一种电液控制棉花打顶机的制作方法

本发明属于农业机械领域，特别涉及一种电液控制棉花打顶机。

背景技术：

棉花打顶机工作是整个棉花生产中的重要部分，通过对棉花的顶心打顶，消除棉花的顶端生长优势，调节棉花体内水分、无机盐等营养物质的运输方向，以促进棉花生殖器官的发育，减少无效枝叶对于水肥的浪费，促进棉株早结玲、多结玲、较少脱落，提高棉花的产量。

国外的棉花打顶工作主要采用的是化学药物对棉花的顶尖进行处理，对于机械打顶研究尚处于空白状态。化学药物打顶受外界条件等不可预见因素影响较大，且对环境有一定污染。国内长期以来主要采用的是人工打顶，但人工打顶劳动力需求大、劳动强度大，效率低，会延长棉花的打顶时期，使棉花不能在合适的时间打顶，影响棉花产量。我国棉花部分区域棉花种植面积大，比如新疆兵团，机械打顶不会对对环境产生危害、效率高，必将成为将来棉花打顶的主要趋势。

国内目前棉花打顶机的打顶机构主要是滚筒式和甩刀式，这样的打顶方式不利于残芽的回收。打顶机升降打顶装置多采用机械式控制和电机控制，这样的控制方式不但不能根据棉株的高度及时调整打顶刀具的高度，而且控制不够稳定、精确，对棉株形成漏打、过打，存在很大问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决根据棉株高度稳定控制打顶装置升降，解决对棉株顶尖精准打顶等问题的一种电液控制棉花打顶机，其特征在于，一种电液控制棉花打顶机包括升降打顶装置、扶禾装置、图像采集处理装置、残芽回收装置、动力牵引装置和机架，其特征在于升降打顶装置位于机架的下端中部，扶禾装置位于机架下端升降打顶装置两侧固定于前梁上，图像采集处理装置位于扶禾器中部固定于前梁上，残芽回收装置置于机架上端，动力牵引装置与拖拉机的动力输出轴和牵引装置连接。

所述的机架包括后悬梁、横梁、前悬梁、托板，上述的后悬梁与前悬梁用六个横梁通过焊接连接成整个机架，两个托板分别安装在机架两边第二个横梁靠近后悬梁连接处上端，用于安放其他零部件。

所述的图像采集处理装置包括四组CCD相机，每组一个CCD相机设置在每组两片扶禾器中部固定于横梁上。

所述的扶禾装置包括四组扶禾器，每组扶禾装置由两片扶禾器组成，两片扶禾器位于升降打顶装置两侧通过扶禾器固定架固定于前悬梁上。

所述的升降打顶装置包括切割带轮、打顶传动轴、前悬梁、圆形切刀、辅助扶禾固定盒、带椭圆齿轮、连杆、曲柄、固定横梁、固定端板、销轴、液压装置、液压杆、液压活塞、液压缸盖、液压缸，升降打顶装置中的升降部分采用电液控制的曲柄滑块结构，电液控制中液压机架由固定横梁、固定端板、销轴构成，液压装置通过销轴固定于液压机架上，液压机架通过两片固定板和U型固定螺栓固定于后悬梁上，高度传感液压控制箱置于机架上，曲柄通过销轴固定于固定横梁上，一端通过销轴与液压装置连接，另一端与连杆连接，连杆连接与辅助扶禾固定盒上，高度传感液压控制箱控制液压装置中的油量，通过曲柄与连杆构成的曲柄滑块结构控制辅助扶禾固定盒的升降，升降打顶装置中的打顶部分采用圆形切刀与辅助扶禾固定盒的组合结构，切割带轮在传送带的驱动下将转动传给打顶传动轴，打顶传动轴下端为椭圆柱形设计与圆形切刀、带椭圆齿轮和辅助扶禾固定盒连接，圆形切刀与带椭圆齿轮置于辅助扶禾固定盒内，棉株顶端通过扶禾器聚拢，再通过辅助扶禾固定盒再次聚拢，圆形切刀实现打顶，打顶部分通过支撑轴承固定于前悬梁上，打顶传动轴下端椭圆柱形设计不仅可以驱动圆形切刀切割打顶，而且辅助扶禾固定盒可以在连杆的带动下上下升降。

所述的残芽回收装置包括残芽回收箱、涡轮风机、抽风壳，残芽回收箱置于机架上部固定于机架托板上，涡轮风机通过软管与抽风壳连接，抽风壳置于辅助扶禾固定盒上端前部，通过涡轮风机所产生的负压将棉花残芽通过软管吸入残芽回收箱中。

所述的牵引动力装置包括牵引板、机架副梁、传动盒、带轮、传动带，机架副梁焊接在前悬梁中部，两根机架副梁中间用一根加强轴连接，牵引板用螺栓固定在机架副梁上，机架副梁与牵引板通过三点悬挂与拖拉机的牵引装置用销钉连接，传动盒与拖拉机动力输出装置相连接，传动盒内部通过键与带轮相连接，带轮通过传送带将动力传递给切割带轮。

本发明的仿形机构为曲柄滑块结构，通过CCD相机采集图像信息，然后图像采集处理装置对图像信息进行分割和特征提取，从而得到棉珠高度信息，液压控制箱通过接收图像采集处理装置传递的棉株高度数据控制液压装置中液压油量，液压装置控制曲柄滑块结构调节升降的高度，再通过扶禾器与辅助扶禾固定盒对棉珠顶尖扶禾，切刀进行打顶，同时涡轮风机所产生的负压通过软管对棉尖进行收集。

本发明的升降打顶装置采用的是电液控制方式，克服了由于地形和棉花长势等原因导致棉株高度变化的问题，避免了一般升降打顶装置由于电机控制的不稳定导致漏打、过打现象，通过流线型扶禾器扶禾再经过辅助辅扶禾固定盒前端分株对棉珠顶端扶禾，同时圆形切刀快速切割，实现精准打顶。相较于一般扶禾打顶方式更精准稳定、功耗小、打顶效率高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图（液压控制箱、软管未画出）；

图2为本发明的整体左视示意图；

图3为图1中升降打顶装置示意图；

图4为图3中液压装置剖视结构示意图；

图5为图3中的刀具组结构示意图；

图6为图3中辅助扶禾固定盒和抽风壳结构示意图。

图中，1为后悬梁，2为横梁，3为扶禾器，4为前悬梁，5为扶禾器固定架，6为辅助扶禾固定盒，7为传动带，8为切割带轮，9为机架副梁，10为传动盒，11为带轮，12为牵引板，13为CCD相机，14为托板，15为液压装置，16为固定板，17为涡轮风机，18为残芽回收箱，19为固定端板，20为U型固定螺栓，21为打顶传动轴，22为支撑轴承，23为圆形切刀，24为带椭圆齿轮，25为连杆，26曲柄，27为固定横梁，28为销轴，29为液压杆，30为液压活塞，31为液压缸盖，32为液压缸，33为抽风壳。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

参照附图1种电液控制棉花打顶机包括升降打顶装置、扶禾装置、图像采集处理装置、残芽回收装置、动力牵引装置和机架，其特征在于升降打顶装置位于机架的下端中部，扶禾装置位于机架下端升降打顶装置两侧固定于前梁上，图像采集处理装置位于扶禾器中部固定于前梁上，残芽回收装置置于机架上端，动力牵引装置与拖拉机的动力输出轴和牵引装置连接。

实施例2：

本实例与实施例1的区别在于所述的机架包括后悬梁1、横梁2、前悬梁4、托板14，上述的后悬梁1与前悬梁4用六个个横梁2通过焊接连接成整个机架，两个托板14分别安装在机架两边第二个横梁2靠近后悬梁1连接处上端，用于安放其他零部件。

实施例3：

本实例与实施例1的区别在于所述的图像采集处理装置包括四组CCD相机13，每组一个CCD相机13设置在每组两片扶禾器3中部固定于横梁上。

实施例4：

本实例与实施例1的区别在于所述的扶禾装置包括四组扶禾器3，每组扶禾装置由两片扶禾器3组成，两片扶禾器3位于升降打顶装置两侧通过扶禾器固定架5固定于前悬梁4上。

实施例5：

本实例与实施例1的区别在于所述的升降打顶装置包括切割带轮8、打顶传动轴21、支撑轴承22、圆形切刀23、辅助扶禾固定盒6、带椭圆齿轮24、连杆25、曲柄26、固定横梁27、固定端板19、销轴28、液压装置15、液压杆28、液压活塞30、液压缸盖31、液压缸32，升降打顶装置中的升降部分采用电液控制的曲柄滑块结构，电液控制中液压机架由固定横梁27、固定端板19、销轴28构成，液压装置15通过销轴28固定于液压机架上，液压机架通过两片固定板16和U型固定螺栓20固定于后悬梁1上，高度传感液压控制箱置于机架上，曲柄26通过销轴28固定在固定横梁27上，一端通过销轴28与液压装置15连接，另一端与连杆25连接，连杆25连接与辅助扶禾固定盒6上，高度传感液压控制箱控制液压装置15中的油量，通过曲柄26与连杆25构成的曲柄滑块结构控制辅助扶禾固定盒6的升降，升降打顶装置中的打顶部分采用圆形切刀23与辅助扶禾固定盒6的组合结构，切割带轮8在传送带7的驱动下将转动传给打顶传动轴21，打顶传动轴21下端为椭圆柱形设计与圆形切刀23、带椭圆齿轮24和辅助扶禾固定盒6连接，圆形切刀23与带椭圆齿轮24置于辅助扶禾固定盒6内，棉株顶端通过扶禾器3聚拢，再通过辅助扶禾固定盒6再次聚拢，圆形切刀23实现打顶，打顶部分通过支撑轴承22固定于前悬梁4上，打顶传动轴下端椭圆形设计不仅可以驱动圆形切刀23切割打顶，而且辅助扶禾固定盒6可以在曲柄26、连杆25的带动下上下升降。

实施例6：

本实例与实施例1的区别在于所述的残芽回收装置包括残芽回收箱18、涡轮风机17、抽风壳33，残芽回收箱18置于机架上部固定于机架托板14上，涡轮风机17通过软管与抽风壳33连接，抽风壳33置于辅助扶禾固定盒6上端前部，通过涡轮风机17所产生的负压将棉花残芽通过软管吸入残芽回收箱18中。

实施例7：

本实例与实施例1的区别在于所述的牵引动力装置包括牵引板12、机架副梁9、传动盒10、带轮11、传动带7，机架副梁9焊接在前悬梁4中部，两根机架副梁9中间用一根加强轴连接，牵引板12用螺栓固定在机架副梁9上，机架副梁9与牵引板12通过三点悬挂与拖拉机的牵引装置用销钉连接，传动盒10与拖拉机动力输出装置相连接，传动盒10内部通过键与带轮11相连接，带轮11通过传送带将动力传递给切割带轮8。

本发明的工作原理为：扶禾工作由扶禾器3先聚拢棉株顶端，然后辅助扶禾固定盒6对棉株顶端分株扶禾。拖拉机的动力输出轴通过传动盒10驱动带轮11，带轮11通过传动带7带动切割带轮8旋转，切割带轮8带动打顶传动轴21来驱动圆形切刀23进行旋转。CCD相机13采集图像信息通过处理，液压控制箱通过接收图像采集处理装置传递的棉株高度数据控制液压装置15，液压装置15通过曲柄26、连杆25控制辅助扶禾固定盒6的升降。

上述实施例仅为本发明的较佳的实例而已，并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的权利要求保护范围之内。