CN111955158A - 多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业机械领域，涉及一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械及方法。采收机械包括采摘机械手、花丝采集箱和电控系统；采摘机械手包括输送弯管、驱动电机、传动装置、机械手外壳、切割装置和激光对射装置；机械手外壳包括机械手箱体和用于容纳传动装置和切割装置的切割装置壳；切割装置包括上刀盘、下刀盘和切割刀片；激光对射装置包括固接在上盖板的进花口两侧的光源发射器和光源接收器。本发明实现了花丝不连续自动切割，保证花丝完整进入后，从花丝根部切割，降低了花丝破碎率。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域，涉及一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械及方法。
背景技术
红花是世界上重要的集药用、食用、油料、染料和饲料等用途于一身的特色经济作物，其花冠、籽实、茎叶和秸秆等都可以利用，号称“亚油酸之王”和“维生素E之冠”，是传统的活血化瘀中药材。红花具有抗旱耐碱、抗病耐瘠，生命力强，适应性广的特性，目前处于供不应求的境况。但是，现有的红花种植分散、规模小，种植、管理粗放。造成目前红花丝以人工采收为主，成本高，缺乏高效的红花花丝采收机械化装备。
新鲜红花含水率高，花丝直立呈冠状，与花球紧密相连，抗拉强度大，便于对辊拉拔、梳齿或者剪切采收。对辊拉拔采收虽花丝破碎率较小，但该方式花丝通过对辊拉拔逐渐采收，采收效率相对较低。梳齿式采收由于花蕾分布不规律，且果球开花时间不一致，花球逐渐开放，花丝采收后，很快再生，需连续采收3-5茬，漏采率较高、采净率低。剪切采收是一种高效采收方式，但是现有的采收机械存在旋转刀具易切碎花丝、花丝破碎率大的问题。因此，亟需研制出一种高采收率、低花丝破碎率的剪切式红花采收机械。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械及方法，采用花丝根部进入切割位置，完成喂花后，切削刃切割花丝根部的采收方式，从而实现花丝完整的切割，最大限度地减少切削刃切割花丝造成损失。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，包括采摘机械手1、花丝采集箱2和电控系统3。
所述采摘机械手1包括输送弯管1-1、驱动电机1-2、传动装置1-3、机械手外壳1-4、切割装置1-5和激光对射装置1-4-3。
所述机械手外壳1-4包括机械手箱体1-4-1和用于容纳传动装置1-3和切割装置1-5的切割装置壳1-4-2；所述机械手箱体1-4-1的上端和下端分别与输送弯管1-1和切割装置壳1-4-2连接，机械手箱体1-4-1与切割装置壳1-4-2之间通过上盖板1-5-4相互间隔；所述上盖板1-5-4和切割装置壳1-4-2的底板的中心处设有相互对应的圆形进花口；所述切割装置壳1-4-2的底板进花口处，螺纹连接一敞口形导花罩1-6。
所述切割装置1-5包括上刀盘1-5-1、下刀盘1-5-2和切割刀片1-5-3；所述下刀盘1-5-2固接在切割装置壳1-4-2的上端面上。
所述上刀盘1-5-1和下刀盘1-5-2均呈圆环状，且尺寸相同；所述上刀盘1-5-1上均匀分布有多个弧形滑槽，下刀盘1-5-2均匀分布有多个与上刀盘1-5-1上的弧形滑槽一一对应的直线滑槽。
所述弧形滑槽的内端的圆心与外端的圆心之间的距离为弧形滑槽长度L1；所述弧形滑槽长度L1小于直线滑槽长度L2。
所述切割刀片1-5-3的刀柄部的上下表面分别设有上刀盘滑动轴1-5-3-1和下刀盘滑动块1-5-3-2，多个切割刀片1-5-3设置在并列布置的上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1和下刀盘滑动块1-5-3-2分别位于一对相对应的上刀盘1-5-1的弧形滑槽和下刀盘1-5-2的直线滑槽内，其中，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1能够在上刀盘1-5-1的弧形滑槽内自由滑动，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2能够在下刀盘1-5-2的直线滑槽内自由滑动；切割刀片1-5-3的两侧开有切割刃1-5-3-3，两侧切割刃1-5-3-3之间的夹角为割刀夹角α。
所述驱动电机1-2固接在机械手箱体1-4-1的外侧；所述传动装置1-3包括主动齿轮1-3-1和从动齿轮1-3-2；所述从动齿轮1-3-2为一段与上刀盘1-5-1同圆心的弧形齿，固接在上刀盘1-5-1的上表面；所述主动齿轮1-3-1固接在驱动电机1-2的动力输出轴上，并与从动齿轮1-3-2相互啮合；所述驱动电机1-2为步进电机，其动力输出轴往复转动带动主动齿轮1-3-1往复转动，进而带动从动齿轮1-3-2和上刀盘1-5-1往复转动。
所述激光对射装置1-4-3包括固接在上盖板1-5-4的进花口两侧的光源发射器1-4-3-1和光源接收器1-4-3-2。
所述花丝采集箱2包括输送管道2-1、采集箱体2-2、箱体上盖2-3、负压风机2-4和箱体背带2-5。
所述输送管道2-1的两端分别与采摘机械手1的输送弯管1-1和采集箱体2-2连接，所述箱体上盖2-3盖在采集箱体2-2的顶部开口处，所述负压风机2-4固接在采集箱体2-2的侧壁的出风口处；所述箱体背带2-5安装在采集箱体2-2上。
所述电控系统3固接在采集箱体2-2的底部，电控系统3包括整机开关3-1、控制器3-2和充电电瓶3-3。
所述整机开关3-1为控制所述多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械的电源开关；所述控制器3-2分别与驱动电机1-2、负压风机2-4和激光对射装置1-4-3连接，控制驱动电机1-2和负压风机2-4的启停，同时，监测激光对射装置1-4-3的状态；所述充电电瓶3-3向控制器3-2、驱动电机1-2、负压风机2-4和激光对射装置1-4-3供电。
所述从动齿轮1-3-2的从动齿轮夹角β大于2倍的割刀夹角α。
所述上刀盘1-5-1的弧形滑槽的靠近上刀盘1-5-1的内圆周边缘的一端为内端，靠近上刀盘1-5-1的外圆周边缘的一端为外端；弧形滑槽的内端和外端均呈半圆状，弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线，与弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽夹角θ。
所述下刀盘1-5-2的直线滑槽的靠近下刀盘1-5-2的内圆周边缘的一端为内端，靠近下刀盘1-5-2的外圆周边缘的一端为外端；直线滑槽的内端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线，与直线滑槽的外端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽夹角
弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线，与另一个与其相邻的弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽交叉角Δθ。
所述直线滑槽的内端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线，与另一个与其相邻的直线滑槽的外端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽交叉角
所述弧形滑槽夹角θ为20°-60°；所述弧形滑槽交叉角Δθ为3°-5°；直线滑槽夹角
为40°-80°；直线滑槽交叉角
为10°-40°。
所述切割刀片1-5-3旋转角度大于割刀夹角α，使切割刀片1-5-3闭合后多旋转弧形滑槽交叉角Δθ，使相邻的切割刀片1-5-3的切割刃1-5-3-3相互交叉。
切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1滑动至上刀盘1-5-1的弧形滑槽的外端时，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2位于下刀盘1-5-2的直线滑槽的外端，切割刀片1-5-3的刀刃完全收入上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间，即位于上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2的内圆周与外圆周之间的区域；切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1滑动至上刀盘1-5-1的弧形滑槽的内端时，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2位于下刀盘1-5-2的直线滑槽的内端，切割刀片1-5-3的刀刃完全伸出。
所述割刀夹角α为15°～30°；花丝含水率低时，采用割刀夹角α大的割刀；花丝含水率高时，采用割刀夹角α小的割刀。
所述光源发射器1-4-3-1持续发射光源，花丝未进入前，光源接收器1-4-3-2接收光源，光源处于常接通状态。
所述负压风机2-4转速为2200-2600r/min。
所述充电电瓶3-3由多块12V可充电锂电池组成，能够通过电源适配器经充电电瓶3-3的充电插口3-4为充电电瓶3-3充电。
一种红花花丝采收方法，包括如下步骤：
S1、开启整机开关3-1，系统进入初始状态，激光对射装置1-4-3通过光源发射器1-4-3-1持续发射光源，红花花丝未进入前，光源接收器1-4-3-2接收光源，光源处于常接通状态；控制器3-2监测光源接收器1-4-3-2的状态，负压风机2-4持续不停地运转；
S2、当红花花丝通过导花罩1-6依次进入切割装置壳1-4-2和上盖板1-5-4的进花口后，光源发射器1-4-3-1的光源被进入的红花花丝阻断，控制器3-2监测到光源接收器1-4-3-2的状态改变，控制驱动电机1-2启动，驱动电机1-2的动力输出轴往复转动带动主动齿轮1-3-1往复转动，进而带动从动齿轮1-3-2和切割装置1-5的上刀盘1-5-1往复转动；在上刀盘1-5-1相对于下刀盘1-5-2往复转动的过程中，位于上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间的多个切割刀片1-5-3在上刀盘1-5-1的弧形滑槽和下刀盘1-5-2的直线滑槽的导向作用下，完成出刀和收刀动作，往复切割红花花丝；
S3、被切割红花花丝由于负压风机2-4的作用，经输送弯管1-1和输送管道2-1，最终进入采集箱体2-2，完成一次红花花丝采收；当光源接收器1-4-3-2再次接收到光源后，控制器3-2控制驱动电机1-2停止运转，恢复到系统初始状态，进行下一次红花花丝采收。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、花丝通过导花罩1-6进入切割位置后，导花罩1-6与上盖板1-5-4之间形成有支撑切割，切割刀片1-5-3在上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2设有的轨道内实现滑移，完成红花花丝的滑切，切割效果更佳。
2、花丝通过导花罩1-6完全进入切割位置后，切割刀片1-5-3仅能切割花丝根部，保证花丝切割完整率，降低花丝切割过程的破碎率。
3、切割刀片1-5-3为双切割刃割刀，双刃都可以切割花丝，而且在驱动电机1-2带动下实现正反转往复循环切割，切割效果更好，提高了花丝采收成功率。
4、花丝在不同开放时间内花丝含水率差别较大，此装置可根据花丝含水率，确定割刀夹角α，实现全生命周期的红花采收。花丝含水率较低时，易采用割刀夹角α较大的割刀，切割效果佳；花丝含水率较高，易采用割刀夹角α较小的割刀，切割更彻底。
5、通过驱动电机1-2间歇控制切割装置1-5中切割刀片1-5-3开闭，实现了花丝不连续自动切割，保证花丝完整进入后，从花丝根部切割，降低了花丝破碎率。
6、通过激光对射装置检测花丝位置进而控制切割装置1-5中切割刀片1-5-3开闭，实现了切割装置1-5工作时间的精确控制，有利于节约能耗。
7、从动齿轮1-3-2带动切割刀片1-5-3转动大于割刀夹角α3°-5°，使切割刀片1-5-3设有的切削刃1-5-3-3处相互之间有重叠交叉，使花丝切割更充分。
附图说明
图1是本发明的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械的整体结构示意图；
图2是本发明的采摘机械手1的结构示意图；
图3是本发明的切割装置1-5的上刀盘1-5-1的结构示意图；
图4是本发明的切割装置1-5的下刀盘1-5-2的结构示意图；
图5a是本发明的切割装置1-5的切割刀片1-5-3的立体结构示意图；
图5b是本发明的切割装置1-5的切割刀片1-5-3的主视结构示意图；
图6是本发明的驱动电机1-2和传动装置1-3的安装结构示意图；
图7是本发明的切割装置1-5的收刀状态示意图；
图8是本发明的切割装置1-5的出刀状态示意图；
图9是本发明的从动齿轮1-3-2的结构示意图；
图10是本发明的激光对射装置1-4-3的布置示意图；
图11是本发明的采收方法流程图。
其中的附图标记为：
1采摘机械手 1-1输送弯管
1-2驱动电机 1-3传动装置
1-3-1主动齿轮 1-3-2从动齿轮
1-4机械手外壳 1-4-1机械手箱体
1-4-2切割装置壳 1-4-3激光对射装置
1-4-3-1光源发射器 1-4-3-2光源接收器
1-5切割装置 1-5-1上刀盘
1-5-2下刀盘 1-5-3切割刀片
1-5-3-1上刀盘滑动轴 1-5-3-2下刀盘滑动块
1-5-3-3切割刃
1-5-4上盖板 1-6导花罩
2花丝采集箱 2-1输送管道
2-2采集箱体 2-3箱体上盖
2-4负压风机 2-5箱体背带
3电控系统 3-1整机开关
3-2控制器 3-3充电电瓶
3-4充电插口 α割刀夹角
β从动齿轮夹角 θ弧形滑槽夹角
Δθ弧形滑槽交叉角 
直线滑槽夹角
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，包括采摘机械手1、花丝采集箱2和电控系统3。
如图2所示，所述采摘机械手1包括输送弯管1-1、驱动电机1-2、传动装置1-3、机械手外壳1-4、切割装置1-5和激光对射装置1-4-3。
所述机械手外壳1-4包括机械手箱体1-4-1和用于容纳传动装置1-3和切割装置1-5的切割装置壳1-4-2。所述机械手箱体1-4-1的上端和下端分别与输送弯管1-1和切割装置壳1-4-2通过螺纹连接，机械手箱体1-4-1与切割装置壳1-4-2之间通过上盖板1-5-4相互间隔。所述上盖板1-5-4和切割装置壳1-4-2的底板的中心处设有相互对应的圆形进花口。切割装置壳1-4-2的底板进花口处，螺纹连接一敞口形导花罩1-6。
所述切割装置1-5包括上刀盘1-5-1、下刀盘1-5-2和切割刀片1-5-3。所述下刀盘1-5-2通过螺钉固接在切割装置壳1-4-2的上端面上。
如图3和图4所示，所述上刀盘1-5-1和下刀盘1-5-2均呈圆环状，且尺寸相同；所述上刀盘1-5-1上均匀分布有多个弧形滑槽，下刀盘1-5-2均匀分布有多个与上刀盘1-5-1上的弧形滑槽一一对应的直线滑槽。
其中，上刀盘1-5-1的弧形滑槽的靠近上刀盘1-5-1的内圆周边缘的一端为内端，靠近上刀盘1-5-1的外圆周边缘的一端为外端；弧形滑槽的内端和外端均呈半圆状，弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线，与弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽夹角θ，所述弧形滑槽夹角θ为20°-60°。
下刀盘1-5-2的直线滑槽的靠近下刀盘1-5-2的内圆周边缘的一端为内端，靠近下刀盘1-5-2的外圆周边缘的一端为外端；直线滑槽的内端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线，与直线滑槽的外端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽夹角
直线滑槽夹角
为40°-80°。
所述弧形滑槽的内端的圆心与外端的圆心之间的距离为弧形滑槽长度L1。所述弧形滑槽长度L1小于直线滑槽长度L2。弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线，与另一个与其相邻的弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘1-5-1的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽交叉角Δθ，所述弧形滑槽交叉角Δθ为3°-5°。
所述直线滑槽的内端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线，与另一个与其相邻的直线滑槽的外端与下刀盘1-5-2的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽交叉角
直线滑槽交叉角
为10°-40°，使得切割刀片1-5-3旋转角度大于割刀夹角α，使切割刀片1-5-3闭合后多旋转弧形滑槽交叉角Δθ，可使相邻的切割刀片1-5-3的切割刃1-5-3-3相互交叉，使花丝切割更彻底。
如图5a和图5b所示，所述切割刀片1-5-3的刀柄部的上下表面分别设有上刀盘滑动轴1-5-3-1和下刀盘滑动块1-5-3-2，多个切割刀片1-5-3设置在并列布置的上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1和下刀盘滑动块1-5-3-2分别位于一对相对应的上刀盘1-5-1的弧形滑槽和下刀盘1-5-2的直线滑槽内，其中，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1能够在上刀盘1-5-1的弧形滑槽内自由滑动，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2能够在下刀盘1-5-2的直线滑槽内自由滑动。切割刀片1-5-3的两侧开有切割刃1-5-3-3，两侧切割刃1-5-3-3之间的夹角为割刀夹角α。
如图6所示，所述驱动电机1-2固接在机械手箱体1-4-1的外侧。所述传动装置1-3包括主动齿轮1-3-1和从动齿轮1-3-2。所述从动齿轮1-3-2为一段与上刀盘1-5-1同圆心的弧形齿，通过螺栓固接在上刀盘1-5-1的上表面；所述主动齿轮1-3-1固接在驱动电机1-2的动力输出轴上，并与从动齿轮1-3-2相互啮合。
所述驱动电机1-2为步进电机，其动力输出轴往复转动带动主动齿轮1-3-1往复转动，进而带动从动齿轮1-3-2和上刀盘1-5-1往复转动；在上刀盘1-5-1相对于下刀盘1-5-2往复转动的过程中，位于上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间的多个切割刀片1-5-3在上刀盘1-5-1的弧形滑槽和下刀盘1-5-2的直线滑槽的导向作用下，完成出刀和收刀动作。
如图7所示，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1滑动至上刀盘1-5-1的弧形滑槽的外端时，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2位于下刀盘1-5-2的直线滑槽的外端，切割刀片1-5-3的刀刃完全收入上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间，即位于上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2的内圆周与外圆周之间的区域；如图8所示，切割刀片1-5-3的上刀盘滑动轴1-5-3-1滑动至上刀盘1-5-1的弧形滑槽的内端时，切割刀片1-5-3的下刀盘滑动块1-5-3-2位于下刀盘1-5-2的直线滑槽的内端，切割刀片1-5-3的刀刃完全伸出。
优选地，所述割刀夹角α为15°～30°；花丝含水率较低时，宜采用割刀夹角α较大的割刀；花丝含水率较高，宜采用割刀夹角α较小的割刀。
如图9所示，所述从动齿轮1-3-2的从动齿轮夹角β大于2倍的割刀夹角α，所述从动齿轮1-3-2可在所述从动齿轮夹角β的角度范围内往复运动，实现切割刀片1-5-3往复闭合切割。
如图10所示，所述激光对射装置1-4-3包括固接在上盖板1-5-4的进花口两侧的光源发射器1-4-3-1和光源接收器1-4-3-2。所述光源发射器1-4-3-1持续发射光源，花丝未进入前，光源接收器1-4-3-2接收光源，光源处于常接通状态。
如图1所示，所述花丝采集箱2包括输送管道2-1、采集箱体2-2、箱体上盖2-3、负压风机2-4和箱体背带2-5。
所述输送管道2-1的两端分别与采摘机械手1的输送弯管1-1和采集箱体2-2连接，所述箱体上盖2-3盖在采集箱体2-2的顶部开口处，所述负压风机2-4固接在采集箱体2-2的侧壁的出风口处。所述箱体背带2-5通过卡扣安装在采集箱体2-2上。
所述电控系统3固接在采集箱体2-2的底部，电控系统3包括整机开关3-1、控制器3-2和充电电瓶3-3。
所述整机开关3-1为控制所述多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械的电源开关。
所述控制器3-2分别与驱动电机1-2、负压风机2-4和激光对射装置1-4-3连接，控制驱动电机1-2和负压风机2-4的启停，同时，监测激光对射装置1-4-3的状态。所述充电电瓶3-3由多块12V可充电锂电池组成，向控制器3-2、驱动电机1-2、负压风机2-4和激光对射装置1-4-3供电，并可通过电源适配器经充电电瓶3-3的充电插口3-4为充电电瓶3-3充电。
所述负压风机2-4转速可调，范围为0-2800r/min，按照适合采摘的花丝含水率确定最佳转速为2200-2600r/min。
如图11所示，一种红花花丝采收方法，包括如下步骤：
S1、开启整机开关3-1，系统进入初始状态，激光对射装置1-4-3通过光源发射器1-4-3-1持续发射光源，红花花丝未进入前，光源接收器1-4-3-2接收光源，光源处于常接通状态；控制器3-2监测光源接收器1-4-3-2的状态，负压风机2-4持续不停地运转；
S2、当红花花丝通过导花罩1-6依次进入切割装置壳1-4-2和上盖板1-5-4的进花口后，光源发射器1-4-3-1的光源被进入的红花花丝阻断，控制器3-2监测到光源接收器1-4-3-2的状态改变，控制驱动电机1-2启动，驱动电机1-2的动力输出轴往复转动带动主动齿轮1-3-1往复转动，进而带动从动齿轮1-3-2和切割装置1-5的上刀盘1-5-1往复转动；在上刀盘1-5-1相对于下刀盘1-5-2往复转动的过程中，位于上刀盘1-5-1与下刀盘1-5-2之间的多个切割刀片1-5-3在上刀盘1-5-1的弧形滑槽和下刀盘1-5-2的直线滑槽的导向作用下，完成出刀和收刀动作，往复切割红花花丝；
S3、被切割红花花丝由于负压风机2-4的作用，经输送弯管1-1和输送管道2-1，最终进入采集箱体2-2，完成一次红花花丝采收；当光源接收器1-4-3-2再次接收到光源后，控制器3-2控制驱动电机1-2停止运转，恢复到系统初始状态，进行下一次红花花丝采收。
上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，包括采摘机械手(1)、花丝采集箱(2)和电控系统(3)；
所述采摘机械手(1)包括输送弯管(1-1)、驱动电机(1-2)、传动装置(1-3)、机械手外壳(1-4)、切割装置(1-5)和激光对射装置(1-4-3)；
所述机械手外壳(1-4)包括机械手箱体(1-4-1)和用于容纳传动装置(1-3)和切割装置(1-5)的切割装置壳(1-4-2)；所述机械手箱体(1-4-1)的上端和下端分别与输送弯管(1-1)和切割装置壳(1-4-2)连接，机械手箱体(1-4-1)与切割装置壳(1-4-2)之间通过上盖板(1-5-4)相互间隔；所述上盖板(1-5-4)和切割装置壳(1-4-2)的底板的中心处设有相互对应的圆形进花口；所述切割装置壳(1-4-2)的底板进花口处，螺纹连接一敞口形导花罩(1-6)；
所述切割装置(1-5)包括上刀盘(1-5-1)、下刀盘(1-5-2)和切割刀片(1-5-3)；所述下刀盘(1-5-2)固接在切割装置壳(1-4-2)的上端面上；
所述上刀盘(1-5-1)和下刀盘(1-5-2)均呈圆环状，且尺寸相同；所述上刀盘(1-5-1)上均匀分布有多个弧形滑槽，下刀盘(1-5-2)均匀分布有多个与上刀盘(1-5-1)上的弧形滑槽一一对应的直线滑槽；
所述弧形滑槽的内端的圆心与外端的圆心之间的距离为弧形滑槽长度L1；所述弧形滑槽长度L1小于直线滑槽长度L2；
所述切割刀片(1-5-3)的刀柄部的上下表面分别设有上刀盘滑动轴(1-5-3-1)和下刀盘滑动块(1-5-3-2)，多个切割刀片(1-5-3)设置在并列布置的上刀盘(1-5-1)与下刀盘(1-5-2)之间，切割刀片(1-5-3)的上刀盘滑动轴(1-5-3-1)和下刀盘滑动块(1-5-3-2)分别位于一对相对应的上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽和下刀盘(1-5-2)的直线滑槽内，其中，切割刀片(1-5-3)的上刀盘滑动轴(1-5-3-1)能够在上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽内自由滑动，切割刀片(1-5-3)的下刀盘滑动块(1-5-3-2)能够在下刀盘(1-5-2)的直线滑槽内自由滑动；切割刀片(1-5-3)的两侧开有切割刃(1-5-3-3)，两侧切割刃(1-5-3-3)之间的夹角为割刀夹角α；
所述驱动电机(1-2)固接在机械手箱体(1-4-1)的外侧；所述传动装置(1-3)包括主动齿轮(1-3-1)和从动齿轮(1-3-2)；所述从动齿轮(1-3-2)为一段与上刀盘(1-5-1)同圆心的弧形齿，固接在上刀盘(1-5-1)的上表面；所述主动齿轮(1-3-1)固接在驱动电机(1-2)的动力输出轴上，并与从动齿轮(1-3-2)相互啮合；所述驱动电机(1-2)为步进电机，其动力输出轴往复转动带动主动齿轮(1-3-1)往复转动，进而带动从动齿轮(1-3-2)和上刀盘(1-5-1)往复转动；
所述激光对射装置(1-4-3)包括固接在上盖板(1-5-4)的进花口两侧的光源发射器(1-4-3-1)和光源接收器(1-4-3-2)；
所述花丝采集箱(2)包括输送管道(2-1)、采集箱体(2-2)、箱体上盖(2-3)、负压风机(2-4)和箱体背带(2-5)；
所述输送管道(2-1)的两端分别与采摘机械手(1)的输送弯管(1-1)和采集箱体(2-2)连接，所述箱体上盖(2-3)盖在采集箱体(2-2)的顶部开口处，所述负压风机(2-4)固接在采集箱体(2-2)的侧壁的出风口处；所述箱体背带(2-5)安装在采集箱体(2-2)上；
所述电控系统(3)固接在采集箱体(2-2)的底部，电控系统(3)包括整机开关(3-1)、控制器(3-2)和充电电瓶(3-3)；
所述整机开关(3-1)为控制所述多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械的电源开关；所述控制器(3-2)分别与驱动电机(1-2)、负压风机(2-4)和激光对射装置(1-4-3)连接，控制驱动电机(1-2)和负压风机(2-4)的启停，同时，监测激光对射装置(1-4-3)的状态；所述充电电瓶(3-3)向控制器(3-2)、驱动电机(1-2)、负压风机(2-4)和激光对射装置(1-4-3)供电。
2.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述从动齿轮(1-3-2)的从动齿轮夹角β大于2倍的割刀夹角α。
3.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽的靠近上刀盘(1-5-1)的内圆周边缘的一端为内端，靠近上刀盘(1-5-1)的外圆周边缘的一端为外端；弧形滑槽的内端和外端均呈半圆状，弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘(1-5-1)的圆心O的连线，与弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘(1-5-1)的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽夹角θ；
所述下刀盘(1-5-2)的直线滑槽的靠近下刀盘(1-5-2)的内圆周边缘的一端为内端，靠近下刀盘(1-5-2)的外圆周边缘的一端为外端；直线滑槽的内端与下刀盘(1-5-2)的圆心O1的连线，与直线滑槽的外端与下刀盘(1-5-2)的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽夹角
弧形滑槽的内端的圆心与上刀盘(1-5-1)的圆心O的连线，与另一个与其相邻的弧形滑槽的外端的圆心与上刀盘(1-5-1)的圆心O的连线之间的夹角为弧形滑槽交叉角Δθ；
所述直线滑槽的内端与下刀盘(1-5-2)的圆心O1的连线，与另一个与其相邻的直线滑槽的外端与下刀盘(1-5-2)的圆心O1的连线之间的夹角为直线滑槽交叉角
所述弧形滑槽夹角θ为20°-60°；所述弧形滑槽交叉角Δθ为3°-5°；直线滑槽夹角
为40°-80°；直线滑槽交叉角
为10°-40°。
4.根据权利要求3所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述切割刀片(1-5-3)旋转角度大于割刀夹角α，使切割刀片(1-5-3)闭合后多旋转弧形滑槽交叉角Δθ，使相邻的切割刀片(1-5-3)的切割刃(1-5-3-3)相互交叉。
5.根据权利要求3所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，切割刀片(1-5-3)的上刀盘滑动轴(1-5-3-1)滑动至上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽的外端时，切割刀片(1-5-3)的下刀盘滑动块(1-5-3-2)位于下刀盘(1-5-2)的直线滑槽的外端，切割刀片(1-5-3)的刀刃完全收入上刀盘(1-5-1)与下刀盘(1-5-2)之间，即位于上刀盘(1-5-1)与下刀盘(1-5-2)的内圆周与外圆周之间的区域；切割刀片(1-5-3)的上刀盘滑动轴(1-5-3-1)滑动至上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽的内端时，切割刀片(1-5-3)的下刀盘滑动块(1-5-3-2)位于下刀盘(1-5-2)的直线滑槽的内端，切割刀片(1-5-3)的刀刃完全伸出。
6.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述割刀夹角α为15°～30°；花丝含水率低时，采用割刀夹角α大的割刀；花丝含水率高时，采用割刀夹角α小的割刀。
7.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述光源发射器(1-4-3-1)持续发射光源，花丝未进入前，光源接收器(1-4-3-2)接收光源，光源处于常接通状态。
8.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述负压风机(2-4)转速为2200-2600r/min。
9.根据权利要求1所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械，其特征在于，所述充电电瓶(3-3)由多块12V可充电锂电池组成，能够通过电源适配器经充电电瓶(3-3)的充电插口(3-4)为充电电瓶(3-3)充电。
10.一种利用权利要求1-9任一项所述的多切削刃内旋剪切红花花丝采收机械的红花花丝采收方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、开启整机开关(3-1)，系统进入初始状态，激光对射装置(1-4-3)通过光源发射器(1-4-3-1)持续发射光源，红花花丝未进入前，光源接收器(1-4-3-2)接收光源，光源处于常接通状态；控制器(3-2)监测光源接收器(1-4-3-2)的状态，负压风机(2-4)持续不停地运转；
S2、当红花花丝通过导花罩(1-6)依次进入切割装置壳(1-4-2)和上盖板(1-5-4)的进花口后，光源发射器(1-4-3-1)的光源被进入的红花花丝阻断，控制器(3-2)监测到光源接收器(1-4-3-2)的状态改变，控制驱动电机(1-2)启动，驱动电机(1-2)的动力输出轴往复转动带动主动齿轮(1-3-1)往复转动，进而带动从动齿轮(1-3-2)和切割装置(1-5)的上刀盘(1-5-1)往复转动；在上刀盘(1-5-1)相对于下刀盘(1-5-2)往复转动的过程中，位于上刀盘(1-5-1)与下刀盘(1-5-2)之间的多个切割刀片(1-5-3)在上刀盘(1-5-1)的弧形滑槽和下刀盘(1-5-2)的直线滑槽的导向作用下，完成出刀和收刀动作，往复切割红花花丝；
S3、被切割红花花丝由于负压风机(2-4)的作用，经输送弯管(1-1)和输送管道(2-1)，最终进入采集箱体(2-2)，完成一次红花花丝采收；当光源接收器(1-4-3-2)再次接收到光源后，控制器(3-2)控制驱动电机(1-2)停止运转，恢复到系统初始状态，进行下一次红花花丝采收。
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