CN102714974B - 一种黄瓜收获装置及其使用方法 - Google Patents

一种黄瓜收获装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种黄瓜收获装置及其使用方法，其特征在于：它包括一环形轨道，环形轨道上架设有吊挂收获筐的收获智能车；内圈直轨内侧间隔设置有吊挂黄瓜梗的挂钩；收获智能车包括机架，机架顶部设置有电源和控制装置。机架底部设置有电机，电机连接小皮带轮，小皮带轮通过皮带连接大皮带轮，大皮带轮连接驱动轴，驱动轴转动连接机架底部，驱动轴一端固定连接一驱动滚轮，驱动轴的另一端转动连接另一驱动滚轮，机架底面的前、后分别固定连接支撑轴，支撑轴两端分别转动连接滚轮；机架底部设置有旋转式电磁铁，旋转式电磁铁连接一收获刀具；机架前、后端分别设置有收获筐挂钩，机架的两根探测杆底部设置有红外传感器。它可广泛用于温室大棚果蔬生产之中。

Description

一种黄瓜收获装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种农业技术装备，特别是关于一种黄瓜收获装置及其使用方法。
背景技术
黄瓜是老百姓餐桌上的重要蔬菜之一，随着市场需求的不断增加，种植面积在不断的扩大，为了能一年四季都能吃上可口的黄瓜，温室大棚种植黄瓜是一种较好的选择，采用机械化的采收黄瓜可以大大降低人工作业的劳动强度，提高劳动效率，目前市场上还没有适合于在温室大棚内快速收获黄瓜的相关装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够辨别黄瓜是否成熟，且能够自动控制收获刀具切割果柄的黄瓜收获装置及其使用方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种黄瓜收获装置，其特征在于：它包括设置在每一垄黄瓜藤蔓周围的一环形轨道，所述环形轨道上架设有一收获智能车，所述收获智能车上设置有电源和控制装置，所述收获智能车底部通过一吊挂装置连接一收获筐；所述环形轨道由若干插设在土壤中的导轨框架和固定在各所述导轨框架上的内圈导轨和外圈导轨组成；所述内圈导轨直轨内侧间隔设置有若干吊挂黄瓜梗的挂钩，每一垄黄瓜藤蔓端部的所述环形轨道上设置行程开关；所述收获智能车包括一机架，所述机架底部设置有一电机，所述电机的输出端连接一小带轮，所述小带轮通过皮带连接一大带轮，所述大带轮连接一驱动轴，所述驱动轴转动地连接在机架底部，所述驱动轴的一端固定连接一滚轮，所述驱动轴的另一端转动连接另一滚轮，所述机架的底部还设置有一旋转式电磁铁，所述旋转式电磁铁连接一收获刀具；所述机架上铰接有两根探测杆，两所述探测杆的末端分别设置有一红外传感器；所述行程开关和红外传感器分别通过导线连接所述电源和所述控制装置的输入端，所述电机和旋转式电磁铁通过导线连接所述电源和所述控制装置的输出端。
所述机架底面、所述驱动轴的前方和后方各设置有一支撑轴，两个支撑轴的两端均转动连接一滚轮。
所述电源采用充电电源。
所述行程开关分别设置在每一所述垄黄瓜藤蔓两垄端的所述环形轨道上。
所述行程开关仅设置在每一所述垄黄瓜藤蔓一垄端的所述环形轨道上。
上述一种黄瓜收获装置的使用方法，其包括以下步骤：1）在黄瓜的生长过程中，人工将未成熟的黄瓜梗就近挂在环形轨道内侧设置的黄瓜梗挂钩上；2）待黄瓜采摘时，将收获智能车通过其上的六个滚轮放置在环形轨道上，并启动收获智能车的电机，电机输出端的小带轮通过皮带带动大带轮转动，大带轮通过驱动轴带动与其连接的滚轮及其它各滚轮一起转动，进而带动收获智能车沿环形轨道行驶；3）设置在机架底部的探测杆上的红外传感器检测黄瓜是否到达成熟的长度，并将检测信号通过接口电路输入给单片机，由单片机根据黄瓜成熟的情况进行逻辑判断，对成熟的黄瓜向旋转式电磁铁发出启动指令，旋转式电磁铁吸合收获刀具对成熟的黄瓜梗进行切割，收获智能车在行进过程中收获刀具切割成熟的黄瓜梗，黄瓜自动掉入收获筐内，对未成熟的黄瓜红外传感器不会发出任何信号；4）收获智能车持续行进，直至单片机收到设置在环形轨道上的行程开关发出的信号后，单片机发出控制电机停止运行的指令，收获智能车停止，人工更换或取下收获筐，即完成一垄或一垄的一侧的黄瓜收获。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于人工将黄瓜挂在内侧环形导轨底部的挂钩上，因此便于收获车上的红外传感器在收获黄瓜时检测黄瓜的成熟长度发出信号，接口电路输入给STC89C52单片机进行逻辑处理，对成熟的黄瓜发出指令控制旋转式电磁铁吸合收获刀具进行果梗切割，对未成熟的黄瓜不发任何指令，此时刀具处于避让状态，因此能够准确完成黄瓜的收获或对未成熟黄瓜进行避让。2、本发明由于采用长垄的种植模式，尽可能地减少弯导轨道数量，因此使黄瓜收获装置操作简单方便、所需动力小、便于切割、工作稳定可靠、收获效率高，投入成本低，经济上具有可推广性，易实现收获和收集一体化作业。3、本发明采用充电电源为电机的动力，因此使其传动结构简单、紧凑，在采摘过程中绿色无污染。4、本发明由于采用收获和收集一体化作业，因此不但减轻了作业人员的劳动强度，而且还可以减少了作业人员的数量，本发明可广泛用于农业温室大棚果蔬采摘之中。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图
图2是本发明收获智能车与导轨局部结构示意图
图3是本发明收获智能车的结构示意图
图4是图3的仰视示意图
图5是本发明的驱动滚轮转动连接示意图
图6是本发明控制工艺流程框图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明装置包括设置在每一垄黄瓜藤蔓1周围的一环形轨道2，在环形轨道2上架设有一收获智能车3，在收获智能车3上设置有电源4和控制装置5，在收获智能车3底部通过一吊挂装置6连接一收获筐7。
本发明的环形轨道2由若干插设在土壤中的导轨框架21和固定在各导轨框架21上的内圈导轨22和外圈导轨23组成。在内圈导轨22的直轨内侧间隔设置有若干吊挂黄瓜梗的挂钩24，在每一垄黄瓜藤蔓1两端部的环形轨道2上分别设置一行程开关8，当收获智能车3行驶至此时会自动停下来，以取下或更换收获筐7。
上述行程开关8也可以仅在环形轨道2的一端设置，这样收获智能车3就要行驶一圈后再停下来。另外行程开关8可以选择霍尔开关，也可以使用已有技术的各种其它位置传感开关或接近传感开关等，形成开关具体的安装方式也是可以根据不同的结构形式，在环形轨道2和收获智能车3之间相对安装。
如图3～5所示，本发明的收获智能车3包括一机架31，机架31底部设置有一电机32，电机32的输出端连接一小带轮33，小带轮33通过皮带连接一大带轮34，大带轮34连接一驱动轴35，驱动轴35转动地连接在机架31底部。驱动轴35的一端固定连接一滚轮36，驱动轴35的另一端细一些，通过一轴承连接另一滚轮36，这样两滚轮36在环形轨道2上拐弯时可以不同步。在机架31底面的前、后再通过支撑轴转动连接两对滚轮37。在机架31的底部还设置有一旋转式电磁铁38，旋转式电磁铁38连接一收获刀具39，当旋转式电磁铁38未启动时，收获刀具39对未成熟的黄瓜梗进行避让，当旋转式电磁铁38启动时，可以吸合收获刀具39对成熟的黄瓜梗进行切割。
本发明的电源4采用充电电源，电源4通过导线连接各用电装置。
如图3、图6所示，本发明的控制装置5采用单片机51，单片机51的型号可以采用STC89C52。在机架31底部铰接两根探测杆52。每根探测杆52的末端设置一红外传感器53，红外传感器53安装的位置就是测量黄瓜长度的位置。当收获智能车3行进过程中，遇到成熟的黄瓜达到或超过红外传感器53的位置时，红外传感器53就发出信号通过接口电路54传给单片机51，由单片机51发出指令给旋转式电磁铁38使收获刀具39由避让状态变成切割状态，当黄瓜未达到红外传感器53测量的位置时，红外传感器53不会发出任何信号，收获智能车3在行进过程中使收获刀具39保持避让状态。当收获智能车3行进到环形轨道2行程开关8位置上时，单片机51的输入端还通过接口电路54接收行程开关8发出的信号，并通过单片机51发出指令，控制驱动收获智能车3的电机32停止运行，取下或更换装有黄瓜的收获筐7。
本发明的吊挂装置6包括设置在机架31前、后端的一对收获筐挂钩61，两收获筐挂钩61可以设置成斜向下方伸出，且可以向内弹性收缩的形状。吊挂装置6还可以设计成其它类似的结构形状，在此不再赘述。
本发明的收获筐7可以根据需要采用各种不同的材质，也可以根据需要制成各种不同的形状，只有其两端应能较牢靠地悬挂在收获筐挂钩61上即可。
上述各实施例中，可以在安装电源4和控制装置5的机架31顶部设置一保护外壳9，以罩盖电源4和控制装置5。
本发明装置的使用方法，包括以下步骤（如图1所示）：
1）在黄瓜的生长过程中，人工将未成熟的黄瓜梗就近挂在环形轨道2内侧设置的黄瓜梗挂钩24上。
2）待有些黄瓜成熟需要采摘时，将收获智能车3上的六个滚轮36、37放置在环形轨道2上，并启动收获智能车3的电机32，电机32输出端的小带轮33通过皮带带动大带轮34转动，大带轮34通过驱动轴35带动滚轮36及其它各滚轮一起转动，进而带动收获智能车3沿环形轨道2行驶；
3）由探测杆52底部设置的红外传感器53检测黄瓜是否到达成熟的长度，并将检测信号通过接口电路54输入给单片机51，由单片机51根据黄瓜成熟的情况进行逻辑判断，对成熟的黄瓜向旋转式电磁铁38发出启动指令，吸合收获刀具39对成熟的黄瓜梗进行切割，黄瓜自动掉入收获筐7内，对未成熟黄瓜不会发出任何信号，在收获智能车3行进过程中收获刀具39避让未成熟的黄瓜梗；
4）在进行步骤3）的过程中，收获智能车3将连续行驶，直至单片机51通过接口电路54收到在环形轨道2上设置的行程开关8发出的信号后，单片机51才发出控制电机32的停止运行的指令，收获智能车3停止，人工更换或取下收获筐7，即完成一垄或一垄的一侧的黄瓜收获。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种黄瓜收获装置，其特征在于：它包括设置在每一垄黄瓜藤蔓周围的一环形轨道，所述环形轨道上架设有一收获智能车，所述收获智能车上设置有电源和控制装置，所述收获智能车底部通过一吊挂装置连接一收获筐；
所述环形轨道由若干插设在土壤中的导轨框架和固定在各所述导轨框架上的内圈导轨和外圈导轨组成；所述内圈导轨直轨内侧间隔设置有若干吊挂黄瓜梗的挂钩，在位于每一垄黄瓜藤蔓的两端部的所述环形轨道上分别设置行程开关；
所述收获智能车包括一机架，所述机架底部设置有一电机，所述电机的输出端连接一小带轮，所述小带轮通过皮带连接一大带轮，所述大带轮连接一驱动轴，所述驱动轴转动地连接在机架底部，所述驱动轴的一端固定连接一滚轮，所述驱动轴的另一端转动连接另一滚轮，所述机架的底部还设置有一旋转式电磁铁，所述旋转式电磁铁连接一收获刀具；所述机架上铰接有两根探测杆，两所述探测杆的末端分别设置有一红外传感器；
所述行程开关和红外传感器分别通过导线连接所述电源和所述控制装置的输入端，所述电机和旋转式电磁铁通过导线连接所述电源和所述控制装置的输出端。
2.如权利要求1所述的一种黄瓜收获装置，其特征在于：在所述机架底面的所述驱动轴的前方和后方各设置有一支撑轴，两个支撑轴的两端均转动连接一滚轮。
3.如权利要求1所述的一种黄瓜收获装置，其特征在于：所述电源采用充电电源。
4.如权利要求2所述的一种黄瓜收获装置，其特征在于：所述电源采用充电电源。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种黄瓜收获装置，其特征在于：所述行程开关分别设置在每一所述垄黄瓜藤蔓两垄端的所述环形轨道上。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种黄瓜收获装置，其特征在于：所述行程开关仅设置在每一所述垄黄瓜藤蔓一垄端的所述环形轨道上。
7.一种如权利要求2或4所述黄瓜收获装置的使用方法，其包括以下步骤：
1）在黄瓜的生长过程中，人工将未成熟的黄瓜梗就近挂在环形轨道内侧设置的黄瓜梗挂钩上；
2）待黄瓜采摘时，将收获智能车通过其上的六个滚轮放置在环形轨道上，并启动收获智能车的电机，电机输出端的小带轮通过皮带带动大带轮转动，大带轮通过驱动轴带动与其连接的滚轮及其它各滚轮一起转动，进而带动收获智能车沿环形轨道行驶；
3）设置在机架底部的探测杆上的红外传感器检测黄瓜是否到达成熟的长度，并将检测信号通过接口电路输入给单片机，由单片机根据黄瓜成熟的情况进行逻辑判断，对成熟的黄瓜向旋转式电磁铁发出启动指令，旋转式电磁铁吸合收获刀具对成熟的黄瓜梗进行切割，收获智能车在行进过程中收获刀具切割成熟的黄瓜梗，黄瓜自动掉入收获筐内，对未成熟的黄瓜红外传感器不会发出任何信号；
4）收获智能车持续行进，直至单片机收到设置在环形轨道上的行程开关发出的信号后，单片机发出控制电机停止运行的指令，收获智能车停止，人工更换或取下收获筐，即完成一垄或一垄的一侧的黄瓜收获。
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