一种横跨式采茶车的制作方法

1.本实用新型属于茶叶采摘技术领域，具体涉及一种横跨式采茶车。


背景技术：

2.目前茶叶采摘形式有很多种，最原始的是纯手工采摘，另一种是机械化采摘。目前采茶车械一般分为三种：单人背负手提式、双人抬式和乘用式采茶车。
3.前两种动力系统只供给采摘机构和鲜叶收集机构(通常为长筒布袋)，而采摘位置的确定需要人为控制，由于单次采摘面积大，手持过久产生疲劳；而且机器和布袋的移动只能靠操作人员步行推进，劳动强度大、采茶效率低，同时又使得机器操作人员容易疲劳而不能长时间连续作业。
4.另一种乘用式采茶车相对于前两者机械化作业更强，整机移动由行走装置驱动，而且能够实现采摘位置的确定。但现有乘用式采茶车，采茶作业时占地面积大，需对现有茶园进行加宽各排茶树间距；而且现有乘用式采茶车只能采摘茶叶，无法进行侧枝修剪。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种横跨式采茶车，以解决现有乘用式采茶车占地面积大的技术问题。
6.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种横跨式采茶车，包括车架、设在车架底部的行走装置、设在车架上驱动行走装置动作以使车架行走的动力装置、设在车架上的收割装置、以及设在车架上的通过输料装置与收割装置连接的储料箱，动力装置、收割装置和输料装置均与控制器电连接；车架为龙门式结构，行走装置包括设在车架两侧的两套行走机构，车架能够横跨一排茶树，收割装置设在车架的前端并从该排茶树的上方收割茶叶。
7.使用本实用新型的采茶车，采茶时，车架横跨一排茶树，收割装置从该排茶树的上方收割茶叶，两套行走机构分别位于该排茶树的两侧，使得采茶车作业时占地面积小，两排茶树的间距较小，无需对现有茶园进行加宽各排茶树间距的改造。
8.在本实用新型的一种优选实施方式中，车架上还设有驱动收割装置竖向移动的竖向驱动机构，车架上还设有视觉识别摄像机，摄像机的信号输出端与控制器连接，控制器的高度控制端与竖向驱动机构的使能端电连接。
9.上述技术方案中，视觉识别摄像机进行图像采集来获得茶树的高度，竖向驱动机构驱动收割装置竖向运动，使收割装置的高度可调，使采茶车能够适应不同高度的茶树。
10.在本实用新型的一种优选实施方式中，车架包括位于两侧的竖架和连接两个竖架的横架，横架为可伸缩结构，横架连接有驱动其伸缩的横向驱动机构，车架上设有感应茶树宽度的红外传感器，红外传感器的信号输出端与控制器连接，控制器的宽度控制端与横向驱动机构的使能端电连接。
11.上述技术方案中，红外传感器探测茶树的宽度，横向驱动机构驱动横架伸缩以改
变车架的横跨宽度(车身宽度)，使收割装置的高度可调，使采茶车能够适应不同宽度的茶树。
12.在本实用新型的一种优选实施方式中，动力装置包括外齿轮轴、与外齿轮轴啮合的内齿轮轴、以及驱动外齿轮轴与内齿轮轴之一转动的安装在车架上的行走电机，外齿轮轴套设在内齿轮轴外且两者可相对轴向滑动，外齿轮轴和内齿轮轴均通过传动机构与车架两侧的行走机构分别连接。
13.上述技术方案中，外齿轮轴与内齿轮轴形成伸缩轴结构，在车架宽度发生改变时，外齿轮轴与内齿轮轴轴向滑动且始终处于相互啮合的状态，将行走电机的动力传输给行走机构。
14.在本实用新型的一种优选实施方式中，车架的两侧设有与行走机构对应设置的高度可调节的万向轮。
15.上述技术方案中，当调节车架的宽度时，万向轮辅助改变车体宽度，便于调节两套行走机构之间的距离。
16.在本实用新型的另一种优选实施方式中，储料箱横跨车架设置，储料箱为可伸缩的结构并可随横架伸缩；
17.和/或收割装置的数量为两套，两套收割装置内嵌配合形成可伸缩结构并可随横架伸缩。
18.上述技术方案中，储料箱为伸缩结构，在茶树宽度增大的同时提供了更大的存储空间，而且可保证茶叶在非工作下的静态体积，节约存储空间。两套收割装置组成可伸缩的复切式刀组，横架伸缩改变车体宽度时，复切式刀组伸缩以改变其工作面积。
19.在本实用新型的另一种优选实施方式中，收割装置包括收割壳，收割壳的前端安装有收割刀，收割刀连接有驱动其动作以收割茶叶的收割驱动机构。
20.上述技术方案中，收割刀设在收割壳的前端，采茶车前进时，收割刀收割的茶叶落至收割壳中。
21.在本实用新型的另一种优选实施方式中，收割刀包括具有刀齿的刀片，收割驱动机构包括安装在车架上的收割电机，收割电机通过传动轴与刀片连接并驱动其做往复运动；
22.或者收割刀包括两个剪切配合的刀片，收割电机通过传动轴与收割刀中的一个刀片连接并驱动其做往复运动。
23.上述技术方案中，当收割刀只有一个刀片时，采用类似据刀的方式收割茶叶；当收割刀具有两个剪切配合的刀片时，采用类似剪刀的方式收割茶叶。
24.在本实用新型的另一种优选实施方式中，收割装置还包括与收割壳连通的暂存仓，收割壳中设有能够将收割壳中的茶叶输送至暂存仓中的传送带，暂存仓中的茶叶由输料装置输送至储料箱中。
25.上述技术方案中，通过传送带对收割的茶叶进行初步收集，代替原始设备利用设置在车身前端排列的出风管将茶叶吹送到吸料口的方法，有效缓解噪声污染且极大的保证了茶叶均匀的进入到暂存仓，对下一步输料装置将茶叶输送至储料箱的平稳运行提供前提。
26.在本实用新型的另一种优选实施方式中，车架的左内侧和右内侧均设有侧枝修剪
装置，侧枝修剪装置包括内侧具有开口的集料箱，集料箱的开口处设有侧修刀，侧修刀连接有驱动其动作以修剪侧枝的修枝驱动机构。
27.上述技术方案中，通过设置侧枝修剪装置，在收割茶叶的同时，侧修刀进行侧枝的修剪，美化茶树，实现园艺观赏，实现观赏园艺及茶园的适度规范化，降低人工修剪的劳动力及劳动成本。
28.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
29.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
30.图1是本技术实施例的一种横跨式采茶车的结构示意图一，为便于观察，已省略散热壳。
31.图2是本技术实施例的一种横跨式采茶车的结构示意图二。
32.图3是本技术实施例中的动力装置的结构示意图。
33.图4是本技术实施例中的收割装置的结构示意图。
34.说明书附图中的附图标记包括：竖架1、横架2、吸料软管3、输料泵4、输料直管5、三角履带6、电瓶7、储料箱8、收割电机9、传动轴(传动软轴)10、动力装置11、外壳12、收割装置13、横向驱动机构14、竖向驱动机构15、红外传感器16、摄像机17、散热壳18、挡板19、万向轮20、万向轮驱动件21、集料箱22、侧修刀23、行走电机25、外齿轮轴26、内齿轮轴27、传动机构28、变速箱29、轴承座30、收割壳31、套管311、暂存仓32、暂存仓出料口321、滑轨33、收割刀34、软轴接口35、传送带36、防溢出板37。
具体实施方式
35.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
38.本实用新型提供了一种横跨式采茶车，如图1和图2所示，在本实用新型的一种优选实施方式中，其包括车架、设在车架底部的行走装置、设在车架上驱动行走装置动作以使车架行走的动力装置11、设在车架前端的收割装置13、以及设在车架尾部的通过输料装置
与收割装置13连接的储料箱8，车架外设置有外壳12，车架上部的外壳为散热壳18。动力装置11、收割装置13和输料装置均与控制器电连接，在本实施方式中，控制器设在车架上，或控制器独立于车架设置，远程遥控采茶车工作。采茶车整车使用电瓶7供电，节能的同时避免了传统柴油发电机排放尾气时对生态茶园环境的污染。
39.其中，车架为龙门式结构，车架包括位于两侧的竖架1和连接两个竖架1的横架2。行走装置包括分别设在车架两个竖架1外侧的两套行走机构，每套行走机构均包括一前一后安装在竖架1外侧的两个三角履带6，采茶车共设置四个三角履带6，前方的两个为大三角履带6，后方的两个小三角履带6。
40.如图1所示，输料装置包括与收割装置13的出料口连接的吸料软管3，吸料软管3的出口端连接有输料泵4，优选输料泵4为静音鼓风机，输料泵4与储料箱8之间通过输料直管5连通。
41.采用这样的技术方案，采茶时，车架横跨一排茶树，两套行走机构分别位于该排茶树的两侧，收割装置13从该排茶树的上方收割茶叶，收割的茶叶嫩芽由输料装置输送至车架尾部的储料箱8中。行走机构采用三角履带6，使得该采茶车可用于适应山地丘陵复杂的地形结构。
42.如图2所示，在本实施方式中，储料箱8的底部具有放料口，放料口处设有挡板19，挡板19的一端与储料箱8通过转轴转动连接，挡板19的另一端由电推杆支撑，电推杆与挡板19通过铰链铰接。采茶时，电推杆伸长，挡板19将放料口封闭，需要卸茶叶时，电推杆缩回使挡板19向下倾斜以打开放料口，茶叶沿倾斜的挡板19排出。
43.如图1和图2所示，在另一种优选的实施方式中，车架的竖架上还设有驱动收割装置13竖向移动的竖向驱动机构15。车架的前端还设有视觉识别摄像机17，比如视觉识别摄像机17为cmos传感器摄像机，摄像机17的信号输出端与控制器连接，控制器的高度控制端与竖向驱动机构15的使能端电连接。摄像机17可进行嫩芽识别处理，摄像机17进行图像采集，通过茶叶图像预处理模块获得茶树的高度，摄像机17将茶树的高度信息发送给控制器，控制器根据茶树的高度控制竖向驱动机构15工作，竖向驱动机构15驱动收割装置13竖向运动适应不同高度茶树的茶叶采摘工作，比如采用cn201420579336.3中公开的采用高度传感器检测茶树高度的方法。
44.在本实施方式中，竖向驱动机构15可采用现有技术中的旋转电机 竖向丝杆 丝杆套的结构，或者竖向驱动机构15可以为直线电机，只要是能够实现直线运动的机构均可，本实用新型不作具体限制。为保证收割装置13上下运动的稳定性，在两个竖架1的前端各安装一套竖向驱动机构15。
45.如图1所示，在另一种优选的实施方式中，横架2为可伸缩结构，比如横架2包括多根横向设置的伸缩杆，多根伸缩杆沿采茶车的长度方向间隔设置，横架2的伸缩杆连接有驱动其伸缩的横向驱动机构14。车架上设有感应茶树宽度的红外传感器16，红外传感器16的信号输出端与控制器连接，控制器的宽度控制端与横向驱动机构14的使能端电连接。红外传感器16的发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光，据此判断前方是否有障碍物，根据发射光的强弱判断物体的距离，由此确定茶树的宽度，红外传感器16将茶树的宽度信息发送给控制器，控制器根据茶树的宽度控制横向驱动机构14工作，横向驱动机构14驱动横架2伸缩以适应不同宽度茶树的茶叶采摘工作，比如采用cn201520936387.1中公开
的通过设置光电传感器来改变输送带宽度的方法。
46.在本实施方式中，横向驱动机构14也可采用现有技术中的旋转电机 横向丝杆 丝杆套的结构，或者横向驱动机构14可以为直线电机，只要是能够实现直线运动的机构均可，本实用新型不作具体限制。
47.如图1所示，在另一种优选的实施方式中，储料箱8位于车架尾部且横跨车架设置，储料箱8为可伸缩的结构并可随横架2伸缩，储料箱8由塑料制成，具体储料箱8可采用波纹管的结构实现伸缩，储料箱8的体积随车架宽度动态变化，在茶树宽度增大的同时提供了更大的存储空间。
48.如图3所示，在本实施方式中，动力装置11包括外齿轮轴26、与外齿轮轴26内啮合的内齿轮轴27、以及驱动外齿轮轴26与内齿轮轴27之一转动的安装在车架上的行走电机25，比如行走电机25的输出轴连接有变速箱29，变速箱29的输出轴与外齿轮轴26同轴连接，优选车架的竖架1上还安装有对外齿轮轴26和内齿轮轴27进行支撑的轴承座30，轴承座30内部设有轴承。外齿轮轴26中空设置且其内壁上具有内齿，内齿轮轴27的外壁上具有外齿，外齿轮轴26套设在内齿轮轴27外与之啮合且两者可相对轴向滑动。外齿轮轴26和内齿轮轴27均通过传动机构28与车架两侧的行走机构分别连接，比如传动机构28为现有技术中的皮带传动机构或链轮链条传动机构，传动机构28的输出轴与三角履带6的输入轴连接。
49.两根完全啮合的外齿轮轴26和内齿轮轴27形成柱塞式伸缩轴，外齿轮轴26和内齿轮轴27可轴向滑动，在车架宽度发生改变时，柱塞式伸缩轴伸缩，两根齿轮轴始终处于相互啮合状态。
50.如图2所示，在另一优选的实施方式中，四个三角形履带的内侧各设置有一个高度可调节的万向轮20，共四个万向轮20，每个万向轮20均连接有驱动其竖向运动的万向轮驱动件21，万向轮驱动件21安装在竖架1上，具体万向轮驱动件21可采用现有技术中的电推杆或直线电机，能调节万向轮20的高度即可。
51.需要调整采茶车的横跨宽度时，车架底部的四个万向轮20伸出并着地，使四个三角履带6处于腾空状态，横向驱动机构14驱动横架2伸缩进行采茶车宽度的调整，调整完毕后，万向轮20升起，四个三角履带6着地。
52.如图4所示，在另一种优选的实施方式中，收割装置13的数量为两套，两套收割装置13内嵌配合形成可伸缩结构并可随横架2伸缩。其中，收割装置13包括敞开的收割壳31，收割壳31的前端安装有收割刀34，收割刀34的端部具有软轴接口35，收割刀34的软轴接口35连接有驱动其动作以收割茶叶的收割驱动机构。两个收割壳31嵌套配合且横向滑动连接，两个收割壳31之间设有防溢出板37。两个收割壳31上均具有套管311，两根套管311嵌套配合且横向滑动连接，车架上还设有横向设置的用于导向的滑轨33，套管311与滑轨33卡接配合且可在滑轨33上滑动。两个收割壳31前端的收割刀34一前一后错开设置，使两套收割刀34横向工作面积可随车架宽度而改变。
53.如图1和图4所示，在本实施方式中，收割刀34包括具有刀齿的一个刀片，收割驱动机构包括安装在车架上的收割电机9，收割电机9通过传动轴10与刀片上的软轴接口35连接并驱动刀片做往复运动以收割茶叶。优选两个收割刀34由一个收割电机9驱动，传动轴10为传动软轴，收割电机9安装在车架竖架1的内侧，收割电机9通过两根传动软轴10分别与两套切割刀上的软轴接口35传动连接。比如采用cn201210148526.5中公开的通过电动机驱动软
轴使清洗圆盘往复运动的方法、或者cn201620372045.6和cn88208728中公开的通过软轴使按摩头往复直线运动的方法。
54.在另一实施方式中，收割刀34包括两个剪切配合的刀片，收割电机9通过传动软轴10与收割刀34中的一个刀片连接并驱动其做往复运动，比如收割刀34可采用cn201310150060.7中公开的剪叶刀片组结构。
55.如图4所示，在另一优选的实施方式中，收割装置13还包括与收割壳31连通的位于其后的暂存仓32，收割壳31中设有能够将收割壳31中的茶叶嫩芽输送至暂存仓32中的传送带36，暂存仓出料口321与输料装置的吸料软管3连接。工作时，收割的茶叶嫩芽首先通过传送带36进入暂存仓32，暂存仓32中的茶叶嫩芽由输料装置输送至储料箱8中。
56.如图2所示，在另一优选的实施方式中，车架的左内侧和右内侧均设有侧枝修剪装置，侧枝修剪装置包括内侧具有开口的集料箱22，集料箱22的开口处设有侧修刀23，侧修刀23的结构与收割刀34相同，在此不赘述，侧修刀23连接有驱动其动作以修剪侧枝的修枝驱动机构。优选侧修刀23也由收割电机9驱动，收割电机9为四轴电机，收割电机9的四个输出轴通过四根传动软轴10分别与两个收割刀34和两个侧修刀23传动连接。在收割茶叶的同时，侧修刀23进行侧枝的修剪，实现园艺观赏。
57.在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
58.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。