一种夹切式白芦笋采收装置及采收方法与流程

本发明属于农业机械领域，涉及一种夹切式白芦笋采收装置及采收方法，实现白芦笋的切根、夹持、拔取和回填一体化作业。

背景技术：

芦笋又名石刁柏，是一种深受消费者喜爱的营养保健型高档蔬菜。芦笋分为白芦笋和青芦笋，而白芦笋含有更多的微量元素，其质嫩味美，营养丰富，风味独特，素有“蔬菜之王”、“世界十大名菜之一”的美誉。

近年来我国芦笋种植加工产业发展迅猛，已成为世界第一大芦笋生产国和出口国。2011年，全球芦笋收获面积146万公顷，仅我国芦笋收获面积就多达132万公顷，占全球的90％。白芦笋采收工具多为细长的芦笋刀，加之白芦笋的采收时间多在早上太阳出来之前或傍晚太阳下山后，采收时间集中，采收过程费工多、工作量大。因此，目前白芦笋的收获效率非常低。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“一种推拉切割式芦笋采收器”专利申请号201110185917.X，采用推拉切割方式采收白芦笋，这种采收方式存在以下问题：①芦笋根部需要手动切割，工作繁琐；②土壤多为松散沙土，没有夹持机构，芦笋易滑落。③在采收芦笋的时候，土不能自动落回洞里，还需要人工填土。

针对现有白芦笋采收工具落后，急需发明一种夹切式白芦笋采收装置及采收方法，实现芦笋的切根、夹持、拔取和回填一体化作业，使作业步骤更为简单、快捷，提高采收效率。

技术实现要素：

本发明针对白芦笋采收工具存在的不足，提供了一种夹切式白芦笋采收装置及采收方法，实现白芦笋根部自动剪切、茎部自动夹持、土壤自动回填，方便快捷地完成采收工作。

本发明一种夹切式白芦笋采收装置采用如下技术方案：包括手柄、壳体、限位挡板、夹持机构和剪切机构。所述的壳体采用矩形筒结构，下部边缘开刃口，用于插入土壤；所述壳体的上下部侧壁镂空，用于减小土壤阻力和卸载壳体内的土壤；所述的手柄焊接在壳体上半部分侧壁上，以利于持握采收装置，实现采收装置的插入和拔出土壤；所述的限位挡板可沿上部壳体上下滑动并通过螺栓固定在壳体上，用于限定采收装置插入土壤的深度。所述的夹持机构位于壳体内部的中间部分，用于实现白芦笋拔取前的夹持；所述的剪切机构位于壳体下半部分，用于实现白芦笋根部的剪断。

所述的夹持机构包括：夹板、夹持弹簧、夹持限位块。所述的夹板分为左右两块，分别通过销轴对称固定在上部壳体内侧壁上，用于白芦笋茎部的夹持与固定，防止其滑落，所述两夹板开有方形夹板卸土孔，用于拔取采收装置时夹板上方的土壤卸土，所述夹板的夹持部位采用软材料贴覆，防止夹持中损伤白芦笋；所述的夹持弹簧套在销轴上，夹持弹簧两端通过扭转力分别固定在夹板和上部壳体内侧壁上，用于实现夹板在自然状态下的夹紧复位，以及在夹持白芦笋时保持一定夹紧力；所述的夹持限位块焊接在上部壳体的内壁上，用于限制夹板的转动范围；

所述的剪切机构包括：刀片、剪切弹簧、剪切限位块。所述的刀片分为左右两片，分别通过销轴对称固定在下部壳体内侧壁上，用于白芦笋根部的剪切；所述的两刀片在刀片上布置有阵列的圆形孔，用于卸土和减轻采收器质量；所述的剪切弹簧套在销轴上，剪切弹簧两端通过扭转力分别固定在刀片和下部壳体内侧壁上，用于实现刀片在自然状态下的剪切复位，以及在剪切白芦笋时保持一定剪切力；所述的剪切限位块焊接在下部壳体的内壁上，用于限制刀片的转动范围。

本发明一种夹切式白芦笋采收装置的采收方法包括如下步骤：

(1)对于已经露出土壤表层的白芦笋，操作者手握采收装置的手柄，移动采收装置使白芦笋位于壳体中间位置，沿着白芦笋生长方向，下压手柄将采收装置插入土壤中。采收装置插入土壤后，刀片和夹板受土壤压力由自然状态变成刀片和夹板向上张开状态，此时由于刀片和夹板的限位块和弹簧作用，刀片和夹板与侧壁成一定角度，不会紧贴到内壁上；

(2)当采收装置插入土壤并且限位挡板接触到土壤表面时，向上提手柄。此时，由于壳体内部土壤下压力会迫使刀片和夹板向下相对运动，此时刀片会切断白芦笋根茎。由于夹板的作用面小，受到的土壤的作用力也会小，回位的时间较刀片回位时间长一些。在刀片切断根茎之后，夹板会夹住白芦笋茎部，随着采收装置一起被带出土壤。此时土壤会从夹板和刀片上孔洞漏下，壳体侧壁也会卸载部分土壤，完成土壤回填的工作；

(3)手动取出白芦笋，刀片和夹板在弹簧作用下自动复位到自然状态，完成一次采收工作。重复上述步骤进行下一次白芦笋采收。

与现在技术相比，本发明具有以下优点：

1、发明了倒刺剪切式采收机构，利用土壤的压力实现白芦笋根部自动剪切以及白芦笋茎部自动夹持过程，实现了采收装置插入土壤和拔出，便完成了一次采收工作，大大提高了工作效率。

2、发明了壳体、刀片和夹板同时卸土方式，省去了采收完白芦笋再回填土的工序，简化了采收步骤。

3、本发明使用方便、成本低廉、维修方便。

附图说明

图1为一种夹切式白芦笋采收装置的结构图

图2为一种夹切式白芦笋采收装置的夹持机构图

图3为一种夹切式白芦笋采收装置的剪切机构图

图中：1、手柄 2、壳体 3、限位挡板 4、夹持机构 5、剪切机构 6、壳体卸土孔 7、夹板 8、夹持限位块 9、刀片 10、剪切限位块 11、销轴 12、夹持弹簧 13、夹板卸土孔 14、剪切弹簧 15、刀片卸土孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利进行进一步描述。如图1、2、3所示，本发明一种夹切式白芦笋采收装置包括手柄(1)、壳体(2)、限位挡板(3)、夹持机构(4)、剪切机构(5)。所述的手柄(1)焊接在采收装置壳体(2)上半部分侧壁上；所述的壳体(2)采用矩形筒结构，下部边缘开刃口，上下部分的侧壁采用镂空结构；所述的限位挡板(3)可沿上部壳体上下滑动并通过螺栓固定在壳体(2)上半部分的侧壁上；所述的夹持机构(4)位于壳体(2)的中间部分。所述的剪切机构(5)位于壳体(2)的下半部分。

如图1、2所示，所述的夹持机构包括夹板(7)、夹持弹簧(12)、夹持限位块(8)。所述的夹板(7)分为左右两块，分别通过销轴对称固定在上部壳体(2)内侧壁上，所述两夹板开有方形夹板卸土孔(13)，所述夹板的夹持部位采用软材料贴覆，防止夹持过程中损伤白芦笋；所述的夹持弹簧(12)套在销轴上，夹持弹簧(12)两端通过扭转力分别固定在夹板(7)和上部壳体(2)内侧壁上；所述的夹持限位块(8)分别对称焊接在和销轴固定端同侧的两内壁上，夹持限位角度范围为与水平方向成30度到75度；

如图1、3所示，所述的剪切机构包括刀片(9)、剪切弹簧(14)、剪切限位块(10)。所述的刀片(9)分为左右两片，分别通过销轴对称固定在下部壳体(2)内侧壁上，所述的两刀片在刀片上布置有阵列的圆形刀片卸土孔(15)；所述的剪切弹簧(14)套在销轴上，两端通过扭转力分别固定在刀片(9)和下部壳体(2)内侧壁上；所述的剪切限位块(10)对称焊接在下部壳体的内壁上，夹持限位角度范围为与水平方向成40度到85度。

本发明一种夹切式白芦笋采收装置的采收方法如下步骤：

(1)对于已经露出土壤表层的白芦笋，手握采收装置的手柄(1)，移动采收装置使白芦笋位于壳体(2)中间位置，沿着白芦笋生长方向，下压手柄(1)将采收装置插入土壤中。采收装置插入土壤后，刀片(9)和夹板(7)受土壤压力由自然状态变成刀片(9)和夹板(7)向上张开状态，此时由于刀片(9)和夹板(7)的限位块和弹簧作用，刀片(9)和夹板(7)与侧壁成一定角度，不会紧贴到内壁上；

(2)当采收装置插入土壤并且限位挡板(3)接触到土壤表面时，向上提手柄(1)。此时，由于壳体内部土壤下压力会迫使刀片(9)和夹板(7)向下相对运动，此时刀片(9)会切断白芦笋根茎。由于夹板(7)的作用面小，受到的土壤的作用力也会小，回位的时间较刀片(9)回位时间长一些。在刀片(7)切断根茎之后，夹板(7)会夹住白芦笋茎部，随着采收装置一起被带出土壤。此时土壤会从夹(7)板和刀片(9)上孔洞漏下，壳体侧壁也会卸载部分土壤，完成土壤回填的工作；

(3)手动取出白芦笋，刀片(9)和夹板(7)在弹簧作用下自动复位到自然状态，完成一次采收工作。重复上述步骤进行下一次白芦笋采收。