜上方設(shè)置的開口槽既有利于操作者實(shí)際應(yīng)用，也使枸杞在進(jìn)入采摘工作區(qū)后有一個(gè)相對(duì)較大的運(yùn)動(dòng)空間，保證了枸杞果皮的完整性，有效降低了破果率。殼體果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)的下方通過抽板實(shí)現(xiàn)了果實(shí)收集區(qū)域的開啟和關(guān)閉的人工控制。因此，本發(fā)明的設(shè)計(jì)適合我國不同地域經(jīng)濟(jì)林范疇的三個(gè)不同種類的≤18mm的枸杞漿果、光皮樹核果和山杏堅(jiān)果的經(jīng)濟(jì)林果實(shí)采摘與收集。既不會(huì)誤采未成熟的果實(shí)及樹葉，還能保證對(duì)成熟果實(shí)的采摘率，不會(huì)對(duì)成熟果實(shí)造成傷害，同時(shí)更便于操作者使用，大大提高了采摘效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的殼體示意圖。

圖4為本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的采摘工作組件示意圖。

圖5為本發(fā)明一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的旋轉(zhuǎn)軸示意圖。

其中，10：電池組；11：背帶；20：采摘工作組件；21：軸承；22：旋轉(zhuǎn)軸；23：柔性撥片；30：殼體；31：密封軸承端蓋；32：采摘工作區(qū)；33：果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)；34：開口槽；35：采摘接觸面；36：抽板；40：電機(jī)；41：電機(jī)防護(hù)罩；50：手柄；51：開關(guān)；60：導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式

以下用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，將有助于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)，效果有更進(jìn)一步的了解，實(shí)施例不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求來決定。

實(shí)施例一

圖1、圖2所示為一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2所示，一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置由電池組10、采摘工作組件20、殼體30、電機(jī)40、手柄50、導(dǎo)線60組成。其中，電池組10上方固定有背帶11，便于操作者攜帶電池組10；采摘工作組件20由軸承21、旋轉(zhuǎn)軸22、柔性撥片23組成；殼體30由密封軸承端蓋31、采摘工作區(qū)32、果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33組成，在采摘工作區(qū)32的斜上方設(shè)置有開口槽34、采摘接觸面35，果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33的下方設(shè)置有抽板36，便于人工控制果實(shí)的取出；電機(jī)40外部設(shè)置有電機(jī)保護(hù)罩41進(jìn)行保護(hù)；手柄50上設(shè)置有開關(guān)51，開關(guān)51通過導(dǎo)線60與電池組10相連接。

本發(fā)明利用電池組10提供動(dòng)力源，電池組10可為直流電池組，其直流電輸出端和導(dǎo)線60的一端用航空接頭連接，導(dǎo)線60另一端與開關(guān)51、電機(jī)40連接，通過啟動(dòng)和關(guān)閉開關(guān)51，從而控制電機(jī)40旋轉(zhuǎn)工作。

所述的殼體30是整機(jī)的骨架結(jié)構(gòu)，可采用輕質(zhì)材料如化學(xué)材料、薄鋁、薄不銹鋼通過模具一次性成型；殼體30的上半部分為采摘工作區(qū)32，下半部分為果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33。在殼體30的采摘工作區(qū)32的左側(cè)端有密封軸承端蓋31與左側(cè)壁連接固定，密封軸承端蓋31外圈內(nèi)面與殼體30左側(cè)壁的內(nèi)壁面緊密接觸，軸承外套在殼體30左側(cè)壁外側(cè)用卡箍鎖緊。軸承21安裝在密封軸承端蓋31內(nèi)。所述的采摘工作組件20一端聯(lián)接軸承21，另一端與電機(jī)40的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸聯(lián)接。電機(jī)40用2個(gè)M4螺桿螺母與殼體30的右側(cè)壁聯(lián)接固定。殼體30右側(cè)壁聯(lián)接有手柄50、電機(jī)40和電機(jī)防護(hù)罩41，在手柄50上安裝開關(guān)51，導(dǎo)線60從手柄50內(nèi)孔穿出與電池組10航空接頭連接。所述的采摘工作組件20安裝在殼體30上半部分的采摘工作區(qū)32內(nèi)。采摘工作組件20的旋轉(zhuǎn)軸22的一端安裝在軸承21內(nèi)圈內(nèi)，另一端的內(nèi)孔與電機(jī)40傳動(dòng)輸出軸聯(lián)接。

圖3所示為一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的殼體示意圖。如圖3所示，殼體30上方的采摘工作區(qū)32的斜上端留有開口槽34，使采摘的成熟果實(shí)的枝條能夠順利的進(jìn)入和退出，并使成熟的果實(shí)順利地落入殼體30的開口槽34內(nèi)。殼體30的下半部分為果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33，用于將采摘后的成熟果實(shí)暫時(shí)存儲(chǔ)在此空間內(nèi)；果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33的底部有一可活動(dòng)的抽板36，當(dāng)采摘后的成熟果實(shí)收集到果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)33且在果實(shí)接近采摘工作組件柔性撥片時(shí)，將底部抽板36抽出，將采摘后的成熟果實(shí)倒入集中的收集箱。

圖4所示為一種枸杞果實(shí)采摘與收集裝置的采摘工作組件示意圖，圖5所示為一種枸杞采摘機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸示意圖。如圖4、圖5所示，采摘工作組件20的旋轉(zhuǎn)軸22中部均勻分布2條弧線槽，弧線槽從旋轉(zhuǎn)軸22的一端開始旋轉(zhuǎn)180度至旋轉(zhuǎn)軸22的另一端，每條弧線槽內(nèi)分別固定一片柔性撥片23；每個(gè)柔性撥片23的上端均勻分布等分齒型。兩片柔性撥片23之間的距離大于殼體上端開口槽的開口寬度，能夠使成熟的枸杞果實(shí)順利落入采摘工作組件中兩柔性撥片23之間。柔性撥片23材料不受季節(jié)變化，能夠保持其柔韌度和硬度。

操作者按以下工作流程進(jìn)行采摘工作：在一株枸杞樹旁，操作者左手提起一枝長有枸杞成熟果實(shí)的枝條，輕輕抖動(dòng)幾下枝條，讓枸杞成熟果實(shí)按序向下自然下垂。同時(shí)，操作者右手握緊采摘把手，按下直流電源開關(guān)，啟動(dòng)直流無刷電機(jī)工作，帶動(dòng)采摘工作組件繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(此時(shí)參照物方向?yàn)檎麢C(jī)對(duì)著枸杞枝條，從后往前看)。當(dāng)枸杞成熟果實(shí)落入殼體斜上端開口槽時(shí)，由直流無刷電機(jī)作動(dòng)力，帶動(dòng)采摘工作組件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，柔性撥片、采摘工作區(qū)的開口槽、采摘接觸面共同作用，形成將成熟枸杞果摘下的力，枸杞即會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)的柔性撥片被采摘下來，同時(shí)操作者觀察左手枝條上的成熟果實(shí)采摘情況隨時(shí)右手聯(lián)動(dòng)將整機(jī)向前或向后直線運(yùn)動(dòng)，協(xié)同復(fù)合運(yùn)動(dòng)完成枸杞成熟果實(shí)的采摘與收集，成熟果實(shí)破損率≤5％，成熟果實(shí)采盡率≥90％。

進(jìn)一步說明：本發(fā)明由12V-24V直流電池組為動(dòng)力來源，先將導(dǎo)線的一端與直流電池組輸出導(dǎo)線用航空接頭連接，檢查各部件連接情況有無松動(dòng)異樣。操作者將直流電池組利用電池組背帶斜跨在左肩，電池組在人體右腰部間位置，電池組重量僅為0.9kg。啟動(dòng)直流電源控制開關(guān)，使機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察有無異動(dòng)，在整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常情況下，左手拿起被采摘成熟枸杞果實(shí)枝條，將被采摘成熟枸杞果實(shí)按序向下自然下垂。右手緊握整機(jī)采摘手柄，當(dāng)成熟的枸杞果實(shí)在重力作用下下垂自然落入殼體上端的開口槽時(shí)，在采摘工作組件、直流無刷電機(jī)和殼體上端開口槽、殼體內(nèi)壁采摘接觸面共同作用下，操作者左右手相互協(xié)調(diào)動(dòng)作，完成枸杞成熟果實(shí)的采摘與收集。接下來周而復(fù)始，完成采摘與收集一株枸杞樹后，再移動(dòng)到另一株枸杞樹下，當(dāng)采摘后的成熟果實(shí)收集到殼體下半部分果實(shí)儲(chǔ)存區(qū)且其接近采摘工作組件柔性撥片時(shí)，將殼體底部抽板抽出，將采摘到的成熟果實(shí)倒入集中的收集箱。本發(fā)明整機(jī)重量小于1.0kg，人、機(jī)操作疲勞程度在可控范圍內(nèi)，是理想的枸杞成熟果實(shí)采摘與收集機(jī)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)適合我國不同地域經(jīng)濟(jì)林范疇的三個(gè)不同種類的≤18mm的枸杞漿果、光皮樹核果和山杏堅(jiān)果的經(jīng)濟(jì)林果實(shí)采摘與收集。既不會(huì)誤采未成熟的果實(shí)及樹葉，還能保證對(duì)成熟果實(shí)的采摘率，不會(huì)對(duì)成熟果實(shí)造成傷害，同時(shí)更便于操作者使用，大大提高了采摘效率。

本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。