一种果柄夹紧式大蒜果秧分离装置及其工作原理的制作方法

本发明涉及农业机械设备技术领域，具体涉及一种大蒜果秧分离装置。

背景技术：

大蒜是我国重要的蔬菜作物和经济作物，其中收获是大蒜生产过程的重要环节，用工量占生产全过程的1/3以上，作业成本占总成本的50％以上。目前，国内大蒜收获大部分地区仍以人工为主，人工收获效率低、劳动强度大、收获成本高，严重制约了我国大蒜产业的发展。传统人工拔挖或机械挖掘收获挖掘出的大蒜大部分铺放于田间，而收获的新鲜蒜头长时间暴露在阳光下会变质变色，需动用大量的人力尽快将蒜秧剪切后收集蒜头，人工收获大蒜，果秧分离占工作量的40％以上，耗费大量人力和时间，且人工操作存在安全隐患。机械化联合收获是是当前集成度最高的大蒜机械化收获技术，也是我国大蒜收获机械化的发展方向，而果秧分离是大蒜联合收获中最为核心、技术难度最大的作业工序，分离效果的好坏，直接决定了收获后的蒜头是否需要人工二次切秧加工。虽然发达国家实现了大蒜全程机械化收获，但由于其种植面积很少，专门用于大蒜收获的机械较少，特别是配备有果秧分离机构，可完成果秧分离工序的设备很少。因此，攻克大蒜联合收获果秧分离技术，提高大蒜联合收获果秧分离成品率，是当前大蒜联合收获技术的研发重点。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种结构设计更合理、果秧分离效率高、效果好、无需二次切秧加工的果柄夹紧式大蒜果秧分离装置及其工作原理。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种果柄夹紧式大蒜果秧分离装置，其特征在于：包括有夹紧机构和切割机构，切割机构从侧面与夹紧机构对接；所述夹紧机构包括有取果爪、夹紧片、安装盘、固定环、挤压轮和电机，取果爪的前端为钩状结构，若干取果爪通过其后端径向安装在安装盘上，每一取果爪配一夹紧片；夹紧片通过一定位器卡在取果爪上并与取果爪形成平行结构，定位器通过定位弹簧安装在取果爪中形成对夹片的定位结构，其底端受压时可向上运动解除对夹紧片的卡紧，放开夹紧片而与取果爪配合形成对果秧的卡紧结构；夹紧片的后端穿过安装盘沿径向连接有夹紧弹簧，夹紧弹簧则沿径向与固定环挂接，固定环位于安装盘的内侧；所述挤压轮设置于安装盘的内侧，其挤压面朝外指向夹紧片的后端；安装盘连接电机形成可旋转结构，切割机构位于取果爪旋转经过的路径上。

进一步地，安装盘通过套筒水平安装于位于其轴心处的一固定轴上，固定轴上安装有一从动轮，从动轮通过同步带连接一主动轮，主动轮与电机连接。

进一步地，所述安装盘和固定环均为圆环状结构，固定环固定在安装盘的侧壁上与安装盘形成同圆心安装；所述取果爪通过螺钉径向固接在安装盘的外圆周面上，并朝外侧伸出；所述夹紧片的前端为与取果爪相配的钩状结构，其后部为l型结构，所述夹紧弹簧连接于l型结构的后端。

进一步地，所述夹紧片的侧壁上设有长条形的定位固定孔，定位器在其定位弹簧的作用下卡入夹紧片的定位固定孔内形成对夹紧片的定位结构，夹紧片处于定位状态下与取果爪并于一起形成开放式结构。

进一步地，还包括有夹持并输送带果秧大蒜的夹持链，夹持链位于取果爪旋转经过的路径上，而切割机构位于夹持链的工序后方，挤压轮则位于切割机构的工序后方。

进一步地，所述挤压轮通过固定轴形成位置固定结构，其挤压面为弧形面，夹紧片的后端经过挤压轮的挤压后朝外侧移动至被定位器卡住，挤压轮不会随安装盘旋转。

进一步地，切割机构为圆形的切割刀盘，其连接有马达形成高速旋转结构。

一种基于前述果柄夹紧式大蒜果秧分离装置的工作原理，电机通过主动轮及同步带带动从动轮转动，从而带动安装盘顺时针旋转，由此带动其上固接的取果爪水平顺时针转动；田间收获的大蒜果秧由夹持链夹持向前运动，前进中被取果爪抓取住大蒜果上部的果秧，使大蒜果被取果爪带动水平转动，并逐渐被提起；当大蒜果的上表面挤压定位器时，定位器上定位弹簧被压缩，定位器向上运动，从夹紧片上的定位固定孔中离开，夹紧片在夹紧弹簧的作用下向安装盘内部移动，同时将大蒜果上部果秧加紧，在安装盘带动下大蒜果秧从夹持链中脱出；当转动到高速转动的切割刀盘处时，在其切割作用下将夹紧片上部的果秧切除；在取果爪的带动下，满足一定柄长要求的大蒜果被带到指定位置，在挤压轮作用下，夹紧片沿径向向外被推出，松开对大蒜的夹持，夹持的大蒜果在自重的作用下落出；当夹紧片移动至其定位固定孔对准定位器的位置时，定位器在定位弹簧的作用下复位，重新将夹紧片卡住。

本发明通过电机带动空套在固定轴上的安装盘带动取果爪转动，实现水平旋转取果，进而完成果秧分离的过程；取果爪上安装夹紧片实现对大蒜果秧的夹持，避免由于大蒜果在取果爪带动过程中未到达切割位置时果秧从夹持链中脱落而造成的落果损失；夹紧片通过夹紧弹簧与固定环连接，通过取果爪上的定位器及挤压轮的作用实现定位及径向内外运动，进而实现对果秧的夹持，其夹持力度的大小可由夹紧弹簧的拉力决定，使对果秧的夹持和松开都能自动完成；设置的定位器通过定位弹簧安装在取果爪上，大蒜果秧在夹持链作用下向上运动，当大蒜果上表面挤压定位器底端时，在挤压力的作用下使定位器上端与夹紧片脱离，解除定位器对夹紧片的固定作用，使其沿安装盘径向向内移动，实现对大蒜果秧的夹持作用；通过挤压轮的结构设计实现夹紧片的复位，通过对夹紧片后端挤压使其向外运动，当夹紧片上长孔通过定位器时，在定位弹簧的作用下实现对夹紧片的再一次卡住作用。通过各部件的相互配合作用，可以全自动完成对大蒜果秧的夹紧提起、切割分离、大蒜落料等操作，整个设备的工作效率高，对于大蒜分离的统一性好，良品率高，使大蒜无需再进行二次切秧操作。

附图说明

图1为本发明夹紧机构侧面结构示意图；

图2为本发明夹紧机构与切割刀盘配合的平面结构示意图；

图3为夹持链的平面结构示意图。

图中，1为夹持链，2为取果爪，3为夹紧片，4为定位器，5为安装盘，6为夹紧弹簧，7为固定环，8为挤压轮，9为固定轴，10为套筒，11为从动轮，12为主动轮，13为电机，14为切割刀盘，15为定位弹簧，16为同步带，17为定位固定孔。

具体实施方式

本实施例中，参照图1、图2和图3，所述果柄夹紧式大蒜果秧分离装置，包括有夹紧机构和切割机构，切割机构从侧面与夹紧机构对接；所述夹紧机构包括有取果爪2、夹紧片3、安装盘5、固定环7、挤压轮8和电机13，取果爪2的前端为钩状结构，若干取果爪2通过其后端径向安装在安装盘5上，每一取果爪2配一夹紧片3；夹紧片3通过一定位器4卡在取果爪2上并与取果爪2形成平行结构，定位器4通过定位弹簧15安装在取果爪2中形成对夹片3的定位结构，其底端受压时可向上运动解除对夹紧片3的卡紧，放开夹紧片3而与取果爪2配合形成对果秧的卡紧结构；夹紧片3的后端穿过安装盘5沿径向连接有夹紧弹簧6，夹紧弹簧6则沿径向与固定环7挂接，固定环7位于安装盘5的内侧；所述挤压轮8设置于安装盘5的内侧，其挤压面朝外指向夹紧片3的后端；安装盘5连接电机13形成可旋转结构，切割机构位于取果爪2旋转经过的路径上。

安装盘5通过套筒10水平安装于位于其轴心处的一固定轴9上，固定轴9上安装有一从动轮11，从动轮11通过同步带16连接一主动轮12，主动轮12与电机13连接。

所述安装盘5和固定环7均为圆环状结构，固定环7固定在安装盘5的侧壁上与安装盘5形成同圆心安装；所述取果爪2通过螺钉径向固接在安装盘5的外圆周面上，并朝外侧伸出；所述夹紧片3的前端为与取果爪2相配的钩状结构，其后部为l型结构，所述夹紧弹簧6连接于l型结构的后端。

所述夹紧片3的侧壁上设有长条形的定位固定孔17，定位器4在其定位弹簧15的作用下卡入夹紧片3的定位固定孔17内形成对夹紧片3的定位结构，夹紧片3处于定位状态下与取果爪2并于一起形成开放式结构。

还包括有夹持并输送带果秧大蒜的夹持链1，夹持链1位于取果爪2旋转经过的路径上，而切割机构位于夹持链1的工序后方，挤压轮8则位于切割机构的工序后方。

所述挤压轮8通过固定轴9形成位置固定结构，其挤压面为弧形面，夹紧片3的后端经过挤压轮8的挤压后朝外侧移动至被定位器4卡住，挤压轮8不会随安装盘5旋转。

切割机构为圆形的切割刀盘14，其连接有马达形成高速旋转结构。

该果柄夹紧式大蒜果秧分离装置的工作原理，电机13通过主动轮12及同步带带动从动轮11转动，从而带动安装盘5顺时针旋转，由此带动其上固接的取果爪2水平顺时针转动；田间收获的大蒜果秧由夹持链1夹持向前运动，前进中被取果爪2抓取住大蒜果上部的果秧，使大蒜果被取果爪2带动水平转动，并逐渐被提起；当大蒜果的上表面挤压定位器4时，定位器4上定位弹簧15被压缩，定位器4向上运动，从夹紧片3上的定位固定孔中离开，夹紧片3在夹紧弹簧6的作用下向安装盘5内部移动，同时将大蒜果上部果秧加紧，在安装盘5带动下大蒜果秧从夹持链1中脱出；当转动到高速转动的切割刀盘14处时，在其切割作用下将夹紧片3上部的果秧切除；在取果爪2的带动下，满足一定柄长要求的大蒜果被带到指定位置，在挤压轮8作用下，夹紧片3沿径向向外被推出，松开对大蒜的夹持，夹持的大蒜果在自重的作用下落出；当夹紧片3移动至其定位固定孔对准定位器4的位置时，定位器4在定位弹簧15的作用下复位，重新将夹紧片3卡住。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。