一种主动喂入式花椒采摘装置的制作方法

本发明涉及花椒采摘装备，特别是一种主动喂入式花椒采摘装置。

背景技术：

1、花椒果簇绕枝条各方向均有分布，且不规律，枝干伴生锋利尖刺且怕伤枝。长期以来人工采摘是花椒采收的主要方法，然而，人工采摘效率低、耗时长、棘刺容易伤人、劳动强度大、人工成本高，大大影响了农民的经济效益。现有的采收机械，主要依靠人手持采摘机具找到花椒果柄具体位置进行采摘，存在采摘率低等问题。传统的人工采收方式已不能满足花椒产业发展的需要，高效的花椒采摘机械需求迫切。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种主动喂入式花椒采摘装置，以解决花椒采摘效率低、易伤手、劳动强度大等问题。本发明设计了一种主动喂入式花椒采摘装置，采用电机驱动，利用采摘系统的主动喂入装置和切割装置共同作用将花椒快速、主动喂入并切割分离，再利用采摘系统的差速梳齿脱粒装置将切割分离后的花椒脱粒，并将其带入后部收集通道；采摘过程单手操作，无需精准定位寻找花椒果柄根部，有效的缩短了采摘时间，提高了采摘效率，降低了劳动强度，避免了伤手等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种主动喂入式花椒采摘装置，包括壳体、采摘系统、上固定板；上固定板连接在壳体上部的连接面；采摘系统包含切割装置、主动喂入装置、驱动机构；所述主动喂入装置位于壳体内部的前端，包含螺旋喂入机构；螺旋喂入机构包含一对转速相等、方向相反、轴线平行的螺旋辊子，两个螺旋辊子的上部分别与上固定板连接，下部分别连接并穿过壳体的分隔板与下部的驱动机构连接；螺旋辊子b的辊体外表面有右手螺旋方向的螺旋结构，螺旋辊子a螺旋结构旋向为左手螺旋；螺旋辊子a旋转方向从上往下看为顺时针；所述切割装置位于壳体的前部靠下端且位于主动喂入装置前面，切割装置的切割面与两螺旋辊子轴线形成的平面夹角范围为-10°~+10°，且两螺旋辊子轴线上相同高度的两点到切割面的距离相等，主要结构包含固定板、切割机构，固定板的上部呈v形切口，切割机构位于v形切口下部。

4、所述螺旋辊子b的辊体外表面的螺旋结构顶部为弧形，螺旋结构在辊子下部靠近壳体的部位变为直的并向下的结构且与辊子本体间有一个斜面，避免螺旋结构和本体间形成夹角对花椒果实造成挤压和缠绕；所述螺旋辊子a除螺旋结构旋向为左手螺旋外，其余结构与螺旋辊子b相同；所述两个螺旋辊子在上固定板和分隔板中间部位的表面都包裹软质材料，以保护花椒果实不被损伤。

5、所述主动喂入装置还包含与螺旋喂入机构上部、下部分别连接的自动调整机构，自动调整两螺旋辊子的间距随着不同品种、长势的花椒果实大小不同而变化，避免对花椒挤压造成损伤；所述自动调整机构包含上连接件、下连接件、弹簧；所述上连接件一端通过轴承与螺旋辊子a的上部连接，另一端绕其旋转中心转动，下连接件一端与螺旋辊子a的下部连接，另一端绕其自身与上连接件旋转中心同轴的旋转中心转动，两个弹簧将两个辊子上下分别连接，并有拉力。

6、所述采摘系统还包含差速梳齿脱粒装置，位于壳体内部的后端，包含两个转速不同、方向相反且轴线平行的梳齿a和梳齿b，梳齿a和梳齿b的上部分别与固定座连接进而固定在壳体上，下部分别连接并穿过壳体的分隔板与下部的驱动机构连接；梳齿a旋转方向从上往下看为顺时针方向；两个梳齿的不同转速使得两梳齿的齿与齿间形成剪切作用，从而对花椒完成脱粒。

7、所述差速梳齿脱粒装置的梳齿a包含位于旋转中心的转轴、上下等距的多个齿层，每个齿层均布若干齿，每个齿层靠近转轴的位置都有环形防缠绕机构，避免花椒在梳齿上缠绕；梳齿a的齿为弧形，同时所有齿在转轴上呈螺旋状排列；所述梳齿b包含位于旋转中心的转轴、上下间距相等的多个齿层，每个齿层均布若干齿，每个齿层靠近转轴的位置都有环形防缠绕机构；所述梳齿a和梳齿b的每个齿层都等距错开交叉分布，两个梳齿的齿的远端都靠近另一个梳齿的轴且齿尖到达防缠绕机构环形范围内；所述梳齿a和梳齿b位于固定座下部和壳体的分隔板中间区域的表面包裹软质材料，避免对花椒碰撞损伤。

8、所述差速梳齿脱粒装置的梳齿b的齿上有水平布置的若干小齿，使每个齿形成梳子状结构，脱粒时梳子状结构对花椒果实形成一定的夹持和固定，有利于完成脱粒。

9、所述驱动机构包含提供动力的驱动电机、辊子齿轮b、电机齿轮a、电机齿轮b、传动齿轮a、转动齿轮a、转动齿轮b、传动齿轮b、辊子齿轮a；辊子齿轮b与螺旋辊子b的下部连接并与固定在驱动电机转轴上的电机齿轮a啮合，实现螺旋辊子b的转动；辊子齿轮a与螺旋辊子a的下部连接，传动齿轮b固定在下连接杆上，转动齿轮b与下连接件转动中心同轴，电机齿轮a、传动齿轮a、转动齿轮b、传动齿轮b、辊子齿轮a依次相互啮合，实现螺旋辊子a的转动；辊子齿轮b和辊子齿轮a上下错开不啮合且转速相等、方向相反；转动齿轮a固定在梳齿a下部，传动齿轮a绕梳齿b转动，转动齿轮a固定在梳齿b下部，固定在驱动电机转轴上的电机齿轮a、传动齿轮a、转动齿轮b依次啮合，实现梳齿b的转动，固定在驱动电机转轴上的电机齿轮b、转动齿轮a啮合，实现梳齿a的转动；传动齿轮a、转动齿轮a之间不连接。

10、所述壳体内部有先向下倾斜再水平布置的分隔板、后部有把手、顶部有卡槽、后部有收集通道，并安装有控制开关，实现采摘装置的手持把握和开关操作；分隔板先向下倾斜有利于花椒往下和后部移动；所述分隔板将壳体分为上下两个空间，上部空间安装主动喂入装置和差速梳齿脱离装置，下部空间安装驱动机构；分隔板前部有连接螺旋辊子b的孔和连接螺旋辊子a的孔，分隔板后部有连接梳齿a的孔和连接梳齿b的孔。

11、所述上固定板有与螺旋辊子b上部连接的孔，有与螺旋辊子a上部连接的孔，有凸台与壳体的卡槽连接，使得上固定板安装更方便、牢固。

12、所述切割装置的切割机构包含切割刀片a、切割刀片b。同时还包括传动元件、导向滑槽、导向轴、驱动滑槽、电机；切割刀片被导向轴固定在固定板上，使其只能沿着导向滑槽并贴着固定板滑动，电机通过传动原件带动切割刀片运动完成切割。

13、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

14、1.此花椒采摘装置，集成度高、体积小、重量轻、效率高、灵活性高、适应性好。本发明可以代替人工采摘，相比现有技术提高采摘效率，减少伤手，降低劳动强度。

15、2.本发明通过主动喂入装置和切割装置的共同作用，将花椒快速采摘，提高效率。

16、3.本发明通过主动喂入装置的螺旋喂入机构中两个螺旋辊子相对转动，带动花椒沿辊子切向和轴向同时运动，实现斜向下运动，实现对花椒的主动、快速喂入，同时将花椒果柄根部向下推动到切割装置处，为快速切割做好准备。主动喂入装置的自动调整机构能够自动调整两个螺旋辊子的间距随着不同品种、长势的花椒果实大小不同而变化，降低对花椒的损伤。

17、4.本发明通过螺旋辊子底部的螺旋结构的竖直结构和斜面，避免了辊子螺旋结构与壳体间的夹角挤压花椒造成损伤和缠绕。螺旋结构顶部为弧形，避免两螺旋辊子的螺旋结构间形成相对平行的面对花椒造成挤压损伤。螺旋辊子和梳齿表面包裹软质材料避免了硬接触造成花椒损伤。

18、5.本发明通过差速梳齿脱粒装置的两个转速不同、相对转动的梳齿的齿的不同速度产生的剪切作用将花椒脱粒，便于下一步的收集和后期果、叶筛选，同时两个相对转动的梳齿将花椒果实带进后部收集通道。通过梳齿的环形防缠绕机构，避免花椒在梳齿上缠绕。梳齿b的齿在转轴上呈螺旋状排列，避免了两个梳齿的多齿同时形成剪切作用，降低能耗。