一种多行叶菜有序收获机及其控制系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种多行叶菜有序收获机及其控制系统和方法，包括前置探测总成、割茬调节总成、割台总成、割台升降总成、侧向输送装箱总成、底盘总成、控制系统。前置探测总成安装于割台总成前方；侧向输送装箱总成安装于割台总成后方；割茬调节总成横向对称安装于割台总成前部底端；两套割台升降总成横向对称安装于割台总成与底盘总成之间，割台总成后部底端与底盘总成机架转动连接。本发明专利技术可实现叶菜收获装箱，实现叶菜有序收获装箱作业，控制系统可通过叶菜收获密度数学模型对叶菜密度进行实时监测并进行作业参数调节，以垄面为基准的割台高度调节功能可使叶菜的定距切割收获，本发明专利技术提高了叶菜有序收获机的适应性和叶菜收获质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种多行叶菜有序收获机及其控制系统和方法


[0001]本专利技术属于智能农机
，尤其涉及一种多行叶菜有序收获机及其控制系统和方法。

技术介绍

[0002]叶类蔬菜收获是叶菜生产中劳动力强度最大的环节之一，其劳动强度约占整个生产过程的35％，同时也是保证收获叶类蔬菜品相与质量的最后环节。叶类蔬菜按照其播种方式可分为撒播和条播，根据种植经验以及相关研究发现，在同一播种面积下条播产量相对于撒播产量不会减少甚至尤有胜之，而且条播叶类蔬菜更适合机械化有序收获且其收获品相与规整度均高于无序收获。同时，由于叶菜播种前整地起垄精度较低以及播种后灌溉等影响造成叶菜收获时垄面凹凸不平，又因叶菜类作物诸如上海青、菠菜等，其第一子叶距地面高度极低，因此若收获过程中割台不能随地面进行仿形即割刀距垄面距离不能保持一定距离，极易因割刀距垄面高度过高造成叶菜切散进而造成收获损失，降低收获质量，或者割刀距垄面高度过低造成割刀触土导致刀具损坏等结果；其次，在叶菜生长过程中，由于光照、养分、种子质量等因素导致收获期不同位置叶菜收获密度变化较大，若不能根据叶菜生长密度实时调节收获参数，则极易导致叶菜因收获密度过大导致挤压损伤，或因叶菜密度过低导致叶菜在夹持过程中掉落等问题现，严重影响了叶菜收获质量。
[0003]针对上述问题，国内外学者展开了相应研究。现有技术中茎叶类蔬菜收获机，可实现茎叶类蔬菜的整株机械化收获，但并不具备割台高度调节、叶菜密度实时监测以及智能调节等功能，主要存在以下缺点：
[0004]现有叶菜有序收获存在收获损伤大、有序收集度差、易造成泥土污染的问题；
[0005]现有叶菜收获垄面水平度差，割刀高度调节不当易导致叶菜切散的问题；
[0006]现有叶菜有序收获机无法实时测量叶菜收获密度，而且不能根据叶菜收获密度对作业参数进行实时调节。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种多行叶菜有序收获机及其控制系统和方法，实现叶菜有序收获装箱作业，提高叶菜有序收获机的适应性和叶菜收获质量。
[0008]本专利技术通过前置探测总成、割台总成、割台升降总成、割茬调节总成、侧向输送装箱总成、底盘总成和控制系统实现了叶菜有序收获装箱作业，控制系统可通过叶菜收获密度数学模型对叶菜密度进行实时监测并进行作业参数调节，以垄面为基准的割台高度调节功能可使叶菜的定距切割收获，本专利技术提高了叶菜有序收获机的适应性和叶菜收获质量。
[0009]本专利技术的技术方案是：
[0010]一种多行叶菜有序收获机，包括前置探测总成、割茬调节总成、割台总成、割台升降总成、侧向输送装箱总成、底盘总成和控制系统；
[0011]所述前置探测总成安装于所述割台总成前方；所述侧向输送装箱总成安装于所述割台总成后方；
[0012]所述割茬调节总成横向对称安装于所述割台总成前部底端的两侧；
[0013]所述割台升降总成横向对称安装于所述割台总成与底盘总成之间，所述割台总成后部底端与底盘总成机架转动连接；
[0014]所述控制系统分别与前置探测总成、割茬调节总成、割台总成、割台升降总成、侧向输送装箱总成和底盘总成连接。
[0015]上述方案中，所述前置探测总成包括探测单体；所述探测单体包括角度传感器、探测摆杆和探测轮；所述探测摆杆与探测轮连接，所述角度传感器与所述控制系统连接；所述角度传感器用于获取由于收获垄面起伏变化造成贴合收获垄面表面的探测轮起伏进而使得所述探测摆杆摆动造成角度变化的信号并传至所述控制系统。
[0016]上述方案中，所述割茬调节总成包括割茬调节执行机构和割茬调节检测装置；
[0017]所述割茬调节执行机构与割台总成连接；所述割茬调节执行机构、割茬调节检测装置分别与所述控制系统连接，所述割茬调节检测装置用于检测割茬调节执行机构的长度信息并发送至所述控制系统，所述控制系统控制所述割茬调节执行机构的长度从而调节割台总成的切割高度。
[0018]上述方案中，所述割台总成包括切割装置、夹持输送装置和割台动力传动装置；
[0019]所述切割装置安装于所述割台机架前端，所述夹持输送装置安装于割台机架上，所述割台动力传动装置分别与夹持输送装置及割台机架连接；
[0020]所述切割装置包括驱动轮、带刀、支撑轮、张紧轮、张紧支架、调节螺杆、力传感器、驱动装置、切割机架；所述驱动装置外壳与切割机架连接，所述驱动轮与驱动装置动力输出端连接；所述驱动轮、支撑轮安装在切割机架，所述张紧轮安装在张紧支架，所述张紧支架连接于切割机架能够沿切割装置横向运动，所述调节螺杆一端连接于张紧支架，调节螺杆另一端与力传感器检测端接触，所述力传感器安装于所述切割机架；
[0021]所述驱动轮、支撑轮、张紧轮形成带刀切割回路路径，使带刀在驱动装置作用下进行回转切割作业；所述张紧轮在张紧支架通过调节螺杆作用下实现所述带刀的张紧作用；
[0022]所述力传感器、驱动装置分别与控制系统连接，所述力传感器用于获取由于带刀张紧造成调节螺杆作用于力传感器的作用力信息并发送至所述控制系统。
[0023]进一步的，所述夹持输送装置包括分禾器和多组柔性夹持输送单体；
[0024]所述分禾器安装于柔性夹持输送单体前端；
[0025]所述柔性夹持输送单体包括柔性夹持带；所述柔性夹持带为双层结构，其中内层为平带结构，并通过所述从动辊与主动辊外表侧面对内层平带结构进行张紧支撑，外层为柔性波纹状结构；两组所述柔性夹持输送单体构成一组柔性夹持输送组，通过两组柔性夹持输送单体的相对转动将叶菜柔性夹入柔性夹持输送组中并向后移动。
[0026]进一步的，所述柔性夹持输送单体包括上调节螺栓、从动辊轴、从动辊、上板、上下板连接件、柔性夹持带、主动辊、主动辊轴、下调节螺栓、下板；
[0027]所述上板、下板通过上下板连接件连接，所述主动辊轴与主动辊连接，所述主动辊轴转动安装于上板、下板后端对应的安装孔内；所述从动辊轴与从动辊转动连接，所述从动辊轴安装于上板、下板前端对应的滑槽内；两组所述柔性夹持输送单体形成一组柔性夹持
输送组，通过两组柔性夹持输送单体的相对转动将叶菜柔性夹入柔性夹持输送组中并向后移动；
[0028]所述上调节螺栓安装于上板前端的孔道内，下调节螺栓安装于下板前端的孔道内，所述孔道为沉孔结构，所述上调节螺栓、下调节螺栓杯状头部分别通过所述上板、下板前端沉孔进行限位；所述从动辊轴两端具有平行螺纹孔，所述上调节螺栓、下调节螺栓通过从动辊轴两端的螺纹孔分别与所述从动辊轴两端进行螺纹连接，并且可通过上调节螺栓与下调节螺栓实现从动辊轴沿所述上板、下板前端的滑槽进行上、下位置的前后调节，继而实现柔性夹持带的张紧与偏转纠正。
[0029]进一步的，所述割台传动装置包括夹持输送驱动装置、主动链轮、传动链条、底输送驱动链轮、夹持输送驱动链轮、夹持输送传动轴、联轴器、第一齿轮换向传动机构、第二齿轮换向传动机构；
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多行叶菜有序收获机，其特征在于，包括前置探测总成(1)、割茬调节总成(2)、割台总成(3)、割台升降总成(4)、侧向输送装箱总成(5)、底盘总成(6)和控制系统(9)；所述前置探测总成(1)安装于所述割台总成(3)前方；所述侧向输送装箱总成(5)安装于所述割台总成(3)后方；所述割茬调节总成(2)横向对称安装于所述割台总成(3)前部底端的两侧；所述割台升降总成(4)横向对称安装于所述割台总成(3)与底盘总成(6)之间，所述割台总成(3)后部底端与底盘总成(6)机架转动连接；所述控制系统(9)分别与前置探测总成(1)、割茬调节总成(2)、割台总成(3)、割台升降总成(4)、侧向输送装箱总成(5)和底盘总成(6)连接。2.根据权利要求1所述的多行叶菜有序收获机，其特征在于，所述前置探测总成(1)包括探测单体(1
‑
3)；所述探测单体(1
‑
3)包括角度传感器(1
‑3‑
1)、探测摆杆(1
‑3‑
4)和探测轮(1
‑3‑
6)；所述探测摆杆(1
‑3‑
4)与探测轮(1
‑3‑
6)连接，所述角度传感器(1
‑3‑
1)与所述控制系统(9)连接；所述角度传感器(1
‑3‑
1)用于获取由于收获垄面(8)起伏变化造成贴合收获垄面(8)表面的探测轮(1
‑3‑
6)起伏进而使得所述探测摆杆(1
‑3‑
4)摆动造成角度变化的信号并传至所述控制系统(9)。3.根据权利要求1所述的多行叶菜有序收获机，其特征在于，所述割茬调节总成(2)包括割茬调节执行机构(2
‑
2)和割茬调节检测装置(2
‑
3)；所述割茬调节执行机构(2
‑
2)与割台总成(3)连接；所述割茬调节执行机构(2
‑
2)、割茬调节检测装置(2
‑
3)分别与所述控制系统(9)连接，所述割茬调节检测装置(2
‑
3)用于检测割茬调节执行机构(2
‑
2)的长度信息并发送至所述控制系统(9)，所述控制系统(9)控制所述割茬调节执行机构(2
‑
2)的长度从而调节割台总成(3)的切割高度。4.根据权利要求1所述的多行叶菜有序收获机，其特征在于，所述割台总成(3)包括切割装置(3
‑
1)、夹持输送装置(3
‑
2)和割台动力传动装置(3
‑
6)；所述切割装置(3
‑
1)安装于所述割台机架(3
‑
3)前端，所述夹持输送装置(3
‑
2)安装于割台机架(3
‑
3)上，所述割台动力传动装置(3
‑
6)分别与夹持输送装置(3
‑
2)及割台机架(3
‑
3)连接；所述切割装置(3
‑
1)包括驱动轮(3
‑1‑
1)、带刀(3
‑1‑
2)、支撑轮(3
‑1‑
3)、张紧轮(3
‑1‑
4)、张紧支架(3
‑1‑
5)、调节螺杆(3
‑1‑
6)、力传感器(3
‑1‑
7)、驱动装置(3
‑1‑
8)、切割机架(3
‑1‑
9)；所述驱动装置(3
‑1‑
8)外壳与切割机架(3
‑1‑
9)连接，所述驱动轮(3
‑1‑
1)与驱动装置(3
‑1‑
8)动力输出端连接；所述驱动轮(3
‑1‑
1)、支撑轮(3
‑1‑
3)安装在切割机架(3
‑1‑
9)，所述张紧轮(3
‑1‑
4)安装在张紧支架(3
‑1‑
5)，所述张紧支架(3
‑1‑
5)连接于切割机架(3
‑1‑
9)能够沿切割装置(3
‑
1)横向运动，所述调节螺杆(3
‑1‑
6)一端连接于张紧支架(3
‑1‑
5)，调节螺杆(3
‑1‑
6)另一端与力传感器(3
‑1‑
7)检测端接触，所述力传感器(3
‑1‑
7)安装于所述切割机架(3
‑1‑
9)；所述驱动轮(3
‑1‑
1)、支撑轮(3
‑1‑
3)、张紧轮(3
‑1‑
4)形成带刀(3
‑1‑
2)切割回路路径，使带刀(3
‑1‑
2)在驱动装置(3
‑1‑
8)作用下进行回转切割作业；所述张紧轮(3
‑1‑
4)在张紧支架(3
‑1‑
5)通过调节螺杆(3
‑1‑
6)作用下实现所述带刀(3
‑1‑
2)的张紧作用；所述力传感器(3
‑1‑
7)、驱动装置(3
‑1‑
8)分别与控制系统(9)连接，所述力传感器(3
‑1‑
7)用于获取由于带刀(3
‑1‑
2)张紧造成调节螺杆(3
‑1‑
6)作用于力传感器(3
‑1‑
7)的作用
力信息并发送至所述控制系统(9)。5.根据权利要求4所述的多行叶菜有序收获机，其特征在于，所述夹持输送装置(3
‑
2)包括分禾器(3
‑2‑
1)和多组柔性夹持输送单体(3
‑2‑
2)；所述柔性夹持输送单体(3
‑2‑
2)包括上调节螺栓(3
‑2‑2‑
1)、从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)、从动辊(3
‑2‑2‑
3)、上板(3
‑2‑2‑
4)、上下板连接件(3
‑2‑2‑
5)、柔性夹持带(3
‑2‑2‑
6)、主动辊(3
‑2‑2‑
7)、主动辊轴(3
‑2‑2‑
8)、下调节螺栓(3
‑2‑2‑
9)、下板(3
‑2‑2‑
10)；所述上板(3
‑2‑2‑
4)、下板(3
‑2‑2‑
10)通过上下板连接件(3
‑2‑2‑
5)连接，所述主动辊轴(3
‑2‑2‑
8)与主动辊(3
‑2‑2‑
7)连接，所述主动辊轴(3
‑2‑2‑
8)转动安装于上板(3
‑2‑2‑
4)、下板(3
‑2‑2‑
10)后端对应的安装孔内；所述从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)与从动辊(3
‑2‑2‑
3)转动连接，所述从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)安装于上板(3
‑2‑2‑
4)、下板(3
‑2‑2‑
10)前端对应的滑槽内；两组所述柔性夹持输送单体(3
‑2‑
2)形成一组柔性夹持输送组，通过两组柔性夹持输送单体(3
‑2‑
2)的相对转动将叶菜(7)柔性夹入柔性夹持输送组中并向后移动；所述上调节螺栓(3
‑2‑2‑
1)安装于上板(3
‑2‑2‑
7)前端的孔道内，下调节螺栓(3
‑2‑2‑
9)安装于下板(3
‑2‑2‑
10)前端的孔道内，所述孔道为沉孔结构，所述上调节螺栓(3
‑2‑2‑
1)、下调节螺栓(3
‑2‑2‑
9)杯状头部分别通过所述上板(3
‑2‑2‑
7)、下板(3
‑2‑2‑
10)前端沉孔进行限位；所述从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)两端具有平行螺纹孔，所述上调节螺栓(3
‑2‑2‑
1)、下调节螺栓(3
‑2‑2‑
9)通过从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)两端的螺纹孔分别与所述从动辊轴(3
‑2‑2‑
2)两端进行螺纹连接，并且可通过上调节螺栓(3
‑2‑2‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛罕平，彭海涛，韩绿化，左志宇，王飞，黄宇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：