一種葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蔬菜采收機(jī)，尤其是一種葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，屬于農(nóng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]蔬菜可分為葉類(lèi)、瓜菜類(lèi)、塊根塊莖類(lèi)、茄果類(lèi)等，隨著人們生活水平的提高和對(duì)健康飲食習(xí)慣的崇尚，葉類(lèi)蔬菜的需求量越來(lái)越大。葉類(lèi)蔬菜人工采收需要大量勞力，不僅速度慢，而且面臨用工成本上漲導(dǎo)致菜價(jià)上漲的困境。尤其是葉類(lèi)不耐運(yùn)輸，往往以本地化生產(chǎn)為主，而城市周邊勞動(dòng)力成本必然愈來(lái)愈高。
[0003]蔬菜的生長(zhǎng)受土壤、天氣、肥料等因素的影響很大，具有明顯的隨機(jī)性，同品種的蔬菜生長(zhǎng)之后形態(tài)不一、發(fā)育參差不齊；而且蔬菜的果實(shí)、枝葉等相對(duì)脆弱；因此導(dǎo)致蔬菜收獲機(jī)具有收獲對(duì)象的復(fù)雜性、收獲作業(yè)的一次性、收獲機(jī)的專(zhuān)業(yè)性等特點(diǎn)。
[0004]蔬菜的一次性收獲大大提高了蔬菜收獲的效率。蔬菜種類(lèi)繁多、供食用器官的幾何形態(tài)和物理特性也各不相同，因此收獲機(jī)專(zhuān)用性強(qiáng)，難以通用。目前，已有一些蔬菜收獲機(jī)問(wèn)世，例如根菜類(lèi)的胡蘿卜收獲機(jī)、馬鈴薯收獲機(jī)等；果菜類(lèi)的番茄收獲機(jī)等；葉類(lèi)的甘藍(lán)收獲機(jī)、圓白菜收獲機(jī)，以及適用于菠菜和雞毛菜的收獲機(jī)。但是，現(xiàn)有葉類(lèi)蔬菜收獲機(jī)只能收割菜葉，導(dǎo)致所采收的蔬菜只有葉子沒(méi)有根莖，植株散亂而不完整。不僅收獲的葉菜商品性低，而且不適宜民眾的消費(fèi)習(xí)慣。
[0005]檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)?01310096413的中國(guó)專(zhuān)利提出了“一種結(jié)球類(lèi)蔬菜收獲機(jī)的拔取裝置”。但該裝置明顯不適宜拔取植密度較大的葉菜。此外，申請(qǐng)?zhí)?01420675141的中國(guó)專(zhuān)利給出了“一種蔬菜收獲機(jī)”，該機(jī)采用刀片切割收獲方式，其存在的問(wèn)題是:刀片抬的過(guò)高容易切到菜葉，使得收獲的葉菜植株不完整；刀片抬的過(guò)低容易切割到泥土及其它雜物，造成刀片過(guò)早磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種可以采收種植密度大的整棵菠菜、雞毛菜等葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)。
[0007]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)基本技術(shù)方案為:包括安置在行走機(jī)架上的采收裝置和傳輸裝置，所述采收裝置含有前行方向垂直的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上裝有至少一組活動(dòng)臂和固定臂構(gòu)成的起菜機(jī)構(gòu)以及頂桿和刮板構(gòu)成的推出機(jī)構(gòu)；所述固定臂呈L形，由徑向延伸的臂桿和臂桿外端彎折的持桿構(gòu)成，所述活動(dòng)臂也呈L形，由與臂桿交叉鉸接的動(dòng)桿和與持桿平行的夾桿構(gòu)成，所述固定臂與活動(dòng)臂之間裝有開(kāi)合機(jī)構(gòu)；所述刮板鄰近固定臂的臂桿，且內(nèi)端鉸支在所述轉(zhuǎn)軸上，所述頂桿的一端通過(guò)彈性復(fù)位件頂觸在刮板的外端，且另一端可與安裝在機(jī)架上的凸輪構(gòu)成凸輪副；當(dāng)所述固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到與地面基本水平位置時(shí)，所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到靠攏持桿的夾持位置，所述刮板處于脫離凸輪在彈性復(fù)位件作用下靠攏臂桿的初始位置；當(dāng)所述固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到輸送機(jī)構(gòu)上方位置時(shí)，所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到脫離持桿的張開(kāi)位置，所述刮板受凸輪副約束克服彈性力轉(zhuǎn)動(dòng)到遠(yuǎn)離臂桿的卸菜位置。
[0008]在行走機(jī)架前進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)采收裝置的固定臂持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到與地面基本水平位置時(shí)，由于開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到靠攏持桿的夾持位置，因此可以將地面密植的葉類(lèi)蔬菜夾持住，并在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將其全部從地面拔起；而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到輸送機(jī)構(gòu)上方位置時(shí)，開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到脫離持桿的張開(kāi)位置，松開(kāi)拔起的蔬菜，同時(shí)在刮板作用下被推離采收裝置，卸到輸送裝置上輸出。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以妥善解決種植密度大的菠菜、雞毛菜等葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收難題，而且收獲的蔬菜整齊有序，從而提高采收效率和質(zhì)量，降低成本。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述機(jī)架上還裝有切刀，所述固定臂的臂桿轉(zhuǎn)過(guò)水平位置后，所述夾桿與所述切刀的刃口鄰近相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0011]這樣，可以在拔起蔬菜之后，先切除其根部，再卸到輸送機(jī)構(gòu)上，從而進(jìn)一步保證葉菜的收獲品質(zhì)。
[0012]進(jìn)一步，所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括安裝在固定臂的臂桿上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、安裝在活動(dòng)臂的動(dòng)桿上的球鉸軸承，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與球鉸軸承的中心構(gòu)成螺旋副；或者所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)為電磁離合機(jī)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步，所述凸輪安裝在轉(zhuǎn)軸上方。所述切刀以刃口朝下的方式安裝在轉(zhuǎn)軸水平線(xiàn)與凸輪之間。
[0014]進(jìn)一步，所述起菜機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)有三組，均布在轉(zhuǎn)軸圓周上。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為圖1實(shí)施例的采收裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖1實(shí)施例的開(kāi)合機(jī)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例一
本實(shí)施例的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)由安置在行走機(jī)架上的采收裝置和傳輸裝置構(gòu)成，尤為適用于條播的葉類(lèi)蔬菜(即一行一行按行種植的葉類(lèi)蔬菜，這種按行種植的葉類(lèi)蔬菜播種機(jī)已逐漸推廣應(yīng)用)。其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，傳輸裝置為皮帶輸送機(jī)。采收裝置含有前行方向垂直的電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)軸6，該轉(zhuǎn)軸6上裝有三組圓周均布的起菜機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)。起菜機(jī)構(gòu)由活動(dòng)臂8和固定臂3構(gòu)成，推出機(jī)構(gòu)由頂桿2和刮板5構(gòu)成。
[0021]如圖3所示，固定臂3和活動(dòng)臂8均呈L形，前者由徑向延伸的臂桿3-1和臂桿
3-1外端彎折的持桿3-2構(gòu)成，后者由與臂桿3-1通過(guò)鉸銷(xiāo)3-3交叉鉸接的動(dòng)桿8_1和與持桿3-2平行的夾桿8-2構(gòu)成。固定臂3的臂桿3-1與活動(dòng)臂8的動(dòng)桿8_1之間裝有開(kāi)合機(jī)構(gòu)4。刮板5鄰近固定臂3的臂桿3-1，內(nèi)端鉸支在轉(zhuǎn)軸6上，頂桿2的一端通過(guò)作為彈性復(fù)位件的彈簧12頂觸在刮板5的外端，且另一端可在固定臂3的臂桿3-1旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)軸6上方時(shí)，與安裝在轉(zhuǎn)軸6上方機(jī)架上的凸輪I構(gòu)成凸輪副。
[0022]在轉(zhuǎn)軸6水平線(xiàn)與凸輪I之間的機(jī)架上還裝有刃口朝下的切刀11，固定臂3的臂桿3-1轉(zhuǎn)過(guò)水平位置后，夾桿3-2與切刀的刃口鄰近相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此可以實(shí)現(xiàn)將拔起蔬菜的根部切除。本實(shí)施例采收裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，交替工作，效率很高。當(dāng)植株離開(kāi)土壤后，才切除其根部，因此降低了刀片的非正常磨損，并保證了植株的完整性。
[0023]開(kāi)合機(jī)構(gòu)4的具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括安裝在固定臂的臂桿3-1上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-1、安裝在活動(dòng)臂的動(dòng)桿8-1上的球鉸軸承4-3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4-1的輸出軸4-2與球鉸軸承
4-3的中心構(gòu)成螺旋副。因此，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)螺旋副使活動(dòng)桿靠近或遠(yuǎn)離固定桿，從而實(shí)現(xiàn)夾桿與持桿的夾持或松開(kāi)。由于夾持或松開(kāi)的行程很小，因此該機(jī)構(gòu)球鉸軸承、螺旋副的徑向間隙可以滿(mǎn)足以直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)逼近圓弧軌跡的需要，而無(wú)需設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的開(kāi)合機(jī)構(gòu)。當(dāng)固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到與地面基本水平位置時(shí)，開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到靠攏持桿的夾持位置，刮板則處于脫離凸輪、在彈性復(fù)位件作用下靠攏臂桿的初始位置；當(dāng)固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到輸送機(jī)構(gòu)上方位置時(shí)，開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到脫離持桿的張開(kāi)位置，刮板則受凸輪副約束克服彈性力轉(zhuǎn)動(dòng)到遠(yuǎn)離臂桿的卸菜位置。
[0024]具體而言，當(dāng)行走機(jī)架沿著條播種植的菠菜或者雞毛菜向前行進(jìn)時(shí)，采收裝置的活動(dòng)臂和固定臂將在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)貼近地面，伸向作物行，使得一行植株位于夾桿和持桿之間的間隙內(nèi)。接著，開(kāi)合機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)使臂桿和動(dòng)桿靠攏，使夾桿和持桿迅速夾緊植株，并在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，將被夾持的一行植株被連根拔起。之后，通過(guò)與切刀刃口的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，削去被拔起植株的根及其泥土。切刀的安放位置可以確保只切削掉植株的根，從而保證植株的完整性。轉(zhuǎn)軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)三分之一圓周后，凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，其曲線(xiàn)輪廓推動(dòng)頂桿進(jìn)而在開(kāi)合機(jī)構(gòu)釋放夾緊植株的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)刮板將被切根的植株7推出，拋擲到傳輸機(jī)構(gòu)的輸送帶9上面，并輸出落入收集箱10中。下一組繼續(xù)上述過(guò)程，如此循環(huán)交替工作。
[0025]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。例如，開(kāi)合機(jī)構(gòu)也可以采用電磁離合機(jī)構(gòu)。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，包括安置在行走機(jī)架上的采收裝置和傳輸裝置，其特征在于:所述采收裝置含有前行方向垂直的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上裝有至少一組活動(dòng)臂和固定臂構(gòu)成的起菜機(jī)構(gòu)以及頂桿和刮板構(gòu)成的推出機(jī)構(gòu)；所述固定臂呈L形，由徑向延伸的臂桿和臂桿外端彎折的持桿構(gòu)成，所述活動(dòng)臂也呈L形，由與臂桿交叉鉸接的動(dòng)桿和與持桿平行的夾桿構(gòu)成，所述固定臂與活動(dòng)臂之間裝有開(kāi)合機(jī)構(gòu)；所述刮板鄰近固定臂的臂桿，且內(nèi)端鉸支在所述轉(zhuǎn)軸上，所述頂桿的一端通過(guò)彈性復(fù)位件頂觸在刮板的外端，且另一端可與安裝在機(jī)架上的凸輪構(gòu)成凸輪副；當(dāng)所述固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到與地面基本水平位置時(shí)，所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到靠攏持桿的夾持位置，所述刮板處于脫離凸輪在彈性復(fù)位件作用下靠攏臂桿的初始位置；當(dāng)所述固定臂的持桿轉(zhuǎn)動(dòng)到輸送機(jī)構(gòu)上方位置時(shí)，所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)臂的夾桿運(yùn)動(dòng)到脫離持桿的張開(kāi)位置，所述刮板受凸輪副約束克服彈性力轉(zhuǎn)動(dòng)到遠(yuǎn)離臂桿的卸菜位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述機(jī)架上還裝有切刀，所述固定臂的臂桿轉(zhuǎn)過(guò)水平位置后，所述夾桿與所述切刀的刃口鄰近相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括安裝在固定臂的臂桿上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、安裝在活動(dòng)臂的動(dòng)桿上的球鉸軸承，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與球鉸軸承的中心構(gòu)成螺旋副。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述開(kāi)合機(jī)構(gòu)為電磁離合機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述凸輪安裝在轉(zhuǎn)軸上方。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述切刀以刃口朝下的方式安裝在轉(zhuǎn)軸水平線(xiàn)與凸輪之間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，其特征在于:所述起菜機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)有三組，均布在轉(zhuǎn)軸圓周上。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收機(jī)，屬于農(nóng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)包括安置在行走機(jī)架上的采收裝置和傳輸裝置，采收裝置的水平轉(zhuǎn)軸裝有活動(dòng)臂和固定臂構(gòu)成的起菜機(jī)構(gòu)以及頂桿和刮板構(gòu)成的推出機(jī)構(gòu)。固定臂和活動(dòng)臂均呈L形，之間裝有開(kāi)合機(jī)構(gòu)。刮板內(nèi)端鉸支在轉(zhuǎn)軸上，頂桿的一端通過(guò)彈性復(fù)位件頂觸在刮板的外端，且另一端可與安裝在機(jī)架上的凸輪構(gòu)成凸輪副。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以妥善解決種植密度大的菠菜、雞毛菜等葉類(lèi)蔬菜自動(dòng)化采收難題，而且收獲的蔬菜整齊有序。
【IPC分類(lèi)】A01D45/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105123113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510625277
【發(fā)明人】陳勇
【申請(qǐng)人】南京林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日