用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置的制作方法

本实用新型涉及作物收获及移栽机械技术领域，具体涉及一种用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置。

背景技术：

我国主要作物（粮食作物和经济作物）有20多种，其中常见的高杆作物有甘蔗、芦苇、苎麻等。甘蔗是我国重要的经济作物，种植甘蔗是为了制得糖料；苎麻素有“中国草”之称，在我国有着近5000年的种植历史。栽培苎麻主要目的是为了得到韧皮纤维，剥皮和刮青后得到的韧皮经晾晒后称为原麻，即是苎麻纺织品的原料。然而，市场上现有苎麻的高杆作物的联合收获机，其夹持输送机构还很不完善，经常出现夹持不稳定、易堵塞、易夹破表皮、折断茎秆等现象，造成纤维破损，带来很大的收获损失。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、易于制造装配、工作稳定可靠、适用范围广、可减少损坏茎秆表皮和折断茎秆的用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置，包括机架和安装在机架上的两组夹持输送组件，所述夹持输送组件包括由动力源驱动的链轮机构和绕设在链轮机构上的夹持链条，所述夹持链条设有若干向夹持链条外侧伸出的柔性夹持件，若干柔性夹持件沿夹持链条间隔布置，其中一组夹持输送组件的夹持链条具有右夹持输送段，另一组夹持输送组件的夹持链条具有左夹持输送段，所述右夹持输送段和左夹持输送段间隔设置形成一个供茎秆通过的输送通道，所述间隙自适应夹持输送装置还包括用于调节右夹持输送段和左夹持输送段之间间距的间隙自动调节组件。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述间隙自动调节组件包括推动部件和安装在机架上的伸缩调节机构，所述推动部件与右夹持输送段的内侧相接，所述伸缩调节机构与推动部件相连并能驱使推动部件推动右夹持输送段运动以调节右夹持输送段和左夹持输送段之间的间距。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述推动部件包括若干推动链轮，若干推动链轮沿右夹持输送段间隔布置并与右夹持输送段啮合，所述伸缩调节机构包括与推动链轮数量一致且一一对应的伸缩驱动件，各伸缩驱动件的驱动端与对应的推动链轮相连。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述输送通道的两端分别为入口端和出口端，所述入口端安装有用于检测茎秆直径的直径检测组件，所述间隙自动调节组件对应每个推动链轮设有用于检测推动链轮对右夹持输送段的推动力大小的压力传感器，所述间隙自适应夹持输送装置还包括控制器，所述控制器与直径检测组件、压力传感器和伸缩驱动件相连。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述伸缩驱动件为电动推秆，所述压力传感器安装在电动推杆上；所述直径检测组件为激光传感器。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述间隙自适应夹持输送装置还设有使左夹持输送段在输送通道宽度方向上弹性浮动的弹性浮动支撑组件，所述弹性浮动支撑组件包括支撑部件和弹性伸缩机构，所述支撑部件与左夹持输送段的内侧相接，所述弹性伸缩机构连接于机架和支撑部件之间。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述支撑部件包括若干支撑链轮，若干支撑链轮沿左夹持输送段间隔布置并与左夹持输送段啮合，所述弹性伸缩机构包括与支撑链轮数量一致且一一对应的滑杆，各滑杆滑设于机架上，各支撑链轮安装在对应的滑杆上，所述滑杆连接有迫使滑杆带着支撑链轮弹性支撑左夹持输送段的弹性件。

上述的间隙自适应夹持输送装置，优选的，所述弹性件为伸缩弹簧，所述滑杆上螺纹配合连接有能沿滑杆调节位置的调节螺母，所述伸缩弹簧的两端分别对应与机架和调节螺母相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置采用柔性安装的夹持链条构成输送茎秆的输送通道，并设置能调节右夹持输送段和左夹持输送段之间间距的间隙自动调节组件，在输送茎秆的过程中，通过间隙自动调节组件可调节右夹持输送段和左夹持输送段之间的间距，进而调节右夹持输送段和左夹持输送段夹紧茎秆的夹紧力保持适宜大小，不仅能够保证夹持输送茎秆的稳定性，还可减少损坏茎秆表皮和折断茎秆，降低收获损失。该茎秆柔性夹持输送装置具有结构简单、成本低、易于制造装配、工作稳定可靠、适用范围广的优点。

附图说明

图1为用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置的立体结构示意图。

图2为用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置的俯视结构示意图。

图3为用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置去除夹持链条后的立体结构示意图。

图4为夹持链条的俯视结构示意图。

图5为柔性夹持件安装在夹持链条上的俯视结构示意图。

图6为控制器控制自适应夹持输送装置输送茎秆的方法流程图。

图例说明：

1、机架；10、输送通道；2、夹持输送组件；21、夹持链条；210、柔性夹持件；211、右夹持输送段；212、左夹持输送段；3、间隙自动调节组件；31、推动链轮；32、伸缩驱动件；4、弹性浮动支撑组件；41、支撑链轮；42、滑杆；43、伸缩弹簧；5、压力传感器；6、激光传感器；7、主动链轮；8、从动链轮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的用于茎秆的间隙自适应夹持输送装置，包括机架1和安装在机架1上的两组夹持输送组件2，每组夹持输送组件2包括由动力源驱动的链轮机构和绕设在链轮机构上的夹持链条21，夹持链条21设有若干向夹持链条21外侧伸出的柔性夹持件210，若干柔性夹持件210沿夹持链条21间隔布置，其中一组夹持输送组件2的夹持链条21具有右夹持输送段211，另一组夹持输送组件2的夹持链条21具有左夹持输送段212，右夹持输送段211和左夹持输送段212间隔设置形成一个供茎秆通过的输送通道10，间隙自适应夹持输送装置还包括用于调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间间距的间隙自动调节组件3，通过间隙自动调节组件3调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距，从而调节右夹持输送段211和左夹持输送段212夹紧茎秆的夹紧力大小。工作时，将茎秆送入输送通道10，茎秆送入输送通道10后被右夹持输送段211和左夹持输送段212夹持，并随右夹持输送段211和左夹持输送段212运行沿输送通道10运动。该间隙自适应夹持输送装置采用柔性安装的夹持链条21构成输送茎秆的输送通道10，并设置能调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间间距的间隙自动调节组件3，以实现调节夹紧茎秆的夹紧力大小，在输送茎秆的过程中，通过间隙自动调节组件3可调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距，从而调节右夹持输送段211和左夹持输送段212夹紧茎秆的夹紧力保持适宜大小，不仅能够保证夹持输送茎秆的稳定性，还可减少损坏茎秆表皮和折断茎秆，降低收获损失。该间隙自适应夹持输送装置具有结构简单、成本低、易于制造装配、工作稳定可靠、适用范围广的优点。

本实施例中，间隙自动调节组件3包括推动部件和安装在机架1上的伸缩调节机构，推动部件与右夹持输送段211的内侧相接，伸缩调节机构与推动部件相连，伸缩调节机构能驱使推动部件推动右夹持输送段211运动，以调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距。伸缩调节机构伸缩运动时驱动推动部件相应靠近或远离左夹持输送段212，从而推动右夹持输送段211靠近或远离左夹持输送段212，实现调节右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距，右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距变化时夹持茎秆的夹紧力也相应变化，从而达到调节对夹紧茎秆的夹紧力大小的目的。该间隙自动调节组件3的结构简单、成本低、易于控制、工作稳定可靠。

本实施例中，推动部件包括若干推动链轮31，若干推动链轮31沿右夹持输送段211间隔布置并与右夹持输送段211啮合，伸缩调节机构包括与推动链轮31数量一致且一一对应的伸缩驱动件32，各伸缩驱动件32的驱动端与对应的推动链轮31相连。推动部件采用与右夹持输送段211啮合的推动链轮31，对右夹持输送段211能够起到导向和支撑作用，可提高右夹持输送段211运行的稳定性，且推动链轮31与右夹持输送段211啮合能够更好的推动右夹持输送段211，保证推动链轮31和右夹持输送段211之间相对位置的稳定性，从而在调节与右夹持输送段211与左夹持输送段212之间的间距时，使右夹持输送段211与左夹持输送段212相对稳定，可提高夹持输送茎秆的稳定性。

本实施例中，输送通道10的两端分别为入口端和出口端，入口端安装有用于检测茎秆直径的直径检测组件，间隙自动调节组件3对应每个推动链轮31设有用于检测推动链轮31对右夹持输送段211的推动力大小的压力传感器5，间隙自适应夹持输送装置还包括控制器，控制器与直径检测组件、压力传感器5和伸缩驱动件32相连。设置直径检测组件、压力传感器5和控制器，能够实现根据茎秆直径、实际夹紧力大小来自动控制对茎秆的夹紧力。利用直径检测组件、控制器和伸缩驱动件32进行配合，可根据茎秆直径调节右夹持输送段211与左夹持输送段212之间的间距，使右夹持输送段211与左夹持输送段212之间的间距为一个适中值，减少间隙自动调节组件3后续实时调节时的动作量。利用压力传感器5、控制器和伸缩驱动件32进行配合，可根据各推动链轮31的推动力大小，实时调节各间隙自动调节组件3对右夹持输送段211的推动力大小，使茎秆在各间隙自动调节组件3所在位置处所受的夹紧力都处于适宜大小，避免间隙自适应夹持输送装置因制造装配误差而导致输送通道10不同位置处对茎秆的夹紧力大小不均匀，保证稳定的夹持输送茎秆且不损坏茎秆表皮。还可利用直径检测组件、压力传感器5、控制器和伸缩驱动件32共同配合，实现更多方式的自动控制调整各间隙自动调节组件3。

本实施例中，伸缩驱动件32为电动推杆，压力传感器5安装在电动推杆上；直径检测组件为激光传感器6，激光传感器6采用现有能检测直径的激光式传感器。在其他实施例中，伸缩驱动件32也可伸缩油缸或伸缩气缸等能执行伸缩动作的部件，直径检测组件也可以采用现有除激光传感器6以外其他能够检测茎秆直径的检测组件。

本实施例中，间隙自适应夹持输送装置还设有使左夹持输送段212在输送通道10宽度方向上弹性浮动的弹性浮动支撑组件4，弹性浮动支撑组件4包括支撑部件和弹性伸缩机构，支撑部件与左夹持输送段212的内侧相接，弹性伸缩机构连接于机架1和支撑部件之间，弹性伸缩机构使支撑部件能够在输送通道10宽度方向上弹性浮动，左夹持输送段212受力过大时可克服弹性伸缩机构的作用向远离右夹持输送段211运动。该弹性浮动支撑组件4使得右夹持输送段211和左夹持输送段212柔性夹持茎秆，有利于减少茎秆的损坏。

本实施例中，支撑部件包括若干支撑链轮41，若干支撑链轮41沿左夹持输送段212间隔布置并与左夹持输送段212啮合，弹性伸缩机构包括与支撑链轮41数量一致且一一对应的滑杆42，各滑杆42滑设于机架1上，各支撑链轮41安装在对应的滑杆42上，滑杆42连接有迫使滑杆42带着支撑链轮41弹性支撑左夹持输送段212的弹性件。当左夹持输送段212受力过大时克服弹性件的作用，使滑杆42带着支撑链轮41向远离左夹持输送段212的方向运动，此时左夹持输送段212也向远离左夹持输送段212的方向回缩。该弹性伸缩机构的结构简单、成本低、工作稳定可靠、易于制作装配。

本实施例中，弹性件为伸缩弹簧43，滑杆42上螺纹配合连接有能沿滑杆42调节位置的调节螺母，伸缩弹簧43的两端分别对应与机架1和调节螺母相连，调整调节螺母在滑杆42上的位置，能够调节伸缩弹簧43的伸缩量，从而调节弹性支撑左夹持输送段212的支撑力，方便装配调试，并能通过调节适应不同的夹紧情况。

本实施例中，链轮机构包括主动链轮7、从动链轮8和旋转驱动件，主动链轮7和从动链轮8可转动安装在机架1上，夹持链条21绕设在主动链轮7和从动链轮8上，旋转驱动件通过传动机构与主动链轮7相连并驱动主动链轮7转动。传动机构为链轮机构或带轮机构或齿轮传动机构，旋转驱动件为电机和液压马达。

本实施例中，夹持链条21上的相邻两个柔性夹持件210之间形成容纳茎秆的容纳槽，能够提高茎秆输送的稳定可靠性。柔性夹持件210为橡胶件，柔性夹持件210通过螺栓以可拆卸方式安装在夹持链条21上，方便拆卸、更换和调整。右夹持输送段211上的柔性夹持件210和左夹持输送段212上的柔性夹持件210交叉布置。

一种采用上述间隙自适应夹持输送装置输送茎秆的柔性夹持输送方法，包括以下步骤：

（A）控制器执行第一控制策略：调节所有间隙自动调节组件3的伸缩调节机构驱使推动部件动作，使推动部件运动至一个初始位置，该初始位置设定为使右夹持输送段211和左夹持输送段212能稳定夹持某一批次茎秆中最小直径茎秆的位置；不同批次茎秆中，茎秆的最小直径不同，其对应的初始位置也不同；上述右夹持输送段211和左夹持输送段212能稳定夹持茎秆时，两者之间的间距稍小于该茎秆的直径；

（B）将上述某一批次中的多根茎秆间歇式的连续送入输送通道10入口端，且送入方式为：后一根茎秆运动到直径检测组件的位置之前，前一根茎秆已经通过靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3所在位置；

在茎秆送入过程中，各茎秆通过直径检测组件时，直径检测组件检测该茎秆的直径并将检测的直径信号传递至控制器，控制器根据直径信号执行第二控制策略：控制靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3动作，使该靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3的推动链轮31运动至与该直径信号对应的一个设定位置，该设定位置设定为使右夹持输送段211和左夹持输送段212能稳定夹持该被检测茎秆且不损坏该被检测茎秆表皮的位置；推动链轮31运动至上述设定位置时，右夹持输送段211和左夹持输送段212之间的间距稍大于被检测茎秆的直径，使被检测茎秆能够顺畅的进入输送通道10，这样可使茎秆顺利的进入输送通道10，且在不会损坏表皮的情况下能够被夹持着沿输送通道10输送；

同时，除靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3以外的其他间隙自动调节组件3中的压力传感器5实时检测推动力，控制器接收压力传感器5检测的推动力信号并根据推动力信号执行第三控制策略，实时控制与该压力传感器5对应的伸缩调节机构动作，调节推动链轮31对右夹持输送段211推动力始终保持在一个设定范围值，该设定范围值设定为使右夹持输送段211和左夹持输送段212能稳定夹持且不破坏该茎秆表皮的范围值。不同批次直径的茎秆都对应有一个范围值，该范围值可以根据实际经验或者试验数据确定，在每根茎秆运动到各间隙自动调节组件3的位置时，间隙自动调节组件3都实时动作调节夹紧力，保证茎秆在输送通道10不同位置处所受的夹紧力都处于合适大小。

采用该输送方法能够很好的保证稳定的夹持输送茎秆并避免茎秆表皮损坏，能够完全实现自动化工作。且该输送方法的流程逻辑简单、易于控制、稳定性好、安全性高，所需的配套机构也少，成本低。

在上述步骤（A）之前，还可根据各批次茎秆的直径，手动调节各间隙自动调节组件3和弹性浮动支撑组件4的安装位置，使右夹持输送段211与左夹持输送段212之间的间距与该批次茎秆直径相适应，尽可能减少后续间隙自动调节组件3和弹性浮动支撑组件4实时调节的动作量。

本实施例中，第一控制策略中设有分别对应不同批次茎秆的多个初始位置；第二控制策略中设有分别对应不同直径茎秆的多个对应位置；第三控制策略中设有分别对应不同直径茎秆的多个设定范围值。这样可根据不同批次、不同直径的茎秆，选择与之相适应的初始位置、对应位置和设定范围值，满足输送要求。上述各初始位置、各对应位置和各设定范围值根据实际经验和试验数据进行设定。

如图6所示，控制器内部分为模块1和模块2，模块1用于接收直径检测组件检测的直径信号，并控制靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3动作。模块2用于接收各压力传感器5检测的推动力信号，并实时控制除靠近输送通道10入口端的第一组间隙自动调节组件3以外的其他间隙自动调节组件3动作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。