CN112850574A - 载烟杆旋转单元、模块、机构及烤烟上炕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载烟杆旋转单元、模块、机构及烤烟上炕装置，其中，载烟杆旋转单元包括壳体，所述壳体上穿设有旋转轴，所述旋转轴位于所述壳体中的一段上固定有第一锥齿轮、鱼眼螺栓，所述鱼眼螺栓上固定有第二锥齿轮、载烟杆，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；所述载烟杆伸出所述壳体，所述壳体上设有供所述载烟杆转动的开口；所述壳体中还固定有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮分别与所述第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。本发明烤烟上炕装置可通过载烟杆旋转机构使载烟杆转动，进而有效避免了载烟杆与烟叶的干涉，防止了载烟杆对烟叶的刮伤。

Description

载烟杆旋转单元、模块、机构及烤烟上炕装置
技术领域
本发明涉及烤烟上炕装置领域，特别是涉及一种载烟杆旋转单元、模块、机构及烤烟上炕装置。
背景技术
目前国内所采用的烤烟烤房上炕装置主要有：
(1)吴霞等设计发明的一种烤烟上炕装置，专利号为201922242857.5，其主要为一种可升降式叉车结构，在其叉两臂处装有有“Y”型烟叶挂置架，可将装有烟叶的烟杆悬挂，利用叉车行走和升降功能，将烟杆放置烤房内，此装置利用连杆机构实现平行四边形结构，从而使烟杆顺利进入烤房和升降。但存在一些问题，如叉车本身结构限制导致上升高度有限，行走轮直径过小，叉车宽度过大导致在烤房内行走受限，该装置在装完第一层烟退出时，存在“Y”型烟叶挂置架对烟叶的刮伤，且很难退出，由于左右两挂置架连接在同一个活动杆上，易变形和损坏，此外该装置只适用于烟杆装烟，相比于烟夹，具有效率不高，烤烟效果差等问题。
(2)聂威等设计发明了一种移动式烟夹举升机，专利号为201420873156.6，该举升机由底座、下立杆、中立杆、上立杆和举升台组成，底座面设有滚轮，底座上面右侧安放一台双向电机。通过下立杆与中立杆的相对运动和中立杆与上立杆的相对运动，实现烟夹的提升。该装置能有效减少劳动强度，提高烟夹在烤房的输送效率，非常适合山东的黄烟烘烤烤房。缺点是举升台没有固定机构安放烟夹，烟夹在举升的过程中容易发生位置的变化，无法在烤房烤架上保证得到良好的定位，此外由于该装置载物台宽度过大，进入和在烤房内行走困难，且没有倾斜机构，导致烟夹在升降过程中容易被角钢阻挡，无法实现装烟。
(3)蒋蘋等研究发明了一种烟叶烘烤上房输送装置，专利号为201410363019.2，这个装置利用两级举升装置的双平行四边形机构，保证提升稳定性的同时，实现对烟夹不同高度的需求。机器前端的直挑杆可实现烟夹的横向摆正放置。举升装置和推送装置都采用液压传动方式，更能保证整个作业过程的稳定性。其缺点主要有纵向长度过大，操作不便，且没有倾斜机构，存在无法装烟的问题，直跳杆上无烟夹限制结构，烟夹在行走和上升不稳定。
(4)王建安等设计发明的一种烟叶烘烤环节的机械化装烟设备，专利号为201310555206.6，其主要包括运动装置和提升装置。操作时可根据烘烤烟叶的长度来调节承重柱的高度，然后将装烟完毕后的设备水平放置于架杆上。将装置拉至装烟室，确定好位置后，通过链传动带动装烟设备的上升，上升的过程中装烟设备呈倾斜态，防止与烟梁发生碰撞，然后，两端先后与烟梁挂接，最后架杆下降使装烟设备与之分离。其缺点是整个设备高度达3米多，存在运输不便，且因上升过程重心不稳发生侧翻，有很大的安全隐患，此外倾斜状态是由装个设备倾斜所致，这样会使整个装烟和退出过程繁琐，无法提高效率。
(5)谭青涛等研究的密集烤房烟杆或烟夹智能装卸设备，专利号为201310018151.5，其主要通过底盘机构、升降旋转机构、抓取机构实现烟夹的固定、升降和放置。其特色是通过控制模块和障碍检测模块，实现烟夹的智能准确定位和放置。其不足是，一次只能抓取一杆烟，且只能装第一层或者第二层，无法升降更高。
综上所述，目前烤烟上炕装置的主要问题如下：1.目前所有装烟设备在装第一层烟时，存在设备杆件(载烟杆)与烟叶干涉的问题，导致无法退出或对烟叶的刮伤；2.现有装置中载烟杆倾斜机构的结构复杂，工作繁琐，效率较低；3.现有装置基本上无横向移动装置，仅依靠调整小车位置来实现横向定位，故操作繁琐，无法精确定位，效率低等问题；4.大部分烤烟上炕装置升降速度过慢、不稳定、上升高度有限、上升过程容易侧翻、设备过重不易运输、整个设备体积过大在烤房内行走不便等问题；5.目前大部分装烟设备用途单一，只能用于装杆烟或者烟夹，无法实现二者兼备。
因此本领域技术人员致力于开发一种可有效避免载烟杆与烟叶干涉的烤烟上炕装置。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效避免载烟杆与烟叶干涉的烤烟上炕装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种载烟杆旋转单元，包括壳体，所述壳体上穿设有旋转轴，所述旋转轴位于所述壳体中的一段上固定有第一锥齿轮、鱼眼螺栓，所述鱼眼螺栓上固定有第二锥齿轮、载烟杆，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；
所述载烟杆伸出所述壳体，所述壳体上设有供所述载烟杆转动的开口；
所述壳体中还固定有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮分别与所述第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。
较佳的，所述载烟杆伸出所述壳体的一端设有载烟杆支撑板。
较佳的，所述载烟杆的转动角度为90°。
本发明还提供了一种载烟杆旋转模块，包括两个对称设置的如上述的载烟杆旋转单元，两个所述载烟杆旋转单元的旋转轴固定连接。
本发明还提供了一种载烟杆旋转机构，包括至少一个如上述的载烟杆旋转模块，所述旋转轴通过第一减速机连接第一电机。
本发明还提供了一种一种烤烟上炕装置，包括倾斜机构，所述倾斜机构包括横向移动板，所述横向移动板上横向依次设有第一角铝、电动推杆和第二角铝，所述第一角铝和第二角铝上均设有如上述的载烟杆旋转机构，所述第一角铝上的壳体和第一减速机与其固定连接，所述第二角铝上的壳体和第一减速机与其滑动配合，所述电动推杆与所述第二角铝上的壳体固定连接。
为了让倾斜机构可以横向移动，还包括横向移动机构，所述横向移动机构包括横向支撑板，所述横向支撑板上设有由第二电机、丝杆、丝杆螺母形成的丝杆螺母机构，所述丝杆螺母与所述横向移动板固定连接；
所述横向支撑板上还设有与所述丝杆平行的光杆、与所述光杆滑动配合的滑动螺母，所述滑动螺母固定连接在所述横向移动板上。
为了精确定位，所述横向支撑板上还设有与所述第二电机电气连接的红外线传感器。
为了让横向移动机构可以升降，还包括小车平台，所述小车平台上设有升降机构，所述升降机构上设有所述横向移动机构。
为了实现二级升降，所述升降机构包括第一级升降机构和第二级升降机构；
所述第一级升降机构包括设置于所述小车平台的第三电机、工字导轨，所述工字导轨上设有由链轮和链条形成的链传动机构，所述链条上固定连接有U型导轨，所述U型导轨通过内外导轨连接件与所述工字导轨连接；
所述第二级升降机构包括固定在所述U型导轨上的油缸、与所述油缸固定连接的上升连接板；
所述上升连接板与所述横向支撑板固定连接。
本发明的有益效果是：本发明烤烟上炕装置可通过载烟杆旋转机构使载烟杆转动，进而有效避免了载烟杆与烟叶的干涉，防止了载烟杆对烟叶的刮伤。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中载烟杆旋转单元的结构示意图。
图2是图1中局部P的放大结构示意图。
图3是图2的剖视结构示意图。
图4是本发明一具体实施方式中载烟杆旋转模块的结构示意图。
图5是本发明一具体实施方式中载烟杆旋转机构的结构示意图。
图6是本发明一具体实施方式中倾斜机构的结构示意图。
图7是本发明一具体实施方式中倾斜机构的另一视角结构示意图。
图8是本发明一具体实施方式中横向移动机构的结构示意图。
图9是本发明一具体实施方式中横向移动机构的另一视角结构示意图。
图10是本发明一具体实施方式横向移动机构中横向支撑板的结构示意图。
图11是本发明一具体实施方式中烤烟上炕装置的结构示意图。
图12是本发明一具体实施方式中升降机构的结构示意图。
图13是本发明一具体实施方式中升降机构的另一视角结构示意图。
图14是本发明一具体实施方式中升降机构的主视结构示意图。
图15是本发明一具体实施方式中烤烟上炕装置工作时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1、图2和图3所示，一种载烟杆旋转单元，包括壳体101，壳体101上穿设有旋转轴102，旋转轴102位于壳体101中的一段上固定有第一锥齿轮103、鱼眼螺栓104，鱼眼螺栓104上固定有第二锥齿轮105、载烟杆106，第二锥齿轮105与第一锥齿轮103啮合；
载烟杆106伸出壳体101，壳体101上设有供载烟杆106转动的开口107；
壳体101中还固定有第三锥齿轮108，第三锥齿轮108分别与第一锥齿轮103和第二锥齿轮105啮合。
载烟杆106伸出壳体101的一端设有载烟杆支撑板109。
载烟杆106的转动角度为90°。
如图4所示，上述的载烟杆旋转单元可应用于一种载烟杆旋转模块，该载烟杆旋转模块包括两个对称设置的如上述的载烟杆旋转单元，两个载烟杆旋转单元的旋转轴102固定连接。
如图5所示，上述的载烟杆旋转模块可应用于一种载烟杆旋转机构，该载烟杆旋转机构包括至少一个如上述的载烟杆旋转模块，旋转轴102通过第一减速机110连接第一电机111。
如图6、图7所示，上述的载烟杆旋转机构可应用于一种烤烟上炕装置，该烤烟上炕装置包括倾斜机构200，倾斜机构200包括横向移动板201，横向移动板201上横向依次设有第一角铝202、电动推杆203和第二角铝204，第一角铝202和第二角铝204上均设有如上述的载烟杆旋转机构100，第一角铝202上的壳体101和第一减速机110与其固定连接，第二角铝204上的壳体101和第一减速机110与其滑动配合，电动推杆203与第二角铝204上的壳体101固定连接。
本实施例中，在第二角铝204上设置光轴U型导轨206，壳体和第一减速机上设置与光轴U型导轨206配合的滑块205。
如图8、图9和图10所示，还包括横向移动机构300，横向移动机构300包括横向支撑板301，横向支撑板301上设有由第二电机302、丝杆303、丝杆螺母304形成的丝杆螺母机构，丝杆螺母304与横向移动板201固定连接；
横向支撑板301上还设有与丝杆303平行的光杆305、与光杆305滑动配合的滑动螺母306，滑动螺母306固定连接在横向移动板201上。
横向支撑板301上还设有与第二电机302电气连接的红外线传感器。
如图11-图15所示、还包括小车平台400，小车平台400上设有升降机构500，升降机构500上设有横向移动机构300。
升降机构500包括第一级升降机构和第二级升降机构；
第一级升降机构包括设置于小车平台400的第三电机501、工字导轨502，工字导轨502上设有由链轮503和链条504形成的链传动机构，链条504上固定连接有U型导轨505，U型导轨505通过内外导轨连接件506与工字导轨502连接；
第二级升降机构包括固定在U型导轨505上的油缸507、与油缸507固定连接的上升连接板508；
上升连接板508与横向支撑板301固定连接。
本发明的工作原理如下：
升降机构主要由第一级升降机构和第二级升降机构组成，第一级升降机构是48V直流第三电机501经减速器将动力输出，通过链轮503带动链条504旋转，此时链条504通过螺栓与U型导轨505连接，从而U型导轨505沿工字导轨502上下移动；第二级升降机构是油缸507通过螺栓与U型导轨505连接，随U型导轨505一起移动，当油缸507启动时，会带动与之连接的上升连接板508，沿U型导轨505上下移动，从而实现烟夹700的上升。
在行走和上升过程中，由于作业空间的狭小和烤房两导轨的阻挡，以及行走过程中小车无法保证位置的居中，故通过倾斜机构200和横向移动机构300实现烟夹700的左右、前后移动。其中横向移动机构300是24V直流第二电机302经丝杆303带动丝杆螺母304沿丝杆303左右移动，丝杆螺母304通过螺栓与横向移动板201连接，从而使与横向移动板201连接的载烟杆左右移动，实现烤烟的左右移动。
倾斜机构200是由连接在横向移动板201上的电动推杆203，通过螺栓与载烟杆旋转机构的壳体101连接，壳体101下部与滑块205连接，壳体101上部与载烟杆106连接，故电动推杆203前后移动，载烟杆106前后移动，烤烟前后移动。
本实施例中，在装置下降和退出过程中，由于烟叶中部的宽度大于两载烟杆支撑板109两端面的距离，第一层烟叶底部距地面距离500mm远小于载烟杆支撑板109到地面距离1200mm，强行下降和退出对烟叶损伤较大，故通过载烟杆旋转机构100和倾斜机构200实现退出和下降。壳体101通过螺栓与滑块205、L型第一角铝202连接，第一锥齿轮103通过螺栓固定在旋转轴102上，第三锥齿轮108通过螺栓固定在壳体101上，第二锥齿轮105与第三锥齿轮108啮合，载烟杆106通过螺栓与第二锥齿轮105连接，载烟杆支撑板109通过焊接与载烟杆106连接，24V直流第一电机111经第一减速机110通过旋转轴102使得第一锥齿轮103旋转，在第三锥齿轮108不动的情况下，第二锥齿轮105会上下旋转90°，并自身旋转90°，从而使得载烟杆106和载烟杆支撑板109向内旋转90°，且自身旋转90°，使得载烟杆支撑板109端面朝下，从而使得两载烟杆支撑板109两者之间距离大于烟叶宽度，载烟杆支撑,31与地面之间的距离为400mm，小于第一层烟叶距地面的距离。
本发明具体工作时，
(1)编烟与装烟:启动开关电源401，将烤烟上炕装置行走到编烟处，待烟农用专用编烟机，将烟叶800编入烟夹700中，此时将3杆烟夹装到载烟杆支撑板109上，启动电动推杆203，使第二角铝204上的6个载烟杆106整体向前移动400毫米，第一角铝202上的载烟杆106固定不动，此时烟夹呈倾斜状态，两烟夹端面距两墙面距离为80毫米。
(2)进入烤房：启动小车平台400，调整方向，速度调整到特定值，待内置光轴U型导轨206进入烤房，此时红外线传感器监测光轴U型导轨206端面与墙面的距离，将信号传递至第二电机302，第二电机302带动丝杆螺母304左右移动，从而使得与丝杆螺母304连接的横向移动板201沿光杆305移动，从而使得烟夹两端面与墙面的距离始终大于80毫米，保证小车平台400在偏离正确位置的情况下，烟夹上升不与载烟角钢干涉。
(3)上炕：小车平台400行走到上炕的位置，启动48V减速第三电机501，链轮503带动链条504旋转，链条504通过螺栓与U型导轨505连接，U型导轨505沿工字导轨502上升，待U型导轨505上升至最大限度，启动油缸507，带动上升连接板508沿U型导轨505上升，导致载烟杆106向上移动，使得烟夹达到略高于第二、第三层位置，此时启动电动推杆203，使其缩回初始状态，烟夹摆正，48V减速第三电机501反转，烟夹下降至载烟角钢上，上炕成功。
(4)退出：启动24V直流第一电机111，旋转轴102带动载烟杆旋转机构100旋转，此时与载烟杆旋转机构100连接的载烟杆106、载烟杆支撑板109向内旋转90°，自身旋转90°，载烟杆106与载烟杆支撑板109与烟叶脱离，启动油缸507或者48V减速第三电机501，使得装置恢复到初始状态，退出烤烟上炕装置，重复以上过程即可。
本发明通过设置电机正反转、油缸伸缩来控制挂烟层的升降，两级传动配合使用具有效率高、稳定，升降高度高，可以满足四层烤烟房装烟，解决需借助梯子等攀爬设备进行登高悬挂，人工劳动强度大、效率低、存在安全隐患等问题。
本发明中载烟杆本身长度达800毫米，故在装第一层烟时，无需升降即可完成装烟，比其他装置效率块，且第三、第四层无需上升太高，即可满足装烟要求，避免装置上升过大发生侧翻等事故，有利于烟农安全。
本发明可在不改动烤房的前提下，满足上炕要求，且对烟叶损伤较小，从而降低成本，收益性高，此外本装置适用于烟夹装烟，也适用于烟杆装烟，即对一些地区烟夹和烟杆兼用的烤房，实用性更高。
本发明巧妙设计载烟杆旋转机构，从根本上解决装置退出时对烟叶的损伤，避免第一层装烟无法退出的情况，具有很高的使用价值和经济价值。
本发明中倾斜机构与横向移动机构保证小车在行走过程中方向无偏差，保证烟夹在上升过程中始终与载烟角钢无干涉，从而提高效率，节约成本。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种载烟杆旋转单元，其特征是：包括壳体(101)，所述壳体(101)上穿设有旋转轴(102)，所述旋转轴(102)位于所述壳体(101)中的一段上固定有第一锥齿轮(103)、鱼眼螺栓(104)，所述鱼眼螺栓(104)上固定有第二锥齿轮(105)、载烟杆(106)，所述第二锥齿轮(105)与所述第一锥齿轮(103)啮合；
所述载烟杆(106)伸出所述壳体(101)，所述壳体(101)上设有供所述载烟杆(106)转动的开口(107)；
所述壳体(101)中还固定有第三锥齿轮(108)，所述第三锥齿轮(108)分别与所述第一锥齿轮(103)和第二锥齿轮(105)啮合。
2.如权利要求1所述的载烟杆旋转单元，其特征是：所述载烟杆(106)伸出所述壳体(101)的一端设有载烟杆支撑板(109)。
3.如权利要求1所述的载烟杆旋转单元，其特征是：所述载烟杆(106)的转动角度为90°。
4.一种载烟杆旋转模块，其特征是：包括两个对称设置的如权利要求1或2或3所述的载烟杆旋转单元，两个所述载烟杆旋转单元的旋转轴(102)固定连接。
5.一种载烟杆旋转机构，其特征是：包括至少一个如权利要求4所述的载烟杆旋转模块，所述旋转轴(102)通过第一减速机(110)连接第一电机(111)。
6.一种烤烟上炕装置，其特征是：包括倾斜机构(200)，所述倾斜机构(200)包括横向移动板(201)，所述横向移动板(201)上横向依次设有第一角铝(202)、电动推杆(203)和第二角铝(204)，所述第一角铝(202)和第二角铝(204)上均设有如权利要求5所述的载烟杆旋转机构(100)，所述第一角铝(202)上的壳体(101)和第一减速机(110)与其固定连接，所述第二角铝(204)上的壳体(101)和第一减速机(110)与其滑动配合，所述电动推杆(203)与所述第二角铝(204)上的壳体(101)固定连接。
7.如权利要求6所述的烤烟上炕装置，其特征是：还包括横向移动机构(300)，所述横向移动机构(300)包括横向支撑板(301)，所述横向支撑板(301)上设有由第二电机(302)、丝杆(303)、丝杆螺母(304)形成的丝杆螺母机构，所述丝杆螺母(304)与所述横向移动板(201)固定连接；
所述横向支撑板(301)上还设有与所述丝杆(303)平行的光杆(305)、与所述光杆(305)滑动配合的滑动螺母(306)，所述滑动螺母(306)固定连接在所述横向移动板(201)上。
8.如权利要求7所述的烤烟上炕装置，其特征是：所述横向支撑板(301)上还设有与所述第二电机(302)电气连接的红外线传感器。
9.如权利要求7或8所述的烤烟上炕装置，其特征是：还包括小车平台(400)，所述小车平台(400)上设有升降机构(500)，所述升降机构(500)上设有所述横向移动机构(300)。
10.如权利要求9所述的烤烟上炕装置，其特征是：所述升降机构(500)包括第一级升降机构和第二级升降机构；
所述第一级升降机构包括设置于所述小车平台(400)的第三电机(501)、工字导轨(502)，所述工字导轨(502)上设有由链轮(503)和链条(504)形成的链传动机构，所述链条(504)上固定连接有U型导轨(505)，所述U型导轨(505)通过内外导轨连接件(506)与所述工字导轨(502)连接；
所述第二级升降机构包括固定在所述U型导轨(505)上的油缸(507)、与所述油缸(507)固定连接的上升连接板(508)；
所述上升连接板(508)与所述横向支撑板(301)固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113331457A (zh) * 2021-06-24 2021-09-03 安徽信息工程学院 一种烟草烘烤架以及烟草烘烤方法

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