一种基于太阳能的气力式小粒咖啡收获机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体地说，涉及一种基于太阳能的气力式小粒咖啡收获机。

背景技术

小粒咖啡(Coffea arabica L. )亦称为阿拉比卡种，是最传统的阿拉伯咖啡。由于云南得天独厚的地理环境和气候条件，在保山、普洱等地广泛种植，且形成了浓而不苦，香而不烈，带一点果味的独特风味，因此被称为云南小粒咖啡。近年来，随着国内外咖啡需求量的增加，云南小粒咖啡产业得到迅猛发展。2017年全省咖啡种植面积11.8万hm2，咖啡生豆产量13.6万t，均占全国的98%。但是，与蓬勃发展的小粒咖啡产业相比，小粒咖啡机械化采收技术非常落后。云南属于丘陵山区，种植环境复杂，主要还是通过人工进行采摘。随着云南小粒咖啡种植面积和产量的不断增加，劳动力供不应求，严重制约这云南小粒咖啡产业的发展。因此，研究云南小粒咖啡采收机理并设计一款适合云南小粒咖啡收获的收获装置迫在眉睫。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种基于太阳能的气力式小粒咖啡收获机，由太阳能发电板提供动力，实现采摘和收集工作，在提高作业效率的同时，大大降低劳动强度，另外，本发明结构紧凑合理，能够很好的与云南丘陵山区的作业环境相适应。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于太阳能的气力式小粒咖啡收获机包括太阳能发电板1、行走装置2、蓄电池3、逆变器4、气泵5、气吸收集装置6、气动采摘装置7，所述的气吸收集装置6固定安装在行走装置2上，太阳能发电板1倾斜安装在行走装置3与气吸收集装置6上，太阳能发电板1与蓄电池3连接，蓄电池3通过逆变器4与固定安装在行走装置2上的为气动采摘装置7、气吸收集装置6提供负压的气泵5连接，气动采摘装置7与气吸收集装置6连接。

进一步，所述的气动采摘装置7包括上夹头71、托板72、气动振动器73、导气管74、下手柄75、下夹头76、铰接螺栓77、上手柄79，所述的下手柄75与上手柄79通过铰接螺栓77铰接，下手柄75的前端设置有3个下夹头76，上手柄79的前端设置有托板72，托板72上设置有与下夹头76一一正对的上夹头71，气动振动器73固定安装在托板72上，气动振动器73通过管道与气泵5连接，上手柄79为一根空心管，空心管通过管道与气泵5连接，控制上手柄79气压的气压调节器78安装在上手柄79上。

进一步，气吸收集装置6包括收集箱9、收集管10和气压调节阀11、出气管12，所述的收集箱9通过管道与气泵5连接，与上手柄79连通的管道与设置在收集箱9顶部的收集管10连接，收集箱9上设置有出气管12通过管道与气泵5连接，出气管12上设置有气压调节阀11。

进一步，所述的收集箱9内腔通过隔离板92分为集果区与集尘区，集果区内设置有顶部开口的接果箱93，与出气管12连通的出气口设置在集尘区的箱壁上，集尘区箱壁上的出气口上设置有防尘隔离网95。

进一步，所述的收集箱9集果区的上部安装有转轴，转轴上均匀的安装有接果板91。

本发明的有益效果：

本发明使用太阳能发电板作为动力源，提供电源带动气泵工作，气泵通过吹气带动气动采摘装置实现咖啡果的采摘，通过抽气使气吸收集装置形成负压实现咖啡果的收集，可一次性完成采摘与收集，提高了作业效率；另外，本发明结构简单可靠、实用性强、制造方便，易于推广实用，能够很好的与云南丘陵山区的作业环境相适应。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明气动采摘装置的结构示意图；

图3为本发明气吸收集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于太阳能的气力式小粒咖啡收获机包括太阳能发电板1、行走装置2、蓄电池3、逆变器4、气泵5、气吸收集装置6、气动采摘装置7；所述的气吸收集装置6固定安装在行走装置2上，太阳能发电板1倾斜安装在行走装置3与气吸收集装置6上，太阳能发电板1与蓄电池3连接，蓄电池3通过逆变器4与固定安装在行走装置2上的为气动采摘装置7、气吸收集装置6提供负压的气泵5连接，气动采摘装置7与气吸收集装置6连接。气泵5能够实现抽气和吹气，由气泵5吹气带动气动采摘装置7振动实现咖啡果的采摘，咖啡采摘后，然后由气泵5抽吸，采用负压的方式通过气吸收集装置6将气动采摘装置7采摘的咖啡果进行收集，机器工作时，主要由太阳能发电板1发电提供，当光线不好时由蓄电池3混合提供能量，这样，有效的通过太阳能发电实现咖啡果的一次性采摘与收集，提高了作业效率。另外，本发明结构简单可靠，能够很好的与云南丘陵山区的作业环境相适应，易于推广使用。

行走装置2的前端通过支撑弹簧安装有一根拖杆8，支撑弹簧位于拖杆8的下端，通过拖杆8拉动整个机器前进，前进过程中，由于支撑弹簧的作用，可使拖杆8被下压到合适角度，便于工作人员拉动整个机器，不拉动时恢复原位。

在本发明中，所述的气动采摘装置7包括上夹头71、托板72、气动振动器73、导气管74、下手柄75、下夹头76、铰接螺栓77、上手柄79，所述的下手柄75与上手柄79通过铰接螺栓77铰接，下手柄75的前端设置有3个下夹头76，上手柄79的前端设置有托板72，托板72上设置有与下夹头76一一正对的上夹头71，气动振动器73固定安装在托板72上，气动振动器73通过管道与气泵5连接，上手柄79为一根空心管，空心管通过管道与气泵5连接，控制上手柄79气压的气压调节器78安装在上手柄79上。通过手持手握上手柄79和下手柄75，由上夹头71和下夹头76对咖啡树枝进行三点夹持，通过气动振动器73产生的高频振动使咖啡树枝产生受迫振动从而实现咖啡果的收获，在采摘过程中，可通过气压调节器78控制气流量，完成上夹头71和下夹头76振幅和振频的调节。

在本发明中，气吸收集装置6包括收集箱9、收集管10和气压调节阀11、出气管12，所述的收集箱9通过管道与气泵5连接，与上手柄79连通的管道与设置在收集箱9顶部的收集管10连接，收集箱9上设置有出气管12通过管道与气泵5连接，出气管12上设置有气压调节阀11。气吸收集过程中，气泵5通过管道使收集箱9内呈负压状态，被气动采摘装置7采摘的咖啡果及一些杂质通过收集管10进入到收集箱9内进行集中收集。

在本发明中，所述的收集箱9内腔通过隔离板92分为集果区与集尘区，隔离板92的上部与收集箱9的顶部之间留有缝隙，集果区内设置有顶部开口的接果箱93，与出气管12连通的出气口设置在集尘区的箱壁上，集尘区箱壁上的出气口上设置有防尘隔离网95。通过隔离板92将收集箱9内腔分为集果区与集尘区，集果区内放置接果箱93，这样咖啡果则掉落到接果箱93内，收集满后可进行更换；而杂质则通过隔离板92的上部与收集箱9的顶部之间留有放入缝隙进入到集尘区进行单独收集，这样有效的在咖啡采摘过程中，将咖啡果和杂质进行分离，由于集尘区箱壁上的出气口上设置有防尘隔离网95，可避免防杂尘进入到进入气泵5中，影响气泵5的工作。

所述的收集箱9集果区的上部安装有转轴，转轴上均匀的安装有接果板91。咖啡果咋负压作用下进入到集果区的上方时，咖啡果在自身重力下会向下掉落，这时通过在集果区的上方设置能够转动的接果板91，接果板9采用弹性材料制成，避免咖啡果撞击到其上时被损坏，咖啡果撞击在接果板91上后，接果板9受到作用力能够转动，接果板9在转动过程中，咖啡果能够在接果板9的作用下继续掉落到接果箱93内，接果板9具有一定的扬尘作用，接果板9在转动过程中，被吸附进来的杂尘被使其与咖啡果分离，这样气泵5的负压作用下，杂质则通过隔离板92的上部与收集箱9的顶部之间留有放入缝隙进入到集尘区进行单独收集。

本发明的工作过程：

通过手持手握上手柄79和下手柄75，由上夹头71和下夹头76对咖啡树枝进行三点夹持，通过气动振动器73产生的高频振动使咖啡树枝产生受迫振动从而实现咖啡果的收获，气泵5通过管道使收集箱9内呈负压状态，摘下的咖啡果则掉落到接果箱93内，而杂质则通过隔离板92的上部与收集箱9的顶部之间留有放入缝隙进入到集尘区进行单独收集。

本发明使用太阳能发电板作为动力源，提供电源带动气泵工作，气泵通过吹气带动气动采摘装置实现咖啡果的采摘，通过抽气使气吸收集装置形成负压实现咖啡果的收集，可一次性完成采摘与收集，提高了作业效率；另外，本发明结构简单可靠、实用性强、制造方便，易于推广实用，能够很好的与云南丘陵山区的作业环境相适应。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。