一種蒜薹自動采收機械裝置的制造方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發(fā)明涉及蒜薹采收，特別涉及一種蒜薹自動采收的機械裝置，屬農業(yè)機械領域。
【背景技術】
[0002]蒜薹是大蒜種植的主要產品之一，采收農時短、作業(yè)強度大，并需在采收過程中盡可能降低對蒜苗植株后期生長的影響。利用輔助刀具、依靠人工采收是當前蒜薹采收的主要模式，存在生產效率低、勞動強度大、采收成本高等不足。中國專利CN200910212546.2公開了一種自動化蒜薹收割機，可通過嚙刮整合部件擠斷蒜薹底端實現(xiàn)蒜薹抽取，易造成蒜苗采后倒伏，影響蒜頭后期生長。蒜薹采收效率不高、采摘商品性不佳和采后蒜苗植株倒伏等問題已成為制約我國大蒜種植產業(yè)發(fā)展的重要影響因素。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中存在的問題與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可用于蒜薹自動采收的機械裝置，通過夾持提拽蒜薹、縱向剖切蒜苗植株、橫向切斷蒜薹的方法實現(xiàn)擬人化采收作業(yè)方式，提升蒜薹采收商品性，降低對蒜苗植株后期生長的影響。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案是:一種蒜薹自動采收機械裝置，由安裝底座[I]、機械臂[2]和采收末端執(zhí)行器構成，所述的采收末端執(zhí)行器包括滑軌傳動箱體[3]、夾持組合件
[4]、微調器[5]和劃割部件[6]。
[0005]該技術方案的工作原理是:安裝底座[I]把機械臂[2]固定在蒜薹作業(yè)機架上，機械臂[2]的運動受設備的控制系統(tǒng)控制，可將由滑軌傳動箱體[3]、夾持組合件[4]、微調器
[5]和劃割部件[6]所構成的采收末端執(zhí)行器移動到待收蒜薹所處的任意空間位置；滑軌傳動箱體[3]和夾持組合件[4]配合運動，可夾持住蒜薹薹苞下方2?3cm的薹莖；機械臂
[2]調整姿態(tài)帶動夾持組合件[4]向上拽拉蒜薹；當機械臂[2]的拽拉力大小等于預設的拽拉力時，停止姿態(tài)調整；劃割部件[6]中的三號舵機[608]正向轉動，縱向剪切刀[606]相對閉合；滑軌傳動箱體[3]中的一號舵機[307]驅動齒條[306]向下運動,在微調器[5]的輔助下，縱向剪切刀[606]沿受拉繃直的蒜薹向蒜苗根部運動并劃破蒜苗植株表皮；齒條[306]向下運動，達到預設行程值后，停止運動；劃割部件[6]中的三號舵機[608]反向轉動，棘輪[603]快速擺動，橫向剪切刀[605]向內咬合剪斷蒜薹，縱向剪切刀[606]向外張開；平面渦卷彈簧[604]可將橫向剪切刀恢復到初始狀態(tài)，復位彈簧[607]可解決蒜薹不垂直問題。
[0006]所述安裝底座[I]包括標準螺栓、螺母和底板，主要用于機械臂[2]的固定；
[0007]所述機械臂[2]是常規(guī)的工業(yè)用機械臂，與末端執(zhí)行器配合，可實現(xiàn)蒜薹的空間定位米摘；
[0008]所述滑軌傳動箱體[3]包括箱體外殼[301]、齒輪[302]、同步帶[303]、滑軌[304]、齒輪軸[305]、齒條[306]和一號舵機[307]，滑軌[304]用標準螺栓固定于箱體外殼[301]，齒輪[302]與齒輪軸[305]裝配在箱體外殼[301]上，通過同步帶[303]連接這一副齒輪來實現(xiàn)齒輪[302]與齒條[306]之間的同步嚙合傳動；
[0009]所述夾持組合件[4]包括底板[401]、底板連接件[402]、扇形齒輪連桿[403]、夾持指[404]、橡膠墊[405]、夾持曲柄[406]和二號舵機[407]，二號舵機[407]在驅動扇形齒輪連桿[403]做相對轉動時，夾持曲柄[406]可帶動夾持指[404]打開或者閉合，橡膠墊[405]用來降低對夾持物體的損傷；
[0010]所述微調器[5]包括Z型微調桿[501]、微調套筒[502]、微調彈簧[503]、刀具連接件[504]，旋轉微調套筒[502]可使刀具連接件[504]的伸出長度增大或縮小，微調彈簧[503]可根據所受外力的大小方向改變刀具連接件[504]的伸出長度；
[0011]所述劃割部件[6]包括刀架[601]、扇形齒輪連桿[602]、棘輪[603]、平面渦卷彈簧[604]、橫向剪切刀[605]、縱向剪切刀[606]、復位彈簧[607]和三號舵機[608]，當三號舵機[608]正向轉動帶動扇形齒輪連桿[602]運動時，橫向剪切刀[605]向外張開，縱向剪切刀[606]向內閉合；當三號舵機[608]反向轉動時，棘輪[603]轉動，橫向剪切刀[605]向內擺動剪斷蒜薹，縱向剪切刀[606]向外張開；平面渦卷彈簧[604]可將橫向剪切刀恢復到初始狀態(tài)，復位彈簧[607]可解決蒜薹采摘時的不垂直問題。
[0012]為減輕采收末端執(zhí)行器的重量，機構非標準零部件均采用鋁合金材料。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:蒜薹自動采收機械裝置的運動過程與人工采收蒜薹過程相似，可有效降低對蒜苗植株表皮的損傷；通過剪切刀片輔助收獲蒜薹，蒜薹商品性好；采用多個蒜薹自動采收機械裝置聯(lián)合作業(yè)，可進一步提高蒜薹的采收效率并降低蒜薹采收生產成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是蒜薹自動采收機械裝置總裝配結構示意圖；
[0015]圖2是滑軌傳動箱體剖視圖；
[0016]圖3是夾持組合件結構俯視圖；
[0017]圖4是微調器裝置剖視圖；
[0018]圖5是劃割部件俯視圖；
[0019]圖6是劃割部件右視圖。
[0020]圖中，1.底座，2.機械臂，3.滑軌傳動箱體，4.夾持組合件，5.微調器，6.劃割部件；201.大臂，202.中臂，203.小臂，204.臂部關節(jié)；301.箱體外殼，302.齒輪(一對)，303.同步帶，304.滑軌，305.齒輪軸(一對)，306.齒條，307.一號舵機；401.底板，402.底板連接件，403.扇形齒輪連桿，404.夾持指，405.橡膠墊，406.夾持曲柄，407.二號舵機；501.Z型微調桿，502.微調套筒，503.微調彈簧，504.刀具連接件；601.刀架，602.扇形齒輪連桿，603.棘輪，604.平面渦卷彈簧，605.橫向剪切刀，606.縱向剪切刀，607.復位彈簧，608.三號舵機。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步描述:
[0022]如圖1所示，蒜薹自動采收機械裝置，底座[I]固定于蒜薹作業(yè)機架上，機械臂[2]的空間運動由設備的自動控制系統(tǒng)控制，可將蒜薹采收末端執(zhí)行器移動到蒜薹所處的任意空間位置；所述機械臂[2]為常規(guī)的工業(yè)用機械臂，所述采收末端執(zhí)行器包括滑軌傳動箱體[3]、夾持組合件[4]、微調器[5]和劃割部件[6]。
[0023]如圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，蒜薹自動采收機械裝置收獲蒜薹時，機械臂[2]通過移動夾持組合件[4]來接近蒜薹，利用二號舵機[407]帶動扇形齒輪連桿[403]轉動，從而使加持指[404]夾住蒜薹薹苞下方2?3cm后，調整機械臂[2]的姿態(tài)使滑軌傳動箱體[3]呈上下垂直并通過夾持組合件[4]向上提拉蒜薹，達到其預設的拉力后停止運動，待縱向剪切刀[606]裹住蒜薹后齒條[306]向下運動劃破蒜苗植株表皮；達到向下行程設定值后，三號舵機[608]反向轉動，棘輪[603]反向轉動，橫向剪切刀[605]向內快速剪斷蒜薹，縱向剪切刀[606]向外松開蒜薹，機械臂[2]向上抽拉拔出蒜薹；微調彈簧[503]、平面渦卷彈簧[604]、復位彈簧[607]能使裝置較好地適用于不同生長形態(tài)的蒜薹采收作業(yè)。
[0024]本發(fā)明的技術方案可以根據配套作業(yè)機械機架的幅面寬度大小，設計出單行、多行等多種作業(yè)幅寬的蒜薹自動采收機械作業(yè)平臺，這些可構成本發(fā)明的其它實施實例。
【主權項】
1.一種蒜薹自動采收機械裝置，其特征在于由安裝底座[I]、機械臂[2]和采收末端執(zhí)行器構成；所述的采收末端執(zhí)行器包括滑軌傳動箱體[3]、夾持組合件[4]、微調器[5]和劃割部件[6];所述的安裝底座[I]包括標準螺栓、螺母和底板；所述的機械臂[2]為工業(yè)用常規(guī)機械臂；所述的滑軌傳動箱體[3]包括箱體外殼[301]、齒輪[302]、同步帶[303]、滑軌[304]、齒輪軸[305]、齒條[306]和一號舵機[307];所述的夾持組合件[4]包括底板[401]、底板連接件[402]、扇形齒輪連桿[403]、夾持指[404]、橡膠墊[405]、夾持曲柄[406]和二號舵機[407];所述的微調器[5]包括Z型微調桿[501]、微調套筒[502]、微調彈簧[503]、刀具連接件[504];所述的劃割部件[6]包括刀架[601]、扇形齒輪連桿[602]、棘輪[603]、平面渦卷彈簧[604]、橫向剪切刀[605]、縱向剪切刀[606]、復位彈簧[607]和三號舵機[⑶8]； 根據權利要求1所述的蒜薹自動采收機械裝置，其特征在于滑軌傳動箱體[3]中齒輪[302]通過同步帶[303]達到同步轉動的目的，齒輪[302]與齒條[306]嚙合實現(xiàn)所需的運動行程； 根據權利要求1所述的蒜薹自動采收機械裝置，其特征在于劃割部件[6]有扇形齒輪連桿[602]、棘輪[603]、平面渦卷彈簧[604]和橫向剪切刀[605]構成的反向運動實現(xiàn)剪切復位結構。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種蒜薹自動采收機械裝置，主要由安裝底座、機械臂、滑軌傳動箱體、夾持組合件、微調器和劃割部件構成。通過本發(fā)明設計而成的蒜薹自動采收機械裝置，可模擬人工抽取蒜薹的采收方式，有效提高蒜薹的采摘商品性和采后蒜苗植株的抗倒伏能力，通過設計出多行作業(yè)幅寬的蒜薹自動采收機械作業(yè)平臺可進一步提升蒜薹的采收效率，降低蒜薹采收作業(yè)成本。
【IPC分類】A01D45-00
【公開號】CN104663121
【申請?zhí)枴緾N201310643811
【發(fā)明人】閆鋒欣, 史攀峰, 張書山, 李茜, 王波, 路通, 崔奇兵, 黃琳雅
【申請人】西北農林科技大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月30日