CN111226567A - 一种花生快速采摘设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及花生快速采摘设备领域，具体为一种花生快速采摘设备，包括车架，车架上固定有驱动部，驱动部通过连杆组件连接挖土机构，车架上固定有粮仓和接料斗，粮仓和接料斗之间设置有碎土机构，且碎土机构固定在车架上，连杆组件与碎土机构相连接。该种花生快速采摘设备，通过驱动部带动连杆组件工作，并在连杆组件的作用下使得挖土机构挖出土块和花生并提升放料在接料斗内，然后利用碎土机构对土块碎化，碎土回归地面，花生收集至粮仓内，节省了翻土作业工序，而且将土块挖出的同时连通花生一同挖出，并落在接料斗内，解决花生在土壤残留的问题，无需二次拾取作业，大大降低了劳动量，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及花生快速采摘设备领域，具体为一种花生快速采摘设备。
背景技术
现有的花生在采摘作业时，通常采用带秧拔出的方式进行收取，拔出的花生需要除去带出的土块等，但在拔出时常会有花生残留在土壤里，需要后期的碎土拾取，而且花生采摘后需要对土壤进行翻土，以便下一季农作物的种植，导致工序较多，劳动量较大，生产效率较低，鉴于此，我们提出一种花生快速采摘设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种花生快速采摘设备，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种花生快速采摘设备，包括车架，车架上固定有驱动部，驱动部通过连杆组件连接挖土机构，车架上固定有粮仓和接料斗，粮仓和接料斗之间设置有碎土机构，且碎土机构固定在车架上，连杆组件与碎土机构相连接。
优选的，连杆组件包括结构相同的摆臂一和摆臂二、垂直固定在车架上的立杆以及与立杆相互平行的吊杆，摆臂一、摆臂二的两端分别铰接立杆和吊杆，且摆臂一和摆臂二相互平行。
优选的，驱动部包括固定在车架上的电机一，电机的输出轴端固定有蜗杆，摆臂二与立杆铰接的一端固定有涡轮，且涡轮与蜗杆啮合连接。
优选的，挖土机构包括滑动连接在吊杆下端部的升降架，且吊杆的下端位于升降架的下方，升降架的两端均铰接有插爪，且两个插爪对称式位于吊杆的两侧，插爪距离上端四分之一处与升降架的端部铰接，插爪的上端铰接有连杆一，且两个连杆一远离插爪的一端相互铰接，升降架上固定有与插爪对应的限位块，插爪的中部通过连杆二与吊杆的下端铰接。
优选的，升降架的中部上表面铰接有连杆三，且连杆三的上端与连杆一远离插爪的一端通过连杆四铰接，连杆四和连杆三的连接处铰接连杆五，连杆五上开设有条形槽二，升降架上固定有立架，立架的上端滑动连接在条形槽二内，连杆五远离连杆三的一端可与固定于摆臂二上的顶块抵扣接触。
优选的，碎土机构包括固定在机架上的电机二、导向套一和导向套二，导向套一和导向套二上下位置设置，且电机二位于导向套一和导向套二之间，导向套二上滑动连接有齿条，电机二的主轴端固定有齿轮，齿轮上齿牙弧角为180°-270°，且齿轮可与齿条啮合连接，齿条竖直方向设置，且齿条的下端固定有锤板，齿条的上端与车架之间通过弹簧连接。
优选的，导向套一上滑动插接有滑杆，滑杆竖直方向设置，且滑杆的上端与开设在摆臂二上的条形槽一滑动连接，滑杆的下端固定有压块，导向套一的下部固定有触碰开关一，导向套二的上部固定有触碰开关二，且压块位于触碰开关一和触碰开关二之间，并可分别与触碰开关一和触碰开关二抵扣接触。
优选的，接料斗下端与粮仓内部之间通过滤板连接，且滤板与锤板相互平行，接料斗与滤板的连接处固定有竖直向上的挡板，且挡板的下端部开设有排料口，齿条上端通过悬臂固定连接阀板，阀板与隔板平行并贴合，并可对排料口封堵。
优选的，还包括控制器，且控制器的信号输入端分别与触碰开关一和触碰开关二电连接，控制器的执行输出端分别与电机一和电机二电连接。
本申请的采摘设备，包括以下使用步骤：
步骤一：通过驱动部驱动连杆组件带动挖土机构挖出土块和花生；
步骤二：挖土机构将挖出的土块和花生投放到接料斗内；
步骤三：通过碎土机构对土块碎化。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明中，通过驱动部带动连杆组件工作，并在连杆组件的作用下使得挖土机构挖出土块和花生并提升放料在接料斗内，然后利用碎土机构对土块碎化，碎土回归地面，花生收集至粮仓内，节省了翻土作业工序，而且将土块挖出的同时连通花生一同挖出，并落在接料斗内，解决花生在土壤残留的问题，无需二次拾取作业，大大降低了劳动量，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的总装结构示意图一；
图2为本发明的总装结构示意图二；
图3为本发明的总装结构示意图三；
图4为图1中的A处放大结构示意图；
图5为本图3中的挖土机构结构示意图；
图6为图1中的B处放大结构示意图。
图中：1-车架；2-粮仓；3-接料斗；4-滤板；5-电机一；6-蜗杆；7-立杆；8-摆臂一；9-摆臂二；10-吊杆；11-挖土机构；12-条形槽一；13-滑杆；14-涡轮；15-导向套一；16-碎土机构；17-锤板；18-升降架；19-插爪；20-连杆一；21-限位块；22-连杆二；23-连杆三；24-连杆四；25-立架；26-连杆五；27-条形槽二；28-顶块；29-压块；30-触碰开关一；31-导向套二；32-触碰开关二；33-电机二；34-齿轮；35-齿条；36-弹簧；37-挡板；38-排料口；39-悬臂；40-阀板。
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，本领域普通技术工作人员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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种花生快速采摘设备，包括车架1，车架1上安装有柴油机或汽油机，并且可在柴油机或汽油机的驱动下移动，车架1上固定有驱动部，驱动部通过连杆组件连接挖土机构1，车架1上固定有粮仓2和接料斗3，粮仓2和接料斗3之间设置有碎土机构16，且碎土机构16固定在车架1上，连杆组件与碎土机构16相连接。
本实施例中，连杆组件包括结构相同的摆臂一8和摆臂二9、垂直固定在车架1上的立杆7以及与立杆7相互平行的吊杆10，摆臂一8、摆臂二9的两端分别铰接立杆7和吊杆10，且摆臂一8和摆臂二9相互平行。
本实施例中，驱动部包括固定在车架1上的电机一5，电机5的输出轴端固定有蜗杆6，摆臂二9与立杆7铰接的一端固定有涡轮14，且涡轮14与蜗杆6啮合连接。
本实施例中，挖土机构11包括滑动连接在吊杆10下端部的升降架18，且吊杆10的下端位于升降架18的下方，升降架18的两端均铰接有插爪19，且两个插爪19对称式位于吊杆10的两侧，插爪19距离上端四分之一处与升降架18的端部铰接，插爪19的上端铰接有连杆一20，且两个连杆一20远离插爪19的一端相互铰接，升降架18上固定有与插爪19对应的限位块21，插爪19的中部通过连杆二22与吊杆10的下端铰接。
本实施例中，升降架18的中部上表面铰接有连杆三23，且连杆三23的上端与连杆一20远离插爪19的一端通过连杆四24铰接，连杆四24和连杆三23的连接处铰接连杆五26，连杆五26上开设有条形槽二27，升降架18上固定有立架25，立架25的上端滑动连接在条形槽二27内，如图5中所示，立架25的上端固定有一个短杆，该短杆插入在条形槽二27内，并能够在条形槽二27内滑动，连杆五26远离连杆三23的一端可与固定于摆臂二9上的顶块28抵扣接触。
本实施例中，碎土机构16包括固定在机架1上的电机二33、导向套一15和导向套二31，导向套一15和导向套二31上下位置设置，且电机二33位于导向套一15和导向套二31之间，导向套二31上滑动连接有齿条35，电机二33的主轴端固定有齿轮34，齿轮34上齿牙弧角为180°-270°，且齿轮34可与齿条35啮合连接，齿条35竖直方向设置，且齿条35的下端固定有锤板17，齿条35的上端与车架1之间通过弹簧36连接。
本实施例中，导向套一15上滑动插接有滑杆13，滑杆13竖直方向设置，且滑杆13的上端与开设在摆臂二9上的条形槽一12滑动连接，如图1、土和图3中所示，滑杆13的上端固定有一个短杆，该短杆插入在条形槽益12内，并能够在条形槽一12内滑动，滑杆13的下端固定有压块29，导向套一15的下部固定有触碰开关一30，导向套二31的上部固定有触碰开关二32，且压块29位于触碰开关一30和触碰开关二32之间，并可分别与触碰开关一30和触碰开关二32抵扣接触。
本实施例中，接料斗3下端与粮仓2内部之间通过滤板4连接，且滤板4与锤板17相互平行，滤板4与水平面具有15°-25°的倾角，且滤板4的下端位于粮仓2内，这样能够有助于落在滤板4上的花生向下滑动，方便对花生的收集，接料斗3与滤板4的连接处固定有竖直向上的挡板37，且挡板37的下端部开设有排料口38，齿条35上端通过悬臂39固定连接阀板40，阀板40与隔板37平行并贴合，并可对排料口38封堵。
本实施例中，还包括控制器，且控制器的信号输入端分别与触碰开关一30和触碰开关二32电连接，控制器的执行输出端分别与电机一5和电机二33电连接。
本发明的使用方法和优点：该种花生快速采摘设备在进行花生采摘作业时，工作过程包括以下步骤：
步骤一：通过控制器控制启动电机一5和电机二33通电工作，电机一5带动蜗杆6转动，通过蜗杆6带动涡轮14顺时针转动，从而使得摆臂二9绕涡轮14的中心顺时针转动，进而使得悬臂二9、悬臂一8带动吊杆10做绕涡轮14的中心顺时针转动，由于立杆7、摆臂一8、摆臂二9和吊杆10组成平行四连杆机构，因此根据平行四连杆机构的运动特性可知吊杆10在做绕涡轮14的中心顺时针转动的同时保持自身状态不改变，从而通过吊杆10带动挖土机构11插入地面，对花生进行挖出，利用电机一5、蜗杆6和涡轮7组成驱动部，结构紧凑，而且蜗杆6和涡轮7具有传递力矩大的特定，传动稳定性高的特点，利用平行四连杆机构运动特性通过挖土机构11便于将花生和土块提升至接料斗3的上方，从而有助于提高设备工作稳定性和生产效率；
初始状态下，如图1所示，挖土机构11中两个插爪19相互平行，并且该状态也为挖土机构11的放料状态，两个相互平行的插爪19初始状态相爱竖直指向地面，随着吊杆10的下移，吊杆10的下移带动挖土机构11同步下移，在下移过程中吊杆10始终处于竖直状态，对挖土机构11无外力作用，因此插爪19保持初始状态随吊杆10的下移而下移，并且下移过程中保持自身状态不变，当插爪19与地面接触后，如图2所示，地面对插爪19施加向上的阻力，吊杆10继续下移过程中，通过两个连杆二22对两个插爪19施加向下的合力，并克服地面的阻力，使得插爪19能够顺利插入地面，而且两个连杆二22还分别对对应的插爪19施加水平方向上向外的力，该力使得两个插爪19保持张开状态，并在限位块21的限位作用下保持竖直向下的状态，需要注意的是，在两个插爪19相互平行时，此时两个连杆二22不处于同一直线，并且两个连杆二22组成的夹角开口向下，插爪19的上端与对应的限位块21贴合接触，从而确保两个插爪19能够平行的插入地面，保持插入地面的顺畅，有助于提高工作效率；
在悬臂二9顺时针转动的同时通过条形槽一12带动滑杆13沿导向套一15下移，并同时带动压块29下移，当压块29与触碰开关二32接触后，触碰开关二32检测到压力信号，并将该信号输送至控制器，控制器控制电机一5反向工作，从而带动蜗杆6反向转动，通过蜗杆6带动涡轮14逆时针转动，从而使得摆臂二9绕涡轮14的中心逆时针转动，进而使得悬臂二9、悬臂一8带动吊杆10做绕涡轮14的中心逆时针转动，吊杆10在逆时针转动的过程中带动挖土机构11上提并离开地面，在吊杆10上移时，如图3所示，通过其下端的两个连杆二22对对应的两个插爪19的中部施加相对的拉力，由于两个连杆二22与其对应的插爪19之间不垂直，因此两个连杆二22对其对应的插爪19的拉力在水平方向上的分力，使得两个插爪19的下端相互靠近，从而实现夹紧挖出的土块和花生，进而确保高效的把挖出的土块和花生提升起来，避免散落，在两个连杆二22对其对应的插爪19的拉力在竖直方向上的合力使得插爪19带动两个插爪19之间的土块和花生随吊杆10向上移动，其中根据杠杆原理可知，两个插爪19的上端相互远离，并使得两个连杆一20的夹角变大，需要注意的是在两个插爪19处于相互平行状态时，连杆三23和连杆四24不处于同一直线，并且连杆三23和连杆四24组成的夹角角尖指向摆臂一9，避免连杆三23和连杆四24出现死点位置，以便后期对插爪19的打开放料顺畅；
步骤二：随着吊杆10的上移，摆臂二9与吊杆10的夹角变小，当挖土机构11处于接料斗3的上方时，连杆五26与顶块28抵扣接触，如图4，顶块28对连杆五26施加向右的推力，通过连杆五26使得连杆三23和连杆四24的夹角变大，在连杆三23和连杆四24的夹角变大的过程中对两个连杆一20的连接点施加向上的推力，从而使得两个连杆一20的夹角变小，即使得两个插爪19的上端相互靠近，进而根据杠杆原理可知，两个插爪19的下端相互远离，将夹持的土块和花生放下，使得土块和花生落在接料斗3上，在悬臂二9逆时针转动的同时通过条形槽一12带动滑杆13上移，并通过滑杆13带动压块29上移，当压块29与触碰开关一30接触后，触碰开关一30检测到压力信号，并将该信号输送至控制器，控制器控制电机一5再次反向工作，如此往复，实现对花生的挖土作业，降低劳动强度，在挖土机构11完成一次挖土操作后，车架1在柴油机或汽油机的驱动下逐步向前移动，以便对花生进行采摘；
步骤三：在电机一5通电工作的同时，电机二33通电后带动齿轮34转动，当齿轮34上的齿牙与齿条35啮合时带动齿条35向下运动，并同时通过齿条35对弹簧36拉伸，使其获得一个向上的恢复力，齿条35下移的同时带动锤板17下移，并对滤板4上的土块击碎，从而便于碎土从滤板4上的滤孔处漏出，除去土块的花生收集在粮仓2内，当齿轮34上的齿牙与齿条不啮合时，此时齿牙对齿条35不具有向下的力，在弹簧36的恢复力作用下带动齿条35上移，通过齿条35的上移带动锤板17上移复位，如此往复对落在滤板4上的土块不断的锤击碎化处理，从而实现利用挖土机构11挖出土块和花生并利用碎土机构16对土块碎化，节省了翻土作业工序，而且将土块挖出的同时连通花生一同挖出，并落在接料斗3内，解决花生在土壤残留的问题，无需二次拾取作业，大大降低了劳动量，提高生产效率；
在齿条35上移的过程中通过悬臂39同步带动阀板40上移，使得阀板40对排料口38不封堵，此时落在接料斗3内的土块和花生从排料口38落在滤板4上，并在锤板17的锤击下碎化，在齿条35下移的过程中通过悬臂39同步带动阀板40下移，使得阀板40对排料口38封堵，此时落在接料斗3内的土块和花生不能够从排料口38落在滤板4上，一方面是避免排料口38排出至滤板4上的土块和花生过多，导致碎化不完全，降低了碎化效果，另一方面避免锤板17处于最下位置时，土块和花生落在锤板17的上方，导致土块不能够碎化，降低碎化效率；
其中当压块29上移并与触碰开关一30接触时，即挖土机构11放料时，控制器同时控制电机二33停止工作，在电机二33停止工作时，设定齿轮34与齿条35啮合并使得齿条35下移至最下端，使得阀板40对排料口38进行封堵，避免在挖土机构11放料时排料口38处于打开状态，大量的土块和花生落在滤板4上，造成碎化不彻底的现象，在压块29下移并与触碰开关一30不接触时，控制器接收不到触碰开关一30的信号，控制电机二33继续工作；
在对电机二33的停止状态设定时，电机二33采用步进电机，通过调节其旋转角即可实现电机二33在停止时，始终停在某一角度位置，进而实现在电机二33停止工作时齿条35带动锤板17处于最低位置，步进电机的旋转角调节为现有技术，在此不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种花生快速采摘设备，包括车架(1)，其特征在于：所述车架(1)上固定有驱动部，所述驱动部通过连杆组件连接挖土机构(1)，所述车架(1)上固定有粮仓(2)和接料斗(3)，所述粮仓(2)和接料斗(3)之间设置有碎土机构(16)，且碎土机构(16)固定在车架(1)上，所述连杆组件与碎土机构(16)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述连杆组件包括结构相同的摆臂一(8)和摆臂二(9)、垂直固定在车架(1)上的立杆(7)以及与立杆(7)相互平行的吊杆(10)，所述摆臂一(8)、摆臂二(9)的两端分别铰接立杆(7)和吊杆(10)，且摆臂一(8)和摆臂二(9)相互平行。
3.根据权利要求2所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述驱动部包括固定在车架(1)上的电机一(5)，所述电机(5)的输出轴端固定有蜗杆(6)，所述摆臂二(9)与立杆(7)铰接的一端固定有涡轮(14)，且涡轮(14)与蜗杆(6)啮合连接。
4.根据权利要求2所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述挖土机构(11)包括滑动连接在吊杆(10)下端部的升降架(18)，且吊杆(10)的下端位于升降架(18)的下方，所述升降架(18)的两端均铰接有插爪(19)，且两个插爪(19)对称式位于吊杆(10)的两侧，所述插爪(19)距离上端四分之一处与升降架(18)的端部铰接，所述插爪(19)的上端铰接有连杆一(20)，且两个连杆一(20)远离插爪(19)的一端相互铰接，所述升降架(18)上固定有与插爪(19)对应的限位块(21)，所述插爪(19)的中部通过连杆二(22)与吊杆(10)的下端铰接。
5.根据权利要求4所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述升降架(18)的中部上表面铰接有连杆三(23)，且连杆三(23)的上端与连杆一(20)远离插爪(19)的一端通过连杆四(24)铰接，所述连杆四(24)和连杆三(23)的连接处铰接连杆五(26)，所述连杆五(26)上开设有条形槽二(27)，所述升降架(18)上固定有立架(25)，所述立架(25)的上端滑动连接在条形槽二(27)内，所述连杆五(26)远离连杆三(23)的一端可与固定于摆臂二(9)上的顶块(28)抵扣接触。
6.根据权利要求3所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述碎土机构(16)包括固定在机架(1)上的电机二(33)、导向套一(15)和导向套二(31)，所述导向套一(15)和导向套二(31)上下位置设置，且电机二(33)位于导向套一(15)和导向套二(31)之间，所述导向套二(31)上滑动连接有齿条(35)，所述电机二(33)的主轴端固定有齿轮(34)，所述齿轮(34)上齿牙弧角为180°-270°，且齿轮(34)可与齿条(35)啮合连接，所述齿条(35)竖直方向设置，且齿条(35)的下端固定有锤板(17)，所述齿条(35)的上端与车架(1)之间通过弹簧(36)连接。
7.根据权利要求6所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述导向套一(15)上滑动插接有滑杆(13)，所述滑杆(13)竖直方向设置，且滑杆(13)的上端与开设在摆臂二(9)上的条形槽一(12)滑动连接，所述滑杆(13)的下端固定有压块(29)，所述导向套一(15)的下部固定有触碰开关一(30)，所述导向套二(31)的上部固定有触碰开关二(32)，且压块(29)位于触碰开关一(30)和触碰开关二(32)之间，并可分别与触碰开关一(30)和触碰开关二(32)抵扣接触。
8.根据权利要求7所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：所述接料斗(3)下端与粮仓(2)内部之间通过滤板(4)连接，且滤板(4)与锤板(17)相互平行，所述接料斗(3)与滤板(4)的连接处固定有竖直向上的挡板(37)，且挡板(37)的下端部开设有排料口(38)，所述齿条(35)上端通过悬臂(39)固定连接阀板(40)，所述阀板(40)与隔板(37)平行并贴合，并可对排料口(38)封堵。
9.根据权利要求7所述的一种花生快速采摘设备，其特征在于：还包括控制器，且控制器的信号输入端分别与触碰开关一(30)和触碰开关二(32)电连接，所述控制器的执行输出端分别与电机一(5)和电机二(33)电连接。
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