一种烟叶自动分层定量采收方法

1.本发明属于烟叶采收技术领域，具体涉及一种烟叶自动分层定量采收方法。


背景技术：

2.烟草在各种植省份的济发展中起着重要作用，以云南为例，2018年，云南省烟叶产量84.47万吨，占全国产量的37.7％。据了解，烟草产业还是很多地方政府的财政支柱，某些省份烟草税收占甚至当地财政税收一半左右，可知烟草的重要性。根据最新资料显示，烟草税占全国总税收的6％以上，主要包含消费税和增值税。2019年，我国烟草工商税利总额12056亿元，同比增长4.3％，上缴财政总额11770亿元，同比增长17.7％。中国纳税最高十大税收企业，烟草行业排名第一。仅仅是中国烟草总公司2019年在岗职工就达到51.6万人，另外烟草种植户100万，涉及450万农业人口就业，以及150万相关产业就业。
3.2019年实际种植烟草1331万亩，实际预收3450万担。现代种植规模户均14.4亩。烟农总户数100万左右，职业烟户25万户左右。在我国丘陵山地种植的烟草占比70％以上，面对如此规模的烟草系统，用机械化取代人工采摘就变得刻不容缓。
4.在烟草种植过程中，每个烟株有效叶片数大约为16
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18片，根据叶片成熟度规律，需要分时段分5
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6次采收，每次采收2
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3片，一般采用从底部向顶部的顺序采摘(如说明书附图1中从叶片10到1的顺序采摘)。
5.自动分层定量采收要求：需要一种自动采收装置，可以根据烟叶的成熟规律，从底部开始，在不同阶段采摘规定数量的烟叶，采落的烟叶需要尽可能保留叶片根部的叶耳。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种烟叶自动分层定量采收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烟叶自动分层定量采收方法，由烟叶采收装置配合完成，该烟叶采收装置通过其上环切刀的运动以及环切刀内置传感器的感知配合，完成烟叶的分层定量采收。
8.进一步地，所述烟叶采收装置包括：
9.一组对称设置的采收腔底座，两个所述采收腔底座之间设置有烟株采收通道，两个所述采收腔底座顶面平行于烟株采收通道的走向分别开设有底座滑道；
10.环切刀，其包括一组环切刀组件，两个环切刀组件分别安装于两个所述底座滑道内；
11.环切刀组件，包括滑动安装于底座滑道内的安装立柱，以及固定于安装立柱上并能围绕其旋转的两个环切刀片；
12.至少一组传感器，安装于其中一个环切刀组件的两个环切刀片与安装立柱的连接处，包括用于感测环切刀片圆周方向力矩的力矩传感器和用于感测环切刀片轴向压力的压力传感器。
13.进一步地，所述安装立柱为可伸缩结构，便于带动其上两个环切刀片上下运动完成叶片的切割。
14.进一步地，两个所述采收腔底座底部分别设置有传送带安装区。
15.进一步地，该烟叶采收装置进行烟叶自动分层定量采收具体包括以下过程：
16.当烟杆进入烟株采收通道而触碰到环切刀时，将触发环切刀上的力矩传感器；
17.力矩传感器发出信号，激发环切刀的环切刀片整体合拢成环状；
18.烟株将推着两个环切刀组件沿底座滑道移动，在移动的同时，环切刀随安装立柱沿烟株株杆上升切割叶柄将叶片切落，每切割一次叶柄将触发环切刀的压力传感器产生一个脉冲信号，供记录或控制每个烟株的烟叶采摘数量；
19.环切刀切完叶片后，两侧的环切刀组件将打开环切刀片与烟株分离，环切刀在安装立柱的带动下自动下降，并复原至初始的状态，等待下一烟株的到来。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明，通过烟叶采收装置进行辅助，能够根据烟叶的成熟规律，从底部开始，在不同阶段采摘规定数量的烟叶，且采落的烟叶能够尽可能保留叶片根部的叶耳，保障了采集烟叶的完整度。
附图说明
22.图1为烟株烟叶示意图。
23.图2为采收装置结构原理图。
24.图3为采收装置整体结构图。
25.图4为采收装置初始状态示意图。
26.图5为采收装置切割烟叶工作状态示意图。
27.图6为采收装置切割完烟叶释放烟株后的状态示意图。
28.图7为烟杆进入采收通道并接触环切刀示意图。
29.图8为环切刀片整体合拢成环状示意图。
30.图9为环切刀随立柱升起切落烟叶示意图。
31.图10为环切弧形刀片打开释放烟株并复位示意图。
32.图中：1、采收腔底座；2、底座滑道；3、环切刀片；4、安装立柱；5、烟株采收通道；6、传送带安装区。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.一种烟叶自动分层定量采收方法，由烟叶采收装置配合完成，该烟叶采收装置通过其上环切刀的运动以及环切刀内置传感器的感知配合，完成烟叶的分层定量采收。
35.请参阅图2
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3所示，所述烟叶采收装置包括：
36.一组对称设置的采收腔底座1，两个所述采收腔底座1之间设置有烟株采收通道5，两个所述采收腔底座1顶面平行于烟株采收通道5的走向分别开设有底座滑道2；
37.环切刀，其包括一组环切刀组件，两个环切刀组件分别安装于两个所述底座滑道2内；
38.环切刀组件，包括滑动安装于底座滑道2内的安装立柱4，以可在底座滑道2内做直线运动，以及固定于安装立柱4上并能围绕其旋转的两个环切刀片3；
39.需要说明的是，环切刀组件的两个环切刀片3可合拢成半圆形，且它们的刃口向上，方便完成叶片的切割作业；
40.参阅图4为采收装置初始状态示意图，图5为采收装置切割烟叶工作状态示意图，以及图6为采收装置切割完烟叶释放烟株后的状态示意图，安装立柱4外围两个环切刀片3的合拢或分离转动可通过电磁作用进行；
41.例如：两个环切刀组件的四个环切刀片3各自的两个端头处分别安装类似“电磁铁”结构，当四个环切刀片3位于安装立柱4连接处的端头部同时通入正电流或反电流时，四者位于安装立柱4的端头处呈同性相斥，此时，环切刀组件的四个环切刀片3张开(图6状态)；当四个环切刀片3位于安装立柱4连接处的端头部一个通入正电流，另一个通入反电流时，四者位于安装立柱4的端头处呈两两异形相吸，此时两个环切刀组件的四个环切刀片3可合拢(图5状态)；
42.其中，当环切刀处于图4状态时，左侧或右侧环切刀组件的两个环切刀片3位于安装立柱4的端头处呈同性相斥的同时，并且两个环切刀组件对应位置的环切刀片3远离安装立柱4的端头处呈异形相吸。
43.至少一组传感器，安装于其中一个环切刀组件的两个环切刀片3与安装立柱4的连接处，包括用于感测环切刀片3圆周方向力矩的力矩传感器(图中未示出)和用于感测环切刀片3轴向压力的压力传感器(图中未示出)。
44.在烟叶采收装置进行烟叶采收过程中，力矩传感器用来感知烟株是否已经进入待切割状态(触碰环切刀)，压力传感器用来感知切割的烟叶数量(切割时传感器将产生切割脉冲)，两者将各自的感知信号发送给烟叶采收装置上的控制器，发出控制信号给两个环切刀组件的环切刀片3，以改变环切刀片3的开合状态，或对采收烟叶的数量进行计数作业。
45.具体的，所述安装立柱4为可伸缩结构，便于带动其上两个环切刀片3上下运动完成叶片的切割。
46.具体的，两个所述采收腔底座1底部分别设置有传送带安装区6。
47.需要说明的是，传送带安装区6内可以安装烟叶水平输送带，以便于后方的倾向输送带形成连贯性的烟叶输送机构，最终将烟叶输送至储叶箱内完成烟叶收集。
48.请参阅图7
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图10所示，该烟叶采收装置进行烟叶自动分层定量采收具体包括以下过程：
49.a.触刀：当烟杆进入烟株采收通道5而触碰到环切刀时，将触发环切刀上的力矩传感器；
50.b、合刀:力矩传感器发出信号，激发环切刀的环切刀片3整体合拢成环状；
51.c、升刀割叶：烟株将推着两个环切刀组件沿底座滑道2移动，在移动的同时，环切刀随安装立柱4沿烟株株杆上升切割叶柄将叶片切落，每切割一次叶柄将触发环切刀的压力传感器产生一个脉冲信号，供记录或控制每个烟株的烟叶采摘数量；
52.d、释刀复位：环切刀切完叶片后，两侧的环切刀组件将打开环切刀片3与烟株分
离，环切刀在安装立柱4的带动下自动下降，并复原至初始的状态，等待下一烟株的到来。
53.本发明，通过烟叶采收装置进行辅助，能够根据烟叶的成熟规律，从底部开始，在不同阶段采摘规定数量的烟叶，且采落的烟叶能够尽可能保留叶片根部的叶耳，保障了采集烟叶的完整度。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。