一種雙目識別式棉花打頂機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型為一種用于棉花打頂的機械設備，特別涉及一種基于雙目識別系統的棉花打頂機，屬于農業機械領域。
【背景技術】
[0002]棉花打頂是指通過去掉棉花頂心，消除棉花的頂端生長優勢。棉花打頂作為棉花整枝工作的中心環節，對于控制棉株生長尤為重要。由于新疆等地區入冬早，棉花的生長周期較短，因而必須通過去除頂端優勢抑制主莖生長，使較多的營養成分提供給生殖器官生長，減少無效的枝葉對水分、營養的消耗，促使棉株早結鈴，多結鈴，使棉株呈現塔形，提高棉株產量和機采收獲率。
[0003]國外棉花打頂機出現較早，但很快因藥物打頂的推廣，逐漸放棄了對機械打頂的研究，藥物打頂對于土地的傷害較大，尤其是土地較貧瘠的中國北部顯然不適合，因而機械打頂必定會成為將來棉花打頂的主要趨勢。
[0004]我國對棉花打頂機的研究起步較國外晚，目前，打頂機的打頂機構主要有滾筒式和甩刀式，這兩種方式均不利于打頂后的殘芽回收。現有的棉花打頂機仿形方式主要為:機械接觸式，紅外線感應式和超聲波感應式;機械接觸式敏感度難以把握，精度不高；田間光纖復雜，紅外感應式很難實現其作用，超聲波感應式，精度較好，但方向感應存在很大問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術所存在的不足，提供一種棉株高度可精確仿形，打頂效果好，解決打頂殘芽回收問題的一種雙目識別式棉花打頂機。
[0006]本實用新型為一種雙目識別式棉花打頂機，包括動力裝置、打頂升降裝置、殘芽回收裝置、牽引裝置、圖像采集處理裝置和機架，其特征在于，圖像采集處理裝置設在機架托盤下端，打頂升降裝置設在機架的后端與拖拉機的動力輸出軸連接，可進行棉花的打頂追蹤，殘芽回收裝置設在機架的上部，牽引裝置設在機架的前部與拖拉機的牽引裝置相連接。
[0007]所述的機架包括后懸梁、橫梁、U型固定螺桿、前懸梁和托盤，上述的后懸梁與前懸梁用四個橫梁通過U型固定螺桿固定在一起組成整個機架，托盤安裝在橫梁的后下方，用于安放其他零部件。
[0008]所述的動力裝置包括花鍵傳動軸、錐齒輪組、主傳動軸、帶輪和傳動帶，上述的花鍵傳動軸工作時與拖拉機動力輸出裝置相連接，主傳動軸一端通過鍵與錐齒輪組相連接，另一端通過鍵與帶輪相連接，帶輪通過傳動帶將動力傳遞給切割帶輪，從而為刀具組提供往復運動的動力。
[0009 ]所述的圖像采集處理裝置包括四組CXD相機，每組C⑶相機為兩個，CXD相機設置在托盤下端，每組CCD相機的夾角為30度，且中心線位于兩個扶禾器中心線上，每兩個托盤的相鄰的CCD相機組成一組圖像采集裝置。
[0010]所述的打頂升降裝置包括扶禾器固定架、扶禾器、可控電機、主動齒輪、從動齒輪、花鍵軸、帶座軸承、曲柄、連桿、切割帶輪、打頂傳動軸、支撐軸承、切刀固定架、切刀固定盒、定刀具、動刀具、帶橢圓孔齒輪、帶銷齒輪、固定軸承和導向銷，打頂升降裝置中的升降部分采用曲柄滑塊結構，打頂部分采用定刀具與動刀具的組合刀具，上述的扶禾器固定架通過螺栓固定在前懸梁上，扶禾器固定在扶禾器固定架上，機器作業時扶禾器用于將植株收攏，可控電機固定在托盤上，主動齒輪固定在可控電機的輸出軸上，與從動齒輪相互嚙合，從動齒輪固定在花鍵軸的一端，花鍵軸通過帶座軸承借助U型固定螺桿固定在機架上，曲柄設在花鍵軸上，并位于兩個帶座軸承之間，連桿一端與曲柄鉸接，另一端通過銷軸與切刀固定架相連接，切刀固定盒安裝在切刀固定架上，切割帶輪在傳動帶的驅動下將轉動傳給打頂傳動軸，打頂傳動軸一端與切割帶輪通過鍵固定，另一端為橢圓形與切刀固定架相連接，打頂傳動軸通過支撐軸承固定在軸承固定架，軸承固定架通過U型固定螺桿固定在機架上，切刀固定架上裝有帶銷齒輪和帶橢圓孔齒輪，通過固定軸承安裝在切刀固定架上，打頂傳動軸下端為橢圓形與帶橢圓孔齒輪的橢圓孔相互配合，打頂傳動軸不僅可以為帶橢圓孔齒輪傳遞扭矩，使帶銷齒輪和帶橢圓孔齒輪轉動，而且還可以在連桿的帶動下使切刀固定架沿打頂傳動軸上下移動，實現對棉花頂尖的定位，定刀具安裝在切刀固定架上，切刀固定架設有四個導向銷，與動刀具上的四條滑槽相互配合，實現對動刀具左右移動的導向，動刀具安裝在定刀具上方，動刀具中間設有滑槽與帶銷齒輪背后的銷釘配合，可將帶銷齒輪的轉動轉化為動刀具的左右移動，從而實現切割動作。
[0011]所述的殘芽回收裝置包括殘芽回收箱、渦輪風機和吸芽軟管，上述的殘芽回收箱設于托盤上方，并通過梯形架固定在托盤上，渦輪風機固定在殘芽回收箱上方，吸芽軟管一端與殘芽回收箱連接，另一端連接在鴨嘴形切刀固定盒上，通過渦輪風機所產生的負壓將棉花頂尖殘芽通過吸芽軟管吸入到殘芽回收箱中。
[0012]所述的牽引裝置包括橫梁、牽引板和機架副梁，人字形的機架副梁設在機架的前部并通過螺栓固定在牽引板的前側，牽引板固定在前懸架的中部，機架副梁與左右兩側的牽引板通過三點懸掛結構與拖拉機的牽引裝置用銷釘相連。
[0013]本實用新型的仿形機構為曲柄滑塊機構，采用雙目立體視覺定位，通過CCD相機采集圖像信息，然后對圖像進行處理和特征標定，從而得出棉花頂端的三維信息，控制系統接收到棉花頂端的三維信息，然后控制可控電機轉動，使得割刀上升或下降一定高度，進而實現對棉花頂端的切割，同時渦輪風機所產生的負壓通過吸芽軟管進行棉花頂尖的收集。
[0014]通過在打頂升降裝置中的升降部分采用電機驅動方式，當前后棉株高度差異較大時，克服了一般棉花打頂機工作時因采用液壓系統控制刀具的升降，而刀口升降速度不夠而導致的漏切現象，因打頂升降裝置裝置中打頂部分的打頂刀具采用的是動刀具與定刀具組成的刀具組，該切割方式為有支撐切割，與一般的棉花打頂機所采用的甩刀式或滾筒式等無支撐切割方式相比，具有功耗小，割盡率高，縱向切割長度短，壽命長的有益效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的打頂升降裝置結構示意圖。
[0017]圖3為圖2中的刀具組結構示意圖。
[0018]圖4為本實用新型的錐齒輪傳動組結構示意圖。
[0019]圖5為動刀具結構視示意圖。
[0020]圖6為定刀具結構示意圖。
[0021 ]圖7為帶橢圓形孔的齒輪結構示意圖。
[0022]圖8為帶銷齒輪結構構示意圖。
[0023]圖中所示:I為后懸梁，2為橫梁，3為U型固定螺桿，4為前懸梁，5為扶禾器固定架，6為傳動帶，7為扶禾器，8為梯形架，9為帶輪，10為傳動盒，11為加強軸，12為牽引板，13為機架副梁，14為切刀固定盒，15為吸芽軟管，16為軸承固定架，17為CCD相機，18為托盤，19為可控電機，20為帶座軸承，21為殘芽回收箱，22為渦輪風機，23為花鍵軸，24為連桿，25為曲柄，26為從動齒輪，27為主動齒輪，28為切刀固定架，29為定刀具，30為動刀具，31為帶橢圓孔齒輪，32為固定軸承，33為導向銷，34為帶銷齒輪，35為打頂傳動軸，36為支撐軸承，37為切割帶輪，38為花鍵傳動軸，39為錐齒輪組，40為主傳動軸。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
[0025]實施例1:參照附圖一種雙目識別式棉花打頂機，包括動力裝置、打頂升降裝置、殘芽回收裝置、牽引裝置、圖像采集處理裝置和機架，其特征在于，圖像采集處理裝置設在機架電機托盤下端，打頂升降裝置設在機架的后端與拖拉機的動力輸出軸連接，可進行棉花的追蹤打頂，殘芽回收裝置設在機架的上部，牽引裝置設在機架的前部與拖拉機的牽引裝置連接。
[0026]實施例2:
[0027]本實例與實施例1的區別在于所述的機架包括后懸梁1、橫梁2、U型固定螺桿3、前懸梁4和托盤18，上述的后懸梁I與前懸梁4用四個橫梁2通過U型固定螺桿3固定在一起組成整個機架，托盤18安裝在橫梁2的后下方，用于固定零部件。
[0028]實施例3:
[0029]本實例與實施例1的區別在于所述的動力裝置包括花鍵傳動軸38、錐齒輪組39、主傳動軸40、帶輪9和傳動帶6，上述的花鍵傳動軸38工作時與拖拉機動力輸出裝置相連接，主傳動軸40—端通過鍵與錐齒輪組39相連接，另一端通過鍵與帶輪9相連接，帶輪9通過傳動帶6將動力傳遞給切割帶輪37，從而進行打頂工作。
[0030]實施例4:
[0031]本實例與實施例1的區別在于所述的圖像采集處理裝置包括四組CCD相機17，每組CXD相機17為兩個，CXD相機17設置在托盤18下端，每組CCD相機17的夾角為30度，且中心線位于兩個扶禾器7中心線上，每兩個托盤的相鄰的C⑶相機17組成一組圖像采集裝置。
[0032]實施例5:
[0033]本實例與實施例1的區別在于所述的打頂升降裝置包括扶禾器固定架5、扶禾器7、可控電機19、從動齒輪26、主動齒輪27、花鍵軸23、帶座軸承20、曲柄25、連桿24、切割帶輪37、打頂傳動軸35、支撐軸承36、固定架28、