一种新型背负式红花采摘机
阅读说明：本技术 一种新型背负式红花采摘机 (Novel backpack safflower picking machine ) 是由 李秀杰 王秀萍 吴亚滨 孙千涛 杨明星 何立威 葛飞 韩蕊 郭潇潇 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及新型背负式红花采摘机,包括采摘头组件、收集装置和输送软管,收集装置内安装有负压形成装置,采摘头组件包括采摘头外壳,采摘头外壳的一侧固定有软管接头,采摘头外壳的另一侧开设有入料口,采摘头外壳的底部固定有采摘头盖板,采摘头盖板靠近入料口的一端开设有V型开口,V型开口的两侧分别固定有第一限位块、第二限位块,采摘头外壳的内壁上固定有驱动电机,驱动电机的输出轴固定有圆形刀片,采摘头盖板的顶部安装有固定刀片,圆形刀片的旋转方向朝向固定刀片的刀刃,固定刀片的刀刃位于第二限位块的正上方并与第二限位块平行设置,圆形刀片靠近固定刀片的一侧位于固定刀片刀刃的正下方。采摘效率高,减少花丝及红花果受到的损伤。(The invention relates to a novel backpack type safflower picking machine, which comprises a picking head component, a collecting device and a conveying hose, wherein a negative pressure forming device is arranged in the collecting device, the picking head component comprises a picking head shell, one side of the picking head shell is fixedly provided with a hose joint, the other side of the picking head shell is provided with a feeding hole, the bottom of the picking head shell is fixedly provided with a picking head cover plate, one end of the picking head cover plate, which is close to the feeding hole, is provided with a V-shaped opening, two sides of the V-shaped opening are respectively fixedly provided with a first limiting block, the inner wall of the picking head shell is fixed with a driving motor, an output shaft of the driving motor is fixed with a circular blade, a fixed blade is installed at the top of the picking head cover plate, the rotating direction of the circular blade faces the cutting edge of the fixed blade, the cutting edge of the fixed blade is located right above the second limiting block and is arranged in parallel with the second limiting block, and one side, close to the fixed blade, of the circular blade is located right below the cutting edge of the fixed blade. Picking efficiency is high, and damage to the filaments and the carthamus tinctorius fruits is reduced.)
技术领域
本发明属于农业机械设备
技术领域
，特别是涉及一种新型背负式红花采摘机。背景技术
红花为菊科植物红花的干燥花。夏季花由黄变红时釆摘，阴干或晒干。辛，温。归心、肝经。具有活血通经，散瘀止痛的功效。除了药用以外，红花还是优质的天然染料和化妆品原料。随着市场对红花需求的持续增加，红花的种植面积也不断扩大。由于红花开花时间集中，不同分支上红花高度不一致，导致红花的采摘环境复杂，当前主要的采摘方式以人工采摘为主。因劳动强度大、采摘效率低、人工成本高等缺点，人工采摘已难以满足市场需求。虽然，目前市场上也出现了少量的红花采摘装置用以替代传统的人工采摘方式，但是，现有的红花采摘装置一般分为气力式采摘机和机械切割式采摘机，采用上述两种装置在对红花进行采摘时，均存在对红花茎秆聚拢、红花果定位和红花花丝采摘连贯性低的缺点，无法对红花花丝进行有效的定位，不仅导致红花花丝受损率高，不能保证红花花丝的完整性，降低红花花丝的质量，而且在采摘过程中，切割刀片很容易触碰到红花果，对红花果损伤大，影响到红花果的正常生长，不能很好的满足使用需求。因此，急需研发出一种采摘效率高、对红花花丝及红花果损伤小的采摘装置，用以满足当前规模化高效采摘的工作需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型背负式红花采摘机，用以解决现有技术中的红花采摘方式存在采摘效率低、对红花花丝及红花果损伤严重的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供了一种新型背负式红花采摘机，包括采摘头组件和用于收集红花花丝的收集装置，采摘头组件与收集装置之间连通有输送软管，收集装置内安装有用于使收集装置内部形成负压的负压形成装置；所述采摘头组件包括采摘头外壳，采摘头外壳为底端敞口、内部中空设置的罩体结构，采摘头外壳的一侧固定有用于与输送软管连接的软管接头，采摘头外壳的另一侧开设有用于供红花花丝进入的入料口，采摘头外壳的底部固定连接有采摘头盖板，采摘头盖板靠近入料口的一端开设有V型开口，V型开口的两侧分别固定连接有用于夹持红花果的第一限位块、第二限位块，采摘头外壳的内壁上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴竖直向下设置并固定有圆形刀片，圆形刀片靠近第一限位块设置，圆形刀片的底部与采摘头盖板的顶部间隔设置，采摘头盖板的顶部可拆卸连接有与圆形刀片相配合的固定刀片，圆形刀片的旋转方向朝向固定刀片的刀刃，固定刀片的刀刃位于第二限位块的正上方并与第二限位块平行设置，圆形刀片靠近固定刀片的一侧位于固定刀片刀刃的正下方。
优选地，收集装置包括顶端开口、内部中空设置的收集箱，收集箱的顶部螺纹连接有顶盖，收集箱一侧的上部固定有用于与输送软管连接的进料接头，收集箱的前侧呈与人体腰背部曲线相配合的弧形面，弧形面的上下两端均固定有一组对称设置的安装环，安装环上穿设有双肩背带。
优选地，收集箱内部安装有控制器，驱动电机与控制器电连接，采摘头外壳上固定有用于向控制器反馈信号的物料探测传感器，物料探测传感器固定在采摘头外壳上靠近入料口的位置。
优选地，负压形成装置包括涡轮离心风机和锂电池，涡轮离心风机固定在收集箱后侧的上部，涡轮离心风机的进风口位于收集箱的内部，涡轮离心风机的出风口延伸至收集箱外部，收集箱的底部开设有锂电池固定槽，锂电池卡装在锂电池固定槽内，收集箱的底部可拆卸连接有用于盖合锂电池固定槽的底板，收集箱下部的一侧开设有用于对锂电池进行充电的充电口，涡轮离心风机与驱动电机分别通过导线与锂电池电连接。
优选地，收集箱内部的上方固定连接有向下延伸的挡板，挡板的顶部固定在收集箱内部的顶端，挡板将收集箱内部的上方分割为两个独立的腔室，进料接头与涡轮离心风机分别位于挡板的两侧。
优选地，采摘头盖板上靠近圆形刀片的位置可拆卸连接有弹簧压片，采摘头盖板上还开设有与弹簧压片相配合的安装槽，弹簧压片的自由端贯穿安装槽并与圆形刀片的底部相贴合。
优选地，驱动电机背离圆形刀片的一端连接有调速器，调速器上安装有手动调节旋钮，手动调节旋钮贯穿采摘头外壳的侧壁并延伸至采摘头外壳外部。
优选地，第一限位块与第二限位块的材质均为弹性橡胶，第一限位块与红花果的接触端的端面以及第二限位块与红花果的接触端的端面均为弧面。
本发明的有益效果：（1）结构设计合理，安装使用方便，通过设置采摘头组件、收集装置和输送软管，并在收集装置内设置负压形成装置，利用采摘头组件将花丝切断，在负压形成装置的作用下，使收集装置内部形成负压状态，在压力差的作用下，从花朵上采摘下来的红花花丝经输送软管进入收集装置内部，采用集采摘、输送、收集于一体的采摘方式，大大提高了采摘效率，一台采摘机能够替代2-3个人工，降低人工成本低且有利于满足批量化快速采摘的市场需求，具有较好的实用价值；（2）通过设置驱动电机、圆形刀片和固定刀片，驱动电机工作带动圆形刀片旋转，由于圆形刀片的旋转方向朝向固定刀片的刀刃，使用时，红花处于圆形刀片与固定刀片之间形成的夹角处，利用裁剪方式进行采摘，采摘比较干净，在花丝与花朵连接处将花丝给切断，保证花丝的完整性，尽量减少对花丝造成的损伤，保证产品质量；（3）通过设置第一限位块和第二限位块，对红花花丝下面的红花果进行有效的限位固定，不仅能够提高红花花丝裁剪时的稳定性，而且还能够避免圆形刀片与固定刀片触碰到红花果，避免红花果受到损伤，有利于红花果的继续生长，提高经济效益；（4）通过设置物料探测传感器，物料探测传感器通过控制器控制驱动电机运转，当物料探测传感器检测到物料进入采摘头组件时，驱动电机工作，开始采摘操作，当无物料进入时，驱动电机停止工作，在提高采摘效率的同时还能够减少能量损耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为采摘头组件的结构示意图一；
图3为采摘头组件的结构示意图二；
图4为圆形刀片与驱动电机连接的结构示意图；
图5为圆形刀片与弹簧压片连接的结构示意图；
图6为采摘头盖板的结构示意图；
图7为收集装置的结构示意图。
附图标记：1—采摘头组件、2—收集装置、3—输送软管、4—采摘头外壳、5—软管接头、6—入料口、7—采摘头盖板、8—V型开口、9—第一限位块、10—第二限位块、11—驱动电机、12—线孔、13—圆形刀片、14—固定刀片、15—安装杆、16—收集箱、17—顶盖、18—进料接头、19—弧形面、20—安装环、21—物料探测传感器、22—涡轮离心风机、23—锂电池、24—锂电池固定槽、25—底板、26—走线槽、27—挡板、28—弹簧压片、29—安装槽、30—调速器、31—手动调节旋钮、32—充电口。
具体实施方式
以图1中弧形面19所在的方向为前，顶盖17所在的方向为后。
如图1所示，本发明包括采摘头组件1和用于收集红花花丝的收集装置2，采摘头组件1与收集装置2之间连通有输送软管3，输送软管3用于将采摘后的红花花丝输送至收集装置2内部，收集装置2内安装有用于使收集装置2内部形成负压的负压形成装置，在负压形成装置的作用下，使收集装置2内部形成负压状态，在压力差的作用下，便于红花花丝进入收集装置2内部。如图2和图3所示，采摘头组件1包括采摘头外壳4，采摘头外壳4为底端敞口、内部中空设置的罩体结构，采摘头外壳4的一侧固定有用于与输送软管3连接的软管接头5，输送软管3的一端套设在软管接头5的外部，采摘头外壳4的另一侧开设有用于供红花花丝进入的入料口6，有利于红花花丝进入采摘头外壳4，采摘头外壳4的底部固定连接有采摘头盖板7，如图6所示，采摘头盖板7的四角处均开设有螺纹孔，采摘头盖板7通过穿过螺纹孔的螺栓固定在采摘头外壳4底部。采摘头盖板7靠近入料口6的一端开设有V型开口8，V型开口8的两侧分别固定连接有用于夹持红花果的第一限位块9、第二限位块10，第一限位块9与第二限位块10的材质均为弹性橡胶，第一限位块9与红花果的接触端的端面以及第二限位块10与红花果的接触端的端面均为弧面，减少对红花果的磨损。如图4所示，采摘头外壳4的内壁上固定有驱动电机11，驱动电机11的电压为12V，如图3所示，采摘头外壳4的侧壁上开设有用于供导线通过的线孔12，与驱动电机11连接的导线经线孔12处向外延伸，驱动电机11的输出轴竖直向下设置并固定有圆形刀片13，圆形刀片13靠近第一限位块9设置，圆形刀片13也可为带齿的圆锯片，圆形刀片13的底部与采摘头盖板7的顶部间隔设置，采摘头盖板7的顶部可拆卸连接有与圆形刀片13相配合的固定刀片14，如图6所示，采摘头盖板7的顶部固定连接有若干个向上延伸的安装杆15，固定刀片14上开设有多个与安装杆15一一对应设置的安装孔，固定刀片14贯穿安装杆15并通过顶紧螺母与安装杆15可拆卸连接，方便对固定刀片14进行更换。圆形刀片13的旋转方向朝向固定刀片14的刀刃，固定刀片14的刀刃位于第二限位块10的正上方并与第二限位块10平行设置，圆形刀片13靠近固定刀片14的一侧位于固定刀片14刀刃的正下方，固定刀片14刀刃的一部分覆盖圆形刀片13。
如图1所示，收集装置2包括顶端开口、内部中空设置的收集箱16，收集箱16的顶部螺纹连接有顶盖17，采摘完毕，可打开顶盖17，将红花花丝经收集箱16顶端的开口处向外排出。收集箱16一侧的上部固定有用于与输送软管3连接的进料接头18，输送软管3的一端固定套设在进料接头18的外部，由输送软管3输送来的红花花丝经进料接头18进入收集箱16内部。收集箱16的前侧呈与人体腰背部曲线相配合的弧形面19，弧形面19的上下两端均固定有一组对称设置的安装环20，安装环20上穿设有双肩背带。通过设置双肩背带，使用者可以将收集箱16背起来，方便使用者直接将收集箱16携带实施作物采摘，方便使用，具有较大的市场推广价值。
收集箱16内部安装有控制器，驱动电机11与控制器电连接，如图2所示，采摘头外壳4上固定有用于向控制器反馈信号的物料探测传感器21，物料探测传感器21固定在采摘头外壳4上靠近入料口6的位置。物料探测传感器21可选择现有技术中常用的红外线传感器。物料探测传感器21通过控制器控制驱动电机11运转，当物料探测传感器21检测到物料进入采摘头组件1时，将此信号传递给控制器，控制器控制驱动电机11工作，开始采摘操作，当无物料进入时，控制器控制驱动电机11停止工作，使驱动电机11能够根据采摘速度间歇性工作，减少能量损耗。
如图7所示，负压形成装置包括涡轮离心风机22和锂电池23，涡轮离心风机22和锂电池23的电压均为12V，涡轮离心风机22固定在收集箱16后侧的上部，涡轮离心风机22的进风口位于收集箱16的内部，为避免花丝经涡轮离心风机22的进风口处向外排出，可在涡轮离心风机22的进风口处设置过滤网。涡轮离心风机22的出风口延伸至收集箱16外部。收集箱16的底部开设有锂电池固定槽24，锂电池23卡装在锂电池固定槽24内，收集箱16的底部通过螺栓可拆卸连接有用于盖合锂电池固定槽24的底板25，将底板25与收集箱16可拆卸连接，方便打开底板25将锂电池23取出，便于对锂电池23进行维修、更换，收集箱16下部的一侧开设有用于对锂电池23进行充电的充电口32，涡轮离心风机22与驱动电机11分别通过导线与锂电池23电连接。收集箱16的内壁上开设有用于供导线通过的走线槽26，连接在锂电池23与涡轮离心风机22之间的导线被限制在走线槽26，使导线有序的排列在收集箱16内部，避免收集到的红花花丝对导线产生干涉。驱动电机11和涡轮离心风机22的动力均由同一块锂电池23提供，动力源布置科学合理，在满足使用功能的前提下，能够尽量减少能耗损失，达到了合理利用资源的效果。收集箱16上设置有用于开合涡轮离心风机22的开关（图中未示出）。收集箱16内部的上方固定连接有向下延伸的挡板27，挡板27的顶部固定在收集箱16内部的顶端，挡板27将收集箱16内部的上方分割为两个独立的腔室，进料接头18与涡轮离心风机22分别位于挡板27的两侧。通过设置挡板27，能够很好的控制风向，从进料接头18输送来的红花花丝在挡板27的阻挡下会向左下方运动，直至落到收集箱16底部，将进料接头18与涡轮离心风机22隔离开，能够避免物料被吸入涡轮离心风机22，避免造成物料浪费，有利于涡轮离心风机22的正常运转。
如图3和图6所示，采摘头盖板7上靠近圆形刀片13的位置通过螺栓可拆卸连接有弹簧压片28，弹簧压片28为现有技术，具体结构在此不再赘述，采摘头盖板7上还开设有与弹簧压片28相配合的安装槽29，如图5所示，弹簧压片28的自由端贯穿安装槽29并与圆形刀片13的底部相贴合。通过设置弹簧压片28，能够对圆形刀片13起到一定的限位作用，防止圆形刀片13在转动的过程中发生上下方向上的跳动，提高裁剪的精度。
如图2和图4所示，驱动电机11背离圆形刀片13的一端连接有调速器30，调速器30为现有技术，具体结构在此不再赘述。调速器30上安装有手动调节旋钮31，手动调节旋钮31贯穿采摘头外壳4的侧壁并延伸至采摘头外壳4外部。通过转动手动调节旋钮31，对驱动电机11的转速进行调节，从而对圆形刀片13的转速进行调节，以此来调节裁剪的速度，操作灵活，能够满足不同的使用需求。
需要说明的是，本发明所述的采摘机不仅可以用来采摘红花花丝，还能够应用于其它类似农产品的采摘。
本发明的工作原理及工作过程：使用时，通过双肩背带将收集箱16背负在使用者身上，使用者手持采摘头组件1，并启动涡轮离心风机22的开关，使红花果（即红花花丝下方的花苞）位于第一限位块9与第二限位块10之间，对红花果进行有效的限位固定，避免圆形刀片13与固定刀片14触碰到红花果，而红花花丝则位于圆形刀片13与固定刀片14之间，与此同时，物料探测传感器21检测到物料进入采摘头组件1内部，物料探测传感器21将此信号传递给控制器，控制器控制驱动电机11工作，驱动电机11工作带动圆形刀片13旋转，由于圆形刀片13的旋转方向朝向固定刀片14的刀刃，由于红花花丝处于圆形刀片13与固定刀片14之间形成的夹角处，圆形刀片13与固定刀片14相配合，将红花花丝与红花果的连接处进行切断，采摘比较干净，能够保证花丝的完整性，保证产品质量，在涡轮离心风机22的作用下，收集箱16内部形成负压状态，在压力差的作用下，从花朵上采摘下来的红花花丝经输送软管3进入收集箱16内部。当处于采摘间隙时，此时无物料进入采摘头组件1内部，物料探测传感器21将此信号传递给控制器，控制器控制驱动电机11停止工作，使驱动电机11能够根据采摘速度间歇性工作，减少能量损耗。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
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