一种玉米母本去雄装置

1.本发明涉及玉米育种技术领域，更具体地说，本发明涉及一种玉米母本去雄装置。


背景技术：

2.母本去雄是玉米育种过程中的一个重要环节，是保存玉米种质资源的重要方式。当前我国主要采用人工方式进行玉米母本去雄，此种方式存在劳动强度大、效率低、准确率不高的问题。基于此，研制自动玉米母本去雄装置迫在眉睫。


技术实现要素：

3.为了克服上述缺陷，本发明提供一种玉米母本去雄装置，具体采用如下的技术方案：
4.一种玉米母本去雄装置，包括：
5.农用车；
6.升降件，其设置在所述农用车上；
7.雄穗切割件，其设置在所述升降件上，所述雄穗切割件包括切割支撑架、切割支撑筒、切割动力件和切割实施件，所述切割支撑架设置在所述切割支撑杆上，所述切割支撑筒和所述切割动力件均设置在所述切割支撑架上，所述切割实施件设置在所述切割支撑筒和所述切割动力件上；
8.其中：根据待切割雄穗高度适时启动竖直分布在所述切割支撑筒上合适高度的多套所述切割实施件对雄穗实施切割。
9.优选地，所述升降件包括上侧悬臂、下侧悬臂、横向支撑架、升降机、横向滑动座、切割支撑杆和横向伸缩杆，所述上侧悬臂和所述下侧悬臂和所述升降机均设置在所述农用车上，所述横向支撑架设置在所述上侧悬臂和所述下侧悬臂上，所述横向滑动座设置在所述横向支撑架上，所述切割支撑杆设置在所述横向滑动座上。
10.优选地，所述上侧悬臂一端铰接在所述农用车上，所述下侧悬臂一端铰接在所述上侧悬臂正下方的所述农用车上，并且所述下侧悬臂与所述上侧悬臂平行，所述横向支撑架一侧面上设置有燕尾槽，所述横向支撑架同时水平铰接在所述上侧悬臂另一端和所述下侧悬臂另一端上；所述升降机底端铰接在所述下侧悬臂正下方的所述农用车上，所述升降机顶端铰接在所述下侧悬臂上；所述横向滑动座呈燕尾块状，所述横向滑动座嵌装在所述燕尾槽内，多个所述横向滑动座在所述燕尾槽内等间距分布；所述切割支撑杆一端设置在所述横向滑动座上，多个所述切割支撑杆与多个所述横向滑动座逐一对应；所述横向伸缩杆底端设置在所述横向支撑架上，所述横向伸缩杆顶端连接在所述横向滑动座上，多个所述横向伸缩杆与多个所述横向滑动座逐一对应。
11.优选地，所述切割支撑架呈矩形槽架状，所述切割支撑架设置在所述切割支撑杆另一端上，所述切割支撑筒两端分别竖直设置在所述切割支撑架两槽壁上。
12.优选地，所述切割动力件包括切割电机、第一蜗杆、切割动力轴和第一蜗轮，所述
切割电机设置在所述切割支撑架上，所述第一蜗杆设置在所述切割电机的转轴上，所述切割动力轴一端先后贯穿在所述切割支撑架和所述切割支撑筒两端面上，所述切割动力轴能够在所述切割支撑架和所述切割支撑筒上周向转动；所述第一蜗轮套装在所述切割动力轴另一端上，并且所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合。
13.优选地，所述切割实施件包括竖向滑动传动管、竖向滑动动力管、第一磁力线圈、第一端齿盘、中继传动支撑盘、第一推力球轴承、中继传动齿轮、第二端齿盘、切割件和刀具制动件，所述竖向滑动传动管套装在所述切割动力轴上，并且所述竖向滑动传动管内的滑动块嵌装在所述切割动力轴上的滑动槽内，所述竖向滑动动力管一端连接在所述竖向滑动传动管一端上，所述第一磁力线圈嵌装在所述竖向滑动动力管内，并且所述第一磁力线圈套在所述切割动力轴外，同时所述第一磁力线圈内圈直径大于所述切割动力轴直径；所述第一端齿盘连接在所述竖向滑动传动管另一端上。
14.优选地，所述中继传动支撑盘呈圆环板状，所述中继传动支撑盘固定套装在所述第一端齿盘下方的所述切割动力轴上，所述第一推力球轴承设置在所述中继传动支撑盘上，所述中继传动齿轮设置在所述第一推力球轴承上，所述第二端齿盘设置在所述中继传动齿轮上，并且所述第二端齿盘能够与所述第一端齿盘啮合。
15.优选地，所述切割件包括中继齿轮、内齿环和切割刀，所述中继齿轮上嵌装有中继转轴，所述中继齿轮通过所述中继转轴竖直嵌装在所述切割支撑筒侧壁上的中继通孔内，并且所述中继齿轮与所述中继传动齿轮啮合；所述内齿环两端口内分别嵌装有轴承，所述内齿环通过两端的所述轴承套装在所述切割支撑筒上，并且所述内齿环与所述中继齿轮啮合；所述切割刀一端安装在所述内齿环侧面上。
16.优选地，所述刀具制动件包括制动片、制动固定管、第二磁力线圈、制动轴、第一光电传感器和第二光电传感器，所述制动片呈圆环板状，所述制动片套在切割支撑筒上后固定设置在所述内齿环顶面上，所述制动片上设置有检测通孔；所述制动固定管竖直设置在所述切割支撑筒上，所述第二磁力线圈固定嵌装在所述制动固定管内，所述制动轴底端面上固定设置有摩擦片，所述制动轴嵌装在所述第二磁力线圈内；所述第一光电传感器竖直设置在所述制动固定管上，所述第二光电传感器竖直设置在所述中继传动支撑盘下方的所述切割支撑筒上，并且所述第二光电传感器轴线与所述第一光电传感器轴线重合，同时所述第二光电传感器轴线至所述切割支撑筒轴线水平间距与所述检测通孔轴线至所述切割支撑筒轴线水平间距相同。
17.优选地，所述切割实施件设置有多套，多套所述切割实施件沿所述切割支撑筒竖向均匀分布。
18.本发明至少包括以下有益效果：
19.1)本发明玉米母本去雄装置结构紧凑、设计合理、自动化程度高，能够有效降低农业从业人员劳动强度，去雄准确率高，能够显著降低去雄过程中对玉米秸秆的损害，去雄效率高；
20.2)本发明玉米母本去雄装置设置了切割支撑架、切割支撑筒、切割动力件和切割实施件，所述切割实施件包括切割动力中继件、切割件和刀具制动件，所述切割动力将通过所述切割动力中继件带动所述切割件转动对雄穗实施切割，有效提高切割雄穗自动化程度，显著降低了农业人员劳动强度和去雄准确率；多个所述切割实施件在所述切割支撑筒
上竖向均匀分布，能够根据待切割雄穗的高度及时启动合适高度的所述切割件对其切割，合适高度以下的所述切割件被所述刀具制动件锁定在玉米植株行间的空间处，以防止锁定状态的所述切割件对玉米秸秆造成损伤，显著提高每一棵玉米雄穗切割部位准确率；同时被启动的合适高度及以上的所述切割件对雄穗切割时根据由上向下的顺序逐个启动，以将雄穗分段切割，以便于切割后的雄穗尽快腐烂，还秸秆以土地，增加土地肥沃度。
21.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1为本发明玉米母本去雄装置主视图；
23.图2为本发明玉米母本去雄装置前侧主视图；
24.图3为本发明玉米母本去雄装置前侧立体结构示意图；
25.图4为本发明玉米母本去雄装置图3中a的局部放大图；
26.图5为本发明玉米母本去雄装置后侧立体结构示意图；
27.图6为本发明玉米母本去雄装置图5中b的局部放大图；
28.图7为本发明玉米母本去雄装置中切割实施件分别与所述切割支撑筒和所述切割动力轴连接关系示意图；
29.图8为本发明玉米母本去雄装置中切割实施件分别与所述切割支撑筒和所述切割动力轴连接关系俯视图；
30.图9为本发明玉米母本去雄装置图8中c-c方向剖面主视图；
31.图10为本发明玉米母本去雄装置图8中c-c方向剖面立体结构示意图。
32.其中：1-农用车，2-上侧悬臂，3-下侧悬臂，4-横向支撑架，5-升降机，6-横向滑动座，7-切割支撑杆，8-横向伸缩杆，9-切割支撑架，10-切割支撑筒，11-切割电机，12-第一蜗杆，13-切割动力轴，14-第一蜗轮，15-竖向滑动传动管，16-竖向滑动动力管，17-第一磁力线圈，18-第一端齿盘，19-中继传动支撑盘，20-第一推力球轴承，21-中继传动齿轮，22-第二端齿盘，23-中继齿轮，24-内齿环，25-检测通孔，26-制动片，27-制动固定管，28-第二磁力线圈，29-制动轴，30-第一光电传感器，31-第二光电传感器，32-轴承，33-切割刀。
具体实施方式
33.以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
34.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
35.根据图1-图10所示，一种玉米母本去雄装置，包括农用车1、升降件和雄穗切割件，所述升降件设置在所述农用车1上，所述雄穗切割件设置在所述升降件上。所述农用车1为农用收割车，所述农用车1前端设置有第一视觉传感器，所述第一视觉传感器用于判断待切
割雄穗的高度。所述升降件包括上侧悬臂2、下侧悬臂3、横向支撑架4、升降机5、横向滑动座6、切割支撑杆7和横向伸缩杆8。所述上侧悬臂2和所述下侧悬臂3和所述升降机5均设置在所述农用车1上，所述横向支撑架4设置在所述上侧悬臂2和所述下侧悬臂3上，所述横向滑动座6设置在所述横向支撑架4上，所述切割支撑杆7设置在所述横向滑动座6上。所述上侧悬臂2一端铰接在所述农用车1上，所述下侧悬臂3长度与所述上侧悬臂2长度相同，所述下侧悬臂3一端铰接在所述上侧悬臂2正下方的所述农用车1上，并且所述下侧悬臂3与所述上侧悬臂2平行。所述横向支撑架4总体呈矩形梁状，所述横向支撑架4一侧面上设置有燕尾槽，所述燕尾槽纵向线与所述横向支撑架4纵向线平行。所述横向支撑架4同时水平铰接在所述上侧悬臂2另一端和所述下侧悬臂3另一端上。所述上侧悬臂2、所述下侧悬臂3、所述农用车1和所述横向支撑架4构成铰链四杆机构。所述横向支撑架4用于支撑所述横向滑动座6。所述升降机5为液压伸缩杆，所述升降机5底端铰接在所述下侧悬臂3正下方的所述农用车1上，所述升降机5顶端铰接在所述下侧悬臂3上。当所述升降机5伸长时将推动所述下侧悬臂3另一端上扬，进而使得所述横向支撑架4向上移动。所述横向滑动座6呈燕尾块状，所述横向滑动座6嵌装在所述燕尾槽内，所述横向滑动座6设置有三个，三个所述横向滑动座6在所述燕尾槽内等间距分布。所述横向滑动座6用于设置所述雄穗切割件。所述切割支撑杆7一端水平固定设置在所述横向滑动座6上，所述切割支撑杆7设置有三个，三个所述切割支撑杆7与三个所述横向滑动座6逐一对应。所述横向伸缩杆8底端水平设置在所述横向支撑架4上，所述横向伸缩杆8顶端水平连接在所述横向滑动座6上。所述横向伸缩杆8设置有三个，三个所述横向伸缩杆8与三个所述横向滑动座6逐一对应。
36.所述雄穗切割件包括切割支撑架9、切割支撑筒10、切割动力件和切割实施件，所述切割支撑架9设置在所述切割支撑杆7上，所述切割支撑筒10和所述切割动力件均设置在所述切割支撑架9上，所述切割实施件设置在所述切割支撑筒10和所述切割动力件上。所述切割支撑架9呈矩形槽架状，所述切割支撑架9竖直固定设置在所述切割支撑杆7另一端上，所述切割支撑筒10两端面均封闭，所述切割支撑筒10两端分别竖直固定设置在所述切割支撑架9两槽壁上。所述切割支撑架9上设置有第二视觉传感器，所述第二视觉传感器主要用于判断所述切割支撑筒10至所切割玉米植株间距，也能够与所述第一视觉传感器结合判断待切割雄穗高度，当切割支撑筒10至玉米植株距离超过或小于预定间距时将通过所述横向伸缩杆8伸缩以推动所述横向滑动座6在所述横向支撑架4上的横向位置。
37.所述切割动力件包括切割电机11、第一蜗杆12、切割动力轴13和第一蜗轮14，所述切割电机11和所述切割动力轴13均设置在所述切割支撑架9上，所述第一蜗杆12设置在所述切割电机11上，所述第一蜗轮14设置在所述切割动力轴13上。所述切割电机11水平设置在所述切割支撑架9顶端侧壁上，所述第一蜗杆12水平设置在所述切割电机11的转轴上。所述切割动力轴13一端先后贯穿所述切割支撑架9的顶端侧壁和所述切割支撑筒10两端面后设置在所述切割支撑架9的底端侧壁上，使得所述切割动力轴13能够在所述切割支撑架9和所述切割支撑筒10上周向转动。所述第一蜗轮14固定套装在所述切割动力轴13另一端上，并且所述第一蜗轮14与所述第一蜗杆12啮合。当所述切割电机11转动时能够通过所述第一蜗杆12和所述第一蜗轮14带动所述切割动力轴13转动。
38.所述切割实施件包括切割动力中继件、切割件和刀具制动件，所述切割动力中继件设置在所述切割动力件上，所述刀具制动件设置在所述切割支撑筒10上。所述切割动力
中继件包括竖向滑动传动管15、竖向滑动动力管16、第一磁力线圈17、第一端齿盘18、中继传动支撑盘19、第一推力球轴承20、中继传动齿轮21和第二端齿盘22，所述竖向滑动传动管15套装在所述切割动力轴13上，并且所述竖向滑动传动管15内的滑动块嵌装在所述切割动力轴13上的滑动槽内，使得所述竖向滑动传动管15能够通过所述滑动块和所述滑动槽内在沿所述切割动力轴13轴线方向往复滑动，而在周向上被所述切割动力轴13带着转动。所述竖向滑动动力管16套在所述切割动力轴13上，并且所述竖向滑动动力管16一端连接在所述竖向滑动传动管15一端上。所述第一磁力线圈17固定嵌装在所述竖向滑动动力管16内，并且所述第一磁力线圈17套在所述切割动力轴13外，同时所述第一磁力线圈17内圈直径大于所述切割动力轴13直径。所述第一端齿盘18套在所述切割动力轴13上后固定连接在所述竖向滑动传动管15另一端上。
39.所述中继传动支撑盘19呈圆环板状，所述中继传动支撑盘19固定套装在所述第一端齿盘18下方的所述切割动力轴13上。所述第一推力球轴承20套在所述切割动力轴13上后水平设置在所述中继传动支撑盘19上，所述中继传动齿轮21套在所述切割动力轴13上后水平设置在所述第一推力球轴承20上，使得所述中继传动齿轮21能够在所述第一推力球轴承20上周向转动。所述第二端齿盘22套在所述切割动力轴13上后水平设置在所述中继传动齿轮21上，并且所述第二端齿盘22能够与所述第一端齿盘18啮合。
40.当第一磁力线圈17通入正向直流电时产生磁场向所述切割动力轴13一端方向产生引力，以推动所述竖向滑动动力管16向下移动，所述竖向滑动动力管16带动所述第一端齿盘18与所述第二端齿盘22啮合，进而将所述切割动力轴13扭矩传递至所述中继传动齿轮21。当所述第一磁力线圈17通入反向直流电时产生磁场向所述切割动力轴13一端方向产生排斥力，以推动所述竖向滑动动力管16向上移动，以使所述第一端齿盘18与所述第二端齿盘22脱离啮合，进而停止将所述切割动力轴13扭矩传递至所述中继传动齿轮21。
41.所述切割件包括中继齿轮23、内齿环24和切割刀33，所述中继齿轮23和所述内齿环24均设置在所述切割支撑筒10上，所述切割刀33设置在所述内齿环24上。所述中继齿轮23上嵌装有中继转轴，所述中继齿轮23能够在所述中继转轴上周向转动，所述中继齿轮23通过所述中继转轴竖直嵌装在所述切割支撑筒10侧壁上的中继通孔内，并且所述中继齿轮23与所述中继传动齿轮21啮合。所述内齿环24长度大于所述中继转轴长度，所述内齿环24两端口内分别嵌装有轴承32，所述内齿环24通过两端的所述轴承32套装在所述切割支撑筒10上，并且所述内齿环24与所述中继齿轮23啮合。所述切割刀33一端水平安装在所述内齿环24侧面上，并且所述切割刀33的刀刃呈水平状，当中继传动齿轮21转动时，将带动所述中继齿轮23转动，所述中继齿轮23将带动所述内齿环24周向转动，所述内齿环24带动所述切割刀33对玉米的雄穗进行切割。
42.所述刀具制动件包括制动片26、制动固定管27、第二磁力线圈28、制动轴29、第一光电传感器30和第二光电传感器31，所述制动片26设置在所述内齿环24上，所述制动固定管27设置在所述切割支撑筒10上，所述第二磁力线圈28和所述制动轴29均设置在所述制动固定管27上。所述制动片26呈圆环板状，所述制动片26套在切割支撑筒10上后固定设置在所述内齿环24顶面上，并且所述制动片26轴线与所述内齿环24轴线重合。所述制动片26上设置有检测通孔25，所述检测通孔25位于所述切割刀33转动方向的前侧，所述检测通孔25用于检测所述切割刀33的周向位置。所述制动固定管27竖直固定设置在所述切割支撑筒10
上。所述第二磁力线圈28固定嵌装在所述制动固定管27内，所述制动轴29底端面上固定设置有摩擦片，所述制动轴29嵌装在所述第二磁力线圈28内，并且所述制动轴29能够在所述第二磁力线圈28内沿轴线方向往复移动。当所述第二磁力线圈28内通入正向直流电时产生磁场推动所述制动轴29向下移动，使得摩擦片紧紧贴合在所述制动片26，以将所述制动片26摩擦止动。所述第二磁力线圈28通入反向直流电时产生磁场拉动所述制动轴29向上移动，以使所述摩擦片与所述制动片26脱离接触。所述第一光电传感器30竖直固定设置在所述制动固定管27上，所述第二光电传感器31竖直固定设置在所述中继传动支撑盘19下方的所述切割支撑筒10上，并且所述第二光电传感器31轴线与所述第一光电传感器30轴线重合，同时所述第二光电传感器31轴线至所述切割支撑筒10轴线水平间距与所述检测通孔25轴线至所述切割支撑筒10轴线水平间距相同。
43.所述切割实施件设置有七套，七套所述切割实施件沿所述切割支撑筒10上竖向均匀分布。使得最顶端切割件至地面高度不小于150cm，最低端的所述切割件至地面高度不大于120cm，以对满足不同高度的玉米植株切割要求。七套所述切割实施件的竖向最小高度差不小于40cm，以满足不同长度雄穗切割要求。由于每棵玉米的雄穗高度不同，因此可以根据每一棵雄穗高度来选择使用适应高度及以上的所述切割刀33转动，以对雄穗实施切割。
44.当第一磁力线圈17通入反向直流电，并且所述第一光电传感器30与所述第二光电传感器31透过所述检测通孔25后光线相通时，将向所述第二磁力线圈28通入正向直流电，进而通过所述摩擦片将所述制动片26迅速止动，以使所述切割刀33停留在玉米植株行之间的空间处，以防止对下一棵较高雄穗的秸秆造成伤害。
45.所述玉米母本去雄装置的控制过程为：
46.1)将所述玉米母本去雄装置行驶至待切割雄穗玉米地，所述第一视觉传感器自动判断待切割雄穗高度，所述第二视觉传感器判断并且调节所述切割支撑筒10至待玉米植株间距；
47.2)根据待切割雄穗高度自动选择合适高度的所述切割件转动，进而对雄穗切割；
48.3)被选择转动的所述切割件下方的所述切割件处于静止状态，并且处于静止状态的所述切割刀33处于玉米植株行之间的空间处。
49.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。