一种农作物包装设备制造技术

一种农作物包装设备，其包括控制系统、收获系统、行走系统以及包装系统，控制系统包括主控模块、传感器模块以及执行模块，收获系统包括拾取器和切割器，拾取器安装在切割器前端下方，与切割器配合实现杆茎的拾取和切割，包装系统包括：粉粹机构、动力输入轴、变速箱、捆绳机构、成型室、液压系统、卸捆机构、后挡板以及导向臂。

A kind of crop packing equipment

A crop packaging equipment, which includes control system, harvesting system, walking system and packaging system. The control system includes main control module, sensor module and execution module. The harvest system includes pickup and cutter. The pickup is installed under the front end of the cutter, and the picker is picked up in conjunction with the cutter. The cutting system includes the powder structure, the power input shaft, the gearbox, the rope binding mechanism, the molding room, the hydraulic system, the unloading mechanism, the rear baffle and the guiding arm.

【技术实现步骤摘要】
一种农作物包装设备
本专利技术属于包装设备，特别涉及一种农作物包装设备。
技术介绍
农作物杆茎分散、季节性强、贮存运输困难，这些突出矛盾如何有效解决，关系到农作物杆茎综合利用的问题。根据农作物杆茎的实际情况，在地里直接把农作物杆茎包装成高密度的捆后，再储存或运输，能有效降低农作物杆茎的收集储存运输成本，是促进农作物农作物杆茎资源工业化、规模化利用的关键和前提。因此，农作物杆茎打捆收获技术和装备，把农作物杆茎在地里直接包装成高密度的捆、方便农作物杆茎的运输贮存，这将极大促进农作物杆茎的规模化利用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种农作物包装设备，其能够自动化的实现对农作物杆茎的拾取，切割以及包装，实现了自动化的农作物包装。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种农作物包装设备，其包括控制系统、收获系统、行走系统以及包装系统，其中，控制系统包括主控模块、传感器模块以及执行模块，传感器模块包括光电传感器、霍尔传感器以及接近传感器，执行模块包括报警电路、控制面板、电机以及电动推杆，报警电路由指示器与报警器组成，主控模块为单片机，通过总线连接实现数据的读写；收获系统包括拾取器和切割器，拾取器安装在切割器前端下方，与切割器配合实现杆茎的拾取和切割，连接架与切割器连接，连杆一端与拾取器连接，另一端与切割器侧板连接，连接架开有两个定位孔，用于安装并定位的切割器的护刃器；包装系统包括：粉粹机构、动力输入轴、变速箱、捆绳机构、成型室、液压系统、卸捆机构、后挡板以及导向臂，粉粹机构采用Y型甩刀，高速旋转对农作物杆茎进行破碎，利用高速旋转甩刀的惯性或在喂入口处负压的作用下，将农作物杆茎抛入或吸入成型室；动力输入轴连接输出轴和变速箱，起到动力传输作用；成型室采用钢辊式圆捆压缩，共有16个钢辊；捆绳机构包括两个捆绳单元；液压系统共有两个液压缸，安装在成型室侧板左右两侧，保证成型室后盖打开时稳定性。本专利技术的有益效果：(1)使用带有多传感器的控制系统，实现对包装系统的实时监控；(2)使用粉碎、捆绳一体化的包装系统，实现了对农作物杆茎包装的最小化；(3)使用带有弹齿的拾取器并设置拾取器的参数，优化拾取器的拾取速度、喂入量；(4)使用带有仿生锯齿的切割器，提高了切割效率；(5)双螺旋线的排列方式的粉碎机构，实现了对农作物杆茎的有效粉碎。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的收获系统结构示意图；图3为本专利技术拾取器结构示意图；图4为本专利技术的包装系统示意图；图5为本专利技术的切割器示意图；图6为本专利技术的粉碎器示意图；图7为本专利技术的光电传感器安装示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施例参考图1-7所示。一种农作物包装设备，其包括控制系统、收获系统、行走系统以及包装系统，其中控制系统包括主控模块、传感器模块以及执行模块，传感器模块包括光电传感器、霍尔传感器以及接近传感器，执行模块包括报警电路、控制面板、电机以及电动推杆，报警电路由指示器与报警器组成，主控模块为单片机，通过总线连接实现数据的读写；收获系统包括拾取器和切割器，拾取器安装在切割器前端下方，与切割器配合实现杆茎的拾取和切割，连接架与切割器连接，连杆一端与拾取器连接，另一端与切割器侧板连接，连接架开有两个定位孔，用于安装并定位的切割器的护刃器；包装系统包括：粉粹机构、动力输入轴、变速箱、捆绳机构、成型室、液压系统、卸捆机构、后挡板以及导向臂，粉粹机构采用Y型甩刀，高速旋转对农作物杆茎进行破碎，利用高速旋转甩刀的惯性或在喂入口处负压的作用下，将农作物杆茎抛入或吸入成型室；动力输入轴连接输出轴和变速箱，起到动力传输作用；成型室采用钢辊式圆捆压缩，共有16个钢辊；捆绳机构包括两个捆绳单元；液压系统共有两个液压缸，安装在成型室侧板左右两侧，保证成型室后盖打开时稳定性。动力通过动力输入轴和变速箱将动力传递到各工作部件，随着机具的运转和前进，高速旋转的甩刀将农作物杆茎粉碎的同时，刀片高速旋转形成的负压将农作物杆茎吸入成型室，在成型室旋转钢辊的作用下，农作物杆茎逐渐形成杆茎芯，钢棍不停旋转将杆茎芯成圆捆，杆茎芯将在圆捆外圆周上缠绕，形成了外紧内松的圆捆。圆捆外形达到设定值时，停止粉碎，启动捆绳机构完成型绳作业，完成型绳作业后，开启后挡板将圆捆经卸捆机构弹出并滚落至地面，合上后挡板后，继续前进，进行下一个圆捆的拾取粉碎包装作业。其中，拾取器包括弹齿、护条、支撑管、滚轮、曲柄、拾取主轴、凸轮导轨、滚筒、端盖、拾取机架，结构为滚子推杆凸轮机构，滚子即为滚轮，弹齿与曲柄成固定角度，凸轮作为主动件绕着回转中转动，滚子与凸轮轮廓接触并随着凸轮形状的改变进行有规律的摆动。拾取主轴的两端分别通过轴承与端盖连接，端盖焊接在拾取机架上，弹齿成排布置在弹齿支撑管上，弹齿支撑管周向均匀分布在滚筒盘上，两端通过轴承连接，滚筒圆盘分别焊接在拾取主轴两端，弹齿支撑管曲柄固定连接，并通过滚轮放置在凸轮导轨上，拾取主轴带动滚筒盘转动，当滚筒盘转动时便带动弹齿支撑管转动，滚轮随着弹齿支撑管在凸轮导轨上滚动控制弹齿的运动轨迹，当弹齿运动至拾取器下方时，弹齿从护条伸出，拾取农作物杆茎并往上推举；当弹齿运行到拾取器上方时，需要将农作物杆茎向后输送并完成收齿的动作；其中，弹齿的相关参数如下设置：其中，λ＞1，V≤3m/sh：漏捡区高度；H：护板离地高度；β：弹齿杆间的角度；θ：滚筒转角；λ：摆线特征参数；d：弹齿端部最小离地间隙；z：弹齿杆数量；R：滚筒半径；V：弹齿端部线速度；Vt：前进速度。拾取器的实际幅宽与有效幅宽的关系为:Bw＝0.8Bn，其中，Bw：拾取器有效幅宽，Bn：拾取器实际幅宽；拾取器的拾取量为：拾取量，f：工作频率，G：喂入装置每秒喂入量。其中，切割器包括分茎器、割斗支撑架、割斗壳体、护刃器梁、摩擦片、压刃器、刀杆、动刀片、定刀片、护刃器、护刃器上舌，动刀片轮廓多呈六边形，其前端是平的，称为前桥，作用是当刀片修磨后仍可保持原有的高度，动刀片的刃口为齿刃，齿刃的齿纹被加工在刃面上，即上刻齿。定刀片即固定底刃，与动刀片配合形成切割副，在切割过程中起支撑作用，铆接在护刃器上，定刀片为齿刃型。在切割时，茎秆被动、定刀片钳住时所受作用力与刀刃法线间的夹角小于等于动、定刀片刃口的滑切角，保证动、定刀片钳住茎秆。动、定刀片的锯齿采用仿生锯齿，仿生锯齿的齿形为棉蝗上颚切齿叶外轮廓曲线，仿生锯齿采用5段形状不同的连续曲线作为一个循环单位构成整个锯齿，采用线切割方式切割仿生锯齿。有利于增大与农作物杆茎的摩擦力，切割器钳住茎秆的能力强，切割质量好，切割阻力低。其中，光电传感器安装在包装系统的动力输入轴的对面，光电传感器通过固定架固定在包装系统上，光电传感器的测量窗口垂直于被测动力输入轴的轴心线，反光标签粘贴于被测动力输入轴的测量部位，并与动力输入轴上的轴线平行，以保证光电转速传感器与反光标签相互垂直，动力输入轴每次旋转产生脉冲信号，传感器将脉冲信号发送给单片机，单片机进行一次计数，从而实现对包装系统圆捆转动圈数的设定，在圆捆停止转动时，传感器的信号采集停止，以此作为确定包装系统停止转动的依据。操作室有一个触摸屏控制面板，操作者可以在上面设定想要的圆捆转动圈数，传递给单片机，然后通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农作物包装设备，其包括控制系统、收获系统、行走系统以及包装系统，其特征在于：控制系统包括主控模块、传感器模块以及执行模块，传感器模块包括光电传感器、霍尔传感器以及接近传感器，执行模块包括报警电路、控制面板、电机以及电动推杆，报警电路由指示器与报警器组成，主控模块为单片机，通过总线连接实现数据的读写；收获系统包括拾取器和切割器，拾取器安装在切割器前端下方，与切割器配合实现杆茎的拾取和切割，连接架与切割器连接，连杆一端与拾取器连接，另一端与切割器侧板连接，连接架开有两个定位孔，用于安装并定位的切割器的护刃器；包装系统包括：粉粹机构、动力输入轴、变速箱、捆绳机构、成型室、液压系统、卸捆机构、后挡板以及导向臂，粉粹机构采用Y型甩刀，高速旋转对农作物杆茎进行破碎，利用高速旋转甩刀的惯性或在喂入口处负压的作用下，将农作物杆茎抛入或吸入成型室；动力输入轴连接输出轴和变速箱，起到动力传输作用；成型室采用钢辊式圆捆压缩，共有16个钢辊；捆绳机构包括两个捆绳单元；液压系统共有两个液压缸，安装在成型室侧板左右两侧，保证成型室后盖打开时稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种农作物包装设备，其包括控制系统、收获系统、行走系统以及包装系统，其特征在于：控制系统包括主控模块、传感器模块以及执行模块，传感器模块包括光电传感器、霍尔传感器以及接近传感器，执行模块包括报警电路、控制面板、电机以及电动推杆，报警电路由指示器与报警器组成，主控模块为单片机，通过总线连接实现数据的读写；收获系统包括拾取器和切割器，拾取器安装在切割器前端下方，与切割器配合实现杆茎的拾取和切割，连接架与切割器连接，连杆一端与拾取器连接，另一端与切割器侧板连接，连接架开有两个定位孔，用于安装并定位的切割器的护刃器；包装系统包括：粉粹机构、动力输入轴、变速箱、捆绳机构、成型室、液压系统、卸捆机构、后挡板以及导向臂，粉粹机构采用Y型甩刀，高速旋转对农作物杆茎进行破碎，利用高速旋转甩刀的惯性或在喂入口处负压的作用下，将农作物杆茎抛入或吸入成型室；动力输入轴连接输出轴和变速箱，起到动力传输作用；成型室采用钢辊式圆捆压缩，共有16个钢辊；捆绳机构包括两个捆绳单元；液压系统共有两个液压缸，安装在成型室侧板左右两侧，保证成型室后盖打开时稳定性。2.根据权利要求1所述的一种农作物包装设备，其特征在于：拾取器包括弹齿、护条、支撑管、滚轮、曲柄、拾取主轴、凸轮导轨、滚筒、端盖、拾取机架，结构为滚子推杆凸轮机构，滚子即为滚轮，弹齿与曲柄成固定角度，凸轮作为主动件绕着回转中转动，滚子与凸轮轮廓接触并随着凸轮形状的改变进行有规律的摆动；拾取主轴的两端分别通过轴承与端盖连接，端盖焊接在拾取机架上，弹齿成排布置在弹齿支撑管上，弹齿支撑管周向均匀分布在滚筒盘上，两端通过轴承连接，滚筒圆盘分别焊接在拾取主轴两端，弹齿支撑管曲柄固定连接，并通过滚轮放置在凸轮导轨上，拾取主轴带动滚筒盘转动，当滚筒盘转动时便带动弹齿支撑管转动，滚轮随着弹齿支撑管在凸轮导轨上滚动控制弹齿的运动轨迹，当弹齿运动至拾取器下方时，弹齿从护条伸出，拾取农作物杆茎并往上推举；当弹齿运行到拾取器上方时，需要将农作物杆茎向后输送并完成收齿的动作。3.根据权利要求2所述的一种农作物包装设备，其特征在于：弹齿的相关参数如下设置：h≤H-d，其中，λ＞1，V≤3m/sh：漏捡区高度；H：护板离地高度；β：弹齿杆间的角度；θ：滚筒转角；λ：摆线特征参数；d：弹齿端部最小离地间隙；z：弹齿杆数量；R：滚筒半径；V：弹齿端部线速度；Vt：前进速度。拾取器的实际幅宽与有效幅宽的关系为:Bw＝0.8Bn，其中，Bw：拾取器有效幅宽，Bn：拾取器实际幅宽；拾取器的拾取量为：q：拾取量，f：工作频率，G：喂入装置每秒喂入量。4.根据权利要求1所述的一种农作物包装设备，其特征在于：其中，切割器包括分茎器、割斗支撑架、割斗壳体、护刃器梁、摩擦片、压刃器、刀杆、动刀片、定刀片、护刃器、护刃器上舌，动刀片轮廓多呈六边形，其前端是平的，称为前桥，作用是当刀片修磨后仍可保持原有的高度，动刀片的刃口为齿刃，齿刃的齿纹被加工在刃面上，即上刻齿；定刀片即固定底刃，与动刀片配合形成切割副，在切割过程中起支撑作用，铆接在护刃器上，定刀片为齿刃型；在切割时，茎秆被动、定刀片钳住时所受作用力与刀刃法线间的夹角小于等于动、定刀片刃口的滑切角，保证动、定刀片钳住茎秆；动、定刀片的锯齿采用仿生锯齿，仿生锯齿的齿形为棉蝗上颚切齿叶外轮廓曲线，仿生锯齿采用5段形状不同的连续曲线作为一个循环单位构成整个锯齿，采用线切割方式切割仿生...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兰慧，王群，李家亮，
申请(专利权)人：李兰慧，
类型：发明
国别省市：吉林,22