一种气动挤压式自动高效精准可控甘蔗切种机的制作方法

本发明属于切割装置技术领域，具体的提供了一种气动挤压式自动高效精准可控甘蔗切种机。

背景技术

甘蔗的规模化种植一般是采用带芽的甘蔗种茎进行种植，既将无病虫害的甘蔗切成单芽段或双芽段后再拿去种植。目前的甘蔗切种机主要分为铡刀式切割和挤压式切割两种。铡刀式切割甘蔗切口较为整齐，但切割效率较低，适于小规模种植使用。挤压式切割可由往复驱动装置带动切割刀伸缩运动完成切割，如专利“一种液压式甘蔗切种机”（专利号201720752980.x），由液压装置带动切断刀片往复运动完成切割，切割效率较高，但该切种机的切割刀刀刃平直，且容易晃动，易将甘蔗切口挤裂，影响甘蔗的种植。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种更适于生产应用的气动挤压式自动高效精准可控甘蔗切种机。

本发明的技术方案：一种气动挤压式自动高效精准可控甘蔗切种机，包括带支脚的支撑板、切割刀和往复驱动装置，所述支撑板上设有滑槽，所述滑槽内设有滑块，所述滑块一端与往复驱动装置相连，另一端的两侧分别设有第一切割刀和第二切割刀；滑槽端部外侧的支撑板上依次设有出种口和固定块，所述固定块两侧分别设有第三切割刀和第四切割刀，第三切割刀与第一切割刀刀刃相对且左右错开0.2-0.6mm，第四切割刀与第二切割刀刀刃相对且左右错开0.2-0.6mm；第一切割刀、第二切割刀、第三切割刀和第四切割刀的刀刃为弧形或燕尾形；所述往复驱动装置为气动式往复驱动装置。优选的，第三切割刀与第一切割刀刀刃相对且左右错开0.4mm，第四切割刀与第二切割刀刀刃相对且左右错开0.4mm。

使用时，将甘蔗放到固定块与滑槽间的支撑板上，启动往复驱动装置，使滑块沿滑槽滑动，滑块带动第一切割刀和第二切割刀向第三切割刀和第四切割刀方向靠近，第一切割刀和第二切割刀触碰甘蔗，并切割甘蔗；第一切割刀和第二切割刀切割甘蔗的同时，甘蔗与定切刀接触，并将挤压力传递给第三切割刀和第四切割刀，第三切割刀和第四切割刀的反作用力作用于甘蔗上，对甘蔗的另一面进行切割。由于第一切割刀与第三切割刀左右错开且紧挨、第二切割刀与第四切割刀左右错开且紧挨，切割刀分别从两端切割甘蔗，既可提高甘蔗的切割效率，又可减少切割刀对甘蔗的挤压，提高甘蔗的出芽率。滑槽和固定块的设置，更好地控制动切刀与定切刀的间距，避免切刀晃动而影响切割。

进一步的，所述往复驱动装置包括推杆、气缸、气泵、电磁气动阀和控制器，所述推杆一端通过螺栓与滑块可拆卸式相连，另一端与气缸固定连接，气缸的两端通过气管与电磁气动阀相连，所述电磁气动阀通过气管与气泵相连，且电磁气动阀与控制器线路连通。所述控制器通过控制电磁气动阀来控制气缸的运动方形，使推杆沿滑槽方向往复运动。

进一步的，所述支撑板上还设有甘蔗识别传感器，所述甘蔗识别传感器与控制器线路连通。当甘蔗识别传感器识别到有甘蔗放到固定块与滑槽间的支撑板，控制器的单片机即接受指令并输出驱动信号，使气缸向前运行，从而带动第一切割刀、第二切割刀向前运动，完成甘蔗的切割，第一切割刀、第二切割刀到达切割终点自动停止运动，并自动给控制器的单片机到位信号，控制器的单片机输出回位指令，使气缸向后运行，从而带动第一切割刀、第二切割刀运动回起点并停止，等待下一次切割触发。甘蔗识别传感器可根据人工放置甘蔗的速度来调整切割装置的工作，相比机械式切割，切割的有效率更高。即可避免切割装置空转，也可避免人工放置甘蔗太慢而把甘蔗放歪甚至将甘蔗卡住，人机协作关系好、安全系数高。

进一步的，所述气缸外侧设有限位传感器，所述限位传感器与控制器线路连通。限位传感器用于限定气缸的运动路径，从而限制第一切割刀、第二切割刀的运动路径，提高切割效率和精准度。

进一步的，所述气缸外侧设有计数传感器，所述计数传感器与控制器线路连通，所述控制器上还设有数显屏。计数传感器通过计量切刀的运动次数来计量甘蔗种茎的切割数量，并通过数显屏显示数据，计量准确、方便，有利于甘蔗的机械化种植。

进一步的，所述固定块上方还设有红外线发射器，所述红外线发射器与控制器线路连通。红外线发射器发出的红外线可用于定位甘蔗芽，使切割出的甘蔗段都含有甘蔗芽，达到精准切割的目的。

进一步的，所述第一切割刀、第二切割刀、第三切割刀和第四切割刀均包括连接部和切割部，所述连接部设有螺孔，所述切割部的一侧刀面为平面，另一侧刀面为内凹的曲面。有利于双面切割。

进一步的，所述切割部由连接部一端向刀刃端逐渐削尖，切割部的上下端面为直角三角形，既切割部其中一个侧面与连接部水平相连，切割部另一个侧面为向刀刃端倾斜的斜面，斜面的中部、靠近刀刃端为内凹的曲面；第一切割刀与第三切割刀的相邻面为平面，第二切割刀与第四切割刀的相邻面也为平面。方便加工、有利于切割。

进一步的，所述第一切割刀和第二切割刀分别设于第三切割刀和第四切割刀的外侧，第一切割刀和第二切割刀外侧的支撑板上还设有平行于滑槽的限位板，所述限位板由滑槽外侧延伸至固定块外侧。既第一切割刀内侧设有第三切割刀、外侧设有限位板，第二切割刀内侧设有第四切割刀、外侧设有限位板，使第一切割刀和第二切割刀切割甘蔗时不易左右晃动，保证切口质量。

进一步的，所述第一切割刀及第二切割刀外侧的支撑板上还设有平行于滑槽的限位板，所述限位板由滑槽延伸至固定块处。有利于甘蔗的放置。

本发明优点：1、本切种机的第一切割刀与第三切割刀左右错开且紧挨、第二切割刀与第四切割刀左右错开且紧挨，并对切割刀的形状进行改进，使切割刀分别从两端切割甘蔗，既可提高甘蔗的切割效率，又可减少切割刀对甘蔗的挤压，提高甘蔗的出芽率。

2、滑槽、滑块、固定块、限位板等结构的设置，使第一切割刀和第二切割刀直线切割，避免切割刀晃动而影响切口质量。

3、机电一体化设计，通过设置甘蔗识别传感器，可根据人工放置甘蔗的速度来调整切割装置的工作，相比机械式切割，切割的有效率更高。即可避免切割装置空转，也可避免人工放置甘蔗太慢而把甘蔗放歪甚至将甘蔗卡住，人机协作关系好、安全系数高。

4、红外线发射器的设置，可用于定位甘蔗芽，使切割出的甘蔗种茎都含有甘蔗芽，达到精准切割的目的。计数传感器的设计，有利甘蔗种茎的准确计量，有利于机械化精准种植。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为第一切割刀的结构示意图；

图中的附图标号为：1-支脚，2-支撑板，3-滑槽，4-滑块，5-第一切割刀，6-第二切割刀，7-出种口，8-固定块，9-第三切割刀，10-第四切割刀，11-连接部，12-切割部，13-刀刃，14-一侧刀面，15-另一侧刀面，16-螺孔，17-螺栓，18-限位板，19-定位挡块，20-推杆，21-气缸，22-气泵，23-电磁气动阀，24-控制器，25-气管，26-甘蔗识别传感器，27-限位传感器，28-数显屏，29-红外线发射器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1-2所示，一种气动挤压式自动高效精准可控甘蔗切种机，包括带支脚1的支撑板2、切割刀和往复驱动装置。

所述支撑板2上设有滑槽3，所述滑槽3内设有滑块4，所述滑块4一端与往复驱动装置相连，另一端的两侧分别设有第一切割刀5和第二切割刀6。滑槽3端部外侧的支撑板2上依次设有出种口7和固定块19，滑槽3端部、靠近出种口7一端的支撑板2上设有竖向定位挡块8，定位挡块的宽度小于固定块的宽度。所述固定块8两侧分别设有第三切割刀9和第四切割刀10。第三切割刀9与第一切割刀5的刀刃13相对且左右错开0.4mm，第四切割刀10与第二切割刀6的刀刃13相对且左右错开0.4mm。

所述第一切割刀5、第二切割刀6、第三切割刀9和第四切割刀10均包括连接部11和切割部12，所述连接部11为长方体，所述切割部12的上下端面为直角三角形，切割部12由连接部11一端向刀刃13端逐渐削尖。既切割部12其中一侧刀面14与连接部11水平相连，切割部12另一侧刀面15为向刀刃13端倾斜的斜面，斜面的中部、靠近刀刃13端为内凹的曲面。第一切割刀5与第三切割刀9的相邻面为平面（相背面为曲面），第二切割刀6与第四切割刀10的相邻面也为平面（相背面为曲面）。第一切割刀5、第二切割刀6、第三切割刀9和第四切割刀10的刀刃13为弧形。所述连接部11设有螺孔16，第一切割刀5、第二切割刀6通过螺栓17与滑块4可拆卸式相连，第三切割刀9、第四切割刀10通过螺栓17与固定块8可拆卸式相连，便于更换切割刀。

所述第一切割刀5和第二切割刀6分别设于第三切割刀9和第四切割刀10的外侧，第一切割刀5和第二切割刀6外侧的支撑板2上还设有平行于滑槽3的限位板18，所述限位板18由滑槽3外侧延伸至固定块8外侧。既第一切割刀5内侧设有第三切割刀9、外侧设有限位板18，第二切割刀6内侧设有第四切割刀10、外侧设有限位板18。避免第一切割刀5和第二切割刀6切割甘蔗时左右晃动，影响切口质量。

所述往复驱动装置包括推杆20、气缸21、气泵22、电磁气动阀23和控制器24，所述推杆20一端通过螺栓与滑块4可拆卸式相连，另一端与气缸21固定连接，气缸21的两端通过气管25与电磁气动阀23相连，所述电磁气动阀23通过气管25与气泵22相连，且电磁气动阀23与控制器24线路连通。所述支撑板2上还设有甘蔗识别传感器26，所述甘蔗识别传感器26与控制器24线路连通。所述气缸21外侧设有限位传感器27，所述限位传感器27与控制器24线路连通。所述气缸21外侧设有计数传感器，所述计数传感器与控制器24线路连通，所述控制器24上还设有数显屏28。所述固定块8上方还设有红外线发射器29，所述红外线发射器29与控制器24线路连通。

使用时，开机启动，将甘蔗放到固定块8与滑槽3间的支撑板2上，当甘蔗识别传感器26识别到有甘蔗放到固定块8与滑槽3间的支撑板2，控制器24的单片机即接受指令并输出驱动信号，使气缸21向前运行，从而带动第一切割刀5、第二切割刀6向前运动，完成甘蔗的切割，第一切割刀5、第二切割刀6到达切割终点自动停止运动，并自动给控制器24的单片机到位信号，控制器24的单片机输出回位指令，使气缸21向后运行，从而带动第一切割刀5、第二切割刀6运动回起点并停止，等待下一次切割触发。第一切割刀5与第三切割刀9左右错开且紧挨、第二切割刀6与第四切割刀10左右错开且紧挨，同时，对切割刀的形状进行改进，使切割刀分别从两端切割甘蔗，第一切割刀5与第三切割刀9的切割深度比为1：（3-4），第二切割刀6与第四切割刀10的切割深度比也为1：（3-4），双面切割既可提高甘蔗的切割效率，又可减少切割刀对甘蔗的挤压，提高甘蔗的出芽率。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。