一種用于收割包菜的農機設備的制作方法

本發明屬于農業機械領域，具體涉及一種用于收割包菜的農機設備。

背景技術：

我國是世界上蔬菜產量最大的國家，但由于快速發展的蔬菜產業，人們對蔬菜的機械化生產越來越重視。近年來，設施蔬菜生產己經遍布全國各地，蔬菜育苗移栽取得重大突破，灌溉和植保技術突飛猛進，然而，相應的收獲機械發展依舊緩慢。葉菜在蔬菜中占有很大的比例。由于葉菜的種植、收獲等環節用工量大，人工生產效率低下，人力成本高成為影響葉菜生產效益和產業發展的直接障礙。研究開發葉菜生產機械對提高葉菜種植的勞動效率，降低生產成本、減輕勞動強度具有十分重要的意義。

目前，包菜自動收割技術由丹麥asa-lift研制，國內未見相關專利技術，因此，使用成本較為昂貴，且刀具對包菜傷害較大，未實現收割、切根、去皮的全自動化收割過程。為此，設計了一種用于收割包菜的農機設備，使其滿足國內大多數地區的包菜收割要求，并實現包菜的自動化收獲過程。

技術實現要素：

本發明的目的是為了實現包菜的自動化收獲過程，而提供的一種用于收割包菜的農機設備。本設備工作時，驅動電機持續工作帶動輸送皮帶運動并給傳動系統提供輸出動力，驅動刀具。在包菜收割過程中，刀具持續工作并根據包菜大小調整兩刀具間相對距離，將包菜收割進刀具中并推入皮帶上。皮帶由驅動電機驅動，由滾軸支撐并改變傳動方向，將包菜輸送到去皮機構。在輸送過程中，由切刀切除包菜根部，切割高度可由切刀螺釘調節。經輸送機構輸送的包菜由滾軸引導向下滑動并與去皮滾輪接觸。去皮滾輪經由外部提供的動力持續旋轉，將包菜外皮去除。由于去皮滾輪為斜向放置，包菜在去皮過程中統一向一側去皮架滑動，去皮過程結束后落入收集箱內。本發明結構簡單、制造加工容易、操作使用方便、工作效率高且能保證被收割包菜品質。

本發明的技術方案是：一種用于收割包菜的農機設備，包括收割機構、輸送機構、去皮機構和傳動機構；

所述收割機構包括刀具a和刀具b、刀具擺桿a和刀具擺桿b、刀具擺桿座a和刀具擺桿座b；所述刀具a與刀具擺桿a的一端轉動副連接；刀具b與刀具擺桿b的一端轉動副連接；所述刀具擺桿a與刀具擺桿座a的上端轉動副連接，且通過彈力裝置a對刀具擺桿a的轉動角度進行限位，所述刀具擺桿座a的下端安裝于支撐架a上；刀具擺桿b與刀具擺桿座b的上端轉動副連接，且通過彈力裝置b對刀具擺桿b的轉動角度進行限位，刀具擺桿座b的下端安裝于支撐架b上；

所述輸送機構包括皮帶、若干滾軸和切刀；所述皮帶安裝于滾軸上，皮帶上開有若干通孔；所述滾軸可轉動的安裝于支撐架a和支撐架b之間，所述切刀的兩端分別可拆卸的安裝于支撐架a和支撐架b上，且位于皮帶的下方；

所述去皮機構包括若干滾軸、去皮架a、去皮架b和去皮滾輪；所述滾軸可轉動的分別安裝于去皮架a和去皮架b之間，所述去皮架a的一端安裝于支撐架a上，去皮架b的一端安裝于支撐架b上，所述去皮滾輪的兩端分別與去皮架a和去皮架b的另一端轉動副連接；

所述傳動機構包括驅動電機、驅動齒輪、傳動齒輪軸、傳動軸套、鏈條c、擺桿齒輪a、擺桿齒輪b、鏈條a、鏈條b、刀具齒輪a和刀具齒輪b；所述驅動電機安裝于支撐架a和支撐架b之間，所述驅動齒輪與傳動齒輪軸下端齒輪相嚙合，所述傳動軸套的一側固定安裝于刀具擺桿座a上，另一側與傳動齒輪軸轉動副連接；所述鏈條c分別與傳動齒輪軸上端齒輪、擺桿齒輪a和擺桿齒輪b相嚙合，所述擺桿齒輪a安裝于刀具擺桿座a的一端，所述擺桿齒輪b安裝于刀具擺桿座b的一端，所述鏈條a分別與擺桿齒輪a和刀具齒輪a相嚙合；所述鏈條b分別與擺桿齒輪b和刀具齒輪b相嚙合，所述刀具齒輪a安裝于刀具擺桿a上并與刀具a固定相連；刀具齒輪b安裝于刀具擺桿b上并與刀具b固定相連。

上述方案中，所述切刀的兩端分別通過切刀螺釘a和切刀螺釘b安裝于支撐架a和支撐架b上。

上述方案中，所述去皮架a短于去皮架b，去皮滾輪為斜向放置。

上述方案中，所述彈力裝置a為刀具彈簧a；所述刀具彈簧a的一端與刀具擺桿座a的上端固定連接，另一端與刀具擺桿a的一端固定連接；

所述彈力裝置b為刀具彈簧b，所述刀具彈簧b一端與刀具擺桿座b的上端固定連接，另一端與刀具擺桿b的一端固定連接相連。

上述方案中，所述切刀位于皮帶下方的距離為0～5cm。

上述方案中，所述通孔的直徑范圍為12～15cm。

上述方案中，所述刀具a和刀具b均包括桿和刀片，刀片的背面固定在桿上，桿的上方凸出軸穿過刀具擺桿與刀具齒輪固定相連。所述刀片的正面為橢球形，模仿人手的動作進行包菜收割。

上述方案中，所述刀具a和刀具b均包括3個刀片，刀片均勻分布在桿上。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明結構簡單、制造加工容易、操作使用方便、工作效率高且能保證被收割包菜品質。

2、本發明使用電力作為動力，環保、節能、無污染，特別適合大棚等密閉空間的收獲作業。

3、本發明中刀具的形狀及工作過程模仿人手收獲包菜時的動作設計，能較好的保證被收割包菜品質。

4、本發明根據包菜大小及切割要求的不同對收割刀具和切割機構進行調節，使得該設備更好地滿足實際作業需求并具有更高的通用性。

5、本發明工作時通過收割機構、輸送機構和去皮機構的配合，較好地解決了包菜的輸送和收集問題。

6、本發明通過使收獲包菜時收割過程、切根過程、去皮過程一體化，較好的實現了包菜的自動化收獲過程。

附圖說明

圖1為本發明一實施方式的三維模型軸測圖；

圖2為本發明一實施方式的隱藏皮帶后三維模型軸測圖；

圖3為本發明本發明一實施方式的工作流程圖。

圖1中，1、刀具齒輪a；2、刀具a；3、鏈條a；4、刀具擺桿a；5、傳動齒輪軸；6、傳動軸套；7、刀具擺桿座a；8、支撐架a；9、皮帶；10、支撐架b；11、擺桿齒輪a；12、刀具彈簧a；13、鏈條c；14、刀具擺桿座b；15、擺桿齒輪b；16、刀具彈簧b；17、刀具擺桿b；18、鏈條b；19、刀具齒輪b；20、刀具b；21、滾軸a；22、滾軸b；23、驅動電機；24、驅動齒輪；25、滾軸c；26、滾軸f；27、滾軸g；28、滾軸h；29、去皮架a；30、去皮架b；31、去皮滾輪；32、滾軸d；33、切刀螺釘a；34、切刀；35、切刀螺釘b；36、滾軸e；37、通孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

如圖1和圖2所示的為本發明所述用于收割包菜的農機設備的一種實施方式，所述用于收割包菜的農機設備包括收割機構、輸送機構、去皮機構和傳動機構，所述用于收割包菜的農機設備與行走機構相連接進行包菜收割作業。

所述收割機構包括刀具a2和刀具b20、刀具擺桿a4和刀具擺桿b17、刀具彈簧a12和刀具彈簧b16、刀具擺桿座a7和刀具擺桿座b14。所述刀具a2安裝于刀具擺桿a4的一端，可相對于刀具擺桿a4作旋轉運動；刀具b20安裝于刀具擺桿b17的一端，可相對于刀具擺桿b17作旋轉運動，用于工作時收割包菜。所述刀具擺桿a4安裝于刀具擺桿座a7的上端，可相對于刀具擺桿座a7作橫擺運動、且通過彈力裝置a對刀具擺桿a4的轉動角度進行限位；刀具擺桿b17安裝于刀具擺桿座b14的上端，可相對于刀具擺桿座b14作橫擺運動、且通過彈力裝置b對刀具擺桿b17的轉動角度進行限位。所述彈力裝置a和彈力裝置b用于調節擺臂相對夾角和兩刀具間相對距離。所述刀具擺桿座a7的下端安裝于支撐架a8上，刀具擺桿座b14的下端安裝于支撐架b10上，用于支撐刀具擺桿。優選的，所述彈力裝置a為刀具彈簧a12，所述刀具彈簧a12的一端與刀具擺桿座a7的上端固定連接，另一端與刀具擺桿a4的一端固定連接，刀具彈簧b16一端與刀具擺桿座b14的上端固定連接，另一端與刀具擺桿b17的一端固定連接相連；刀具彈簧a12和刀具彈簧b16用于限制刀具擺桿的相對夾角和兩刀具間相對距離并使之回位。所述刀具a2和刀具b20均包括桿和刀片，刀片的背面固定在桿上，所述刀片的正面為橢球形。所述刀具a2和刀具b20均包括3個刀片，刀片均勻分布在桿上。

所述收割機構的工作過程如下：在包菜收割過程中，若包菜大小相對于刀具適中或偏小，所述刀具a2和刀具b20經由傳動機構提供的動力持續旋轉且旋轉方向相反，刀具a2逆時針方向旋轉且刀具b20順時針方向旋轉，將包菜收割進刀具中并推入皮帶9上。若包菜大小相對于刀具偏大，所述刀具a2和刀具b20經由傳動機構提供的動力持續旋轉且旋轉方向相反，刀具a2逆時針方向旋轉且刀具b20順時針方向旋轉，將包菜收割進刀具中，同時所述刀具擺桿a4和刀具擺桿b17間相對夾角隨包菜相對體積增大而增大，使刀具間相對距離適應包菜大小，同時所述刀具彈簧a12和刀具彈簧b16限制兩刀具間相對距離。刀具將包菜推入皮帶9后，刀具彈簧a12和刀具彈簧b16使擺臂相對夾角和兩刀具間相對距離恢復初始狀態。

所述輸送機構包括皮帶9，支撐架a8和支撐架b10、滾軸a21、滾軸b22、滾軸c25、滾軸d32、滾軸e36、切刀34、切刀螺釘a33和切刀螺釘b35。所述皮帶9安裝于滾軸上，皮帶上開有容納包菜的通孔37，優選的，所述通孔37的直徑范圍為12～15cm，用于將刀具收割的包菜經輸送到去皮機構。所述滾軸a21、滾軸b22、滾軸c25、滾軸d32、滾軸e36分別安裝于支撐架a8和支撐架b10之間，用于支撐皮帶9和改變皮帶9傳動方向。所述支撐架a8和支撐架b10用于支撐滾軸以及刀具擺桿座a7和刀具擺桿座b14、去皮架a29和去皮架b30。所述切刀34安裝于支撐架a8和支撐架b10之間、且切刀34位于皮帶9下方，用于在包菜輸送過程中切除包菜根部。優選的，所述切刀34位于皮帶9下方的距離為0～5cm。所述切刀34的兩端分別通過切刀螺釘a33和切刀螺釘b35安裝于支撐架a8和支撐架b10上，根據包菜去根需求手動調節切刀螺釘，改變切刀切割高度。

所述輸送機構的工作過程如下：包菜經刀具收割后推入皮帶9上，皮帶9由驅動電機23驅動，由滾軸a21、滾軸b22、滾軸c25、滾軸d32、滾軸e36支撐并改變傳動方向，將包菜輸送到去皮機構。在輸送過程中，由切刀34切除包菜根部，切割高度可由切刀螺釘a33和切刀螺釘b35調節。

所述去皮機構包括滾軸f26、滾軸g27、滾軸h28、去皮架a29和去皮架b30、去皮滾輪31。所述滾軸f26、滾軸g27、滾軸h28分別安裝于去皮架a29和去皮架b30之間，用于引導由輸送機構輸送的包菜，所述去皮架a29的一端安裝于支撐架a8上，去皮架b30的一端安裝于支撐架b10上，用于支撐滾軸和去皮滾輪31，其中去皮架a29短于去皮架b30。所述去皮滾輪31安裝于去皮架a29和去皮架b30的另一端之間，可相對去皮架作旋轉運動，用于去除包菜外皮。由于去皮架a29短于去皮架b30，因此去皮滾輪31為斜向放置，用于去皮過程中引導包菜運動方向，并有利于包菜收集。

所述去皮機構的工作過程如下：經輸送機構輸送的包菜由滾軸f26、滾軸g27、滾軸h28引導向下滑動并與去皮滾輪31接觸。去皮滾輪31經由外部提供的動力持續旋轉，將包菜外皮去除。由于去皮架a29短于去皮架b30，去皮滾輪31為斜向放置，包菜在去皮過程中向去皮架b30側滑動，去皮過程結束后落入收集箱內。

所述傳動機構包括驅動電機23、驅動齒輪24、傳動齒輪軸5、傳動軸套6、鏈條c13、擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15、鏈條a3和鏈條b18、刀具齒輪a1和刀具齒輪b19。所述驅動電機23安裝于支撐架a8和支撐架b10之間，電機輸出軸與驅動齒輪24相連，用于給傳動系統提供輸出動力，同時帶動皮帶9運動。所述驅動齒輪24與驅動電機23的輸出軸相連且為斜齒輪，驅動齒輪24與傳動齒輪軸5下端斜齒輪相嚙合，用于將驅動電機23提供的輸出動力傳遞給傳動齒輪軸5。所述傳動齒輪軸5上端齒輪與鏈條c13相嚙合，下端斜齒輪與驅動齒輪24相嚙合，用于將驅動齒輪24傳遞的動力經由鏈條c13傳遞給擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15。所述傳動軸套6安裝于刀具擺桿座a7上，用于支撐傳動齒輪軸5運動。所述鏈條c13與傳動齒輪軸5上端齒輪、擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15相嚙合，用于將傳動齒輪軸5傳遞的動力傳遞給擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15。所述擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15分別安裝于刀具擺桿座a7和刀具擺桿座b14上，用于將鏈條c13傳遞的動力分別經由鏈條a3和鏈條b18傳遞給刀具齒輪a1和刀具齒輪b19。所述鏈條a3分別與擺桿齒輪a11和刀具齒輪a1相嚙合，用于將擺桿齒輪a11的動力傳遞給刀具齒輪a1；鏈條b18分別與擺桿齒輪b15和刀具齒輪b19相嚙合，用于將擺桿齒輪b15的動力傳遞給刀具齒輪b19。所述刀具齒輪a1安裝于刀具擺桿a4上并與刀具a2的桿上端突出軸固定相連，使用經由鏈條a3傳遞的動力驅動刀具a2旋轉；刀具齒輪b19安裝于刀具擺桿b17上并與刀具b20的桿上端突出軸固定相連，使用經由鏈條b18傳遞的動力驅動刀具b20旋轉。

所述傳動機構的工作過程如下：在包菜收割過程中，驅動電機23持續工作帶動皮帶9運動并給傳動系統提供輸出動力，由驅動齒輪24將輸出動力傳遞給傳動齒輪軸5，傳動齒輪軸5將傳遞的動力經由鏈條c13傳遞給擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15，擺桿齒輪a11和擺桿齒輪b15將傳遞的動力分別經由鏈條a3和鏈條b18傳遞給刀具齒輪a1和刀具齒輪b19，并由刀具齒輪a1和刀具齒輪b19分別驅動a2和刀具b20旋轉。

如圖3所示，一種用于收割包菜的農機設備工作的具體流程如下：本設備開始工作后，驅動電機23持續工作帶動皮帶9運動并給傳動系統提供輸出動力，驅動a2和刀具b20旋轉。在包菜收割過程中，若包菜大小相對于刀具適中或偏小，所述刀具a2和刀具b20將包菜收割進刀具中并推入皮帶9上。若包菜大小相對于刀具偏大，兩刀具間相對距離隨包菜相對體積增大而增大將包菜收割進刀具中并推入皮帶9上。刀具將包菜推入皮帶9后，刀具彈簧a12和刀具彈簧b16使擺臂相對夾角和兩刀具間相對距離恢復初始狀態。皮帶9由驅動電機23驅動，由滾軸a21、滾軸b22、滾軸c25、滾軸d32、滾軸e36支撐并改變傳動方向，將包菜輸送到去皮機構。在輸送過程中，由切刀34切除包菜根部，切割高度可由切刀螺釘a33和切刀螺釘b35根據包菜去根需求手動調節。經輸送機構輸送的包菜由滾軸f26、滾軸g27、滾軸h28引導向下滑動并與去皮滾輪31接觸。去皮滾輪31經由外部提供的動力持續旋轉，將包菜外皮去除。由于去皮架a29短于去皮架b30，去皮滾輪31為斜向放置，包菜在去皮過程中向去皮架b30側滑動，去皮過程結束后落入收集箱內。

本發明通過驅動電機帶動輸送皮帶運動并經由傳動系統驅動刀具。在包菜收割過程中，刀具持續工作并根據包菜大小調整兩刀具間相對距離，將包菜收割進刀具中并推入皮帶上。在輸送過程中，由切刀切除包菜根部，切割高度可由切刀螺釘調節。經輸送機構輸送的包菜由滾軸引導向下滑動并與去皮滾輪接觸，通過去皮滾輪將包菜外皮去除。由于去皮滾輪為斜向放置，包菜在去皮過程中統一向一側去皮架滑動，去皮過程結束后落入收集箱內。本發明結構簡單、制造加工容易、操作使用方便、工作效率高且能保證被收割包菜品質，通過收割機構、輸送機構和去皮機構的配合，滿足國內大多數地區的包菜收割要求，并實現包菜的自動化收獲過程。

應當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。