CN104919974B - 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 (4)
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；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，小横杆的两端分别与左连杆和右连杆的一端铰接，左连杆和右连杆的另一端都连接有楔块。
2.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。
3.根据权利要求1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。
4.根据权利要求2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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