一種蘿卜收獲裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)用生產(chǎn)輔助器械，特別是一種用于收獲蘿卜的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]蘿卜采摘工作在整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有重要地位，目前絕大多數(shù)還采用人工的小規(guī)模作業(yè)或者采用大型農(nóng)用機(jī)械進(jìn)行的大規(guī)模作業(yè)。人工收獲蘿卜時，需要勞動者彎腰蹲在地上或用鐵鍬用力進(jìn)行操作，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低；大型農(nóng)用機(jī)械收獲時，必須是大規(guī)模的蘿卜種植區(qū)域才可以，而且收獲成本大，存在破壞果實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。成熟期的蘿卜，收獲周期短，工作量大，因此研發(fā)蘿卜收獲裝置成為亟待解決的問題。
[0003]中國專利申請?zhí)枮?00820089396.1、名稱為“拔取式蘿卜收獲機(jī)”的文獻(xiàn)公開的收獲機(jī)，采用激振器給蘿卜兩邊松土，再用內(nèi)、外輸送帶夾住蘿卜纓，繼而將蘿卜拔起，該裝置雖然可以迅速、快捷地收獲蘿卜，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅適合于田間大規(guī)模的壟作式收獲，不適用于非規(guī)則種植區(qū)域或者田間散種的區(qū)域；又如中國專利申請?zhí)枮?01220382528.6、名稱為“一種胡蘿卜收獲機(jī)螺旋扶禾裝置”的文獻(xiàn)公開的裝置，其利用旋轉(zhuǎn)的左右螺旋扶禾器，把倒伏在地面的胡蘿卜秧扶起來，送入夾持機(jī)構(gòu)完成收獲作業(yè)，其技術(shù)方案存在以下缺陷:僅僅依靠高速旋轉(zhuǎn)的螺旋扶禾器夾住蘿卜纓將胡蘿卜拔出，容易把蘿卜纓夾斷，導(dǎo)致胡蘿卜不能正常拔出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的蘿卜收獲裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、適用范圍窄、易夾斷蘿卜纓以及收獲價(jià)格昂貴等問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、對蘿卜無傷害的蘿卜收獲裝置，本發(fā)明同時提供該蘿卜收獲裝置的收獲方法，采摘人員不用彎腰就能很方便地收獲蘿卜。
[0005]本發(fā)明一種蘿卜收獲裝置采用的技術(shù)方案是:具有一個車身，車身底部前端裝有兩個前輪、后端裝有兩個萬向輪后輪，車身后部頂端裝有手柄，手柄上裝有調(diào)速器，車身內(nèi)部前右側(cè)安有前后水平布置的轉(zhuǎn)動電機(jī)，轉(zhuǎn)動電機(jī)輸出軸前方連接齒輪組，齒輪組左側(cè)連接齒輪，齒輪與上下垂直的齒條相嚙合；齒條固定連接位于車身外前方的前收獲裝置，前收獲裝置包括定位盤、收獲電機(jī)、斜齒條、齒輪、收獲鏟和激光定位器，定位盤的中心軸垂直向下，其邊緣處通過連桿固定連接齒條；定位盤頂端裝有垂直布置的收獲電機(jī)，收獲電機(jī)輸出軸固定連接錐齒輪，錐齒輪位于定位盤下方的中心處，定位盤的底部四周均勻分布四個激光定位器，車身上固定連接有反射激光定位器的定位信息的反射鏡；在錐齒輪外圈處沿圓周方向均布與錐齒輪相互嚙合的三個斜齒條，每個斜齒條下端各固定連接一個收獲鏟；在轉(zhuǎn)動電機(jī)左側(cè)旁裝有左右布置的振動電機(jī)，振動電機(jī)輸出軸經(jīng)偏心輪連接斜拉桿上端，斜拉桿下端固定連接振動篩；振動篩左右兩側(cè)面各位于一個前后布置的導(dǎo)軌內(nèi)，導(dǎo)軌固定裝在車身上；振動篩后端通過絲桿與直線步進(jìn)電機(jī)連接，在車身內(nèi)部還裝有控制器和左右布置的驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)輸出軸經(jīng)皮帶輪，皮帶驅(qū)動兩個前輪；控制器分別經(jīng)不同的控制線連接轉(zhuǎn)動電機(jī)、振動電機(jī)、收獲電機(jī)、直線步進(jìn)電機(jī)及調(diào)速器，調(diào)速器連接驅(qū)動電機(jī)。
[0006]本發(fā)明一種蘿卜收獲裝置的蘿卜收獲方法采用的技術(shù)方案是包括以下步驟:
A、開啟四個激光定位器和調(diào)速器，驅(qū)動電機(jī)推動前輪前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)彎以尋找目標(biāo)蘿卜，當(dāng)操作者通過反射鏡看到四個激光定位器的投射區(qū)域完全包圍住目標(biāo)蘿卜時，關(guān)閉驅(qū)動電機(jī)；
B、控制器啟動轉(zhuǎn)動電機(jī)正轉(zhuǎn)，齒條向下運(yùn)動使前收獲裝置下降至收獲鏟底端與地面相接觸，關(guān)閉轉(zhuǎn)動電機(jī)，啟動收獲電機(jī)正轉(zhuǎn)，收獲電機(jī)帶動錐齒輪旋轉(zhuǎn)，三個收獲鏟向下運(yùn)動插入泥土內(nèi)，包住沾有泥土的蘿卜，關(guān)閉收獲電機(jī)；
C、控制器啟動轉(zhuǎn)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，前收獲裝置向上運(yùn)動將蘿卜拔出泥土，收獲鏟高于振動篩，關(guān)閉轉(zhuǎn)動電機(jī)；
D、控制器啟動直線步進(jìn)電機(jī)，振動篩在絲桿的帶動下沿導(dǎo)軌向前運(yùn)動至收獲鏟的正下方，關(guān)閉直線步進(jìn)電機(jī)，收獲電機(jī)反轉(zhuǎn)，錐齒輪帶著斜齒條向上移動，蘿卜從三個收獲鏟中漏出掉至振動篩內(nèi)，關(guān)閉收獲電機(jī)；
E、啟動直線步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，振動篩恢復(fù)至原位，關(guān)閉直線步進(jìn)電機(jī)；
F、控制器啟動振動電機(jī)，帶動振動篩振動以除去粘在蘿卜上的部分泥土。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明僅通過驅(qū)動電機(jī)、前收獲裝置、振動篩和轉(zhuǎn)向等完成收獲任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對散種蘿卜的半自動化拔取，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠、實(shí)用，制造和使用成本較低，適用于小規(guī)模的收獲活動。
[0008]2、本發(fā)明每次僅僅收獲一個蘿卜，適用于非大規(guī)模的種植區(qū)域和非規(guī)則種植區(qū)域使用，符合蘿卜種植分布特點(diǎn)，應(yīng)用范圍較廣。
[0009]3、本發(fā)明收獲的蘿卜還沾有泥土，不會損傷到蘿卜本身，提高了蘿卜收獲的成功率。
【附圖說明】
[0010]為了更全面地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理，結(jié)合以下附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]圖1是本發(fā)明蘿卜收獲裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1移掉車身28的左側(cè)板之后的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中前收獲裝置7的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖4是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在收獲準(zhǔn)備階段的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在前收獲裝置7下降階段的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在收獲鏟收獲蘿卜階段的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在前收獲裝置7上升階段的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在振動篩前移階段的局部示意圖；
圖9是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在蘿卜從收獲鏟內(nèi)掉入振動篩中階段的局部示意圖；
圖10是本發(fā)明蘿卜收獲裝置在振動篩收回階段的局部示意圖。
[0012]圖中，1.轉(zhuǎn)動電機(jī)；2.振動電機(jī)；3.齒輪組；4.齒輪；5.齒條；6.反射鏡；7.前收獲裝置；8.定位盤；9.收獲電機(jī)；10.斜齒條；11.錐齒輪；12.收獲鏟；13.激光定位器；14.振動篩；15.前輪；16.斜拉桿；17.皮帶；18.偏心輪；19.皮帶輪；20.驅(qū)動電機(jī)；21.導(dǎo)軌；22.絲桿；23.控制器；24.直線步進(jìn)電機(jī)；25.后輪；26.調(diào)速器；27.手柄；28.車身。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參見圖1，本發(fā)明蘿卜收獲裝置具有一個車身28，車身28底部前端安裝兩個前輪15，兩個前輪15左右各一，兩個前輪15之間通過連接軸連接，連接軸上套有軸齒輪，軸齒輪的作用是當(dāng)連接驅(qū)動件后可以驅(qū)動前輪15。車身28底部后端安裝兩個后輪25，兩個后輪25都是萬向輪，負(fù)責(zé)整車的轉(zhuǎn)向。
[0014]車身28的后部頂端安裝手柄27，手柄27固定連接車身28，車身28的左右兩側(cè)板上各連接一個手柄27，便于操作者控制車速和方向。在手柄27上開一個滑槽，滑槽上安裝調(diào)速器26，調(diào)速器26連接于控制器23，調(diào)速器26可以控制本發(fā)明的運(yùn)動方向(前進(jìn)和后退)、速度以及控制器23的開關(guān)。調(diào)速器26沿滑槽向前推則為前進(jìn)，向后推為后退，中間位置為停車，在中間位置按下調(diào)速器26則會開啟或關(guān)閉控制器23，調(diào)速器26越往前本發(fā)明裝置前進(jìn)越快，反之，調(diào)速器26越往后本發(fā)明裝置后退越快。
[0015]為便于描述本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將車身28的左側(cè)板移掉，車身28的左側(cè)板移掉的結(jié)構(gòu)如圖2所示。在車身28內(nèi)部安裝轉(zhuǎn)動電機(jī)1、齒輪組3、齒輪4、振動電機(jī)2、振動篩14、驅(qū)動電機(jī)20等。在車身28內(nèi)部的前右側(cè)安裝轉(zhuǎn)動電機(jī)1，轉(zhuǎn)動電機(jī)I固定在車身28上，轉(zhuǎn)動電機(jī)I前后水平布置，在轉(zhuǎn)動電機(jī)I的前方是齒輪組3，齒輪組3的左側(cè)是齒輪4，齒輪4的前方是上下垂直的齒條5，轉(zhuǎn)動電機(jī)I的輸出軸連接齒輪組3，齒輪組3通過聯(lián)軸器與齒輪4相連，齒輪4又與齒條5相嚙合。齒條5位于車身28前側(cè)板處，在車身28前側(cè)板上開有上下通槽，用于安裝齒條5。
[0016]在車身28外部的前方是前收獲裝置7，前收獲裝置7固定連接在齒條5上。轉(zhuǎn)動電機(jī)I通過齒輪組3驅(qū)動與齒條5配合的齒輪4旋轉(zhuǎn)，齒輪4帶動與其嚙合的齒條5上下移動，從而使前收獲裝置7上下運(yùn)動。
[0017]在車身28和收獲裝置7之間安裝反射鏡6，反射鏡6的作用是反射激光定位器13的定位信息，可將反射鏡6固定在車身28前側(cè)板上，且位于齒條5的正左側(cè)旁，用于反射地面上目標(biāo)蘿卜處的位置，便于操作人員通過反射鏡6觀察到收獲裝置7的收獲狀態(tài)。
[0018]在轉(zhuǎn)動電機(jī)I左側(cè)旁安裝振動電機(jī)2，轉(zhuǎn)動電機(jī)I與轉(zhuǎn)動電機(jī)I 一起固定在車身28上，振動電機(jī)2左右方向布置，振動電機(jī)2輸出軸伸向左方，與偏心輪18連接，偏心輪18同時連接斜拉桿16上端，斜拉桿16下端固定連接振動篩14，固定在振動篩14的左前部，振動篩14左右兩側(cè)面各位于一個導(dǎo)軌21內(nèi)，左右兩個導(dǎo)軌21沿前后方向布置，左右兩個導(dǎo)軌21分別相應(yīng)地固定安裝在車身28的左右兩側(cè)板的內(nèi)壁上。導(dǎo)軌21留有足夠的上下高度，當(dāng)振動篩14振動時，導(dǎo)軌21和振動篩14不發(fā)生干涉。振動篩14后端通過絲桿22與直線步進(jìn)電機(jī)24連接，當(dāng)振動篩14振動時，絲桿22不干涉振動篩14，可將振動篩14與絲桿22鉸接在一起。直線步進(jìn)電機(jī)24的輸出軸與絲桿24相嚙合，絲桿22和直線步進(jìn)電機(jī)24均沿前后方向布置，直線步進(jìn)電機(jī)24工作時經(jīng)絲桿24驅(qū)動振動篩14前后移動。絲桿22的前端設(shè)有前限位開關(guān)，防止振動篩14與直線步進(jìn)電機(jī)24發(fā)生干涉，后端設(shè)有后限位開關(guān)，防止絲桿22與直線步進(jìn)電機(jī)24發(fā)生脫離。
[0019]在車身28內(nèi)部，在直線步進(jìn)電機(jī)24的上方安裝控制器23，以控制蘿卜的收獲作業(yè)。
[0020] 在振動篩14的上方、振動電機(jī)2下方安裝驅(qū)動電機(jī)20，驅(qū)動電機(jī)20沿左右方向布置，驅(qū)動電機(jī)20的輸出軸向右方，在驅(qū)動電機(jī)20的輸出軸上安裝皮帶輪19，皮帶17 —端與皮帶輪19嚙合，另一端與兩個前輪15之間的連接軸上的齒輪嚙合，繼而通過驅(qū)動電機(jī)20驅(qū)動整車的前進(jìn)和后退。
[0021 ] 參見圖3所示的前收獲裝置7，前收獲裝置7包括定位盤8、收獲電機(jī)9、斜齒條10、齒輪11、收獲鏟12和激光定位器13。定位盤8的中心軸垂直向下，定位盤8的邊緣處通過連桿固定連接齒條5。在定位盤8下方中心是一個可旋轉(zhuǎn)的錐齒輪11，錐齒輪11與定位盤8同軸心，在定位盤8的底部四周均勻分布四個激光定位器13，四個激光定位器13用以對目標(biāo)蘿卜的定位，定位信息通過安裝在車身28上的反射鏡6傳遞給操作者，方便操作者對目標(biāo)蘿卜的定位。激光定位器13沿前收獲裝置7的中心軸線向下投影