一种瓜类自动捡拾除蔓装置及其应用.pdf

本发明公开一种瓜类自动捡拾除蔓装置及其应用，通过动力传动部件、捡拾部件、除蔓部件关联，除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件，由除蔓鞭、定刀、动刀、摆动箱、拨蔓弹叉、弹叉轴构成。通过设置除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件，在捡拾滚筒转动并且捡拾瓜时，利用除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件对缠绕在捡拾叉上的瓜枝蔓进行拨除和剪切，清除了缠绕在工件部件上的瓜枝蔓，解决了当前瓜类捡拾装置在生产作业过程中瓜蔓缠绕在工作部件上及清理瓜蔓不彻底从而影响装置正常工作的问题，捡拾率99%，故障率5%，连续作业时间提高到了120-180分钟，保证了后续作业安全稳定的进行，具有广泛的实用性。

权利要求书
1.  一种瓜类自动捡拾除蔓装置，包括动力传动部件、捡拾部件、除蔓部件，其特征在于，捡拾滚筒部件由捡拾滚筒行走边、捡拾叉、捡拾滚筒构成；除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件，具体由除蔓鞭、定刀、动刀、摆动箱、拨蔓弹叉、弹叉轴构成；动力传动部件由三角带、皮带轮一、皮带轮二、链轮一、链条、链轮二构成。

2.  如权利要求1所述的瓜类自动捡拾除蔓装置，其特征在于，所述的捡拾滚筒部件的中心轴两端通过轴承座固定于机架上，捡拾滚筒为一圆柱形滚筒，圆柱曲面上均匀地呈辐射状密布设置捡拾叉，捡拾滚筒两边缘四周焊接有捡拾滚筒行走边。

3.  如权利要求1所述的瓜类自动捡拾除蔓装置，其特征在于，所述的除蔓鞭部件中的除蔓鞭均匀地呈辐射状分布于除蔓轴上，除蔓轴通过轴承座固定于捡拾滚筒前端的机架上；除蔓刀部件位于捡拾滚筒后部的下方，除蔓刀部件包括定刀、动刀和摆动箱，定刀固定，动刀与摆动箱中的动力转换部件相连，皮带轮二把动力传至摆动箱中的转换部件，然后由转换部件将圆周运动转换成动刀的左右摆动运动，使动刀、定刀之间产生相对运动，剪切缠绕在捡拾叉上的瓜枝蔓；拨蔓弹叉部件中的拨蔓弹叉为扭簧，均匀地呈辐射状分布于弹叉轴上，弹叉轴位于捡拾滚筒后部、机架下方位置，其两端通过轴承固定于垂直部分的机架上。

4.   如权利要求1所述的瓜类自动捡拾除蔓装置，其特征在于，所述的捡拾滚筒后部下方设置有与机架相连的悬挂支耳，用于和动力机械相连接。

5.  如权利要求4所述的瓜类自动捡拾除蔓装置，其特征在于，所述的捡拾滚筒后部上方部位设置有输瓜口。

6.  如权利要求1所述的瓜类自动捡拾除蔓装置，其特征在于，所述的动力传动部件由如下路径传输：动力机械将输出动力传至输瓜口部位的链轮，再由链轮分三路，一路由链轮一、链条传至弹叉轴上方的链轮二，再由链轮二传送至拨蔓弹叉部件；二路通过皮带、皮带轮、及三角带传至皮带轮一，再由皮带轮一传至除蔓鞭部件；三路通过皮带传至皮带轮二，再由皮带轮二把动力传至除蔓刀部件。

7.  如权利要求1、2、3、4、6任意一项所述的瓜类自动捡拾除蔓装置在大田瓜类捡拾中的应用。

说明书一种瓜类自动捡拾除蔓装置及其应用
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体的讲，本发明涉及一种农业生产过程中的瓜类捡拾装备的技术领域，更具体的，本发明涉及一种打瓜自动捡拾除蔓装备的技术领域。
背景技术
打瓜等瓜类收获过程中，瓜类的捡拾是一个耗费人力物力的过程，现存的瓜类捡拾装置中，一方面仍有部分瓜类捡拾装置没有清除瓜蔓的装置，瓜蔓缠绕在工作部件上，影响到了其它部件的正常工作而导致工作效率低，无法大规模作业。另一方面，即使安装有可以清除瓜蔓的装置，但是并不能有效地清除缠绕的瓜蔓，影响了装置的正常工作与大规模作业。
目前，在大瓜类大田作业中，由于现有瓜类自动捡拾除蔓设备没有综合有效的解决拨蔓、打蔓、除蔓、剪蔓及有效去除捡拾打瓜抓头中容易缠绕的蔓枝，导致现有瓜类自动捡拾除蔓设备在大田捡拾瓜类作业时停工率高，设备运行率低，故障率高，捡拾率极低，连续作业运行时间基本上都低于30分钟，因此，综合有效解决当前大田捡拾瓜类作业时拨蔓、打蔓、除蔓、剪蔓及有效去除捡拾打瓜抓头中容易缠绕的蔓枝成为本领域的技术瓶颈，亟需加以解决。
发明内容
针对现有技术现状及存在的问题，本发明提供了一种瓜类自动捡拾除蔓装置，此瓜类捡拾除蔓装置通过有机地设置除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件，解决了当下瓜类捡拾装置在生产作业过程中瓜蔓缠绕在工作部件上及清理瓜蔓不彻底从而影响装置正常工作的问题。
本发明采用的主要技术方案：
本发明通过有机地设置除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件，除蔓鞭部件中的除蔓鞭均匀地呈辐射状分布于除蔓轴上，除蔓轴通过轴承座固定于捡拾滚筒前端的机架上，当除蔓轴带动除蔓鞭转动时，通过打落瓜枝蔓，可以拨除被捡拾叉带起的瓜枝蔓，皮带轮二把动力传至摆动箱中的转换部件，然后由转换部件将圆周运动转换成动刀的左右摆动运动，使动刀、定刀之间产生相对运动，剪切缠绕在捡拾叉上的瓜枝蔓。拨蔓弹叉部件中的拨蔓弹叉为扭簧，均匀地呈辐射状分布于弹叉轴上，弹叉轴位于捡拾滚筒后部、机架下方位置，其两端通过轴承固定于垂直部分的机架上，当捡拾叉仍然缠绕没有清除干净的瓜枝蔓时，拨蔓弹叉随着弹叉轴转动的同时，可以拨除瓜枝蔓，打落瓜枝蔓，解决了当前瓜类捡拾装置在生产作业过程中瓜蔓缠绕在工作部件上及清理瓜蔓不彻底从而影响装置正常工作的问题，使捡拾率提高到了99%，装置故障率仅为5%，连续作业时间提高到了120-180分钟，具有现实的意义和作用。
本发明具体提供一种瓜类自动捡拾除蔓装置，该瓜类自动捡拾除蔓装置包括动力传动部件、捡拾部件、除蔓部件。其中，捡拾滚筒部件由捡拾滚筒行走边、捡拾叉、捡拾滚筒构成；除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件，具体由除蔓鞭、定刀、动刀、摆动箱、拨蔓弹叉、弹叉轴构成；动力传动部件由三角带、皮带轮一、皮带轮二、链轮一、链条、链轮二构成。
在本发明中，捡拾滚筒部件的中心轴两端通过轴承座固定于机架上。捡拾滚筒为一圆柱形滚筒，圆柱曲面上均匀地呈辐射状密布设置捡拾叉，捡拾叉用以叉拾瓜，捡拾滚筒两边缘四周焊接有捡拾滚筒行走边，其作用为当捡拾滚筒在地面滚动时，捡拾滚筒行走边起到支撑与行走的作用。
 在本发明中，除蔓部件为实现其功能的主要部件，除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件。除蔓鞭部件中的除蔓鞭均匀地呈辐射状分布于除蔓轴上，除蔓轴通过轴承座固定于捡拾滚筒前端的机架上，当除蔓轴带动除蔓鞭转动时，通过打落瓜枝蔓，可以拨除被捡拾叉带起的瓜枝蔓。除蔓刀部件位于捡拾滚筒后部的下方，除蔓刀部件包括定刀、动刀和摆动箱，其中，定刀固定，动刀与摆动箱中的动力转换部件相连，皮带轮二把动力传至摆动箱中的转换部件，然后由转换部件将圆周运动转换成动刀的左右摆动运动，使动刀、定刀之间产生相对运动，剪切缠绕在捡拾叉上的瓜枝蔓。拨蔓弹叉部件中的拨蔓弹叉为扭簧，均匀地呈辐射状分布于弹叉轴上，弹叉轴位于捡拾滚筒后部、机架下方位置，其两端通过轴承固定于垂直部分的机架上，当捡拾叉仍然缠绕没有清除干净的瓜枝蔓时，拨蔓弹叉随着弹叉轴转动的同时，可以拨除瓜枝蔓，打落瓜枝蔓，由于拨蔓弹叉为特制的扭簧，可以承受很大的扭转负荷，所以瓜枝蔓即使缠绕很紧，拨蔓弹叉部件也不会受到破坏。
 在本发明中，捡拾滚筒后部下方设置有与机架相连的悬挂支耳，用于和动力机械相连接，捡拾滚筒后部上方部位设置有输瓜口，作为被捡拾的瓜类的输入口。
在本发明中，动力传动部件由如下路径传输：动力机械将输出动力传至输瓜口部位的链轮，再由链轮分三路，一路由链轮一、链条传至弹叉轴上方的链轮二，再由链轮二传送至拨蔓弹叉部件；二路通过皮带、皮带轮、及三角带传至皮带轮一，再由皮带轮一传至除蔓鞭部件；三路通过皮带传至皮带轮二，再由皮带轮二把动力传至除蔓刀部件。
同时，本发明提供瓜类自动捡拾除蔓装置在大田瓜类捡拾中的应用。在使用本发明所述的瓜类自动捡拾除蔓装置时，将此瓜类自动捡拾除蔓装置通过悬挂支耳与农业动力机械相连，开往瓜地中。随着动力机械的前进，捡拾滚筒转动将瓜叉在捡拾叉上，同时瓜枝蔓也缠绕在捡拾叉上；瓜与瓜枝蔓随着捡拾滚筒转动的同时，瓜枝蔓先经过除蔓鞭的拨打，会拨打掉部分瓜枝蔓，再经过除蔓刀的剪切，会剪切掉部分瓜枝蔓，最后经过拨蔓弹叉的拨打后，缠绕在捡拾叉上的瓜枝蔓基本已经被拨打完，此时瓜进入输瓜口后即可安全稳定进行作后续作业。
通过实施本发明具体的发明内容，可以达到以下有益效果。
本发明所述的瓜类自动捡拾除蔓装置通过在捡拾滚筒的周边有机地设置除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件，在捡拾滚筒转动并且捡拾瓜时，利用除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件对缠绕在捡拾叉上的瓜蔓进行拨除和剪切，清除了缠绕在工件部件上的瓜蔓，保证了后续作业安全稳定的进行，提高了瓜类收获的效率，使捡拾率提高到了99%，装置故障率仅为5%，连续作业时间提高到了120-180分钟，解决了当前本领域常见各种各式瓜类捡拾装置在生产作业过程中瓜蔓缠绕在工作部件上及清理瓜蔓不彻底从而影响装置正常工作的技术瓶颈，具有现实的意义和作用。
附图说明
图1为一种瓜类自动捡拾除蔓装置示意图。
图2为一种瓜类自动捡拾除蔓装置动刀与定刀示意图。
    图3为一种瓜类自动捡拾除蔓装置捡拾叉与拨蔓弹叉示意图。
在图1-3中：1-捡拾滚筒行走边、2-捡拾叉、3-三角带、4-除蔓鞭、5-皮带轮一、6-打落瓜枝蔓、7-瓜、8-瓜蔓、9-定刀、10-动刀、11-摆动箱、12-皮带轮二、13-悬挂支耳、14-输瓜口、15-捡拾滚筒、16-链轮一、17-链条、18-链轮二、19-拨蔓弹叉、20-弹叉轴。
具体实施方式
结合附图1-3和实施例，对本发明作进一步供述。
在本发明中，为了便于描述，一种瓜类自动捡拾除蔓装置各部件的相对位置关系的描述是根据附图1-3的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。
实施例一：瓜类自动捡拾除蔓装置
本发明提供的一种瓜类自动捡拾除蔓装置包括动力传动部件、捡拾部件、除蔓部件。其中，捡拾滚筒部件由捡拾滚筒行走边(1)、捡拾叉(2)、捡拾滚筒(15)构成;除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件，具体由除蔓鞭(4)、定刀(9)、动刀(10)、摆动箱(11)、拨蔓弹叉(19)、弹叉轴(20)构成；动力传动部件由三角带(3)、皮带轮一(5)、皮带轮二(12)、链轮一(16)、链条(17)、链轮二(18)构成。
在本发明中，捡拾滚筒部件的中心轴两端通过轴承座固定于机架上；捡拾滚筒(15)为一圆柱形滚筒，圆柱曲面上均匀地呈辐射状密布设置捡拾叉(2)，捡拾叉(2)用以叉拾瓜（7），捡拾滚筒(15)两边缘四周焊接有捡拾滚筒行走边(1)，其作用为当捡拾滚筒(15)在地面滚动时，捡拾滚筒行走边(1)起到支撑与行走的作用。
 在本发明中，除蔓部件为实现其功能的主要部件，除蔓部件包括除蔓鞭部件、除蔓刀部件、拨蔓弹叉部件。除蔓鞭部件中的除蔓鞭(4)均匀地呈辐射状分布于除蔓轴上，除蔓轴通过轴承座固定于捡拾滚筒(15)前端的机架上，当除蔓轴带动除蔓鞭(4)转动时，通过打落瓜枝蔓（6），可以拨除被捡拾叉(2)带起的瓜枝蔓（8）。除蔓刀部件位于捡拾滚筒(15)后部的下方，除蔓刀部件包括定刀(9)、动刀(10)和摆动箱(11)，其中，定刀(9)固定，动刀(10)与摆动箱中的动力转换部件相连，皮带轮二(12)把动力传至摆动箱中的转换部件，然后由转换部件将圆周运动转换成动刀（10）的左右摆动运动，使动刀(10)、定刀(9）之间产生相对运动，剪切缠绕在捡拾叉(2)上的瓜枝蔓（8）；拨蔓弹叉部件中的拨蔓弹叉(19)为设置的扭簧，均匀地呈辐射状分布于弹叉轴(20)上，弹叉轴(20)位于捡拾滚筒(15)后部、机架下方位置，其两端通过轴承固定于垂直部分的机架上，当捡拾叉(2)仍然缠绕没有清除干净的瓜枝蔓（8）时，拨蔓弹叉(19)随着弹叉轴(20)转动的同时，可以拨除瓜枝蔓（8），打落瓜枝蔓（6），由于拨蔓弹叉(19)为特制的扭簧，可以承受很大的扭转负荷，所以瓜枝蔓（8）即使缠绕很紧，拨蔓弹叉部件也不会受到破坏。
 在本发明中，捡拾滚筒后部下方设置有与机架相连的悬挂支耳（13），用于和动力机械相连接，捡拾滚筒后部上方部位设置有输瓜口（14），作为被捡拾的瓜类的输入口。
在本发明中，动力传动部件由如下路径传输：动力机械将输出动力传至输瓜口（14）部位的链轮，再由链轮分三路，一路由链轮一(16)、链条(17)传至弹叉轴（20）上的链轮二(18)，再由链轮二(18)传送至拨蔓弹叉（19）部件；二路通过皮带、皮带轮（5）、及三角带(3)传至皮带轮一(5)，再由皮带轮一(5)传至除蔓鞭（4）部件；三路通过皮带传至皮带轮二(12)，再由皮带轮二(12)把动力传至除蔓刀部件。
在使用本发明所述的瓜类自动捡拾除蔓装置时，将此瓜类自动捡拾除蔓装置通过悬挂支耳（13）与农业动力机械相连，开往各种捡拾的瓜类大田中。随着动力机械的前进，捡拾滚筒（15）转动将瓜（7）叉在捡拾叉(2)上，同时瓜枝蔓（8）也缠绕在捡拾叉(2)上；瓜（7）与瓜枝蔓（8）随着捡拾滚筒（15）转动的同时，瓜枝蔓（8）先经过除蔓鞭(4)的拨打，会拨打掉部分瓜枝蔓（8），再经过除蔓刀的剪切，会剪切掉部分瓜枝蔓（8），最后经过拨蔓弹叉(19)的拨打后，缠绕在捡拾叉(2)上的瓜枝蔓（8）基本也被拨打完，此时瓜（7）进入输瓜口（14）后即可安全稳定进行作后续作业。
实施例二：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在使用上述实施例一提供的瓜类自动捡拾除蔓装置时，将此瓜类自动捡拾除蔓装置通过悬挂支耳（13）与农业动力机械相连，开往瓜地中。随着动力机械的前进，捡拾滚筒（15）转动将瓜（7）叉在捡拾叉(2)上，同时瓜蔓（8）也缠绕在捡拾叉(2)上；瓜（7）与瓜蔓（8）随着捡拾滚筒（15）转动的同时，瓜蔓（8）先经过除蔓鞭(4)的拨打，会拨打掉部分瓜蔓（8），再经过除蔓刀的剪切，会剪切掉部分瓜蔓（8），最后经过拨蔓弹叉(19)的拨打后，缠绕在捡拾叉(2)上的瓜蔓（8）基本已经被拨打完，此时瓜（7）进入输瓜口（14）后即可安全稳定进行作后续作业。
实施例三：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件只有除蔓鞭部件而没有除蔓刀部件和拨蔓弹叉部件，则在装置作业时，除蔓鞭(4)只能拨除被捡拾叉(2)带起的瓜蔓（8），而缠绕在捡拾叉(2)上的瓜蔓（8）无法清除，捡拾滚筒（15）上瓜蔓（8）积累越来越多，直至捡拾滚筒（15）无法继续捡拾打瓜，在此情况下，捡拾率最高为60%，装置只能运行5-7分钟，故障率高达70%。
实施例四：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件只有除蔓刀部件而没有拨蔓弹叉部件和除蔓鞭部件，则在装置作业时，由于瓜蔓（8）全部缠绕在捡拾叉(2)上，没有被大量拨除，此时除蔓刀无法剪除大量的瓜蔓（8），一方面造成除蔓刀工作的负荷加重，另一方面，没有被剪除的瓜蔓（8）仍然缠绕在捡拾叉(2)上，捡拾滚筒（15）上瓜蔓（8）积累越来越多，直至捡拾滚筒（15）无法继续捡拾打瓜，在此情况下，捡拾率最高为50%，装置只能运行5-7分钟，故障率高达80%。
实施例五：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件只有拨蔓弹叉部件而没有除蔓刀部件和除蔓鞭部件，则在装置作业时，由于拨蔓弹叉部件是瓜（7）进入输瓜口（14）前的最后一道关口，瓜蔓已经全部紧密地缠绕在捡拾叉(2)上，拨蔓弹叉(19)已经不能将瓜蔓拨除。在此情况下，捡拾率最高为40%，装置运行不到2分钟，故障率高达90%。
实施例六：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件有除蔓鞭部件和除蔓刀部件而没有除蔓刀部件，则在装置作业时，仍然会有部分瓜蔓（8）缠绕在捡拾叉(2)上，捡拾滚筒（15）上瓜蔓（8）积累越来越多，直至捡拾滚筒（15）无法继续捡拾打瓜，在此情况下，捡拾率最高为90%，装置能连续运行30-35分钟，故障率为20%。
实施例七：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件有除蔓鞭部件和拨蔓弹叉部件而没除蔓刀部件，则在装置作业时，仍然会有部分瓜蔓（8）缠绕在捡拾叉(2)上，捡拾滚筒（15）上瓜蔓（8）积累越来越多，直至捡拾滚筒（15）无法继续捡拾打瓜，在此情况下，捡拾率最高为85%，装置能连续运行25-30分钟，故障率为30%。
实施例八：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若瓜类自动捡拾除蔓中的除蔓部件有除蔓刀部件和拨蔓弹叉部件而没除蔓鞭部件，则在装置作业时，仍然会有部分瓜蔓（8）缠绕在捡拾叉(2)上，捡拾滚筒（15）上瓜蔓（8）积累越来越多，直至捡拾滚筒（15）无法继续捡拾打瓜，在此情况下，捡拾率最高为80%，装置能连续运行20-25分钟，故障率为35%。
实施例九：一种瓜类自动捡拾除蔓装置
在实施上述实施例一提供的装置中，结合本领域常见的瓜类自动捡拾除蔓设备，若按照本发明提供的装置不缺少任何部件，按照实施例一提供的瓜类自动捡拾除蔓装置在作业时，各部件会很顺利地将瓜蔓（8）拨除，在此情况下，捡拾率为99%，装置能连续运行120-180分钟，故障率仅为5%。
若有除蔓鞭部件为（A），有除蔓刀部件为（B），有拨蔓弹叉部件为（C），则各种瓜类自动捡拾除蔓设备捡拾率、故障率和连续作业时间（min)如下表1：
表1：不同瓜类自动捡拾除蔓设备大田运行状态对比
    部件 项目  A  B  C  AB  AC  BC  ABC 捡拾率 60% 50% 40% 90% 85% 80% 99% 故障率 70% 80% 90% 20% 30% 35% 5% 连续作业 时间（min) 5-7 5-7 <2 30-35 25-30 20-25 120-180
    由此可见，综上实施各实施例提供的各种瓜类自动捡拾除蔓设备，本发明提供的瓜类自动捡拾除蔓装置通过在捡拾滚筒的周边有机地设置除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件，在捡拾滚筒转动并且捡拾瓜时，利用除蔓鞭部件、拨蔓弹叉部件和除蔓刀部件对缠绕在捡拾叉上的瓜蔓进行拨除和剪切，清除了缠绕在工件部件上的瓜蔓，保证了后续作业安全稳定的进行，提高了瓜类收获的效率。使捡拾率提高到了99%，装置故障率仅为5%，连续作业时间提高到了120-180分钟，解决了当前本领域常见各种各式瓜类捡拾装置在生产作业过程中瓜蔓缠绕在工作部件上及清理瓜蔓不彻底从而影响装置正常工作的技术瓶颈，具有现实的意义和作用。
如上所述，即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。