CN106982657A - 组合式红外电气棉花打顶机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合式红外电气棉花打顶机，其特点在于：包括机架、打顶单体和支撑轮装置。本发明采用双重红外传感器、51单片机和电动机构成电气化打顶系统，相比于现有技术，具有反应速度快和自动化程度高的优点，因此可对棉株单体进行更好的仿形打顶，进而对保证棉花产量有积极的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合式红外电气棉花打顶机。
背景技术
棉花打顶是指通过去掉棉花顶芯，消除棉花顶端优势，是棉花多结铃、多开花，棉花打顶是棉花整枝工作的重要环节，对控制棉株生长尤为重要。
新疆兵团作为我国棉花种植面积最大的区域，在中国棉花总量中占据比例越来越大。长期以来，兵团棉花打顶工作主要依靠人工打顶，劳动强度大、效率低，同时延长了打顶时期，使得棉花不能在适宜的时期及时完成打顶工作，从而抑制棉花产量的提高。
现有的棉花打顶机型中，打顶系统多为机械结构式，打顶效果并不理想，其主要问题是棉花识别效果差、刀具仿形速度慢、切割效果不理想，满足不了棉花的打顶农艺要求。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种反应速度快、精确打顶、切割效果理想的组合式红外电气棉花打顶机。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明其特点在于：包括机架、打顶单体和支撑轮装置，，所述的机架由中央机架、侧机架、边机架、上悬挂架、液压马达和内、外分禾器构成，所述的上悬挂架设在中央机架前部上侧，所述的侧机架设在中央机架两侧，所述的边机架设在侧机架外侧，所述的液压马达设在侧机架和边机架之间，所述的内、外分禾器设在中央机架、侧机架和边机架前部下侧，且内、外分禾器之间的中心线为打顶中心线；所述的打顶单体设在机架上，所述的打顶单体由探测装置、红外测距装置、切割装置和单片机构成，所述的探测装置设在机架前部的分禾器后侧，所述的切割装置设在机架的后部，所述的红外测距装置设在探测装置和切割装置之间，所述的单片机设在机架中部上侧；所述的支撑轮装置设在位于机架两侧的边机架上。
所述的打顶单体由探测装置、红外测距装置、切割装置和单片机构成，所述的探测装置由红外探测头、探测套和步进电机构成，步进电机设在机架前部上侧，探测套设在步进电机转轴上，红外探测头设在探测套凸台上，且处在打顶中心线上；所述的红外测距装置由遮光板和红外测距传感器构成，遮光板设在机架中部下侧，红外测距传感器设在遮光板上部中间与机架相连，且处在打顶中心线上；所述的切割装置由步进电机、刀具平台、直流电机、联轴器、刀具、扶禾盘、小刷子、大刷子和收芽盒构成，步进电机设在机架后部上侧，刀具平台设在机架下侧，步进电机的内侧，直流电机一设在刀具平台的上侧，且处在打顶中心线上，联轴器设在直流电机一下侧，刀具设在联轴器下侧，小刷子设在刀具上侧，直流电机二设在刀具平台上侧，直流电机一的外侧，扶禾盘设在直流电机二下侧，刀具的外侧，大刷子设在刀具平台和扶禾盘之间，收芽盒设在刀具平台下侧，扶禾盘的外侧，所述的单片机设在机架中部上侧。
所述的支撑轮装置由连接板、上、下轮柱、减震弹簧、减震液压缸、轮轴和轮子构成，连接板设在边机架下侧，减震液压缸设在下轮柱下侧两端，减震弹簧设在减震液压缸上，上、下轮柱设在连接板和减震液压缸之间，轮子设在下轮柱下侧，轮轴设在轮子和减震液压缸之间。
本发明采用组合式机架，可进行双行、四行、六行等偶数行棉花打顶，尤其是进行六行打顶，与棉花收获机相配套，在最外侧机架上设有液压马达，可对其进行折叠，减小运输过程中整机横向宽度，提高通过性；打顶系统由双重红外传感器、单片机和电动机、刀具组成，首先，红外探测头对棉花植株进行高度探测，将最高植株的位置传给单片机，单片机控制红外测距传感器进行精确测距，高度数据经单片机处理后，命令电动机和刀具进行精准扶禾、打顶，打顶系统反应速度快，自动化程度高，有效避免打顶过程中刀具的滞后性，同时，通过将切割后的顶芽从刀具和扶禾盘上回收至收芽盒内，降低棉株感染病虫害的几率；支撑轮装置中采用减震装置，可在打顶机行走过程中，对由地面不平造成的打顶机上下晃荡进行减震，尽量维持打顶系统水平，确保打顶的精准性，同时，支撑轮装置可以进行高度调节，配合整机悬挂与拖拉机连接点的不同，调整整机高度，以便适应不同高度的棉花田地，此外，在最外侧机架折叠同时，可对支撑轮装置整体进行前后旋转，配合减小整机横向宽度。总之，本发明自动化程度高，打顶精准，适应性广。
附图说明
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中的机架的放大视图；
图4为图1中的切割单体的放大视图；
图5为图4中的探测装置放大示意图；
图6为图4中的红外测距装置放大示意图；
图7为图6中的红外测距传感器放大示意图；
图8为图4中的切割装置放大示意图；
图9为图1中的支撑轮装置放大示意图；
图10为图9中的减震装置放大示意图；
图示中：1为步进电机，2为红外测距装置，3为边机架，4为内分禾器，5为外分禾器，6为上悬挂架，7为中央机架，8为侧机架，9为探测装置，10为支撑轮装置，11为切割装置，12为单片机，13为液压马达；
201为红外测距传感器，202为遮光板；
901为探测套，902为红外探测头；
101为连接板，102为上轮柱，103为下轮柱，104为减震弹簧，105为减震液压缸，106为轮轴，107为轮子；
1101为直流电机，1102为联轴器，1103为小刷子，1104为刀具，1105为刀具平台，1106为大刷子，1107为扶禾盘，1108为收芽盒。
具体实施方式
实施例1：参照附图1～10，本发明包括机架、打顶单体和支撑轮装置10，所述的上悬挂架6设在中央机架7前部上侧，通过悬挂架6、中央机架7与拖拉机的连接点不同改变整机的高度，所述的侧机架8设在中央机架7两侧，所述的边机架3设在侧机架8外侧，所述的液压马达13设在侧机架8和边机架3之间，可对边机架进行折叠，所述的内分禾器4、外分禾器5设在中央机架7、侧机架8和边机架3前部下侧，且内分禾器4和外分禾器5之间的中心线为打顶中心线，二者可起到分禾、扶禾作用，确保棉株最高点在打顶中心线上；所述的打顶单体设在机架上，由探测装置9、红外测距装置2、切割装置11和单片机12构成，所述的探测装置9设在机架前部的分禾器后侧，由红外探测头902、探测套901和步进电机1构成，步进电机1设在机架前部上侧，探测套901设在步进电机1转轴上，红外探测头902设在探测套901凸台上，且处在打顶中心线上，步进电机1带动探测套901和红外探测头302竖直方向上下移动；所述的红外测距装置2由遮光板202和红外测距传感器201构成，遮光板202设在机架中部下侧，可对被测棉株起到扶持作用，确保其最高点在打顶中心线上，红外测距传感器201设在遮光板202上部中间与机架相连，且处在打顶中心线上；所述的切割装置11由步进电机1、刀具平台1105、直流电机1101、联轴器1102、刀具1104、扶禾盘1107、小刷子1103、大刷子1106和收芽盒1108构成，步进电机1设在机架后部上侧，用于带动刀具平台1105竖直方向上下移动，刀具平台1105设在机架下侧，步进电机1的内侧，直流电机一1101设在刀具平台1105的上侧，且处在打顶中心线上，联轴器1102设在直流电机一1101下侧，刀具1104设在联轴器1102下侧，直流电机一1101为刀具提供切割动力，小刷子1103设在刀具1104上侧，小刷子1103利用与刀具1104之间的速度差将切割后的顶芽扫至扶禾盘1107上侧，直流电机二1101设在刀具平台1105上侧，直流电机一1101的外侧，扶禾盘1107设在直流电机二1101下侧，刀具1104的外侧，直流电机二1101根据行进速度和棉株间距调整扶禾盘1107的旋转速度，以便使棉株精确进入扶禾孔内，起到扶禾作用，大刷子1106设在刀具平台1105和扶禾盘1107之间，收芽盒1108设在刀具平台1105下侧，扶禾盘1107的外侧；大刷子1106利用与扶禾盘1107的速度差将扶禾盘1107上侧切割后的顶芽扫至收芽盒1108内，所述的单片机12设在机架中部上侧；所述的支撑轮装置10设在位于机架两侧的边机架上，由连接板101、上轮柱102、下轮柱103、减震弹簧104、减震液压缸105、轮轴106和轮子107构成，连接板101设在边机架3下侧，减震液压缸105设在下轮柱103下侧两端，减震弹簧104设在减震液压缸105上，上轮柱102和下轮柱103设在连接板101和减震液压缸105之间，轮子107设在下轮柱103下侧，轮轴106设在轮子107和减震液压缸105之间。
实施例2：与实施例1的不同之处在于：机架中侧机架8和边机架3的数量可以依据实际要求改变，进而就可以实现如四行、六行等偶数行，多行打顶。
Claims (3)
1.一种组合式红外电气棉花打顶机，其特点在于：包括机架、打顶单体和支撑轮装置，所述的机架由中央机架、侧机架、边机架、上悬挂架、液压马达和内、外分禾器构成，所述的上悬挂架设在中央机架前部上侧，所述的侧机架设在中央机架两侧，所述的边机架设在侧机架外侧，所述的液压马达设在侧机架和边机架之间，所述的内、外分禾器设在中央机架、侧机架和边机架前部下侧，且内、外分禾器之间的中心线为打顶中心线；所述的打顶单体设在机架上，所述的打顶单体由探测装置、红外测距装置、切割装置和单片机构成，所述的探测装置设在机架前部的分禾器后侧，所述的切割装置设在机架的后部，所述的红外测距装置设在探测装置和切割装置之间，所述的单片机设在机架中部上侧；所述的支撑轮装置设在位于机架两侧的边机架上。
2.根据权利要求1所述的一种组合式红外电气棉花打顶机，其特征在于：所述的打顶单体设在机架上，所述的打顶单体由探测装置、红外测距装置、切割装置和单片机构成，所述的探测装置由红外探测头、探测套和步进电机构成，步进电机设在机架前部上侧，探测套设在步进电机转轴上，红外探测头设在探测套凸台上，且处在打顶中心线上；所述的红外测距装置由遮光板和红外测距传感器构成，遮光板设在机架中部下侧，红外测距传感器设在遮光板上部中间与机架相连，且处在打顶中心线上；所述的切割装置由步进电机、刀具平台、直流电机、联轴器、刀具、扶禾盘、小刷子、大刷子和收芽盒构成，步进电机设在机架后部上侧，刀具平台设在机架下侧，步进电机的内侧，直流电机一设在刀具平台的上侧，且处在打顶中心线上，联轴器设在直流电机一下侧，刀具设在联轴器下侧，小刷子设在刀具上侧，直流电机二设在刀具平台上侧，直流电机一的外侧，扶禾盘设在直流电机二下侧，刀具的外侧，大刷子设在刀具平台和扶禾盘之间，收芽盒设在刀具平台下侧，扶禾盘的外侧，所述的单片机设在机架中部上侧。
3.根据权利要求1所述的一种组合式红外电气棉花打顶机，其特征在于：所述的支撑轮装置由连接板、上、下轮柱、减震弹簧、减震液压缸、轮轴和轮子构成，连接板设在边机架下侧，减震液压缸设在下轮柱下侧两端，减震弹簧设在减震液压缸上，上、下轮柱设在连接板和减震液压缸之间，轮子设在下轮柱下侧，轮轴设在轮子和减震液压缸之间。
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