CN108935423B - 除草系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除草系统，包括：轨道机构，其包括平行并列等间距的铺设于农田中的多条纵向轨道、及平行并列的铺设于农田中的至少两条横向轨道，其中，至少两条横向轨道垂直于纵向轨道设置；移动平台，其横跨在相邻两条纵向轨道上，所述移动平台的下方可转动设置有沿相邻纵向轨道或相邻横向轨道移动的两组轮组，所述移动平台上设置有伸缩杆以顶升所述移动平台使两组轮组脱离轨道，以转动两组轮组使所述移动平台既可在相邻两条纵向轨道上移动又可在相邻两条横向轨道上移动；除草装置，其设置在所述移动平台上以对农田除草。本发明具有能够精准除草，无除草重叠或遗漏的优点。

Description

除草系统

技术领域

本发明涉及农用机械设备领域，具体是一种除草系统。

背景技术

在农田耕耘、播种以及作物生长的过程中，需要将杂草除去，因为杂草的生命力强于作物，会抢夺肥料养分，抑制作物生长，导致农业收成不好，一般在翻耕、播种前一段时间，人们会使用除草剂杀灭各种杂草，采用除草剂虽然省时高效，但除草剂中的有害物质会残留在土壤中，短时间内不能完全分解。此外，现有的除草机一次性除草的范围非常窄，对于一亩农田，需要除草机在田地内顺序耕作至少二十次才能覆盖全部农田范围，除草机在农田内来回耕作。并且，现有的除草机是由人工根据目测前进路线进行驾驶，因此，每次行驶路线的除草覆盖面积之间可能会有重叠或者遗漏，若两次行驶路线的除草覆盖面积之间有重叠，就会导致除草效率降低，若两次行驶路线的除草覆盖面积之间有遗漏，就会造成局部杂草未清除干净，这两种情况均不利于农业生产。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种除草系统，其具有能够精准除草，无除草重叠或遗漏的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种除草系统，包括：

轨道机构，其包括平行并列等间距的铺设于农田中的多条纵向轨道、及平行并列的铺设于农田中的至少两条横向轨道，其中，至少两条横向轨道垂直于纵向轨道设置；

移动平台，其横跨在相邻两条纵向轨道上，所述移动平台的下方可转动设置有沿相邻纵向轨道或相邻横向轨道移动的两组轮组，所述移动平台上设置有伸缩杆以顶升所述移动平台使两组轮组脱离轨道，以转动两组轮组使所述移动平台既可在相邻两条纵向轨道上移动又可在相邻两条横向轨道上移动；

除草装置，其设置在所述移动平台上以对农田除草。

优选的是，所述移动平台底面连接有在竖直面呈倒T字形的两悬架，两悬架的水平部分分别平行设置于相邻两条纵向轨道上方，两组轮组分别可转动设置于两悬架下方。

优选的是，两组轮组中的每一个轮组均包括倒扣的槽体、设置于槽体内滚动方向与所述槽体长度方向一致的两滚轮，所述槽体顶面中心开设有一第一通孔，所述悬架的水平部分均为长条状板体，所述悬架水平部分的下表面设置有竖直的连接轴，所述连接轴的下端通过设置在所述第一通孔内的轴承与所述槽体转动连接。

优选的是，两组轮组共设置为四个轮组，四个轮组中每两个设置于同一悬架下方，四个轮组的连接轴在水平面内围成矩形，所述矩形的中心与所述移动平台的重心重合，当四个轮组的滚动方向均沿纵向轨道，四个轮组排成两列分别沿相邻两纵向轨道移动，当四个轮组的滚动方向均沿横向轨道，四个轮组排成两行分别沿相邻两横向轨道移动。

优选的是，每一个轮组的两滚轮对称设置于所述连接轴两侧，所述连接轴为中空筒体，且所述连接轴的中心孔贯穿至所述悬架水平部分的上表面，所述移动平台正对所述连接轴中心孔处开设有第二通孔，所述伸缩杆从所述第二通孔中穿过并正对一条纵向轨道。

优选的是，所述伸缩杆为气缸或者油缸。

优选的是，所述移动平台上设置有多个支撑杆，多个支撑杆共同支撑起一覆盖所述移动平台的顶棚。

优选的是，所述除草装置包括：

第一辊筒，其轴向设有与之一体成型的第一转轴，所述第一转轴的两端伸出于所述第一辊筒，所述第一辊筒的外壁平行于其轴向间隔设有多个凸棱，每个凸棱均为半圆柱体结构，所述凸棱半径为所述第一辊筒的半径的五分之一；

第二辊筒，其内部中空、轴向设有与之一体成型的第二转轴，所述第二转轴的两端伸出于所述第二辊筒，所述第二辊筒的外壁平行于其轴向间隔开设N个出刀口，相邻两个出刀口之间间隔设置至少两排弯钩，每排弯钩均平行于所述第二辊筒的轴向设置，且相邻两排弯钩错位设置，每一排弯钩的相邻两个弯钩之间的间距为10cm，所述第二辊筒的内部设有遮挡机构和刀体机构，其中，

所述遮挡机构包括一对圆环、N对支柱、N个弧形遮挡部、以及设置在其中一个圆环上的握持部，一对圆环可转动的套设在所述第二转轴的两端，每一对支柱分别固设在一对圆环上，一个弧形遮挡部架设在一对支柱之间对应遮挡一个出刀口，所述第二辊筒的一端开设弧形孔，所述弧形孔的弧度方向的两端均设有固定孔和可插入固定孔的定位销，所述定位销横跨所述弧形孔，所述握持部贯穿所述弧形孔；

所述刀体机构包括N个出刀件，每个出刀件包括设置在所述第二转轴上的一对电动伸缩杆、与一对电动伸缩杆的活动端固接的刀片，一对电动伸缩杆沿所述第二辊筒的径向设置并处于同一平面内，当一对电动伸缩杆伸长到极限时，所述刀片完全伸出于所述出刀口，当一对电动伸缩杆收缩到极限时，所述刀片完全处于所述第二辊筒内部；

一对连杆，一对连杆的两端均设有轴承，并分别于所述第一转轴的两端和所述第二转轴的两端连接；

挂设组件，其包括匚形框和设置在匚形框上的挂钩，所述匚形框的两端分别与一对连杆靠近所述第一转轴的端部铰接，所述匚形框关于所述挂钩轴对称，所述挂钩为弧形钩，其弧度为5π/3，所述移动平台上设有挂设所述挂钩的三角形挂环；

一对钢绳，一对钢绳的一端分别固设在一对连杆上，且位于所述第一转轴的两端，所述移动平台上设有一对立柱和第一电机，一对立柱的顶端均设有定滑轮，一对钢绳的另一端分别绕过所述定滑轮缠绕固定在所述第一电机的输出轴上；

其中，N为大于3的整数，所述第一辊筒和所述第二辊筒的轴向长度相同，相邻两条横向轨道之间的间距或相邻两条纵向轨道之间的间距是所述第一辊筒的轴向长度的整数倍。

优选的是，所述第二辊筒的一端设有与第二转轴连接的第二电机。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明中农田被多条纵向轨道分隔为依次排列的多块田地，移动平台配合除草装置在相邻两纵向轨道间或相邻两横向轨道间进行除草，除草覆盖面积刚好衔接，无相互重叠部分，也无遗漏部分，完全实现了精准农田除草。

本发明的除草装置通过弯钩钩住杂草，可将杂草连根拔起，防止残流在农田中的杂草的根部再次生长，除草彻底，可在一个固定地点剔除第二辊筒上的杂草，便于清扫杂草，移动平台可同时配合连接一个或多个除草装置，除草覆盖面大，除草效率更高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一实施例所述移动平台在纵向轨道上的状态示意图；

图2为本发明其中一实施例所述移动平台被顶升后轮组转向过程的状态示意图；

图3为本发明其中一实施例所述除草装置的结构示意图；

图4为本发明其中一实施例所述第二辊筒垂直于其轴向的截面示意图；

图5为本发明其中一实施例所述移动平台的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-2所示，本发明提供了一种除草系统，包括：

轨道机构，其包括平行并列等间距的铺设于农田中的多条纵向轨道1，理想的是相邻两条纵向轨道1之间的间距可预设在15～30米，农田被n条纵向轨道11分隔为n-1个规格相同的标准化地块，所述轨道机构还包括平行并列的铺设于农田中的至少两条横向轨道2，其中，至少两条横向轨道2垂直于纵向轨道1设置；

移动平台3，其横跨在相邻两条纵向轨道1上，所述移动平台3的下方可转动设置有沿相邻纵向轨道1或相邻横向轨道2移动的两组轮组4，所述移动平台3上设置有伸缩杆5以顶升所述移动平台3使两组轮组4脱离轨道，以转动两组轮组4使所述移动平台3既可在相邻两条纵向轨道1上移动又可在相邻两条横向轨道2上移动；两组轮组4可以设置为四个，每两个为一组，相应的横向轨道2设置为两条，当移动平台3在相邻两条纵向轨道1上移动时，四个轮组4按两个一列，每列分别对应在一条纵向轨道1行走，当移动平台3在两条横向轨道2上移动时，四个轮组4按两个一行，每行分别对应在一条横向轨道2行走；所述轮组4还可以设置为六个，相应的横向轨道2设置为三条，当移动平台3在相邻两条纵向轨道1上移动时，六个轮组4按三个一列，每列分别对应在一条纵向轨道1行走，当移动平台3在三条横向轨道2上移动时，六个轮组4按两个一行，每行分别对应在一条横向轨道2行走。

除草装置，其设置在所述移动平台3上以对农田除草，除草覆盖范围刚好处于相邻两条纵向轨道1间，所述除草装置可以是现有的除草机，其具体结构不在此赘述。

上述实施例在使用过程中，先将所述移动平台3移动至相邻两条纵向轨道1的一端，然后开启除草装置，当所述移动平台3从相邻两条纵向轨道1的一端移动至相邻两条纵向轨道1的另一端时，这相邻两条纵向轨道1间的农田完成除草工作，可以关闭除草装置，再将移动平台3移动至相邻两条纵向轨道1与相邻两条横向轨道2交叉处，开启伸缩杆5顶升所述移动平台3使所有轮组4脱离纵向轨道1，然后转动所有轮组4使所有轮组4的滚动方向与横向轨道2一致，接着收缩伸缩杆5让轮组4与横向轨道2接触，随后让移动平台3横向行驶至另外两条相邻的纵向轨道1上，继续开启伸缩杆5顶升所述移动平台3使所有轮组4脱离纵向轨道1，然后转动所有轮组4使所有轮组4的滚动方向与另外两条相邻的纵向轨道1一致，接着收缩伸缩杆5让轮组4与另外两条相邻的纵向轨道1接触，至此，所述移动平台3完成变轨过程，又开启除草装置向另外两条相邻的纵向轨道1间的农田除草。为了减少移动平台3的移动距离，横向轨道2一般设置在纵向轨道1的一端。上述实施例中，由于农田被多条纵向轨道1分隔为依次排列的多块田地，移动平台3在相邻两纵向轨道1间的除草，除草覆盖面积刚好衔接，无相互重叠部分，也无遗漏部分，完全实现了精准农田除草，同时相邻两纵向轨道1的间距较宽，一次除草的范围较大，这样还提高了除草工作的效率。

在另一技术方案中，所述移动平台3底面连接有在竖直面呈倒T字形的两悬架6，两悬架6的水平部分分别平行设置于相邻两条纵向轨道1上方，两组轮组4分别可转动设置于两悬架6下方，进一步抬高移动平台3，确保移动平台3沿轨道顺畅前进，不会被杂草阻挡。

在另一技术方案中，两组轮组4中的每一个轮组4均包括倒扣的槽体7、设置于槽体7内滚动方向与所述槽体7长度方向一致的两滚轮8，即指滚轮8的行走方向与所述槽体7长度方向一致，所述槽体7顶面中心开设有一第一通孔，所述悬架6的水平部分均为长条状板体，所述悬架6水平部分的下表面设置有竖直的连接轴，所述连接轴的下端通过设置在所述第一通孔内的轴承与所述槽体7转动连接。这样设置轮组4结构简单，在沿所述轨道行走时由于有两个滚轮8同时定位，行走路线不容易发生偏斜，同时轮组4通过轴承实现了灵活转向。

在另一技术方案中，两组轮组4共设置为四个轮组4，四个轮组4中每两个设置于同一悬架6下方，四个轮组4的连接轴在水平面内围成矩形，所述矩形的中心与所述移动平台3的重心重合，当四个轮组4的滚动方向均沿纵向轨道1，四个轮组4排成两列分别沿相邻两纵向轨道1移动，当四个轮组4的滚动方向均沿横向轨道2，四个轮组4排成两行分别沿相邻两横向轨道2移动，这样移动平台3的重心稳固，移动过程不容易倾倒，同时使用四个轮组4刚好能满足移动平台3既在纵向轨道1移动又在横向轨道2上移动的要求，使用六个以上轮组4则会提高制造成本。

在另一技术方案中，每一个轮组4的两滚轮8对称设置于所述连接轴两侧，所述连接轴为中空筒体，且所述连接轴的中心孔贯穿至所述悬架6水平部分的上表面，所述移动平台3正对所述连接轴中心孔处开设有第二通孔，所述伸缩杆5从所述第二通孔中穿过并正对一条纵向轨道1。这样能确保伸缩杆5的末端伸长够能正抵在轨道表面，支撑更加稳固，若伸缩杆5设置在移动平台3其他部分，伸缩杆5的末端伸长后就有可能探入农田中，农田土质松软容易造成支撑不稳固的问题。

在另一技术方案中，所述伸缩杆5为气缸或者油缸，因为气缸或者油缸来源广泛，使用方便。

在另一技术方案中，所述移动平台3上设置有多个支撑杆，多个支撑杆共同支撑起一覆盖所述移动平台3的顶棚，农户可以在移动平台3上操作控制除草装置的开启或关闭、伸缩杆的伸长或缩短等，这样能避免农户在烈日下工作，改善了工作环境。

在另一技术方案中，如图3-5所示，所述除草装置包括：

第一辊筒91，其轴向设有与之一体成型的第一转轴93，所述第一转轴93的两端伸出于所述第一辊筒91，所述第一辊筒91的外壁平行于其轴向间隔设有多个凸棱94，每个凸棱94均为半圆柱体结构，使碾压杂草时，不会将杂草完全平压至地面，有利于第二辊筒缠绕，所述凸棱94半径为所述第一辊筒91的半径的五分之一；

第二辊筒92，其内部中空、轴向设有与之一体成型的第二转轴95，所述第二转轴95的两端伸出于所述第二辊筒92，所述第二辊筒92的外壁平行于其轴向间隔开设N个出刀口96，相邻两个出刀口96之间间隔设置至少两排弯钩921，每排弯钩921均平行于所述第二辊筒92的轴向设置，且相邻两排弯钩921错位设置，每一排弯钩921的相邻两个弯钩921之间的间距为10cm，所述第二辊筒92的内部设有遮挡机构和刀体机构，其中，

所述遮挡机构包括一对圆环、N对支柱102、N个弧形遮挡部103、以及设置在其中一个圆环上的握持部，一对圆环可转动的套设在所述第二转轴95的两端，每一对支柱102分别固设在一对圆环上，一个弧形遮挡部103架设在一对支柱102之间对应遮挡一个出刀口96，所述第二辊筒92的一端开设弧形孔97，所述弧形孔97的弧度方向的两端均设有固定孔和可插入固定孔的定位销，所述定位销横跨所述弧形孔97，所述握持部贯穿所述弧形孔97；

所述刀体机构包括N个出刀件，每个出刀件包括设置在所述第二转轴95上的一对电动伸缩杆104、与一对电动伸缩杆104的活动端固接的刀片105，一对电动伸缩杆104沿所述第二辊筒92的径向设置并处于同一平面内，当一对电动伸缩杆104伸长到极限时，所述刀片105完全伸出于所述出刀口96，当一对电动伸缩杆104收缩到极限时，所述刀片105完全处于所述第二辊筒92内部；

一对连杆98，一对连杆98的两端均设有轴承，并分别于所述第一转轴93的两端和所述第二转轴95的两端连接；

挂设组件，其包括匚形框991和设置在匚形框991上的挂钩992，所述匚形框991的两端分别与一对连杆98靠近所述第一转轴93的端部铰接，所述匚形框991关于所述挂钩992轴对称，所述挂钩992为弧形钩，其弧度为5π/3，所述移动平台3上设有挂设所述挂钩992的三角形挂环；

一对钢绳10，一对钢绳10的一端分别固设在一对连杆98上，且位于所述第一转轴93的两端，所述移动平台3上设有一对立柱11和第一电机13，一对立柱11的顶端均设有定滑轮12，一对钢绳10的另一端分别绕过所述定滑轮12缠绕固定在所述第一电机13的输出轴上，当移动平台3拖动除草装置到达纵向轨道1与横向轨道2交接的地方或到达农田的尽头时，第一辊筒91通过钢绳被提拉，第二辊筒92由于重力会跟随第一辊筒91前进直至被提拉，在前进的过程中将第一辊筒91与第二辊筒92之间的杂草缠绕，彻底除去边角处的杂草；

其中，N为大于3的整数，所述第一辊筒91和所述第二辊筒92的轴向长度相同，相邻两条横向轨道2之间的间距或相邻两条纵向轨道1之间的间距是所述第一辊筒91的轴向长度的整数倍。

此技术方案中，在第二辊筒92转动除草时，遮挡机构将出刀口96遮挡，一个遮挡部103遮挡一个出刀口96，定位销插入固定孔将处于弧形孔97一端的握持部锁死，遮挡部103在第二辊筒92转动的过程中会始终覆盖出刀口96，当第二辊筒92上的杂草缠绕量多时，拔出该定位销，将握持部摆动至弧形孔97的另一端，并通过该另一端的定位销插入相应的固定孔实现握持部的固定，再控制电动伸缩杆104伸出一使刀片105穿出出刀口96，将缠绕的杂草切割，便于在一个固定地点剔除第二辊筒92上的杂草，也便于清扫杂草。移动平台3可同时配合连接一个或多个除草装置，除草覆盖面大，除草效率更高。相比于现有的除草机，上述技术方案中的第一辊筒91现将杂草压倒，在通过第二辊筒92缠绕压倒的杂草，通过弯钩921钩住杂草，可将杂草连根拔起，防止残留在农田中的杂草的根部再次生长，除草彻底。

在另一技术方案中，所述第二辊筒92的一端设有与第二转轴95连接的第二电机，第二电机可驱动第二辊筒92转动，分担前进时对于移动平台3的依赖，减弱移动平台3的移动压力，增强除草的力度，另外，有助于剔除第二辊筒92上的被切割后的杂草。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.除草系统，其特征在于，包括：

轨道机构，其包括平行并列等间距的铺设于农田中的多条纵向轨道、及平行并列的铺设于农田中的至少两条横向轨道，其中，至少两条横向轨道垂直于纵向轨道设置；

移动平台，其横跨在相邻两条纵向轨道上，所述移动平台的下方可转动设置有沿相邻纵向轨道或相邻横向轨道移动的两组轮组，所述移动平台上设置有伸缩杆以顶升所述移动平台使两组轮组脱离轨道，以转动两组轮组使所述移动平台既可在相邻两条纵向轨道上移动又可在相邻两条横向轨道上移动；其中，所述移动平台底面连接有在竖直面呈倒T字形的两悬架，两悬架的水平部分分别平行设置于相邻两条纵向轨道上方，两组轮组分别可转动设置于两悬架下方；

除草装置，其设置在所述移动平台上以对农田除草，所述除草装置包括：

第一辊筒，其轴向设有与之一体成型的第一转轴，所述第一转轴的两端伸出于所述第一辊筒，所述第一辊筒的外壁平行于其轴向间隔设有多个凸棱，每个凸棱均为半圆柱体结构，所述凸棱半径为所述第一辊筒的半径的五分之一；

第二辊筒，其内部中空、轴向设有与之一体成型的第二转轴，所述第二转轴的两端伸出于所述第二辊筒，所述第二辊筒的外壁平行于其轴向间隔开设N个出刀口，相邻两个出刀口之间间隔设置至少两排弯钩，每排弯钩均平行于所述第二辊筒的轴向设置，且相邻两排弯钩错位设置，每一排弯钩的相邻两个弯钩之间的间距为10 cm，所述第二辊筒的内部设有遮挡机构和刀体机构，其中，

所述遮挡机构包括一对圆环、N对支柱、N个弧形遮挡部、以及设置在其中一个圆环上的握持部，一对圆环可转动的套设在所述第二转轴的两端，每一对支柱分别固设在一对圆环上，一个弧形遮挡部架设在一对支柱之间对应遮挡一个出刀口，所述第二辊筒的一端开设弧形孔，所述弧形孔的弧度方向的两端均设有固定孔和可插入固定孔的定位销，所述定位销横跨所述弧形孔，所述握持部贯穿所述弧形孔；

所述刀体机构包括N个出刀件，每个出刀件包括设置在所述第二转轴上的一对电动伸缩杆、与一对电动伸缩杆的活动端固接的刀片，一对电动伸缩杆沿所述第二辊筒的径向设置并处于同一平面内，当一对电动伸缩杆伸长到极限时，所述刀片完全伸出于所述出刀口，当一对电动伸缩杆收缩到极限时，所述刀片完全处于所述第二辊筒内部；

一对连杆，一对连杆的两端均设有轴承，并分别与所述第一转轴的两端和所述第二转轴的两端连接；

挂设组件，其包括匚形框和设置在匚形框上的挂钩，所述匚形框的两端分别与一对连杆靠近所述第一转轴的端部铰接，所述匚形框关于所述挂钩轴对称，所述挂钩为弧形钩，其弧度为5π/3，所述移动平台上设有挂设所述挂钩的三角形挂环；

一对钢绳，一对钢绳的一端分别固设在一对连杆上，且位于所述第一转轴的两端，所述移动平台上设有一对立柱和第一电机，一对立柱的顶端均设有定滑轮，一对钢绳的另一端分别绕过所述定滑轮缠绕固定在所述第一电机的输出轴上；

其中，N为大于3的整数，所述第一辊筒和所述第二辊筒的轴向长度相同，相邻两条横向轨道之间的间距或相邻两条纵向轨道之间的间距是所述第一辊筒的轴向长度的整数倍。

2.如权利要求1所述的除草系统，其特征在于，两组轮组中的每一个轮组均包括倒扣的槽体、设置于槽体内滚动方向与所述槽体长度方向一致的两滚轮，所述槽体顶面中心开设有一第一通孔，所述悬架的水平部分均为长条状板体，所述悬架水平部分的下表面设置有竖直的连接轴，所述连接轴的下端通过设置在所述第一通孔内的轴承与所述槽体转动连接。

3.如权利要求2所述的除草系统，其特征在于，两组轮组共设置为四个轮组，四个轮组中每两个设置于同一悬架下方，四个轮组的连接轴在水平面内围成矩形，所述矩形的中心与所述移动平台的重心重合，当四个轮组的滚动方向均沿纵向轨道，四个轮组排成两列分别沿相邻两纵向轨道移动，当四个轮组的滚动方向均沿横向轨道，四个轮组排成两行分别沿相邻两横向轨道移动。

4.如权利要求2所述的除草系统，其特征在于，每一个轮组的两滚轮对称设置于所述连接轴两侧，所述连接轴为中空筒体，且所述连接轴的中心孔贯穿至所述悬架水平部分的上表面，所述移动平台正对所述连接轴中心孔处开设有第二通孔，所述伸缩杆从所述第二通孔中穿过并正对一条纵向轨道。

5.如权利要求4所述的除草系统，其特征在于，所述伸缩杆为气缸或者油缸。

6.如权利要求1所述的除草系统，其特征在于，所述移动平台上设置有多个支撑杆，多个支撑杆共同支撑起一覆盖所述移动平台的顶棚。

7.如权利要求1所述的除草系统，其特征在于，所述第二辊筒的一端设有与第二转轴连接的第二电机。