一种叶菜有序收获的同机连续装袋机构及实现方法与流程

本发明涉及农业装备领域，特别涉及一种叶菜有序收获的同机连续装袋机构及实现方法。

背景技术：

目前各类蔬菜的种植面积越来越大，但叶菜特别是非结球类、鳞茎类叶菜的收获包装问题成为蔬菜种植者面临的一大难题。现有的叶菜无序收获机方案，收割后叶菜无序松散；目前开展的叶菜有序收获机研究，则侧重于有序的收割和向上输送，而输送后离散抛出，杂乱铺放。机械化收获后收集的无序化，给后续的收集、运输和处理造成了困难。中国专利(cn204392866u)公开了叶菜有序收获及收集装置，但该方案仅在叶菜夹持输送后的出口处，由竖立式变为平躺于输送带上，在田间复杂的地面和机身不平稳、振动条件下很难保证有序的效果。中国专利(cn106961919a)提出了一种叶菜类植株收割机方案，采用带夹板的四周型输送链，将切割后的叶菜横向输送，进而沿侧面输送至暂存区和落入收纳袋，该方案结构复杂，且切割后横向输送难度大、输送量小。而发达国家的大型叶菜有序收获机，则通过在机身上增加若干劳动力，在叶菜收获、输送出口处完成人工捆扎和收集，劳动力耗费巨大，更难以适应小规模种植和温室、大棚等设施内的作业要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种叶菜有序收获的同机连续装袋机构及实现方法，实现叶菜有序收获和输送后的自动机上装袋。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

叶菜有序收获的同机连续装袋机构，包括旋转分装模块和打包模块，所述旋转分装模块包括回转底座、等分旋转体、回转驱动机构和限位开关，所述回转底座包括底板以及固定在底板上的侧板，侧板左右对称，侧板由半径为r的半圆柱面和长度为r的两平面构成，半圆柱面对应的底板上设有圆心角为θ、半径为r的开口；所述等分旋转体由转轴和叶片构成，若干个叶片相对转轴的中心轴线间隔θ角度均匀固定在转轴上，等分旋转体的半径为r；叶片的尾端与半圆柱面内侧形成间隙配合，叶片底部与底板的上表面形成间隙配合；侧板上安装有限位开关；所述打包模块由架体、收集箱、收获袋组成，收获袋位于开口下方，收集箱由架体支撑并安装于回转底座的下方。

上述方案中，所述等分旋转体由回转驱动机构带动，等分旋转体的回转轴线与半圆柱面的轴心线一致，所述回转驱动机构由电机和锥齿轮传动机构组成，两锥齿轮分别与电机、转轴相连，两锥齿轮啮合传动。

上述方案中，该系统可与分行夹持有序输送系统配合使用，旋转分装模块安装于分行夹持有序输送系统的出口处，敞口的底板一侧与分行夹持有序输送系统相连接，底板相对分行夹持有序输送系统的出口平面向下倾斜角度α安装，α取值范围为15°～30°。

一种叶菜有序收获的同机连续装袋机构的实现方法，包括以下步骤：

步骤一，叶菜由分行夹持有序输送系统连续地分行夹持，并输送至出口处；

步骤二，分旋转体以角速度ω定轴回转，分行夹持有序输送系统将各行叶菜不断送入侧面未封闭的收拨槽a和收拨槽b之间；

步骤三，旋转体继续回转，下一收拨槽c由侧面封闭逐步开放并接受叶菜送入；

步骤四，随着旋转体的继续回转，收拨槽a和收拨槽b相继侧面被侧板的半圆柱面所封闭；

步骤五，各收拨槽先后到达开口处，一收拨槽中的叶菜落入收获袋；同时一叶片触发限位开关，使旋转体停止转动，送进封口机构完成收获袋的封口和更换；

步骤六，装满叶菜并封口的收获袋在倾斜的重力作用下落入收集箱中，完成一次收获动作；

步骤七，如此往复循环，完成叶菜有序收获、输送后的机上连续装袋。

进一步，所述送进封口机构包括吸盘装置和封口装置，吸盘装置实现收获袋袋口的开合与收获袋的更换，封口装置完成收获袋的封口动作。

本发明具有益效果是：本发明利用叶菜夹持输送的动力，设计等分旋转体实现叶菜的分槽收拨，并设计与等分旋转体几何形状相配合的基座侧板，防止叶菜散乱输送或倾倒；进而通过叶片的旋转触发限位开关，实现底板开口的开合及落袋封口处理，完成叶菜连续有序收获的机上自动定量装袋。本发明将叶菜的切割、分行夹持有序输送、包装有机结合，从而有效解决了叶菜分行有序切割之后的包装收集问题，避免了叶菜的多次整理而造成的损伤，解决了叶菜机械化收获的瓶颈，结构与方法简单可靠，为实现叶菜有序收获的同机包装提供了实用方案。

附图说明

图1为叶菜有序收获的同机连续装袋机构结构示意图；

图2为四等分旋转体结构示意图；

图3为回转底座结构示意图；

图4为叶菜有序收获的同机连续装袋机构动作示意图；

图中：1.分行夹持有序输送系统，2.回转底座，3.四等分旋转体，4.架体，5.收集箱，6.收获袋，7.限位开关，8.切割器，9.转轴，10.叶片，11.底板，12.侧板，13.开口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步详细说明。

参照图1，叶菜有序收获机行进中由切割器8完成叶菜切割后，由分行夹持有序输送系统1夹持叶菜并分行有序向上输送，叶菜有序收获的同机连续装袋机构安装于分行夹持有序输送系统1的出口处，如图1所示，叶菜有序收获的同机连续装袋机构由旋转分装模块和打包模块构成，旋转分装模块由回转底座2、四等分旋转体3、回转驱动机构(由电机和锥齿轮传动机构组成，两锥齿轮分别与电机、转轴9相连，两锥齿轮啮合传动)和限位开关7组成；如图1和图2所示，四等分旋转体3由转轴9和四个叶片10构成，四个叶片10相对转轴9的中心轴线均匀固定在转轴9上，四等分旋转体3的半径为r；如图1和图3所示，回转底座2包括底板11和侧板12，侧板12固定在底板11上，其中侧板12由半径为r的半圆柱面和长度为r的两平面构成，侧板12左右对称，半圆柱面对应的底板11一侧上设有圆心角为90°、半径为r的开口13，四等分旋转体3由回转驱动机构带动，四等分旋转体3的回转轴线与半圆柱面的轴心线一致，叶片10的尾端和半圆柱面内侧形成间隙配合，叶片10底部与底板11的上表面行成间隙配合；如图1所示，侧板12上安装有限位开关7，在四等分旋转体3沿ω方向回转时，当两相邻叶片10与半圆柱面构成的90°收拨槽与开口13对应时，其中一叶片10触发限位开关7，使四等分旋转体3停止转动。

旋转分装模块安装于分行夹持有序输送系统1的出口处，使没有被侧板12封闭的底板11一侧与分行夹持有序输送系统1相焊接，且底板11与分行夹持有序输送系统1的出口所在平面保持一致，底板11相对水平面向下倾斜角度α安装，α取值范围为15°～30°。

如图1所示，打包模块由架体4、收集箱5、收获袋6以及送进封口机构组成，收集箱5由架体4支撑并安装于回转底座2的下方，收获袋6位于开口13下方，送进封口机构完成收获袋6的逐一更换、张口、封口，送进封口机构由吸盘装置和封口装置组成，吸盘装置实现收获袋袋口的开合与收获袋的更换，封口装置完成收获袋的封口动作。

分行夹持有序输送系统1由水平输送机构、2n个竖直输送机构、n个切割机构(切割机构包括分禾器和切割器8，分禾器的作用是把叶菜分拨到对应的输送带内，切割器8用来切割)组成，2n个竖直输送机构等间距地固定在水平输送机构上，2n个竖直输送机构的末端间隔安装有切割机构，其中水平输送机构由主动轮、从动轮及水平输送带组成，竖直输送机构由主动轮、从动轮及竖直输送带组成，叶菜在切割机构的作用下完成切割，2n个竖直输送机构将水平输送机构分为n行，两个竖直输送带夹持一行叶菜从切割机构方向往绑条打捆机构方向运输，防止叶菜在上升过程中倾倒，叶菜的运输动力来自水平输送机构和竖直输送机构两部分。

利用叶菜有序收获的同机连续装袋机构进行叶菜有序收获的机上连续自动装袋的实现方法如下：

步骤(1)：如图1和图4所示，叶菜由分行夹持有序输送系统1连续地分行夹持并沿v方向向上输送至出口处；

步骤(2)：如图4(a)所示，四等分旋转体3以角速度ω定轴回转，分行夹持有序输送系统1的动力将各行叶菜不断送入侧面未封闭的90°收拨槽a和收拨槽b之间，回转底座2的倾斜角度α使叶菜向转轴9方向靠拢；

步骤(3)：如图4(b)所示，四等分旋转体3以角速度ω继续定轴回转，下一90°收拨槽c由侧面封闭逐步开放并接受叶菜送入；

步骤(4)：如图4(c)所示，随着四等分旋转体3以角速度ω继续定轴回转，90°收拨槽a和收拨槽b相继被侧板12的半圆柱面封闭；

步骤(5)：如图4(c)所示，随着四等分旋转体3以角速度ω继续定轴回转，各90°收拨槽先后到达开口13的对应位置，一收拨槽中的叶菜落入收获袋6中；同时其中一叶片10触发限位开关7，控制器接收限位开关7的反馈信号，并向四等分旋转体3发出停止旋转的动作指令，使四等分旋转体3停止时间t0，送进封口机构完成收获袋6的封口和更换；

步骤(6)：四等分旋转体3停止时间t0后，控制器向四等分旋转体3发出开始旋转的动作指令，四等分旋转体3以角速度ω继续定轴回转，装满叶菜并封口的收获袋6在倾斜的重力作用下有序落入下方收集箱5中，完成一次收获动作；

步骤(7)：如此往复循环，完成叶菜有序收获、输送后的机上连续装袋。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换均属于本发明的保护范围。