CN118451804B - 一种黄花刺茄拔除用除根装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除草装置领域，具体涉及一种黄花刺茄拔除用除根装置。其主要包括支架、抓取组件和去除组件，去除组件包括内同步环和外同步环，内同步环和外同步环上均沿其圆周方向均布有若干去除杆，去除杆包括主杆体、转板和第一驱动组件，转板有多个，多个转板沿轴向和周向错位排布在主杆体的侧壁，转板能够绕垂直于主杆体的轴线转动，进而具有第一状态和第二状态，转板处于第一状态时收纳至主杆体侧壁，转板处于第二状态时其两端伸出主杆体的侧壁，第一驱动组件配置成能够驱动转板转动。本发明通过抓取组件和去除组件配合，以承托拔除的方式实现对粗壮黄花刺茄根系的高效去除，去除阻力小，根系去除完整度高，有效减小黄花刺茄的再生概率。

Description

一种黄花刺茄拔除用除根装置

技术领域

本发明涉及除草装置领域，具体涉及一种黄花刺茄拔除用除根装置。

背景技术

黄花刺茄是茄科，茄属一年生草本植物，直根系，主根发达，侧根较少，多须根，黄花刺茄原产于北美洲，是一种危害严重的有毒植物；黄花刺茄适应性强，耐瘠薄、干旱，常生长于荒地、草原、河滩和过度放牧的牧场，也能侵入农田、果园中，竞争能力强，可严重抑制其他植物生长，常形成大面积单一群落，破坏当地生物多样性；类似黄花刺茄等有毒且会抑制其他植物生长的植株，一经发现均需要对其进行彻底拔除。现有技术中对于发现的已经基本长成的黄花刺茄大都使用人工或辅助基本除草工具（例如铁锹等）对其进行拔除，但是由于黄花刺茄的植株特征和生长特性，对于长势高大的植株或者生长在恶劣环境的植株，人工拔除的方式较为费力，且不易对黄花刺茄进行除根。授权公告号为CN 214708540 U的中国专利文献公开了一种风景园林用杂草拔除装置，该装置通过夹持块对需要拔除的杂草进行挤压夹持，在配合铲头对杂草根部进行挖局切断，实现对杂草的去除；上述方案虽然在一定程度上缓解了人工除草的压力，但是，使用铲头对杂草根部进行挖掘切断仍然无法对黄花刺茄的根系进行有效的去除，根系去除完整度低，并且在一些环境恶劣地区，铲头入土困难，其拔除难度仍然很大。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

根据现有技术的不足之处，本发明提出了一种黄花刺茄拔除用除根装置，以解决现有的拔除装置除根困难，根系去除完整度低的问题。

本发明的一种黄花刺茄拔除用除根装置采用如下技术方案：包括：

支架；

抓取组件，其设置于支架的中心，抓取组件能够上下移动，抓取组件配置成能够对植物根部的主茎进行抓取；

去除组件，去除组件能够上下滑动的设置于支架且位于抓取组件的外围，去除组件包括内同步环和外同步环，内同步环和外同步环与支架同轴，内同步环位于外同步环的内侧，内同步环和外同步环上均沿其圆周方向均布有若干向下延伸的去除杆，去除杆包括主杆体、转板和第一驱动组件，主杆体呈圆柱形且下端设置有尖端，转板有多个，多个转板沿轴向和周向错位排布在主杆体的侧壁，转板能够绕垂直于主杆体的轴线转动，进而具有第一状态和第二状态，转板处于第一状态时收纳至主杆体侧壁，转板处于第二状态时其两端伸出主杆体的侧壁，且在去除组件插入土壤时，转板处于第一状态，在去除组件向外拔出时处于第二状态，第一驱动组件配置成能够驱动转板转动；

下压机构，配置成带动去除组件上下移动；

伸缩机构，配置成带动抓取组件上下移动。

可选地，第一驱动组件包括驱动杆，主杆体内部中空，驱动杆同轴且能够转动地设置于主杆体内部，驱动杆上沿其轴向间隔设置有若干第一锥齿轮，每个转板的转轴上固定设置有第二锥齿轮，同一圆周上的转板上的第二锥齿轮与相应第一锥齿轮啮合，主杆体内设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴与驱动杆连接。

可选地，下压机构包括第一动力伸缩杆和压环，压环设置于内同步环和外同步环之间，压环能够与内同步环和外同步环同步上下移动，第一动力伸缩杆设置于支架且输出端朝下，第一动力伸缩杆的输出端与压环连接。

可选地，内同步环和外同步环能够相对压环转动，内同步环和外同步环之间设置有第二驱动组件，第二驱动组件配置成使内同步环和外同步环同步反向转动。

可选地，第二驱动组件包括外齿环、内齿环、驱动齿轮和第二驱动电机，外齿环设置于外同步环，内齿环设置于内同步环，第二驱动电机设置于压环，驱动齿轮与第二驱动电机的输出端连接，驱动齿轮夹设在外齿环和内齿环之间且与外齿环和内齿环均啮合。

可选地，支架包括顶板、支腿和安装环，支腿设置于顶板，支腿有多个且沿顶板的周向均布，安装环间隔设置于顶板下方且与支腿固接；安装环上对应去除杆的位置设置有腰孔，腰孔呈弧形且与安装环同心，去除杆能够沿腰孔上下移动且能够沿腰孔的延伸方向滑动。

可选地，安装环的上下两端均设置有两个呈环形的限位封板，限位封板封堵相应腰孔的上下两端，限位封板能够相对于安装环转动；位于同一圆周上的腰孔对应的上下两个限位封板之间连接有限位筒，限位筒插装于腰孔且沿腰孔的延伸方向滑动，去除杆上下滑动插装于限位筒。

可选地，伸缩机构包括第二动力伸缩杆和连接件，第二动力伸缩杆设置于支架顶部且输出端朝上，连接件上端连接第二动力伸缩杆的输出端、下端连接抓取组件。

可选地，抓取组件包括抓取架、若干夹指和若干驱动臂；抓取架与第二动力伸缩杆连接，若干驱动臂设置于抓取架且沿抓取架的周向均布，若干驱动臂能够上下滑动；夹指与驱动臂一一对应，夹指的上端外侧通过连杆铰接于抓取架底部、夹指的上端内侧通过连杆铰接于驱动臂底部；所有驱动臂的顶部共同连接有同步板，抓取架内设置第三动力伸缩缸，第三动力伸缩缸的输出端朝下且连接同步板。

可选地，支腿的底部设置有万向轮。

本发明的有益效果是：本发明的一种黄花刺茄拔除用除根装置设置了去除组件和抓取组件，同时将去除组件的去除杆设置为包括主杆体和转动设置于主杆体的转板，在将装置插入土壤内部时转板收纳至主杆体侧壁，抓取组件抓取黄花刺茄根系上部的主茎，向上拔除时，转板转动至向两侧伸出主杆体的侧壁，抓取组件和去除组件配合，以承托拔除的方式实现对粗壮黄花刺茄根系的高效去除，去除阻力小，根系去除完整度高，有效减小黄花刺茄的再生概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种黄花刺茄拔除用除根装置的整体结构示意图；

图2为本发明的分解图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本发明中支架的机构示意图；

图6为图5中B处放大图；

图7为本发明中封堵件的结构示意图；

图8为本发明中抓取组件和伸缩机构的机构示意图；

图9为本发明中去除杆的结构示意图；

图10为本发明中去除杆的分解图；

图11为本发明中去除杆的剖视图；

图12为图11中C处放大图。

图中：

100、支架；110、顶板；120、安装环；121、腰孔；122、环槽；130、支腿；131、万向轮；

200、封堵件；210、限位封板；220、限位筒；

300、去除组件；310、外同步环；311、外齿环；320、去除杆；321、主杆体；322、驱动杆；3221、第一锥齿轮；3222、第一驱动电机；323、转板；3231、第二锥齿轮；330、内同步环；331、内齿环；

500、下压机构；510、压环；520、第一动力伸缩杆；530、第二驱动电机；531、驱动齿轮；

600、抓取组件；610、夹指；620、驱动臂；630、第三动力伸缩缸；

700、伸缩机构；710、第二动力伸缩杆；720、连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图12所示，本发明实施例提供的一种黄花刺茄拔除用除根装置包括支架100、抓取组件600、去除组件300、下压机构500和伸缩机构700，抓取组件600设置于支架100的中心，抓取组件600能够上下（靠近土壤为下，远离土壤为上）移动，抓取组件600配置成能够对植物根部的主茎进行抓取；去除组件300能够上下滑动的设置于支架100且位于抓取组件600的外围，下压机构500配置成带动去除组件300上下移动；伸缩机构700配置成带动抓取组件600上下移动。

其中，去除组件300包括内同步环330和外同步环310，内同步环330和外同步环310与支架100同轴，内同步环330位于外同步环310的内侧，内同步环330和外同步环310上均沿其圆周方向均布有若干向下延伸的去除杆320，去除杆320的轴线与内同步环330和外同步环310的轴线平行，去除杆320包括主杆体321、转板323和第一驱动组件，主杆体321呈圆柱形且下端设置有尖端，转板323有多个，多个转板323沿轴向和周向错位排布在主杆体321的侧壁，具体的说，本发明给出的优选实施例，处于主杆体321同一圆周的转板323设置有两个且相互对称，轴向相邻圆周的转板323相位相错90度；转板323能够绕垂直于主杆体321的轴线转动，进而具有第一状态和第二状态，转板323处于第一状态时收纳至主杆体321侧壁，转板323处于第二状态时其两端伸出主杆体321的侧壁，且在去除组件300插入土壤时，转板323处于第一状态，以减小插入阻力，在去除组件300向外拔出时处于第二状态，便于承托根系和土壤，第一驱动组件配置成能够驱动转板323转动。

初始状态，转板323收纳至主杆体321内壁，去除组件300和抓取组件600处于上端极限位置，使用时，首先将黄花刺茄的茎叶割除，然后将本装置布置到较为粗壮的黄花刺茄位置上，支架100底部抵住土壤，伸缩机构700驱动抓取组件600下移夹取黄花刺茄根部的主茎，下压机构500驱动去除组件300下移，使去除杆320插入黄花刺茄根部的土壤里，之后通过第一驱动组件控制去除杆320上的转板323转动伸出，所有转板323呈网状分布到土壤内部，承托黄花刺茄主根外围的根系和土壤；然后控制去除组件300和抓取组件600上移，将黄花刺茄的根部主茎和根系向上拔出，在拔出过程中，可以控制去除组件300和抓取组件600交替上拔，使主根和外围根系交替拔出，降低土壤的固结度，更利于根系的完整拔除，当根系和根部主茎基本拔离土壤后，控制转板323往复转动，将土壤与根系分离，然后将拔除的根系和割除的茎叶集中收集处理。本发明通过抓取组件600和去除组件300的配合，以承托拔除的方式实现对粗壮黄花刺茄根系的高效去除，去除阻力小，根系去除完整度高，有效减小黄花刺茄的再生概率。

在进一步的实施例中，参照图10、图11和图12，主杆体321内部中空，第一驱动组件包括驱动杆322，驱动杆322同轴且能够转动地设置于主杆体321内部，驱动杆322上沿其轴向间隔设置有若干第一锥齿轮3221，第一锥齿轮3221与同一圆周上的转板323对应，每个转板323的转轴上固定设置有第二锥齿轮3231，同一圆周上的转板323上的第二锥齿轮3231与相应第一锥齿轮3221啮合，主杆体321内设置有第一驱动电机3222，第一驱动电机3222的输出轴与驱动杆322连接。工作时，第一驱动电机3222带动驱动杆322转动，驱动杆322通过第一锥齿轮3221和第二锥齿轮3231的传动带动转板323转动，使得转板323切换状态。

在进一步的实施例中，下压机构500包括第一动力伸缩杆520和压环510，压环510设置于内同步环330和外同步环310之间，压环510能够与内同步环330和外同步环310同步上下移动，第一动力伸缩杆520设置于支架100且输出端朝下，第一动力伸缩杆520的输出端与压环510连接，以带动压环510上下移动，进而带动内同步环330和外同步环310上下移动，实现去除组件300上下移动。具体的说，为便于结构设置，支架100包括顶板110、支腿130和安装环120，支腿130设置于顶板110，支腿130有多个且沿顶板110的周向均布，安装环120间隔设置于顶板110下方且与支腿130固接，去除杆320插装于安装环120且能够上下滑动，内同步环330和外同步环310位于安装环120上方，第一动力伸缩杆520的固定端设置于顶板110。进一步的，支腿130的底部设置有万向轮131，便于装置的移动。

在进一步的实施例中，内同步环330和外同步环310能够相对转动，内同步环330和外同步环310之间设置有第二驱动组件，第二驱动组件配置成使内同步环330和外同步环310同步反向转动。通过设置内同步环330和外同步环310能够相对转动，当根系和根部主茎基本拔离土壤后，使内同步环330和外同步环310同步反向转动，内同步环330和外同步环310上对应的去除杆320靠近或远离，装置在圆周方向产生一定运动，在圆周方向上将根系之间的土壤与根系分离，更利于根系去土拔出。

进一步的，第二驱动组件包括外齿环311、内齿环331、驱动齿轮531和第二驱动电机530，外齿环311设置于外同步环310，内齿环331设置于内同步环330，第二驱动电机530设置于压环510，驱动齿轮531与第二驱动电机530的输出端连接，驱动齿轮531夹设在外齿环311和内齿环331之间且与外齿环311和内齿环331均啮合。

为便于结构设计，进一步的，安装环120上对应去除杆320的位置设置有腰孔121，腰孔121呈弧形且与安装环120同心，去除杆320能够沿腰孔121上下移动且能够沿腰孔121的延伸方向滑动。

在进一步的实施例中，安装环120上设置有封堵件200，封堵件200用于对腰孔121进行封堵，封堵件200包括呈环形的限位封板210，安装环120的上下两端均设置有两个限位封板210，限位封板210封堵相应腰孔121的上下两端，限位封板210能够相对于安装环120转动；位于同一圆周上的腰孔121对应的上下两个限位封板210之间连接有限位筒220，限位筒220插装于腰孔121且沿腰孔121的延伸方向滑动，去除杆320上下滑动插装于限位筒220。通过限位封板210能够将腰孔121封堵，避免腰孔121内部填充土壤影响去除杆320动作，进而影响内同步环330和外同步环310的转动。具体的说，安装环120的上表面和下表面均设置有环槽122，环槽122沿上下方向为两级，腰孔121上下贯穿环槽122，环槽122靠近腰孔121的一级的直径小于另一级的直径，限位筒220的上下两端设置有突出的限位环，限位环位于环槽122靠近腰孔121的一级，限位封板210位于环槽122的另一级，以此限制限位封板210的上下位置。

在进一步的实施例中，参照图3和图8，伸缩机构700包括第二动力伸缩杆710和连接件720，第二动力伸缩杆710设置于支架100的顶板110的顶部且输出端朝上，连接件720上端连接第二动力伸缩杆710的输出端、下端连接抓取组件600，进而控制抓取组件600的上下移动，顶板110的中心设置有通孔，便于连接件720上下移动。

在进一步的实施例中，参照图8，抓取组件600包括抓取架、若干夹指610和若干驱动臂620；抓取架与第二动力伸缩杆710连接，若干驱动臂620设置于抓取架且沿抓取架的周向均布，若干驱动臂620能够上下滑动；夹指610与驱动臂620一一对应，夹指610的上端外侧通过连杆铰接于抓取架底部、夹指610的上端内侧通过连杆铰接于驱动臂620底部；所有驱动臂620的顶部共同连接有同步板，抓取架内设置第三动力伸缩缸630，第三动力伸缩缸630的输出端朝下且连接同步板。通过第三动力伸缩缸630控制控制驱动臂620山下移动，进而控制所有夹指610向中心聚拢或向外侧打开，进而抓取黄花刺茄根部的主茎。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程为：

工作时，先将黄花刺茄的茎叶割除，然后将本装置布置到较为粗壮的黄花刺茄位置上，驱动抓取组件600下移夹取黄花刺茄根部的主茎，然后驱动去除组件300下移，去除杆320插入黄花刺茄根部的土壤里，之后控制所有的去除杆320上的驱动杆322转动90°，使得转板323伸出，所有转板323呈网状分布到土壤内，然后控制去除组件300和抓取组件600上移，将黄花刺茄的根部主茎和根系同步拔出，拔出时控制去除组件300和抓取组件600交替拔出，可以降低土壤的固结度。

当根部主茎和根系基本拔离土壤后，控制转板323往复转动，并且控制内同步环330和外同步环310相对转动，将土壤与根系分离，然后将拔除的根系连同割除的茎叶移动到别处集中收集处理。

能够理解的是，本发明能够适用于粗壮黄花刺茄的拔除，同样适用于其他粗壮、难以拔除的植株的拔除，其使用不受植株种类的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，包括：

支架；

抓取组件，其设置于支架的中心，抓取组件能够上下移动，抓取组件配置成能够对植物根部的主茎进行抓取；

去除组件，去除组件能够上下滑动的设置于支架且位于抓取组件的外围，去除组件包括内同步环和外同步环，内同步环和外同步环与支架同轴，内同步环位于外同步环的内侧，内同步环和外同步环上均沿其圆周方向均布有若干向下延伸的去除杆，去除杆包括主杆体、转板和第一驱动组件，主杆体呈圆柱形且下端设置有尖端，转板有多个，多个转板沿轴向和周向错位排布在主杆体的侧壁，转板能够绕垂直于主杆体的轴线转动，进而具有第一状态和第二状态，转板处于第一状态时收纳至主杆体侧壁，转板处于第二状态时其两端伸出主杆体的侧壁，且在去除组件插入土壤时，转板处于第一状态，在去除组件向外拔出时处于第二状态，第一驱动组件配置成能够驱动转板转动；

下压机构，配置成带动去除组件上下移动；

伸缩机构，配置成带动抓取组件上下移动；

下压机构包括第一动力伸缩杆和压环，压环设置于内同步环和外同步环之间，压环能够与内同步环和外同步环同步上下移动，第一动力伸缩杆设置于支架且输出端朝下，第一动力伸缩杆的输出端与压环连接；

伸缩机构包括第二动力伸缩杆和连接件，第二动力伸缩杆设置于支架顶部且输出端朝上，连接件上端连接第二动力伸缩杆的输出端、下端连接抓取组件；

抓取组件包括抓取架、若干夹指和若干驱动臂；抓取架与第二动力伸缩杆连接，若干驱动臂设置于抓取架且沿抓取架的周向均布，若干驱动臂能够上下滑动；夹指与驱动臂一一对应，夹指的上端外侧通过连杆铰接于抓取架底部、夹指的上端内侧通过连杆铰接于驱动臂底部；所有驱动臂的顶部共同连接有同步板，抓取架内设置第三动力伸缩缸，第三动力伸缩缸的输出端朝下且连接同步板。

2.根据权利要求1所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，第一驱动组件包括驱动杆，主杆体内部中空，驱动杆同轴且能够转动地设置于主杆体内部，驱动杆上沿其轴向间隔设置有若干第一锥齿轮，每个转板的转轴上固定设置有第二锥齿轮，同一圆周上的转板上的第二锥齿轮与相应第一锥齿轮啮合，主杆体内设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴与驱动杆连接。

3.根据权利要求2所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，内同步环和外同步环能够相对压环转动，内同步环和外同步环之间设置有第二驱动组件，第二驱动组件配置成使内同步环和外同步环同步反向转动。

4.根据权利要求3所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，第二驱动组件包括外齿环、内齿环、驱动齿轮和第二驱动电机，外齿环设置于外同步环，内齿环设置于内同步环，第二驱动电机设置于压环，驱动齿轮与第二驱动电机的输出端连接，驱动齿轮夹设在外齿环和内齿环之间且与外齿环和内齿环均啮合。

5.根据权利要求3所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，支架包括顶板、支腿和安装环，支腿设置于顶板，支腿有多个且沿顶板的周向均布，安装环间隔设置于顶板下方且与支腿固接；安装环上对应去除杆的位置设置有腰孔，腰孔呈弧形且与安装环同心，去除杆能够沿腰孔上下移动且能够沿腰孔的延伸方向滑动。

6.根据权利要求5所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，安装环的上下两端均设置有两个呈环形的限位封板，限位封板封堵相应腰孔的上下两端，限位封板能够相对于安装环转动；位于同一圆周上的腰孔对应的上下两个限位封板之间连接有限位筒，限位筒插装于腰孔且沿腰孔的延伸方向滑动，去除杆上下滑动插装于限位筒。

7.根据权利要求5所述的一种黄花刺茄拔除用除根装置，其特征在于，支腿的底部设置有万向轮。