甘蔗种茎切种机的制作方法

1.本发明涉及一种农业种植机械，尤其是一种用于甘蔗种植前蔗种预处理的切种机。


背景技术：

2.现有的甘蔗种植方式主要是实时切断式甘蔗种植模式和蔗种预处理种植模式，蔗种预处理种植模式主要流程为：机械或人工方式将甘蔗种茎切割成单芽段或双芽段一一将切割成段的甘蔗种段进行消毒一一人工将消毒后的蔗种装入周转箱一一将周转箱及其蔗种运输至蔗田一一种植机上的工人将周转箱内的蔗种逐一放置种植机的传送带上进行播种。蔗种预处理种植模式由于甘蔗茎种的使用量可大幅减少、经过消毒杀菌后的甘蔗种芽出苗率高、有利于甘蔗新品种的推广等优点，已成为我国主要甘蔗产区重点推广的种植模式，但由于该模式的生产环节比较多，特别是甘蔗蔗种预处理机械效率低、种植过程中需要人工逐一派料以及倍增的运输费用等，导致蔗种预处理种植模式的费用居高不下，限制该模式的大范围推广应用。
3.现有技术公开了各种可能的解决方案，所提出的一些解决方案旨在尽可能的解决甘蔗蔗种预处理机械效率低、作业环节多、费用高的问题。
4.例如，cncn217088585u描述了一种高效自动甘蔗切种机，切种机支架的中间分布有水平支撑板；挡板输送带的上半部分布在所述水平支撑板的上板面；切种机支架的前部还分布有切刀；切刀分布在所述挡板输送带的一侧；切刀的一侧还分布有甘蔗弹性按压组件；甘蔗弹性按压组件分布在所述水平支撑板的上方。具有切段效率高、操作灵活、制备成本低廉、使用效果好等优点。
5.此外，cn112223386 a公开了一种到位识别的甘蔗切种机，包括机架以及安装在机架上的气动模块、进刀模块、卡槽结构、电气控制模块、第一传感器、第二传感器和红外灯，卡槽结构设在进刀模块的一侧，气动模块设在进刀模块的一端，气动模块连接进刀模块，电气控制模块位于机架的底部，并分别连接气动模块和进刀模块，第一传感器和第二传感器分别位于卡槽结构的相对两侧，卡槽结构平行设有两槽板，进刀模块平行设有两切割片，两切割片位于两槽板之间，红外灯位于两切割片的中间顶端，电气控制模块分别连接第一传感器、第二传感器和红外灯。具有甘蔗到位识别功能，识别甘蔗到位后才能进行切割，甘蔗位置识别准确率高，误触发概率很小。
6.现有技术中，还有将锯切装置中的圆锯按照一定层次设置，避免多个圆锯同时工作，降低动力要求和损耗。例如，cn 105723860 a公开了一种甘蔗切种机，包括支撑床，其表面间隔设置有多个平行的条形板；甘蔗输送装置，其包括转动轴、链条和弧形扣；锯切装置，其设置在相邻条形板之间的间隔处，以将条形板上方的甘蔗切断；动力机构，其驱动所述甘蔗输送装置和锯切装置。设置支撑床、甘蔗输送装置、锯切装置和动力机构，对甘蔗进行机械切种，提高效率。设置链条对甘蔗进行输送，且在链条上固定有弧形扣，通过弧形扣将甘蔗环扣固定，不需要人工将甘蔗捆绑。
7.鉴于上述的现有技术，用于种植前蔗种预处理作业的甘蔗种茎切种机具有改进的空间。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种甘蔗种茎切种机，通过智能控制的方式实现了自动下料、自动送料和自动切割的高效甘蔗茎种切割，通过改进切割工具和采用多位置设置的传感器检测手段，优化了切割动力的动态控制和分配，实现了智能节能。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：甘蔗种茎切种机，包括机体、进料装置和切割装置，进料装置设置有传感器a，用于检测仓门上的甘蔗茎秆并通过控制系统控制仓门开合，切割装置包括至少一个传感器c，用于检测仓门上的甘蔗茎秆长度并控制与其相对应的至少一个往复锯的启停，仓门下方设置有检测切割平台上是否有甘蔗茎秆并通过控制系统控制送料装置启停的传感器b，所述送料装置安装有驱动单元和至少一个拢蔗板。
10.上述的甘蔗种茎切种机，所述传感器c为至少一个或一组对射式光电传感器，安装在往复锯的锯片正前方偏左或偏右位置，其信号检测区域覆盖仓门的可开启区间，至少一个往复锯之间为等距安装或非等距安装。
11.上述的甘蔗种茎切种机，所述传感器c的一个发射器或接收器通过传感器支架安装在顶板上，另一个发射器或接收器安装在切割平台下方。
12.上述的甘蔗种茎切种机，所述仓门开有沟槽，所述切割平台设置有多块隔板，隔板之间留有间隙且间隙与沟槽处于相同位置，可使传感器c的发射器所发射的光源可通过沟槽和隔板的间隙被接收器接收到。
13.上述的甘蔗种茎切种机，所述至少一个或一组传感器c用于检测从仓门下落至切割平台的甘蔗茎秆的位置和长度并将信号传输至控制系统，控制系统控制与传感器c相对应的所述至少一个往复锯的启动或停止。
14.上述的甘蔗种茎切种机，所述机体设置的左侧板和右侧板分别安装有传感器a、传感器b和至少一个横向支架，所述左侧板和右侧板还刚性连接顶板、前板和蔗料放置平台，所述至少一个横向支架的上部安装有多块隔板，其下部的两端安装有2个螺杆固定座。
15.上述的甘蔗种茎切种机，所述前板设置有至少一条垂直方向的锯片位置标示线，锯片位置标示线正对往复锯的锯片的切割方向，前板设置的锯片位置标示线向下延伸至仓门和蔗料放置平台上。
16.上述的甘蔗种茎切种机，所述蔗料放置平台底部安装有气缸固定板及气缸，气缸安装有仓门。
17.上述的甘蔗种茎切种机，所述送料装置安装有包括至少一个同步轮、至少一个同步带和电机的驱动单元，还设置有包括螺杆固定座、螺杆、螺母和前后限位开关的至少一组伸缩机构，螺母上安装有底板，底板上固定有至少一个拢蔗板，拢蔗板上焊接有推板。
18.上述的甘蔗种茎切种机，所述机体包括下料机构、蔗种周转箱和控制系统，控制系统分别连接传感器a、传感器b、传感器c、前后限位开关、电机和往复锯。
19.本发明的有益效果是：1. 本发明设置的传感器c用于检测甘蔗茎秆所对应的往复锯的锯片的具体位置，将信息传输至控制系统以控制往复锯的启动和停止运行，在设置有多个往复锯对长度不同
的整根甘蔗进行切割时，可以控制部分切割不到甘蔗茎秆的往复锯不启动以实现智能节能。
20.2. 本发明通过设置传感器a，使得仓门可以自动判断是否有甘蔗茎秆并自动开启或停止，当检测到有甘蔗茎秆时自动开启仓门使甘蔗茎秆落入切割平台，当传感器b检测到有甘蔗茎秆时推料装置自动将其推至往复锯处进行切割，并将切割后的甘蔗段继续推至下料机构处，使甘蔗种段落入甘蔗周转箱，智能化控制使得作业效率大幅提高。
21.3. 本发明采用往复锯作为切割工具，相比现有技术所使用的圆锯，可大大减少切割空间，而且其易损件的锯片更方便更换，同时在正对锯片的前板位置设置了锯片位置标示线，人工将整根甘蔗放入仓门上时，可以根据甘蔗上的种芽位置进行调整，使绝大部分的甘蔗种芽可以避开锯片位置，大幅降低伤芽率，可以解决现有技术中使用传输带进行甘蔗输送所形成的盲切模式、无法避免甘蔗种芽被切割或切割面距离种芽太近等导致出苗率低的问题。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为沿着图1中a-a线的剖视结构示意图；图4为图3中送料装置的剖视结构放大图；图5为本发明的驱动单元的结构示意图；图6为图5俯视图；图7为本发明的仓门的结构示意图。
24.图中1.机体，2.驱动单元，201.同步轮，202.同步带，203.电机，3.推料装置，301.螺杆，302.螺母，303.螺杆固定座，304.拢蔗板，305.推板，306. 底板，307.前限位开关，308.后限位开关，4.气缸，5.蔗料放置平台，6.仓门，601.沟槽，602.气缸固定板，7.传感器a，8.传感器b，9.传感器c,10.切割平台，101.隔板，11.往复锯,12.锯片，13.下料机构，14.左侧板，15.右侧板，16.横向支架，17.控制系统，18.锯片位置标示线，19.蔗种周转箱，20.传感器支架，21.顶板，22. 前板。
具体实施方式
25.【实施例】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，所描述的仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.本技术实施例提供的甘蔗种茎切种机可以应用于各种与甘蔗种植及甘蔗切割相关的场景，例如，预切种播种机在播种前将整根甘蔗种茎分割成单芽短或双芽段时所使用的切种机、甘蔗育种繁育时所使用的切种机、实时切断式甘蔗种植机等。
27.【示例1】
图1为本技术实施例提供的甘蔗种茎切种机的结构示意图，机体1的上下两部分刚性连接，底部为支架，支架内下料机构13的下方可放置有至少一个蔗种周转箱19；机体上部由左侧板14、右侧板15以及与其刚性连接的顶板21、前板22和蔗料放置平台5构成了甘蔗切割主体，左右侧板上安装有传感器a7和传感器b8，前板22上设置了至少一条垂直方向的锯片位置标示线18；机体1的仓门6长度设置为可以使较长的剔除无法做种的蔗稍和蔗根后的整根甘蔗茎种容易的掉入仓门内，其长度优选为1.5米至1.8米，最优为1，8米，仓门的宽度优选为15cm至30cm。
28.图2为图1的俯视图，仓门6和蔗料放置平台5均设置了至少一个锯片位置标示线18，并与前板22上设置的至少一个锯片位置标示线18处于同一竖向位置，锯片位置标示线18正对往复锯11的锯片12的切割方向，前板22设置的锯片位置标示线18向下延伸至仓门6和蔗料放置平台5上。
29.图3为沿着图1中a-a线的剖视结构示意图，机体1设置有进料装置和切割装置，进料装置设置有传感器a7，用于检测仓门6上的甘蔗茎秆并通过控制系统17控制仓门6开合，切割装置包括至少一个传感器c9，用于检测仓门6上的甘蔗茎秆长度并通过控制系统17控制与其相对应的至少一个往复锯11的启停，仓门6下方设置有检测切割平台10上是否有甘蔗茎秆并通过控制系统17控制送料装置3启停的传感器b8。
30.传感器c9为至少一个或一组对射式光电传感器，安装在往复锯11的锯片12正前方偏左或偏右位置，其信号检测区域覆盖仓门6的可开启区间；传感器c9的一个发射器或接收器通过传感器支架20安装在顶板21上，另一个发射器或接收器安装在切割平台10下方；如图7所示，仓门6设置有沟槽601和锯片位置标示线18，切割平台10设置有多块隔板101，隔板101之间留有间隙且间隙与沟槽601处于相同位置，可使传感器c9的发射器所发射的光源通过沟槽601和隔板101的间隙被接收器接收到；至少一个或一组传感器c9用于检测从仓门6下落至切割平台10的甘蔗茎秆的位置和长度并将信号传输至控制系统16，控制系统16控制与传感器c9相对应的所述至少一个往复锯11的启动或停止。
31.图4为图3中送料装置的剖视结构放大图，机体1设置的左侧板14和右侧板15还安装有至少一个横向支架16，2个横向支架16的上部安装有多块隔板101，其下部的两端安装有螺杆固定座303；送料装置3安装有驱动单元2和包括螺杆固定座303、螺杆301、螺母302和前限位开关307、后限位开关308的至少一组伸缩机构，螺母302上安装有底板306，底板306上固定有至少一个拢蔗板304，拢蔗板304上焊接有推板305。
32.图5、图6所示的的驱动单元2包括至少一个同步轮201、至少一个同步带202和电机203，电机为伺服电机，当电机驱动螺母302上安装的拢蔗板304将甘蔗茎秆推入锯片12进行切割时的行进速度，慢于或等于切割后退回原始位置的速度，形成推料速度慢以保护锯片12、而返回速度块以提高整体效率的目的。
33.蔗料放置平台5底部安装有气缸固定板602及气缸4，气缸4前端连接仓门6；气缸4及仓门6由控制系统17控制，控制系统17还分别连接传感器a7、传感器b8、传感器c9、前限位开关307、后限位开关308、电机203和往复锯11。
34.【示例2】在优选实施例中，切割装置包括多个往复锯11和用于检测仓门6上的甘蔗茎秆位置或长度的多个或多组传感器c9，往复锯11之间根据设定的距离等距安装，当需要将甘蔗种茎切割为单芽段时，往复锯11之间优选的安装距离为10cm至20cm,当需要将甘蔗
种茎切割为双芽段时，往复锯11之间优选的安装距离为20cm至30cm，最优为25cm；往复锯11的安装数量大于或等于传感器c9的安装数量。
35.【示例3】在优选实施例中，往复锯11之间还可根据甘蔗稍部、甘蔗中部和甘蔗根部的茎与节之间的距离的不同，采取非等距安装。
36.在上述实施例中，传感器a、传感器b、传感器c可以是对射式光电传感器或其他位置传感器或其他类型的传感器或传感器组合。
37.本发明工作时，气缸的原始状态为活塞杆推出并带动仓门合上，此时可以将放置于蔗料放置平台5上的整根甘蔗调整至甘蔗种芽避开锯片位置标示线18的位置时，向前推入仓门6里端并被传感器a7检测到，松手后，控制系统17根据传感器a7传输的信号控制气缸4前端连接的仓门6退回使仓门6打开，甘蔗下落至切割平台10的隔板101上并被传感器b8检测到，传感器b8将信号传输至控制系统17，同时多组传感器c9自动检测与每个锯片12相当于的位置上是否有甘蔗，并将信号传输给控制系统17，当控制系统进行比对分析后，启动传感器c9检测到有甘蔗存在的位置上随对应的电机，并控制推料装置3将甘蔗推至往复锯11处进行甘蔗切割，切割后的甘蔗自动从下料机构13掉入蔗种周转箱19内，推料装置3返回原位置。