CN117716918B - 一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于覆膜机技术领域，具体公开了一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统，包括：机架，能够纵向移动地安装在水田覆膜机上；水田覆膜机上的薄膜辊与机架转动相连；分段式压紧部，用于将薄膜辊展开的薄膜压合在土壤上；分段式压紧部包括有多个段式结构，且每个段式结构分别与机架活动相连；导出部，安装在机架上；导出部设置在分段式压紧部和薄膜辊之间；导出部包括有一个能够往复移动的切刀，切刀用于切割处于展开状态的薄膜；具有如下优点：不仅可以提高作业效率，降低劳动强度，还能提升安全性和覆膜质量，同时还具有节约成本和提高环境可持续性的优点。

Description

一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统

技术领域

本发明涉及覆膜机技术领域，具体而言，涉及一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统。

背景技术

农业水稻田覆膜机是一种农业机械，专门设计用于在水稻田中进行塑料薄膜的覆盖作业。主要作用是将塑料薄膜平整地铺设在水稻田地表面，以达到保水、保温、杂草控制等农业目的。在某些情况下，覆膜还能够提高土壤温度，促进作物生长，提高产量和质量。农业水稻田覆膜机在进行覆膜作业时，如果使用传统方法，则存在以下主要问题：

传统的覆膜机需要人工使用刀具进行断膜操作，造成效率极低，因为依赖于操作者的手动技能和速度。在大面积的水稻田作业时，会显著增加作业时间，从而影响整体的农田管理效率。

人工断膜不仅效率低，而且劳动强度大。操作者需要在田间不断移动，弯腰操作，长时间这样的体力劳动对身体是一种负担，尤其是在恶劣的天气条件下。

使用刀具进行断膜操作存在一定的安全隐患。操作不当可能导致切割伤害，特别是在视线不佳或操作条件复杂的情况下，并且会导致覆膜不均匀，膜材料的使用不精准，从而造成浪费。

人工断膜导致膜覆盖不均匀或不规则，并进一步影响作物生长环境，如水分保持和温度控制，从而影响作物的生长质量和产量。

为此提出一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。

有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统。

本发明的第一方面提供了一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统，包括：机架，能够纵向移动地安装在水田覆膜机上；所述水田覆膜机上的薄膜辊与所述机架转动相连，且所述薄膜辊能够跟随所述机架纵向移动；分段式压紧部，用于将所述薄膜辊展开的薄膜压合在土壤上；所述分段式压紧部包括有多个段式结构，且每个所述段式结构分别与所述机架活动相连，以对所述薄膜施加不同的压力；导出部，通过驱动部安装在所述机架上；所述导出部设置在所述分段式压紧部和所述薄膜辊之间，所述导出部包括有固定轨道、螺旋丝杠和一个能够往复移动的切刀；所述螺旋丝杠和所述固定轨道之间形成有导向间隙，处于展开状态的所述薄膜贯穿所述导向间隙，所述固定轨道和所述螺旋丝杠均与所述驱动部转动相连，且所述固定轨道位于所述螺旋丝杠的上方，处于展开状态的所述薄膜周向贴合所述螺旋丝杠和所述固定轨道的周向侧壁，所述薄膜在所述薄膜辊的展开部位位于所述薄膜辊的底部，在所述驱动部的外侧设置有用于驱动所述螺旋丝杠转动的步进电机；所述切刀置于所述固定轨道和所述段式结构之间，用于将处于展开状态的所述薄膜切割为悬挂在所述导出部的首端带以及贴合在土壤上的末端带；作业时，在所述切刀切割所述薄膜之前，所述驱动部驱动所述导出部纵向向上移动，以在所述分段式压紧部和所述薄膜辊之间进一步从所述薄膜辊拉出所述薄膜；在所述切刀切割所述薄膜之后，所述驱动部驱动所述导出部纵向向下移动，从而使从导向间隙穿过的薄膜的首端带向下移动，首端带在重力的作用下自然下垂且其侧壁与螺旋丝杠侧壁相贴合，启动步进电机带动螺旋丝杠转动，依靠螺旋丝杠与薄膜之间的摩擦作用带动首端带向下移动，使得首端带的底部与螺旋丝杠之间的距离逐渐增大，以便于段式结构接触首端带，并将其压合在土壤上。

上述任一技术方案中，所述薄膜沿所述水田覆膜机的行进方向展开；交汇于所述行进方向，多个所述段式结构沿一个布设方向依次排列；所述切刀沿所述布设方向往复移动。

上述任一技术方案中，所述切刀通过滑块滑动安装在所述螺旋丝杠上，以及在所述驱动部与所述螺旋丝杠的连接处上安装有位置传感器，所述位置传感器用于获取位于所述导向间隙中处于展开状态的所述薄膜的位置数据；在机架上安装有控制器，控制器分别连接位置传感器、驱动部的升降推杆、步进电机。

上述任一技术方案中，每个所述段式结构上分别设置至少一个弹性部；以及沿段式结构的布设方向，排列在中部的至少一个所述段式结构通过弹性部与所述机架相连。

上述任一技术方案中，每个所述段式结构上分别设置至少一个弹性部；以及沿段式结构的布设方向，排列在中部的至少一个所述段式结构的弹性部通过螺杆机构与所述机架相连；其中，所述螺杆机构用于调节所述段式结构和所述弹性部的纵向高度，以在所述机架带动所有所述段式结构压合所述薄膜时，使所述弹性部产生不同的弹力。

上述任一技术方案中，所述薄膜上划分有与所述土壤插设稻苗部位相对应的种植区，通过弹性部与所述螺杆机构相连的所述段式结构对应所述种植区。

上述任一技术方案中，沿段式结构的布设方向，排列在端部的所述段式结构上转动安装有压边部，所述压边部纵向对应所述种植区周围的所述薄膜。

上述任一技术方案中，沿所述布设方向，所述薄膜辊的底部、所述段式结构的底部和所述压边部的底部沿纵向逐次降低，所述固定轨道的顶部高于所述薄膜辊的底部，以使处于展开状态的所述薄膜呈倒V字形。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

传统的人工断膜操作不仅劳动强度大，而且存在安全隐患，特别是在操作刀具时，自动断膜系统通过机械化操作减少了人工干预，从而大幅降低了劳动强度。同时，减少了使用尖锐工具的需要，有效降低了工作过程中的安全风险。

自动断膜系统可以更精确地控制膜材的切割和铺设，从而提高覆膜的质量和均匀性，有助于确保作物的生长环境稳定可控，如水分保持和温度控制，从而影响作物的生长质量和产量。

由于自动断膜系统可以更精确地控制膜材的使用，减少了膜材料的浪费，不仅节约了材料成本，而且相比于现有设备环保。

适应性强且操作简便，考虑到不同条件下的作业需求，如不同的田间条件和膜材特性，使得农民即使在不具备高度技术技能的情况下也能轻松操作。

由于断膜的一致性，每次断膜都能保持相同的质量和精度，使得每一段膜材的使用都可以最大化，减少了因不规则或不整齐的切口而造成的时间浪费。

整齐且一致的断膜确保了膜材料的最优使用，不仅减少了材料浪费，也降低了整体的成本支出，同时整齐的断膜切口使得下一次覆膜作业更为方便，且接续的膜材可以轻松准确地对接到前一段膜材上。

由于断膜一致，农田整体的覆膜质量得到提升，有助于水分保持、温度控制和杂草控制等，最终有助于提高作物产量和质量。

根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1薄膜、2升降推杆、3机架、4控制器、5固定轨道、6滑块、7步进电机、8位置传感器、9切刀、10螺旋丝杠、11镇压辊、12封膜压盘、13弹簧、14螺杆机构、15夹具。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，下面描述本发明一些实施例的一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统。

本发明第一方面的实施例提出了一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统。在本发明的一些实施例中，如图1所示，自动断膜系统通过机架3装配在水田覆膜机后部的电动推杆的移动端上，以带动自动断膜系统整体纵向移动，该自动断膜系统包括：

机架3，能够纵向移动地安装在水田覆膜机上，机架3的上表面与电动推杆的移动端固定装配；水田覆膜机上的薄膜辊与机架3转动相连，且薄膜辊能够跟随机架3纵向移动；薄膜辊上收卷有薄膜1。

分段式压紧部，用于将薄膜辊展开的薄膜1压合在土壤上；分段式压紧部包括有多个段式结构，且每个段式结构分别与机架3活动相连，以对薄膜1施加不同的压力；通过每个独立的段式结构能够对稻田表面的土壤进行适应性施加压力，以使的薄膜1能够兼顾压合的牢固性和稻苗种植。

导出部，安装在机架3上；导出部设置在分段式压紧部和薄膜辊之间，以支撑或压制处于展开状态的薄膜1；导出部包括有一个能够往复移动的切刀9，切刀9用于切割处于展开状态的薄膜1；通过切刀9的移动并切割薄膜1能够在水田覆膜机到达覆膜的预设位置后进行自动切割。

本发明提供的一种适用于稻田种植中薄膜1覆盖的自动断膜系统，机架3是整个自动断膜系统的支撑结构，能够纵向移动地安装在水田覆膜机上，机架3的上表面与电动推杆的移动端固定装配，使得机架3可以随电动推杆的活动而纵向移动，以便进行总体的纵向移动；薄膜辊与机架3转动相连，且能够跟随机架3纵向移动。薄膜辊上收卷有覆盖于水田上的薄膜1，确保了薄膜1的顺畅供应和铺设，同时允许在覆膜机移动或方向改变时，薄膜辊能够同步移动；自动断膜系统通过进行断膜操作，代替了传统的人工手动切割方式，自动化的断膜机制提高了断膜的精确性和一致性，降低了物料的浪费；自动化的断膜过程大大减少了人力需求，提高了工作效率，尤其是在大面积的农田中，这种效率的提升尤为明显；由于减少了人工断膜操作，降低了工人的劳动强度，尤其是在大规模的农业生产中；自动断膜避免了使用刀具等尖锐工具，减少了操作过程中的安全风险；由于断膜的精确性和一致性，可以更有效地利用膜材料，减少浪费，节约成本；机架3和薄膜辊的设计允许系统适应不同的田间环境和作业条件，提高了覆膜机的适用性和灵活性。

分段式压紧部由多个独立的段式结构组成，每个段式结构能够分别活动并对薄膜1施加不同的压力，使得压紧部可以根据土壤的不同条件（如硬度、湿度等）灵活调整压力，确保薄膜1与土壤的良好接触和牢固固定；通过适应性施加压力，分段式压紧部能够在保证薄膜1牢固铺设的同时，避免对已种植的稻苗造成过大的压力或损伤，有助于保持稻田的生长环境和稻苗的健康成长；分段式结构确保薄膜1以不均匀的压力压合在土壤上；分段式压紧部提高了水稻田覆膜机的作业效率，使得薄膜1的铺设更加迅速和高效，特别是在大规模的农田作业中；由于其高度的自适应性，减少了人工调整的需求，从而减轻了操作者的工作负担；压紧使薄膜1更加稳固地附着在土壤上，减少了风吹等因素导致的薄膜1移位或损坏的可能性。

导出部包含一个可往复移动的切刀9，使得水稻田覆膜机能够在到达覆膜的预设位置后自动进行薄膜1切割，自动化提高了作业效率，同时减少了人工操作的需求；切刀9确保了薄膜1的切割精度和一致性。每次切割都能得到整齐的边缘，有助于薄膜1的后续使用和覆盖质量；自动切割功能使得覆膜机能够连续操作，无需停下来手动切割薄膜1，提升了整体作业速度和效率；由于薄膜1的切割过程完全自动化，减少了农民在炎热、潮湿和劳动强度高的田间条件下的工作量；自动化的切割过程减少了使用尖锐刀具的需求，从而降低了作业过程中的安全风险；由于切割的准确性，能够有效减少薄膜1材料的浪费，使得每一部分薄膜1都得到充分利用；切刀9能够根据不同长度的需求进行调整，使得覆膜机能够适应不同大小的田块和覆膜需求；由于其结构相对简单且易于访问，导出部的维护和潜在的修理工作变得更加容易。

上述任一实施例中，薄膜1沿水田覆膜机的行进方向展开，水田覆膜机为一种能够自行移动的农用车辆；交汇于行进方向，多个段式结构沿一个布设方向依次排列；以使段式结构能够共同沿着水田覆膜机的行进方向将薄膜1压合在土壤上。

切刀9沿布设方向往复移动，以将处于展开状态的薄膜1切割为悬挂在导出部的首端带以及贴合在土壤上的末端带；首端带在水田覆膜机下一次进行覆膜作业时能够在首端进行压合作业，末端带能够在当次水田覆膜机覆膜作业中进行末端的收尾。

在该实施例中，多个段式结构依次排列沿一个布设方向，确保了薄膜1在水稻田覆膜机行进过程中更加平整地压合在土壤上，有助于确保薄膜1覆盖的一致性；由于各个段式结构可以独立活动，能够更好地适应不同的地形和土壤条件，如土壤的不平整性或不同的湿度水平；水田覆膜机的自动移动和连续的膜材铺设过程大大提高了作业效率，减少了传统人工覆盖所需的时间和劳动力；均匀的压合减少了对土壤和稻苗可能造成的物理损伤，从而有利于作物的健康生长。

切刀9安装在导出部上，能够沿着水田覆膜机的布设方向进行往复移动，使得切刀9能够在正确的位置将膜料切断，形成首端带和末端带；当切刀9切断膜料时，产生的首端带是下一次覆膜作业的起始部分，而末端带则是当前覆膜作业的结束部分；首端带在水田覆膜机下一次覆膜作业时将被重新压合于土壤上，为下一段覆膜提供起始点；末端带在当前的覆膜作业中完成末端的收尾工作，确保膜料覆盖整个预定区域。

自动切刀9系统使得膜料的切断更为精准和高效，相比人工切割大幅提高了工作效率；通过准确切割形成的首端带和末端带，确保了连续覆膜作业的顺利进行，避免了因膜料处理不当而产生的间隙或重叠；自动断膜系统减少了人工参与的环节，简化了覆膜机的操作流程，降低了劳动强度；精确覆膜有助于更好地控制农田的微气候，如保水、保温，促进作物生长。

上述任一实施例中，导出部通过驱动部安装在机架3上；驱动部设置两个，每个驱动部包括升降推杆2和端板，升降推杆2顶部与机架3固定装配，端板安装在升降推杆2的移动端上，且每个端板用于连接导出部沿布设方向的端部。

在切刀9切割薄膜1之前，驱动部驱动导出部纵向向上移动，以在分段式压紧部和薄膜辊之间二次展开薄膜1，使得二次展开后的薄膜1具有足够的长度在不进行人为拉扯展开的状态下进行下一次的覆膜作业。

在切刀9切割薄膜1之后，驱动部驱动导出部纵向向下移动，以使首端带通过导出部贴合土壤，并通过分段式压紧部压合在土壤上，以使得薄膜1在下一次作业中能够更好的进行首部压合作业。

在该实施例中，设置两个驱动部，每个驱动部都有一个升降推杆2和一个端板，采用双驱动部的设置提供了均衡和可靠的动力传输；升降推杆2的顶部与机架3固定装配，而端板安装在升降推杆2的移动端，以允许端板沿着升降推杆2垂直移动；每个端板用于连接导出部沿布设方向的端部，从而实现导出部的垂直移动；驱动部控制导出部的升降运动，以适应不同的作业要求和条件。

通过升降推杆2的控制，可以调整导出部的高度，从而确保薄膜1在适当的位置进行切割；快速且精确的升降运动提高了断膜的效率，节省了作业时间，提高了整体作业的连续性；自动化的控制减少了操作者的物理劳动和劳动强度，特别是在大面积的水田作业中；可调节的升降推杆2允许系统根据不同的田间条件和膜材特性灵活调整，提高了系统的适应性和通用性；双驱动部的设计保证了导出部在升降过程中的稳定性和均匀性，减少了可能的机械故障和磨损；简化了操作流程，也方便了日常维护和故障排除，提高了设备的可靠性和维护效率。

驱动部通过控制升降推杆2，将导出部纵向向上移动。这一动作发生在切刀9进行切割前；当导出部上移时，薄膜辊上的薄膜1在分段式压紧部和薄膜辊之间被二次展开。这样，薄膜1在这两部分之间形成一个额外的展开；这个过程确保在切割后，薄膜1具有足够的长度用于下一次覆膜作业，而不需要人为拉扯或额外的操作。

自动化的二次展开过程减少了对人工操作的依赖，提高了作业的连续性和效率；由于无需手动拉扯薄膜1，操作者的劳动强度大幅减少，使得作业过程更加方便快捷；机械化的控制减少了因人为拉扯而可能造成的膜材损伤，保证了薄膜1的完整性和使用效果；通过确保薄膜1具有足够的长度，可以保证下一次覆膜时薄膜1的铺设更加平整和均匀，从而提升覆膜质量；减少了因人为操作不当造成的薄膜1浪费，节约了材料和成本，同时也节省了作业时间；自动调整薄膜1长度的能力使得该系统能够适应不同的田间条件和覆膜需求。

上述任一实施例中，导出部包括有固定轨道5和螺旋丝杠10，固定轨道5和螺旋丝杠10均采用打磨工艺光滑处理，以降低对薄膜1的伤害，以及螺旋丝杠10采用内凹螺纹，以降低对薄膜1的划损；螺旋丝杠10和固定轨道5之间形成有导向间隙，处于展开状态的薄膜1贯穿导向间隙。

固定轨道5和螺旋丝杠10均与驱动部转动相连，且固定轨道5位于螺旋丝杠10的上方；通过固定轨道5和螺旋丝杠10均与驱动部转动相连，能够降低对薄膜1的摩擦。

处于展开状态的薄膜1周向贴合螺旋丝杠10和固定轨道5的周向侧壁，薄膜1在薄膜辊的展开部位位于薄膜辊的底部；薄膜1通过固定轨道5顶部环绕贴合至固定轨道5底部，然后环绕贴合螺旋丝杠10底部并引出接触段式结构底部。

在该实施例中，切割完薄膜1后，驱动部通过升降推杆2和端板驱动导出部向下移动，下移动作用是为了将薄膜1的首端带贴合到土壤上；当导出部向下移动时，薄膜1的首端带被导出部推送到土壤表面；薄膜1的首端带在接触到土壤之后，由分段式压紧部压合，分段式设计允许压紧部根据土壤的不同特性进行适应性调整，确保薄膜1牢固地压合在土壤上。

确保薄膜1的首端带牢固地铺设在土壤上，为下一次作业提供了良好的起始点；自动化的贴合和压紧过程减少了手工调整和劳动强度，提高了整体的作业效率；通过分段式压紧部均匀地施加压力，薄膜1的首端更加稳定，减少了风吹或其他外力导致的膜材移位或损坏；分段式压紧部的适应性设计使得系统能够在不同硬度或湿度的土壤上有效工作，确保薄膜1的均匀铺设；通过精确控制薄膜1的切割和压合，减少了薄膜1材料的浪费，提高了材料的使用效率；准确和牢固的薄膜1覆盖有助于维护作物生长所需的温度和湿度条件，从而提高作物的生长质量和产量。

固定轨道5和螺旋丝杠10均与驱动部转动相连，可以根据需要一起或独立地旋转。其中，固定轨道5位于螺旋丝杠10的上方；螺旋丝杠10的旋转使得与其相连的切刀9沿着轨道移动，从而实现对薄膜1的精确切割；固定轨道5的主要功能是提供一个平滑的表面，以减少切刀9移动时对薄膜1的摩擦。

降低了薄膜1在切割过程中的摩擦，减少了薄膜1的磨损和撕裂，从而提高了薄膜1的使用效率和减少了材料浪费；螺旋丝杠10的旋转和固定轨道5的平滑表面共同工作，实现了对薄膜1的精确和顺畅切割，提高了断膜的精度和作业效率；由于减少了薄膜1的摩擦和磨损，相应地降低了设备的维护需求和成本；确保了每次切割的一致性，从而确保了作业质量和覆膜的均匀性；降低了切割过程中对薄膜1的摩擦和拉扯，减少了操作过程中的意外风险；由于薄膜1的均匀覆盖和减少了材料的浪费，可以更有效地为作物提供理想的生长环境，如稳定的水分和温度控制。

薄膜1从薄膜辊的展开部位开始，首先位于薄膜辊的底部，然后沿固定轨道5顶部环绕，接着到达固定轨道5底部，紧接着环绕贴合螺旋丝杠10底部，最后引出接触分段式压紧结构底部；薄膜1在其路径中周向贴合螺旋丝杠10和固定轨道5的周向侧壁，这种接触方式有助于稳定薄膜1并保持其在正确的路径中。

薄膜1通过固定轨道5和螺旋丝杠10的周向侧壁进行引导，确保薄膜1在移动过程中保持稳定和正确的路径；通过固定轨道5和螺旋丝杠10的设计，薄膜1被均匀地压紧在土壤上，提高了覆膜的均匀性和质量；薄膜1的平稳引导减少了在移动过程中的摩擦和拉扯，降低了薄膜1损坏的风险；由于薄膜1的稳定引导和均匀压紧，作业效率得到提高，减少了因不均匀覆盖或薄膜1损坏而造成的重复工作；自动化的薄膜1引导和切割减少了人工操作的需要，从而降低了劳动强度；均匀和高质量的覆膜有助于提升作物的生长条件，如水分保持和温度控制，从而优化整体的农田管理。

进一步地，端板上安装有步进电机7，步进电机7的输出端与螺旋丝杠10固定装配，以带动螺旋丝杠10转动。

上述可知，步进电机7安装在端板上，其输出端与螺旋丝杠10固定装配，步进电机7的作用是提供动力来带动螺旋丝杠10转动；当步进电机7被激活时，产生旋转动力传递到螺旋丝杠10，使螺旋丝杠10开始转动。步进电机7允许对螺旋丝杠10的转动进行精确控制。步进电机7可以准确控制转动的角度，从而允许精确地调整薄膜1的位置和切割；步进电机7提供平稳且连续的动力输出，保证螺旋丝杠10的转动平稳，从而确保薄膜1的平稳移动和准确切割；通过自动化控制薄膜1的移动和切割，步进电机7大大提高了覆膜作业的效率。

进一步地，当切刀切割完薄膜后，且升降推杆带动固定轨道和螺旋丝杠，以及从固定轨道和螺旋丝杠围成的导向间隙穿过的薄膜的首端带向下移动时，由于首端带已经完成与末端带的分割，在重力的作用下自然下垂，且侧壁与螺旋丝杠侧壁相贴合，在首端带穿过导向间隙向下移动接触土壤表面时，启动步进电机带动螺旋丝杠，依靠螺旋丝杠与薄膜之间的摩擦作用带动首端带向下移动，且首端带的底部与螺旋丝杠之间的距离逐渐增大，以便于段式结构接触首端带，并将其压合在土壤上，为下一次的压合做准备。

进一步地，在首端带的底部与螺旋丝杠之间的距离逐渐增大时，水田覆膜机可处于行进状态，以便于薄膜的首端带平整铺设在土壤上并与段式结构接触。

上述任一实施例中，切刀9通过滑块6滑动安装在螺旋丝杠10上，以及在驱动部与螺旋丝杠10的连接处上安装有位置传感器8，滑块6在螺旋丝杠10起到传动螺母的作用，以将螺旋丝杠10的转动转化为滑块6和切刀9的直线运动。

位置传感器8用于获取位于导向间隙中处于展开状态的薄膜1的位置数据；位置传感器8纵向对准处于展开状态的薄膜1表面，以在薄膜1被切刀9分割后产生位置数据变化，形成被切割完成的信号。

在该实施例中，切刀9通过滑块6滑动地安装在螺旋丝杠10上。滑块6在螺旋丝杠10上起到传动螺母的作用，当螺旋丝杠10转动时，滑块6和切刀9沿螺旋丝杠10进行直线运动；螺旋丝杠10的转动由步进电机7驱动，这种转动被转换为切刀9的直线运动，用于切割薄膜1；位置传感器8安装在驱动部与螺旋丝杠10的连接处，用于监测滑块6（和因此切刀9）的位置。当切刀9到达预设的切割位置时，传感器发出信号，控制系统据此停止切刀9的运动。螺旋丝杠10和滑块6的结合提供了精确的控制，确保切刀9沿预定路径准确移动，实现精确切割；自动化的切割过程提高了作业效率，减少了人工干预，使得覆膜作业更加快捷和流畅。

位置传感器8的主要功能是监测处于展开状态的薄膜1的位置。纵向对准薄膜1表面，以便在薄膜1被切刀9切割时检测到位置的变化；当切刀9沿螺旋丝杠10移动并切割薄膜1时，位置传感器8会感知薄膜1位置的变化。一旦薄膜1被切割，传感器检测到的位置数据会发生变化，从而产生一个信号，表示切割已经完成。

位置传感器8确保了对薄膜1切割过程的精确监控，有助于在正确的位置和时间进行切割；通过精确监控切割位置，减少了切割误差，从而减少了材料浪费，提高了材料使用效率；位置传感器8的使用确保了每次切割的连续性和一致性，为下一步的覆膜作业提供了便利。

进一步地，在机架3上安装有控制器4，控制器4分别连接位置传感器8、升降推杆2、步进电机7和电动推杆。

上述可知，控制器4安装在机架3上，并分别连接到位置传感器8、升降推杆2、步进电机7和电动推杆。控制器4作为中心处理单元，负责接收来自这些部件的信号并对它们进行控制；当位置传感器8检测到薄膜1位置变化（即切割完成）时，会向控制器4发送一个信号。控制器4接收到这个信号后，会根据预设的程序发出相应的控制命令；控制器4根据接收到的信号来控制步进电机7和升降推杆2的运动，从而实现对切刀9的精准定位和运动控制。同时，控制器4还管理电动推杆的运动，以确保薄膜1的正确展开和断膜；所有关键部件的集中控制实现了操作的自动化，减少了人工干预，提高了作业效率和一致性；控制器4能够精确地控制切刀9和薄膜1的运动，保证了切割的精度和薄膜1覆盖的质量。

上述任一实施例中，每个段式结构上分别设置至少一个弹性部；通过对弹性部的压缩，在段式结构压合薄膜1时形成纵向向下的弹力。

沿布设方向，排列在中部的至少一个段式结构的弹性部通过螺杆机构14与机架3相连，或段式结构通过弹性部与机架3相连。

其中，螺杆机构14用于调节段式结构和弹性部的纵向高度，以在机架3带动所有段式结构压合薄膜1时，使弹性部产生不同的弹力；弹性部具体为弹簧13。

在该实施例中，每个段式结构上设置的至少一个弹性部（如弹簧13）用于在压合薄膜1时产生纵向向下的弹力，弹性作用确保了压合力的均匀分布和适应性，特别是在不平坦的田间条件下；在某些段式结构上，弹性部通过螺杆机构14与机架3相连，允许调节弹性部的纵向高度，从而调整压合时产生的弹力大小，用于处理不同厚度或不同材质的薄膜1，以及适应不同的土壤条件。

在其他的段式结构上，弹性部直接与机架3相连。

通过弹性部产生的弹力确保了薄膜1被均匀压合在土壤上，提高了覆膜的质量和效果；螺杆机构14的调节功能使得系统能够适应不同厚度和材质的薄膜1，以及不同硬度的土壤，提高了机器的通用性和适应性；弹性部与机架3的直接连接减少了复杂的机械结构，使得维护和调整更为简便。

进一步地，每个段式结构均包括一个镇压辊11及穿过镇压辊11中部并与镇压辊11转动连接的支撑轴，支撑轴的端部与弹簧13固定连接。

上述可知，每个段式结构中的镇压辊11用于将薄膜1压合在土壤上。镇压辊11通过其自身的重量和设计来均匀地将薄膜1压实，确保薄膜1与土壤之间的良好接触；支撑轴穿过镇压辊11中部，并与镇压辊11转动连接，允许镇压辊11在覆盖薄膜1时自由转动，减少对薄膜1的拉扯或损伤；支撑轴的端部与弹簧13固定连接。弹簧13提供必要的弹性支持，使镇压辊11可以适应地面的不平整性，保证压合效果。

镇压辊11的使用确保了薄膜1被均匀地压实在土壤上，提高了覆膜的质量，有助于保水、保温和杂草控制；镇压辊11的自由转动减少了对薄膜1的拉扯和损伤，延长薄膜1的使用寿命，减少了材料浪费；弹簧13的弹性支持使得镇压辊11可以适应地面的不平整性，即使在凹凸不平的土壤上也能保证良好的压合效果。

进一步地，弹簧13远离支撑轴的一端通过夹具15与机架3固定装配，或弹簧13远离支撑轴的一端固定连接有螺杆机构14，螺杆机构14的螺杆与弹簧13转动相连，以带动弹簧13、支撑轴和镇压辊11纵向移动，螺杆机构14通过夹具15与机架3固定装配。

上述可知，弹簧13一端远离支撑轴，另一端通过夹具15与机架3固定连接或通过螺杆机构14与螺杆转动相连，允许弹簧13为镇压辊11提供纵向移动的弹性支持；螺杆机构14与弹簧13转动相连，能够带动弹簧13、支撑轴和镇压辊11纵向移动。螺杆机构14的转动可以调节弹簧13的张力，进而调整镇压辊11压合薄膜1的力度；螺杆机构14通过夹具15与机架3固定装配，确保了整个系统的稳定性和可靠性。

螺杆机构14的使用允许对镇压辊11的压合力度进行精准调节，根据土壤条件和膜材特性，提供最适合的压合力度；；由于可以调节弹簧13的张力，能够适应不同硬度和湿度的土壤条件，确保在各种环境下都能有效地进行覆膜作业；精确控制的压合力度有助于提高覆膜的质量，确保薄膜1与土壤之间的良好接触和牢固性；适当的压合力度避免了过度压实导致的薄膜1损伤，延长了薄膜1的使用寿命。

上述任一实施例中，薄膜1上划分有与土壤插设稻苗部位相对应的种植区；沿行进方向，通过弹性部与螺杆机构14相连的段式结构对应种植区；通过对种植区对应的薄膜1部位进行不同的弹力施加，具体相比为设置螺杆机构14的段式结构具有更小的弹力，可使得种植区的薄膜1不会过于紧密的压合土壤，以便于之后秧苗的移栽。

在该实施例中，膜上特定划分出与土壤中插设稻苗的部位相对应的种植区；沿行进方向，配备弹性部件和螺杆机构14相连的段式结构正好对应种植区；通过调节螺杆机构14，可对种植区对应的薄膜1部位施加不同强度的弹力，特别是设置螺杆机构14的段式结构，以确保种植区的薄膜1不会过度压实土壤；相比于其他区域，种植区的薄膜1被设置为具有更小的弹力，保证了土壤的适当松弛度，方便后续稻苗的移栽。

使得覆膜机可以灵活适应不同种植需求，特别是在需要特定植物种植区域的情况下；通过确保种植区的薄膜1不过度压实土壤，有助于维护适宜的土壤结构和透气性；由于种植区的薄膜1处理得当，便于稻苗的移栽和生根，提高了作物的种植效率和成功率；良好的土壤条件有利于稻苗的生长，从而可能提高最终的作物产量。

具体地，螺杆机构14包括螺杆和固定螺母，螺杆顶部转动连接弹簧13，螺杆与固定螺母相螺接；固定螺母外壁与夹具15固定连接。

上述任一实施例中，沿布设方向，排列在端部的段式结构上转动安装有压边部；压边部纵向对应种植区周围的薄膜1；压边部具体为封膜压盘12，封膜压盘12通过摇臂与排列在端部的段式结构转动连接，封膜压盘12能够将薄膜1压入土壤中，以便形成薄膜1的边部密封。

在该实施例中，沿布设方向，在段式结构的端部转动安装有封膜压盘12；封膜压盘12纵向对准种植区周围的薄膜1，确保精确覆盖种植区的边缘；封膜压盘12通过与摇臂连接的机制，能够将薄膜1压入土壤中；通过封膜压盘12的动作，薄膜1的边部被有效地压入土壤，形成密封，防止水分蒸发和杂草生长。

封膜压盘12的使用确保了薄膜1与土壤之间的紧密接触，有效地阻止水分流失和杂草侵入；自动压边功能显著提高了覆膜作业的效率，减少了人工调整和干预的需要；良好的薄膜1密封有助于维持农田内的适宜微环境，促进作物生长。

上述任一实施例中，薄膜辊的底部、段式结构的底部和压边部的底部沿纵向逐次降低，以使得薄膜1的边部、薄膜1除种植区以外的部位和薄膜1除种植区收到的压力逐渐增大，在保证种植区的秧苗种植的情况下，提高对薄膜1压合在土壤上的力度。

固定轨道5的顶部高于薄膜辊的底部，以使处于展开状态的薄膜1呈倒V字形，通过将处于展开状态的薄膜1呈倒V字形，以便于薄膜1的导向输送，并且在未压合之前远离下方的土壤。

在该实施例中，薄膜辊的底部在整个装置中处于相对较高的位置；段式结构的底部和压边部的底部沿纵向逐次降低，形成一个逐渐下降的阶梯状布局；通过这种布局，薄膜1的边部、除种植区以外的部位和薄膜1在种植区外的部分受到的压力逐渐增大；确保了种植区的秧苗种植不会因覆膜机的压力而受到损害；在不影响种植区的同时，提高了薄膜1在土壤上的压合力度，确保了薄膜1的稳固和持久。

这种阶梯式的压力分布设计确保了薄膜1覆盖的均匀性，从而保证了整个田地的一致处理；确保种植区内的秧苗不会受到过大的压力，从而保护植物的健康生长；通过在非种植区域施加较大压力，确保薄膜1紧密贴合土壤，增加其稳定性和有效性。

固定轨道5位于薄膜辊底部的上方，当薄膜1从薄膜辊展开时，它通过固定轨道5的顶部被引导，形成倒V字形状；倒V字形的薄膜1布局有助于薄膜1的顺畅导向和输送，保持薄膜1的张力和稳定性；在薄膜1被压合到土壤之前，其呈倒V字形状态保持薄膜1远离下方的土壤，避免提前接触或污染。

倒V字形的布局有助于精确控制薄膜1的位置和铺设，提高覆膜作业的精度和质量；倒V字形的结构减少了薄膜1与土壤的直接接触，降低了薄膜1在铺设过程中被石头或其他尖锐物体划伤的风险；倒V字形的布局使得后续的薄膜1压合和封边处理更加方便，确保薄膜1的均匀覆盖。

上述任一实施例中，沿行进方向，切刀9置于固定轨道5和段式结构之间。

在该实施例中，在沿行进方向时，切刀9位于固定轨道5和段式结构之间；切刀9的定位允许它在薄膜1经过固定轨道5后、压入土壤的薄膜1之间进行切割；切刀9通过螺旋丝杠10的带动进行往复直线运动，对处于展开状态的薄膜1进行断膜操作。

切刀9的位置使得薄膜1可以在最合适的位置被切断，确保了断膜的精度和一致性；位于固定轨道5和段式结构之间的切刀9优化了断膜过程，提高了覆膜机的工作效率；由于切割位置的精确性，覆膜的整体质量得到提升，有助于更好地控制农田的微环境。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种适用于稻田种植中薄膜覆盖的自动断膜系统，其特征在于，包括：

机架，能够纵向移动地安装在水田覆膜机上；所述水田覆膜机上的薄膜辊与所述机架转动相连，且所述薄膜辊能够跟随所述机架纵向移动；

分段式压紧部，用于将所述薄膜辊展开的薄膜压合在土壤上；所述分段式压紧部包括有多个段式结构，且每个所述段式结构分别与所述机架活动相连，以对所述薄膜施加不同的压力；

导出部，通过驱动部安装在所述机架上；所述导出部设置在所述分段式压紧部和所述薄膜辊之间，所述导出部包括有固定轨道、螺旋丝杠和一个能够往复移动的切刀；所述螺旋丝杠和所述固定轨道之间形成有导向间隙，处于展开状态的所述薄膜贯穿所述导向间隙，所述固定轨道和所述螺旋丝杠均与所述驱动部转动相连，且所述固定轨道位于所述螺旋丝杠的上方，处于展开状态的所述薄膜周向贴合所述螺旋丝杠和所述固定轨道的周向侧壁，所述薄膜在所述薄膜辊的展开部位位于所述薄膜辊的底部，在所述驱动部的外侧设置有用于驱动所述螺旋丝杠转动的步进电机；

所述切刀置于所述固定轨道和所述段式结构之间，用于将处于展开状态的所述薄膜切割为悬挂在所述导出部的首端带以及贴合在土壤上的末端带；

作业时，在所述切刀切割所述薄膜之前，所述驱动部驱动所述导出部纵向向上移动，以在所述分段式压紧部和所述薄膜辊之间进一步从所述薄膜辊拉出所述薄膜；在所述切刀切割所述薄膜之后，所述驱动部驱动所述导出部纵向向下移动，从而使从导向间隙穿过的薄膜的首端带向下移动，首端带在重力的作用下自然下垂且其侧壁与螺旋丝杠侧壁相贴合，启动步进电机带动螺旋丝杠转动，依靠螺旋丝杠与薄膜之间的摩擦作用带动首端带向下移动，使得首端带的底部与螺旋丝杠之间的距离逐渐增大，以便于段式结构接触首端带，并将其压合在土壤上。

2.根据权利要求1所述的自动断膜系统，其特征在于，所述薄膜沿所述水田覆膜机的行进方向展开；交汇于所述行进方向，多个所述段式结构沿一个布设方向依次排列；所述切刀沿所述布设方向往复移动。

3.根据权利要求1所述的自动断膜系统，其特征在于，所述切刀通过滑块滑动安装在所述螺旋丝杠上，以及在所述驱动部与所述螺旋丝杠的连接处上安装有位置传感器，所述位置传感器用于获取位于所述导向间隙中处于展开状态的所述薄膜的位置数据；在机架上安装有控制器，控制器分别连接位置传感器、驱动部的升降推杆、步进电机。

4.根据权利要求1所述的自动断膜系统，其特征在于，每个所述段式结构上分别设置至少一个弹性部；以及沿段式结构的布设方向，排列在中部的至少一个所述段式结构通过弹性部与所述机架相连。

5.根据权利要求1所述的自动断膜系统，其特征在于，每个所述段式结构上分别设置至少一个弹性部；以及沿段式结构的布设方向，排列在中部的至少一个所述段式结构的弹性部通过螺杆机构与所述机架相连；其中，所述螺杆机构用于调节所述段式结构和所述弹性部的纵向高度，以在所述机架带动所有所述段式结构压合所述薄膜时，使所述弹性部产生不同的弹力。

6.根据权利要求5所述的自动断膜系统，其特征在于，所述薄膜上划分有与所述土壤插设稻苗部位相对应的种植区，通过弹性部与所述螺杆机构相连的所述段式结构对应所述种植区。

7.根据权利要求6所述的自动断膜系统，其特征在于，沿段式结构的布设方向，排列在端部的所述段式结构上转动安装有压边部，所述压边部纵向对应所述种植区周围的所述薄膜。

8.根据权利要求7所述的自动断膜系统，其特征在于，所述薄膜辊的底部、所述段式结构的底部和所述压边部的底部沿纵向逐次降低，所述固定轨道的顶部高于所述薄膜辊的底部，以使处于展开状态的所述薄膜呈倒V字形。