CN110881310A - 一种自动化蒜薹收割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化蒜薹收割机，包括行走装置、挤压装置、剖皮装置、输送装置和控制系统，所述行走装置包括机架、行走轮、行走电机和收集室，所述行走轮共四个位于机架底部的四个边角处；所述行走轮通过卧式轴承座与机架相连；所述行走轮处设有行走电机，所述行走电机与行走轮传动连接；所述挤压装置和剖皮装置位于机架内部，所述挤压装置通过光轴和固定块固定在机架上；所述剖皮装置通过连接件与机架相连；所述控制系统用以控制行走装置、挤压装置、剖皮装置和输送装置进行相应的动作。该收割机实现了蒜薹从分离、收获到装箱的一体化，降低了劳动成本、节省大量人力物力、提高了产量效益。

Description

一种自动化蒜薹收割机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种自动化蒜薹收割机。

背景技术

我国大蒜的种植面积和产量分别占世界大蒜种植面积和总产量的58．43％和80．86％，

大蒜在生长过程中，会在蒜头长成之前抽薹，由于蒜薹的生长会吸收大量的营养，因此需要在蒜薹成熟后尽快采摘下来，能给蒜农增加部分收入，还能避免因蒜薹生长造成大蒜个头小、产量下降的问题，但是蒜薹的成熟期非常短，无论采摘过早还是过晚，都会影响蒜薹的质量，而现阶段所有地区的蒜农都是完全靠人工在短时间内完成采摘，给蒜农带来很大负担，蒜薹质量也不好保障。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自动化蒜薹收割机，该收割机由行走装置、挤压装置、剖皮装置 、输送装置和控制系统五部分组成，实现了蒜薹从分离、收获到装箱的一体化，降低了劳动成本、节省大量人力物力、提高了大蒜的产量效益。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化蒜薹收割机，包括行走装置、挤压装置、剖皮装置、输送装置和控制系统，所述行走装置包括机架、行走轮、行走电机和收集室，所述行走轮共四个位于机架底部的四个边角处；所述行走轮通过卧式轴承座与机架相连；所述行走轮处设有行走电机，所述行走电机与行走轮传动连接；所述挤压装置和剖皮装置位于机架内部，所述挤压装置通过光轴和固定块固定在机架上；所述剖皮装置通过连接件与机架相连；所述控制系统用以控制行走装置、挤压装置、剖皮装置和输送装置进行相应的动作。

进一步地，所述行走装置的收集室位于机架上方的末端，并位于输送装置的下方；所述收集室为半封闭式平台，用以收集从输送装置传送过来的蒜薹。

进一步地，所述挤压装置位于机架内部的前端，所述挤压装置包括如干个橡胶轮和两个动力电机；所述橡胶轮沿机架中心轴左右分列设置；每侧橡胶轮个数大小相同、等距分布；所述橡胶轮中最前侧底部的两个分别为动力轮和挤压轮；其中左侧为挤压轮，右侧为动力轮，其余橡胶轮为辅助轮；右侧的橡胶轮通过光轴与机架连接；所述动力电机共两个，分别位于左右两侧橡胶轮的顶部；其中右侧的动力电机通过螺丝固定在机架上；左侧的动力电机固定安装在活动块上。

进一步地，左侧的橡胶轮通过光轴固定在活动块上；所述活动块的一侧设有固定块，所述固定块与机架固定连接；所述固定块上设有滑轨，所述活动块与滑轨活动连接；所述活动块与固定块之间设有若干个平行设置的弹簧；所述弹簧一端固定在活动块上，另一端与固定块连接；

进一步地，所述动力电机的输出轴通过联轴器与光轴连接。

进一步地，所述挤压装置中左右两侧橡胶轮之间的间距可以在弹簧和活动块的作用下进行自主调节。

进一步地，所述剖皮装置位于挤压装置的后侧，所述剖皮装置通过连接件固定在机架上；所述剖皮装置包括直流减速电机、偏心轮、曲柄摇杆、主动杆、从动杆和剖皮刀；所述直流减速电机的输出轴通过联轴器与偏心轮的轮轴连接，所述偏心轮的轮轴通过卡口与偏心轮连接；所述偏心轮通过铰链与曲柄摇杆的一端传动连接，所述曲柄摇杆的另一端通过连接板与所述主动杆连接，所述主动杆和从动杆的一端分别与连接件通过铰链连接，另一端固定在连接板上，构成平行四边形机构；所述剖皮刀间隔一定距离均匀安装在连接板上，所述剖皮刀为若干组带锯齿状刀刃的刀片。

进一步地，所述输送装置包括两个输送链条、两个输送电机、横杆和支撑杆；所述输送电机固定安装在横杆上；所述横杆的两端与机架相连；所述输送链条通过链轮固定在横杆和支撑杆之间；所述支撑杆与机架的收集室连接；所述输送电机的输出轴通过联轴器与链轮的轮轴相连。

进一步地，所述输送装置的两个输送链条呈45度向上输送。

进一步地，所述控制系统包括控制面板和控制按钮；所述控制按钮与控制面板电连接；所述控制按钮和控制面板位于机架的后侧；所述控制面板内部设有与控制面板电连接的电源模块和控制电路；所述电源模块为整个设备提供电力。

本发明的有益效果体现在：

（1）本发明提供的蒜薹收割机，通过挤压装置中的动力轮和挤压轮的弧形接触和旋转挤压实现了蒜薹与大蒜分离的目的，并且减少了对蒜苗的伤害，保证了后期大蒜的生长；

（2）挤压装置中动力轮和挤压轮之间的距离可以根据蒜苗的粗细进行自主调节（通过弹簧的预紧力和滑块的活动）。

（3）剖皮装置的刀刃设计为锯齿状，能够尽量减少对蒜薹的伤害，刀刃能够有效解决蒜薹东倒西歪的问题，剖皮刀通过偏心轮、曲柄摇杆和平行四边形机构之间的传动来实现往复直线运动，使得蒜薹每经过剖皮装置会被切割一到两次，以实现蒜薹的完全剖皮；

（3）输送装置中，两条输送链条呈45度向上输送且输送链条的速度和机器的速度相同确保了蒜薹只会垂直向上抽取，直接将蒜薹抽出运输并收集。

（4）本发明提供的蒜薹收割机、整体结构设计科学、合理，从蒜薹与大蒜分离，再到蒜薹的剖皮、收集一体化设计，节省了时间、减少了劳动成本、提高了采摘效率，满足了蒜农的需求，具有很大的推广价值。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，其中：

图1是本发明蒜薹收割机结构设计的剖视简图。

图2是本发明蒜薹收割机的立体结构示意图。

图3是挤压装置的立体结构意图。

图4是挤压装置的仰视图。

图5是剖皮装置的立体结构示意图。

图6是剖皮装置的后视图。

图7是输送装置的立体结构示意图。

图8是本发明蒜薹收割机的电气控制原理图。

图中：1-行走装置，1-1-机架，1-2-行走轮，1-3-行走电机，1-4-收集室，2-挤压装置，2-1-动力轮，2-2-挤压轮，2-3-动力电机，2-4-活动块，2-5-固定块，2-6-弹簧，2-7-辅助轮，3-剖皮装置，3-1-直流减速电机，3-2-偏心轮，3-3-曲柄摇杆，3-4-主动杆，3-5-从动杆，3-6-剖皮刀，3-7-连接板，3-8-连接件，4-输送装置，4-1-输送电机，4-2-输送链条，4-3-横杆，4-4-支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，参照图1所示，一种自动化蒜薹收割机，包括行走装置1、挤压装置2、剖皮装置3、输送装置4和控制系统，行走装置1包括机架1-1、行走轮1-2、行走电机1-3和收集室1-4，行走轮1-2共四个位于机架1-1底部的四个边角处；行走轮1-2通过卧式轴承座与机架1-1相连；行走轮1-2处设有行走电机1-3，行走电机1-3与行走轮1-2传动连接，参照图2所示；挤压装置2和剖皮装置3位于机架1-1内部，挤压装置2通过光轴和固定块2-5固定在机架1-1上；剖皮装置3通过连接件3-8与机架1-1相连；控制系统用以控制行走装置、挤压装置、剖皮装置和输送装置进行相应的动作。

具体的，行走装置1的收集室1-4位于机架上方的末端，并位于输送装置4的下方；收集室1-4为半封闭式平台，用以收集从输送装置4传送过来的蒜薹。

具体的，参照图3和4所示，挤压装置2位于机架1-1内部的前端，挤压装置2包括如干个橡胶轮和两个动力电机2-3；橡胶轮沿机架中心轴左右分列设置；两侧橡胶轮个数大小相同、等距分布；橡胶轮中最前侧底部的两个分别为动力轮2-1和挤压轮2-2；其中左侧为挤压轮2-2，右侧为动力轮2-1，其余橡胶轮为辅助轮2-7；右侧的橡胶轮通过光轴与机架1-1连接；动力电机2-3共两个，分别位于左右两侧橡胶轮的顶部；其中右侧的动力电机2-3通过螺丝固定在机架1-1上；左侧的动力电机2-3固定安装在活动块2-4上；左侧的橡胶轮通过光轴固定在活动块2-4上；活动块2-4的一侧设有固定块2-5，固定块2-5与机架1-1固定连接；固定块2-5上设有滑轨，活动块2-4与滑轨活动连接；活动块2-4与固定块2-5之间设有若干个平行设置的弹簧2-6；弹簧2-6一端固定在活动块2-4上，另一端与固定块2-5连接；动力电机2-3的输出轴通过联轴器与光轴连接。

挤压装置中左右两侧橡胶轮之间的间距可以在弹簧和活动块的作用下进行自主调节。由于蒜薹根部较脆所以蒜薹与蒜苗易分离，蒜薹通过动力轮和挤压轮间的间隙，由于动力轮的旋转、挤压轮的从动，从而实现挤压分离的效果。

具体的，参照图5和6所示，剖皮装置3位于挤压装置2的后侧，剖皮装置3通过连接件3-8固定在机架1-1上；剖皮装置3包括直流减速电机3-1、偏心轮3-2、曲柄摇杆3-3、主动杆3-4、从动杆3-5和剖皮刀3-6；直流减速电机3-1的输出轴通过联轴器与偏心轮3-2的轮轴连接，偏心轮3-2的轮轴通过卡口与偏心轮3-2连接；偏心轮3-2通过铰链与曲柄摇杆3-3的一端传动连接，曲柄摇杆3-3的另一端通过连接板3-7与主动杆3-4连接，主动杆3-4和从动杆3-5的一端分别与连接件3-8通过铰链连接，另一端固定在连接板3-7上，构成平行四边形机构；剖皮刀3-6间隔一定距离均匀安装在连接板3-7上，剖皮刀3-6为若干组带锯齿状刀刃的刀片。剖皮装置的动作频率由控制系统控制，蒜薹每经过剖皮装置时会被切割一到两次，以实现蒜薹的完全剖皮。

具体的，参照图7所示，输送装置4包括两个输送链条4-2、两个输送电机4-1、横杆4-3和支撑杆4-4；输送电机4-1固定安装在横杆4-3上；横杆4-3的两端与机架1-1相连；输送链条4-2通过链轮固定在横杆4-3和支撑杆4-4之间；支撑杆4-4与机架1-1的收集室1-4连接；输送电机4-1的输出轴通过联轴器与链轮的轮轴相连；输送装置的两个输送链条呈45度向上输送；且输送链条的传送速度和机器的运行速度相同，确保了蒜薹只会垂直向上抽取，直接将蒜薹抽出运输装箱。

控制系统包括控制面板和控制按钮；控制按钮与控制面板电连接；控制按钮和控制面板位于机架的后侧；控制面板内部设有与控制面板电连接的电源模块和控制电路；电源模块为整个设备提供电力，具体的电气控制原理参照图8所示。其中电源模块可以是外接电源，也可以是蓄电池。

本发明提供的蒜薹收割机，工作时，蒜农通过控制系统将机器开到作业区域，采用每次收割一行蒜薹的工作方式，挤压装置2中的挤压轮2-2和动力轮2-1，与蒜薹根部接触，通过旋转挤压的方式使蒜薹的根部与大蒜分离的同时不会破坏蒜苗，并且两轮之间的距离可以根据蒜苗的粗细进行自主调节，具体通过弹簧2-6的预紧力和活动块2-4的滑动实现，当蒜薹与蒜苗分离后，在其他辅助轮2-7的作用下，确保被分离的蒜薹不会散乱，然后在辅助轮2-7的旋转下送到后面的剖皮装置3处，通过偏心轮3-2、曲柄摇杆3-3和平行四边形机构之间的传动来实现剖皮刀3-6的往复直线运动，刀刃设计为锯齿状能够尽量减少对蒜苗的伤害，成组排列的剖皮刀3-6能够有效防止蒜薹东倒西歪的问题，在控制系统的控制下，剖皮装置3以一定的动作频率使蒜薹经过剖皮装置时会被切割一到两次，以实现蒜薹的完全剖皮；被剖皮后的蒜薹在剖皮装置3的直线往复运动过程中逐渐上升到输送装置4的输送链条4-2处，由两侧输送链条4-2的传送至收集室，由于两条输送链条4-2呈45度向上输送，且输送链条4-2的速度和机器的运行速度相同确保了蒜薹只会垂直向上抽取，直接将蒜薹抽出运输至收集室，装箱收集即可。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。本领域的普通技术人员，以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的，均应认为是本专利所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动化蒜薹收割机，包括行走装置、挤压装置、剖皮装置、输送装置和控制系统，其特征在于，所述行走装置包括机架、行走轮、行走电机和收集室，所述行走轮共四个位于机架底部的四个边角处；所述行走轮通过卧式轴承座与机架相连；所述行走轮处设有行走电机，所述行走电机与行走轮传动连接；所述挤压装置和剖皮装置位于机架内部，所述挤压装置通过光轴和固定块固定在机架上；所述剖皮装置通过连接件与机架相连；所述控制系统用以控制行走装置、挤压装置、剖皮装置和输送装置进行相应的动作。

2.根据权利要求1所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述行走装置的收集室位于机架上方的末端，并位于输送装置的下方；所述收集室为半封闭式平台，用以收集从输送装置传送过来的蒜薹。

3.根据权利要求1所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述挤压装置位于机架内部的前端，所述挤压装置包括如干个橡胶轮和两个动力电机；所述橡胶轮沿机架中心轴左右分列设置；每侧橡胶轮个数大小相同、等距分布；所述橡胶轮中最前侧底部的两个分别为动力轮和挤压轮；其中左侧为挤压轮，右侧为动力轮，其余橡胶轮为辅助轮；右侧的橡胶轮通过光轴与机架连接；所述动力电机共两个，分别位于左右两侧橡胶轮的顶部；其中右侧的动力电机通过螺丝固定在机架上；左侧的动力电机固定安装在活动块上。

4.根据权利要求3所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，左侧的橡胶轮通过光轴固定在活动块上；所述活动块的一侧设有固定块，所述固定块与机架固定连接；所述固定块上设有滑轨，所述活动块与滑轨活动连接；所述活动块与固定块之间设有若干个平行设置的弹簧；所述弹簧一端固定在活动块上，另一端与固定块连接。

5.根据权利要求4所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述动力电机的输出轴通过联轴器与光轴连接。

6.根据权利要求4所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述挤压装置中左右两侧橡胶轮之间的间距可以在弹簧和活动块的作用下进行自主调节。

7.根据权利要求1所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述剖皮装置位于挤压装置的后侧，所述剖皮装置通过连接件固定在机架上；所述剖皮装置包括直流减速电机、偏心轮、曲柄摇杆、主动杆、从动杆和剖皮刀；所述直流减速电机的输出轴通过联轴器与偏心轮的轮轴连接，所述偏心轮的轮轴通过卡口与偏心轮连接；所述偏心轮通过铰链与曲柄摇杆的一端传动连接，所述曲柄摇杆的另一端通过连接板与所述主动杆连接，所述主动杆和从动杆的一端分别与连接件通过铰链连接，另一端固定在连接板上，构成平行四边形机构；所述剖皮刀间隔一定距离均匀安装在连接板上，所述剖皮刀为若干组带锯齿状刀刃的刀片。

8.根据权利要求1所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述输送装置包括两个输送链条、两个输送电机、横杆和支撑杆；所述输送电机固定安装在横杆上；所述横杆的两端与机架相连；所述输送链条通过链轮固定在横杆和支撑杆之间；所述支撑杆与机架的收集室连接；所述输送电机的输出轴通过联轴器与链轮的轮轴相连。

9.根据权利要求8所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述输送装置的两个输送链条呈45度向上输送。

10.根据权利要求1所述的自动化蒜薹收割机，其特征在于，所述控制系统包括控制面板和控制按钮；所述控制按钮与控制面板电连接；所述控制按钮和控制面板位于机架的后侧；所述控制面板内部设有与控制面板电连接的电源模块和控制电路；所述电源模块为整个设备提供电力。

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