一种人工背带式木本油料采收装置及方法

1.本发明涉及一种果实采收装置，更具体地说，它涉及一种人工背带式木本油料采收装置及方法。


背景技术：

2.在新品种选育过程中，需要对不同产地不同海拔高度生长的木本油料植物（如油橄榄、油茶、香榧等）的样本采摘，比较不同区域环境生长条件下的植物生长、挂果和油料样品营养成份差异分析，有利于木本油料野外野生品种资源收集。木本油料像油茶、油橄榄成熟后期样品不同时间点的分批次集中采收，研究不同时间节点的营养物质累积规律，可以精准研究成熟后期木本油料特异营养活性成熟累积的最佳时间节点，预测设计最合理的采收期，有利于产业规模化采收的合理推广。
3.目前对于木本油料样品的采收有人工手动采收和机械设备采收，人工手动采收工作效率低，而且对于长在较高位置的木本油料采收不便；机械设备采收灵活性差，很多木本油料植物是种植在山地的，机械设备无法到达。


技术实现要素：

4.为了克服上述不足，本发明提供了一种人工背带式木本油料采收装置及方法，它的灵活性好，不论是平地还是山地都能适应工作，方便了木本油料的采收作业。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种人工背带式木本油料采收装置，包括背在肩上的机座，机座内安装高压气泵，机座两侧均安装有可向前翻转的支杆，一支杆上安装采收杆，采收杆上端安装树枝摆动机构；树枝摆动机构包括安装座、夹头，安装座上设有活塞腔、气道切换腔，活塞腔内安装活塞，活塞和夹头之间连接推拉杆，气道切换腔内安装滑座，滑座上连接驱动杆，推拉杆上连接用于拨动驱动杆往复移动的拨动头；活塞腔内壁上设有上气孔、下气孔，上气孔、下气孔分别置于活塞的两侧；气道切换腔侧壁上设有上通孔、下通孔、排气孔，排气孔置于上通孔和下通孔之间；滑座侧壁上设有通气槽；通气槽连通在上通孔和排气孔之间，或者通气槽连通在下通孔和排气孔之间；上气孔和下通孔之间管道连接，下气孔和上通孔之间管道连接；气道切换腔和高压气泵连通。
6.木本油料采收时，将机座背在肩上，到达木本油料采收位置后，将支杆朝前向下翻下，手持采收杆，调节采收杆的位置，将采收杆上端的夹头夹在树枝上。启动高压气泵，向气道切换腔内输送高压气流。
7.气道切换腔内的高压气流经上通孔、下气孔进入活塞腔内推动活塞向上移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向上移动进行气道的切换，从而使滑座上的通气槽从连通在下通孔和排气孔之间切换到连通在上通孔和排气孔之间，此时气道切换腔内的高压气流经下通孔、上气孔进入活塞腔内推动活塞向下移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向下移动进行气道的切换，通气槽从连通在上通孔和排气孔之间切换到连通在下通孔和排气孔之间；重复上述动作，实现活塞在活塞腔内的往复移动，进而实现夹头对树
枝的摆动，使树枝上的木本油料果实下落完成采收。
8.整个装置采用背带式设置，背在肩上使用，灵活方便，不论是平地还是山地都能适应工作。不用时，将支杆向上翻起立在机座上，便于行走在山地间。树枝摆动机构工作对树枝进行摇摆，进而使树枝上的果实掉落下来，方便了果实的采收，特别是长在高处位置的果实，采收方便、安全。
9.这种人工背带式木本油料采收装置的灵活性好，不论是平地还是山地都能适应工作，方便了木本油料的采收作业。
10.作为优选，安装座上设有储气腔，储气腔和排气孔之间连接排气管，储气腔侧壁上周向间隔设置若干吹气孔。
11.采收过程中排气孔排出的气流进入储气腔，并从储气腔上的吹气孔向周围吹出气流，在木本油料果实下落的过程中将下落的树叶向周围吹散，实现果实和树叶的分离，方便了果实的采收。
12.作为优选，采收杆上安装收集斗，收集斗呈上大下小锥形结构。
13.收集斗用于收集树枝上掉落下来的木本油料果实，便于果实的采收。
14.作为优选，收集斗包括支架、连接在支架上的收集网，支架包括连接座、滑套、均布铰接在连接座上的若干连接杆，滑套和连接杆之间铰接有顶杆，连接座紧固连接在支杆上，滑套活动套装在支杆上；安装座上设有过渡腔，过渡腔内安装推动塞，推动塞和滑套之间连接伸缩杆，过渡腔内安装复位弹簧，过渡腔内壁上设有进气口、出气口，进气口与高压气泵之间连接送气管，出气口和气道切换腔之间连接通气管，复位弹簧抵接在推动塞上。
15.整个装置停机时，在复位弹簧作用下，滑套向远离连接座方向移动，使整个收集斗收拢，便于收纳携带。整个装置工作时，高压气泵通过送气管向过渡腔内输送高压气流，过渡腔内气压增大推动推动塞移动，进而推动滑套移动，将支架撑开，使整个收集斗展开，用于收集树枝上掉落下来的木本油料果实。推动塞移动到位后，出气孔与进气孔连通，高压气流通过通气管进入气道切换腔驱动树枝摆动机构工作。在树枝摆动机构工作之前将收集斗打开，确保将下落的果实接住。
16.作为优选，收集斗下端设有下料口，下料口连接导料套；支杆上铰接撑杆，支杆侧壁上安装滑动设置的延伸杆，两支杆上的延伸杆之间以及撑杆和延伸杆之间均连接网兜，导料套置于网兜上方。
17.收集斗收集的果实经导料套滑落到网兜上收集，能够减轻整根采收杆的重量，降低工作人员手持采收杆的劳动强度。另外网兜的设置能够增大接收范围，有些没有落入收集斗的果实可通过网兜接收。
18.作为优选，支杆上设有滑槽，滑槽中安装滑动设置的滑块，采收杆下端铰接在滑块上。
19.采收杆铰接在滑块上，而滑块能在滑槽中滑动，因此可对采收杆的位置进行灵活调整，便于夹头夹持到树枝上。同时采收杆不用时，滑块滑道滑槽的一端，并将采收杆放平，便于支杆、采收杆的收纳放置。
20.作为优选，支杆前端铰接前支脚，机座两侧均铰接有后支脚。
21.工作时，前支脚和后支脚转动到竖直位置，对整个装置进行支撑，有利于降低工人的劳动强度。收纳时，前支脚转动到和支杆平齐位置一起收纳，后支脚向上转动到竖直位置
进行收纳。
22.作为优选，夹头上设有夹槽，夹槽侧壁上安装夹持垫，夹持垫上靠近夹槽开口位置设有v形的定位凸起。夹持垫的设置能够增大夹头和树枝的夹持力，定位凸起能够防止夹槽和树枝分离。
23.作为优选，驱动杆向外延伸出气道切换腔，驱动杆上设有两推块，拨动头置于两推块之间。
24.推动杆向上移动一段距离后拨动头触碰到上侧的推块，进而推动驱动杆向上移动，通气槽从连通在下通孔和排气孔之间切换到连通在上通孔和排气孔之间，进而实现活塞移动方向的调整，使推动杆向下移动。推动杆向下移动一段距离后拨动头触碰到下侧的推块，进而推动驱动杆向下移动，通气槽从连通在上通孔和排气孔之间切换到连通在下通孔和排气孔之间，进而实现活塞移动方向的调整。拨动头对驱动杆的驱动平稳可靠。
25.一种人工背带式木本油料采收方法，利用人工背带式木本油料采收装置进行木本油料的采收，包括以下步骤：s1，将机座背在肩上；s2，到达木本油料采收位置后，将支杆朝前向下翻下，手持采收杆，调节采收杆的位置；s3，将采收杆上端的夹头夹在树枝上；s4，启动高压气泵，向气道切换腔内输送高压气流；s5，气道切换腔内的高压气流经上通孔、下气孔进入活塞腔内推动活塞向上移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向上移动进行气道的切换，从而使滑座上的通气槽从连通在下通孔和排气孔之间切换到连通在上通孔和排气孔之间，此时气道切换腔内的高压气流经下通孔、上气孔进入活塞腔内推动活塞向下移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向下移动进行气道的切换，通气槽从连通在上通孔和排气孔之间切换到连通在下通孔和排气孔之间；重复上述动作，实现活塞在活塞腔内的往复移动，进而实现夹头对树枝的摆动，使树枝上的木本油料果实下落完成采收；采收过程中排气孔排出的气流进入储气腔，并从储气腔上的吹气孔向周围吹出气流，在木本油料果实下落的过程中将下落的树叶向周围吹散，实现果实和树叶的分离。
26.通过高压气流驱动夹头往复移动进而实现对树枝的摇动，相比于传动的电机驱动方式，能够减轻采收杆上端的整体重力，降低劳动强度。另外，排出的高压气流向周围吹出，吹散树叶，能够实现果实和树叶的分离，便于采收。整个装置背带式设计，背在工作人员肩上进行作业，灵活方便，不论是山地还是平地都能适用。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）人工背带式木本油料采收装置的灵活性好，不论是平地还是山地都能适应工作，方便了木本油料的采收作业；（2）木本油料采收过程中，能实现果实和树叶的分离，便于采收；（3）装置停机，工作人员背着装置行进时，将支杆、前支脚、后支脚、采收杆向上立起在机座侧壁上，结构紧凑，便于行进；工作时，通过前支脚、后支脚对装置进行支撑，平稳可靠，降低劳动强度；（4）在树枝摆动机构运行之前，通过气动触发的方式展开收集斗，确保下落的果实能够下落到收集斗中。
附图说明
28.图1是本发明的背起的结构示意图；图2是本发明的工作状态的结构示意图；图3是本发明的图2的局部放大示意图；图中：1、机座，2、背带，3、高压气泵，4、支杆，5、锁止孔，6、采收杆，7、滑槽，8、滑块，9、前支脚，10、后支脚，11、限位柱，12、定位孔，13、卡扣，14、安装座，15、夹头，16、夹槽，17、夹持垫，18、定位凸起，19、活塞腔，20、气道切换腔，21、活塞，22、推拉杆，23、滑座，24、驱动杆，25、拨动头，26、推块，27、上气孔，28、下气孔，29、上通孔，30、下通孔，31、排气孔，32、通气槽，33、气流通道，34、定位凸块，35、储气腔，36、吹气孔，37、支架，38、收集网，39、连接座，40、滑套，41、连接杆，42、顶杆，43、过渡腔，44、推动塞，45、伸缩杆，46、复位弹簧，47、进气口，48、出气口，49、凸环，50、导料套，51、撑杆，52、延伸杆，53、网兜，54、电磁阀。
具体实施方式
29.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：实施例：一种人工背带式木本油料采收装置（参见附图1至附图3），包括背在肩上的机座1，机座上连接背带2。机座内安装高压气泵3，机座两侧均安装有可向前翻转的支杆4，支杆铰接在机座上，机座上与支杆铰接位置的前侧和上侧均设有锁止孔5，支杆上设有锁止销，锁止销和支杆之间连接弹簧，锁止销与锁止孔适配，支杆转动到位后，锁止销与一锁止孔对准并适配插装在一起，实现对支杆的定位。
30.一支杆上安装采收杆6，采收杆长度可调，长度调整到位后通过螺钉锁止，采收杆上端安装树枝摆动机构。支杆上设有滑槽7，滑槽中安装滑动设置的滑块8，采收杆下端铰接在滑块上。根据操作人员的操作习惯可选择将采收杆连接在任意一根支杆上。支杆前端铰接前支脚9，机座两侧均铰接有后支脚10。支杆上前支脚前部设有限位柱11，支杆向下转动到竖直位置时刚好靠合在限位柱上进行定位。后支脚上端铰接在机座上，机座上与后支脚铰接位置的上侧和下侧均设有定位孔12，后支脚上设有定位销，定位销和后支脚之间连接弹簧，后支脚转动到位后，定位销与一定位孔对准并适配插装进行定位。前支脚和后支脚的长度可根据需要进行调节，长度调节到位后通过螺钉进行锁止。支杆上安装卡扣13，采收杆收纳后可与卡扣扣接在一起进行定位。
31.树枝摆动机构包括安装座14、夹头15，夹头呈开口朝向侧面的u形结构，夹头上设有夹槽16，夹槽侧壁上安装夹持垫17，夹持垫上靠近夹槽开口位置设有v形的定位凸起18。安装座上设有活塞腔19、气道切换腔20，活塞腔内安装活塞21，活塞和夹头之间连接推拉杆22，气道切换腔内安装滑座23，滑座上连接驱动杆24，推拉杆上连接用于拨动驱动杆往复移动的拨动头25，驱动杆向外延伸出气道切换腔，驱动杆上设有两推块26，拨动头置于两推块之间；活塞腔内壁上设有上气孔27、下气孔28，上气孔、下气孔分别置于活塞的上下两侧；气道切换腔侧壁上设有上通孔29、下通孔30、排气孔31，排气孔置于上通孔和下通孔之间；滑座侧壁上设有通气槽32，滑座上设有上下贯通的气流通道33，气道切换腔内壁上滑座的上下两侧均设有定位凸块34，定位凸块对滑座上下移动距离进行限定，防止移动过头；通气槽连通在上通孔和排气孔之间，或者通气槽连通在下通孔和排气孔之间；上气孔和下通孔之间管道连接，下气孔和上通孔之间管道连接；气道切换腔和高压气泵连通。
32.安装座上设有储气腔35，储气腔和排气孔之间连接排气管，储气腔侧壁上周向间隔设置若干吹气孔36。采收杆上安装收集斗，收集斗置于安装座的下方，收集斗完全展开后呈上大下小锥形结构。收集斗包括支架37、连接在支架上的收集网38，支架包括连接座39、滑套40、均布铰接在连接座上的若干连接杆41，滑套和连接杆之间铰接有顶杆42，连接座紧固连接在支杆上，滑套活动套装在支杆上；安装座上设有过渡腔43，储气腔置于活塞腔和过渡腔之间，过渡腔内安装推动塞44，推动塞和滑套之间连接伸缩杆45，过渡腔内安装复位弹簧46，过渡腔内壁上设有进气口47、出气口48，过渡腔内靠近上端位置设有凸环49，进气口置于凸环上方，出气口靠近过渡腔中部位置。进气口与高压气泵之间连接送气管，出气口和气道切换腔之间连接通气管，复位弹簧置于过渡腔下端和推动塞之间，复位弹簧抵接在推动塞上。
33.收集斗下端设有下料口，下料口连接导料套50；支杆上铰接撑杆51，支杆侧壁上安装滑动设置的延伸杆52，两支杆上的延伸杆之间以及同一支杆上的撑杆和延伸杆之间均连接网兜53，导料套置于网兜上方。延伸杆向前伸出支杆，撑杆向外转动到与支杆垂直位置，然后将网兜连接在延伸杆和撑杆之间。
34.高压气泵的出气端连接两位三通电磁阀54，电磁阀上设置进气口p、出气口a、回流口t，送气管与出气口a连接，高压气泵的出气端与进气口p连接。电磁阀关闭时，出气口a和回流口t连通，进气口p关闭；电磁阀开启时，进气口p和出气口a连通，回流口t关闭。启动开关开启时，电磁阀开启；启动开关关闭时，电磁阀关闭。高压气泵可以是直接带柴油机的柴油机高压气泵，也可以由充电电源供电，充电电源安装在机座内。
35.一种人工背带式木本油料采收方法，利用人工背带式木本油料采收装置进行木本油料的采收，包括以下步骤：s1，将机座背在肩上；此时支杆、采收杆、前支脚、后支脚均向上立起收纳，便于操作人员行进；s2，到达木本油料采收位置后，将支杆朝前向下翻下，前支脚和后支脚向下转动支撑在地面上，手持采收杆，调节采收杆的位置，并调节延伸杆和撑杆的位置，连接好网兜；s3，将采收杆上端的夹头夹在树枝上；s4，启动高压气泵，通过送气管向过渡腔内输送高压气流，过渡腔内气压增大推动推动塞移动，进而推动滑套移动，将支架撑开，使整个收集斗展开，用于收集树枝上掉落下来的木本油料果实；推动塞移动到位后，出气孔与进气孔连通，高压气流通过通气管进入气道切换腔驱动树枝摆动机构工作；s5，气道切换腔内的高压气流经上通孔、下气孔进入活塞腔内推动活塞向上移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向上移动进行气道的切换，从而使滑座上的通气槽从连通在下通孔和排气孔之间切换到连通在上通孔和排气孔之间，此时气道切换腔内的高压气流经下通孔、上气孔进入活塞腔内推动活塞向下移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向下移动进行气道的切换，通气槽从连通在上通孔和排气孔之间切换到连通在下通孔和排气孔之间；重复上述动作，实现活塞在活塞腔内的往复移动，进而实现夹头对树枝的摆动，使树枝上的木本油料果实下落完成采收；采收过程中排气孔排出的气流进入储气腔，并从储气腔上的吹气孔向周围吹出气流，在木本油料果实下落的过程中将下落的树叶向周围吹散，实现果实和树叶的分离。
36.以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

技术特征：
1.一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，包括背在肩上的机座，机座内安装高压气泵，机座两侧均安装有可向前翻转的支杆，一支杆上安装采收杆，采收杆上端安装树枝摆动机构；树枝摆动机构包括安装座、夹头，安装座上设有活塞腔、气道切换腔，活塞腔内安装活塞，活塞和夹头之间连接推拉杆，气道切换腔内安装滑座，滑座上连接驱动杆，推拉杆上连接用于拨动驱动杆往复移动的拨动头；活塞腔内壁上设有上气孔、下气孔，上气孔、下气孔分别置于活塞的两侧；气道切换腔侧壁上设有上通孔、下通孔、排气孔，排气孔置于上通孔和下通孔之间；滑座侧壁上设有通气槽；通气槽连通在上通孔和排气孔之间，或者通气槽连通在下通孔和排气孔之间；上气孔和下通孔之间管道连接，下气孔和上通孔之间管道连接；气道切换腔和高压气泵连通。2.根据权利要求1所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，安装座上设有储气腔，储气腔和排气孔之间连接排气管，储气腔侧壁上周向间隔设置若干吹气孔。3.根据权利要求1所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，采收杆上安装收集斗，收集斗呈上大下小锥形结构。4.根据权利要求3所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，收集斗包括支架、连接在支架上的收集网，支架包括连接座、滑套、均布铰接在连接座上的若干连接杆，滑套和连接杆之间铰接有顶杆，连接座紧固连接在支杆上，滑套活动套装在支杆上；安装座上设有过渡腔，过渡腔内安装推动塞，推动塞和滑套之间连接伸缩杆，过渡腔内安装复位弹簧，过渡腔内壁上设有进气口、出气口，进气口与高压气泵之间连接送气管，出气口和气道切换腔之间连接通气管，复位弹簧抵接在推动塞上。5.根据权利要求3所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，收集斗下端设有下料口，下料口连接导料套；支杆上铰接撑杆，支杆侧壁上安装滑动设置的延伸杆，两支杆上的延伸杆之间以及撑杆和延伸杆之间均连接网兜，导料套置于网兜上方。6.根据权利要求1所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，支杆上设有滑槽，滑槽中安装滑动设置的滑块，采收杆下端铰接在滑块上。7.根据权利要求1所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，支杆前端铰接前支脚，机座两侧均铰接有后支脚。8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，夹头上设有夹槽，夹槽侧壁上安装夹持垫，夹持垫上靠近夹槽开口位置设有v形的定位凸起。9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种人工背带式木本油料采收装置，其特征是，驱动杆向外延伸出气道切换腔，驱动杆上设有两推块，拨动头置于两推块之间。10.一种人工背带式木本油料采收方法，其特征是，利用权利要求1至9任意一项所述的人工背带式木本油料采收装置进行木本油料的采收，包括以下步骤：s1，将机座背在肩上；s2，到达木本油料采收位置后，将支杆朝前向下翻下，手持采收杆，调节采收杆的位置；s3，将采收杆上端的夹头夹在树枝上；s4，启动高压气泵，向气道切换腔内输送高压气流；s5，气道切换腔内的高压气流经上通孔、下气孔进入活塞腔内推动活塞向上移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向上移动进行气道的切换，从而使滑座上的通气槽
从连通在下通孔和排气孔之间切换到连通在上通孔和排气孔之间，此时气道切换腔内的高压气流经下通孔、上气孔进入活塞腔内推动活塞向下移动一段距离后，推拉杆上的拨动头拨动驱动杆向下移动进行气道的切换，通气槽从连通在上通孔和排气孔之间切换到连通在下通孔和排气孔之间；重复上述动作，实现活塞在活塞腔内的往复移动，进而实现夹头对树枝的摆动，使树枝上的木本油料果实下落完成采收；采收过程中排气孔排出的气流进入储气腔，并从储气腔上的吹气孔向周围吹出气流，在木本油料果实下落的过程中将下落的树叶向周围吹散，实现果实和树叶的分离。

技术总结
本发明公开了一种人工背带式木本油料采收装置及方法，旨在解决木本油料采收不便的不足。该发明包括背在肩上的机座，机座内安装高压气泵，机座两侧均安装有可向前翻转的支杆，一支杆上安装采收杆，采收杆上端安装树枝摆动机构；树枝摆动机构包括安装座、夹头，安装座上设有活塞腔、气道切换腔，活塞腔内安装活塞，活塞和夹头之间连接推拉杆，气道切换腔内安装滑座，滑座上连接驱动杆，推拉杆上连接用于拨动驱动杆往复移动的拨动头；活塞腔内壁上设有上气孔、下气孔；气道切换腔侧壁上设有上通孔、下通孔、排气孔；滑座侧壁上设有通气槽；通气槽连通在上通孔和排气孔间，或者通气槽连通在下通孔和排气孔间；气道切换腔和高压气泵连通。气道切换腔和高压气泵连通。气道切换腔和高压气泵连通。


技术研发人员：胡文君 蒋陈凯 沈国新 陈琳 卢红伶 于少芳 牛二利 朱申龙
受保护的技术使用者：浙江省农业科学院
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2023/10/11