大姜自动收获打捆一体机的制作方法

本实用新型涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种大姜自动收获打捆一体机。

背景技术：

大姜具有较高的食用价值及药用价值，应用比较广泛。目前大姜的收获方式主要靠人工收获和机械收获，人工收获虽然保证了大姜完整性，减少了破损率，但是存在劳动强度大、收获效率低、费时费力等问题。

现有技术的大姜收获机普遍通过松土刀从大姜底部走过，使土壤疏松，然后再用人工把大姜从土壤中拔出，自动化程度较低，不利于大姜收获的全程机械化发展；少数的收获机械带有自动拔姜装置，但是属于直接从底部生硬的拔出，极易造成姜片裂纹、破损及掉老姜等问题，不但影响大姜的品质，且易造成土壤污染。另外现有技术的大姜收获机在收获大姜时都是将大姜及茎秆一起收获，对于姜块的收获仍需要进一步切割茎秆来得到姜块，切割后的茎秆不易收集，需要人工操作结扎成捆，这种收获方式相当不便，降低了大姜姜块的收获效率。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种大姜自动收获打捆一体机，可以实现机械化操作，自动收获的大姜并将大姜姜块与茎秆分离，茎秆通过打捆装置打结成捆，方便收集，提高大姜收割效率。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

提供一种大姜自动收获打捆一体机，包括安装有驱动装置的机架，所述的机架下方铰接与机架底面平行且由可旋转凸轮机构驱动的振动架，所述的振动架下方前后依次设置松土铲和起获装置，所述的起获装置后方安装打捆装置，其包括与机架固定的打捆架，所述的打捆架在起获装置后方固定收集框，所述的收集框上滑接可移动的打捆机械臂，所述的打捆架内在其一侧水平方向固接与机架前进方向垂直的打结套，打结套上方铰接有可伸入打结套轴心的打结机械臂，所述的打捆架在与打结套相对的一侧分别设有以打结套轴心为圆心可绕打结套外缘旋转的旋转机械臂和可沿打结套轴心线方向移动的系紧机械臂，所述的打捆架在垂直于系紧机械臂的水平方向通过导轨滑接牵引机械臂，所述的机架在与收集框相对的一侧固定切割刃朝向打捆机械臂的割刀，所述的机架内在安装割刀一侧与打结套之间固定有两个朝向导轨的辅助机械臂。

通过可旋转的凸轮机构驱动的振动架振动带动松土铲进入大姜土壤，通过起获装置将大姜拔起，拔起后的大姜顺势落入收集框内，通过牵引机械臂将打捆绳交至打捆机械臂并环绕大姜一圈，利用打结机械臂、辅助机械臂及旋转机械臂的配合将打捆绳打结，利用系紧机械臂系紧绳结实现大姜的打结成捆。

进一步的，所述的起获装置包括两个相对设置的起获架，所述的起获架通过固定杆与机架铰接，所述的固定杆与机架之间铰接倾斜设置的液压杆，所述的起获架之间设有大姜通道，所述的起获架在大姜通道长度方向的两侧分别转动连接至少两个转轮，所述的转轮间设有闭合的橡胶带，所述的起获架底面在大姜通道末端的两侧相对设置有切刀，所述的起获架在其后方分别固定有弧形的导向板，所述的导向板平行设置且其远离起获架的一端均朝向机架的同一侧。

通过起获架上的橡胶带移动可以将松土铲挖掘后的大姜夹持从土中拔起，起获架底面的切刀可将拔出的大姜的茎秆与姜块切断，使得切断的茎秆顺着大姜通道从导向板导出进行打捆。

作为优选，所述的橡胶带在大姜通道长度方向的运动速度与机架的移动速度大小相等且方向相反。

橡胶带的运动速度与机架的移动速度大小相等方向相反，有利于将橡胶带对大姜进行夹持并将大姜从土中拔出沿着大姜通道从导向板之间导出。

进一步的，所述的打结机械臂、系紧机械臂、旋转机械臂、辅助机械臂和打捆机械臂的一端均设有可夹紧绳子的自动夹且所述的自动夹均通过控制电路与控制器电连接。

机械臂通过自动夹对打捆绳进行夹持或松开，控制器通过控制电路控制各个自动夹的工作，可以实现对挖掘铲及起火装置挖掘出来的大姜进行打捆操作。

更进一步的，所述的自动夹包括架体，所述的架体一侧铰接有两个夹持臂且架体的另一侧固定电机；所述的夹持臂之间通过分别铰接的连接板与伸缩销铰接，所述的伸缩销通过齿轮由电机驱动。

通过电机控制伸缩销的运动，带动与夹持臂铰接的连接板运动实现夹持臂的夹持动作。

进一步的，所述的旋转机械臂与打捆架内的转盘垂直固定，所述的转盘通过转盘限位板转动连接在打捆架内，所述的转盘通过转轴上齿轮与电机配合旋转；所述的系紧机械臂固定在转盘的中心并由电机驱动。

作为优选，所述的收集框为弧形收集框，所述的弧形收集框的弧形外壁上设置有相配的弧形滑轨，所述的打捆机械臂滑动设置在弧形滑轨上。

弧形收集框方便收获后的大姜掉入其中完成打捆，打捆机械臂与弧形滑轨配合，可以将打捆绳与大姜缠绕，方便后续打结工作。

作为优选，所述的打结套通过连接架固定在机架上，打结套为弧形套且开口向上，所述的打结机械臂通过两对平行杆与连接架铰接，其中一个平行杆通过固定在连接架上的电机的驱动可旋转。

弧形打结套开口向上方便打结机械臂将打捆绳的端部牵引进入打结套的轴心进行打结，打结机械臂通过两对平行杆的旋转动作可以实现从打结套上方牵引打捆绳进入打结套内的打结动作。

进一步的，所述的牵引机械臂包括旋转连接板和与导轨相配的底座，所述的底座自下而上依次固定有可驱动底座沿导轨滑动的电机和可驱动旋转连接板在竖直方向旋转的电机，所述的旋转连接板的端部固定有与打结套轴心线平行的自动夹。

进一步的，所述的凸轮机构包括中间长杆和两端的凸起，中间长杆通过两端的凸起分别与机架上限位孔同心配合限位并由驱动装置驱动绕限位孔中轴做旋转运动。

通过凸轮机构的中间长杆在旋转时，两端的凸起跟随旋转的同时对振动架施加作用力，使得振动架产生振动并带动松土铲进行松土工作。

本实用新型的有益效果：它具有设计合理，升级了现有大姜收获装备，降低了大姜机械收获过程的姜块破碎率，提高了大姜收获的机械化程度；增加了大姜秸秆打捆功能，便于姜农收集处理秸秆；降低了劳动强度，极大地解放了劳动力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的侧视图；

图5为图1中起获装置的结构示意图；

图6为图1中打捆架内部的结构示意图；

图7为图6中自动夹的结构示意图；

图8为图1中凸轮机构的结构示意图。

图中所示：

1、机架，2、打捆架固定杆，3、限深轮固定架，4、打捆绳放置架，5、安装杆，6、限深轮，7、打捆架，8、收集框， 9、打捆机械臂，10、切刀，11、起获架，12、橡胶带，13、振动筛，14、松土铲，15、振动架，16、悬挂点，17、减速机，18、液压杆，19、导向板，20、转轮，21、起获架固定杆，22、辅助转轮，23、大姜通道，24、辅助机械手安装板，25、打结机械臂，26、平行杆，27、伺服电机，28、连接架，29、打结套，30、旋转机械臂，31、牵引机械臂，32、旋转连接板，33、导轨，34、转盘，35、固定架，36、系紧机械臂，37、转盘限位板，38、自动夹，39、割刀，40、辅助机械臂，41、架体，42、夹持臂，43、夹持臂连接板，44、伸缩销，45、中间长杆，46、凸起。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种大姜自动收获打捆一体机，包括安装有驱动装置的机架1，机架1可通过驱动装置牵引也可直接将驱动装置安装到机架1内来驱动机架移动。

作为第一种实施方式，驱动装置安装到机架1上，机架两侧安装履带式驱动轮，履带式驱动轮与驱动装置的动力输出端连接。驱动装置可以为农用拖拉机，通过变速箱调节后为履带式驱动轮提供动力，变速箱上设有动力输出轴。当然可以安装其他种类的行走轮配合驱动装置可实现机架的移动，这里就不再详述。

作为第二种实施方式，机架1通过驱动装置来牵引移动，可在机架1前端设置悬挂点16，用于与驱动装置相连，机架1两侧分别通过固定架3及安装杆5安装限深轮6，用于配合机架1的移动，作为优选，安装杆5上设有多个安装孔，与机架1螺栓连接，方便调节限深轮6与地面的高度，配合机架1的移动。

如图1所示，所述的机架1下方铰接与机架1底面平行且由可旋转凸轮机构驱动的振动架15，振动架15为矩形框架，上方四角分别设置铰座，与机架1上的四个位置对应通过铰轴铰接，所述的凸轮机构包括中间长杆45和两端的凸起46，中间长杆45通过两端的凸起46分别与机架1上限位孔同心配合限位并由驱动装置驱动绕限位孔中轴做旋转运动。

凸轮机构可以通过驱动装置的农用拖拉机通过变速箱的动力输出轴连接提供动力并做圆周运动使松土铲14振动，凸轮机构通过机架上的限位孔限定位置。

所述的振动架15下方前后依次设置松土铲14和起获装置，具体的连接方式为，所述的振动架15下方通过与振动架15固定的起获架固定杆21铰接有松土铲14，所述的松土铲14后方通过与振动架15固定的固定杆铰接有振动筛13，所述的松土铲14的后端固定有向上倾斜且延伸至振动筛13上方的尾翼，所述的尾翼上开设若干滤土孔，用于将泥土过滤掉。

为了适应多种场地使用，方便调节松土铲14、振动筛13的高度及深度，在振动架15与起获架固定杆之间通过螺栓连接开设调节孔的第一调节杆，在振动架15与固定杆之间通过螺栓连接开设调节孔的第二调节杆，所述的第一调节杆与第二调节杆在机架1同侧之间固定有伸缩连接杆。

利用起获架固定杆21与第一调节杆以及固定杆与第二调节杆在不同位置的调节孔内螺栓固定实现对松土铲14及振动筛13的深度调节。所述的第二调节杆分别与振动架15之间固定有倾斜设置的液压杆，通过液压杆的推动下保证松土铲14及振动筛13入土并逐步行至合适深度。

所述的起获装置包括两个相对设置的起获架，所述的起获架11通过固定杆21与机架1铰接，所述的固定杆21与机架1之间铰接倾斜设置的液压杆18，所述的起获架11之间设有大姜通道23，为了方便将铲起的大姜全部收起，大姜通道23的前端开口处呈漏斗形，所述的起获架11在大姜通道23长度方向的两侧分别通过支座转动连接三个转轮20，在大姜通道23的开口处分别设置一个斜向的转轮20使其与三轮之间形成漏斗形，转轮20间连接橡胶带12，为保证橡胶带12的夹持作用，在设置三个转轮20的外侧分别设置一个用于张紧橡胶带12的辅助转轮22。其中转轮20通过与驱动装置农用拖拉机的动力输出轴连接，驱动橡胶带12对大姜进行拔起，所述的起获架11的底面在大姜通道23的末端两侧分别固定有切刀10，用于将拔起的大姜进行茎秆分离，起获架11在其后方分别固定有弧形的导向板19，所述的导向板19平行设置且其远离起获架11的一端均朝向机架1的同一侧。

所述的橡胶带12在大姜通道23长度方向的运动速度与机架1的移动速度大小相等且方向相反。

所述的起获装置后方安装打捆装置，其包括与机架1固定的打捆架7，所述的打捆架7在起获装置后方固定收集框8，所述的收集框8上滑接可移动的打捆机械臂9，所述的打捆架7内在其一侧水平方向固接与机架1前进方向垂直的打结套29，打结套29上方铰接有可伸入打结套29轴心的打结机械臂25，所述的打捆架7在与打结套29相对的一侧分别设有以打结套29轴心为圆心可绕打结套29外缘旋转的旋转机械臂30和可沿打结套29轴心线方向移动的系紧机械臂36，所述的打捆架7在垂直于系紧机械臂36的水平方向通过导轨33滑接牵引机械臂31，所述的打捆架7在与收集框7相对的一侧固定切割刃朝向打捆机械臂9的割刀39，所述的打捆架7内在安装割刀39一侧与打结套29之间固定有两个朝向导轨33的辅助机械臂40。

所述的打结机械臂25、系紧机械臂36、旋转机械臂30、辅助机械臂40和打捆机械臂9的一端均设有可夹紧绳子的自动夹38且所述的自动夹38均通过控制电路与控制器电连接。

所述的自动夹38包括架体41，所述的架体41一侧铰接有两个夹持臂42且架体41的另一侧固定电机；所述的夹持臂42之间通过分别铰接的连接板43与伸缩销44铰接，所述的伸缩销44通过齿轮由电机驱动。

所述的旋转机械臂30与打捆架7内的转盘34垂直固定，所述的转盘34通过转盘限位板37转动连接在打捆架7内，所述的转盘19通过转轴上齿轮与电机配合旋转；所述的系紧机械臂36固定在转盘34的中心并由电机驱动自动夹38运动实现系紧功能。

所述的收集框8为弧形收集框，所述的弧形收集框的弧形外壁上设置有相配的弧形滑轨，所述的打捆机械臂9滑动设置在弧形滑轨上。

所述的打结套29通过连接架28固定在机架上，打结套29为弧形套且开口向上，所述的打结机械臂25通过两对平行杆26与连接架28铰接，其中一个平行杆26通过固定在连接架28上的电机的驱动可旋转。

所述的牵引机械臂31包括旋转连接板32和与导轨相配的底座，所述的底座自下而上依次固定有可驱动底座沿导轨33滑动的电机和可驱动旋转连接板32在竖直方向旋转的电机，所述的旋转连接板32的端部固定有与打结套29轴心线平行的自动夹38。

其中，所述牵引式大姜自动收获打捆一体机的机架不妨碍运动部分均有保护外壳，因展示内部结构所述保护外壳均未画出。

结合附图，对本实用新型的具体实施过程进行描述。分为4个步骤：第1步松土，第2步起获，第3步收集，第4步打捆。

第一步，工作时通过驱动装置驱动机架1向前移动，同时驱动装置输送动力到减速机17内，由减速机17输出合适动力驱动凸轮机构绕机架上的限位孔做圆周运动，凸轮机构的凸起46旋转时对振动架15施力，使得振动架15振动并通过固定杆将力传递给振动架下方的松土铲14及振动筛13，松土铲14以及振动筛13的作用下实现大姜自动收获的松土。

第二步，松土挖掘后大姜进入在振动筛13内泥土分离，在驱动装置的驱动下转轮上的橡胶带12运动，大姜的茎秆进入大姜通道23并由橡胶带12夹持提至地面以上。

第三步，大姜秸秆随橡胶带12运动至切刀10处并由切刀10割断大姜秸秆实现姜块和秸秆的分离，姜块落入底面方便收集，割断后的大姜秸秆在落入秸秆收集框8之前，打捆机械臂9从牵引机械臂的自动夹接过打捆绳并牵引打捆绳到收集框8的预定位置等待割断后的秸秆在导向板19的作用下落入秸秆收集框8内的打捆绳上。

第四步，秸秆收集框8内收集一定量的秸秆后由打捆机械臂9牵引打捆绳至打捆架7内，打捆机械臂9带动自动夹38将打捆绳交至牵引机械臂31，牵引机械臂31的自动夹38夹持打捆绳运动至导轨33另一侧的辅助机械臂40，由辅助机械臂40的自动夹38夹持打捆绳完成限位工作并通过牵引机械臂31上的旋转连接板32带动自动夹38旋转将打捆绳放置架32牵出的打捆绳从割刀39处割断并准备进入下一循环；旋转机械臂30的自动夹38将两个辅助机械臂40之间夹紧的两根绳以打结套29为中心顺时针绕行450°运动到打结套29上方；打结机械臂25的自动夹38夹持位于打结套29上方的两根绳通过驱动平行杆26运动至打结套29轴心位置；系紧机械臂36的自动夹38夹持打结机械臂25送入打结套29轴心的绳子并由打结套29轴心位置夹持两根绳远离打结套29以系紧绳结完成打捆，人工取出打捆后秸秆。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。