CN101669431B - 智能烟草打顶抑芽机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能烟草打顶抑芽机，由2ZYLJ-1型多功能作业机、整体机架、滑动支架、吹风系统、烟草高度识别系统、打顶系统、抑芽剂喷施系统，刀片消毒装置等组成。整体机架可由液压油缸根据打顶地块的烟草平均高度进行整体调节；整体机架上方安装有三组轴承座和风机出风口，两侧的轴承座和风机出风口安装在滑动支架上，滑动支架可在整体机架上横向滑动。卷轴转动时可拉动打顶装置沿滑杆上下滑动。烟草高度识别传感器安装在整体机架或滑动支架下方前端，抑芽机喷施装置安装在打顶装置后面；本发明打顶同时可实现抑芽剂喷施，降低了生产成本，提高了劳动生产率，而且结构简单，对烟草可实现精确仿形，打顶效果好。

Description

智能烟草打顶抑芽机

(一)技术领域

本发明提供了一种智能烟草打顶抑芽机，属于烟草管理机械。

(二)背景技术

烟草打顶期一般要求在4～7天进行2～3次打顶，我国目前烟草种植面积1600万亩左右，打顶工作全部由人工完成，烟草打顶机尚属空白。且凡打了顶的烟叶抑芽剂的喷施必须当天完成，效果才好。如果边打顶边施药效果更好。而我国目前烟草打顶后的抹杈、喷施抑芽剂也全部由人工逐步完成。不仅劳动强度大，工作效率低，而且延误了打顶抑芽的最佳时机，影响了烟叶产量和品质。

2009年8月份，山东农业大学研制成功了3DX-1烟草打顶消毒联合作业装置，实现了烟草的机械打顶。但此烟草打顶机对烟草高度仿形差，是一刀切的打顶方式，因此可能出现漏打或打顶过度的情况，从而造成重复劳动或损害烟草。

(三)发明内容

本发明在于提供一种烟草打顶机，在精确打顶的同时完成抑芽剂的喷施，不仅节省大量人力、提高劳动生产率，而且把握了抑芽的最佳时机，提高了烟叶的产量和品质。本发明对烟草高度适应性强，可实现连续、高效、智能化作业。

本发明由多功能作业机、整体机架、滑动支架、吹风系统、烟草高度识别系统、打顶系统、抑芽剂喷施系统，刀片消毒装置等组成。

所述的多功能作业机为2ZYLJ-1型多功能作业机；

所述的吹风系统由风机、管道、风机出风口组成；

所述的烟草高度识别系统由烟草高度识别传感器和单片机系统组成；烟草高度识别传感器由多组红外对管构成，发射管与接收管交错排列；

所述的打顶系统由打顶装置和升降控制装置组成。打顶装置由刀架、刀盘、刀片、直流电机、滑杆滑套、护网、导向杆等组成。升降控制装置由无弹性绳索、轴承座、卷轴、步进电机组成；

所述的抑芽剂喷施系统由抑芽剂药箱、单片机系统、电磁阀、管道、抑芽剂喷施装置、一组红外对管传感器组成；抑芽剂喷施装置由抑芽剂喷头和护罩组成；

所述的刀片消毒装置由消毒液药箱、管道、阀门、消毒液喷头组成。

本发明所采用的技术方案是整体机架通过滑轨和斜支撑安装在2ZYLJ-1型多功能作业机上，作业机顶部安装一液压油缸，液压油缸另一端与整体机架连接，整体机架高度可由液压油缸调节。整体机架上有三个由步进电机驱动的卷轴、三个风机出风口，整个吹风系统使用一台风机，由管道将气流分送至三个风机出风口。中间的卷轴通过轴承座、风机出风口安装在整体机架上；两侧的卷轴通过轴承座、风机出风口安装在滑动支架上，滑动支架用螺栓连接在整体机架上，整体机架与滑动支架连接的横梁上分别有一长槽结构，滑动支架可根据烟草行距调节其在整体机架上的安装位置。整体机架下方安装有烟草高度识别传感器、打顶装置和抑芽剂喷施装置。三个H型支架上均安装有烟草高度识别传感器，中间的H型支架用套管连接在整体机架下方前端，两侧的H型支架用套管连接在滑动支架下方前端，烟草高度识别传感器通过套管可以调节其安装高度。烟草高度识别传感器有传感器护罩保护，传感器护罩正对红外对管的位置钻有小孔。打顶装置的刀架向后倾斜安装，刀片由直流电机驱动，刀盘下面开一通槽，刀盘斜向下的切线上有一出口。打顶装置两侧装有滑套，滑套可沿安装在整体机架或滑动支架下面的滑杆滑动。整体机架和滑动支架下方后端均安装有滑杆。刀盘顶端连接一无弹性绳索，绳索另一端连接在卷轴上，步进电机旋转时可拉动打顶装置沿滑杆滑动。刀盘下面装有护网，护网前端装有导向杆，导向杆在水平面上的投影为漏斗状。抑芽剂喷施装置安装在打顶装置后面，抑芽剂喷施装置前端安装有一组红外对管传感器。抑芽剂喷施装置前端的红外对管传感器与抑芽剂喷施装置、打顶装置固定连接，可随打顶装置一起提升或下降。消毒装置的消毒液药箱安装在整体机架上面，消毒液喷头安装在刀盘顶端。

本发明可实现对烟草高度的精确仿形。整体机架可根据烟草地块的总体高度情况由液压油缸进行整体调节，工作人员松开整体机架斜支撑，操作液压油缸，将整体机架调整到要打顶地块烟草的合适高度，将整体机架斜支撑固定。然后松开整体机架上方两侧的滑动支架，调整滑动支架的横向位置，使打顶装置正对烟草行，将滑动支架固定。烟草高度识别系统的多组红外对管传感器对每株烟草的高度进行精确测量，将测量信息传给单片机系统，单片机系统将信息处理后计算出相对于当前位置刀架提升或下降的高度，再换算成旋转轴的旋转角度，然后将数据传输给步进电机，由步进电机驱动卷轴的正反转及旋转角度，对打顶高度进行精确调节。打顶装置上升的动力由步进电机提供，下降时则依靠打顶装置的自重。

本发明可在打顶同时实现抑芽剂的喷施。抑芽剂喷施装置前端安装一组红外对管传感器，红外对管传感器安装位置比刀盘稍低。抑芽剂喷施装置安装在打顶装置后面，与打顶装置固定连接，可随打顶装置一同提升或下降。打顶后的烟草经过红外对管传感器，红外对管传感器将信号传给单片机系统，单片机系统控制电磁阀开启，管道畅通，药液喷出。若传感器检测不到信号，则电磁阀处于关闭状态，无药液喷出。红外对管传感器由传感器护罩保护，避免尘土覆盖和药液喷溅。抑芽剂喷施装置由圆柱形护罩和抑芽剂喷头组成，抑芽剂喷头安装在护罩上方，护罩为圆柱形，护罩正前方开一矩形通槽。护罩可防止药液飞溅和飘移，保证药液喷射到烟草茎秆顶端和茎秆四周。本设计不仅节省了药液，降低了生产成本，而且避免了不必要的环境污染。

烟草在生长过程中会感染病菌，打顶过程中接触过病株的刀片可能将病菌传播给健康植株，因此本发明设计了刀片消毒装置。消毒装置的消毒液药箱安装在整体机架上面，消毒液喷头安装在刀盘顶端，本发明工作时，打开阀门，消毒液依靠重力滴到旋转的刀片上。本结构简单、易行、成本低、效果好，有效避免了病菌通过打顶过程的传播。

为避免打顶过程中对烟草造成损坏，本发明设计了吹风系统。风机出风口安装在整体机架上方前端，机组工作时，风机运转，将风流分送至各个风机出风口，吹向烟草植株，使烟草上部的叶片向下弯曲，被打顶装置的护网遮住，防止与打顶部件的接触，从而有效避免了打顶过程中对烟草的损害。

(四)附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的左视结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图

图4是本发明的烟草高度识别系统的传感器示意图

图中1.消毒液喷头  2.导向杆  3.液压油缸  4.整体机架  5.刀片  6.刀盘7.护网  8.多功能作业机  9.风机出风口  10.烟草高度识别传感器  11.直流电机12.抑芽剂喷施装置  13.滑杆  14.斜支撑  15.滑轨  16.滑动支架  17.卷轴  18.步进电机  19.轴承座  20.H型支架  21.套管  22.传感器护罩  23.红外对管传感器

(五)具体实施方式

一种智能烟草打顶抑芽机，整体机架(4)用斜支撑(14)和滑轨(15)安装在2ZYLJ-1型多功能作业机(8)上，液压油缸(3)一端安装在多功能作业机(8)顶端，另一端连接在整体机架(4)上，可控制整体机架(4)沿滑轨(15)升降，整体机架(4)根据要打顶地块的烟草的总体高度调整安装高度。整体机架(4)上面有三个风机出风口(9)和三组轴承座(19)，中间一组轴承座、打顶装置和风机出风口的中心均与2ZYLJ-1型多功能作业机(8)中心重合，两侧的风机出风口(9)和轴承座(19)安装在滑动支架(16)上，每个滑动支架上安装的一组轴承座、风机出风口都与相应的打顶装置的中线重合。滑动支架(16)与整体机架(4)用螺栓连接，整体机架与滑动支架连接的横梁上分别有一长槽结构，滑动支架(16)可在整体机架(4)上横向滑动，滑动支架(16)在整体机架(4)上的安装位置可根据烟草行距进行调节。安装在轴承座(19)中的卷轴(17)由步进电机(18)驱动，卷轴(17)上连接一无弹性绳索，绳索另一端连接在刀盘(6)顶端上，步进电机(18)旋转时可拉动打顶装置沿滑杆(13)滑动。烟草高度识别传感器(10)安装在H型支架(20)上，中间的H型支架用套管(21)连接在整体机架(4)下方前端，两侧的H型支架用套管(21)连接在滑动支架(16)下方前端，烟草高度识别传感器(10)可在竖直方向调节安装高度。烟草高度识别传感器(10)由多组红外对管组成，烟草高度识别传感器(10)有传感器护罩(22)保护，传感器护罩(22)正对红外对管的位置钻有小孔。根据烟草遮挡红外对管的位置确定烟草高度。烟草高度识别传感器(10)将测量信息传给单片机系统，由单片机系统根据打顶装置的当前位置确定打顶装置需提升或下降的高度并换算成步进电机(18)的旋转角度，将处理结果传输给步进电机(18)从而控制步进电机(18)工作。打顶装置上升的动力由步进电机(18)提供，下降时则依靠打顶装置的自重。整体机架(4)上方最前端是风机出风口(9)，气流向下吹向烟草植株，烟草顶部叶片向下弯曲，露出花部，打顶装置最前端的导向杆(2)将烟草花部引导向切割部件，向下弯曲的叶片则进入到导向杆(2)两侧的护网(7)下面，避免与切割部件接触造成烟叶的损害。切下的花部从刀盘(6)出口甩出，沿护网(7)滑落到烟草行间空档。刀盘(6)顶端装有一消毒液喷头(1)，消毒液药箱放在整体机架(4)上面，药液依靠重力持续不断地滴到旋转的刀片(5)上，防止病菌通过打顶过程传播。抑芽剂喷施装置(12)安装在打顶装置后面，抑芽剂喷施装置前端安装有一组红外对管传感器，安装位置比刀盘稍低。抑芽剂喷施装置由圆柱形护罩和抑芽剂喷头组成，护罩前下方开一矩形通槽，若打顶后的烟草茎秆经过抑芽剂喷施装置前端的红外对管传感器，则红外对管传感器将信号传送给单片机系统，由单片机系统控制电磁阀开启，管道畅通，抑芽剂经喷头喷施到茎秆顶部和茎秆附近，并沿茎秆流淌下至每个叶柄，抑制腋芽的生长。

本实施例以同时打顶三行对本发明作了介绍，但本发明同时打顶行数不限于三行，可根据实际需要对各装置进行增加或减少。

Claims (8)

1.一种智能烟草打顶抑芽机，由多功能作业机、整体机架、滑动支架、吹风系统、烟草高度识别系统、打顶系统、抑芽剂喷施系统，刀片消毒装置组成；其特征在于：所述的吹风系统由风机、管道、风机出风口组成；所述的烟草高度识别系统由烟草高度识别传感器和单片机系统组成；所述的烟草高度识别传感器由多组红外对管构成，发射管与接收管交错排列；所述的打顶系统由打顶装置和升降控制装置组成；所述的打顶装置由刀架、刀盘、刀片、直流电机、滑杆、滑套、护网、导向杆组成；所述的升降控制装置由无弹性绳索、轴承座、卷轴、步进电机组成；所述的抑芽剂喷施系统由抑芽剂药箱、单片机系统、电磁阀、管道、抑芽剂喷施装置、一组红外对管传感器组成；所述的抑芽剂喷施装置由抑芽剂喷头和护罩组成；所述的刀片消毒装置由消毒液药箱、管道、阀门、消毒液喷头组成；整体机架通过滑轨和斜支撑安装在多功能作业机上，多功能作业机顶部安装一液压油缸，液压油缸另一端与整体机架连接，整体机架上方前端有三组轴承座和三个风机出风口，中间一组轴承座和风机出风口安装在整体机架上，两侧的轴承座和风机出风口安装在滑动支架上；滑动支架连接在整体机架上方；整体机架与滑动支架连接的横梁上分别有一长槽；烟草高度识别传感器、打顶装置和抑芽剂喷施装置安装在整体机架下方；抑芽剂喷施装置安装在打顶装置后面，抑芽剂喷施装置前端安装有一组所述的红外对管传感器，红外对管传感器安装位置比刀盘低并安装有传感器护罩；三个H型支架上均安装有所述的烟草高度识别传感器；中间的H型支架用套管连接在整体机架下方前端，两侧的H型支架用套管连接在滑动支架下方前端，所述的打顶装置两侧装有滑套，整体机架和滑动支架下方后端均安装有滑杆。

2.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：所述的刀架向后倾斜安装，导向杆在水平面上的投影为漏斗状；刀盘下面开一通槽，刀盘斜向下的切线上有一出口；刀盘顶端与所述的无弹性绳索连接，该无弹性绳索另一端连接在所述的卷轴上。

3.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：所述的抑芽剂喷头安装在护罩上方，护罩为圆柱形，护罩正前方开一矩形通槽。

4.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：在所述的刀盘顶端安装有消毒液喷头。

5.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：整个吹风系统使用一台风机，由管道将气流分送至三个风机出风口。

6.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：中间一组轴承座和风机出风口、烟草高度识别传感器、打顶装置的中心均与2ZYLJ-1型多功能作业机中线重合，两侧滑动支架上各安装的一组轴承座和风机出风口与打顶装置的中线重合。

7.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：所述的抑芽剂喷施装置与打顶装置是固定连接。

8.根据权利要求1所述的智能烟草打顶抑芽机，其特征在于：所述的烟草高度识别传感器有传感器护罩保护，传感器护罩正对红外对管的位置钻有小孔。

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