專利名稱：近紅外光風折采椒機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明近紅外光風折釆椒機屬小型農(nóng)業(yè)機械，尤其涉及一種釆摘花 椒果實的機械裝置。
技術背景花椒樹為蕓香科植物，樹高3米左右，為落葉小喬木，葉子較小而 又密集，莖葉有刺，果實成熟期集中，隨著農(nóng)作物種植結構的調(diào)整，花 椒種植面積越來越大，為了實現(xiàn)花椒采摘機械化，研制者多/采用電動推 剪式或鋸盤切割式機械模式，研制的機械應用不僅難以實現(xiàn)方便快捷的 目的，又易損傷果枝，碰破花椒油腺，釆摘效益也難以提高，均未能進 入推廣應用，目前花椒采摘仍采用的是人工用手采摘的傳統(tǒng)方式。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是近紅外光識別風折采椒機根據(jù)花椒成熟期葉片深 綠，長勢牢固、果梗松脆、果實紅艷的生物特性，采用近紅外光識別器 和氣噴槍一體的機械裝置，利用近紅外光識別器近距離靠近紅艷成熟花 椒時，自動啟動氣噴槍，通過氣噴槍放出氣體的沖擊力吹落花椒，在生 產(chǎn)應用中達到靈活快捷、又避免技葉損傷和花椒油腺破裂，同時大幅度 提高工效與降低生產(chǎn)成本。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術方案是依據(jù)花椒成 熟期葉片與果實在光照下反射不同的光譜，紅色果實反射的光譜在近紅 外光敏三極管產(chǎn)生的電流大于葉片光譜光電流的原理，近紅外光識別風 折采椒機由紅外光識別器、氣噴槍.電磁開關閥、電源與氣源裝置五部 分組成，其中紅外光識別器呈筒管形，氣噴槍呈直角彎簡狀，電磁開關閥安裝在直角彎簡中氣管接頭處，近紅外光識別器安裝在氣噴槍上筒， 氣噴槍下彎簡為手柄，形成手槍狀，電源接頭和風管接頭安裝在氣噴槍 下彎簡內(nèi)，主要配備件分別是長形鋁材管、直角彎形鋁材管、金屬保護 鴨舌帽、涂有硫化鉛的平玻璃片、紅色濾光片、雙凸鏡、近紅外光敏三 極管、防塵蓋、晶體管開關放大線路板、防塵透明玻璃蓋、固定安裝 套、噴氣嘴、電磁開關閥、電源接板、輸氣管、墊圈、螺栓和電源裝置 與氣源裝置。紅外光識別器載裝體是長形鋁材管，管外前端上沿安裝有金屬保護 鴨舌帽，管口裝有防塵透明玻璃蓋，管內(nèi)前部裝有涂有硫化鉛的平玻璃 片，靠內(nèi)裝有紅色濾光片，再靠內(nèi)裝有雙凸鏡兩片，再往后裝有近紅外 光敏三極管及晶體管開關放大線路板，管后部裝有防塵蓋，線路板裝在 防塵蓋內(nèi)，開關信號線和電源線由蓋內(nèi)穿出蓋外，管上配有兩處固定安裝套架；氣噴槍載裝體是直角彎形鋁材管，上部長，前半部管上切割成斜面，下部短，上部為作務部分，下部為手柄管，上部外前端裝有噴氣 嘴，噴氣嘴為金屬體，前呈銳狀，后與輸氣管連接，輸氣管配電磁開關 閥，電磁開關閥又與氣源裝置輸氣管連接，直角彎形鋁材管上部頂端配 有兩組紅外光識別器固定安裝套孔，手柄管內(nèi)下部安裝有電磁開關閥和 電源接線板，分別用固定安裝套固定，由電磁開關閥控制氣噴槍噴氣，電磁開關閥為YHLD型，電壓12V,線圈功率20W,電磁開關閥中的一根 控制信號線由管內(nèi)的拐彎處向上端引出，與紅外光識別器防塵蓋外的控制 信號線連接，另一根控制信號線與一根電源線連接，另一根電源線也由 管內(nèi)的拐彎處向上端引出，與防塵蓋外的電源線連接；氣源裝置為兩缸 活塞式壓縮機；電源裝置為太陽能發(fā)電板。作務前先在花椒樹下輔上布單，將太陽能發(fā)電板電源線頭接入電源 線接板上，再把兩缸活塞式壓縮機氣源管接通后，先檢査供氣系統(tǒng)是否 正常，正常后再調(diào)整焦距，最后調(diào)整好噴氣嘴出氣量，使噴氣嘴距花椒 顆粒在l -一3cm時吹落花椒為宜，作務時手握手柄管，把噴氣嘴指向花椒，當噴氣嘴與花椒快接觸時，紅色椒粒在光照下把紅色光線經(jīng)過涂有 硫化鉛的平玻璃片、紅色濾光片、雙凸鏡匯聚的紅外光照在近紅外光敏 三極管時，受紅外光幅射產(chǎn)生電流，電極電位上升，在電流led大于 1.6mA時，使繼電器線圈通電，電磁開關閥開啟，噴氣頭即噴出氣體噴 落花椒，花椒掉落后，當噴氣嘴前方?jīng)]有花椒的紅外光反射時，在電流 led小于13mA時繼電器線圈即斷電，電磁開關閥自動關閉，再指向臨近 花椒，反復操作，直至全樹花椒采完。由于花椒的樹葉深綠，光譜不 同，加之長勢牢固，不會拌隨花椒吹落樹下。 -
本發(fā)明的有益效果是近紅外光風折釆椒機體積小，重量輕，使用 方便，在生產(chǎn)應用中靈活快捷，又能避免枝葉損傷和花椒油腺破裂，同 時還能大幅度提高工效與降低生產(chǎn)成本。


附圖1為近紅外光敏三極管開關放大線路圖
圖中R,、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6為電阻器，阻值分別為6.2K、 2K、 20 Q、 560 Q、 4.7K和430 Q; T,、 T2、 T3為晶體三級管，其中1\型號為 PNP光敏三極管，參數(shù)為光電流》2mA-4mA,峰值波1.465um，集電板 最大允許電流30mA， T2和T3型號均為3AX31; C為電容器，容量為50 yF; P為二極管，型號為2AP21; J為繼電器線圈，內(nèi)阻85 O ，所配型 號為DZ51/22型，銜鐵吸收時間為0.05秒，釋放時間為0.04秒，備有兩 開兩閉接點，A為電源接頭，c為控制信號線接頭。
附圖2為近紅外光風折采椒機構造示意圖
圖中配備件分別是1、保護鴨舌帽；2、紅色濾光片；3、雙凸鏡； 4、近紅外光敏三級管；5、線路板；6、防塵透明坡璃蓋；7、涂有硫化 鉛的平玻璃片；8、固定安裝套；9、噴氣嘴；10、輸氣管；11、電磁開 關閥；12、氣源管接口； 13、電源接線板；14、電源線；15、防塵蓋； 16、控制信號線；17、出線孔；8、電源線接頭,，具體實施方式
一、近紅外光風折采椒機制作程序如下
1、 裝配近紅外光敏三極管開關放大線路板線路板形狀為圓形，與 長形鋁材管內(nèi)口徑一致，板內(nèi)按附圖l配裝上線路元件，板外留有控制 信號線和電源線接頭。
2、 裝配近紅外光識別器把長形鋁材管由中心沿直徑處切開為上下 兩部分，在兩部分按圖2裝上配備件，安裝時先將涂有硫化鋁的平玻璃 片、紅色濾光片、雙凸鏡裝入長形鋁材管下半部分中，再將紅外光敏三 極管裝入雙凸鏡后，可前后移動，呈現(xiàn)可調(diào)節(jié)狀，調(diào)節(jié)手柄選在下半部. 鉬材管預留調(diào)節(jié)孔內(nèi)，并將控制信號線和電源線接頭送出管外，然后合 上上半部分，呈管狀，在管前口裝上防塵透明玻璃蓋，在管前口上沿裝 上金屬制保護鴨舌帽，在防塵蓋內(nèi)裝上線路板，控制信號線和電源線接 頭留在外面，把紅外光敏三極管線路與線路板線路連接后，把防塵蓋安 裝在管后口外。
3、 氣噴槍安裝彎形鋁材管上部長，管上端從中部向前口切一個斜 面，下部短，呈手槍狀，拐彎處外留有出線孔，先取一段輸氣管接上噴 氣嘴，將輸氣管穿入直角彎形鋁材管，把噴氣管固定在鋁材管頭上，再 把輸氣管另一頭裝上電磁開關閥后固定在手柄管口內(nèi)，把近紅外光識別 器用固定安裝套配裝在鋁材管上，緊貼斜面，后高前低，配裝時先調(diào)整 近紅外光識別器與氣噴槍噴氣嘴夾角，以夾角交匯點與噴氣嘴相距l(xiāng)-3cm 為宜，并將電磁開關閥一根控制信號線由出線孔穿出與防塵蓋外的控制 信號線連接，在手柄管口內(nèi)裝配上電源接線板，接線板上電源線一根由 出線孔穿出與防塵蓋外的電源線連接，另一根與電磁開關閥的另 一根控 制信號線連接，在手柄管口再裝配上氣源管接口，接口內(nèi)端連接在電磁 開關閥上，與管內(nèi)輸氣管連接為一體，最后把電磁開關閥和電源接板用 固定安裝套固定好。
二、電源裝置購備
購備一臺太陽能發(fā)電板，型號為電壓12 —36V，功率30KW。三、 氣源裝置購備
購備一臺兩缸活塞式壓縮機，型號為2V—0.6/7型，技術參數(shù)產(chǎn) 氣量0.6m3/min，工作壓力7kg/cm2，動力5.5KW，配備的儲氣罐上裝配 有壓力表和安全閥和氣源管，氣源管配有手控閥門。
四、 釆椒作務前機件連接
把氣源裝置和電源裝置放于工作區(qū)，把氣源管安裝在近紅外光風折 釆椒機手柄管內(nèi)的氣源管接口內(nèi)，再把電源接在手柄管口電源線接板 上，打開氣源管手控閥門，手提釆椒機，調(diào)整好焦距，便能開始釆椒作 務。
五、 作務安全注意事項
1、 作務人員不得穿戴紅色及紫色衣物，避免噴槍頭造成自身傷害。
2、 不得將噴槍頭指向人體，.避免對人體造成傷害。
3、 不得將噴槍直接面向陽光，避免氣損。
權利要求
1. 一種近紅外光風折采椒機，其特征是主要配備件分別是長形鋁材管、直角彎形鋁材管、金屬保護鴨舌帽、涂有硫化鉛的平玻璃片、紅色濾光片、雙凸鏡、近紅外光敏三極管、防塵蓋、晶體管開關放大線路板、防塵透明玻璃蓋、固定安裝套、噴氣嘴、電磁開關閥、電源接板、輸氣管、墊圈、螺栓和電源裝置與氣源裝置。
2、 如權利要求l所述近紅外光風折釆椒機配備件安裝，其特征是 紅外光識別器載裝體是長形鋁材管，管外前端上沿安裝有金屬保護鴨舌 帽，管口裝有防塵透明坡璃蓋，管內(nèi)前部裝有涂有硫化鉛的平玻璃片， 靠內(nèi)裝有紅色濾光片，再靠內(nèi)裝有雙凸鏡兩片，再往后裝有近紅外光敏 三極管及晶體管開關放大線路板，管后部裝有防塵蓋，線路板裝在防塵 蓋內(nèi)，開關信號線和電源線由蓋內(nèi)穿出蓋外，管上配有兩處固定安裝套 架；氣噴槍載裝體是直角彎形鋁材管，上部長，前半部管上切割成斜 面，下部短，上部為作務部分，下部為手柄管，上部外前端裝有噴氣嘴， 噴氣嘴為金屬體，前呈銳狀，后與輸氣管連接，輸氣管配電磁開關閥， 電磁開關閥又與氣源裝置輸氣管連接，直角彎形鋁材管上部頂端配有兩 組紅外光識別器固定安裝套孔，手柄管內(nèi)下部安裝有電磁開關閥和電源 接線板，分別用固定安裝套固定，由電磁開關閥控制氣噴槍噴氣，電磁 開關閥為YHLD型，電壓12V，線圈功率20W,電磁開關閥中的一根控制 信號線由管內(nèi)的拐彎處向上端引出，與紅外光識別器防塵蓋外的控制信號 線連接，另一根控制信號線與一根電源線連接，另一根電源線也由管內(nèi) 的拐彎處向上端引出，與防塵蓋外的電源線連接；氣源裝置為兩ll活塞 式壓縮機；電源裝置為太陽能發(fā)電板。
全文摘要
近紅外光風折采椒機提供了一種采摘花椒果實的小型農(nóng)業(yè)機械裝置，整個裝置由紅外光識別器、氣噴槍、電磁開關閥、電源與氣源裝置五部分組成，其體積小，重量輕，采用近紅外光識別器控制氣閥，利用氣體沖擊力吹落花椒，使用方便快捷，又能避免枝葉損傷和花椒油腺破裂，同時還能大幅度提高工效與降低生產(chǎn)成本。
文檔編號A01D46/00GK101213903SQ20071001720
公開日2008年7月9日 申請日期2007年1月5日 優(yōu)先權日2007年1月5日
發(fā)明者馮云善 申請人:馮云善