本發(fā)明涉及甘蔗收割機部件結(jié)構(gòu)，具體為一種一/二/三自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置。

背景技術(shù)：

集蔗裝置是甘蔗收割機的一個不可缺少的部件，主要實現(xiàn)甘蔗的收集和卸載工作，對甘蔗收割機自動化收割作業(yè)具有重要意義。

集蔗裝置應具有車架上實現(xiàn)集蔗和卸載的功能，以結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、節(jié)省勞動力、降低甘蔗收割作業(yè)成本、提高甘蔗收割機效率、降低甘蔗的損壞程度為設計原則。

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

應用中表明，以上多種集蔗機構(gòu)在甘蔗收割作業(yè)中未能實現(xiàn)收割作業(yè)的全自動化，表現(xiàn)為柔性化程度低，活動度低，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)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種柔性化程度高，活動度高，可適用于丘陵山區(qū)地帶的甘蔗集蔗，并可實現(xiàn)自由卸載功能的一/二/三自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置。

技術(shù)方案一：能夠解決上述技術(shù)問題的一自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過前、后車輪組行走的車架以及設于車架上的集蔗機構(gòu)，所不同的是所述集蔗機構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過左、右位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)或前、后位置的鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝于車架上，對應于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向后卸載，對應于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動桿、擺動伸縮桿、傳動桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動桿和擺動伸縮桿的下端均鉸連于車架上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對應的部位上，所述擺動伸縮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桿的一端，所述傳動桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動桿的上端。

進一步，所述轉(zhuǎn)動桿或擺動伸縮桿設置為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于車架上。

所述擺動伸縮桿優(yōu)選采用液壓伸縮桿。

技術(shù)方案二：能夠解決上述技術(shù)問題的二自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過前、后車輪組行走的車架以及設于車架上的集蔗機構(gòu)，所不同的是所述集蔗機構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過左、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)動板上，所述轉(zhuǎn)動板通過旋轉(zhuǎn)副安裝于車架上，對應于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向后卸載，對應于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動桿、傳動桿、擺動伸縮桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動桿和擺動伸縮桿的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動板上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對應的部位上，所述擺動伸縮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桿的一端，所述傳動桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動桿的上端。

進一步，所述轉(zhuǎn)動桿或擺動伸縮桿設置為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于轉(zhuǎn)動板上。

所述擺動伸縮桿優(yōu)選采用液壓伸縮桿。

技術(shù)方案三：能夠解決上述技術(shù)問題的三自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其技術(shù)方案包括通過前、后車輪組行走的車架以及設于車架上的集蔗機構(gòu)，所不同的是所述集蔗機構(gòu)包括集蔗箱，所述集蔗箱的底部通過左、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)動板上，所述轉(zhuǎn)動板通過旋轉(zhuǎn)副安裝于舉升板上，所述舉升板底部的后端鉸連于車架上，舉升板的底部前端與車架之間設有將舉升板向后翻轉(zhuǎn)的舉升液壓缸；對應于左、右位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的前方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向后卸載，對應于前、后位置的鉸連結(jié)構(gòu)，集蔗箱的左方或右方設有五連桿組件驅(qū)動集蔗箱向右或向左卸載；所述五連桿組件包括轉(zhuǎn)動桿、傳動桿、擺動伸縮桿和操控桿，所述轉(zhuǎn)動桿和擺動伸縮桿的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動板上，所述操控桿的一端鉸連于集蔗箱對應的部位上，所述擺動伸縮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桿的一端，所述傳動桿的另一端鉸連于轉(zhuǎn)動桿的上端。

進一步，所述轉(zhuǎn)動桿或擺動伸縮桿為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于轉(zhuǎn)動板上。

所述擺動伸縮桿優(yōu)選采用液壓伸縮桿。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明一自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置中，五連桿機構(gòu)采用伺服電機與液壓伸縮桿的混合驅(qū)動而控制集蔗箱的單自由度運動，承載量大，可控性高，柔性化程度高，可實現(xiàn)自由卸載功能；伺服電機安裝于車架上，有效降低了桿件的重量，提高了運行穩(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構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置中，五連桿機構(gòu)采用伺服電機與液壓伸縮桿的混合驅(qū)動而控制集蔗箱的單自由度運動，承載量大，可控性高，柔性化程度高，配合轉(zhuǎn)動板的轉(zhuǎn)動而具有空間兩自由度運動，可實現(xiàn)全方位集蔗和卸載功能；伺服電機安裝于轉(zhuǎn)動板上，有效的降低了桿件的重量，提高了運行穩(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構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置中，五連桿機構(gòu)采用伺服電機與液壓伸縮桿的混合驅(qū)動而控制集蔗箱的單自由度運動，承載量大，柔性化程度高，可控性好，配合轉(zhuǎn)動板的轉(zhuǎn)動和舉升板的翻轉(zhuǎn)而具有空間三自由度運動，可實現(xiàn)全方位集蔗和大空間卸載功能；伺服電機安裝于轉(zhuǎn)動板上，有效的降低了桿件的重量，提高了運行穩(wěn)定性以及集蔗和卸載效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第二種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明第三種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

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

圖號標識：1、車架；2、集蔗箱；3、前車輪組；4、后車輪組；5、鉸鏈結(jié)構(gòu)；6、轉(zhuǎn)動桿；7、擺動伸縮桿；8、操控桿；9、轉(zhuǎn)動板；10、旋轉(zhuǎn)副；11、舉升板；12、舉升液壓缸；13、傳動桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。

第一種實施方式：本發(fā)明一自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車架1和集蔗箱2，所述車架1通過前、后懸架安裝于前、后車輪組3、4上而實現(xiàn)拖動式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端中央通過前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于車架1上，集蔗箱2左側(cè)中部的車架1上設有驅(qū)動集蔗箱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)動桿6、中等長傳動桿13(長于轉(zhuǎn)動桿6)、長擺動伸縮桿7(長于傳動桿13)和最長操控桿8(長于擺動伸縮桿7)，所述轉(zhuǎn)動桿6(靠后設置)和擺動伸縮桿7(靠前設置)的下端均鉸連于車架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，所述擺動伸縮桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動桿13上端，所述傳動桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動桿6的上端；將轉(zhuǎn)動桿6設為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于車架1上，如圖1所示。

所述擺動伸縮桿7采用液壓伸縮桿。

第二種實施方式：本發(fā)明二自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車架1和集蔗箱2，所述車架1通過前、后懸架安裝于前、后車輪組3、4上而實現(xiàn)拖動式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端中央通過前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于水平的轉(zhuǎn)動板9上，所述轉(zhuǎn)動板9的底部中央通過旋轉(zhuǎn)副10(水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動)安裝于車架1上，集蔗箱2左側(cè)中部的轉(zhuǎn)動板9上設有驅(qū)動集蔗箱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)動桿6、中等長傳動桿13(長于轉(zhuǎn)動桿6)、長擺動伸縮桿7(長于傳動桿13)和最長操控桿8(長于擺動伸縮桿7)，所述轉(zhuǎn)動桿6(靠后設置)和擺動伸縮桿7(靠前設置)的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動板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，所述擺動伸縮桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動桿13的上端，所述傳動桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動桿6的上端；將轉(zhuǎn)動桿6設為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于轉(zhuǎn)動板9上，如圖2所示。

所述擺動伸縮桿7采用液壓伸縮桿。

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

第三種實施方式：本發(fā)明三自由度五連桿機構(gòu)式混合驅(qū)動集蔗裝置，其結(jié)構(gòu)包括車架1和集蔗箱2，所述車架1通過前、后懸架安裝于前、后車輪組3、4上而實現(xiàn)拖動式行走；所述集蔗箱2為上大下小的梯形狀箱體，集蔗箱2的布置為其長度方向沿前、后向，集蔗箱2底部的前、后端的中央通過前、后鉸鏈結(jié)構(gòu)5支撐安裝于水平的轉(zhuǎn)動板9上，所述轉(zhuǎn)動板9的底部中央通過旋轉(zhuǎn)副10(水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動)安裝于舉升板11上，所述舉升板11的后端中央鉸連于車架1上，舉升板11的前端中央與車架1之間設有將舉升板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)動板9上設有驅(qū)動集蔗箱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)動桿6、中等長傳動桿13(長于轉(zhuǎn)動桿6)、長擺動伸縮桿7(長于傳動桿13)和最長操控桿8(長于擺動伸縮桿7)，所述轉(zhuǎn)動桿6(靠后設置)和擺動伸縮桿7(靠前設置)的下端均鉸連于轉(zhuǎn)動板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，所述擺動伸縮桿7的上端鉸連于操控桿8的中前部桿體上，操控桿8的后端鉸連于傳動桿13的上端，所述傳動桿13的下端鉸連于轉(zhuǎn)動桿6的上端；將轉(zhuǎn)動桿6設為伺服電機驅(qū)動的主動桿，所述伺服電機設于轉(zhuǎn)動板9上，如圖3、圖4所示。

所述擺動伸縮桿7采用液壓伸縮桿。

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

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