CN104919974A - 蒜薹采收机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农业机械,具体为一种蒜薹采收机,机架下端安装有行车部分,机架上安装有电机,电机通过皮带轮连接到减速器,减速器分两路输出,一路连接行车部分,驱动行车部分的后车轮进而带动机架运动;一路传向液压泵;机架前端设置有传感器,传感器与单片机连接,机架上还设置有定位打孔装置、拔取装置和孔位置调节装置。本发明大量采用传统的机械机构,在低成本的前提下,尽量减少人的劳动强度来实现对蒜薹的采收,并且尽量使机器零件标准化与简单化,使得制造成本低廉,采收机是个独立的机器,无需配备其他动力机械,可实现一体化,结构紧凑,可适应不同的垄距和行距,并且容易操作。再次是整部机器容易制作,成本低,可实现机器的推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业机械,具体为一种自动化蒜薹采收机。
背景技术
我国作为世界蒜薹第一生产大国,而蒜薹采收是农业生产中最耗时、最费力的一个环节。采收作业季节性强、劳动强度大。因此保证蒜薹及时采收、提高收获效率是蒜农增收的重要途径。由于蒜薹采收作业的复杂性,我国蒜薹采收自动化程度仍很低。目前,收获作业主要依靠人工完成,费工、费时、费力。现有的蒜薹采收辅助用具例如切割刀、槽面收拢器、弹簧卡扣等,这些蒜薹收获方法和工具都必须依靠人工操作,仍然存在劳动强度大,效率低等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是目前蒜薹的采收大部分还是人工完成,费工、费时、费力,为解决上述问题,提供一种蒜薹采收机。
本发明的目的是以下述方式实现的:
蒜薹采收机,包括机架,机架下端安装有行车部分,机架上安装有电机,电机通过皮带轮连接到减速器,减速器分两路输出,一路连接行车部分,驱动行车部分的后车轮进而带动机架运动;一路传向液压泵;机架前端设置有传感器,传感器与单片机连接,机架上还设置有定位打孔装置、拔取装置和孔位置调节装置。
所述的定位打孔装置包括液压缸,液压缸活塞与小横杆中部连接,小横杆的两端铰接有连杆,连杆另一端连接有楔块,楔块位于机架前端的左右轨道中,楔块与卡手接触,卡手上连接有弹簧。
所述的拔取装置包括位于机架上的步进电机,步进电机的输出轴与蜗杆连接,蜗杆与蜗轮啮合,蜗轮与底座固定连接,底座与连接板铰接处设置有伺服电机,伺服电机驱动花键轴带动连接板运动,连接板通过连板与机械手连接,机械手上安装有直线电机和机械手爪。
所述的孔位置调节装置包括位于机架后端的手轮,手轮与丝杠连接,丝杠与大横杆螺纹连接,大横杆通过连杆与扇形齿轮连接,扇形齿轮与齿条啮合,齿条分别与左轨道和右轨道固定连接。
所述的机架上设置有收集箱,收集箱位于拔取装置的后端。
相对于现有技术,本发明整部机器的采收设计是模仿人工抽蒜薹而设计的,打孔定位装置在假茎离地7~10厘米处轻轻地夹一下,同时拔取装置慢慢夹紧茎的头部,缓缓向上抽提,即可将蒜薹顺利抽出。本发明大量采用传统的机械机构,在低成本的前提下,尽量减少人的劳动强度来实现对蒜薹的采收,并且尽量使机器零件标准化与简单化,使得制造成本低廉,采收机是个独立的机器,无需配备其他动力机械,可实现一体化,机器结构紧凑,可适应不同的垄距和行距,并且容易操作。再次是整部机器容易制作,成本低,可实现机器的推广。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是定位打孔装置结构示意图。
图3是拔取装置结构示意图。
图4是没有安装拔取装置的本发明结构示意图。
其中,1是定位打孔装置;2是拔取装置;3是驱动装置;4是收集箱;5是右连杆;6是右轨道;7是右楔块;8是弹簧;9是左楔块;10是左轨道;11是打孔针;12是齿条;13是左连杆;14是左卡手;15是右卡手;16是小横杆;17是液压缸;18是机械手爪;19是直线电机;20是蜗轮;21是蜗杆;22是伺服电机;23是连接板;24是花键轴;25是手轮;26是丝杆;27是大横杆;28是连杆;29是步进电机;30是扇形齿轮。
具体实施方式
如图1-图4所示,蒜薹采收机包括机架,机架上安装有驱动装置3、定位打孔装置1和拔取装置2,蒜薹采收机以机架下端后部的轮子为驱动轮,带动蒜薹采收机向前运动,当机器接近蒜薹的时候,机器前端的传感器收到信号后,发送信号到单片机,单片机发出指令,液压缸17进行工作。液压缸17的活塞推动小横杆16,带动与小横杆16铰接的右连杆5带动右楔块7在右轨道6中向下运动,同时带动与小横杆16铰接的左连杆13带动左楔块9在左轨道10中向下运动,驱动右卡手14和左卡手15向中间合拢,慢慢对蒜薹进行夹紧。与楔块铰接的小连杆驱动打孔针11,完成定位打孔一系列动作。等蒜薹拔取后,液压阀换向,液压缸17拉动小横杆16,使楔块等结构复位,为下一次工作做好准备。左右卡手在弹簧8的拉力下回到初始位置。当完成定位打孔后,由伺服电机22驱动花键轴24带动连接板23使机械手向下运动,当机械手前端的机械手爪18运动到薹梢处时,机械手内置直线电机19开始工作,左右机械手爪18合拢夹紧蒜薹。然后伺服电机22驱动花键轴24反方向旋转,实现对蒜薹的拔取。拔取蒜薹后,步进电机29通过蜗杆21带动蜗轮20使机械手在底座上旋转,向后旋转180度运动到收集箱4上方,直线电机19再次工作,机械手爪18松开,蒜薹落入收集箱4。之后机械手继续旋转180度,执行下一次的拔取收集动作。
孔位置调节结构是通过手动旋转手轮25,手轮25带动丝杠26旋转,从而引起大横杆27的前后移动,与大横杆27两端铰接的两个连杆28也运动,最终使扇形齿轮30转动,通过扇形齿轮30与齿条12的啮合运动,使左轨道10和右轨道6上下移动,实现对钻孔位置的调节。
蒜薹采收机是通过人工控制方向,机器采用电动机为动力源,实现行走和机械手的运动,液压驱动以实现蒜薹的定位打孔。整机特意采用了中间空两边承重的跨立式结构。整机功能包括三大部分:行车部分、定位打孔部分和拔取收集部分。定位打孔分两步完成:第一步采用液压驱动楔块从而使左右卡手闭合,实现对蒜薹的夹紧定位;第二步,由连杆机构将钻孔器打入左右卡手的中部对蒜薹假茎进行钻孔;在定位打孔部位的上方,是由三个电机驱动的机械手,既可实现上下120度的抽提动作也可实现周向360度任意角度的旋转运动。拔取收集部分通过机械手来实现的。拔蒜薹装置将与PLC以及电机相连接,液压缸提供动力,通过程序和传感器实现拔蒜苔动作的连续性。收集箱4采用的是活动链接。
本机器一次可实现对单行蒜薹的采收,大大提高了生产效率。如果采用人工采收,要完成一亩蒜薹的采收需要连续工作8~12小时,即1个工作日。蒜薹采收机要完成一亩蒜薹的采收只需工作5~7小时,大大提高了生产效率,节省了人力财力,工作时只需一个人控制机器的方向即可,操作简单。
Claims (5)
1.蒜薹采收机,包括机架,机架下端安装有行车部分,其特征在于:机架上安装有电机,电机通过皮带轮连接到减速器,减速器分两路输出,一路连接行车部分,驱动行车部分的后车轮进而带动机架运动;一路传向液压泵;机架前端设置有传感器,传感器与单片机连接,机架上还设置有定位打孔装置、拔取装置和孔位置调节装置。
2.根据权利要求1所述的蒜薹采收机,其特征在于:所述的定位打孔装置包括液压缸,液压缸活塞与小横杆中部连接,小横杆的两端铰接有连杆,连杆另一端连接有楔块,楔块位于机架前端的左右轨道中,楔块与卡手接触,卡手上连接有弹簧。
3.根据权利要求1所述的蒜薹采收机,其特征在于:所述的拔取装置包括位于机架上的步进电机,步进电机的输出轴与蜗杆连接,蜗杆与蜗轮啮合,蜗轮与底座固定连接,底座与连接板铰接处设置有伺服电机,伺服电机驱动花键轴带动连接板运动,连接板通过连板与机械手连接,机械手上安装有直线电机和机械手爪。
4.根据权利要求2所述的蒜薹采收机,其特征在于:所述的孔位置调节装置包括位于机架后端的手轮,手轮与丝杠连接,丝杠与大横杆螺纹连接,大横杆通过连杆与扇形齿轮连接,扇形齿轮与齿条啮合,齿条与左右轨道固定连接。
5.根据权利要求3所述的蒜薹采收机,其特征在于:所述的机架上设置有收集箱,收集箱位于拔取装置的后端。
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