CN113950951B - 一种星轮采摘机构 - Google Patents

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Shaanxi Co Of China Tobacco General Corp
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Abstract

本发明涉及烟叶采摘装置领域，具体为一种星轮采摘机构，其包括橡胶星轮、端盖、轴承、连杆、芯轴和传动机构；驱动电机设置在支撑架上；传动轴b与联轴器传动连接，传动轴b与机架之间通过角接触球轴承和弹簧卡片转动连接；曲柄设置在传动轴b左端；传动轴a水平设置在曲柄上；套筒b套在传动轴a上；连杆包括竖杆和两组横杆，竖杆设置在套筒b上；芯轴穿过两组横杆，芯轴顶部和底部分别设置螺母和轴端挡板；轴承在芯轴上并排设置多组；端盖设置在轴承上；橡胶星轮设置在端盖上，相邻两组橡胶星轮之间设置套筒a，套筒a抵住轴承的内圈。本发明中，采摘机构简洁高效，采后烟叶完整度高，破损率低。

Description

一种星轮采摘机构
技术领域
本发明涉及烟叶采摘装置领域，具体是一种星轮采摘机构。
背景技术
采摘是烟草生产中至关重要的环节，采摘过程中要保证烟叶的完整度避免机械损伤，这也是烟草采收机械难以突破的瓶颈。我国烟叶采摘主要依靠人工，采摘劳动强度大，工作环境恶劣且效率低下，伴随着人口红利的消失，劳动力短缺以及采收成本的大幅增加，难以保证采收的及时性，往往错过最佳采收时期，严重影响烟叶质量。目前国内大多数烟区烟田多分布于经济落后的山地、丘陵等区域，田块细碎化特征明显，国内烟草品种自下而上分层成熟也进一步加大了采收难度，制约了国内烟草采收机械的发展。意大利、美国、加拿大等欧美国家早已经实现了机械化采收，然而引进国外的大型烟草收获机械转弯半径大，烟叶破损率高，难以得到有效应用。现有烟叶采摘机构主要通过高速旋转的波浪形橡胶片将烟叶拍打下来，造成较大的机械损伤，无法满足工业要求。
发明内容
本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种烟叶采摘效率高且能降低烟叶机械损伤的星轮采摘机构。
本发明的技术方案：一种星轮采摘机构，包括橡胶星轮、端盖、轴承、连杆、芯轴和传动机构；传动机构包括套筒b、传动轴a、曲柄、机架、传动轴b、支撑架和电机；
驱动电机设置在支撑架上，驱动电机的输出轴上设置联轴器；支撑架设置在机架上；传动轴b与联轴器传动连接，传动轴b水平穿过机架，传动轴b与机架之间通过角接触球轴承和弹簧卡片转动连接；曲柄设置在传动轴b左端；传动轴a水平设置在曲柄上，传动轴a左端设置紧定螺钉b；套筒b套在传动轴a上，套筒b位于曲柄和紧定螺钉b之间；
连杆包括竖杆和水平设置在竖杆上下两端的横杆，竖杆设置在套筒b上，横杆位于竖杆左侧；芯轴穿过连杆上的两组横杆，芯轴顶部和底部分别设置螺母和轴端挡板，螺母与位于上方的一组横杆顶部贴合，轴端挡板与位于下方的另一组横杆底部贴合；轴承在芯轴上并排设置多组；端盖设置在轴承上，端盖上设置有供芯轴穿过的通孔，端盖设置多组；橡胶星轮设置在端盖上，橡胶星轮包括星轮和设置在星轮外周的多组橡胶指，橡胶星轮设置多组，相邻两组橡胶星轮之间设置套筒a，套筒a抵住轴承的内圈，套筒a套在芯轴上。
优选的，传动机构设置两组，两组传动机构并排设置形成双曲柄四杆机构，两组电机均为速度、位移和扭矩能够调整的伺服电机。
优选的，双曲柄四杆机构的曲柄长度范围为1-1.5倍的节距。
优选的，支撑架和机架之间通过螺栓连接。
优选的，轴端挡板与连杆上的横杆之间通过紧定螺钉a连接。
优选的，橡胶星轮胶结于端盖上。
优选的，橡胶星轮为无动力的自由旋转体，多组橡胶指在橡胶星轮的星轮外周壁上以四十五度角等间距设置，相邻两组橡胶指根部之间设置圆弧，且圆弧配合容纳烟杆，橡胶星轮材质选用硬度为60-80度的橡胶、硅胶或乳胶。
优选的，所述星轮采摘机构分布在烟株两侧成对使用，根据烟叶成熟度调节装置高度进行分层多次采收，横向相对的两组橡胶星轮上的橡胶指指尖重叠，且反向同速运转。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：模拟人手动采摘烟叶，实现“伸”、“压”、“回”等动作，实现了与烟叶的柔性接触，极大的降低了烟叶的机械损伤，降低了劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为橡胶星轮和芯轴的连接示意图；
图3和图4均为橡胶星轮的结构示意图；
图5为烟叶采摘时的工作示意图。
附图标记：1、紧定螺钉a；2、轴端挡板；3、橡胶星轮；31、橡胶指；4、端盖；5、轴承；6、套筒a；7、连杆；8、螺母；9、芯轴；10、紧定螺钉b；11、套筒b；12、传动轴a；13、曲柄；14、弹簧卡片；15、角接触球轴承；16、机架；17、传动轴b；18、联轴器；19、支撑架；20、电机。
具体实施方式
本发明提出的一种星轮采摘机构，包括橡胶星轮3、端盖4、轴承5、连杆7、芯轴9和传动机构；传动机构包括套筒b11、传动轴a12、曲柄13、机架16、传动轴b17、支撑架19和电机20；
如图1所示，驱动电机20设置在支撑架19上，驱动电机20的输出轴上设置联轴器18；支撑架19设置在机架16上，支撑架19和机架16之间通过螺栓连接；传动轴b17与联轴器18传动连接，传动轴b17水平穿过机架16，传动轴b17与机架16之间通过角接触球轴承15和弹簧卡片14转动连接；曲柄13设置在传动轴b17左端；传动轴a12水平设置在曲柄13上，传动轴a12左端设置紧定螺钉b10；套筒b11套在传动轴a12上，套筒b11位于曲柄13和紧定螺钉b10之间；传动机构设置两组，两组传动机构并排设置形成双曲柄四杆机构，双曲柄四杆机构的曲柄长度范围为1-1.5倍的节距，两组电机20均为速度、位移和扭矩能够调整的伺服电机。
如图1所示，连杆7包括竖杆和水平设置在竖杆上下两端的横杆，竖杆设置在套筒b11上，横杆位于竖杆左侧；芯轴9穿过连杆7上的两组横杆，芯轴9顶部和底部分别设置螺母8和轴端挡板2，螺母8与位于上方的一组横杆顶部贴合，轴端挡板2与位于下方的另一组横杆底部贴合，轴端挡板2与连杆7上的横杆之间通过紧定螺钉a1连接；
如图1-2所示，轴承5在芯轴9上并排设置多组；端盖4设置在轴承5上，端盖4上设置有供芯轴9穿过的通孔，端盖4设置多组；
如图3-4所示，橡胶星轮3胶结于端盖4上，橡胶星轮3包括星轮和设置在星轮外周的多组橡胶指31，橡胶星轮3为无动力的自由旋转体，多组橡胶指31在橡胶星轮3的星轮外周壁上以四十五度角等间距设置，相邻两组橡胶指31根部之间设置圆弧，且圆弧配合容纳烟杆，橡胶星轮3材质选用硬度为60-80度的橡胶、硅胶或乳胶。
如图1所示，橡胶星轮3设置多组，相邻两组橡胶星轮3之间设置套筒a6，套筒a6抵住轴承5的内圈，套筒a6套在芯轴9上。
如图5所示，所述星轮采摘机构分布在烟株两侧成对使用，根据烟叶成熟度调节装置高度进行分层多次采收，横向相对的两组橡胶星轮3上的橡胶指31指尖重叠，且反向同速运转。
本发明中，每套橡胶星轮3对烟株的覆盖范围在3/4以上，所述星轮采摘机构工作时成对安装在植株两侧，保证错落分布的烟叶被采摘干净，两套采摘机构通过PLC控制器实现反向同速运转，防止出现交叠干涉导致烟叶破损，当所述星轮采摘机构处于最高位置时，做向前和向下的合成运动，采摘机构伸入烟叶节距之间对茎叶结合处施加压力，由于橡胶星轮3可以自由旋转，当橡胶星轮3上的橡胶指31触碰到烟杆时，在反作用力的作用下转过一定角度，完成“喂入”，与烟杆保持啮合，在下降的同时橡胶指31由烟叶基部顺着烟杆将其“撸”掉，实现烟叶的采摘。当完成采摘动作后，所述星轮采摘机构利用摆线急回特性立即回升，这就避免了星轮采摘机构在回升过程中碰到下一株烟叶导致烟叶损伤。本发明中，模拟人手动采摘烟叶，实现“伸”、“压”、“回”等动作，实现了与烟叶的柔性接触，极大的降低了烟叶的机械损伤，降低了劳动强度，提高了工作效率。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

Claims (7)

1.一种星轮采摘机构，其特征在于，包括橡胶星轮(3)、端盖(4)、轴承(5)、连杆(7)、芯轴(9)和传动机构；传动机构包括套筒b(11)、传动轴a(12)、曲柄(13)、机架(16)、传动轴b(17)、支撑架(19)和电机(20)；
驱动电机(20)设置在支撑架(19)上，驱动电机(20)的输出轴上设置联轴器(18)；支撑架(19)设置在机架(16)上；传动轴b(17)与联轴器(18)传动连接，传动轴b(17)水平穿过机架(16)，传动轴b(17)与机架(16)之间通过角接触球轴承(15)和弹簧卡片(14)转动连接；曲柄(13)设置在传动轴b(17)左端；传动轴a(12)水平设置在曲柄(13)上，传动轴a(12)左端设置紧定螺钉b(10)；套筒b(11)套在传动轴a(12)上，套筒b(11)位于曲柄(13)和紧定螺钉b(10)之间；
连杆(7)包括竖杆和水平设置在竖杆上下两端的横杆，竖杆设置在套筒b(11)上，横杆位于竖杆左侧；芯轴(9)穿过连杆(7)上的两组横杆，芯轴(9)顶部和底部分别设置螺母(8)和轴端挡板(2)，螺母(8)与位于上方的一组横杆顶部贴合，轴端挡板(2)与位于下方的另一组横杆底部贴合；轴承(5)在芯轴(9)上并排设置多组；端盖(4)设置在轴承(5)上，端盖(4)上设置有供芯轴(9)穿过的通孔，端盖(4)设置多组；橡胶星轮(3)设置在端盖(4)上，橡胶星轮(3)包括星轮和设置在星轮外周的多组橡胶指(31)，橡胶星轮(3)设置多组，相邻两组橡胶星轮(3)之间设置套筒a(6)，套筒a(6)抵住轴承(5)的内圈，套筒a(6)套在芯轴(9)上。
2.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，传动机构设置两组，两组传动机构并排设置形成双曲柄四杆机构，两组电机(20)均为速度、位移和扭矩能够调整的伺服电机。
3.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，支撑架(19)和机架(16)之间通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，轴端挡板(2)与连杆(7)上的横杆之间通过紧定螺钉a(1)连接。
5.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，橡胶星轮(3)胶结于端盖(4)上。
6.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，橡胶星轮(3)为无动力的自由旋转体，多组橡胶指(31)在橡胶星轮(3)的星轮外周壁上以四十五度角等间距设置，相邻两组橡胶指(31)根部之间设置圆弧，且圆弧配合容纳烟杆，橡胶星轮(3)材质选用硬度为60-80度的橡胶。
7.根据权利要求1所述的星轮采摘机构，其特征在于，所述星轮采摘机构分布在烟株两侧成对使用，根据烟叶成熟度调节装置高度进行分层多次采收，横向相对的两组橡胶星轮(3)上的橡胶指(31)指尖重叠，且反向同速运转。
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