一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机

1.本发明涉及槟榔采摘设备技术领域，具体是一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.为了提高槟榔的采摘效率和降低人工劳动力，现有技术不断开始研究自动采摘槟榔的设备，由于槟榔树的树干直径不同，采摘设备会出现攀爬直径太大或者太小的问题，造成采摘设备攀爬时打滑的问题出现，现有技术的采摘设备攀爬直径调节困难，需要更换不同爬升轮来适应不同直径的槟榔树干的爬升。
5.专利号为cn201810492917.6的一种自动槟榔采摘机，包括动力装置、攀爬机构、切割机构和收集装置，动力装置和攀爬机构置于机架下层，切割机构置于机架中层，收集装置置于机架上层。在动力装置的驱动下，攀爬机构沿槟榔树攀爬到位，切割装置将槟榔果枝桠割断，收集装置进行收集。攀爬机构采用斜向方向的上下滚筒依靠重力自然卡于槟榔树干上，再通过动力装置带动滚筒转动实现整机攀爬，切割机构采用曲轴双连杆机构带动切割刀上下往复运动实现槟榔果枝桠切割，收集装置将割断落下的槟榔果枝桠进行收集，实现了槟榔采摘的自动化。本发明能有效提高槟榔采摘效率和质量，可消除传统采摘方式存在的安全隐患，能够满足市场需求，适用于热带槟榔采摘的广泛利用。由于其攀爬机构不能进行攀爬直径的调节，其攀爬直径固定，适用性低。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机，旨在解决上述槟榔采摘装置的攀爬直径调节效率低的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机，包括支座﹑v形调节架﹑上v形滚轮﹑下v形滚轮﹑角度调节机构﹑驱动电机以及弧形架，所述v形调节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形调节架的两端；所述角度调节机构设于所述v形调节架中部；所述驱动电机设于所述支座上，所述驱动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；所述弧形架设于所述支座上，所述弧形架上设有用于向外推出槟榔果的推拨机构和用于槟榔果枝桠切割的环切机构，所述推拨机构通过拉杆与所述环切机构铰接。
8.进一步地，所述角度调节机构包括固定杆﹑通管﹑锁盘﹑弹性锁杆以及预锁紧旋钮，所述v形调节架包括第一支架和第二支架，所述通管设于所述第一支架端部，所述固定杆固定连接于所述第二支架端部，所述通管套于所述固定杆上，以使所述第一支架与所述第二支架铰接；所述预锁紧旋钮螺纹连接于所述固定杆的端部，所述锁盘转动设于所述预锁紧旋钮的一端，所述固定杆上沿轴向设有多边形限位杆，所述锁盘滑动位于所述多边形限位杆上；所述通管端部设有锁孔，所述弹性锁杆设于所述锁盘上，所述弹性锁杆与所述锁孔插接配合。
9.进一步地，所述预锁紧旋钮上转动设有锁紧螺栓，所述固定杆端部设有插孔，所述锁紧螺栓通过转动与所述插孔插接；所述第一支架上铰接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与所述第二支架的端部铰接。
10.进一步地，所述弧形架下端转动设有收果机构；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步进电机；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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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；所述步进电机通过齿轮与所述传动齿轮啮合传动。
15.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。
16.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。
17.相对现有技术，具有以下有益效果：
18.本发明公开了一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机，通过在支座上设置可调节角度
的v形调节架，以便于对转动安装于v形调节架上的上v形滚轮和下v形滚轮通过设于v形调节架上的角度调节机构来调节水平间距，以实现上v形滚轮和下v形滚轮的攀爬直径调节，有效提高采摘机的适用范围。同时，通过在弧形架上设置推拨机构和环切机构，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
19.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。
20.图1为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的攀爬机构示意图；
21.图2为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的示意图；
22.图3为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的a局部放大示意图；
23.图4为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的角度调节机构内部示意图；
24.图5为本技术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；
25.图6为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的b局部放大示意图；
26.图7为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的c局部放大示意图；
27.图8为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的d局部放大示意图；
28.图9为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的收果机构示意图；
29.图10为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的e局部放大示意图；
30.图11为本技术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；
31.图12为本技术一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机的调节组件示意图。
32.附图标记：1-支座；2-v形调节架；3-上v形滚轮；4-下v形滚轮；5-驱动电机；6-第一支架；7-第二支架；8-电动伸缩杆；9-齿轮组；10-弧形架；11-步进电机；12-拉杆；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；71-固定杆；72-通管；73-锁盘；74-弹性锁杆；75-预锁紧旋钮；76-多边形限位杆；81-锁紧螺栓；82-插孔；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
33.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：
34.实施例1：
35.如图1至图3所示，本发明提供了一种可调节攀爬直径的槟榔采摘机，包括支座1﹑v形调节架2﹑上v形滚轮3﹑下v形滚轮4﹑角度调节机构﹑驱动电机5以及弧形架10，v形调节架2
设于支座1的一侧，以便于调节上v形滚轮3和下v形滚轮4转动设于v形调节架2的两端；v形调节架2可进行角度调节，以便于调节上v形滚轮3和下v形滚轮4的攀爬直径，从而使采摘机使用于不同直径的槟榔树干爬行。支座1设有配重块，以使采摘机在重量作用下，上v形滚轮3和下v形滚轮4紧贴槟榔树干进行移动；角度调节机构设于v形调节架2中部；驱动电机5设于支座1上，驱动电机5通过齿轮组9与下v形滚轮4传动连接，上v形滚轮3通过传动带轮与齿轮组9传动连接；弧形架10设于支座1上，弧形架10为两根弧形结构件通过杆连接而成，弧形架10设于支座1上，以跟随支座1进行移动；弧形架10上设有用于向外推出贴于槟榔树上的槟榔果的推拨机构和用于槟榔果枝桠切割的环切机构，以跟随支座1运动至槟榔果枝桠处；推拨机构通过拉杆12与环切机构铰接，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。
36.实施例2：
37.如图4至图11所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，角度调节机构包括固定杆71﹑通管72﹑锁盘73﹑弹性锁杆74以及预锁紧旋钮75，v形调节架2包括第一支架6和第二支架7，通管72设于第一支架6端部圆心处，固定杆71固定连接于第二支架7端部圆心处，通管72套于固定杆71上，以使第一支架6与第二支架7铰接；预锁紧旋钮75螺纹连接于固定杆71的端部，锁盘73转动设于预锁紧旋钮75的一端，固定杆71上沿轴向设有多边形限位杆76，锁盘73滑动位于多边形限位杆76上；通管72端部设有锁孔，弹性锁杆74设于锁盘73上，弹性锁杆74与锁孔插接配合；弹性锁杆74通过弹簧设于锁盘73内，当预锁紧旋钮75向外旋出固定杆71时，通过滑动锁盘73，可使滑动锁盘73沿多边形限位杆76移动来拉动弹性锁杆74脱离锁孔，以放开固定杆71和通管72的转动自由度，即第二支架7端部可绕第一支架6端部进行转动，以调节v形调节架2的夹角，从而实现上v形滚轮3与下v形滚轮4的攀爬直径调节。
38.具体地，齿轮组9包括第一齿轮和第二齿轮，步进电机11通过齿轮与第一齿轮传动连接；第一齿轮与下v形滚轮4同轴连接，第二齿轮与第一齿轮啮合传动，传动带轮为两个，其中一个传动带轮与第二齿轮同轴连接，并转动设于通管72上，另一个传动带轮与上v形滚轮3同轴连接，两个传动带轮通过皮带连接；进一步地，还可以通过使用传动链轮来取代传动带轮，以使上v形滚轮3和下v形滚轮4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。
39.具体地，预锁紧旋钮75上转动设有锁紧螺栓81，固定杆71端部设有插孔82，锁紧螺栓81通过转动与插孔82插接，以通过锁紧螺栓81和插孔82的配合来实现预锁紧旋钮75与固定杆71转动锁紧，以防止上v形滚轮3在转动过程中带动锁盘73推动预锁紧旋钮75转动，从而造成第一支架6和第二支架7铰接处的锁紧自由度放开。
40.具体地，第一支架6上铰接有电动伸缩杆8，电动伸缩杆8的输出端与第二支架7的端部铰接，通过电动伸缩杆8来控制调节v形调节架2的夹角，以实现调节上v形滚轮3和下v形滚轮4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8的伸缩运动来适配向上直径不断变小的槟榔树干。当采摘设备攀爬树龄较老的槟榔树干，且槟榔树干从小至上直径不断减小时，可拆下锁盘73，由于固定杆71上的多边形限位杆76的端部正好位于通管72的端部，拆下锁盘73不会使第一支架6和第二支架7产生脱离，此时，可通过电动伸缩杆8来控制v形调节架2的角度调节，以实现上v形滚轮3和下v形滚轮4爬升过程中的间距不断变化。
41.实施例3：
42.如图4至图11所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，弧形架10下端转动设有收果机构；弧形架10上还设有用于驱动推拨机构转动推拨槟榔的步进电机11；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。
43.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。
44.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。
45.实施例4：
46.如图6至图9所示，结合实施例3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。
47.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；步进电
机11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。
48.实施例5：
49.如图12所示，结合实施例4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。
50.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。
51.实施例6：
52.如图9所示，结合实施例5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。
53.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。
54.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。