CN108551857A - 甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，包括切割固定架，切割固定架设置有U型甘蔗入口，其特征在于：切割固定架内安装有尼龙砧件、定位滑块、切刀连接件，切刀连接件两端分别安装有切刀、缓冲件，缓冲件连接气缸活塞杆，切割固定架底部连接气缸，气缸连接系统控制箱，系统控制箱安装在储气罐上，储气罐还安装有汽油机，汽油机两侧分别设置有空压机、发电机，发电机连接伺服电机、蓄电池和电动甘蔗剥叶机。本甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机使用发动机带动空压机和发电机为甘蔗切割设备、电动甘蔗剥叶机、收获机自行走提供动力，通过处理器、无线传输模块等实现作业控制，并将甘蔗数量、位置、甘蔗种植密度、间距、产量作业数据传输至终端，使甘蔗收获机能够在山区丘陵等复杂环境下得到广泛应用并提高收获效率。

Description

甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机

技术领域

本发明涉及一种农用机械，尤其是一种甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机。

背景技术

我国70%以上的甘蔗种植在坡地和丘陵地带，地块面积小、不规则，机耕道路不完善，增加了规模化种植和机械化作业的难度，到2016/2017榨季，机收率仅占8%。适合推广的山区作业的中小型整杆式、切断式收获机尚待开发。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，在快速切割甘蔗的同时能够统计切割的甘蔗数量、地理位置、甘蔗种植密度、间距、产量等信息，同时使用汽油机带动空压机和发电机为甘蔗切割设备、电动甘蔗剥叶机和甘蔗收获机行走提供动力，通过处理器、无线传输模块等作业控制，将作业数据传输至数据终端，分析其种植、管理等问题及解决方案，从而使甘蔗收获机能够在山区丘陵等复杂环境下得到广泛应用并提高收获效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，包括切割固定架，切割固定架设置有U型甘蔗入口，切割固定架内安装有尼龙砧件、定位滑块、切刀连接件，切刀连接件两端分别安装有切刀、缓冲件，缓冲件连接气缸活塞杆，切割固定架底部连接气缸，气缸连接系统控制箱，系统控制箱安装在储气罐上，储气罐安装有汽油机，汽油机两侧分别设置有空压机、发电机，发电机连接伺服电机、蓄电池和电动甘蔗剥叶机。

上述的甘蔗切割设备，所述气缸的行程为缓冲件内部行程加上切刀顶端到尼龙砧件下端的行程，气缸上安装有控制盒，控制盒设置有无线通信模块A，无线通信模块A分别连接驱动轮前行开关、驱动轮后退开关、磁性传感器、切割开关、卫星定位模块。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述系统控制箱设置有处理器，处理器分别连接无线通信模块B、切割控制系统、电机驱动控制系统、终端，终端包括系统控制箱上的操作界面、服务器或手机接受端，切割控制系统通过电磁阀分别连接储气罐出气口、气缸上的气缸前端进出气管、气缸后端进出气管，电机驱动控制系统连接汽油机或蓄电池。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述发电机设置有电磁离合器，发电机分别为伺服电机、蓄电池、电动甘蔗剥叶机供电，电动甘蔗剥叶机设置有电动驱动滚轮和剥叶刀。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述无线通信模块A将切割开关信号、磁性传感器信号、驱动轮前行开关信号、驱动轮后退开关信号、卫星定位模块数据传送给无线通信模块B，无线通信模块B将信号传输给处理器。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述处理器将无线通信模块B接收的信号进行处理，并传输给切割控制系统、电机驱动控制系统、终端，切割控制系统控制气缸，电机驱动控制系统控制伺服电机，伺服电机通过驱动装置、驱动轮带动甘蔗收获机前行或后退。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述切割固定架为金属铸造，设为上下2模，顶端内部安装有尼龙砧件，切割固定架右侧内部设有间隙，切刀前部的一端在切割固定架右侧内运行，切割固定架还设有缓冲件，缓冲件内部设有缓冲空间。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述汽油机能够同时带动空压机和发电机，也可以单独带动空压机或发电机，发电机由系统控制箱上的操作界面进行控制，通过处理器输出指令，电磁离合器进行离合动作使发电机启动或停止。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述磁性传感器检测气缸活塞内置磁铁的位置，活塞内置磁铁到达磁性传感器位置后发出信号，处理器控制气缸活塞返回原位并将信号通过卫星定位模块进行定位，无线通信模块A将切割的甘蔗数量和切割时的地理位置传输给无线通信模块B和处理器，处理器将计算结果传输给终端，或通过无线通信模块B传输给手机。

上述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，所述储气罐上还设置有收获机把手、支架、工具架。

本发明的优点和积极效果是，本发明甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机采用汽油机同时带动空压机和发电机，既可提供压缩气源也可提供电源，可同时为甘蔗切割设备、电动甘蔗剥叶机和甘蔗收获机驱动行走以及照明等提供动力，通过处理器、无线传输模块等实现作业控制，将甘蔗数量、位置、甘蔗种植密度、间距、产量等作业数据传输至终端，对优化甘蔗种植和管理提供参考，解决了山区丘陵等复杂环境下人工剥叶、砍蔗等劳动强度大、效率低等问题，同时甘蔗切割设备还具备重量轻、结构简单等特点，采用气缸带动切刀对甘蔗进行切割，速度快，控制容易，这种小型化、高效、多动力源的农机设备能大幅提高甘蔗收获效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为甘蔗切割设备结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为系统控制箱的电路控制图。

图中1.储气罐，2.气缸，201.气缸前端进出气管，202.气缸后端进出气管，3.控制盒，301.无线通信模块A，302.驱动轮前行开关，303.驱动轮后退开关，304.磁性传感器，305.切割开关，306.卫星定位模块，4.气缸活塞杆，5.缓冲件，6.支架，7.切刀连接件，8.定位滑块，9.切刀，10.U型甘蔗入口，11.尼龙砧件，12.切割固定架，13.收获机把手，14.空压机，15.汽油机，16.电磁离合器，17.发电机，18.蓄电池，19.系统控制箱，191.切割控制系统,192.处理器,193.无线通信模块B,194.电机驱动控制系统,195.终端,20.电动甘蔗剥叶机，21.工具架，22.前转向轮，23.储气罐出气口，24.储气罐进气口，25.驱动轮，26.伺服电机，27.驱动装置。

具体实施方式

如附图所示，甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机包括切割固定架12，切割固定架12设置有U型甘蔗入口10，切割固定架12内安装有尼龙砧件11、定位滑块8、切刀连接件7，切刀连接件7两端分别安装有切刀9、缓冲件5，缓冲件5连接气缸活塞杆4，切割固定架12底部连接气缸2，气缸2连接系统控制箱19，系统控制箱19安装在储气罐1上，储气罐1安装有汽油机15，汽油机15两侧分别设置有空压机14、发电机17，发电机17连接伺服电机26、蓄电池18和电动甘蔗剥叶机20。储气罐1上还设置有收获机把手13、支架6、工具架21。汽油机15能够同时带动空压机14和发电机17，也可以单独带动空压机14或发电机17，发电机17由系统控制箱19上的操作界面进行控制，通过处理器192输出指令，电磁离合器16进行离合动作使发电机17启动或停止。气缸2的行程为缓冲件5内部行程加上切刀9顶端到尼龙砧件11下端的行程，气缸2上安装有控制盒3，控制盒3设置有无线通信模块A301，无线通信模块A301分别连接驱动轮前行开关302、驱动轮后退开关303、磁性传感器304、切割开关305、卫星定位模块306。系统控制箱19设置有处理器192，处理器192分别连接无线通信模块B193、切割控制系统191、电机驱动控制系统194、终端195，终端195包括系统控制箱19上的操作界面、服务器或手机接受端，切割控制系统191通过电磁阀分别连接储气罐出气口23、气缸2上的气缸前端进出气管201、气缸后端进出气管202，电机驱动控制系统194连接汽油机15或蓄电池18。无线通信模块A301用于将切割开关305信号、磁性传感器304信号、驱动轮前行开关302信号、驱动轮后退开关303信号、卫星定位模块306数据传输给无线通信模块B193，无线通信模块B193将信号传输给处理器192；处理器192用于将无线通信模块B193接收的信号进行处理，并传输给切割控制系统191、电机驱动控制系统194、终端195，切割控制系统191控制气缸2，电机驱动控制系统194控制伺服电机26，伺服电机26通过驱动装置27、驱动轮25带动甘蔗收获机前行或后退。磁性传感器304用于检测气缸2活塞内置磁铁的位置，活塞内置磁铁到达磁性传感器304位置后发出信号，处理器192控制气缸2活塞返回原位，同时将信号通过卫星定位模块306进行定位，无线通信模块A301将切割的甘蔗数量和切割时的地理位置传输给无线通信模块B193和处理器192，处理器192将计算结果传输给终端195，或通过无线通信模块B193传输给手机。

如图3、图4所示，切割固定架12为金属铸造，设为上下2模，使用螺丝或铆钉固定，切割固定架12顶端内部安装有尼龙砧件11，尼龙砧件11起到砧板和保护切刀9的作用，切割固定架12右侧内部设有间隙，切刀9前部的一端在切割固定架12右侧内运行。为提高气缸活塞的初始速度，增加气缸2的冲击力，切割固定架12内安装有缓冲件5，缓冲件5内部设有缓冲空间。

本发明工作时，启动汽油机15，空压机14和发电机17同时工作，空压机14通过储气罐进气口24将空气压缩至储气罐1，发电机17对蓄电池18进行充电；将甘蔗切割设备上切割固定架12的U型甘蔗入口10勾住甘蔗根部或其他部位，按动切割开关305，无线通信模块A301将信号传输至无线通信模块B193，经过处理器192对信号进行处理后，将指令传输给切割控制系统191，切割控制系统191控制气缸2活塞、切刀9推出，当气缸2活塞内置磁铁到达磁性传感器304后，甘蔗被成功切割，同时卫星定位模块306记录切割的地理位置，磁性传感器304和卫星定位模块306将信号通过无线通信模块A301传输至无线通信模块B193，处理器192接到信号后发指令给切割控制系统191并控制气缸2的活塞返回至原位，同时处理器192或无线通信模块B193将数据传送至终端195，记录收割的甘蔗数量和切割位置；当按动驱动轮前行开关302时，无线通信模块A301将信号传输至无线通信模块B193，经过处理器192对信号进行处理后，将指令传输给电机驱动控制系统194，电机驱动控制系统194控制伺服电机26、驱动装置27、驱动轮25带动甘蔗收获机前行，当按动驱动轮后退开关303时，伺服电机26反转，甘蔗收获机后退。按动电动甘蔗剥叶机20开关，可以使用蓄电池也可直接使用发电机电力控制驱动滚轮带动剥叶刀，从甘蔗上端下行，进行甘蔗收获前剥叶作业和甘蔗收获后剥叶作业。

Claims (10)

1.一种甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，包括切割固定架（12），切割固定架（12）设置有U型甘蔗入口（10），其特征在于：切割固定架（12）内安装有尼龙砧件（11）、定位滑块（8）、切刀连接件（7），切刀连接件（7）两端分别安装有切刀（9）、缓冲件（5），缓冲件（5）连接气缸活塞杆（4），切割固定架（12）底部连接气缸（2），气缸（2）连接系统控制箱（19），系统控制箱（19）安装在储气罐（1）上，储气罐（1）安装有汽油机（15），汽油机（15）两侧分别设置有空压机（14）、发电机（17），发电机（17）连接伺服电机（26）、蓄电池（18）和电动甘蔗剥叶机（20）。

2.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备，其特征在于，所述气缸（2）的行程为缓冲件（5）内部行程加上切刀（9）顶端到尼龙砧件（11）下端的行程，气缸（2）上安装有控制盒（3），控制盒（3）设置有无线通信模块A（301），无线通信模块A（301）分别连接驱动轮前行开关(302)、驱动轮后退开关(303)、磁性传感器(304)、切割开关(305)、卫星定位模块（306）。

3.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述系统控制箱（19）设置有处理器（192），处理器（192）分别连接无线通信模块B（193）、切割控制系统（191）、电机驱动控制系统（194）、终端（195），终端（195）包括系统控制箱（19）上的操作界面、服务器或手机接受端，切割控制系统（191）通过电磁阀分别连接储气罐出气口（23）、气缸（2）上的气缸前端进出气管（201）、气缸后端进出气管（202），电机驱动控制系统（194）连接汽油机（15）或蓄电池（18）。

4.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述发电机（17）设置有电磁离合器（16），发电机（17）分别为伺服电机（26）、蓄电池（18）、电动甘蔗剥叶机（20）供电，电动甘蔗剥叶机（20）设置有电动驱动滚轮和剥叶刀。

5.根据权利要求2或3所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述无线通信模块A（301）将切割开关(305)信号、磁性传感器(304)信号、驱动轮前行开关(302)信号、驱动轮后退开关(303)信号、卫星定位模块（306）数据传输给无线通信模块B（193），无线通信模块B（193）将信号传输给处理器（192）。

6.根据权利要求1或3所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述处理器（192）将无线通信模块B（193）接收的信号进行处理，并传输给切割控制系统（191）、电机驱动控制系统（194）、终端（195），切割控制系统（191）控制气缸（2），电机驱动控制系统（194）控制伺服电机（26），伺服电机（26）通过驱动装置（27）、驱动轮（25）带动甘蔗收获机前行或后退。

7.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述切割固定架（12）为金属铸造，设为上下2模，顶端内部安装有尼龙砧件（11），切割固定架（12）右侧内部设有间隙，切刀（9）前部的一端在切割固定架（12）右侧内运行，切割固定架（12）还设有缓冲件（5），缓冲件（5）内部设有缓冲空间。

8.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述汽油机（15）能够同时带动空压机（14）和发电机（17），也可以单独带动空压机（14）或发电机（17），发电机（17）由系统控制箱（19）上的操作界面进行控制，通过处理器（192）输出指令，电磁离合器（16）进行离合动作使发电机（17）启动或停止。

9.根根据权利要求1或2所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述磁性传感器(304)检测气缸（2）活塞内置磁铁的位置，活塞内置磁铁到达磁性传感器(304)位置后发出信号，处理器（192）控制气缸（2）活塞返回原位，同时将信号通过卫星定位模块（306）进行定位，无线通信模块A（301）将切割的甘蔗数量和切割时的地理位置传输给无线通信模块B（193）和处理器（192），处理器（192）将计算结果传输给终端（195），或通过无线通信模块B（193）传输给手机。

10.根据权利要求1所述的甘蔗切割设备及使用其的小型甘蔗收获机，其特征在于，所述储气罐（1）上还设置有收获机把手（13）、支架（6）、工具架（21）。