一种基于弹力作用的苹果振动接收装置的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种基于弹力作用的苹果振动接收装置。

背景技术：

苹果收获作业是果园生产全过程中最重要的环节，果树收获劳动强度大，用工量多。传统的人工收获方法，每公顷需几百个工时，占果园生产过程中用工量的35％～45％，故果园收获机械化一直是国内外研究工作的重点。而且随着全球人口的不断老龄化，许多国家和地区出现严重的劳动力短缺的问题，使苹果采摘劳动力成本不断增加。为了降低成本，提高采摘效率，苹果的机械化采摘成为亟待解决的问题。

随着我国特色林果业的发展，林果的种植面积和种植规模不断扩大，而且所种植的林果产量也随着林果品种的改进而不断增加，单纯地依靠人工采收的方式不能满足这些特色林果的生产和收获的需要，我国急需发明出一套苹果机械化采摘装置，以解决我国苹果人工采摘效率低、劳动强度大、采摘成本高等问题。在过去的几年中，苹果机械化采摘基本上采用振动收获的形式，然而振动机械化收获面临的最大的难题是设计一部能减少苹果损伤而且能与振动装置相配套的接收装置，由于振动掉落下来的苹果容易产生相互碰撞或是与地面与接收装置碰撞，所以非常容易造成苹果表面出现损伤，从而不能在冷库中长时间地保存，只能大量地送去榨汁厂等副产品加工场所，而不能进入超市、餐厅等鲜食市场。本申请的装置可以有效地减少苹果掉落过程的碰撞损伤，对实现鲜食苹果的机械化采摘非常有实际意义，而且能推动苹果振动收获机械的普及，具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种可以有效地减少苹果掉落过程的碰撞损伤的基于弹力作用的苹果振动接收装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于弹力作用的苹果振动接收装置，包括箱体11、接收单元和运输单元；

运输单元包括齿轮轴组、螺旋叶片9、正转电机121和反转电机122；

齿轮轴组包括交替布置的正转齿轮轴101和反转齿轮轴102，其通过固定在箱体11纵向两侧的轴承孔15中的轴承8支撑，正转齿轮轴101和反转齿轮轴102的一端伸出箱体11外部，正转齿轮轴101上安装有正转齿轮61，反转齿轮轴102上安装反转齿轮62；

正转电机121和反转电机122的输出端分别设置有电机齿轮；

正转链条71套设在正转电机121的电机齿轮和正转齿轮61上；

反转链条72套设在反转电机122的电机齿轮和反转齿轮62上；

在正转电机121和反转电机122的带动下，正转齿轮轴101和反转齿轮轴102相向转动；

齿轮轴组的一侧上固定安装有螺旋叶片9，其中，箱体11中固设有螺旋叶片9的齿轮轴组的区域构成苹果输送区，未固设有螺旋叶片9的齿轮轴组的区域构成苹果储存区；

正转齿轮轴101和反转齿轮轴102上的螺旋叶片9的螺旋方向相反，并且对称分布，使得相邻螺旋叶片9形成的凹槽能沿苹果输送区向苹果储存区方向运动；

在苹果输送区上方设置有接收单元，接收单元包括圆柱插孔13、弹性缓冲板组合17和滚轮3；

两根圆柱插孔13横向布置在箱体11上，两根圆柱插孔13的相对侧布置有开口；

弹性缓冲板组合17包括弹性缓冲板1和圆柱体2，弹性缓冲板1包括固定端和自由端，多块弹性缓冲板1的固定端固定在圆柱体2的轴向外表面上，多块弹性缓冲板1沿圆柱体2的径向布置；

一对弹性缓冲板组合17通过圆柱体2分别插入圆柱插孔13，弹性缓冲板组合17穿过圆柱插孔13上的开口左右对称布置，当基于弹力作用的苹果振动接收装置水平放置且处于未工作状态时，弹性缓冲板组合17上的同层弹性缓冲板1的自由端相互接触，并且最上层的弹性缓冲板1的上表面处于同一水平面上；

在弹性缓冲板组合17的下方，两根滚轴4横向平行地固定在箱体11上的两个滚轴槽孔14中，滚轮3安装在滚轴4上。

正转齿轮轴101、反转齿轮轴102和螺旋叶片9上包覆有防撞层。

正转齿轮轴101、反转齿轮轴102和螺旋叶片9上的防撞层为聚苯乙烯泡沫材料。

最上层的弹性缓冲板1的长度为300～400mm，而且各块弹性缓冲板1的宽度相同，其宽度范围为80～100mm。

滚轴槽孔14沿箱体11的纵向具有一定长度。

滚轮3的中心与滚轴4的轴心同轴，滚轮3之间的间隙范围为60～100mm。

相邻正转齿轮轴101和反转齿轮轴102之间的距离为60～70mm。

螺旋叶片9的轴心与正转齿轮轴101和反转齿轮轴102的轴心同轴。

正转电机121和反转电机122分别布置在与箱体11固接的电机托板16上。

每块弹性缓冲板1之间以25°的间隔沿圆柱体2的径向布置。

本发明的有益效果在于：

(1)接收装置工作时可以直接放置在苹果下面，对掉落的苹果可以立即收集；

(2)多层弹性缓冲板可以对掉落的苹果进行充分的减速；

(3)本接收装置的许多结构都是日常生活中常用的，结构比较简单、生产成本较低；

(4)与一般的接收装置相比功能全面，该接收装置可以同时实现对苹果的减速、导向和输送三个功能。本发明应用于苹果收获上，有利于降低损伤率和苹果振动收获技术的推广应用。

附图说明

图1为本发明的基于弹力作用的苹果振动接收装置立体结构示意图；

图2为本发明的基于弹力作用的苹果振动接收装置的箱体立体图；

图3为本发明的基于弹力作用的苹果振动接收装置的剖视主视图；

图4为本发明的基于弹力作用的苹果振动接收装置的俯视图；

图5为本发明的基于弹力作用的苹果振动接收装置未完全装配俯视图；

图6为本发明的弹性缓冲板组合的立体结构图。

附图标记：

1弹性缓冲板 2圆柱体 3滚轮

4滚轴 5螺母 61正转齿轮

62反转齿轮 71正转链条 72反转链条

8轴承 9螺旋叶片 101正转齿轮轴

102反转齿轮轴 11箱体 121正转电机

122反转电机 13圆柱插孔 14滚轴槽孔

15轴承孔 16电机托板 17弹性缓冲板组合

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明主要针对现代果园的篱壁树形的振动采摘器设计的。

如图1～图6所示，一种基于弹力作用的苹果振动接收装置，包括箱体11、接收单元和运输单元。

运输单元包括齿轮轴组、螺旋叶片9、正转电机121和反转电机122。

齿轮轴组包括交替布置的正转齿轮轴101和反转齿轮轴102，其通过固定在箱体11纵向两侧的轴承孔15中的轴承8支撑。正转齿轮轴101和反转齿轮轴102的一端伸出箱体11外部，正转齿轮轴101上安装有正转齿轮61，反转齿轮轴102上安装有反转齿轮62。

正转电机121和反转电机122分别布置在与箱体11固接的电机托板16上。正转电机121和反转电机122的输出端分别设置有电机齿轮。

正转链条71套设在正转电机121的电机齿轮和正转齿轮61上。

反转链条72套设在反转电机122的电机齿轮和反转齿轮62上。

在正转电机121和反转电机122的带动下，正转齿轮轴101和反转齿轮轴102相向转动。

齿轮轴组的一侧上固定安装有螺旋叶片9，其中，箱体11中固设有螺旋叶片9的齿轮轴组的区域构成苹果输送区，未固设有螺旋叶片9的齿轮轴组的区域构成苹果储存区。

正转齿轮轴101和反转齿轮轴102上的螺旋叶片9的螺旋方向相反，并且对称分布，使得相邻螺旋叶片9形成的凹槽能沿苹果输送区向苹果储存区方向运动，从而使得苹果输送到箱体11的苹果储存区。

螺旋叶片9的轴心与正转齿轮轴101和反转齿轮轴102的轴心同轴。

优选地，相邻正转齿轮轴101和反转齿轮轴102之间的距离为60～70mm。

优选地，正转齿轮轴101、反转齿轮轴102和螺旋叶片9上包覆有防撞层。

优选地，正转齿轮轴101、反转齿轮轴102和螺旋叶片9上包覆的防撞层为聚苯乙烯泡沫材料。

在苹果输送区上方设置有接收单元，接收单元包括圆柱插孔13、弹性缓冲板组合17和滚轮3。

两根圆柱插孔13横向布置在箱体11上，两根圆柱插孔13的相对侧布置有开口。

如图6所示，弹性缓冲板组合17包括弹性缓冲板1和圆柱体2，弹性缓冲板1包括固定端和自由端，多块弹性缓冲板1的固定端固定在圆柱体2的轴向外表面上，多块弹性缓冲板1沿圆柱体2的径向布置。优选地，每块弹性缓冲板1之间以25°的间隔沿圆柱体2的径向布置，优选地，最上层的弹性缓冲板1的长度为300～400mm。各块弹性缓冲板1的宽度相同，优选地，其宽度范围为80～100mm。圆柱体2的长度大于弹性缓冲板1的宽度，优选地，圆柱体2的两端比弹性缓冲板1的两端长4mm。

一对弹性缓冲板组合17通过圆柱体2分别插入圆柱插孔13，弹性缓冲板组合17穿过圆柱插孔13上的开口左右对称布置。当基于弹力作用的苹果振动接收装置水平放置且处于未工作状态时，弹性缓冲板组合17上的同层弹性缓冲板1的自由端相互接触，并且最上层的弹性缓冲板1的上表面处于同一水平面上。

如图3～图5所示，在弹性缓冲板组合17的下方，两根滚轴4分别通过螺母5横向平行地固定在箱体11上的两个滚轴槽孔14中，滚轮3安装在滚轴4上。

滚轴槽孔14沿箱体11的纵向具有一定长度，因此，两根滚轴4之间的距离可以通过调节滚轴4在滚轴槽孔14中的位置来调节。

滚轮3的中心与滚轴4的轴心同轴，滚轮3之间的间隙要根据苹果的大小具体调节，间隙的范围为60～100mm，滚轮3用于将通过弹性缓冲板组合17的苹果进行依序导向进而落入运输单元。

工作过程：

本发明作业时，苹果振动接收装置距离苹果的高度可以通过调节机架的高度而改变。

当苹果被振动掉落时，首先接触到弹性缓冲板组合17，使其下落的速度降低，然后多个苹果通过滚轮3依次下落，依次下落的苹果落入相邻螺旋叶片9形成的凹槽中。通过正转电机121和反转电机122带动正转链条71和反转链条72进而带动螺旋叶片9旋转，由于相邻螺旋叶片9的旋转方向相反，使形成的凹槽能沿朝向苹果储存区的方向运动，进而使苹果输送到箱体11的苹果储存区，最后将苹果收集。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排出在本发明的保护范围之外。