本發(fā)明涉及甘蔗收割機(jī)部件結(jié)構(gòu)，具體為一種一/二/三自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置。

背景技術(shù)：

集蔗裝置是甘蔗收割機(jī)的一個(gè)不可缺少的部件，主要實(shí)現(xiàn)甘蔗的收集和卸載工作，對(duì)甘蔗收割機(jī)自動(dòng)化收割作業(yè)具有重要意義。

集蔗裝置應(yīng)具有車(chē)架上實(shí)現(xiàn)集蔗和卸載的功能，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、節(jié)省勞動(dòng)力、降低甘蔗收割作業(yè)成本、提高甘蔗收割機(jī)效率、降低甘蔗的損壞程度為設(shè)計(jì)原則。

國(guó)內(nèi)種植地形較為復(fù)雜，根據(jù)各地甘蔗種植狀況，集中研制的集蔗裝置有一側(cè)式傾卸集堆機(jī)構(gòu)、雙側(cè)式傾卸集堆機(jī)構(gòu)、三角形集堆機(jī)構(gòu)和懸掛式集蔗機(jī)構(gòu)等。

應(yīng)用中表明，以上多種集蔗機(jī)構(gòu)在甘蔗收割作業(yè)中未能實(shí)現(xiàn)收割作業(yè)的全自動(dòng)化，表現(xiàn)為柔性化程度低，活動(dòng)度低，不能適用于丘陵山區(qū)地帶的甘蔗集蔗，甘蔗的自由卸載能力低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出了一種柔性化程度高，活動(dòng)度高，可適用于丘陵山區(qū)地帶的甘蔗集蔗，并可實(shí)現(xiàn)自由卸載功能的一/二/三自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置。

技術(shù)方案一：能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的一自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過(guò)前、后車(chē)輪組行走的車(chē)架以及設(shè)于車(chē)架上的集蔗機(jī)構(gòu)，所不同的是所述集蔗機(jī)構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過(guò)左、右位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)或前、后位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝于車(chē)架上，對(duì)應(yīng)于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向后卸載，對(duì)應(yīng)于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)桿、擺動(dòng)桿、傳動(dòng)桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿和擺動(dòng)桿的下端均鉸連于車(chē)架上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對(duì)應(yīng)的部位上，所述擺動(dòng)桿的上端鉸連于操控桿的桿體上，所述操控桿的另一端鉸連于傳動(dòng)桿的一端，所述傳動(dòng)桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿的上端。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿或擺動(dòng)桿設(shè)置為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于車(chē)架上。

技術(shù)方案二：能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的二自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過(guò)前、后車(chē)輪組行走的車(chē)架以及設(shè)于車(chē)架上的集蔗機(jī)構(gòu)，所不同的是所述集蔗機(jī)構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過(guò)左、右位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)或前、后位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝于安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板通過(guò)旋轉(zhuǎn)副安裝于車(chē)架上，對(duì)應(yīng)于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向后卸載，對(duì)應(yīng)于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)桿、傳動(dòng)桿、擺動(dòng)桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿和擺動(dòng)桿的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對(duì)應(yīng)的部位上，所述擺動(dòng)桿的上端鉸連于操控桿的桿體上，所述操控桿的另一端鉸連于傳動(dòng)桿的一端，所述傳動(dòng)桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿的上端。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿或擺動(dòng)桿設(shè)置為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)板上。

技術(shù)方案三：能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的三自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過(guò)前、后車(chē)輪組行走的車(chē)架以及設(shè)于車(chē)架上的集蔗機(jī)構(gòu)，所不同的是所述集蔗機(jī)構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過(guò)左、右位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)或前、后位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝于安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板通過(guò)旋轉(zhuǎn)副安裝于舉升板上，所述舉升板底部的后端鉸連于車(chē)架上，舉升板的底部前端與車(chē)架之間設(shè)有將舉升板向后翻轉(zhuǎn)的舉升液壓缸；對(duì)應(yīng)于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向后卸載，對(duì)應(yīng)于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設(shè)有五連桿組件驅(qū)動(dòng)集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)桿、傳動(dòng)桿、擺動(dòng)桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿和擺動(dòng)桿的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對(duì)應(yīng)的部位上，所述擺動(dòng)桿的上端鉸連于操控桿的桿體上，所述操控桿的另一端鉸連于傳動(dòng)桿的一端，所述傳動(dòng)桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿的上端。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿或擺動(dòng)桿為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)板上。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明一自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置中，集蔗箱的運(yùn)動(dòng)為單自由度，承載量大，通過(guò)伺服電機(jī)編程控制，可實(shí)現(xiàn)自由卸載功能；伺服電機(jī)安裝于車(chē)架上，有效降低了桿件的重量，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性以及集蔗和卸載效率。

2、本發(fā)明二自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置中，集蔗箱的運(yùn)動(dòng)為單自由度，配合轉(zhuǎn)動(dòng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)而具有空間兩自由度運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)全方位集蔗和卸載功能，承載量大，通過(guò)伺服電機(jī)編程控制，可實(shí)現(xiàn)自由卸載功能；伺服電機(jī)安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，有效的降低了桿件的重量，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性以及集蔗和卸載效率。

3、本發(fā)明三自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置中，集蔗箱的運(yùn)動(dòng)為單自由度，配合轉(zhuǎn)動(dòng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)和舉升板的翻轉(zhuǎn)而具有空間三自由度運(yùn)動(dòng)，柔性化程度高，可控性好，可實(shí)現(xiàn)全方位集蔗和大空間卸載功能；伺服電機(jī)安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)板上，有效的降低了桿件的重量，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性以及集蔗和卸載效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3實(shí)施方式中舉升液壓缸翻轉(zhuǎn)舉升板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖號(hào)標(biāo)識(shí)：1、車(chē)架；2、集蔗箱；3、前車(chē)輪組；4、后車(chē)輪組；5、鉸鏈結(jié)構(gòu)；6、轉(zhuǎn)動(dòng)桿；7、擺動(dòng)桿；8、操控桿；9、轉(zhuǎn)動(dòng)板；10、旋轉(zhuǎn)副；11、舉升板；12、舉升液壓缸；13、傳動(dòng)桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

第一種實(shí)施方式：本發(fā)明一自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車(chē)架1和集蔗箱2，所述車(chē)架1通過(guò)前、后懸架安裝于前、后車(chē)輪組3、4上而實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長(zhǎng)度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端中央通過(guò)前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于車(chē)架1上，集蔗箱2左側(cè)中部的車(chē)架1上設(shè)有驅(qū)動(dòng)集蔗箱2向右翻轉(zhuǎn)卸載的五連桿組件；所述五連桿組件包括處于左、右垂直面上的短轉(zhuǎn)動(dòng)桿6、中等長(zhǎng)傳動(dòng)桿13(長(zhǎng)于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6)、長(zhǎng)擺動(dòng)桿7(長(zhǎng)于傳動(dòng)桿13)和最長(zhǎng)操控桿8(長(zhǎng)于擺動(dòng)桿7)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿6(靠后設(shè)置)和擺動(dòng)桿7(靠前設(shè)置)的下端均鉸連于車(chē)架1上，所述操控桿8向右上方斜置，操控桿8的前端鉸連于集蔗箱2的左側(cè)面上，所述擺動(dòng)桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動(dòng)桿13上端，所述傳動(dòng)桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6的上端；將轉(zhuǎn)動(dòng)桿6設(shè)為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于車(chē)架1上，如圖1所示。

第二種實(shí)施方式：本發(fā)明二自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車(chē)架1和集蔗箱2，所述車(chē)架1通過(guò)前、后懸架安裝于前、后車(chē)輪組3、4上而實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長(zhǎng)度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端中央通過(guò)前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于水平的轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板9的底部中央通過(guò)旋轉(zhuǎn)副10(水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動(dòng))安裝于車(chē)架1上，集蔗箱2左側(cè)中部的轉(zhuǎn)動(dòng)板9上設(shè)有驅(qū)動(dòng)集蔗箱2向右翻轉(zhuǎn)卸載的五連桿組件；所述五連桿組件包括處于左、右垂直面上的短轉(zhuǎn)動(dòng)桿6、中等長(zhǎng)傳動(dòng)桿13(長(zhǎng)于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6)、長(zhǎng)擺動(dòng)桿7(長(zhǎng)于傳動(dòng)桿13)和最長(zhǎng)操控桿8(長(zhǎng)于擺動(dòng)桿7)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿6(靠后設(shè)置)和擺動(dòng)桿7(靠前設(shè)置)的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，所述操控桿8向右上方斜置，操控桿8的前端鉸連于集蔗箱2的左側(cè)面上，所述擺動(dòng)桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動(dòng)桿13的上端，所述傳動(dòng)桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6的上端；將轉(zhuǎn)動(dòng)桿6設(shè)為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，如圖2所示。

上述結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9使其與車(chē)架1產(chǎn)生錯(cuò)位，可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置的全方位集蔗和卸載的功能：如旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)90°可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置向后卸載；如旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)180°可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置向左卸載。

第三種實(shí)施方式：本發(fā)明三自由度五連桿機(jī)構(gòu)式集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車(chē)架1和集蔗箱2，所述車(chē)架1通過(guò)前、后懸架安裝于前、后車(chē)輪組3、4上而實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長(zhǎng)度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端的中央通過(guò)前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于水平的轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板9的底部中央通過(guò)旋轉(zhuǎn)副10(水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動(dòng))安裝于舉升板11上，所述舉升板11的后端中央鉸連于車(chē)架1上，舉升板11的前端中央與車(chē)架1之間設(shè)有將舉升板11向后翻轉(zhuǎn)的舉升液壓缸12(液壓缸缸體鉸裝于車(chē)架1上，活塞桿鉸裝于集蔗箱2底部)，集蔗箱2左側(cè)中部的轉(zhuǎn)動(dòng)板9上設(shè)有驅(qū)動(dòng)集蔗箱2向右翻轉(zhuǎn)卸載的五連桿組件；所述五連桿組件包括處于左、右垂直面上的短轉(zhuǎn)動(dòng)桿6、中等長(zhǎng)傳動(dòng)桿13(長(zhǎng)于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6)、長(zhǎng)擺動(dòng)桿7(長(zhǎng)于傳動(dòng)桿13)和最長(zhǎng)操控桿8(長(zhǎng)于擺動(dòng)桿7)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿6(靠后設(shè)置)和擺動(dòng)桿7(靠前設(shè)置)的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，所述操控桿8向右上方斜置，操控桿8的前端鉸連于集蔗箱2的左側(cè)面上，所述擺動(dòng)桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動(dòng)桿13的上端，所述傳動(dòng)桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動(dòng)桿6的上端；將轉(zhuǎn)動(dòng)桿6設(shè)為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)桿，所述伺服電機(jī)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)板9上，如圖3、圖4所示。

上述結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9使其與車(chē)架1產(chǎn)生錯(cuò)位，可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置的全方位集蔗和卸載的功能：如旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)90°可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置向后卸載；如旋轉(zhuǎn)副10帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板9轉(zhuǎn)動(dòng)180°可實(shí)現(xiàn)集蔗裝置的向左卸載。

通過(guò)舉升液壓缸12翻轉(zhuǎn)舉升板11，可實(shí)現(xiàn)大空間向后、向左卸載功能。