本发明涉及收割机,尤其涉及一种自动化白菜收割机。
背景技术:
1、我国作为白菜的原产国,不仅有悠久的白菜种植历史,而且有庞大的种植面积和巨大的产量,目前我国的白菜收割作业主要依靠人工完成,工作人员要在土壤湿度适当时将白菜从土中拔出,再利用短刀等利器将白菜根部切断,然后人工进行拣拾、摆放、装车运输等操作,因此需要大量的人力、物力和财力,并且工作效率低下,难以满足大规模生产的需求。
2、现有的白菜收割机,在收割白菜时,切割刀的位置相对固定,而白菜的尺寸不同,这就导致了通过切割刀将白菜与白菜根部分离时,有的切割位置过低,导致白菜根部未完全切除;有的切割位置过高,导致白菜本体的一部分被切除,影响收获的白菜质量。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种自动化白菜收割机,能够根据白菜的尺寸调整切割位置的高度,保证收获白菜的质量。
2、本发明提供了一种自动化白菜收割机,包括机架构件、运输构件、切割构件、驱动构件、数据采集组件及中控组件;所述运输构件的输入端安装在所述机架构件的底端,输出端安装在所述机架构件储存端的上方,所述切割构件安装在所述运输构件输入端的下方,所述驱动构件安装在所述机架构件的底端,所述数据采集组件及中控组件均安装在所述机架构件的顶端;所述运输构件、切割构件及驱动构件均与所述中控组件电性连接,所述数据采集组件和所述中控组件通信连接;
3、所述数据采集组件用于在白菜收割作业中采集白菜的位置数据和尺寸数据,并上传至中控组件,所述中控组件用于根据上传的位置数据和尺寸数据调整切割构件的高度,以使切割构件的切割位置位于白菜的根部;所述运输构件用于夹持待切割白菜,并由所述切割构件切断白菜根部,所述运输构件还用于将切割后的白菜运输到机架构件的存储端进行收集;所述驱动构件用于驱动自动化白菜收割机在白菜田中移动。
4、优选的,所述机架构件包括顶盖、支撑板、收集组件、两根固定梁、两个结构相同的固定架组件及两个结构相同的车架组件,所述支撑板固定安装在所述顶盖的一端,所述收集组件包括收集箱及若干根第一连接杆,每根第一连接杆的底端均与所述收集箱的顶面固定连接,顶端均与所述顶盖的底面固定连接;两根固定梁的顶端均与所述顶盖的底面固定连接,并且沿着所述顶盖的长度方向对称设置,两根固定梁的底端和所述运输构件的出料端连接,以将所述运输构件的出料端设置在收集箱的上方;每个固定架组件均包括第二连接杆、第三连接杆及固定箱,所述第二连接杆的一端与所述支撑板的底面固定连接,另一端与所述固定箱的顶面固定连接,所述第三连接杆的一端与所述收集箱朝向运输构件的一端固定连接,另一端与所述固定箱的侧面固定连接;两个车架组件分别安装在顶盖的两侧,其中每一个车架组件均包括车架及若干第四连接杆,每根第四连接杆的一端与所述顶盖的底面固定连接,每根第四连接杆的另一端与所述车架的顶面固定连接。
5、优选的,所述自动化白菜收割机还包括设置于机架构件上端的电源管理组件,所述电源管理组件包括太阳能电池板及蓄电池,所述太阳能电池板安装在所述顶盖上,所述蓄电池固定安装在所述顶盖内部,所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、运输构件、切割构件、驱动构件、数据采集组件和中控组件电性连接;所述太阳能电池板用于吸收太阳能转化为电能,并将这些电能存储在蓄电池中,所述蓄电池用于给切割构件、驱动构件、数据采集组件及中控组件供电。
6、优选的,所述运输构件包括两个结构相同的运输组件及若干结构相同的夹取组件,所述两个运输组件对称设置,每个运输组件均包括第一驱动电机、传动杆、主动齿轮、传动齿轮、主动链轮、从动链轮及运输链条,所述第一驱动电机的固定端安装在一个车架的顶面,所述传动杆的一端与所述车架的内侧转动连接,另一端穿过一根固定梁的底端,并且与所述固定梁转动连接;所述主动齿轮安装在所述第一驱动电机的驱动端上,所述传动齿轮安装在所述传动杆上,所述主动齿轮和传动齿轮啮合连接,以通过第一驱动电机带动传动杆转动;所述主动链轮安装在所述传动杆上穿过固定梁的一端,以通过传动杆带动主动链轮转动;所述从动链轮可转动的安装在所述固定箱上;所述运输链条的两端分别套装在所述主动链轮的齿槽及从动链轮的齿槽上,以通过主动链轮带动运输链条转动,各夹取组件分布安装在运输链条上,其每个夹取组件的夹取端均与对称设置的另一组运输组件上一个夹取组件的夹取端正对,以通过夹取端正对的两个夹取组件对白菜进行夹取。
7、优选的,每个夹取组件均包括导向板、第一滑轨台、第二滑轨台、两根滑轨、抓夹及丝杠电机,所述导向板安装在所述运输链条上,所述丝杠电机、第二滑轨台及第一滑轨台依次沿着所述导向板的长度方向安装在导向板上,所述丝杠电机的丝杠端可转动穿过第二滑轨台后与第一滑轨台转动连接,每根滑轨的两端均分别固定在第一滑轨台及第二滑轨台上,所述抓夹的固定端可滑动的安装在两根滑轨上,并与所述丝杠电机的丝杠端丝杠连接,以通过丝杠电机带动抓夹在两根滑轨上移动;所述抓夹的夹取端呈半环形,以用于夹持白菜。
8、优选的,所述切割构件包括两个结构相同的切割组件,每个切割组件均包括伸缩电机、第二驱动电机及切割刀,所述伸缩电机的固定端安装在一个固定箱内,伸缩端从该固定箱的底面伸出,所述第二驱动电机的固定端安装在所述伸缩电机的伸缩端上,所述切割刀安装在所述第二驱动电机的驱动端上;所述伸缩电机用于通过调整第二驱动电机的高度调整切割刀的高度,所述第二驱动电机用于驱动切割刀旋转对白菜进行切割。
9、优选的,所述驱动构件包括两个结构相同的前轮组件及两个结构相同的后轮组件,每个前轮组件均包括前轮车架、前车支架、前轮及前轮减震器,所述前轮车架的一端固定安装在一个车架的前端,另一端装有前车支架,所述前轮安装在前车支架上,所述前轮减震器的一端与所述车架固定连接,另一端与所述前轮车架固定连接,以减轻前轮车架在运行中的震动;每个后轮组件均包括后轮车架、后车支架、第三驱动电机、后轮及后轮减震器,所述后轮车架的一端固定安装在一个车架的后端,另一端的外侧装有后车支架,另一端的内侧装有第三驱动电机,所述后车支架上装有后轮,所述第三驱动电机的驱动端与所述后车支架驱动连接,以通过第三驱动电机带动后车支架转动,所述后轮减震器的一端与所述车架固定连接,另一端与所述后轮车架固定连接,以减轻后轮车架在运行中的震动。
10、优选的,所述数据采集组件包括第一数据采集件、第二数据采集件及两个速度采集件,所述第一数据采集件位于所述支撑板上方,所述第二数据采集件位于所述支撑板下方,每个速度采集件均安装在一个驱动电机上,所述第一数据采集件、第二数据采集件及两个速度采集件均与所述中控组件通信连接,所述第一数据采集件用于采集白菜田中白菜的位置数据,并将这些数据上传至中控组件,所述第二数据采集件用于采集白菜的尺寸数据及白菜根部的切面数据,并将这些数据上传至中控组件。
11、优选的,所述中控组件包括信号接收模块及控制模块,所述信号接收模块与所述数据采集组件通信连接,所述控制模块分别与第一驱动电机、丝杠电机、伸缩电机、第二驱动电机、第三驱动电机及信号接收模块电性连接;所述信号接收模块用于接收数据采集组件上传的数据,并且将这些数据传输到控制模块;所述控制模块用于根据接收到数据调整自动化白菜收割机的位置,使夹取组件能够正对要收割的白菜,以通过夹取组件将待切割白菜夹持;所述控制模块还用于根据接收到的数据,调整切割刀的高度,使切割刀在白菜根部进行切割。
12、上述自动化白菜收割机中设有机架构件、运输构件、切割构件、驱动构件、数据采集组件及中控组件;运输构件的输入端安装在机架构件的底端,输出端安装在机架构件储存端的上方,切割构件安装在运输构件输入端的下方,驱动构件安装在机架构件的底端,数据采集组件及中控组件均安装在机架构件的顶端;运输构件、切割构件及驱动构件均与中控组件电性连接,数据采集组件和中控组件通信连接;如此,通过数据采集组件获取白菜的位置数据和尺寸数据,并将这些数据上传至中控组件,中控组件根据白菜的位置信息控制驱动构件的行进速度和运输构件的转动速度,使运输构件能够夹持待收割的白菜,中控组件根据白菜的尺寸数据控制切割构件的高度,使切割构件能够在白菜的根部进行切割,从而只切除白菜根部而不伤到白菜本体,保证收获的白菜质量。
1.一种自动化白菜收割机,其特征在于,包括机架构件、运输构件、切割构件、驱动构件、数据采集组件及中控组件;所述运输构件的输入端安装在所述机架构件的底端,输出端安装在所述机架构件储存端的上方,所述切割构件安装在所述运输构件输入端的下方,所述驱动构件安装在所述机架构件的底端,所述数据采集组件及中控组件均安装在所述机架构件的顶端;所述运输构件、切割构件及驱动构件均与所述中控组件电性连接,所述数据采集组件和所述中控组件通信连接;
2.如权利要求1所述的自动化白菜收割机,其特征在于,机架构件包括顶盖、支撑板、收集组件、两根固定梁、两个结构相同的固定架组件及两个结构相同的车架组件,所述支撑板固定安装在所述顶盖的一端,所述收集组件包括收集箱及若干根第一连接杆,每根第一连接杆的底端均与所述收集箱的顶面固定连接,顶端均与所述顶盖的底面固定连接;两根固定梁的顶端均与所述顶盖的底面固定连接,并且沿着所述顶盖的长度方向对称设置,两根固定梁的底端和所述运输构件的出料端连接,以将所述运输构件的出料端设置在收集箱的上方;每个固定架组件均包括第二连接杆、第三连接杆及固定箱,所述第二连接杆的一端与所述支撑板的底面固定连接,另一端与所述固定箱的顶面固定连接,所述第三连接杆的一端与所述收集箱朝向运输构件的一端固定连接,另一端与所述固定箱的侧面固定连接;两个车架组件分别安装在顶盖的两侧,其中每一个车架组件均包括车架及若干第四连接杆,每根第四连接杆的一端与所述顶盖的底面固定连接,每根第四连接杆的另一端与所述车架的顶面固定连接。
3.如权利要求2所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述自动化白菜收割机还包括设置于机架构件上端的电源管理组件,所述电源管理组件包括太阳能电池板及蓄电池,所述太阳能电池板安装在所述顶盖上,所述蓄电池固定安装在所述顶盖内部,所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、运输构件、切割构件、驱动构件、数据采集组件和中控组件电性连接;所述太阳能电池板用于吸收太阳能转化为电能,并将这些电能存储在蓄电池中,所述蓄电池用于给切割构件、驱动构件、数据采集组件及中控组件供电。
4.如权利要求2所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述运输构件包括两个结构相同的运输组件及若干结构相同的夹取组件,所述两个运输组件对称设置,每个运输组件均包括第一驱动电机、传动杆、主动齿轮、传动齿轮、主动链轮、从动链轮及运输链条,所述第一驱动电机的固定端安装在一个车架的顶面,所述传动杆的一端与所述车架的内侧转动连接,另一端穿过一根固定梁的底端,并且与所述固定梁转动连接;所述主动齿轮安装在所述第一驱动电机的驱动端上,所述传动齿轮安装在所述传动杆上,所述主动齿轮和传动齿轮啮合连接,以通过第一驱动电机带动传动杆转动;所述主动链轮安装在所述传动杆上穿过固定梁的一端,以通过传动杆带动主动链轮转动;所述从动链轮可转动的安装在所述固定箱上;所述运输链条的两端分别套装在所述主动链轮的齿槽及从动链轮的齿槽上,以通过主动链轮带动运输链条转动,各夹取组件分布安装在运输链条上,其每个夹取组件的夹取端均与对称设置的另一组运输组件上一个夹取组件的夹取端正对,以通过夹取端正对的两个夹取组件对白菜进行夹取。
5.如权利要求4所述的自动化白菜收割机,其特征在于,每个夹取组件均包括导向板、第一滑轨台、第二滑轨台、两根滑轨、抓夹及丝杠电机,所述导向板安装在所述运输链条上,所述丝杠电机、第二滑轨台及第一滑轨台依次沿着所述导向板的长度方向安装在导向板上,所述丝杠电机的丝杠端可转动穿过第二滑轨台后与第一滑轨台转动连接,每根滑轨的两端均分别固定在第一滑轨台及第二滑轨台上,所述抓夹的固定端可滑动的安装在两根滑轨上,并与所述丝杠电机的丝杠端丝杠连接,以通过丝杠电机带动抓夹在两根滑轨上移动;所述抓夹的夹取端呈半环形,以用于夹持白菜。
6.如权利要求5所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述切割构件包括两个结构相同的切割组件,每个切割组件均包括伸缩电机、第二驱动电机及切割刀,所述伸缩电机的固定端安装在一个固定箱内,伸缩端从该固定箱的底面伸出,所述第二驱动电机的固定端安装在所述伸缩电机的伸缩端上,所述切割刀安装在所述第二驱动电机的驱动端上;所述伸缩电机用于通过调整第二驱动电机的高度调整切割刀的高度,所述第二驱动电机用于驱动切割刀旋转对白菜进行切割。
7.如权利要求6所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述驱动构件包括两个结构相同的前轮组件及两个结构相同的后轮组件,每个前轮组件均包括前轮车架、前车支架、前轮及前轮减震器,所述前轮车架的一端固定安装在一个车架的前端,另一端装有前车支架,所述前轮安装在前车支架上,所述前轮减震器的一端与所述车架固定连接,另一端与所述前轮车架固定连接,以减轻前轮车架在运行中的震动;每个后轮组件均包括后轮车架、后车支架、第三驱动电机、后轮及后轮减震器,所述后轮车架的一端固定安装在一个车架的后端,另一端的外侧装有后车支架,另一端的内侧装有第三驱动电机,所述后车支架上装有后轮,所述第三驱动电机的驱动端与所述后车支架驱动连接,以通过第三驱动电机带动后车支架转动,所述后轮减震器的一端与所述车架固定连接,另一端与所述后轮车架固定连接,以减轻后轮车架在运行中的震动。
8.如权利要求7所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述数据采集组件包括第一数据采集件、第二数据采集件及两个速度采集件,所述第一数据采集件位于所述支撑板上方,所述第二数据采集件位于所述支撑板下方,每个速度采集件均安装在一个驱动电机上,所述第一数据采集件、第二数据采集件及两个速度采集件均与所述中控组件通信连接,所述第一数据采集件用于采集白菜田中白菜的位置数据,并将这些数据上传至中控组件,所述第二数据采集件用于采集白菜的尺寸数据及白菜根部的切面数据,并将这些数据上传至中控组件。
9.如权利要求8所述的自动化白菜收割机,其特征在于,所述中控组件包括信号接收模块及控制模块,所述信号接收模块与所述数据采集组件通信连接,所述控制模块分别与第一驱动电机、丝杠电机、伸缩电机、第二驱动电机、第三驱动电机及信号接收模块电性连接;所述信号接收模块用于接收数据采集组件上传的数据,并且将这些数据传输到控制模块;所述控制模块用于根据接收到数据调整自动化白菜收割机的位置,使夹取组件能够正对要收割的白菜,以通过夹取组件将待切割白菜夹持;所述控制模块还用于根据接收到的数据,调整切割刀的高度,使切割刀在白菜根部进行切割。
