CN210247693U

CN210247693U - 一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置

Info

Publication number: CN210247693U
Application number: CN201921156471.6U
Authority: CN
Inventors: 史宇亮; 陈明东
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2029-07-23

Abstract

本实用新型公开的属于农业器械技术领域，具体为一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其包括：驱动装置、放线装置、控制装置、手动主轴锁紧装置、支撑装置和落蔓磁粉控制器，所述驱动装置包括驱动电机、变速箱、传动链条和主轴，所述驱动电机的一侧固定连接所述变速箱，所述变速箱的一侧通过所述传动链条固定连接所述主轴，所述主轴上固定安装所述放线装置，所述放线装置包括小绕线器、吊杆、落蔓绳、吊蔓钩、传动轮、固定杆和配重、大绕线器，所述主轴上固定安装所述大绕线器、小绕线器。该温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，不仅能够自动进行落蔓、自动控制落蔓的下落距离，而且能够实现在配重作用下驱动电机耗能最小的功能，节省人力和能源消耗，方便实用。

Description

一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置

技术领域

本实用新型涉及农业器械技术领域，具体为一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置。

背景技术

在温室作物生长过程中，藤蔓类作物需要定期落蔓来增长生产周期，增加作物产量，一般温室藤蔓类作物每年需十多次落蔓。目前，现有的落蔓装置比较简易，不仅不能实现作物的整体落蔓，而且也不方便对落蔓高度进行精确控制。因此，温室种植户仍主要以人工落蔓方式为主，劳动强度大，成本高，效率低。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有落蔓控制装置中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，不仅能够自动进行落蔓、自动控制落蔓的下落距离，而且能够实现在配重作用下驱动电机耗能最小的功能，节省人力和能源消耗，方便实用。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其包括：驱动装置、放线装置、控制装置、手动主轴锁紧装置、支撑装置和落蔓磁粉控制器，所述驱动装置包括驱动电机、变速箱、传动链条和主轴，所述驱动电机的一侧固定连接所述变速箱，所述变速箱的一侧通过所述传动链条连接所述主轴。所述主轴上固定安装所述放线装置，所述放线装置包括小绕线器、吊杆、落蔓绳、吊蔓钩、传动轮、固定杆和配重、大绕线器，所述主轴上固定安装所述小绕线器、大绕线器，所述小绕线器连接所述落蔓绳，所述落蔓绳穿过所述传动轮和吊蔓钩，所述吊蔓钩的顶端固定连接所述固定杆，所述固定杆顶端螺栓固定连接吊杆，所述吊杆固定连接顶梁，所述固定杆的一侧固定安装所述传动轮。所述驱动装置的一侧固定安装所述控制装置，所述控制装置包括主控模块、通信模块、手持控制终端、监测执行模块，所述主控模块包括供电模块、分析控制模块、存储模块和显示模块，所述供电模块电性连接所述分析控制模块，所述分析控制模块电性连接所述存储模块和所述显示模块，所述分析控制模块电性连接所述通信模块，所述通信模块电性连接所述手持控制终端、所述监测执行模块。所述监测执行模块包括微控制器、扭矩传感器和位移传感器，所述微控制器电性连接所述驱动装置和所述落蔓磁粉控制器，所述扭矩传感器固定连接所述变速箱，所述位移传感器位于所述配重下方，所述微控制器电性连接所述扭矩传感器和所述位移传感器，所述主轴的一侧固定连接所述支撑装置。

作为本实用新型所述的温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置的一种优选方案，其中：所述手动主轴锁紧装置包括制动轮、制动带、手动制动手柄和锁紧机构，所述制动轮固定连接所述主轴，所述制动轮的一侧固定连接所述制动带，所述制动带的底端固定连接所述手动制动手柄，所述手动制动手柄的顶端固定连接所述锁紧机构。

作为本实用新型所述的温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置的一种优选方案，其中：所述支撑装置包括支撑座和轴承，所述支撑座的内侧固定安装所述轴承，所述轴承连接所述主轴。

与现有技术相比：在落蔓时，落蔓绳因作物及果实重量向下移动，带动落蔓绳运动，落蔓绳带动小绕线器、主轴、大绕线器旋转，使得配重被吊起。在落蔓过程中，扭矩传感器判断主轴扭矩方向，当秧蔓初期未结果或者结果较轻时，配重作用在主轴上的扭矩大于秧蔓及果实对主轴产生的扭矩，此时扭矩朝向配重一侧，扭矩传感器将信号发送到控制装置，控制驱动电机启动；随着秧蔓与果实生长，配重作用在主轴上的扭矩小于秧蔓及果实对主轴产生的扭矩，且能克服摩擦力实现自由落蔓时，驱动电机可以不启动，通过位移传感器监测下落距离，并将信号发送到控制装置启动落蔓磁粉控制器控制秧蔓下落速度与距离。该温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，不仅能够自动进行落蔓、自动控制落蔓的下落距离，而且能够实现在配重作用下驱动电机耗能最小的功能，节省人力和能源消耗，方便实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型图1中A处的放大图；

图4为本实用新型图2中B处的放大图；

图5为本实用新型的系统框图；

图6为本实用新型主控模块的系统框图；

图7为本实用新型监测执行模块的系统框图；

图中：100驱动装置、110驱动电机、120变速箱、130传动链条、140主轴、200放线装置、210小绕线器、220吊杆、230落蔓绳、240吊蔓钩、250传动轮、260固定杆、270配重、280大绕线器、281开合手柄、282锁紧棘轮、283绕线轮、300控制装置、310主控模块、311供电模块、312分析控制模块、313存储模块、314显示模块、320通信模块、330手持控制终端、340监测执行模块、341微控制器、342扭矩传感器、343位移传感器、400手动主轴锁紧装置、410制动轮、420制动带、430手动制动手柄、440锁紧机构、500支撑装置、510支撑座、520轴承、600落蔓磁粉控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，不仅能够自动进行落蔓、自动控制落蔓的下落距离，而且能够实现在配重作用下驱动电机耗能最小的功能，节省人力和能源消耗，方便实用。请参阅图1、图2、图3和图5，包括：驱动装置100、放线装置200、控制装置300、手动主轴锁紧装置400、支撑装置500和落蔓磁粉控制器600；

请再次参阅图1、图2和图3，驱动装置100包括驱动电机110、变速箱120、传动链条130和主轴140，驱动电机110的一侧固定连接变速箱120，变速箱120的一侧通过传动链条130连接主轴140，具体的，驱动电机110的一侧通过联轴器连接变速箱120，变速箱120的一侧通过传动链条130传动连啮合连接主轴140，驱动电机110用于旋转带动变速箱120内的旋转件旋转，变速箱120用于带动传动链条130旋转并调整速度，传动链条130用于带动主轴140旋转，同时避免主轴140旋转过快，主轴140用于固定放线装置200，同时带动小绕线器210与大绕线器280旋转；

请再次参阅图1和图2，放线装置200包括小绕线器210、吊杆220、落蔓绳230、吊蔓钩240、传动轮250、固定杆260和配重270、大绕线器280，主轴140上固定安装放线装置200，主轴140上固定安装小绕线器210，小绕线器210上缠绕连接落蔓绳230，主轴140上固定安装大绕线器280，大绕线器280上缠绕连接配重270，吊杆220的底端固定连接固定杆260，固定杆260固定连接吊蔓钩240，固定杆260的一侧固定安装传动轮250。具体的，主轴140上套接小绕线器210与大绕线器280，小绕线器210上缠绕连接落蔓绳230，大绕线器280通过缠绕绳连接配重270，落蔓绳230向上转弯穿过传动轮250、吊蔓钩240后吊起作物秧蔓。吊蔓钩240的顶端卡扣连接固定杆260，固定杆260的一侧通过连接柱焊接传动轮250。落蔓绳230用于提供落蔓功能，吊蔓钩240用于挂起落蔓绳230，传动轮250用于使落蔓绳230转向且方便移动，固定杆260用于固定吊蔓钩240和传动轮250，配重270用于带动大绕线器280旋转从而平衡落蔓绳230爬满秧蔓与秧蔓结果后对主轴140产生的扭矩；

请再次参阅图1、图2和图5，控制装置300包括主控模块310、通信模块320、手持控制终端330和监测执行模块340。驱动装置100的一侧固定安装控制装置300，主控模块310包括供电模块311、分析控制模块312、存储模块313和显示模块314，供电模块311电性连接分析控制模块312，分析控制模块312电性连接存储模块313和显示模块314，分析控制模块312电性连接通信模块320，通信模块320电性连接手持控制终端330、监测执行模块340。监测执行模块340包括微控制器341扭矩传感器342和位移传感器343。所述微控制器341电性连接驱动装置100和所述落蔓磁粉控制器600，扭矩传感器342固定连接变速箱120，位移传感器343位于配重270下方，微控制器341电性连接扭矩传感器342和位移传感器343。具体的，供电模块311电性输入连接分析控制模块312，分析控制模块312双向电性连接存储模块313和显示模块314，分析控制模块312双向电性连接通信模块320，通信模块320双向电性连接手持控制终端330和监测执行模块340，通信模块320电性输出连接监测执行模块340，微控制器341电性输入连接驱动装置100和落蔓磁粉控制器600，扭矩传感器342套接变速箱120一侧的旋转件，微控制器341电性输入连接扭矩传感器342和位移传感器343。微控制器341为KL8x微控制器，扭矩传感器342为ZH07转速转矩传感器，位移传感器343为PSK-CM10JL04-AC3红外测距传感器。供电模块311用于为装置供电，分析控制模块312用于分析数据，并将数据传导到存储模块313、显示模块314和通信模块320上，存储模块313用于存储数据，显示模块314用于显示数据，通信模块320用于将信号传送到手持控制终端330、监测执行模块340上，同时接收监测执行模块340和手持控制终端330发送的指令，手持控制终端330用于发送指令到通信模块320上，微控制器341用于控制驱动装置100和落蔓磁粉控制器600，同时接收扭矩传感器342和位移传感器343传导的信号，扭矩传感器342用于监测扭矩，位移传感器343用于监测落蔓距离；

请再次参阅图2与图7，微控制器341电性连接落蔓磁粉控制器600，落蔓磁粉控制器600选用CKZ-型空心轴式磁粉制动器，落蔓磁粉控制器600用于控制主轴140旋转速度与制动；

请再次参阅图2，主轴140的一侧固定连接支撑装置500，支撑装置500用于支撑主轴140；

在具体的使用时，落蔓绳230因秧蔓与果实重量向下移动，带动小绕线器210旋转，主轴140、大绕线器280同步旋转，使得配重270被吊起。当秧蔓果实采摘、作物铲除后，落蔓绳230从小绕线器210上拆除，松开大绕线器280上的放线手柄281，配重270下落复位。在落蔓过程中，扭矩传感器342判断主轴140扭矩方向，当秧蔓初期未结果或者结果较轻时，配重270作用在主轴上的扭矩大于秧蔓及果实对主轴140产生的扭矩，此时扭矩朝向配重270一侧，扭矩传感器342将信号发送到监测执行模块340上，监测执行模块340控制驱动电机110启动，实现落蔓；当随着秧蔓生长与结果，配重270作用在主轴140上的扭矩小于秧蔓及果实对主轴产生的扭矩，且能克服摩擦力实现自由落蔓时，驱动电机110可以不启动，通过位移传感器343监测下落距离，并将信号传送到监测执行模块340中，监测执行模块340启动落蔓磁粉控制器600控制秧蔓下落速度与距离。

请再次参阅图2和图3，为了防止主轴140旋转过快，驱动装置100安装有变速箱120且齿条130两侧连接的齿轮采用小齿轮带动大齿轮旋转，实现两次对主轴140减速，实现主轴缓慢旋转落蔓，减小对秧蔓落蔓时的损伤。

请再次参阅图2，为了在整个装置停止或调试状态锁紧主轴140，手动主轴锁紧装置400包括制动轮410、制动带420、手动制动手柄430、锁紧机构440，在落蔓之前，手动主轴锁紧装置处于锁紧状态。制动轮410固定连接主轴140，制动轮410的一侧固定连接制动带420，制动带420的底端固定连接手动制动手柄430，手动制动手柄430的顶端固定连接锁紧机构440，具体的，制动轮410固定连接主轴140，制动轮410的一侧套接制动带420，制动带420的底端嵌入连接手动制动手柄430，手动制动手柄430的顶端卡扣连接锁紧机构440，制动带420用于使制动轮410停止旋转，制动轮410用于使主轴140处于常锁紧状态，手动制动手柄430用于手动开合手动主轴锁紧装置，锁紧机构440用于固定手动制动手柄430。在落蔓控制过程前，手动主轴锁紧装置400处于锁紧状态，落蔓装置工作时，首先手动开启手动制动手柄430，落蔓磁粉控制器600制动轴与主轴连接，处于锁紧状态，落蔓磁粉控制器600一侧与控制装置电性连接，落蔓磁粉控制器600接收控制装置发来的开合控制信号，实现对主轴140的下落速度与距离的控制。

请请再次参阅图2和图4，为了实现落蔓过程结束后配重270复位，大绕线器(280)包括开合手柄281、锁紧棘轮282和绕线轮283，所述开合手柄281连接锁紧棘轮282，所述接锁紧棘轮282连接绕线轮283。开合手柄每开合一次，绕线轮283旋转一个棘齿距离，实现配重270缓慢复位。

请再次参阅图2，为了固定主轴140，支撑装置500包括支撑座510和轴承520，支撑座510的内侧固定安装轴承520，轴承520固定连接主轴140，具体的，支撑座510的内侧嵌入连接轴承520，轴承520套接主轴140，支撑座510用于固定轴承520，轴承520用于固定主轴140。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其特征在于，包括：驱动装置(100)、放线装置(200)、控制装置(300)、手动主轴锁紧装置(400)、支撑装置(500)和落蔓磁粉控制器(600)，所述驱动装置(100)包括驱动电机(110)、变速箱(120)、传动链条(130)、主轴(140)，所述驱动电机(110)的一侧固定连接所述变速箱(120)，所述变速箱(120)的一侧通过所述传动链条(130)连接所述主轴(140)，所述主轴(140)上固定安装所述放线装置(200)，所述放线装置(200)包括小绕线器(210)、吊杆(220)、落蔓绳(230)、吊蔓钩(240)、传动轮(250)、固定杆(260)和配重(270)、大绕线器(280)，所述主轴(140)上固定安装所述小绕线器(210)、大绕线器(280)，所述小绕线器(210)连接所述落蔓绳(230)，所述落蔓绳(230)穿过所述传动轮(250)和吊蔓钩(240)，所述吊蔓钩(240)的顶端固定连接所述固定杆(260)，所述固定杆(260)上端固定连接吊杆(220)，所述吊杆(220)固定连接顶梁，所述固定杆(260)的一侧固定安装所述传动轮(250)，所述驱动装置(100)的一侧固定安装所述控制装置(300)，所述控制装置(300)包括主控模块(310)、通信模块(320)、手持控制终端(330)、监测执行模块(340)，所述主控模块(310)包括供电模块(311)、分析控制模块(312)、存储模块(313)和显示模块(314)，所述供电模块(311)电性连接所述分析控制模块(312)，所述分析控制模块(312)电性连接所述存储模块(313)和所述显示模块(314)，所述分析控制模块(312)电性连接所述通信模块(320)，所述通信模块(320)电性连接所述手持控制终端(330)、所述监测执行模块(340)，所述监测执行模块(340)包括微控制器(341)、扭矩传感器(342)和位移传感器(343)，所述微控制器(341)电性连接所述驱动装置(100)和所述落蔓磁粉控制器(600)，所述扭矩传感器(342)固定连接所述变速箱(120)，所述位移传感器(343)位于所述配重(270)下方，所述微控制器(341)电性连接所述扭矩传感器(342)和所述位移传感器(343)，所述主轴(140)均匀固定连接所述支撑装置(500)。

2.根据权利要求1所述的一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其特征在于，所述手动主轴锁紧装置(400)包括制动轮(410)、制动带(420)、手动制动手柄(430)和锁紧机构(440)，所述制动轮(410)固定连接所述主轴(140)，所述制动轮(410)的一侧固定连接所述制动带(420)，所述制动带(420)的底端固定连接所述手动制动手柄(430)，所述手动制动手柄(430)的中间固定连接所述锁紧机构(440)。

3.根据权利要求1所述的一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其特征在于，所述大绕线器(280)包括开合手柄(281)、锁紧棘轮(282)和绕线轮(283)，所述开合手柄(281)连接锁紧棘轮(282)，所述接锁紧棘轮(282)连接绕线轮(283)。

4.根据权利要求1所述的一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其特征在于，所述支撑装置(500)包括支撑座(510)和轴承(520)，所述支撑座(510)的内侧固定安装所述轴承(520)，所述轴承(520)固定连接所述主轴(140)。

5.根据权利要求1所述的一种温室秧蔓的整体自动落蔓的控制装置，其特征在于，所述配重(270)通过大绕线器(280)与主轴(140)连接。