CN109392434A - 一种智能蔬菜有序收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能蔬菜有序收获机，收获机包括行走装置和操控平台，还包括液压系统、有序收获割台、提升油缸装置、垄面仿形装置、控制箱、周转箱、割刀装置、割茬高度调节装置和输送带调节器，垄面仿形装置设置在有序收获割台的前端的后侧，所述割茬高度调节装置感应并传递垄面仿形装置的垄面的高度；所述有序收获割台上设置有输送带，输送带连接割刀与周转箱，所述输送带带速调节装置感应并传递输送带的带速。采用本发明的技术方案，能够根据收获蔬菜的密集程度，对割刀的切割速度和输送带的转速进行智能调节，并能实现对不同蔬菜的割茬高度自适应调节割刀与垄面之间的距离。

Description

一种智能蔬菜有序收获机

技术领域

本发明涉及一种蔬菜收获机，尤其是一种智能蔬菜有序收获机，属于农业收获机械技术领域。

背景技术

随着科技的进步，蔬菜的机械化收获已得到推广应用。此类收获机械的典型结构为申请号201410281685.1、名称为《一种蔬菜有序收获机》的中国专利申请所公开。该机包括安置在行走轮上前低后高的回环带式输送装置，所述输送装置的前端装有前伸的切割机构，该机由于切割机构可以快速跟换，因此既可以实现土上切割、收获无根蔬菜，也可以实现土下切割、收获带跟蔬菜，并且使其有序排列，比之前的公知技术有显著进步。然而，该款蔬菜收获机不能根据收获蔬菜的密集程度，对割刀的切割速度和输送带的转速进行智能调节，也不能针对不同的割茬高度，自适应调节割刀与垄面之间的距离。本发明在申请号为CN201810370392.9，名称为《一种茎叶类蔬菜有序收割输送装置》的基础上，以直立状态汇集蔬菜的输送方式，相邻蔬菜簇拥在一起被底部输送带和侧边输送带向后输送，在输送的过程中能够保持良好、一致的直立状态，不仅能够有序地收割与输送茎叶类蔬菜，而且具有结构简单、作业效率高的特点。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种电动蔬菜有序收获机，能够根据收获蔬菜的密集程度，对割刀的切割速度和输送带的转速进行智能调节，并能实现对不同蔬菜的割茬高度自适应调节割刀与垄面之间的距离。

为了达到上述目的，本发明提出的一种智能蔬菜有序收获机，收获机包括行走装置和操控平台，收获机还包括液压系统、有序收获割台、提升油缸装置、垄面仿形装置、控制箱、周转箱、割刀装置、割茬高度调节装置和输送带调节器；所述液压系统向提升油缸装置提供动力，所述提升油缸装置支撑和调节有序收获割台的高度；所述割刀装置设置在有序收获割台的前端，所述周转箱设置在有序收获割台的后端；垄面仿形装置设置在有序收获割台的前端的后侧，所述割茬高度调节装置感应并传递垄面仿形装置的垄面的高度；所述有序收获割台上设置有输送带，输送带连接割刀与周转箱，所述输送带带速调节装置感应并传递输送带的带速。

进一步，行走装置包括四轮电驱动底盘、锂电池电源系统和转向系统，四轮电驱动底盘由锂电池电源系统提供动力，转向系统控制四轮电驱动底盘，实现行走装置的转向。行走装置带动智能蔬菜有序收获机在田间行走。

进一步，有序收获割台包括输送带驱动电机、侧输送带Ⅰ、底部输送带、侧输送带Ⅱ、割刀装置和输送带带速调节装置；所述输送带驱动电机驱动侧输送带Ⅰ、底部输送带、和侧输送带Ⅱ转动；所述割刀装置包括割刀驱动电机和割刀，所述割刀驱动电机驱动割刀切割蔬菜。所述输送带驱动电机驱动侧输送带Ⅰ，底部输送带和侧输送带Ⅱ转动，底部输送带、侧输送带Ⅰ和侧输送带Ⅱ固定在有序收获割台上，底部输送带与侧输送带Ⅰ共同作用，夹带收获后的蔬菜至周转箱；底部输送带与侧输送带Ⅱ共同作用，夹带收获后的蔬菜至周转箱。

进一步，输送带带速调节装置包括输送带调节器、调速器支撑底板、调速器感应板、调速器摆臂组合和及调速器限位块；所述调速器支撑底板固定在有序收获割台上，所述输送带调节器固定在调速器支撑底板上，所述调速器摆臂组合设置在输送带调节器的下方，所述调速器感应板设置在调速器摆臂组合的一侧；切割下来的蔬菜通过挤压调速器感应板，进而挤压调速器摆臂组合中的扭簧，把信号传递到输送带调速器上，所述输送带调速器与控制箱连接；输送带调速器将输送带的带速信号传递到控制箱。

在运输过程中，切割下来的蔬菜通过挤压调速器感应板，进而挤压调速器摆臂组合中的扭簧，最后把信号传递到输送带调速器上，反馈给控制箱，控制箱通过调节输送带驱动电机来来调节侧输送带Ⅰ，侧输送带Ⅱ和底部输送带的速度，调速器限位块起到保护输送带调速器的作用。

进一步，垄面仿形装置设置在有序收获割台的前端下侧，所述垄面仿形装置包括电动推杆、仿形辊及仿形辊支臂，所述电动推杆一端连接在有序收获割台上，另一端连接在仿形辊的端侧，所述仿形辊的两端侧分别连接仿形辊支臂，所述仿形辊支臂与有序收获割台连接。

进一步，所述割茬高度感应装置包括感应板支臂、割茬感应板、绳扣、拉绳式位移传感器、拉绳、感应板固定支座和感应板连杆；所述感应板固定支座固定在有序收获割台上，所述割茬感应板通过感应板支臂与感应板固定支座连接，所述割茬感应板上设有感应板连杆，所述拉绳式位移传感器通过拉绳与割茬感应板上的绳扣连接；在蔬菜切割过程中，通过割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器反馈到控制箱。

进一步，在蔬菜切割过程中，通过割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器反馈到控制箱来控制电动推杆上下运动，其中电动推杆，仿形辊及仿形辊支臂构成垄面仿形，实现蔬菜收获机可根据不同割茬高度，自适应调节割刀与垄面之间的距离。

进一步，所述操纵平台主要由留茬高底操纵杆，割台升降操纵杆，系统驱动开关，液晶显示屏，工作/停止开关，急停按钮，输送速度调整旋钮及切割速度调整旋钮构成操作平台，其中留茬高底操纵杆可以手动控制电动推杆上下运动；割台升降操纵杆可以手动控制提升油缸装置伸缩运动，进而控制割台的升降；输送速度调整旋钮可以手动控制输送带驱动电机的转速；切割速度调整旋钮可以手动控制割刀驱动电机的转速，系统驱动开关开启的时候，蔬菜收获机实现自动控制，当关闭的时候实现手动控制；工作/停止开关可实现割刀的启停，急停按钮可以在紧急情况下，快速制动。

进一步，有序收获机还包括采收平台组合，所述采收平台组合包括采收平台、角度调节板及气弹簧；所述采收平台设置在有序收获机的后侧，采收平台通过角度调节板、气弹簧连接在有序收获机上，采收平台通过气弹簧可以水平或者竖直放置。

进一步，所述提升油缸上安装限位开关，可以防止有序收获割台与垄面发生碰撞。

切割下来的蔬菜在侧输送带Ⅰ和侧输送带Ⅱ的夹持下，与底部输送带一起向顶部运动，直到输送到周转箱内，等周转箱装满后，放置到采收平台上，完成蔬菜的收获作业。

采用本发明的技术方案，输送带调速器能够根据收获蔬菜的密集程度，对割刀的切割速度和输送带的转速进行感应并将信号传递到控制箱，通过控制箱调节输送带的带速，最终实现对割刀的切割速度和输送带的转速进行智能调节；采用垄面仿形结构和割茬高度感应装置能够感应割茬高度并将信号传递至控制箱，通过控制箱调节电动推杆调节垄面仿形的高度，并最终实现对不同蔬菜的割茬高度自适应调节割刀与垄面之间的距离。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1中实施例的四轮电驱动底盘的结构示意图。

图3为图1实施例的有序收获割台的结构示意图。

图4及图5为图3中反映垄面仿形结构的示意图。

图6为图1实施例的操纵平台的结构示意图。

图7为图2中反映采收平台结构的示意图。

图8为图1实施例的提升油缸的结构示意图。

图9为图3中反映输送带调速器结构的示意图。

图中：1-割茬高度感应装置，1.1-感应板支臂，1.2-割茬感应板，1.3-绳扣，1.4-感应板固定支座，1.5-感应板连杆，2-仿形辊，2.1-仿形辊支臂，3-提升油缸装置，3.1-油缸限位开关，4-控制箱，5-四轮电驱动底盘，6-锂电池电源系统，7-采收平台，7.1-角度调节板，7.2-气弹簧，8-转向系统，9-操控平台，9.1-留茬高底操纵杆，9.2-割台升降操纵杆，9.3-系统驱动开关，9.4-液晶显示屏，9.5-工作/停止开关，9.6-急停按钮，9.7-输送速度调整旋钮，9.8-切割速度调整旋钮，10-周转箱，11-液压系统，12-有序收获割台，12.1-输送带驱动电机，12.2-侧输送带Ⅰ，12.3-底部输送带，12.4-侧输送带Ⅱ，13-电动推杆，14-拉绳式位移传感器，14.1-拉绳，15-输送带调速器，15.1-调速器支撑底板，15.2-调速器感应板，15.3-调速器摆臂组合，15.4-调速器限位块。

具体实施方式

下面结合附图1-9对本发明的优选的实施例做进一步地说明。

图1是一种智能蔬菜有序收获机的结构示意图，主要由以下部件构成：割茬高度感应装置1；垄面仿形装置2；提升油缸装置3；控制箱4；四轮电驱动底盘5；锂电池电源系统6；采收平台7；转向系统8；操控平台9；周转箱10；液压系统11；有序收获割台12；电动推杆13；拉绳式位移传感器14和输送带调速器15。有序收获割台12设置在四轮电驱动底盘5的前侧，采收平台7设置在四轮电驱动底盘5的后侧，有序收获割台12的前端设置割刀装置，有序收获割台12的后端设置有周转箱10，有序收获割台12上设有输送带。有序收获割台12的底端的中部设有提升油缸装置3，提升油缸装置3支撑有序收获割台12，并且提升油缸装置3调节有序收获割台12的高度，液压系统11为提升油缸装置3提供液压动力。有序收获割台12的前端下侧设有垄面仿形装置2；垄面仿形装置2上还设有割茬高度感应装置1；垄面仿形装置2设有电动推杆13，电动推杆13通过推杆的伸缩调节垄面仿形装置2的高度，割茬高度感应装置1中的拉绳式位移传感器14，将垄面仿形装置2的高度信息传递到控制箱4，与输送带调速器15将传送带的速度信息传递到控制箱4，控制箱4设置在四轮电驱动底盘5上，控制箱4与拉绳式位移传感器14、输送带调速器15通过线缆连接。

如图2所示，为四轮电驱动底盘5的结构示意图，四轮电驱动底盘5为智能蔬菜有序收获机的承载机构，液压系统11放置在四轮电驱动底盘5上，其由锂电池电源系统6提供动力，通过控制转向系统8来实现四轮电驱动底盘5的转向。

如图3所示，为有序收获割台12的结构示意图，主要由输送带驱动电机12.1，侧输送带Ⅰ12.2，底部输送带12.3，侧输送带Ⅱ12.4，割刀驱动电机12.5,输送带驱动电机12.1驱动侧输送带Ⅰ12.2，底部输送带12.3和侧输送带Ⅱ12.4转动，底部输送带12.3、侧输送带Ⅰ12.2和侧输送带Ⅱ12.4固定在有序收获割台12上，底部输送带12.3与侧输送带Ⅰ12.2共同作用，夹带收获后的蔬菜至周转箱10；底部输送带12.3与侧输送带Ⅱ12.4共同作用，夹带收获后的蔬菜至周转箱10。

有序收获割台12的前端还设有割刀12.6和割刀驱动电机12.5，割刀驱动电机12.5驱动割刀12.6切割蔬菜。

如图4及图5所示，为垄面仿形结构(或者垄面仿形装置)的示意图，垄面仿形装置设置在有序收获割台12的前端下侧，垄面仿形装置包括电动推杆13、仿形辊2及仿形辊支臂2.1，电动推杆13一端连接在有序收获割台12上，另一端连接在仿形辊3的端侧，仿形辊2的两端侧分别连接仿形辊支臂2.1，如果所示，仿形辊支臂2.1设有两个，分别位于有序收获割台12的两侧，仿形辊支臂2.1与有序收获割台12连接。

割茬高度感应装置包括感应板支臂1.1、割茬感应板1.2、绳扣1.3、拉绳式位移传感器14、拉绳14.1、感应板固定支座1.4和感应板连杆1.5；感应板固定支座1.4固定在有序收获割台12上，割茬感应板1.2通过感应板支臂1.1与感应板固定支座1.4连接，割茬感应板1.2上设有感应板连杆1.5，拉绳式位移传感器14通过拉绳14.1与割茬感应板1.2上的绳扣1.3连接；在蔬菜切割过程中，通过割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器14反馈到控制箱4。

在蔬菜切割过程中，通过割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器14反馈到控制箱4来控制电动推杆13上下运动，其中电动推杆，仿形辊及仿形辊支臂构成垄面仿形，实现蔬菜收获机可根据不同割茬高度，自适应调节割刀与垄面之间的距离。

如图6所示，为操纵平台的结构示意图，主要由留茬高底操纵杆9.1，割台升降操纵杆9.2，系统驱动开关9.3，液晶显示屏9.4，工作/停止开关9.5，急停按钮9.6，输送速度调整旋钮9.7及切割速度调整旋钮9.8构成操作平台9，其中留茬高底操纵杆9.1可以手动控制电动推杆13上下运动；割台升降操纵杆9.2可以手动控制提升油缸装置3伸缩运动，进而控制割台的升降；输送速度调整旋钮9.7可以手动控制输送带驱动电机12.1的转速；切割速度调整旋钮9.8可以手动控制割刀驱动电机12.5的转速，系统驱动开关9.3开启的时候，蔬菜收获机实现自动控制，当关闭的时候实现手动控制；工作/停止开关9.5可实现收获机的启停，急停按钮9.6可以在紧急情况下，快速制动。

如图7所示，为采收平台结构的示意图，主要由采收平台7，角度调节板7.1及气弹簧7.2组成，通过气弹簧7.2实现采收平台7的水平和竖直放置。

如图8所示，为提升油缸的结构示意图，在提升油缸3上安装限位开关3.1，可以防止有序收获割台与垄面发生碰撞。

如图9所示，为输送带调速结构的示意图，输送带带速调节装置包括输送带调节器15、调速器支撑底板15.1、调速器感应板15.2、调速器摆臂组合15.3和调速器限位块15.4；调速器支撑底板15.1固定在有序收获割台12上，所述输送带调节器15固定在调速器支撑底板15.1上，所述调速器摆臂组合15.3设置在输送带调节15器的下方，所述调速器感应板15.2设置在调速器摆臂组合15.3的一侧；切割下来的蔬菜通过挤压调速器感应板15.2，进而挤压调速器摆臂组合15.3中的扭簧，把信号传递到输送带调速器15上，所述输送带调速器15与控制箱4连接；输送带调速器15将输送带的带速信号传递到控制箱4。

使用本发明实施例提供的智能蔬菜有序收获机对叶菜类蔬菜进行收获作业。作业前先通过开启操作平台9上的工作/停止开关9.5使机器处于工作状态，通过割台升降操纵杆9.2控制提升油缸装置3向上运动，保证割台与地面处于安全距离。作业时，以自动控制为例，打开系统驱动开关9.3开启的时候，蔬菜收获机实现自动控制状态，能够根据收获蔬菜的密集程度，对割刀的切割速度和输送带的转速进行智能调节，并能实现对不同蔬菜的割茬高度自适应调节割刀与垄面之间的距离。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种智能蔬菜有序收获机，收获机包括行走装置和操控平台，其特征在于：所述收获机还包括液压系统、有序收获割台、提升油缸装置、垄面仿形装置、控制箱、周转箱、割刀装置、割茬高度调节装置和输送带调节器；所述液压系统向提升油缸装置提供动力，所述提升油缸装置支撑和调节有序收获割台的高度；所述割刀装置设置在有序收获割台的前端，所述周转箱设置在有序收获割台的后端；垄面仿形装置设置在有序收获割台的前端的后侧，所述割茬高度调节装置感应并传递垄面仿形装置的垄面的高度至控制箱；所述有序收获割台上设置有输送带，输送带连接割刀与周转箱，所述输送带带速调节装置感应并传递输送带的带速至控制箱。

2.根据权利要求1所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述行走装置包括四轮电驱动底盘、锂电池电源系统和转向系统，所述四轮电驱动底盘由锂电池电源系统提供动力，所述转向系统控制四轮电驱动底盘，实现行走装置的转向。

3.根据权利要求1所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述有序收获割台包括输送带驱动电机、侧输送带Ⅰ、底部输送带、侧输送带Ⅱ、割刀装置和输送带带速调节装置；所述输送带驱动电机驱动侧输送带Ⅰ、底部输送带、和侧输送带Ⅱ转动；所述割刀装置包括割刀驱动电机和割刀，所述割刀驱动电机驱动割刀切割蔬菜。

4.根据权利要求3所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述输送带带速调节装置包括输送带调节器、调速器支撑底板、调速器感应板、调速器摆臂组合和及调速器限位块；所述调速器支撑底板固定在有序收获割台上，所述输送带调节器固定在调速器支撑底板上，所述调速器摆臂组合设置在输送带调节器的下方，所述调速器感应板设置在调速器摆臂组合的一侧；切割下来的蔬菜通过挤压调速器感应板，进而挤压调速器摆臂组合中的扭簧，把信号传递到输送带调速器上，所述输送带调速器与控制箱连接；输送带调速器将输送带的带速信号传递到控制箱。

5.根据权利要求1所述一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述垄面仿形装置设置在有序收获割台的前端下侧，所述垄面仿形装置包括电动推杆、仿形辊及仿形辊支臂，所述电动推杆一端连接在有序收获割台上，另一端连接在仿形辊的端侧，所述仿形辊的两端侧分别连接仿形辊支臂，所述仿形辊支臂与有序收获割台连接。

6.根据权利要求1所述一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述割茬高度感应装置包括感应板支臂、割茬感应板、绳扣、拉绳式位移传感器、拉绳、感应板固定支座和感应板连杆；所述感应板固定支座固定在有序收获割台上，所述割茬感应板通过感应板支臂与感应板固定支座连接，所述割茬感应板上设有感应板连杆，所述拉绳式位移传感器通过拉绳与割茬感应板上的绳扣连接；在蔬菜切割过程中，通过割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器反馈到控制箱。

7.根据权利要求1所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述有序收获机设有操纵平台，包括留茬高底操纵杆、割台升降操纵杆、系统驱动开关、液晶显示屏、工作/停止开关、急停按钮、输送速度调整旋钮、及切割速度调整旋钮；所述留茬高底操纵杆可以手动控制电动推杆上下运动；割台升降操纵杆可以手动控制提升油缸装置伸缩运动，进而控制有序收获割台割台的升降；输送速度调整旋钮可以手动控制输送带驱动电机的转速；切割速度调整旋钮可以手动控制割刀驱动电机的转速，系统驱动开关开启的时候，蔬菜收获机实现自动控制，当关闭的时候实现手动控制；工作/停止开关实现割刀的启停，急停按钮可以在紧急情况下，快速制动。

8.根据权利要求1所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：有序收获机还包括采收平台组合，所述采收平台组合包括采收平台、角度调节板及气弹簧；所述采收平台设置在有序收获机的后侧，采收平台通过角度调节板、气弹簧连接在有序收获机上，采收平台通过气弹簧可以水平或者竖直放置。

9.根据权利要求1所述的一种智能蔬菜有序收获机，其特征在于：所述有序收获割台的设计割茬高度在5～15mm；有序收获割台根据割茬高度感应装置采集不同作物的割茬高度，并通过拉绳式位移传感器反馈到控制箱，控制箱控制电动推杆上下运动，调节垄面仿形装置的垄面仿形高度，实现蔬菜收获机可根据不同割茬高度，自适应调节割刀与垄面之间的距离。