本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)收獲機械，特別是涉及一種智能高效低損蒜薹收獲機。

背景技術(shù)：

1、蒜薹作為一種廣受歡迎的蔬菜，在中國乃至亞洲的許多地區(qū)都有著極高的食用價值，它不僅味道鮮美，而且富含多種維生素和礦物質(zhì)，對促進人體健康有著積極作用。在市場上，蒜薹因其獨特的風味和營養(yǎng)價值而受到消費者的喜愛，是很多家庭餐桌上不可或缺的一道食材。然而，盡管蒜薹的需求量大且經(jīng)濟價值高，但其收獲過程卻面臨著一定的挑戰(zhàn)。由于蒜薹生長形態(tài)特殊，莖稈細長且容易折斷，加上田間分布不均等因素，導致現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機械難以實現(xiàn)對其高效、無損地自動化采摘，因此目前大多數(shù)情況下仍需依賴人工進行收獲。這種勞動密集型的工作方式不僅增加了生產(chǎn)成本，也限制了蒜薹產(chǎn)業(yè)進一步規(guī)模化發(fā)展。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，專利cn107455077a公開了一種蒜薹收獲機，其包括機架、蒜莖稈導入裝置、夾持提拔裝置、蒜薹切斷裝置、以及傳動系統(tǒng)，其中，蒜薹切斷裝置包括針組與砧板，針組能夠在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下左右滑動，該專利存在如下缺點：(1)該專利僅能通過針扎的方式進行蒜薹的切斷，而實際收獲過程中，根據(jù)蒜薹的具體特征，有的蒜薹適合采用針扎方式，而有的蒜薹則適合采用夾斷的方式收獲。且該專利中，由于蒜薹的位置不是固定的，針扎過程中蒜薹搖晃的話會降低針扎成功率，且針扎后，針拔出過程中，蒜薹以及蒜葉可能會隨著針難以及時拔出，機具移動會造成蒜薹或蒜葉損傷。(2)該專利中采用基于輥體的夾持提拔裝置，其無法或不方便根據(jù)蒜薹的粗細調(diào)節(jié)夾緊力，導致適應性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠有效提升針刺成功率以及拔針成功率，并能夠在針刺與夾斷兩種模式切換的智能高效低損蒜薹收獲機。

2、技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的智能高效低損蒜薹收獲機，其包括行走機座，所述行走機座上安裝有分禾器、前處理機構(gòu)、夾持輸送機構(gòu)以及存儲倉；所述前處理機構(gòu)安裝在所述分禾器上，所述前處理機構(gòu)包括針座、直線陣列布局在所述針座上的多個針體、以及推動所述針座往復平移的推動機構(gòu)；

3、所述前處理機構(gòu)還包括與所述針座平行布局的條形板，所述條形板上具有對應于每個所述針體設(shè)置的通孔，所述針體能夠穿過所述通孔；所述條形板與所述針座兩者之間設(shè)置有導滑機構(gòu)與彈簧，所述彈簧使所述條形板具有遠離所述針座的運動趨勢；

4、所述前處理機構(gòu)還包括保持塊與驅(qū)動部件，所述保持塊能夠在所述驅(qū)動部件的作用下進入或離開所述針座與所述條形板之間。

5、進一步地，所述前處理機構(gòu)成對布局，組成一對的兩組所述前處理機構(gòu)的針體的針尖相對設(shè)置。

6、采用上述結(jié)構(gòu)，前處理機構(gòu)能夠在兩種功能狀態(tài)之間按需切換。具體地，第一種功能狀態(tài)為夾斷模式，該模式下，保持塊置于針座與條形板之間，使得針座與條形板的相對位置固定，且針體的端部不露出條形板，此時推動機構(gòu)使針座運動時，條形板作用于蒜薹，以將蒜薹夾斷。

7、第二種功能狀態(tài)為針刺模式，該模式下，保持塊未將針座與條形板的相對狀態(tài)完全固定，此時，保持塊能夠在靠近遠離針座的方向上進行平移運動。初始狀態(tài)下，且針體的端部不露出條形板，作業(yè)時，當推動機構(gòu)使針座運動時，同一對的兩組前處理機構(gòu)對應的條形板對蒜薹進行預壓緊，隨著針座繼續(xù)相對靠近，針座與條形板之間的彈簧受到壓縮，使得針體的針尖從條形板的通孔中穿出對蒜薹進行扎刺。扎刺完成后，推動機構(gòu)使得針座遠離蒜薹的過程中，針體先縮回，條形板再離開蒜薹，如此可以保證針被順利拔出。

8、進一步地，所述驅(qū)動部件包括與所述針座呈螺旋副配合的螺桿部以及能夠使所述螺桿部旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部；所述螺桿部的端部連接所述保持塊。通過使所述螺桿部旋轉(zhuǎn)，能夠改變保持塊的位置，使得保持塊可以完全進入針座與條形板兩者之間、部分進入兩者之間、或者完全脫離兩者之間。

9、進一步地，所述驅(qū)動部為手動旋鈕或電機，如此可以分別實現(xiàn)通過手動方式與電動方式驅(qū)動螺桿部旋轉(zhuǎn)。

10、優(yōu)選地，保持塊為具有斜面的楔形，條形板上具有斜面。采用該結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)保持塊相對于針座的位置，能夠限定針體的最大伸出長度，如此，能夠根據(jù)蒜薹的特征充分實現(xiàn)針對性斷裂方案，形成最優(yōu)的控制參數(shù)，保證斷裂效果。

11、進一步地，還包括安裝在夾持輸送機構(gòu)上的視覺傳感器，控制系統(tǒng)能夠基于所述視覺傳感器采集的圖像對蒜薹進行圖像采集、預處理、特征提取和分類識別，以確定蒜薹最佳夾持位置。該視覺傳感器能夠在0.01s時間內(nèi)對圖像進行識別、濾波并獲取圖像和相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對蒜薹的精準識別和定位篩選。

12、進一步地，還包括安裝在所述推動機構(gòu)與所述針座之間的力學傳感器，用于實時采集夾持和斷裂力，控制系統(tǒng)通過反饋調(diào)節(jié)調(diào)整推動機構(gòu)施加的推力大小。

13、進一步地，還包括針座位置傳感器與對地位置傳感器，兩者分別用于檢測所述針座的位置以及所述分禾器與地面之間的距離。如此，控制系統(tǒng)可以實時獲知前處理機構(gòu)之間的打開距離以及分禾器的高度，便于保證采收精準對行收獲以及使采收高度合適。

14、進一步地，所述夾持輸送機構(gòu)包括成對布局的輸送帶，每個所述輸送帶的前端均具有導禾板，所述導禾板為前尖后寬的錐形，通過導禾板可以方便地將經(jīng)過針扎或夾斷操作的蒜薹導入至成對設(shè)置的輸送帶之間，輸送帶將蒜薹夾住并向上提拉蒜薹，使得蒜薹與蒜葉部分完全分離并被向上輸送。

15、進一步地，所述夾持輸送機構(gòu)還包括作用于所述輸送帶的帶面的帶面壓緊機構(gòu)，所述帶面壓緊機構(gòu)包括前后延伸的板體，還包括安裝在所述板體上的壓緊桿，所述壓緊桿壓住帶面的內(nèi)側(cè)；所述板體上具有橫向設(shè)置的調(diào)節(jié)槽，所述壓緊桿的端部置于所述調(diào)節(jié)槽內(nèi)，且所述壓緊桿的端部能夠沿著所述調(diào)節(jié)槽調(diào)節(jié)位置。

16、進一步地，所述夾持輸送機構(gòu)與所述存儲倉之間設(shè)置有平皮帶，所述平皮帶能夠承接所述夾持輸送機構(gòu)輸送的所有蒜薹并將蒜薹運送至所述存儲倉。

17、有益效果：本發(fā)明的智能高效低損蒜薹收獲機，具有如下有益效果：

18、(1)通過對前處理機構(gòu)進行改進，設(shè)置條形板與保持塊，一方面，能夠根據(jù)蒜薹的特點決定采用不同的功能狀態(tài)進行蒜薹的針扎或夾斷作業(yè)。另一方面，在能夠有效提升針體扎入蒜薹的成功率，保證針體能夠成功從蒜薹中拔出，防止出現(xiàn)針體未及時拔出而將蒜薹、蒜葉損壞的情形。

19、(2)通過針對夾持輸送機構(gòu)的輸送帶設(shè)置帶面壓緊機構(gòu)，能夠保證輸送帶對蒜薹的夾持力，且壓緊桿的位置能夠按需進行橫向調(diào)節(jié)，以滿足不同粗細蒜薹的夾持輸送需要。

技術(shù)特征：

1.一種智能高效低損蒜薹收獲機，其包括行走機座(1)，所述行走機座(1)上安裝有分禾器(6)、前處理機構(gòu)(2)、夾持輸送機構(gòu)(3)以及存儲倉(4)；所述前處理機構(gòu)(2)安裝在所述分禾器(6)上，所述前處理機構(gòu)(2)包括針座(21)、直線陣列布局在所述針座(21)上的多個針體(22)、以及推動所述針座(21)往復平移的推動機構(gòu)(23)；其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述前處理機構(gòu)(2)成對布局，組成一對的兩組所述前處理機構(gòu)(2)的針體(22)的針尖相對設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述驅(qū)動部件(27)包括與所述針座(21)呈螺旋副配合的螺桿部(271)以及能夠使所述螺桿部(271)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部(272)；所述螺桿部(271)的端部連接所述保持塊(26)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述驅(qū)動部(272)為手動旋鈕或電機。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，還包括安裝在夾持輸送機構(gòu)上的視覺傳感器，控制系統(tǒng)能夠基于所述視覺傳感器采集的圖像對蒜薹進行圖像采集、預處理、特征提取和分類識別，以確定蒜薹最佳夾持位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，還包括安裝在所述推動機構(gòu)(23)與所述針座(21)之間的力學傳感器，用于實時采集夾持和斷裂力，控制系統(tǒng)通過反饋調(diào)節(jié)調(diào)整推動機構(gòu)(23)施加的推力大小。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，還包括針座位置傳感器與對地位置傳感器，兩者分別用于檢測所述針座(21)的位置以及所述分禾器(6)與地面之間的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述夾持輸送機構(gòu)(3)包括成對布局的輸送帶(31)，每個所述輸送帶(31)的前端均具有導禾板(32)，所述導禾板(32)為前尖后寬的錐形。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述夾持輸送機構(gòu)(3)還包括作用于所述輸送帶(31)的帶面的帶面壓緊機構(gòu)，所述帶面壓緊機構(gòu)包括前后延伸的板體(33)，還包括安裝在所述板體(33)上的壓緊桿(34)，所述壓緊桿(34)壓住帶面的內(nèi)側(cè)；所述板體(33)上具有橫向設(shè)置的調(diào)節(jié)槽(33a)，所述壓緊桿(34)的端部置于所述調(diào)節(jié)槽(33a)內(nèi)，且所述壓緊桿(34)的端部能夠沿著所述調(diào)節(jié)槽(33a)調(diào)節(jié)位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效低損蒜薹收獲機，其特征在于，所述夾持輸送機構(gòu)(3)與所述存儲倉(4)之間設(shè)置有平皮帶(5)，所述平皮帶(5)能夠承接所述夾持輸送機構(gòu)(3)輸送的所有蒜薹并將蒜薹運送至所述存儲倉(4)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種智能高效低損蒜薹收獲機，其包括行走機座，行走機座上安裝有分禾器、前處理機構(gòu)、夾持輸送機構(gòu)以及存儲倉；前處理機構(gòu)包括針座、針體、以及推動機構(gòu)，還包括與針座平行布局的條形板，條形板上具有對應于每個針體設(shè)置的通孔；條形板與針座兩者之間設(shè)置有導滑機構(gòu)與彈簧，彈簧使條形板具有遠離針座的運動趨勢；前處理機構(gòu)還包括保持塊與驅(qū)動部件，保持塊能夠在驅(qū)動部件的作用下進入或離開針座與條形板之間。本發(fā)明中，一方面，能夠根據(jù)蒜薹的特點決定采用不同的功能狀態(tài)進行蒜薹的針扎或夾斷作業(yè)。另一方面，在能夠有效提升針體扎入蒜薹的成功率，保證針體能夠成功從蒜薹中拔出，防止出現(xiàn)針體未及時拔出而將蒜薹、蒜葉損壞的情形。

技術(shù)研發(fā)人員：李玉環(huán),楚森,李寶剛,李賢,王振文,劉尊民,楊發(fā)展,顏世斌,焦瑞釗
受保護的技術(shù)使用者：青島理工大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30