[实用新型]一种用于果实收获的自适应树冠振动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于果园采收机械技术领域，具体涉及一种用于果实收获的自适应树冠振动装置。

背景技术

现阶段，我国农、林业果实的收获基本上还是依靠人力进行采收，然而果实采收的劳动强度大而且季节性强，不可避免导致劳动力成本增加，特别是板栗、核桃、胡桃、大枣、枸杞等经济类作物以及用于制作果汁类水果的收获，因此果实的机械化采收是提高采收效率并降低作业成本的关键。随着农业机械化技术的不断发展，振动式采收作为果实规模化收获的有效方法已经被国内外学者进行了广泛研究并取得了一些成果。树冠振动和树干振动作为振动式采收的两种主要振动方式，树冠振动相对于树干振动在采收过程中可以不间断作业，因此树冠振动在高效率规模化生产中更有优势。

关于树干振动式采收装置，中国专利CN200820125040.9介绍了一种振动式果树采收机，由振摇装置、液压控制系统、油箱及配重组成，拖拉机动力输出轴PTO传递动力给钳式振动头，再由钳式振动头夹持树干，驱动振动头内置的偏心轮回转机构推摇果树，使果实振落。该设备操作简单，采收速度快，节省劳动力，但结构复杂，制造成本较高，无法实现对较大果树的振动采收。中国专利CN201410577353.8提出了一种自走式机械往复泡核桃收获机，由动力输出机构、配套动力升降机构、往复运动转换装置、导向装置和夹持装置组成，该收获机可在20秒内一次性完成单株胸径320mm以下的泡核桃果实脱落，采收效率较高但机械结构灵活性差，采收作业时需要用夹持装置对树干进行固定，从而这种间断性采收将极大影响果实采收效率。中国专利CN201410349314.2发明了一种自走式振动林果采收及其采收方法，包括行走底盘、采摘机械臂和振动采摘头，该装置中的采摘机械臂在底座上做回转运动，振动采摘头通过回转连杆机构绕立柱做一定角度的摆动以满足对果实的振动采摘需求，然而该装置的机械臂式结构过于复杂，采收过程中还需对采摘头进行定位，一定程度上也限制了采收效率的提高。美国专利US5595054A（1997）介绍了一种机械振动式果实收获机（Mechanical tree shaker for fruit harvesting），包括振动器、可调弹簧、导向系统以及夹持机构等，该装置的振动器通过导向系统与夹持装置相连，安装于导向系统上的可调弹簧在振动器作用下产生变形使得夹持装置夹持树干或者树枝时产生共振，以实现对果实振动采收的目的。

以上专利着重介绍了利用树干振动方式对果树进行振动采收，国内外研究学者对树冠振动采收也做了大量研究，尤其是对柑橘、橄榄、枸杞等小果实进行机械化采收。中国专利CN201621365984.4公开了一种枸杞采摘机振动采收装置，该装置采用拨杆排相反方向振动的技术消除挂果枝条避开振动杆的情况以提高采收效率，并且在垂直方向上所有拨杆可以绕立轴被动转动以减小激振力对枝条的损伤。美国专利US4860529（1989）介绍了一种用于果实收获的机械振动装置（Shaking mechanism for fruit harvesting），包括机架、摇臂、偏心轮机构、钉齿滚筒、棘轮机构和径向分布的柔性杆等，采收作业时，柔性杆在偏心轮机构作用下产生振动，当振动杆插入树冠后击打树冠以实现果实脱落，该装置机械结构简单，可靠性好。欧洲专利EP2617279A1（2012）公开了一种连续性水果收获设备（Fruit harvesting equipment），该设备由振动装置、收集装置、传送装置等组成，振动杆径向布置于振动柱上成纺锤体形状，振动柱与液压驱动的振动机构相连，采收作业时，振动柱上的振动杆插入树冠在振动机构的驱动下实现对树冠的振动，同时振动杆插入树冠的角度能随着树冠形状发生变化，该设备能够非常有效地对浓密的灌木果树进行连续振动采收，特别适用于橄榄的收获。由此可以看出，连续性树冠振动相对于间断性树干振动在提高果实采收效率上优势明显。

目前树冠振动对果树的损伤以及来年收成的影响是制约振动式采收规模化发展与应用推广的主要难题，要突破这一瓶颈，就必须提高振动杆对树冠的适应性以降低对树冠的损伤。因此，很有必要开发一种自适应树冠振动装置在保持较高采收效率的情况下尽可能降低对果树的损伤。

发明内容