阅读说明：本技术 一种菱角采摘船 (Water caltrop picking boat ) 是由 丁杰 付宗国 潘品锋 冯都 周中华 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：本发明属于菱角采摘技术领域,涉及一种菱角采摘船。本发明包括船体以及两个采集机构,每个采集机构均包括设在船体侧壁上两个安装板和位于两个安装板之间的采集框,采集框具有底板、前侧板、后侧板和挡板,底板上设有若干个固定架,固定架、前侧板和后侧板上均设有气囊,采集框上设有给气囊充气的充气元件,前侧板上设有固定臂,固定臂与一个安装板之间设有滑动臂,滑动臂与船体之间设有带动滑动臂的第一动力元件,固定臂上设有旋转臂,旋转臂与船体之间设有带动旋转臂转动的第二动力元件,船体侧壁上分别设有机架和收集框,机架与挡板之间设有分离采集框内的菱角植株和菱角的菱角分离机构,本发明的优点是：有效提高菱角采摘效率。(The invention belongs to the technical field of water chestnut picking, and relates to a water chestnut picking boat. The invention comprises a ship body and two collecting mechanisms, wherein each collecting mechanism comprises two mounting plates arranged on the side wall of the ship body and a collecting frame positioned between the two mounting plates, the collecting frame is provided with a bottom plate and a front side plate, the device comprises a rear side plate and a baffle plate, wherein a plurality of fixing frames are arranged on a bottom plate, the fixing frames, airbags are arranged on the front side plate and the rear side plate, an inflating element for inflating the airbags is arranged on a collecting frame, a fixing arm is arranged on the front side plate, a sliding arm is arranged between the fixing arm and a mounting plate, a first power element for driving the sliding arm is arranged between the sliding arm and a ship body, a rotating arm is arranged on the fixing arm, a second power element for driving the rotating arm to rotate is arranged between the rotating arm and the ship body, a rack and a collecting frame are respectively arranged on the side wall of the ship body, and a water caltrop separating mechanism for separating water caltrop plants and water: effectively improves the picking efficiency of the water caltrops.)

一种菱角采摘船

技术领域

本发明属于菱角采摘技术领域，涉及一种菱角采摘船。

背景技术

菱角是一年生草本水生植物菱的果实。菱角味甘、平、无毒，皮脆肉美，蒸煮后剥壳食用，亦可熬粥食。菱角植株生长在湖泊中，漂浮在水面上。它在三月生蔓延长，叶浮在水上扁而有尖，叶下有茎，根浸于水中并向下蔓延，六月到八月之间是菱角成长期。在菱角成熟时，菱角生长在叶下，数根叶茎之间，并通过短短的茎固定在菱角植株上。

目前菱角是通过人工手动去采摘的。工人采摘菱角时，坐于圆盆或者旧轮胎内置有圆盆等浮体上，一只手先将菱角植株从水中取出，另一只手采摘菱角，然后将采摘下来的菱角放到浮体上，再将浮体划向下一植株。该过程耗费大量的人力，速度慢，并且容易漏摘，工作效率不高。此外由于浮体体积较小，不便于工人活动，并且浮体载重后重心不稳，易导致浮体侧翻，影响着工人的生命危险。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种菱角采摘船，本发明所要解决的技术问题是：如何提高菱角采摘效率。

本发明通过下列技术方案来实现：一种菱角采摘船，包括船体和两个用于采集菱角植株的采集机构，两个所述采集机构分别位于船体左右两侧，每个所述采集机构均包括：

采集框，其具有挡板、底板、前侧板和后侧板，所述底板上沿着长度方向横向固设有若干个固定架，所述固定架前后两侧上分别设置有气囊，所述采集框上设能够有给气囊充气的充气元件；

两个安装板，两个所述安装板固设在船体侧壁上并且分别位于采集框的前后两侧；所述前侧板上固设有固定臂，所述固定臂与一安装板之间设置有滑动臂；所述滑动臂的一端转动设置在固定臂上，另外一端活动设置在该安装板上，所述滑动臂与船体之间设置有能够带动滑动臂沿着该安装板的长度方向来回移动的第一动力元件；所述固定臂上固设有旋转臂，所述旋转臂与船体之间设置有能够带动旋转臂使固定臂绕着滑动臂转动的第二动力元件；所述后侧板经连接臂安装在另一安装板上；

机架，其沿着船体长度方向固设在船体侧壁上且机架伸入采集框内，所述机架与挡板的相对面上设置有菱角分离机构，所述菱角分离机构能够分离采集框内的菱角植株和该菱角植株上的菱角，所述机架下方固定设置有收集框。

在上述的一种菱角采摘船中，所述菱角分离机构包括转动在机架上的第一转轴，所述第一转轴轴线垂直于前侧板，所述第一转轴上具有若干组螺纹段，若干组所述螺纹段分别位于由若干个固定架将采集框内部分隔成的间隙之间；每组螺纹段均具有螺纹相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段上均螺纹连接有第一螺套并且每个第一螺套均滑动设置在机架上；每个所述第一螺套均铰接有第一刮板，并且所述第一刮板中部经铰接架铰接在机架上，所述机架上还设置有第一电机，所述第一电机的输出轴与第一转轴传动连接。

在上述的一种菱角采摘船中，所述菱角分离机构还包括转动设置在前侧板和后侧板上的第二转轴，所述第二转轴轴线平行于第一转轴，所述第二转轴上也具有若干组螺纹段；每组螺纹段均具有螺纹相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段上均螺纹连接有第二螺套并且每个第二螺套均滑动设置在挡板上；每个所述第二螺套均铰接有第二刮板，第二刮板与第一刮板一一相对应，并且所述第二刮板中部经铰接轴铰接在底板上，所述采集框上还设置有第二电机，所述第二电机的输出轴与第二转轴传动连接。

在上述的一种菱角采摘船中，所述机架与挡板的相对面上分别相对固设有导向板框架，所述导向板框架靠近采集框中部的一侧边沿低于远离采集框中部的一侧边沿，所述导向板框架中开设有容纳腔，所述容纳腔中滑动设置有导向板，所述导向板与容纳腔的底部之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵压在导向板上，另一端抵压在容纳腔的底部上，在复位弹簧的作用下，所述导向板的一侧边沿突出导向板框架外。

在上述的一种菱角采摘船中，所述采集框和收集框以金属丝网组成，所述底板、前侧板、后侧板和挡板均为金属丝网。

在上述的一种菱角采摘船中，所述第一刮板和第二刮板外侧边沿上分别开设有第一刮板刃口和第二刮板刃口。

在上述的一种菱角采摘船中，每个所述安装板朝向采集框的侧面上沿着长度方向均开设有限位槽，每个所述限位槽中均滑动设置有限位块，所述滑动臂的一端固设在与前侧板相对的限位块上，所述连接臂的一端转动设置在与后侧板相对的限位块上。

在上述的一种菱角采摘船中，所述充气元件为空气压缩机，所述空气压缩机固设在挡板上，所述空气压缩机的输出端通过软管分别与若干个气囊的进气端连接。

在上述的一种菱角采摘船中，所述第一动力元件为第一电动推杆，所述第一电动推杆的活塞端铰接在滑动臂上，其缸体铰接在船体的侧壁上，所述第二动力元件为第二电动推杆，所述第二电动推杆的活塞端铰接在旋转臂上，其缸体铰接在船体的侧壁上。

在上述的一种菱角采摘船中，所述船体上还设置有控制器和蓄电池，所述控制器通过蓄电池分别与空气压缩机、第一电动推杆、第二电动推杆和电机电连接。

与现有技术相比，本菱角采摘船具有以下优点：

1、第二动力元件带动旋转臂向上转动，旋转臂通过固定臂带动采集框向上运动。随着采集框向上运动，菱角植株的根部进入采集框内。充气元件向若干个气囊同时充气。气囊充气膨胀将菱角植株的根部夹紧。该结构将菱角植株固定在采集框内并使菱角植株随着采集框向上运动而脱离水面，可实现多个菱角同时打捞，操作简单，降低劳动强度。第一动力元件启动时带动滑动臂，使滑动臂向船体移动。滑动臂通过固定臂带动采集框靠近穿船体，挡板和机架之间的距离逐渐减小。在这过程中，菱角分离机构将采集框内的菱角植株逐渐分离出菱角。分离后的菱角掉落至底板上。由于此时底板远离船的一侧高于其靠近船体的一侧，因此菱角在自身重力作用下从底板滚落至收集框中。收集框和船体均可以存放菱角，增大菱角的储存空间。通过上述过程，本菱角采摘船可同时采摘多个菱角植株上的菱角，有效提高菱角采摘效率；并且将菱角采摘完后的菱角植株重新放入水中，这有助于菱角植株重新生长菱角。

2、在菱角分离机构从菱角植株上分离菱角时，第一电机带动第一转轴转动。第一转轴通过第一螺纹段和第二螺纹段带动第一螺套在第一转轴上同步反向滑动。第一螺套带动其上的第一刮板绕着铰接架的竖直部转动，两个第一刮板外侧边沿之间的距离逐渐增大。由于菱角植株的茎较长，菱角生长在茎的根部附近，因此，随着挡板与机架之间的距离减小，第一刮板的外侧边沿先与菱角植株靠近机架一侧的茎接触并将菱角植株该部分的茎一一向挡板一侧挤压、弯曲，从而使菱角植株靠近机架一侧上的菱角全部突出，突出的菱角再与第一刮板接触、挤压。在第一刮板作用下菱角从其固连的茎上分离并最终掉落到底板上。上述过程中，第一刮板先挤压和弯曲已固定菱角植株上的茎使菱角从茂密的茎中突出，第一刮板再将突出的菱角分离，从而实现本菱角采摘船自动采摘菱角；该过程对菱角植株造成的损害小，有助于菱角植株重新生长菱角。

3、在菱角分离机构从菱角植株上分离菱角时，第二电机带动第二转轴转动，从而使两个第二滑套同步反向滑动，第二滑套带动第二刮板绕着铰接轴转动，此时，这两个第二刮板外侧边沿之间的距离逐渐增大，从而对菱角植株靠近挡板一侧的茎挤压和弯曲，使该部分的菱角突出，再由第二刮板进一步地将菱角从其固定的茎上分离下来。该结构进一步地将菱角植株上的菱角采摘下来，避免遗漏菱角。此外，在上述过程中，由于采集框处于倾斜状态，即底板远离船体的一侧高于其靠近船体的一侧，第一刮刀和第二刮刀所挤压和弯曲的菱角植株茎互相错开，第一刮刀和第二刮刀共同分离菱角过程中不会形成阻碍，而第一刮刀和第二刮刀对菱角植株产生的作用力互相抵消，从而提高菱角采摘时菱角植株的稳定性。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是图1中A-A处的剖视图。

图4是图2中B-B处的剖视图。

图5是图2中C处的局部放大图。

图中，1、船体；2、采集框；21、挡板；22、底板；23、采集腔；24、前侧板；25、后侧板；26、间隙；3、空气压缩机；31、固定架；32、气囊；4、机架；41、第一转轴；42、第一螺套；421、第一滑块；43、第一刮板；431、第一刮板刃口；432、铰接架；44、第一滑轨；45、支撑架；46、导向板框架；461、容纳腔；462、导向板；463、复位弹簧；47、第一电机；5、第二电机；51、第二转轴；52、第二螺套；521、第二滑块；522、第一螺纹段；523、第二螺纹段；53、第二刮板；531、第二刮板刃口；532、铰接轴；54、第二滑轨；6、第一电动推杆；61、安装板；611、限位槽；612、限位块；62、滑动臂；7、第二电动推杆；71、固定臂；72、旋转臂；8、收集框；9、控制器；91、蓄电池。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

参照图1至图5，一种菱角采摘船，包括船体1和两个用于采集菱角的采集机构，两个所述采集机构分别位于船体1左右两侧，每个所述采集机构均包括：

采集框2，所述采集框2具有矩形的底板22，所述底板22的前后两侧边沿和远离船体1的边沿上分别竖直固设有前侧板24、后侧板25和挡板21，所述底板22与前侧板24、后侧板25和挡板21之间形成有采集腔23，所述底板22上沿着长度方向横向固设有若干个U型的固定架31，所述固定架31的前后两侧、前侧板24和后侧板25上分别设置有气囊32，所述采集框2上设置有给气囊32充气的充气元件；

两个矩形的安装板61，两个所述安装板61竖直固设在船体1侧壁上并且分别位于采集框2的前后两侧；所述前侧板24上固设有固定臂71，所述固定臂71与一安装板61之间设置有滑动臂62；所述滑动臂62的一端转动设置在固定臂71上，另外一端活动设置在该安装板61上，所述滑动臂62与船体1之间设置有能够带动滑动臂62沿着该安装板61的长度方向来回移动的第一动力元件；所述固定臂71上固设有旋转臂72，所述旋转臂72与船体1之间设置有能够带动旋转臂72使固定臂71绕着滑动臂62转动的第二动力元件；所述后侧板25与另一块安装板61之间水平设置有连接臂73，所述连接臂73的一端固设在后侧板25上，另外一端活动设置在该安装板61上；

机架4，其沿着船体1长度方向固设在船体1侧壁上且机架4伸入采集框2内，所述机架4与挡板21的相对面上设置有菱角分离机构，所述菱角分离机构能够分离采集框2内的菱角植株和该菱角植株上的菱角，所述机架4下方固定设置有收集框8。

本菱角采摘船工作时，旋转臂72在第二动力元件的带动下使固定臂71绕着滑动臂62向下转动，从而使得采集框2远离船体1的一侧浸于水中。随着船体1的移动，采集框2浸于水中的部分移动到菱角植株的下方。此时，启动第二动力元件，第二动力元件带动旋转臂72向上转动，旋转臂72通过固定臂71带动采集框2向上运动。随着采集框2向上运动，菱角植株的根部进入采集框2内。此时启动充气元件，充气元件向若干个气囊32同时充气。气囊32充气膨胀将菱角植株的根部夹紧。该结构将菱角植株固定在采集框2内并使菱角植株随着采集框2向上运动而脱离水面，可实现多个菱角同时打捞，操作简单，降低劳动强度。

启动第一动力元件，第一动力元件带动滑动臂62，从而使滑动臂62向船体1移动。滑动臂62通过固定臂71带动采集框2靠近穿船体1，挡板21和机架4之间的距离逐渐减小。在这过程中，菱角分离机构将采集框2内的菱角植株逐渐分离出菱角。分离后的菱角掉落至底板22上。由于此时底板22远离船体1的一侧高于其靠近船体1的一侧，因此菱角在自身重力作用下从底板22滚落至收集框8中。在菱角分离后，第一动力元件和第二动力元件分别带动滑动臂62和旋转臂72作反向运动，使采集框2远离船体1，采集框2远离船体1的一侧重新浸入水中。再将膨胀开的气囊32排气，气囊32收缩，从而使菱角植株重新漂浮在水面上并脱离采集框2。随着船体1向前移动，往复进行上述操作。收集框8和船体1均可以存放菱角，增大菱角的储存空间。

通过上述过程，本菱角采摘船可同时采摘多个菱角植株上的菱角，有效提高菱角采摘效率；并且将菱角采摘完后的菱角植株重新放入水中，这有助于菱角植株重新生长菱角。

作为另外一种情况，船体1上的工人也可以手动将菱角植株放置采集框2内并由气囊32固定，然后启动第一动力元件和第二动力元件进行菱角采摘工作。

具体来说，所述菱角分离机构包括转动在机架4上的第一转轴41，所述第一转轴41轴线垂直于前侧板24，所述第一转轴41上具有若干组螺纹段，若干组所述螺纹段分别位于由若干个固定架31将采集框2内部分隔成的间隙26之间；每组螺纹段均具有螺纹相反的第一螺纹段522和第二螺纹段523，所述第一螺纹段522和第二螺纹段523上均螺纹连接有第一螺套42并且每个第一螺套42均滑动设置在机架4上；每个所述第一螺套42均铰接有第一刮板43，并且所述第一刮板43中部经铰接架432铰接在机架4上，所述机架4上还设置有第一电机47，所述第一电机47的输出轴经齿轮传动与第一转轴41相连。

在菱角分离机构从菱角植株上分离菱角时，第一电机47启动。第一电机47带动第一转轴41转动。第一转轴41转动时，第一转轴41通过第一螺纹段522和第二螺纹段523带动相对应的两个第一螺套42在第一转轴41上同步反向滑动。第一螺套42带动其上的第一刮板43，使其绕着铰接架432的竖直部转动，两个第一刮板43外侧边沿之间的距离逐渐增大。由于菱角植株的茎较长，菱角生长在茎的根部附近，因此，随着挡板21与机架4之间的距离减小，第一刮板43的外侧边沿先与菱角植株靠近机架4一侧的茎接触并将菱角植株该部分的茎一一向挡板21一侧挤压、弯曲，从而使菱角植株靠近机架4一侧上的菱角全部突出，突出的菱角再与第一刮板43接触、挤压。在第一刮板43作用下菱角从其固连的茎上分离并最终掉落到底板22上。当第一动力元件驱动滑动臂62远离船体1运动时，第一电机47带动第一转轴41反向转动，从而使采摘组件中的两个第一刮板43逐渐闭合，菱角植株靠近机架4一侧的茎逐渐回复原状。

上述过程中，第一刮板43先挤压和弯曲已固定菱角植株上的茎使菱角从茂密的茎中突出，第一刮板43再将突出的菱角分离，从而实现本菱角采摘船自动采摘菱角；该过程对菱角植株造成的损害小，有助于菱角植株重新生长菱角。

具体来说，所述菱角分离机构还包括转动设置在前侧板24和后侧板25上的第二转轴51，所述第二转轴51轴线平行于第一转轴41，所述第二转轴51上也具有若干组螺纹段；每组螺纹段均具有螺纹相反的第一螺纹段522和第二螺纹段523，所述第一螺纹段522和第二螺纹段523上均螺纹连接有第二螺套52并且每个第二螺套52均滑动设置在挡板21上；每个所述第二螺套52均铰接有第二刮板53，第二刮板53与第一刮板43一一相对应，并且所述第二刮板53中部经铰接轴532铰接在底板22上，所述采集框2上还设置有第二电机5，所述第二电机5的输出轴与第二转轴51传动连接。

在菱角分离机构从菱角植株上分离菱角时，第二电机5启动。第二电机5带动第二转轴51转动，从而使两个第二滑套52同步反向滑动，第二滑套52带动其上的第二刮板53，使第二刮板53绕着其铰接轴532转动，此时，这两个第二刮板53外侧边沿之间的距离逐渐增大，从而对菱角植株靠近挡板21一侧的茎挤压和弯曲，使该部分的菱角突出，再由第二刮板53进一步地将菱角从其固定的茎上分离下来。当第一动力元件驱动滑动臂62远离船体1运动时，第二电机5带动第二转轴51反向转动，从而使采摘组件中的两个第二刮板53逐渐闭合，菱角植株靠近挡板21一侧的茎逐渐回复原状。

该结构进一步地将菱角植株上的菱角采摘下来，避免遗漏菱角。此外，在上述过程中，由于采集框2处于倾斜状态，即底板22远离船体1的一侧高于其靠近船体1的一侧，第一刮刀43和第二刮刀53所挤压和弯曲的菱角植株茎互相错开，第一刮刀43和第二刮刀53共同分离菱角过程中不会形成阻碍，而第一刮刀43和第二刮刀53对菱角植株产生的作用力互相抵消，从而提高菱角采摘时菱角植株的稳定性。

具体来说，所述机架4与挡板21的相对面上分别相对固设有导向板框架46，所述导向板框架46靠近采集框2中部的一侧边沿低于远离采集框2中部的一侧边沿，所述导向板框架46中开设有容纳腔461，所述容纳腔461中滑动设置有导向板462，所述导向板462与容纳腔461的底部之间设置有复位弹簧463，所述复位弹簧463的一端抵压在导向板462上，另一端抵压在容纳腔461的底部上，在复位弹簧463的作用下，所述导向板462的一侧边沿突出导向板框架46外。

在菱角植株的根部进入间隙26的过程中，导向板462和导向框架46起到导向作用，引导菱角植株的根部进入间隙26当菱角植株的根部固定在两个相对设置的气囊32之间时，菱角植株的顶部茎叶位于两个导向板462之间。在采集框2朝着船体1运动的过程中，两个导向板462之间的距离逐渐减小，两个导向板462挤压菱角植株的顶部茎叶，使菱角植株的顶部茎叶收拢，从而对菱角植株的顶部茎叶起到固定作用，提高菱角植株的稳定性，有助于第一刮板43和第二刮板53分离菱角和菱角植株。

当导向板462受到外力挤压后，导向板462向容纳腔461的底部运动，从而压缩两者之间的复位弹簧463。复位弹簧463受压形成一定的弹力，该弹力在外力撤消后促使复位弹簧463复原，导向板462重新突出导向板框架46外。该结构可以减少导向板462对菱角植株顶部茎叶的伤害。

具体来说，所述采集框2和收集框8均以金属丝网组成，所述底板22、前侧板24、后侧板25和挡板21均为金属丝网。

该结构可以减少采集框2入水时的阻力，同时也便于采集框2中的水排出。

具体来说，所述第一刮板43和第二刮板53靠近采集框2中部的边沿上分别开设有第一刮板刃口431和第二刮板刃口531。

第一刮板刃口431和第二刮板刃口531的设置有助于第一刮板43和第二刮板53切割与菱角固连的茎，便于将菱角从菱角植株上分离。

具体来说，每个所述安装板2朝向采集框2的侧面上沿着长度方向均开设有限位槽611，所述限位槽611远离船体1的一端高于其靠近船体1的一端；两个所述限位槽611中均滑动设置有限位块612，所述滑动臂62的一端固设在与前侧板24相对的限位块612上，所述连接臂73的一端转动设置在与后侧板25相对的限位块612上。

滑动臂62通过限位块612在限位槽611中滑动，从而实现第一动力元件通过滑动臂62带动采集框2的运动。而在采集框2转动时将带动连接臂73在限位块612转动，采集框2朝船体1的运动将通过连接臂73带动该限位块612在限位槽611中的滑动。两个安装板61的设置有助于提高采集框2运动时的稳定性。

具体来说，所述充气元件为空气压缩机3，所述空气压缩机3固设在后侧板25上，所述空气压缩机3的输出端通过软管分别与若干个气囊32的进气端连接。

所述空气压缩机3为活塞式空气压缩机。通过空气压缩机3实现气囊32的膨胀和收缩，该结构在不伤害到菱角植株根部的情况下可以有效地起到固定作用。

具体来说，所述第一动力元件为第一电动推杆6，所述第一电动推杆6的活塞端铰接在滑动臂62上，其缸体铰接在船体1的侧壁上，所述第二动力元件为第二电动推杆7，所述第二电动推杆7的活塞端铰接在旋转臂72上，其缸体铰接在船体1的侧壁上。

通过第一电动推杆6和第二电动推杆7活塞端的伸长缩短地运动方式分别带动滑动臂62和旋转臂72，该驱动方式更加稳定。

具体来说，所述船体1上还设置有控制器9和蓄电池91，所述控制器9通过蓄电池91分别与空气压缩机3、第一电动推杆6、第二电动推杆7、第一电机47和第二电机5电连接。

所述控制器9为PLC控制器，蓄电池91也可以由船体1上的其它电源替代。通过控制器9分别向空气压缩机3、第一电动推杆6、第二电动推杆7、第一电机47和第二电机5发送电信号，进而操作这些元件的工作，该结构方便操作，有助于提高工作效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。