一种立体可调节工作头挂载系统的制作方法

1.本实用新型涉及农用机械设备领域，具体为一种立体可调节工作头挂载系统。


背景技术：

2.间作是指在一块土地上，同时在主作物的行间栽种另一种作物。这是为了充分利用气候条件，高度地利用土地面积的一种栽培方式。自古以来，人类就有对作物进行间作的传统习惯。间作的种植方式不仅可以提高土地利用率，由间作形成的作物复合群体还能够增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物间作还可产生互补作用，如宽窄行间作或带状间作中的高杆作物有一定的边行优势、豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。但间作时不同作物之间也常存在着对阳光、水分、养分等的激烈竞争。因此对株型高矮不一、生育期长短稍有参差的作物进行合理搭配和在田间配置宽窄不等的种植行距，有助于提高间作效果。
3.随着人类工业化水平的提高，各种各样的农用设备机械被广泛应用于农作物的播种、培养或是收割采集，大大提升了工作效率以及农作物产出量。例如申请号为cn201721368576.9的中国实用新型专利文件中公开的一种棉花采集架及采棉机，包含有主架体；采集头，具有多个，并且安装在所述主架体上；所述采集头的一侧设有采集口；所述采集头包括相邻设置的第一采集头和第二采集头，所述第一采集头和所述第二采集头的结构镜像对称；所述第一采集头和所述第二采集头的采集口设置在它们相互靠近的一侧。该技术方案中利用了采集头的采集口位于采集头一侧的特点，设计了结构镜像对称的两种采集头，两种采集头相邻设置并且采集头相互靠近，缩小了采集口之间的间距。能够适于更小的垄间距。
4.虽然上述方案中的各个工作头采用了一种能够沿水平方向进行平移的滚轮式挂载连接结构，以实现针对不同的植株间距调节安装工作头的位置的效果，但是当需要对采用了间作形式进行种植的植株片区时，显然仅仅通过改变安装不同的工作头并且适应性地调节工作头在水平方向上的位置是不够的，同样还需要对工作头在竖直方向的上的高度进行调整。
5.针对上述问题，本实用新型提供了一种适用于以间作形式种植的植株区域，能够对田垄中间隔种植的不同种类植株同时进行高适应性采集或处理的立体可调节工作头挂载系统。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种适用于以间作形式种植的植株区域，能够对田垄中间隔种植的不同种类植株同时进行高适应性采集或处理的立体可调节工作头挂载系统。
7.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种立体可调节工作头挂载系统，包含有用于实现工作头相对于设备主体进行高度位置调节的升降调节机构，以及用于实现工作头沿水平方向相对于设备主体进行水平位
置调节的平移调节机构；所述升降调节机构中包含有安装设置于设备主体和工作头之间的单元安装架，所述单元安装架分列设置于设备主体的左右两侧且两个单元安装架的结构相对于竖直的中心平面互相呈镜像对称。
9.作为对本实用新型的优选，所述单元安装架中包含有固定安装于设备主体上的连接安装座，用于与工作头进行连接的承托连接架，还包含有设置于所述连接安装座与承托连接架之间的主升降连接臂，所述主升降连接臂的两端通过铰接的方式分别与所述连接安装座以及承托连接架相连，使所述承托连接架能够相对于所述主升降连接臂绕沿水平方向延伸的第一回转轴进行转动，且所述主升降连接臂能够绕沿水平方向延伸的第二回转轴进行转动，所述第一回转轴与第二回转轴互相平行。
10.作为对本实用新型的优选，所述承托连接架包含有用于与工作头的前部相连接的前挂载杆以及用于与工作头的后部相连接的后挂载杆，所述前挂载杆与所述后挂载杆之间固定设置有挂载连接臂，所述挂载连接臂的两端固定连接于所述前挂载杆和所述后挂载杆的上表面，使所述挂载连接臂相对于所述前挂载杆和所述后挂载杆所形成的平面向上凸起。
11.作为对本实用新型的优选，所述前挂载杆和所述后挂载杆还包含于所述平移调节机构中，所述平移调节机构中还包含有位于工作头上用于与所述前挂载杆相连接的前挂载连接组件以及用于与所述后挂载杆相连接的后挂载连接组件。
12.作为对本实用新型的优选，所述前挂载连接组件包含有分列固定设置于所述工作头左右两侧且互相对称的前挂载臂，所述前挂载臂的顶部形成有弯折延伸至所述前挂载杆的上表面相抵接的主承载部，所述后挂载连接组件包含有由所述工作头的后端面向后凸起延伸所形成、用于与所述后挂载杆的上表面相抵接的辅助承载限位部，所述辅助承载限位部设置于所述工作头的中间位置，位于后侧的所述辅助承载限位部与位于前侧的两个所述主承载部三处之间互相的连线形成一种等腰三角形布局。
13.作为对本实用新型的优选，所述主承载部与所述前挂载杆之间设置有用于引导所述工作头在左右方向上进行移动的滚轮导向机构。
14.作为对本实用新型的优选，所述滚轮导向机构包含有由所述前挂载杆的上表面向上凸起并且沿左右方向延伸的导向条，以及活动安装于所述主承载部上并且能够沿前后方向的中心轴线进行转动的内凹回转滚轮，所述内凹回转滚轮的凹口部分能够卡合于所述导向条的上侧。
15.作为对本实用新型的优选，所述承托连接架中还包含有连接固定于所述前挂载杆和后挂载杆的靠外侧端部之间的限位连接件，所述限位连接件的前端向前方延伸凸起形成有用于阻止所述工作头向该侧移动时与所述导向条发生脱离的限位端部。
16.作为对本实用新型的优选，所述前挂载臂与所述前挂载杆之间还设置有用于对所述工作头起到固定作用的锁止定位机构。
17.综上所述，本实用新型能够实现以下多项有益效果：
18.1.本实用新型所述的立体可调节工作头挂载系统尤其适用于采用间作形式大规模种植植株的田垄，这种挂载系统能够在设备主体前部的左右两侧独立安装不同的工作头，同时还能够对单侧的工作头在水平方向的位置以及竖直方向的高度进行独立的调节，从而实现在采摘收割机械设备沿同一方向行进后同时对两种不同种类的植株同时进行材
采摘或是收割处理。
19.2.本实用新型所述的立体可调节工作头挂载系统中包含有位于单个工作头前部两侧位置的前挂载臂和位于后部中间位置的辅助承载限位部，分别用于与前挂载杆和后挂载杆相连接，形成一种等腰三角形布局，使工作头与承托连接架之间可以近似地看做以三点定位形成的平面进行承载贴合，避免了过定位，使连接结构具有良好的稳定性。
20.3.本实用新型所述的立体可调节工作头挂载系统的前挂载臂顶端的主承载部与前挂载杆之间设置有一种滚轮导向机构，能够有效降低自身重量较大的工作头在向左右两侧移动调整位置或相邻两个工作头之间间距时所受到的阻力，同时利用滚轮导向机构中前承载杆上的导向条与活动安装在主承载部上内凹回转滚轮的凹口部分之间的卡合作用，在不影响水平方向和移动调整工作的同时，在前后方向上对工作头进行了限位固定，能够有效防止工作头在采摘收割机械设备前进或是停止过程中发生脱落或是窜动，提升了设备结构的稳定性以及工作时的安全性。
附图说明
21.图1为立体可调节工作头挂载系统中升降调节机构将两侧工作头保持在同一高度位置时的状态示意图；
22.图2为立体可调节工作头挂载系统中升降调节机构将两侧工作头调节至不同高度位置时的状态示意图；
23.图3为立体可调节工作头挂载系统中工作头以不同的高度位置和水平间距进行挂载安装时的结构示意图；
24.图4为分列于两侧的单元安装架结构示意图一；
25.图5为分列于两侧的单元安装架结构示意图二；
26.图6为单元安装架与工作头之间的连接结构局部放大示意图。
27.图中：
28.1——单元安装架；
29.2——连接安装座；
30.3——主升降连接臂，3a——第一回转轴，3b——第二回转轴；
31.4——承托连接架，4a——前挂载杆，4b——后挂载杆，4c——挂载连接臂，4d——限位连接件，401——限位端部；
32.5——前挂载臂，5a——主承载部；
33.6——辅助承载限位部；
34.7——滚轮导向机构，7a——导向条，7b——内凹回转滚轮；
35.8——锁止定位机构；
36.9——工作头。
具体实施方式
37.以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
38.本方案是通过以下技术手段实现的：
39.实施例：在本实施例中，给出了一种用于田间植株采摘或是收割处理机械设备的可调节工作头挂载系统，该系统可以在设备前端的两侧安装不同的加工处理工作头9，同时根据不同的植株种类以及采摘收割需求，对位于一侧工作头9的高度值以及水平位置或是间距大小进行独立的调节，以适应各种不同种类植株的采摘收割或是其它加工需求。
40.从功能上来说，本方案所给出的立体可调节工作头挂载系统包含有用于实现工作头9相对于设备主体进行高度位置调节的升降调节机构，以及用于实现工作头9沿水平方向相对于设备主体进行水平位置调节的平移调节机构两个部分。
41.为了实现上述的功能，具体的，该立体可调节工作头挂载系统包含有采用活动方式固定安装在设备主体前端内的两个单元安装架1，这两个单元安装架1分列于设备主体的左右两侧且互相之间相对于竖直的中心平面互相呈镜像对称。对于位于一侧的单元安装架1来说，其包含有的固定安装于采棉机主体上靠前端位置的连接安装座2，用于与工作头9进行连接的承托连接架4，以及设置于所述连接安装座2与承托连接架4之间的主升降连接臂3三个主要部分。所述主升降连接臂3的两端通过铰接的方式分别与所述连接安装座2以及承托连接架4相连，使所述承托连接架4能够相对于所述主升降连接臂3绕沿水平方向延伸的第一回转轴3a进行转动，且所述主升降连接臂3能够绕沿水平方向延伸的第二回转轴3b进行转动，所述第一回转轴3a与第二回转轴3b呈互相平行的状态。在该结构下当主升降连接臂3绕第二回转轴3b进行正向或是逆向转动时，便能够实现承托连接架4以及安装在承托连接架4上的各个工作头9相对于地面高度的改变调节。在该过程中，由于对于工作头9的高度调节是通过主升降连接臂3的转动实现的，相应的会造成工作头9的翻转，从而导致工作头9不能够保持在水平或是一定倾斜角度的最优工作状态，降低棉花采集效率。考虑到这个问题，在该情况下需要通过承托连接架4绕第一回转轴3a相对于主升降连接臂3进行逆向调节转动，从而将工作头9调节恢复至最优角度姿态位置。考虑到驱动各部分进行旋转运动需要较大的作用力且需要对位置进行较为精确的控制，选择应用液压杆组作为驱动装置。因此，在所述主升降连接臂3上设置有用于与外部液压式驱动杆件相连接以实现所述承托连接架4升降动作的升降驱动连接支点，所述挂载连接臂4c上设置有用于与外部液压式调节杆件相连接以保持所述承托连接架4上工作头9呈水平状态的角度调节连接支点。
42.对于这里所提及的承托连接架4，其结构又可以进一步进行展开，具体的，其包含有用于与工作头9的前部相连接的前挂载杆4a以及用于与工作头9的后部相连接的后挂载杆4b，以及连接安装于所述前挂载杆4a与所述后挂载杆4b之间的挂载连接臂4c，形成一种在俯视视角下呈工字形的框架式结构。为了在实现精确调节翻转角度的前提下，缩短调节杆组的行程，可以将挂载连接臂4c通过焊接的方式固定于前挂载杆4a和所述后挂载杆4b的上表面，同时挂载连接臂4c相对于所述前挂载杆4a4a和所述后挂载杆4b所形成的平面向上凸起，将所述角度调节连接支点设置于挂载连接臂4c的靠后端位置。
43.为了使所述前挂载杆4a和后挂载杆4b对工作头9起到可靠的承托升降作用的同时，满足每一个工作头9都能够相对于前挂载杆4a和后挂载杆4b沿水平的左右方向向两侧进行移动调整，以实现对实际田地中种植的植株列实现更为精确对正的采摘或是收割工作处理。因此，前挂载杆4a和后挂载杆4b还同时被包含于前述的平移调节机构中。平移调节机构中包含有设置于工作头9上用于与所述前挂载杆4a相连接的前挂载连接组件以及用于与
所述后挂载杆4b相连接的后挂载连接组件。具体的，前挂载连接组件包含有通过焊接或是螺栓紧固连接分列固定设置于所述工作头9左右两侧且互相对称的前挂载臂5，所述前挂载臂5的顶部形成有弯折延伸至所述前挂载杆4a的上表面相抵接的主承载部5a，所述后挂载连接组件包含有由所述工作头9的后端面向后凸起延伸所形成、用于与所述后挂载杆4b的上表面向抵接的辅助承载限位部6，这里的辅助承载限位部6设置于所述工作头9的中间位置，位于后侧的所述辅助承载限位部6与位于前侧的两个所述主承载部5a三处之间互相的连线形成一种等腰三角形布局。在主承载部5a与所述前承载杆之间设置有用于引导所述工作头9在左右方向上进行移动的滚轮导向机构7，而滚轮导向机构7包含有由所述前承载杆的上表面向上凸起并且沿左右方向延伸的导向条7a，以及活动安装于所述主承载部5a上并且能够沿前后方向的中心轴线进行转动的内凹回转滚轮7b。当工作头9架设安装于承托连接架4上时，所述内凹回转滚轮7b的凹口部分能够卡合于所述导向条7a的上侧，同时由工作头9的后方向后凸起延伸形成、主要起到防止工作头9翻转倾覆作用的辅助承载限位部6也抵接于后挂载杆4b的上表面。
44.进一步的，作为优选，由于在工作过程中，可能需要对应安装不同重量、不同尺寸的多个工作头9，因此安装架也应当根据实际需求向两侧进行拓展延伸。所以，在所述承托连接架4外侧还可以通过螺栓紧固连接的方式，可拆卸更换地安装有不同规格尺寸的拓展连接架，用于适应更为多变的生产工作需求。具体的，正如前述的前挂载杆4a、后挂载杆4b以及挂载连接臂4c之间互相连接固定后形成一种类似工字形的框架式结构，因此两个挂载杆都呈裸露且向外凸起的柱状。由于挂载杆的端部远离挂载连接臂4c，从而受到挂载连接臂4c的支持效果较差，容易在持续受力或碰撞后发生弯曲变形，影响采摘头的位置安装精确程度；此外，这种向外凸起的杆状结构的还存在一定的安全性隐患，容易在接触时造成人员伤害。因此，在这里选择一种呈u字形的拓展连接架，所述拓展连接架的内侧端面与挂载杆的外侧端面上都一体成型有向竖直方向延伸的限位连接件4d，通过将u字形的拓展连接架两端分别与前挂载杆4a、后挂载杆4b的外端部相对接后，将多个螺栓同时穿过互相对接贴合的片状连接部后利用螺母进行锁紧固定，实现拓展连接架与承托连接架4直接的连接固定，这种结构不仅能够根据实际采摘头安装需求调整安装不同尺寸规格的拓展连接架以拓宽单元安装架1横向尺寸，还在强化了前挂载杆4a与后挂载杆4b之间连接强度的同时，提升了安装架对于外侧人员或物品的安全性。此外，这里的限位连接件4d的前段还向前凸起延伸形成有位于导向条7a靠外侧的限位端部401，能够在向外侧移动工作头9时避免其与导向条7a发生滑脱分离，造成工作头9部件损坏或是其它危险的发生。
45.为了实现工作头9在水平方向特定位置上的固定效果，所述前挂载臂5与所述前承载杆之间还设置有用于对所述工作头9起到固定作用的锁止定位机构8。例如，这里的锁止定位机构8可以在前挂载杆4a的前端面上开设若干定位锁止孔，同时在前述的前挂载臂5上开设相对应的定位通孔，当工作头9移动调节至特定位置时，利用螺栓作为锁止件依次穿过定位通孔和定位锁止孔，便实现了可靠的锁定效果。
46.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。