穴盘苗菜自动收割装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103563551 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103563551 A (21)申请号 201310470992.X (22)申请日 2013.10.10 A01D 45/00(2006.01) A01D 67/00(2006.01) A01D 69/02(2006.01) A01D 69/06(2006.01) (71)申请人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路 800 号 (72)发明人 黄丹枫 唐东梅 张凯 刘晓嵩 吕恬生 徐惠忠 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 郭国中 (54)

2、 发明名称 穴盘苗菜自动收割装置 (57) 摘要 本发明提供了一种穴盘苗菜自动收割装置， 包括 ： 机架组件、 穴盘传送组件、 苗菜传送组件、 收割组件、 收割高度调节机构， 穴盘传送组件、 苗 菜传送组件、 收割组件、 收割高度调节机构均设置 在机架组件上 ； 穴盘传送组件位于机架组件的上 方， 收割组件位于穴盘传送组件的上方， 苗菜传送 组件位于收割组件的后方， 收割高度调节机构连 接收割组件， 用于调整收割组件的收割高度。 本发 明具有收割速度快、 清洁、 结构紧凑、 使用方便、 通 用性好的特点， 可广泛适用于穴盘内种植的鸡毛 菜、 米苋、 菠菜等苗菜的收割， 具有良好的市场前 景。

3、(51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103563551 A CN 103563551 A 1/2 页 2 1. 一种穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 包括 ： 机架组件、 穴盘传送组件、 苗菜传 送组件、 收割组件、 收割高度调节机构， 穴盘传送组件、 苗菜传送组件、 收割组件、 收割高度 调节机构均设置在机架组件上 ； 穴盘传送组件位于机架组件的上方， 收割组件位于穴盘传送组件的上方， 苗菜传送组 件位于收割组件的后方， 收割高

4、度调节机构连接收割组件， 用于调整收割组件的收割高度。 2. 根据权利要求 1 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 机架组件包括机架， 还 包括连接机架的轮子、 配电箱、 操控开关， 其中， 配电箱与操控开关相连接， 轮子配有锁死机 构， 操控开关包括如下任一个或任多个开关 ： - 电源开关 ； - 急停开关 ； - 穴盘传送带速度调整开关 ； - 苗菜传送带速度调整开关 ； - 割刀速度调整开关。 3. 根据权利要求 1 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 机架上设有上支撑架 和下支撑架， 上支撑架通过轴承与苗菜传送组件活动连接， 下支撑架通过轴承与穴盘传送 组件活动连接。

5、4. 根据权利要求 1 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 穴盘传送组件包括 ： 第二电动机、 第二传动链条、 传送滚轮组、 第一传送带， 其中， 第二电动机依次通过二传动链 条、 传送滚轮组驱动第一传送带传送穴盘， 第一传送带的传送路径从收割组件的前方延伸 收割组件的后方， 其中 ： 第一传送带由整条传送带构成 ； 或者第一传送带包括多段子传送带， 子传送带沿收割 组件的前后方向依次排列。 5. 根据权利要求 4 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 穴盘传送组件还包括 设置在第一传送带两侧的第二挡板， 其中， 第二挡板用于防止穴盘从传送带上跌落。 6. 根据权利要求 1 所述

6、的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 苗菜传送组件包括 ： 第 三电动机、 第三传动链条、 传动滚轮组、 拨菜轮， 其中， 第三电动机依次通过第三传动链条和 传动滚轮组驱动拨菜轮。 7. 根据权利要求 1 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 收割组件包括第四电 动机、 变速器、 割刀、 位移传感器、 割刀速度调整开关、 第二传送带， 第四电动机与变速器输 入轴连接 ； 变速器输出轴与割刀连接 ； 位移传感器安装在割刀的前方， 第二传送带用于传 送切割下的苗菜， 其中 ： 变速器用于将第四电动机输入的转动运动转变为直线往复运动传递给割刀 ； 割刀用于将穴盘里的苗菜削断 ； 割刀速度调整

7、开关用于对割刀的运动速度进行控制 ； 位移传感器用于检测第一传送带上是否有穴盘苗菜通过， 并在有穴盘苗菜通过时触发 割刀和拨菜轮执行动作。 8. 根据权利要求 7 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 收割组件还包括设置 在第二传送带两侧的第一挡板， 其中， 第一挡板用于防止收割下来的苗菜从第二传送带上 跌落。 权 利 要 求 书 CN 103563551 A 2 2/2 页 3 9. 根据权利要求 7 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 割刀为不锈钢切割刀、 陶瓷刀、 锯齿形刀、 或者激光刀。 10. 根据权利要求 1 所述的穴盘苗菜自动收割装置， 其特征在于， 收割高度调节机

8、构用 于调整收割组件的割刀与穴盘传送组件的第一传送带上穴盘之间的高度， 使割刀高度适应 不同品种的苗菜的收割。 权 利 要 求 书 CN 103563551 A 3 1/4 页 4 穴盘苗菜自动收割装置 技术领域 0001 本发明涉及的是一种蔬菜工厂化生产领域的收割装置， 具体是一种用穴盘种植蔬 菜的自动收割装置。 背景技术 0002 随着人民生活水平的不断提高， 蔬菜质量和安全越来越受到重视。与常规蔬菜种 植相比， 使用基质和有机肥在穴盘中种植的蔬菜具有产量高、 品质好、 病虫害少、 无农药化 肥、 清洁卫生等诸多优点， 能够更好地满足社会对于蔬菜品质和安全性的要求。 对于这项技 术， 日本

9、的研究起步较早， 应用也最成熟， 称为植物工厂， 其生产的蔬菜成本只有常规大田 蔬菜的 2/3， 并且品质好， 十分洁净， 甚至不需要清洗就可以直接食用， 近几年我国植物工厂 的发展也十分迅猛， 但是目前穴盘苗菜的采收仍然依赖工人手工采收， 没有穴盘蔬菜自动 收割装置， 蔬菜收割时需要投入大量的人力， 劳动力成本高， 生产效率低， 蔬菜浪费量大。 0003 经对现有技术的检索发现 ：（1） 在穴盘蔬菜生产方面， 现有的研究主要针对穴盘 育苗环节， 并且局限于花卉、 瓜果等高产值品种， 蔬菜穴盘种植的研究相对较少， 并且局限 于对穴盘播种装置的研究， 对于穴盘蔬菜的收割装置研究， 国内外尚没有相

10、关的研究报道。 （2） 在收割装置方面， 针对水稻、 小麦、 玉米、 甘蔗等大田作物的收割装置的研究已经很多， 但由于蔬菜生长高度低， 不易收割， 易破碎等原因， 蔬菜收割装置的研究很少， 如申请号为 201110260154.0、 申请日期为 2011 年 9 月 5 日的专利文献， 该专利文献提供了一种绿叶菜 收割机， 主要用于菜田里种植的绿叶菜的收割， 不适用于穴盘苗菜的收割。 发明内容 0004 针对现有技术中的缺陷， 本发明的目的是提供一种穴盘苗菜自动收割装置。尤其 是本发明针对当前的植物工厂生产技术体系中， 穴盘苗菜的采收仍然依赖工人手工采收， 蔬菜采收过程消耗大量的人工、 用工成

11、本高、 生产效率低、 蔬菜浪费大等不足之处， 提供一 种操作简单、 性能优异、 维护方便的穴盘蔬菜自动收割装置， 从而可以提高穴盘蔬菜的收割 效率。 0005 根据本发明的一个方面， 提供一种穴盘苗菜自动收割装置， 包括 ： 机架组件、 穴盘 传送组件、 苗菜传送组件、 收割组件、 收割高度调节机构， 穴盘传送组件、 苗菜传送组件、 收 割组件、 收割高度调节机构均设置在机架组件上 ； 0006 穴盘传送组件位于机架组件的上方， 收割组件位于穴盘传送组件的上方， 苗菜传 送组件位于收割组件的后方， 收割高度调节机构连接收割组件， 用于调整收割组件的收割 高度。 0007 优选地， 机架组件包括

12、机架， 还包括连接机架的轮子、 配电箱、 操控开关， 其中， 配 电箱与操控开关相连接， 轮子配有锁死机构， 操控开关包括如下任一个或任多个开关 ： 0008 - 电源开关 ； 0009 - 急停开关 ； 说 明 书 CN 103563551 A 4 2/4 页 5 0010 - 穴盘传送带速度调整开关 ； 0011 - 苗菜传送带速度调整开关 ； 0012 - 割刀速度调整开关。 0013 优选地， 机架上设有上支撑架和下支撑架， 上支撑架通过轴承与苗菜传送组件活 动连接， 下支撑架通过轴承与穴盘传送组件活动连接。 0014 优选地， 穴盘传送组件包括 ： 第二电动机、 第二传动链条、 传送

13、滚轮组、 第一传送 带， 其中， 第二电动机依次通过二传动链条、 传送滚轮组驱动第一传送带传送穴盘， 第一传 送带的传送路径从收割组件的前方延伸收割组件的后方， 其中 ： 0015 第一传送带由整条传送带构成 ； 或者第一传送带包括多段子传送带， 子传送带沿 收割组件的前后方向依次排列。 0016 优选地， 穴盘传送组件还包括设置在第一传送带两侧的第二挡板， 其中， 第二挡板 用于防止穴盘从传送带上跌落。 0017 优选地， 苗菜传送组件包括 ： 第三电动机、 第三传动链条、 传动滚轮组、 拨菜轮， 其 中， 第三电动机依次通过第三传动链条和传动滚轮组驱动拨菜轮。 0018 优选地， 收割组件

14、包括第四电动机、 变速器、 割刀、 位移传感器、 割刀速度调整开 关、 第二传送带， 第四电动机与变速器输入轴连接 ； 变速器输出轴与割刀连接 ； 位移传感器 安装在割刀的前方， 第二传送带用于传送切割下的苗菜， 其中 ： 0019 变速器用于将第四电动机输入的转动运动转变为直线往复运动传递给割刀 ； 0020 割刀用于将穴盘里的苗菜削断 ； 0021 割刀速度调整开关用于对割刀的运动速度进行控制 ； 0022 位移传感器用于检测第一传送带上是否有穴盘苗菜通过， 并在有穴盘苗菜通过时 触发割刀和拨菜轮执行动作。 0023 优选地， 收割组件还包括设置在第二传送带两侧的第一挡板， 其中， 第一挡

15、板用于 防止收割下来的苗菜从第二传送带上跌落。 0024 优选地， 收割高度调节机构用于调整收割组件的割刀与穴盘传送组件的第一传送 带上穴盘之间的高度， 使割刀高度适应不同品种的苗菜的收割。 0025 优选地， 割刀为不锈钢切割刀、 陶瓷刀、 锯齿形刀、 或者激光刀。 0026 与现有技术相比， 本发明具有如下的有益效果 ： 0027 本发明具有收割速度快、 清洁、 结构紧凑、 使用方便、 通用性好的特点， 可广泛适用 于穴盘内种植的鸡毛菜、 米苋、 菠菜等苗菜的收割， 具有良好的市场前景。 附图说明 0028 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明的其它特征、 目的和优

16、点将会变得更明显 ： 0029 图 1 为根据本发明提供的穴盘苗菜自动收割装置的整体结构俯视图 ； 0030 图 2 为根据本发明提供的穴盘苗菜自动收割装置的整体结构正视图 ； 0031 图 3 为苗菜输送机构示意图。 0032 图中 ： 说 明 书 CN 103563551 A 5 3/4 页 6 0033 0034 具体实施方式 0035 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明， 但不以任何形式限制本发明。 应当指出的是， 对本领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进。 这些都属于本发明 的保

17、护范围。 0036 在本实施例中， 所述穴盘苗菜自动收割装置包括 ： 机架组件、 穴盘传送组件、 苗菜 传送组件、 收割组件和收割高度调节机构。 0037 如图 1 和图 2 所示， 机架组件包括机架 10、 前轮 23、 后轮 28、 配电箱 26、 电源开关 22、 急停开关 20、 穴盘传送带速度调整开关 21、 苗菜传送带速度调整开关 25 和割刀速度调 整开关 24。机架 10 与前轮 23、 后轮 28 活动连接 ； 配电箱 26 固定在机架 10 中部 ； 电源开 关 22、 急停开关 20、 穴盘传送带速度调整开关 21、 苗菜传送带速度调整开关 25 和割刀速度 调整开关 2

18、4 按放在配电箱 26 旁边。操控开关共有 5 个， 安放在配电箱旁边， 分别是电源开 关 （配有钥匙） 、 急停开关、 穴盘传送带速度调整开关、 苗菜传送带速度调整开关、 割刀速度 调整开关。 所述的前轮和后轮配有锁死机构， 方便本收割装置的移动， 同时方便收割装置的 固定。配电箱内有变压器、 控制器和连接线， 用于对本收割装置的电气控制。所述的穴盘输 送带速度调整开关为带有刻度、 指针的旋钮开关， 对穴盘输送带的速度进行调节。 所述的苗 菜输送带速度调整开关为带有刻度、 指针的旋钮开关， 对苗菜输送带的速度进行调节。 所述 的割刀速度调整开关为带有刻度、 指针的旋钮开关， 对切割刀的运动速

19、度进行调节。 说 明 书 CN 103563551 A 6 4/4 页 7 0038 穴盘传送组件包括 ： 第二电动机 19、 传动齿轮、 第二传动链条 18、 传送滚轮组 11、 第一传送带 1、 第二挡板 9， 其中 ： 第二电动机 19 上固定安装有传动齿轮 ； 传送滚轮组 11 由 十个传动滚轮组成， 其中的两个传动滚轮上安装有传动齿轮 ； 第二传动链条 18 连接电动机 上的传动齿轮和传送滚轮组上的传动齿轮， 实现动力的传递 ； 第一传送带 1 缠绕在传送滚 轮组 11 上， 在传送滚轮组 11 的带动下， 实现穴盘的传送 ； 第二挡板 9 安放在第一传送带 1 的两侧， 防止穴盘从

20、传送带上跌落。 0039 在一个优选例中， 所述的传送滚轮组分为前滚轮组和后滚轮组两组， 每组五个滚 轮， 相应地， 第一传送带分为前传送带和后传送带， 分别缠绕在前滚轮组和后滚轮组上。前 滚轮组第 5 个传送滚轮上各安装有一个传动齿轮 ； 后滚轮组第 1 个传送滚轮上各安装有一 个传动齿轮 ； 所述的传送滚轮表面压花， 增大摩擦， 防止传送滚轮与传送带之间打滑。 0040 如图 2 和图 3 所示， 苗菜传送组件紧贴收割组件， 苗菜传送组件包括 ： 第一电动机 17、 第二传动齿轮 16、 第一传动齿轮 13、 第一传动链条 14、 拨菜轮 12、 拨菜轮速度调整开关 15、 第三电动机 3

21、1、 传送滚轮组 28、 第二传送带 6 和第一挡板 7。其中 ： 第一电动机 17 与第 二传动齿轮16固定连接， 提供动力 ； 拨菜轮上16与第一传动齿轮13固定连接 ； 第一传动链 条 14 连接第二传动齿轮 16 和第一传动齿轮 13， 实现拨菜轮的转动 ； 第三传动链条 30 连接 第三电动机 31 和传动滚轮组 29， 实现动力的传递 ； 第二传送带 6 围绕在传送滚轮组 29 上， 在传送滚轮的带动下， 实现穴盘的运送 ； 第一挡板 7 安放在传送带的两侧， 防止收割下来的 苗菜从传送带上跌落。 0041 如图1所述， 收割组件包括第四电动机5、 变速器4、 割刀3、 位移传感器

22、2和高度调 节机构 27。其中第四电动机 5 与变速器 4 输入轴固定连接 ； 变速器 4 输出轴与割刀 3 固定 连接 ； 位移传感器2安装在割刀的前方 ； 收割高度调节机构27与割刀3固定连接， 通过旋转 调节手轮调节割刀高度， 适应不同品种的苗菜的收割。割刀可以是不锈钢切割刀， 陶瓷刀， 锯齿形刀， 激光刀等等。 0042 现以穴盘培育的鸡毛菜的收割作业为例说明本实施例的工作形式。 收割装置通电 后， 打开电源开关 22， 第一传送带 1、 第二传送带 6、 第三传送带 8 开始运转 ； 穴盘苗菜摆放 在第一传送带 1 上面， 穴盘苗菜随着第一传送带 1 朝前运送， 到达位移传感器 2

23、时， 拨菜轮 12 和割刀 3 开始工作 ； 穴盘苗菜到达割刀位置时， 苗菜被割刀割断， 拨菜轮将割下苗菜拨到 第二传送带 6 上面， 第二传动带 6 将苗菜运送到菜筐里 ； 穴盘从割刀下方通过第一传动带 1 运送到第三传动带8， 第三传送带8将穴盘运送到回收桶内， 本装置的收割效率是人工的30 倍以上。 0043 所述收割组件可以通过穴盘传送带速度调整开关 21、 苗菜传送带速度调整开关 25、 割刀速度调整开关 24 和拨菜轮速度调整开关 15、 收割高度调节机构 27 进行调节， 以适 应不同的收割速度和不同蔬菜品种。 0044 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是， 本发明并不局限于上述 特定实施方式， 本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改， 这并不影 响本发明的实质内容。 说 明 书 CN 103563551 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103563551 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103563551 A 9