农作物自动收集装置的制作方法

本实用新型涉及粉碎机械领域，特别涉及一种农作物自动收集装置。

背景技术：

在农业或工业等领域，粉碎机都是必不可少的机械设备，将农作物粉碎后能够作为肥料返田，在现有的粉碎机中，粉碎后直接将粉碎机的出料口打开，然后粉碎后的物料就能很快从出料口排出，这种粉碎机的出料门比较占用空间，而且粉碎后直接迅速地排出粉碎的物料也有可能有少许没有被粉碎的物料夹在其中，粉碎效率不好。另外，粉碎后的物料通常需要收集装袋，现有技术中通常需要人工装袋收集，自动化程度较低。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种农作物自动收集装置，出料口设计节省空间，能够合理控制出料速度，提升粉碎效果，且能够对粉碎后的物料自动收集装袋，自动化程度较高。

技术方案：本实用新型提供了一种农作物自动收集装置，包括进料仓、粉碎桶、放料圆盘、圆盘导向机构、粉碎机构、收集通道以及收集袋的撑开和传输机构，所述进料仓设置在所述粉碎桶的顶部开口处，所述粉碎机构设置在所述粉碎桶内，所述粉碎机构中的转轴与所述粉碎桶同轴设置，且所述转轴的底端伸出到所述粉碎桶底端开口之外且与所述放料圆盘螺纹连接；所述放料圆盘能够在所述圆盘导向机构的导向下沿所述转轴上下移动，将所述粉碎桶的底端开口闭合或打开；所述收集通道与所述粉碎桶的底端开口连通；所述收集袋的撑开和传输机构与所述收集通道的出料口衔接。

优选地，所述粉碎机构中还包括驱动电机、联轴器和至少一组刀片，所述驱动电机通过所述联轴器与所述转轴的顶端连接，所述刀片固定在所述转轴上。物料进入到粉碎桶内，驱动电机通过联轴器驱动转轴正转，刀片也随之正转对粉碎桶内的物料进行粉碎。

优选地，所述刀片为两组，且两组刀片上下交错固定在所述转轴上。两组刀片上下交错设置，能够起到互补粉碎的效果，有效提高粉碎效率。

优选地，所述收集袋的撑开和传输机构中包括机架、具有四个套袋钩的套袋钩支架、双轨道、推动单元以及传送带，所述双轨道平行设置在所述机架上，所述套袋钩支架设置在所述双轨道上，所述套袋钩的位置低于所述收集通道的出料口，所述推动单元用于推动所述套袋钩支架在所述双轨道上来回移动，所述传送带设置在所述套袋钩的下方预设距离处且与所述双轨道平行设置。先将收集袋的袋口通过套袋钩撑开并悬挂，当粉碎后的物料进入到收集通道后，推动单元推动套袋钩支架沿双轨道移动到出料口位置，此时收集袋的袋口正好位于出料口下方，打开出料口，粉碎后的物料进入到收集袋内，当收集袋内物料的重量达到预设重量，关闭收集通道的出料口，推动单元再拉动套袋钩支架沿双轨道反向移动，与此同时，传送带也会与套袋钩支架同向运动，辅助收集袋返回到初始位置，在初始位置处再将装满物料的收集袋移走，更换上新的收集袋以上述相同的方式继续进行物料收集。

优选地，所述推动单元为电动推杆，所述电动推杆的推动电机固定在所述机架上，推杆的一端与所述推动电机的输出轴固定连接，另一端与所述套袋钩支架固定连接。在需要将收集袋放置到收集通道的出料口下方时，推动电机推动推杆伸长，将套袋钩支架向出料口方向推动，当收集袋装满物料后，推动电机则通过推杆将套袋钩支架拉回到初始位置。

进一步地，所述的农作物的自动装料装置还包括称重机构和四个轨道升降气缸，四个所述轨道升降气缸分别竖直固定在所述机架上，所述双轨道的两端分别固定在四个所述轨道升降气缸的伸缩杆顶端；所述称重机构设置在所述传送带与所述双轨道之间，用于对收集袋进行称重。称重机构的设置使得收集袋内装的物料可以定量，向收集袋内装入物料时，收集袋的底部位于称重机构上，当称重机构称出收集袋内的物料达到预设重量时，四个轨道升降气缸伸长驱动双轨道升高，以带动套袋钩支架和套袋钩升高，进而带动装满物料的收集袋升高一定高度，使收集袋脱离称重机构后，称重机构移出收集袋底部，使收集袋底部悬空，然后四个轨道升降气缸收缩，使收集袋下降至传送带上之后，推动单元再推动套袋钩支架经双轨道返回到初始位置，在推动单元动作的同时，驱动电机同步运转，通过主动轮和从动轮驱动传送带顺时针转动，辅助收集袋从传送带上装料位置返回到初始位置。

优选地，所述称重机构由伺服电机、丝杆、两根导杆、支撑板和支架组成，所述伺服电机固定在所述支架上，所述丝杆的一端固定在所述伺服电机的输出轴上，另一端与所述支撑板螺纹连接；两根所述导杆的一端固定在所述支架上，另一端与所述支撑板滑动连接；两根所述导杆与所述丝杆相互平行设置，所述支撑板水平设置在所述传送带和所述双轨道之间，且在所述支撑板的上表面还固定有重量传感器。当需要对收集袋进行称重时，伺服电机驱动丝杆正转，支撑板沿两根导杆向传送带上方水平伸出，伸出到收集袋底部时停止，当收集袋内的物料渐渐增多，支撑板上的重量传感器称出收集袋内的物料达到预设重量后，关闭接料口；然后四个轨道升降气缸伸长驱动双轨道升高，以带动套袋钩支架和套袋钩升高，进而带动装满物料的收集袋升高一定高度，使收集袋脱离支撑板后，伺服电机反转，带动丝杆反转，支撑板沿两根导杆向支架方向水平缩回，直至支撑板脱离收集袋后关闭伺服电机，此时收集袋底部悬空，然后四个轨道升降气缸收缩，使收集袋下降至传送带上之后，推动单元再推动套袋钩支架经双轨道返回到初始位置，与此同时，在推动单元动作的同时，驱动电机同步正转，通过主动轮和从动轮驱动传送带顺时针转动，辅助收集袋从传送带上装料位置返回到初始位置。

优选地，所述圆盘导向机构由限位环和至少两个圆盘导轨组成，所述放料圆盘的边缘圆周分布有与所述圆盘导轨数量相等且与其配合的卡槽，所述圆盘导轨的顶端与所述粉碎桶的底端固定连接，所述限位环固定在所述圆盘导轨的底端，且各所述圆盘导轨的内侧壁分别与各所述卡槽滑动配合；所述放料圆盘与所述转轴垂直设置，与各所述圆盘导轨垂直设置，与所述限位环平行设置。在粉碎状态时，驱动电机是正转，驱动电机通过联轴器驱动转轴正转，而此时放料圆盘的上表面与粉碎桶的底端开口表面有效接触，由于放料圆盘受到粉碎桶底端开口以及圆盘导轨的双重限制作用，其在驱动电机正转时始终与粉碎桶的底端开口表面有效接触，即放料圆盘将粉碎桶的底端开口封闭；当粉碎结束后，驱动电机反转，驱动电机通过联轴器驱动转轴反转，此时放料圆盘在圆盘导轨以及转轴螺纹的作用下沿转轴向下移动，放料圆盘的上表面与粉碎桶的底端开口表面分离，即二者之间具有一定的间隙，粉碎后的物料即能够从该间隙处排出粉碎桶，当放料圆盘下移到圆盘导轨的底端时，由于限位环的作用而达到止点，放料圆盘的上表面与粉碎桶的底端开口之间的间隙达到最大；当下一次需要从进料仓向粉碎桶内进料以进行粉碎时，先将驱动电机正转，使放料圆盘沿转轴上升到与粉碎桶的底端开口有效接触后再进行进料和后续的粉碎操作；可见，本实用新型中的圆盘导向机构结构简单，无需占用外部空间，使整个装置结构美观，自动化程度较高。

优选地，所述圆盘导轨和所述卡槽的数量均为四个，且四个所述卡槽圆周分布在所述放料圆盘的边缘。四个圆盘导轨和卡槽沿放料圆盘圆周分布，能够保证放料圆盘沿转轴上下移动时的稳定性。

进一步地，所述的农作物自动收集装置还包括具有若干挡板的缓冲环，所述缓冲环固定在所述转轴上，且位于所述刀片与所述联轴器之间；所述缓冲环与所述转轴相互垂直。物料从进料仓进入到粉碎桶的过程中，由于缓冲环的存在，缓冲环上的挡板能够对物料具有一定的缓冲作用，有效避免大量物料在短时间内从进料仓进入到粉碎桶内产生堆积，提升粉碎效率。

进一步地，所述的农作物自动收集装置还包括调节板，所述调节板嵌插在所述粉碎桶的顶部开口与所述进料仓的底部开口之间；所述调节板与所述转轴相互垂直。调节板的设置能够有效控制从进料仓进入粉碎桶内物料的流速，防止一次性进入粉碎桶内的物料过多而降低粉碎效率。

有益效果：本实用新型中，物料从进料仓进入到粉碎桶，此时，放料圆盘与粉碎桶的底部开口之间有效接触，即放料圆盘的上表面将粉碎桶的底部开口关闭；在粉碎的过程中，在粉碎桶的底部开口与圆盘导向机构的双重作用下，放料圆盘的上表面始终与粉碎桶的底部开口有效接触；当粉碎结束后，在圆盘导向机构和粉碎机构中转轴的双重作用下，放料圆盘能够沿转轴向下移动，这样，放料圆盘与粉碎桶的底部开口之间就会渐渐分离，形成一个逐渐增大的出料间隙，粉碎后的物料能够经该出料间隙以合适的速度从粉碎桶内排入收集通道，此时收集袋撑开和传输机构会将收集袋撑开并传输到收集通道的出料口下方，然后打开出料口即可将粉碎后的物料收集到收集袋内，当收集袋内的物料重量达到预设值后，收集管道的出料口关闭，收集袋撑开和传输机构则将装满的收集袋传输到初始位置，此时既可以将装满的收集袋取走更换上新的收集袋，然后再以上述相同的方式收集物料，如此往复。本实用新型中，由于从粉碎桶排出物料的速度适当，物料不会瞬间迅速排出，而且在物料排出的过程中，粉碎机构还能继续对粉碎桶内的物料进行粉碎，进一步提升粉碎效果；另外，本实用新型中放料圆盘和圆盘导向机构的设计使得粉碎装置的出料口非常节省空间，外观整洁美观，且出料自动化程度较高；另外，通过收集袋的撑开和传输机构与收集通道的配合，使得本实用新型能够自动收集和传输物料，自动化和智能化程度较高。

附图说明

图1为实施方式1中农作物自动收集装置的外部结构示意图；

图2为收集袋的撑开和传输机构的放大结构示意图；

图3为放料圆盘将粉碎桶底端开口关闭时的结构示意图；

图4为放料圆盘将粉碎桶底端开口打开时的结构示意图；

图5为实施方式1中粉碎桶内部结构示意图；

图6为实施方式2中收集袋的撑开和传输机构的结构示意图；

图7为实施方式2中称重机构的结构示意图。

图8为实施方式3中粉碎桶内部结构示意图；

图9为实施方式4中农作物自动收集装置的外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种农作物自动收集装置，如图1~5所示，该装置主要由进料仓1、粉碎桶2、粉碎机构5、放料圆盘3、圆盘导向机构4、收集通道6以及收集袋的撑开和传输机构7组成，进料仓1为漏斗状，进料仓1的底部开口与粉碎桶2的顶端开口连通，粉碎桶2的底部开口与收集通道6连通，收集通道6的出料口601与收集袋的撑开和传输机构7衔接，粉碎机构5设置在粉碎桶2内；粉碎机构5由驱动电机502（型号为42hs4013a4）、联轴器503、转轴501和两组刀片504组成，驱动电机502通过联轴器503与转轴501的顶端连接，转轴501的底端具有螺纹，两组刀片504在转轴501上上下交错设置，放料圆盘3螺纹连接在转轴501底端的螺纹上，转轴501与粉碎桶2同轴设置；圆盘导向机构4由限位环401和四个圆盘导轨402组成，放料圆盘3的边缘圆周分布有四个与圆盘导轨402配合的卡槽301，圆盘导轨402的顶端与粉碎桶2的底端固定连接，限位环401固定在圆盘导轨402的底端，且各圆盘导轨402的内侧壁分别与各卡槽301滑动配合；上述放料圆盘3与限位环401之间平行，放料圆盘3与圆盘导轨402之间垂直，圆盘导轨402与转轴501之间平行。

上述收集袋的撑开和传输机构7由机架701、具有四个套袋钩702的套袋钩支架703、双轨道704、推动单元705以及传送带706组成，双轨道704平行设置在机架701上，套袋钩支架703通过滚轮707与双轨道704滚动连接，套袋钩702的位置低于收集通道6的出料口601，推动单元705优选使用电动推杆（型号为xydha24-1000），电动推杆的推动电机7051固定在机架701上，推杆7052的一端与推动电机7051的输出轴固定连接，另一端与套袋钩支架703固定连接，在需要将收集袋放置到收集通道6的出料口601下方时，推动电机7051推动推杆7052伸长，将套袋钩支架703向出料口601方向推动，当收集袋装满物料后，推动电机7051则通过推杆7052将套袋钩支架703拉回到初始位置；传送带706设置在套袋钩702的下方预设距离处且与双轨道704平行设置，该传送带706的两端分别套在主动轮708和从动轮709上，主动轮708的转轴与驱动电机710（型号为42hs4013a4）的输出轴连接。

本实施方式中的农作物自动收集装置的工作原理如下：

将待粉碎物料放入进料仓1，在自身重力作用下，待粉碎物料进入粉碎桶2，驱动电机502通过联轴器503驱动转轴501正转，两组刀片504正转，对进入到粉碎桶2内的物料进行粉碎，在粉碎的过程中，放料圆盘3的上表面始终与粉碎桶2的底端开口有效接触，如图2，即，放料圆盘3始终将粉碎桶2的底端开口关闭；粉碎完成后，驱动电机502通过联轴器503驱动转轴501反转，两组刀片504反转，与转轴501底端螺纹连接的放料圆盘3在圆盘导轨402的作用下向转轴501底端移动，这样，放料圆盘3与粉碎桶2的底部开口之间就会渐渐分离，形成一个逐渐增大的出料间隙，如图3，粉碎后的物料能够经该出料间隙以合适的速度从粉碎桶2内排出；当放料圆盘3移动到与限位环401接触后，由于限位环401的限位作用，放料圆盘3停止下移，此时，放料圆盘3的上表面与粉碎桶2的底端开口之间的间隙达到最大；当下一次需要从进料仓1向粉碎桶2内进料以进行粉碎时，先将驱动电机502正转，使放料圆盘3沿转轴501上升到与粉碎桶2的底端开口有效接触后再进行进料和后续的粉碎操作，如此反复。从粉碎桶2的底端开口放出的物料进入到收集管道6内，当需要将收集管道6内的物料装袋时，先将收集袋的袋口通过套袋钩702撑开并悬挂，然后启动推动电机7051通过推杆7052推动套袋钩支架703沿双轨道704移动到收集管道6的出料口601位置，此时收集袋的袋口正好位于出料口601下方，打开出料口，粉碎后的物料进入到收集袋内，当收集袋内物料的重量达到预设重量，关闭出料口601，推动电机7051再通过推杆7052拉动套袋钩支架703沿双轨道704反向移动，与此同时，驱动电机710也与推动电机7051同步运转，驱动主动轮710顺时针转动，主动轮708的转动带动从动轮709转动，进而带动传送带706顺时针（与套袋钩支架703同向）转动，以辅助收集袋返回到初始位置。

实施方式2：

本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式1中，收集袋有没有达到预设重量是通过人工大概估算看物料到达收集袋的预设深度来判断，这样工人操作需要集中精力，稍不留神就会导致物料撒到收集袋外部，而本实施方式中能够有效避免上述缺陷，可以自动称重。

具体地说，在本实施方式中的收集袋的撑开和传输机构7中，如图6和7，还包括主控制器（优选使用型号为stm32f103c8t6的单片机）、称重机构和四个轨道升降气缸711（型号为sc63x150），四个轨道升降气缸711分别竖直固定在机架701上，双轨道704的两端下部分别固定在四个轨道升降气缸711的伸缩杆顶端；称重机构710由伺服电机712（型号为hg-kn13j-s100）、丝杆713、两根导杆714、支撑板715和支架716组成，伺服电机712固定在支架716上，丝杆713的一端固定在伺服电机712的输出轴上，另一端与支撑板715螺纹连接；两根导杆714的一端固定在支架716上，另一端与支撑板715滑动连接；两根导杆714与丝杆713相互平行设置，支撑板715水平设置在传送带706和双轨道704之间，且在支撑板715的上表面还固定有重量传感器717（型号为jhbm-h1）。

当收集袋被的袋口被移动到接料口下方时，启动主控制器，主控制器控制伺服电机712驱动丝杆713正转，支撑板715沿两根导杆714向传送带706上方水平伸出，伸出到止点时，主控制器控制伺服电机712停止运转，此时支撑板715刚好位于收集袋底部，当收集袋内的物料渐渐增多，支撑板715上的重量传感器717称出收集袋内的物料达到预设重量后，重量传感器717则会将信号发送给主控制器，主控制器则控制出料口601关闭（比如可以通过电磁阀控制），然后控制四个轨道升降气缸711同步伸长以驱动双轨道704升高，进而带动套袋钩支架703和套袋钩702升高，进而带动装满物料的收集袋升高，当四个轨道升降气缸711伸长到止点后，收集袋脱离支撑板715，则主控制器控制伺服电机712反转，带动丝杆713反转，支撑板715沿两根导杆714向支架716方向水平缩回，当支撑板715接触到支架716上的接触开关（型号为（型号为hv-162-1c25）时，则支撑板715被完全缩回，接触开关闭合的信号传递给主控制器，主控制器控制伺服电机712停止运转，此时支撑板715脱离收集袋，收集袋底部悬空，接着主控制器再控制四个轨道升降气缸711收缩，使收集袋下降至传送带706上，当四个轨道升降气缸711收缩至止点后，主控制器控制推动单元705拉动套袋钩支架703经双轨道704返回到初始位置，同时主控制器还控制驱动电机710同步正转，通过主动轮708和从动轮709驱动传送带顺时针转动，辅助收集袋从传送带706上装料位置返回到初始位置，当套袋钩支架703与机架701上的接触开关（型号为hv-162-1c25）接触时，接触开关闭合的信号会传递给主控制器，则主控制器控制驱动电机710停止运转，传送带706停止转动，收集袋在初始位置处停止运行，此时即可以人工将装满物料的收集袋移走。

除此本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式为实施方式2的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式2中，待粉碎物料从进料仓1进入到粉碎桶2的过程中，会在短时间内进入粉碎桶2内大量物料，物料容易在粉碎桶2内堆积，影响刀片504对物料的粉碎作用；而在本实施方式中能够有效缓解上述缺陷。

具体地说，在本实施方式中，还在转轴501上固定具有若干挡板801的缓冲环8，如图8，该缓冲环8位于两组刀片504与联轴器503之间，若干挡板801沿缓冲环8圆周分布，各挡板801之间具有允许物料通过的间隙，缓冲环8与转轴501垂直。物料从进料仓1进入到粉碎桶2的过程中，由于缓冲环8的存在，缓冲环8上的挡板801能够对物料具有一定的缓冲作用，有效避免大量物料在短时间内从进料仓1进入到粉碎桶2内产生堆积，提升粉碎效率。

除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。

实施方式4：

本实施方式为实施方式3的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式3中，物料在短时间内从进料仓1大量进入粉碎桶2内的缓冲环8上，如果物料的进料速度过大，即使有缓冲环8的存在也会造成大量物料在粉碎桶2内的堆积，影响粉碎效果，而在本实施方式中能够有效避免上述缺陷。

具体地说，在本实施方式中，还在粉碎桶2的顶部开口与进料仓1的底部开口之间嵌插与转轴501垂直的调节板9，如图9，通过该调节板9插入二者之间的深度，能够调节进料仓1的底部开口的大小，从而达到调节物料进入粉碎桶2的速率，有效避免物料在短时间内大量进入粉碎桶2，提升刀片504对物料的粉碎效果。

除此之外，本实施方式与实施方式3完全相同，此处不做赘述。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。