CN116918563A - 一种海带机械化自动收割装置及其收割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海带收割装置相关领域，具体是涉及一种海带机械化自动收割装置及其收割方法，包括收割转运船，收割转运船上设置有自动收割组件，自动收割组件包括牵引轮组件和切割组件，牵引轮组件包括两个牵引轮机构，每个牵引轮机构均包括支撑柱和异形牵引轮，异形牵引轮上成型有若干个限位凸齿，切割组件包括两个旋转夹爪和切割件，苗绳的两端与两根绠绳之间通过卡接件相连，切割件包括平移承托块、弹性件、转动承托块和切割刀。本发明在将两根绠绳逐渐牵引至收割转运船上后，可将若干根苗绳依次牵引至平移承托块和转动承托块处，继而通过平移承托块和转动承托块的平移依次将若干根苗绳上的海带收集至收割转运船上。

Description

一种海带机械化自动收割装置及其收割方法

技术领域

本发明涉及海带收割装置相关领域，具体是涉及一种海带机械化自动收割装置及其收割方法。

背景技术

海带养殖是一种重要的海洋养殖业，具有广泛的应用和经济价值。海带养殖主要采用浮式养殖和垂直绳式养殖两种方式。浮式养殖是将海带种苗固定在浮筏上，随着潮汐的变化，海带在水中上下浮动，便于光合作用和养分吸收。垂直绳式养殖是将海带种苗绑在垂直绳子上，通过水流和潮汐的作用，使海带在水中自由生长。比如垂直绳式养殖中，养殖时首先将海带幼苗根部卡入每根苗绳中，再将若干根苗绳的两端固定于两根绠绳之间，再将两根绠绳和若干根苗绳放置于海水中，使得海带自然生长。

传统的海带收割装置和收割方法具有以下不足：目前国内海带收割设备并不普及，大多渔民在收割海带时，只能采用人工收割的方式收集，即人力将两根绠绳逐渐拉至船上，再手动将每根苗绳上的海带根部切断，部分设备能够通过机械设备将两根绠绳、若干个苗绳和海带收集，但仍旧难以实现海带的自动化收割过程，因此有必要提供一种新型的收割设备以解决此类问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种海带机械化自动收割装置及其收割方法。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种海带机械化自动收割装置，包括收割转运船，收割转运船上设置有自动收割组件，所述自动收割组件包括用于将两根绠绳牵引并收卷至切割转运船上的牵引轮组件以及用于依次切割两绠绳之间若干根苗绳上的海带的切割组件，所述牵引轮组件包括两个对称设置且分别对应两根绠绳的牵引轮机构，每个牵引轮机构均包括设置于靠近收割转运船船尾一端且与切割转运船固连的支撑柱以及轴接设置于支撑柱顶端的异形牵引轮，两个异形牵引轮相向端外圆柱壁上均成型有若干个沿圆周方向均匀分布且用于卡入苗绳的限位凸齿，所述切割组件包括两个分别设置于两个支撑柱上的旋转夹爪以及能够在两个支撑柱之间往复行走的切割件，苗绳的两端与两根绠绳之间通过卡接件相连，且旋转夹爪能够在上升一定距离并夹紧卡接件后横移分离苗绳和绠绳，且此后旋转夹爪的输出端能够旋转以绷紧苗绳，所述切割件包括用于承接苗绳并托着苗绳向对应支撑柱平移的平移承托块以及铰接设置于平移承托块端部的转动承托块，转动承托块与平移承托块之间设置有用于带动转动承托块向上转动以托举苗绳的弹性件，且转动承托块远离平移承托块一端还设置有随平移承托块平移而高频往复运动的切割刀，所述切割刀用于切割海带根部以使得海带掉落至切割转运船上并被收集。

优选的，所述平移承托块靠近收割转运船船尾的一端开设有用于供苗绳卡入的承托滑槽，承托滑槽的底部成型为用于供苗绳卡入并与苗绳滑动配合的半圆柱沉槽结构，且平移承托块底部靠近收割转运船船尾的一端还成型有用于方便苗绳滑入承托滑槽的斜面滑台部，所述转动承托块的结构与平移承托块底部的结构一致。

优选的，每个所述支撑柱的顶端均固定设置有支撑架，支撑架靠近收割转运船船尾的一端均设置有用于供苗绳卡入异形牵引轮内的缺口结构，两个支撑架的顶部设置有两个平行间隔设置的长条滑轨，且每个所述长条滑轨上均滑动设置有滑块，所述切割件还包括固定设置于平移承托件顶端的连接吊板，且连接吊板与两个滑块固定相连，两个支撑架上还设置有用于带动平移承托块沿长条滑轨长度方向往复移动的移动机构。

优选的，所述移动机构包括固定设置于其中一个支撑架上的微型减速电机、两个对称设置于两个支撑架的第一齿组以及两个轴接设置于连接吊板上的第三齿轮，两个第三齿轮转向相反且传动相连，每个第一齿组均包括一个固定设置于对应支撑架上的第一齿轮和一个轴接设置于对应支撑架上的第二齿轮，两个第三齿轮沿长条滑轨长度方向间隔设置于连接吊板中部且两个长条滑轨对称设置于两个第三齿轮两侧，每个支撑架上的第一齿轮和第二齿轮均对称设置于两个第三齿轮两侧，且两个第一齿轮位于两个第三齿轮的同侧，两个第一齿轮、两个第二齿轮和两个第三齿轮之间通过链条传动相连，微型减速电机所在支撑架上轴接设置有与对应第二齿轮同轴固连的第一转轴，且微型减速电机的输出轴与第一转轴同轴固连，其中一个第三齿轮与切割刀传动相连。

优选的，所述转动承托块靠近平移承托块一端底部固定连接有第一套管，平移承托块对应端底部固连有两个对称设置于第一套管两端的第二套管，且每个第二套管均同轴轴接套设于第一套管对应端，所述弹性件为两个对称设置于第一套管两端的扭簧，每个扭簧的两端分别插设于第一套管对应端和对应第二套管中，第一套管两端均开设有弧形沉槽，且每个第二套管内均成型有滑动设置于对应弧形沉槽内的限位凸块，两个第二套管中还同轴轴接插设有第二转轴，所述第二转轴与对应第三齿轮传动相连，转动承托块远离平移承托块的一端固定设置有U型架，且U型架上轴接设置有两个对称设置的第三转轴，两个第三转轴与第二转轴传动相连，所述切割刀的长度方向与长条滑轨的长度方向相垂直，切割刀沿其长度方向滑动设置于转动承托块远离平移承托块的一端，且切割刀用于切割的刀头一端突出于转动承托块远离平移承托块的一端，切割刀上还固定连接有两个分别对应两个第三转轴的连接支架，每个所述连接支架上均开设有长度方向与切割刀长度方向相垂直的滑动腰槽，每个所述第三转轴上均同轴固连有传动转盘，且每个传动转盘上均偏心成型有凸轴部，凸轴部上同轴轴接设置有滑动设置于对应滑动腰槽内的限位滑轮。

优选的，所述连接吊板中部固连有第一支架和第二支架，第一支架和第二支架上沿长条滑轨长度方向间隔轴接设置有两个分别对应两个第三齿轮的第四转轴，且两个第四转轴之间还设置有与第一支架和第二支架轴接相连的第五转轴，两个第三齿轮分别同轴固连于两个第四转轴上，且两个第四转轴上还同轴固连有第四齿轮，第五转轴上同轴固连有与两个第四齿轮相啮合的第五齿轮，连接吊板上还轴接设置有与其中一个第四转轴传动相连的第六转轴，且第二转轴与第六转轴之间通过皮带传动相连，所述U型架还轴接设置有第七转轴，且第七转轴和第六转轴通过皮带传动相连，两个第三转轴均与第七转轴传动相连。

优选的，所述转动承托块的底部固定设置有用于保护切割刀和第二转轴之间传动配合的保护壳体。

优选的，绠绳上等间距固定连接有若干个用于与苗绳相连的短绳，每个所述卡接件均包括与苗绳对应端相固连的圆柱套管和与短绳对应端相固连的内嵌管，所述圆柱套管和内嵌管均由高强度耐磨塑料材质制成，内嵌管远离短绳一端成型有若干个能够弹性形变并卡入圆柱套管内的弹性卡块，且圆柱套管远离苗绳一端开设有若干个一一对应于内嵌管上若干个弹性卡块的卡接通槽，所述旋转夹爪的两个输出端上分别固连有两个半圆柱夹板。

优选的，所述支撑柱的顶部沿长条滑轨的长度方向滑动设置有矩形推板，且支撑柱上还固定连接有用于带动矩形推板沿长条滑轨长度方向平移的笔形气缸，笔形气缸的输出端与矩形推板相固连，矩形推板上滑动连接有可升降的升降框，且矩形推板上还固连有输出端与升降框相固连的双轴双杆气缸，所述旋转夹爪固定设置于升降框上。

一种用于上述海带机械化自动收割装置的收割方法，该收割方法包括以下步骤：

S1，工作人员将收割转运船行驶至海带种植位置两根绠绳的端部，并手动将两根绠绳与牵引轮组件相连，并调整平移承托块、两个旋转夹爪和两根绠绳端部的位置，方便后续苗绳卡入平移承托块和相应两个限位凸齿之间；

S2，将两根绠绳牵引收卷至收割转运船上，并使得相应苗绳卡入平移承托块和相应两个限位凸齿之间，随后停止牵引两根绠绳；

S3，通过两个旋转夹爪将对应苗绳和两根绠绳相分离，将平移承托块向着较远的支撑柱平移，从而使得切割刀快速往复平移并切割海带根部，使得海带落至收割转运船上被收集，在平移承托块往复运动一次回至原位后，将对应苗绳收集至收割转运船上；

S4，再次收卷两根绠绳，使得下一苗绳卡入平移承托块和相应两个限位凸齿之间并停止牵引两根绠绳，重复步骤S3以收集对应苗绳和苗绳上的海带；

S5，不断重复S4步骤，从而将所有海带、苗绳和两根绠绳均收集。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

其一，本发明中可通过两个独特设计的异形牵引轮，配合一些常规机械设备将两根绠绳逐渐牵引至收割转运船上，免去了人工收集绠绳、苗绳和海带时的大量低效体力劳动；

其二，本发明在将两根绠绳逐渐牵引至收割转运船上后，可将若干根苗绳依次牵引至平移承托块和转动承托块处，继而通过平移承托块和转动承托块的平移依次将若干根苗绳上的海带收集至收割转运船上；

其三，本发明的转动承托块和平移承托块铰接相连，且通过两个扭簧对转动承托块施加一定扭矩，使得转动承托块能够始终紧贴因海带重力而向下弯曲的苗绳，继而保证切割刀不会切割到苗绳；

其四，本发明中连接吊板在平移过程中还可通过传动配合带动切割刀高频往复移动，无需在往复移动的平移承托块上设置额外驱动件来驱动切割刀运动，还能保证切割刀顺利切断海带根部。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图。

图2是实施例中第一支架和连接吊板的立体结构分解图。

图3是实施例的切割组件的局部结构俯视图。

图4是图2中A1处的局部结构放大图。

图5是图2中A2处的局部结构放大图。

图6是实施例的其中一个支撑柱和支撑架的立体结构分解图。

图7是图6中B处的局部结构放大图。

图8是实施例的其中一个异形牵引轮和旋转夹爪的立体结构示意图。

图9是实施例的其中一根绠绳、苗绳和旋转夹爪的立体结构分解图。

图10是图9中C处的局部结构放大图。

图11是实施例的圆柱套管和内嵌管的立体结构分解图。

图12是实施例的平移承托块和转动承托块的立体结构分解图。

图13是图12中D处的局部结构放大图。

图14是实施例的第一套管和其中一个第二套管的立体结构分解图。

图15是图14中E1处的局部结构放大图。

图16是图14中E2处的局部结构放大图。

图17是实施例的旋转夹爪和异形牵引轮的立体结构分解图。

图中标号为：1、支撑柱；2、绠绳；3、苗绳；4、异形牵引轮；5、限位凸齿；6、旋转夹爪；7、平移承托块；8、转动承托块；9、切割刀；10、承托滑槽；11、斜面滑台部；12、支撑架；13、长条滑轨；14、滑块；15、连接吊板；16、微型减速电机；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、第三齿轮；20、链条；21、第一转轴；22、第一套管；23、第二套管；24、扭簧；25、弧形沉槽；26、限位凸块；27、第二转轴；28、U型架；29、第三转轴；30、连接支架；31、滑动腰槽；32、传动转盘；33、凸轴部；34、限位滑轮；35、第一支架；36、第二支架；37、第四转轴；38、第五转轴；39、第四齿轮；40、第五齿轮；41、第六转轴；42、第七转轴；43、保护壳体；44、短绳；45、圆柱套管；46、内嵌管；47、弹性卡块；48、卡接通槽；49、半圆柱夹板；50、矩形推板；51、笔形气缸；52、升降框；53、双轴双杆气缸；54、第一滑轮；55、第二滑轮。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图17所示的一种海带机械化自动收割装置，包括收割转运船，收割转运船上设置有自动收割组件，所述自动收割组件包括用于将两根绠绳2牵引并收卷至切割转运船上的牵引轮组件以及用于依次切割两绠绳2之间若干根苗绳3上的海带的切割组件，所述牵引轮组件包括两个对称设置且分别对应两根绠绳2的牵引轮机构，每个牵引轮机构均包括设置于靠近收割转运船船尾一端且与切割转运船固连的支撑柱1以及轴接设置于支撑柱1顶端的异形牵引轮4，两个异形牵引轮4相向端外圆柱壁上均成型有若干个沿圆周方向均匀分布且用于卡入苗绳3的限位凸齿5，所述切割组件包括两个分别设置于两个支撑柱1上的旋转夹爪6以及能够在两个支撑柱1之间往复行走的切割件，苗绳3的两端与两根绠绳2之间通过卡接件相连，且旋转夹爪6能够在上升一定距离并夹紧卡接件后横移分离苗绳3和绠绳2，且此后旋转夹爪6的输出端能够旋转以绷紧苗绳3，所述切割件包括用于承接苗绳3并托着苗绳3向对应支撑柱1平移的平移承托块7以及铰接设置于平移承托块7端部的转动承托块8，转动承托块8与平移承托块7之间设置有用于带动转动承托块8向上转动以托举苗绳3的弹性件，且转动承托块8远离平移承托块7一端还设置有随平移承托块7平移而高频往复运动的切割刀9，所述切割刀9用于切割海带根部以使得海带掉落至切割转运船上并被收集。

所述收割转运船上还设置有能够定速旋转的绕线盘（图中未示出）以及电连接切割组件和绕线盘的控制器（图中未示出），在收割海带前，操作人员手动牵引两根绠绳2的头端绕过牵引轮组件后固定连接至绕线盘上，随后绕线盘即可旋转带动绠绳2并将绠绳2逐渐绕卷至绕线盘上，苗绳3上生长有若干海带，海带自重会牵引两根绠绳2相向靠拢，而异形牵引轮4上的限位凸齿5可对两根绠绳2起到限位作用，保证两根绠绳2始终在两个异形牵引轮4上并带动两个异形牵引轮4旋转，工人在将海带幼苗插设至苗绳3上时，会在苗绳3两端预留一定位置不种植海带，防止后续海带生长至苗绳3的两端后，在收集海带时苗绳3两端的海带与两个异形牵引轮4相冲突，即苗绳3两端并未生长海带，从而保证苗绳3能够顺利卡入异形牵引轮4内，在苗绳3卡入异形牵引轮4之前，旋转夹爪6并未升高，防止其对苗绳3产生阻挡，且切割件提前运动至靠近其中一个异形牵引轮4的位置，以方便苗绳3顺利卡入切割件上，所述平移承托块7上设置有用于检测苗绳3是否进入平移承托块7的薄膜压力传感器（图中未示出），且薄膜压力传感器与控制器电连接，当苗绳3卡入异形牵引轮4并继续运动卡入平移承托块7和转动承托块8后，薄膜压力传感器检测到苗绳3的压力发送信号给控制器，控制器接收到信号后发出信号给绕线盘的驱动器中，控制绕线盘停止旋转，继而使得苗绳3、两根绠绳2和两个异形牵引轮4保持静止，此后控制器再控制两个旋转夹爪6上升一定距离并使其输出端相互靠近后夹紧苗绳3两端的卡接件，并使得两个旋转夹爪6相互靠近少许，以使得苗绳3两端与两根绠绳2相分离，随后平移承托块7和转动承托块8开始向着离其较远的异形牵引轮4平移，同时靠近平移承托块7的旋转夹爪6输出端缓速旋转以带动苗绳3逐渐绷直，在平移承托块7平移过程中，切割刀9高频往复运动，从而在转动承托块8靠近海带时切断海带根部，使得海带掉落在切割转运船上，且在转动承托块8在苗绳3弯曲段运动时，转动承托块8受苗绳3压力相应向下转动一定角度，以保证切割刀9随平移承托块7平移后的前进方向始终大致沿着苗绳3圆弧段的切线方向，从而保证切割刀9在切断海带根部的同时还不会切到苗绳3，旋转夹爪6缓速旋转使得苗绳3逐渐绷直，保证在平移承托块7初始平移一定距离时苗绳3中段适当下坠，而当平移承托块7运动适量距离后，苗绳3便被牵引至绷直状态，继而保证后续转动承托块8无需受苗绳3下压力而向下旋转一定角度，从而保持与平移承托块7相平行的状态平移，同时将若干海带依次切割收集至收割转运船上，收割转运船在两个异形牵引轮4之间的正下方设置有用于收集海带的收集网兜（图中未示出），当收集网兜里的海带装满后换上另一收集网兜继续收集海带，且收割转运船上还设置有用于收集苗绳3的两个机械手（图中未示出），在苗绳3上的海带被切割完后（即平移承托块7由苗绳3一端运动至其另一端后），两个机械手夹取苗绳3的两端且两个旋转夹爪6松开苗绳3两端，从而将苗绳3收集存放至收割转运船上，后续苗绳3上海带的收集原理一致，此处不再赘述。

为了保证苗绳3能够顺利滑入平移承托块7和转动承托块8内，具体设置了如下特征：

所述平移承托块7靠近收割转运船船尾的一端开设有用于供苗绳3卡入的承托滑槽10，承托滑槽10的底部成型为用于供苗绳3卡入并与苗绳3滑动配合的半圆柱沉槽结构，且平移承托块7底部靠近收割转运船船尾的一端还成型有用于方便苗绳3滑入承托滑槽10的斜面滑台部11，所述转动承托块8的结构与平移承托块7底部的结构一致。

所述斜面滑台部11的截面呈直角梯形结构，苗绳3由斜面滑台部11的斜面侧向平移承托块7滑动，并与斜面滑台部11的斜面结构滑动配合后滑入承托滑槽10内，斜面滑台部11与承托滑槽10相配合将苗绳3限位在承托滑槽10内，转动承托块8呈图12中所示结构，其与平移承托块7底部的结构一致，转动承托块8仅用于随平移承托块7的移动始终贴合苗绳3底部，从而保证切割刀9对海带的准确切割，且切割刀9不会切割到苗绳3。

为了使得切割件能够在两个支撑柱1之间往复行走，具体设置了如下特征：

每个所述支撑柱1的顶端均固定设置有支撑架12，支撑架12靠近收割转运船船尾的一端均设置有用于供苗绳3卡入异形牵引轮4内的缺口结构，两个支撑架12的顶部设置有两个平行间隔设置的长条滑轨13，且每个所述长条滑轨13上均滑动设置有滑块14，所述切割件还包括固定设置于平移承托件顶端的连接吊板15，且连接吊板15与两个滑块14固定相连，两个支撑架12上还设置有用于带动平移承托块7沿长条滑轨13长度方向往复移动的移动机构。

所述支撑架12由图6中所示的四根竖向方管和固定设置于四根方管顶部的横向方板组成，四根方管的底部均与支撑柱1顶部固定相连，每个支撑架12中靠近收割转运船船尾的两根方管中，靠近另一支撑架12的方管靠向收割转运船的外侧，即对于靠近收割转运船船尾的四根方管中的内侧两根方管，两个异形牵引轮4位于上述两个方管之间，即如图6中所示右侧两个方管相距较近，如此在图6中支撑架12的右下方对应位置形成缺口结构，保证两根绠绳2之间的苗绳3能够顺利卡入异形牵引轮4上，并顺着异形牵引轮4顺利运动至平移承托块7上。

为了通过移动机构配合两个长条滑轨13和两个滑块14带动连接吊板15在两个支撑柱1之间往复平移，具体设置了如下特征：

所述移动机构包括固定设置于其中一个支撑架12上的微型减速电机16、两个对称设置于两个支撑架12的第一齿组以及两个轴接设置于连接吊板15上的第三齿轮19，两个第三齿轮19转向相反且传动相连，每个第一齿组均包括一个固定设置于对应支撑架12上的第一齿轮17和一个轴接设置于对应支撑架12上的第二齿轮18，两个第三齿轮19沿长条滑轨13长度方向间隔设置于连接吊板15中部且两个长条滑轨13对称设置于两个第三齿轮19两侧，每个支撑架12上的第一齿轮17和第二齿轮18均对称设置于两个第三齿轮19两侧，且两个第一齿轮17位于两个第三齿轮19的同侧，两个第一齿轮17、两个第二齿轮18和两个第三齿轮19之间通过链条20传动相连，微型减速电机16所在支撑架12上轴接设置有与对应第二齿轮18同轴固连的第一转轴21，且微型减速电机16的输出轴与第一转轴21同轴固连，其中一个第三齿轮19与切割刀9传动相连。

所述微型减速电机16与控制器电连接，所述链条20如图3和图4中所示状态与两个第一齿轮17、两个第二齿轮18和两个第三齿轮19传动相连，连接吊板15在两个滑块14和两个长条滑轨13的限位下仅能在两个支撑柱1之间往复平移，当微型减速电机16的输出轴带动第一转轴21旋转后，继而带动对应第二齿轮18旋转，由于两个第一转轴21与两个支撑架12固连无法旋转，故链条20与两个第一齿轮17连接处不会移动，而两个第二齿轮18和两个第三齿轮19均可旋转，故对应第二齿轮18旋转并带动链条20运动后，即可带动另一第二齿轮18以及两个第三齿轮19旋转，同时链条20中部靠近其中一个支撑架12部分逐渐延长或缩短，链条20中部靠近另一支撑架12部分则相应逐渐缩短或延长，即带动连接吊板15在两个支撑柱1之间平移，通过改变微型减速电机16的输出端转向，即可改变连接吊板15在两个支撑柱1之间的平移方向，所述微型减速电机16为步进电机，且其输出轴具有自锁功能，保证精确控制平移承托块7在两个支撑柱1之间的位置以及在微型减速电机16输出轴停转时保证平移承托块7在两个支撑柱1之间的固定，所述微型减速电机16可以仅设置一个，为确保动力足够，亦可如图2和图5中所示设置两个，设置两个时需注意保持两个微型减速电机16的输出轴同步同速同向转动。

为了连接平移承托块7、转动承托块8、切割刀9和对应第三齿轮19，具体设置了如下特征：

所述转动承托块8靠近平移承托块7一端底部固定连接有第一套管22，平移承托块7对应端底部固连有两个对称设置于第一套管22两端的第二套管23，且每个第二套管23均同轴轴接套设于第一套管22对应端，所述弹性件为两个对称设置于第一套管22两端的扭簧24，每个扭簧24的两端分别插设于第一套管22对应端和对应第二套管23中，第一套管22两端均开设有弧形沉槽25，且每个第二套管23内均成型有滑动设置于对应弧形沉槽25内的限位凸块26，两个第二套管23中还同轴轴接插设有第二转轴27，所述第二转轴27与对应第三齿轮19传动相连，转动承托块8远离平移承托块7的一端固定设置有U型架28，且U型架28上轴接设置有两个对称设置的第三转轴29，两个第三转轴29与第二转轴27传动相连，所述切割刀9的长度方向与长条滑轨13的长度方向相垂直，切割刀9沿其长度方向滑动设置于转动承托块8远离平移承托块7的一端，且切割刀9用于切割的刀头一端突出于转动承托块8远离平移承托块7的一端，切割刀9上还固定连接有两个分别对应两个第三转轴29的连接支架30，每个所述连接支架30上均开设有长度方向与切割刀9长度方向相垂直的滑动腰槽31，每个所述第三转轴29上均同轴固连有传动转盘32，且每个传动转盘32上均偏心成型有凸轴部33，凸轴部33上同轴轴接设置有滑动设置于对应滑动腰槽31内的限位滑轮34。

两个第二套管23同轴轴接设置于第一套管22的两端后，能够保证转动承托块8绕第一套管22轴线旋转，两个扭簧24配合弧形沉槽25对限位凸块26的限位，即可保证转动承托块8有向上转动的趋势，且转动承托块8不会过度向上转动，保证转动承托块8向上转动的极限位置为与平移承托块7相齐平，如此即可保证在苗绳3因海带重力导致对应段中部向下弯曲后，转动承托块8受苗绳3压力和扭簧24弹力作用，始终紧贴苗绳3，继而保证切割刀9随平移转动块平移后的前进方向大致沿着苗绳3弯曲段的切线方向，继而保证切割刀9能够精确切割至海带的根部且不会切到苗绳3，第三齿轮19旋转后可带动第二转轴27旋转，继而带动两个第三转轴29旋转，从而使得两个传动转盘32旋转，而由于凸轴部33偏心成型于传动转盘32上，继而使得滑动在滑动腰槽31内滑动的同时，凸轴部33通过两个连接支架30带动切割刀9往复运动，两个凸轴部33通过两个限位滑轮34和两个滑动腰槽31配合后带动两个连接支架30运动的方向一致，此处由于转动承托块8在苗绳3弯曲段会有一定的转动角度，可能会对第二转轴27和第三转轴29的传动旋转造成一定影响，但第三转轴29的转速较快，而转动承托块8的转动角度较小且转动角度变化速度均慢，故对第三转轴29的转速影响可忽略不计，即不会影响到切割刀9的高频往复运动。

为了连接第二转轴27、连接吊板15、两个第三齿轮19和两个第三转轴29，具体设置了如下特征：

所述连接吊板15中部固连有第一支架35和第二支架36，第一支架35和第二支架36上沿长条滑轨13长度方向间隔轴接设置有两个分别对应两个第三齿轮19的第四转轴37，且两个第四转轴37之间还设置有与第一支架35和第二支架36轴接相连的第五转轴38，两个第三齿轮19分别同轴固连于两个第四转轴37上，且两个第四转轴37上还同轴固连有第四齿轮39，第五转轴38上同轴固连有与两个第四齿轮39相啮合的第五齿轮40，连接吊板15上还轴接设置有与其中一个第四转轴37传动相连的第六转轴41，且第二转轴27与第六转轴41之间通过皮带传动相连，所述U型架28还轴接设置有第七转轴42，且第七转轴42和第六转轴41通过皮带传动相连，两个第三转轴29均与第七转轴42传动相连。

对应第四转轴37和第六转轴41之间以及第七转轴42和两个第三转轴29之间均通过伞齿传动相连，第六转轴41和第二转轴27之间以及第二转轴27和第七转轴42之间均为皮带传动连接，且第二转轴27的转速高于第六转轴41，第七转轴42的转速高于第二转轴27，如此增速传动保证切割刀9的高速往复平移，通过第五齿轮40啮合两个第四齿轮39，实现其中一个第三齿轮19旋转后同步带动另一第三齿轮19同步反转，保证当微型减速电机16的输出轴旋转后，两个第一齿轮17、两个第二齿轮18、两个第三齿轮19以及链条20之间能够平稳传动，继而保证连接吊板15能够平稳平移。

为了保护切割刀9处第七转轴42和第二转轴27等的稳定传动，具体设置了如下特征：

所述转动承托块8的底部固定设置有用于保护切割刀9和第二转轴27之间传动配合的保护壳体43。

保护壳体43能够有效防止海带卡入第七转轴42、两个第三转轴29以及第二转轴27之间，从而保护第七转轴42和第二转轴27等部位。

为了通过卡接件连接苗绳3和绠绳2，具体设置了如下特征：

绠绳2上等间距固定连接有若干个用于与苗绳3相连的短绳44，每个所述卡接件均包括与苗绳3对应端相固连的圆柱套管45和与短绳44对应端相固连的内嵌管46，所述圆柱套管45和内嵌管46均由高强度耐磨塑料材质制成，内嵌管46远离短绳44一端成型有若干个能够弹性形变并卡入圆柱套管45内的弹性卡块47，且圆柱套管45远离苗绳3一端开设有若干个一一对应于内嵌管46上若干个弹性卡块47的卡接通槽48，所述旋转夹爪6的两个输出端上分别固连有两个半圆柱夹板49。

所述弹性卡块47呈图11中所示结构，且弹性卡块47外凸部分反向退出卡接通槽48的一端做圆角处理，同理卡接通槽48对应位置亦做圆角处理，如此当两个半圆柱夹板49夹住圆柱套管45后，即可将若干个弹性卡块47向内挤压使其弹性变形，同时弹性卡块47的圆角部分可与卡接通槽48的圆角部分滑动配合，保证后续旋转夹爪6带动两个半圆柱夹板49平移后，内嵌管46能够顺利滑出圆柱套管45，继而实现绠绳2上短绳44和苗绳3对应端的分离，所述旋转夹爪6具有两个能够相互靠近的输出端，且两个输出端还能够整体自转，旋转夹爪6为成熟的现有技术，此处不再赘述。

为了使得两个旋转夹爪6既能平移分离苗绳3与绠绳2，还能够自由升降，方便苗绳3卡入异形牵引轮4以及使得两个半圆柱夹板49升高后夹紧圆柱套管45，具体设置了如下特征：

所述支撑柱1的顶部沿长条滑轨13的长度方向滑动设置有矩形推板50，且支撑柱1上还固定连接有用于带动矩形推板50沿长条滑轨13长度方向平移的笔形气缸51，笔形气缸51的输出端与矩形推板50相固连，矩形推板50上滑动连接有可升降的升降框52，且矩形推板50上还固连有输出端与升降框52相固连的双轴双杆气缸53，所述旋转夹爪6固定设置于升降框52上。

笔形气缸51、双轴双杆气缸53和旋转夹爪6均与控制器电连接，笔形气缸51用于带动矩形推板50沿长条滑轨13长度方向平移，而双轴双杆气缸53用于带动升降框52升降，继而带动旋转夹爪6升降和平移，所述限位凸齿5呈图17中所示结构，其外端面以及相邻限位凸齿5之间均做圆角处理，从而保证苗绳3能够顺利卡入两个限位凸齿5之间，每个牵引轮机构均包括轴接设置于收割转运船对应侧的第一滑轮54和第二滑轮55，第一滑轮54和第二滑轮55如图1中所示设置于异形牵引轮4靠近绕线盘（图中未示出）一侧，将绠绳2按照图1中所示状态先后绕过异形牵引轮4、第一滑轮54和第二滑轮55后再固定连接绕线盘上（图1中右侧为靠近收割转运船船尾方向），能够保证两根绠绳2和若干个苗绳3与两个异形牵引轮4上的若干个限位凸齿5充分配合，保证两根绠绳2和若干苗绳3在海带自重下自然挂设于两个异形牵引轮4上，每个异形牵引轮4上还可如图17所示在两端均成型限位凸齿5，将绠绳2限位在两侧限位凸齿5之间。

一种用于上述海带机械化自动收割装置的收割方法，该收割方法包括以下步骤：

S1，工作人员将收割转运船行驶至海带种植位置两根绠绳2的端部，并手动将两根绠绳2与牵引轮组件相连，并调整平移承托块7、两个旋转夹爪6和两根绠绳2端部的位置，方便后续苗绳3卡入平移承托块7和相应两个限位凸齿5之间；

S2，将两根绠绳2牵引收卷至收割转运船上，并使得相应苗绳3卡入平移承托块7和相应两个限位凸齿5之间，随后停止牵引两根绠绳2；

S3，通过两个旋转夹爪6将对应苗绳3和两根绠绳2相分离，将平移承托块7向着较远的支撑柱1平移，从而使得切割刀9快速往复平移并切割海带根部，使得海带落至收割转运船上被收集，在平移承托块7往复运动一次回至原位后，将对应苗绳3收集至收割转运船上；

S4，再次收卷两根绠绳2，使得下一苗绳3卡入平移承托块7和相应两个限位凸齿5之间并停止牵引两根绠绳2，重复步骤S3以收集对应苗绳3和苗绳3上的海带；

S5，不断重复S4步骤，从而将所有海带、苗绳3和两根绠绳2均收集。

工作原理：所述收割转运船上还设置有能够定速旋转的绕线盘（图中未示出）以及电连接切割组件和绕线盘的控制器（图中未示出），在收割海带前（图中未示出苗绳3上生长悬挂的海带，苗绳3即为多股细绳缠绕而成的长绳，海带种植中，需人工将海带幼苗的根部卡入苗绳3若干股细绳之间，在海带成熟后，海带根部紧紧扎根在苗绳3上，且海带根部具有一定长度，将苗绳3提起后，若干海带能够自由悬挂在苗绳3上，且根部裸露易切割），操作人员手动牵引两根绠绳2的头端绕过牵引轮组件后固定连接至绕线盘上，随后绕线盘即可旋转带动绠绳2并将绠绳2逐渐绕卷至绕线盘上，苗绳3上生长有若干海带，海带自重会牵引两根绠绳2相向靠拢，而异形牵引轮4上的限位凸齿5可对两根绠绳2起到限位作用，保证两根绠绳2始终在两个异形牵引轮4上并带动两个异形牵引轮4旋转，工人在将海带幼苗插设至苗绳3上时，会在苗绳3两端预留一定位置不种植海带，防止后续海带生长至苗绳3的两端后，在收集海带时苗绳3两端的海带与两个异形牵引轮4相冲突，即苗绳3两端并未生长海带，从而保证苗绳3能够顺利卡入异形牵引轮4内，在苗绳3卡入异形牵引轮4之前，旋转夹爪6并未升高，防止其对苗绳3产生阻挡，且切割件提前运动至靠近其中一个异形牵引轮4的位置，以方便苗绳3顺利卡入切割件上，所述平移承托块7上设置有用于检测苗绳3是否进入平移承托块7的薄膜压力传感器（图中未示出），且薄膜压力传感器与控制器电连接，当苗绳3卡入异形牵引轮4并继续运动卡入平移承托块7和转动承托块8后，薄膜压力传感器检测到苗绳3的压力发送信号给控制器，控制器接收到信号后发出信号给绕线盘的驱动器中，控制绕线盘停止旋转，继而使得苗绳3、两根绠绳2和两个异形牵引轮4保持静止，此后控制器再控制两个旋转夹爪6上升一定距离并使其输出端相互靠近后夹紧苗绳3两端的卡接件，并使得两个旋转夹爪6相互靠近少许，以使得苗绳3两端与两根绠绳2相分离，随后平移承托块7和转动承托块8开始向着离其较远的异形牵引轮4平移，同时靠近平移承托块7的旋转夹爪6输出端缓速旋转以带动苗绳3逐渐绷直，在平移承托块7平移过程中，切割刀9高频往复运动，从而在转动承托块8靠近海带时切断海带根部，使得海带掉落在切割转运船上，且在转动承托块8在苗绳3弯曲段运动时，转动承托块8受苗绳3压力相应向下转动一定角度，以保证切割刀9随平移承托块7平移后的前进方向始终大致沿着苗绳3圆弧段的切线方向，从而保证切割刀9在切断海带根部的同时还不会切到苗绳3，旋转夹爪6缓速旋转使得苗绳3逐渐绷直，保证在平移承托块7初始平移一定距离时苗绳3中段适当下坠，而当平移承托块7运动适量距离后，苗绳3便被牵引至绷直状态，继而保证后续转动承托块8无需受苗绳3下压力而向下旋转一定角度，从而保持与平移承托块7相平行的状态平移，同时将若干海带依次切割收集至收割转运船上，收割转运船在两个异形牵引轮4之间的正下方设置有用于收集海带的收集网兜（图中未示出），当收集网兜里的海带装满后换上另一收集网兜继续收集海带，且收割转运船上还设置有用于收集苗绳3的两个机械手（图中未示出），在苗绳3上的海带被切割完后（即平移承托块7由苗绳3一端运动至其另一端后），两个机械手夹取苗绳3的两端且两个旋转夹爪6松开苗绳3两端，从而将苗绳3收集存放至收割转运船上，后续苗绳3上海带的收集原理一致，此处不再赘述。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海带机械化自动收割装置，包括收割转运船，其特征在于，收割转运船上设置有自动收割组件，所述自动收割组件包括用于将两根绠绳（2）牵引并收卷至切割转运船上的牵引轮组件以及用于依次切割两绠绳（2）之间若干根苗绳（3）上的海带的切割组件，所述牵引轮组件包括两个对称设置且分别对应两根绠绳（2）的牵引轮机构，每个牵引轮机构均包括设置于靠近收割转运船船尾一端且与切割转运船固连的支撑柱（1）以及轴接设置于支撑柱（1）顶端的异形牵引轮（4），两个异形牵引轮（4）相向端外圆柱壁上均成型有若干个沿圆周方向均匀分布且用于卡入苗绳（3）的限位凸齿（5），所述切割组件包括两个分别设置于两个支撑柱（1）上的旋转夹爪（6）以及能够在两个支撑柱（1）之间往复行走的切割件，苗绳（3）的两端与两根绠绳（2）之间通过卡接件相连，且旋转夹爪（6）能够在上升一定距离并夹紧卡接件后横移分离苗绳（3）和绠绳（2），且此后旋转夹爪（6）的输出端能够旋转以绷紧苗绳（3），所述切割件包括用于承接苗绳（3）并托着苗绳（3）向对应支撑柱（1）平移的平移承托块（7）以及铰接设置于平移承托块（7）端部的转动承托块（8），转动承托块（8）与平移承托块（7）之间设置有用于带动转动承托块（8）向上转动以托举苗绳（3）的弹性件，且转动承托块（8）远离平移承托块（7）一端还设置有随平移承托块（7）平移而高频往复运动的切割刀（9），所述切割刀（9）用于切割海带根部以使得海带掉落至切割转运船上并被收集。

2.根据权利要求1所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述平移承托块（7）靠近收割转运船船尾的一端开设有用于供苗绳（3）卡入的承托滑槽（10），承托滑槽（10）的底部成型为用于供苗绳（3）卡入并与苗绳（3）滑动配合的半圆柱沉槽结构，且平移承托块（7）底部靠近收割转运船船尾的一端还成型有用于方便苗绳（3）滑入承托滑槽（10）的斜面滑台部（11），所述转动承托块（8）的结构与平移承托块（7）底部的结构一致。

3.根据权利要求1所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，每个所述支撑柱（1）的顶端均固定设置有支撑架（12），支撑架（12）靠近收割转运船船尾的一端均设置有用于供苗绳（3）卡入异形牵引轮（4）内的缺口结构，两个支撑架（12）的顶部设置有两个平行间隔设置的长条滑轨（13），且每个所述长条滑轨（13）上均滑动设置有滑块（14），所述切割件还包括固定设置于平移承托件顶端的连接吊板（15），且连接吊板（15）与两个滑块（14）固定相连，两个支撑架（12）上还设置有用于带动平移承托块（7）沿长条滑轨（13）长度方向往复移动的移动机构。

4.根据权利要求3所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述移动机构包括固定设置于其中一个支撑架（12）上的微型减速电机（16）、两个对称设置于两个支撑架（12）的第一齿组以及两个轴接设置于连接吊板（15）上的第三齿轮（19），两个第三齿轮（19）转向相反且传动相连，每个第一齿组均包括一个固定设置于对应支撑架（12）上的第一齿轮（17）和一个轴接设置于对应支撑架（12）上的第二齿轮（18），两个第三齿轮（19）沿长条滑轨（13）长度方向间隔设置于连接吊板（15）中部且两个长条滑轨（13）对称设置于两个第三齿轮（19）两侧，每个支撑架（12）上的第一齿轮（17）和第二齿轮（18）均对称设置于两个第三齿轮（19）两侧，且两个第一齿轮（17）位于两个第三齿轮（19）的同侧，两个第一齿轮（17）、两个第二齿轮（18）和两个第三齿轮（19）之间通过链条（20）传动相连，微型减速电机（16）所在支撑架（12）上轴接设置有与对应第二齿轮（18）同轴固连的第一转轴（21），且微型减速电机（16）的输出轴与第一转轴（21）同轴固连，其中一个第三齿轮（19）与切割刀（9）传动相连。

5.根据权利要求4所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述转动承托块（8）靠近平移承托块（7）一端底部固定连接有第一套管（22），平移承托块（7）对应端底部固连有两个对称设置于第一套管（22）两端的第二套管（23），且每个第二套管（23）均同轴轴接套设于第一套管（22）对应端，所述弹性件为两个对称设置于第一套管（22）两端的扭簧（24），每个扭簧（24）的两端分别插设于第一套管（22）对应端和对应第二套管（23）中，第一套管（22）两端均开设有弧形沉槽（25），且每个第二套管（23）内均成型有滑动设置于对应弧形沉槽（25）内的限位凸块（26），两个第二套管（23）中还同轴轴接插设有第二转轴（27），所述第二转轴（27）与对应第三齿轮（19）传动相连，转动承托块（8）远离平移承托块（7）的一端固定设置有U型架（28），且U型架（28）上轴接设置有两个对称设置的第三转轴（29），两个第三转轴（29）与第二转轴（27）传动相连，所述切割刀（9）的长度方向与长条滑轨（13）的长度方向相垂直，切割刀（9）沿其长度方向滑动设置于转动承托块（8）远离平移承托块（7）的一端，且切割刀（9）用于切割的刀头一端突出于转动承托块（8）远离平移承托块（7）的一端，切割刀（9）上还固定连接有两个分别对应两个第三转轴（29）的连接支架（30），每个所述连接支架（30）上均开设有长度方向与切割刀（9）长度方向相垂直的滑动腰槽（31），每个所述第三转轴（29）上均同轴固连有传动转盘（32），且每个传动转盘（32）上均偏心成型有凸轴部（33），凸轴部（33）上同轴轴接设置有滑动设置于对应滑动腰槽（31）内的滑轮。

6.根据权利要求5所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述连接吊板（15）中部固连有第一支架（35）和第二支架（36），第一支架（35）和第二支架（36）上沿长条滑轨（13）长度方向间隔轴接设置有两个分别对应两个第三齿轮（19）的第四转轴（37），且两个第四转轴（37）之间还设置有与第一支架（35）和第二支架（36）轴接相连的第五转轴（38），两个第三齿轮（19）分别同轴固连于两个第四转轴（37）上，且两个第四转轴（37）上还同轴固连有第四齿轮（39），第五转轴（38）上同轴固连有与两个第四齿轮（39）相啮合的第五齿轮（40），连接吊板（15）上还轴接设置有与其中一个第四转轴（37）传动相连的第六转轴（41），且第二转轴（27）与第六转轴（41）之间通过皮带传动相连，所述U型架（28）还轴接设置有第七转轴（42），且第七转轴（42）和第六转轴（41）通过皮带传动相连，两个第三转轴（29）均与第七转轴（42）传动相连。

7.根据权利要求6所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述转动承托块（8）的底部固定设置有用于保护切割刀（9）和第二转轴（27）之间传动配合的保护壳体（43）。

8.根据权利要求1所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，绠绳（2）上等间距固定连接有若干个用于与苗绳（3）相连的短绳（44），每个所述卡接件均包括与苗绳（3）对应端相固连的圆柱套管（45）和与短绳（44）对应端相固连的内嵌管（46），所述圆柱套管（45）和内嵌管（46）均由高强度耐磨塑料材质制成，内嵌管（46）远离短绳（44）一端成型有若干个能够弹性形变并卡入圆柱套管（45）内的弹性卡块（47），且圆柱套管（45）远离苗绳（3）一端开设有若干个一一对应于内嵌管（46）上若干个弹性卡块（47）的卡接通槽（48），所述旋转夹爪（6）的两个输出端上分别固连有两个半圆柱夹板（49）。

9.根据权利要求1所述的一种海带机械化自动收割装置，其特征在于，所述支撑柱（1）的顶部沿长条滑轨（13）的长度方向滑动设置有矩形推板（50），且支撑柱（1）上还固定连接有用于带动矩形推板（50）沿长条滑轨（13）长度方向平移的笔形气缸（51），笔形气缸（51）的输出端与矩形推板（50）相固连，矩形推板（50）上滑动连接有可升降的升降框（52），且矩形推板（50）上还固连有输出端与升降框（52）相固连的双轴双杆气缸（53），所述旋转夹爪（6）固定设置于升降框（52）上。

10.一种用于权利要求1中所述的海带机械化自动收割装置的收割方法，其特征在于，该收割方法包括以下步骤：

S1，工作人员将收割转运船行驶至海带种植位置两根绠绳（2）的端部，并手动将两根绠绳（2）与牵引轮组件相连，并调整平移承托块（7）、两个旋转夹爪（6）和两根绠绳（2）端部的位置，方便后续苗绳（3）卡入平移承托块（7）和相应两个限位凸齿（5）之间；

S2，将两根绠绳（2）牵引收卷至收割转运船上，并使得相应苗绳（3）卡入平移承托块（7）和相应两个限位凸齿（5）之间，随后停止牵引两根绠绳（2）；

S3，通过两个旋转夹爪（6）将对应苗绳（3）和两根绠绳（2）相分离，将平移承托块（7）向着较远的支撑柱（1）平移，从而使得切割刀（9）快速往复平移并切割海带根部，使得海带落至收割转运船上被收集，在平移承托块（7）往复运动一次回至原位后，将对应苗绳（3）收集至收割转运船上；

S4，再次收卷两根绠绳（2），使得下一苗绳（3）卡入平移承托块（7）和相应两个限位凸齿（5）之间并停止牵引两根绠绳（2），重复步骤S3以收集对应苗绳（3）和苗绳（3）上的海带；

S5，不断重复S4步骤，从而将所有海带、苗绳（3）和两根绠绳（2）均收集。