CN204443286U - 智能精准棉花打顶装置及构成的多行棉花打顶机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能精准棉花打顶装置及构成的多行棉花打顶机，一次性完成棉株高度仿形、精准打顶作业，提高作业效率及作业质量。一种智能精准棉花打顶装置,包括：机架；仿形机构；打顶机构，包括滑座、动力机构、刀轴、刀盘和位移传感器；高度调节机构，以带动滑座相对机架上下移动；和控制机构，连接角度传感器、位移传感器及速度传感器，其中角度传感器采集棉花高度起伏变化，控制机构使滑座移动；速度传感器采集作业机移动速度，控制机构控制滑座移动时间；位移传感器采集滑座升降位移，控制滑座移动距离。

Description

智能精准棉花打顶装置及构成的多行棉花打顶机

技术领域

本实用新型涉及一种农业机械装置，尤其涉及一种智能精准棉花打顶装置及构成的多行棉花打顶机。

背景技术

棉花是劳动密集型栽培作物，种植管理复杂，在整个生产过程中，除打顶、采收环节外，已基本实现全程机械化。棉花打顶具有时间紧、任务重、劳动强度大等问题，现有棉花机械化打顶无法满足普通棉花种植用户的要求，影响机械化打顶技术的推广普及。

近年来，国外主要通过化控技术控制棉花的生长趋势，目前在国内棉花打顶的试验研究主要集中在化控和打顶两个领域。化控技术容易导致棉花蕾铃大量脱落出现植株顶端空枝等许多问题并没有得到大面积推广。棉花机械打顶技术近来备受关注，许多省份的科研院所及大型企业纷纷研制经济适用的棉花打顶机械，并取得了一定的效果。例如，石河子大学机电学院研究设计的后悬挂式3MD-12型棉花打顶机、垂直升降式单体仿形棉花打顶机，在此基础上，对棉花打顶机作了进一步的改造及田间试验；新疆大学、中国农业机械科学研究院等也研究设计了相关棉花打顶机械。由于田间作业环境复杂多变、仿形精度、响应时间、智能化水平等因素的影响，并未得以推广。

实用新型内容

针对现有棉花打顶机械仿形效果差、打顶精度低的问题，本实用新型提供一种智能精准棉花打顶装置及构成的多行棉花打顶机，一次性完成棉株高度仿形、精准打顶作业，能够有效消除棉株顶端优势，达到精确打顶的目的，同时减轻了人们的劳动强度，提高作业效率及作业质量，尤为重要的是提高亩产量。

本实用新型采用技术方案如下：

一种智能精准棉花打顶装置,包括：机架，挂接在能够提供液压及电源并能够行走的作业机上；仿形机构，包括仿形接触板和角度传感器，其中角度传感器安装在机架底部前端，仿形接触板一端铰接在角度传感器上，另一端呈自重垂落与棉花顶部接触；打顶机构，包括滑座、安装在滑座上的动力机构、与动力机构连接的刀轴、固定刀轴上的刀盘和安装在滑座上的位移传感器；高度调节机构，固定在机架上，并与滑座连接，以带动滑座相对机架上下移动；和

控制机构，设置在机架上，连接角度传感器、位移传感器及速度传感器，其中角度传感器采集棉花高度起伏变化信号，控制机构根据接收的角度信号控制高度调节机构动作以使滑座移动；速度传感器设置在作业机上，采集作业机移动速度，控制机构根据接收的速度信号控制滑座移动时间；位移传感器采集滑座升降位移信号，控制滑座移动距离。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,高度调节机构包括液压油缸，液压油缸一端与机架固定连接，另一端与滑座连接，液压油缸通过油管连接电磁换向阀出口，电磁换向阀进口与作业机的液压系统相连，电磁换向阀还与控制机构连接。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,控制机构为微处理器，微处理器与作业机的电源连接，角度传感器及位移传感器通过A/D转换器连接微处理器输入端，电微处理器输出端经继电器连接电磁换向阀。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,微处理器为DSP芯片。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,动力机构为液压马达，液压马达与作业机的液压系统相连。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,机架包括底框、上纵梁、下纵梁、左右两根竖梁、横梁和竖向导轨；底框为两根横向梁及位于横向梁两端的端梁构成的矩形结构；左右两根竖梁与横向梁垂直设置，且两根竖梁相对的面上设有滑槽，竖梁一端固定在横向梁侧面上，另一端连接上纵梁，上纵梁及下纵梁与端梁三者相互平行，下纵梁固定在横向梁上表面；竖向导轨一端固定在端梁上，另一端连接横梁一端，横梁另一端连接上纵梁。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,滑座呈T形结构，包括纵向轴、连接架和横轴，纵向轴两端通过第一轴承与竖梁滑槽相接触；横轴与纵向轴轴线方向相互垂直，连接架一端连接纵向轴，另一端连接横轴一端，横轴另一端通过第二轴承与竖向导轨相连。

上述智能精准棉花打顶装置优选方案,横向梁、上纵梁及下纵梁均为方钢，端梁为角铁。

一种多行棉花打顶机，包括一个以上并排设置的权利要求1至7任一项所述的智能精准棉花打顶装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过采用对棉花顶部仿形机构与打顶机构分开、打顶机构与升降动力分开的技术方法，对棉花生长高度进行仿形，并根据仿形的高度对棉花顶部及时进行切割；控制机构通过与角度传感器、位移传感器及速度传感器配合，实现了精准打顶，同时降低作业成本、劳动强度，智能化程度高，提高作业效率及作业质量。

附图说明

图1是本智能精准棉花打顶装置的结构示意图；

图2是图1中的机架结构示意图；

图3是图1中的滑座结构示意图；

图4是图1中的仿形机构结构示意图；

图5图为本实用新型智能控制机构的结构示意图；

图6为多行棉花打顶机的结构示意图。

图中：1、机架，2、电磁换向阀，3、液压油缸，4、液压马达，5、滑座，6、刀盘,7、收拢板，8、仿形机构，9、位移传感器，10、速度传感器，11、控制机构，12、横梁，13、竖向导轨，14、端梁，15、上纵梁，16、竖梁，17、滑槽，18、横向梁,19、下纵梁，51、第一轴承，52、纵向轴，53、连接架，54、横轴，55、第二轴承，81、角度传感器，82、仿形接触板。

具体实施方式

   结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型做进一步清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种智能精准棉花打顶装置包括机架1、仿形机构8、打顶机构、高度调节机构和控制机构11。机架1挂接在能够提供液压及电源并能够行走的作业机上；仿形机构8包括仿形接触板82和角度传感器81，其中角度传感器81安装在机架1底部前端，仿形接触板82一端铰接在角度传感器上81，另一端呈自重垂落与棉花顶部接触；打顶机构包括滑座5、安装在滑座5上的动力机构、与动力机构连接的刀轴、固定刀轴上的刀盘6和安装在滑座5上的位移传感器9，动力机构为液压马达4，液压马达4与作业机的液压系统相连；高度调节机构固定在机架1上，并与滑座5连接，以带动滑座5相对机架1上下移动；控制机构11设置在机架1上，连接角度传感器、位移传感器9及速度传感器10，其中角度传感器采集棉花高度起伏变化信号，控制机构11根据接收的角度信号控制高度调节机构动作以使滑座5移动；速度传感器10设置在作业机上，采集作业机移动速度，控制机构11根据接收的速度信号控制滑座5移动时间；位移传感器9采集滑座5升降位移信号，控制滑座5移动距离。

本实施例中，还包括有设置在机架1底部的收拢板7，且收拢板7位于仿形机构后方。

本实施例中，高度调节机构包括液压油缸3，液压油缸3一端与机架1固定连接，另一端与滑座5连接，液压油缸3通过油管连接电磁换向阀2出口，电磁换向阀2进口与作业机的液压系统相连，电磁换向阀2还与控制机构11连接。

本实施例中，控制机构11为微处理器，处理器与作业机的电源连接，角度传感器及位移传感器9通过A/D转换器连接微处理器输入端，电微处理器输出端经继电器连接电磁换向阀2 ，本实施例中微处理器为DSP芯片。

本实施例中，机架1包括底框、上纵梁15、下纵梁19、左右两根竖梁16、横梁12和竖向导轨13；底框为两根横向梁18及位于横向梁18两端的端梁14构成的矩形结构；左右两根竖梁16与横向梁18垂直设置，且两根竖梁16相对的面上设有滑槽17，竖梁16一端固定在横向梁18侧面上，另一端连接上纵梁15，上纵梁15及下纵梁19与端梁14三者相互平行，下纵梁19固定在横向梁18上表面；竖向导轨13一端固定在端梁14上，另一端连接横梁12一端，横梁12另一端连接上纵梁15。

本实施例中，滑座5呈T形结构，包括纵向轴52、连接架53和横轴54，纵向轴52两端通过第一轴承51与竖梁16的滑槽17相接触；横轴54与纵向轴52轴线方向相互垂直，连接架53一端连接纵向轴52，另一端连接横轴54一端，横轴54另一端通过第二轴承55与竖向导轨13相连；其中横向梁18、上纵梁15及下纵梁19均为方钢，端梁14为角铁。

多行棉花打顶机，包括一个以上并排设置的所述的智能精准棉花打顶装置。

本实用新型工作原理：智能精准棉花打顶装置与作业机配套，液压马达4及电磁换向阀2与作业机的液压系统连接，作业过程中仿形接触板82通过自重垂落与棉花顶部接触，当棉花高度有高低起伏变化时，仿形接触板82绕角度传感器81旋转，旋转量通过角度传感器81经A/D转换器转换为数字信号传递给控制机构11，控制机构11根据接收的信号利用电磁换向阀2控制液压油缸3伸缩，从而实现滑座自动仿形控制。其中，控制机构11通过速度传感器10检测作业机前进速度，根据速度反馈控制液压油缸3响应时间；通过位移传感器9检测滑座5升降位移，根据位移反馈控制升降高度，从而实现精确仿形打顶。

以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能精准棉花打顶装置,其特征在于包括：

机架，挂接在能够提供液压及电源并能够行走的作业机上；

仿形机构，包括仿形接触板和角度传感器，其中角度传感器安装在机架底部前端，仿形接触板一端铰接在角度传感器上，另一端呈自重垂落与棉花顶部接触；

打顶机构，包括滑座、安装在滑座上的动力机构、与动力机构连接的刀轴、固定刀轴上的刀盘和安装在滑座上的位移传感器；

高度调节机构，固定在机架上，并与滑座连接，以带动滑座相对机架上下移动；和

控制机构，设置在机架上，连接角度传感器、位移传感器及速度传感器，其中角度传感器采集棉花高度起伏变化信号，控制机构根据接收的角度信号控制高度调节机构动作以使滑座移动；速度传感器设置在作业机上，采集作业机移动速度，控制机构根据接收的速度信号控制滑座移动时间；位移传感器采集滑座升降位移信号，控制滑座移动距离。

2.根据权利要求1所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：高度调节机构包括液压油缸，液压油缸一端与机架固定连接，另一端与滑座连接，液压油缸通过油管连接电磁换向阀出口，电磁换向阀进口与作业机的液压系统相连，电磁换向阀还与控制机构连接。

3.根据权利要求2所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：控制机构为微处理器，微处理器与作业机的电源连接，角度传感器及位移传感器通过A/D转换器连接微处理器输入端，电微处理器输出端经继电器连接电磁换向阀。

4.根据权利要求3所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：微处理器为DSP芯片。

5.根据权利要求1所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：其还包括有设置在机架底部的收拢板，且收拢板位于仿形机构后方。

6.根据权利要求1所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：动力机构为液压马达，液压马达与作业机的液压系统相连。

7.根据权利要求1所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：机架包括底框、上纵梁、下纵梁、左右两根竖梁、横梁和竖向导轨；底框为两根横向梁及位于横向梁两端的端梁构成的矩形结构；左右两根竖梁与横向梁垂直设置，且两根竖梁相对的面上设有滑槽，竖梁一端固定在横向梁侧面上，另一端连接上纵梁，上纵梁及下纵梁与端梁三者相互平行，下纵梁固定在横向梁上表面；竖向导轨一端固定在端梁上，另一端连接横梁一端，横梁另一端连接上纵梁。

8.根据权利要求7所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：滑座呈T形结构，包括纵向轴、连接架和横轴，纵向轴两端通过第一轴承与竖梁滑槽相接触；横轴与纵向轴轴线方向相互垂直，连接架一端连接纵向轴，另一端连接横轴一端，横轴另一端通过第二轴承与竖向导轨相连。

9.根据权利要求7或8所述智能精准棉花打顶装置,其特征在于：横向梁、上纵梁及下纵梁均为方钢，端梁为角铁。

10.一种多行棉花打顶机，其特征在于：包括一个以上并排设置的权利要求1至7任一项所述的智能精准棉花打顶装置。