電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置及構(gòu)成的多行棉花打頂機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置，尤其涉及一種電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置及構(gòu)成的多行棉花打頂機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]棉花是勞動(dòng)密集型栽培作物，種植管理復(fù)雜，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，除打頂、采收環(huán)節(jié)外，已基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化。棉花打頂具有時(shí)間緊、任務(wù)重、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，現(xiàn)有棉花機(jī)械化打頂無(wú)法滿(mǎn)足普通棉花種植用戶(hù)的要求，影響機(jī)械化打頂技術(shù)的推廣普及。
[0003]近年來(lái)，國(guó)外主要通過(guò)化控技術(shù)控制棉花的生長(zhǎng)趨勢(shì)，目前在國(guó)內(nèi)棉花打頂?shù)脑囼?yàn)研宄主要集中在化控和打頂兩個(gè)領(lǐng)域。化控技術(shù)容易導(dǎo)致棉花蕾鈴大量脫落出現(xiàn)植株頂端空枝等許多問(wèn)題并沒(méi)有得到大面積推廣。棉花機(jī)械打頂技術(shù)近來(lái)備受關(guān)注，許多省份的科研院所及大型企業(yè)紛紛研制經(jīng)濟(jì)適用的棉花打頂機(jī)械，并取得了一定的效果。例如，石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院研宄設(shè)計(jì)的后懸掛式3MD-12型棉花打頂機(jī)、垂直升降式單體仿形棉花打頂機(jī)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)棉花打頂機(jī)作了進(jìn)一步的改造及田間試驗(yàn)；新疆大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研宄院等也研宄設(shè)計(jì)了相關(guān)棉花打頂機(jī)械。由于田間作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變、仿形精度、響應(yīng)時(shí)間、智能化水平等因素的影響，并未得以推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有棉花打頂機(jī)械仿形效果差、打頂精度低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置，一次性完成棉株高度仿形、精準(zhǔn)打頂作業(yè)，能夠有效消除棉株頂端優(yōu)勢(shì)，達(dá)到精確打頂?shù)哪康模瑫r(shí)減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率及作業(yè)質(zhì)量，尤為重要的是提高畝產(chǎn)量。
[0005]本發(fā)明采用技術(shù)方案如下:
一種電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置，包括:
機(jī)架，掛接在能夠行走的作業(yè)機(jī)上；
扶禾板，安裝在機(jī)架下部，用于收攏棉花頂部；
平面光柵尺，安裝在扶禾板上，用于監(jiān)測(cè)棉花頂部高度，并將高達(dá)的變化值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)發(fā)出；
打頂機(jī)構(gòu)，包括移動(dòng)底座、安裝在移動(dòng)底座上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接的刀軸、和固定刀軸上的圓盤(pán)刀；
高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，固定在機(jī)架上，并與移動(dòng)底座連接，以帶動(dòng)移動(dòng)底座相對(duì)機(jī)架上下移動(dòng)；和
控制機(jī)構(gòu)，設(shè)置在機(jī)架上，連接平面光柵尺和速度傳感器，當(dāng)棉花高度起伏變化信號(hào)，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)接收平面光柵尺發(fā)出的信號(hào)控制高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作以使移動(dòng)底座移動(dòng)；速度傳感器設(shè)置在作業(yè)機(jī)上，采集作業(yè)機(jī)移動(dòng)速度，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)接收的速度信號(hào)控制移動(dòng)底座升降的時(shí)間。
[0006]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，機(jī)架包括底框、上框和位于上框與底框之間的連接柱；上框和底框均包括兩根橫梁及位于橫梁兩端的端梁構(gòu)成的矩形結(jié)構(gòu)。
[0007]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、減速器、絲杠絲母副和一個(gè)以上導(dǎo)軌滑塊副；絲杠絲母副中絲杠上端通過(guò)軸承安裝在上框上，且絲杠上端與減速器連接，絲杠另一端穿過(guò)移動(dòng)底座并通過(guò)軸承安裝在底框上；絲杠絲母副中絲母與移動(dòng)底座連接；導(dǎo)軌滑塊副中導(dǎo)軌兩端分別安裝在上框和底框的橫梁上，導(dǎo)軌滑塊副中滑塊與移動(dòng)底座連接。
[0008]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，導(dǎo)軌滑塊副為三個(gè)，三個(gè)導(dǎo)軌呈等腰三角形布置；移動(dòng)底座包括縱桿、兩橫桿和連接桿，縱桿連接導(dǎo)軌滑塊副中兩個(gè)滑塊，連接桿連接導(dǎo)軌滑塊副中另外一個(gè)滑塊，兩橫桿相互平行，兩端分別連接縱桿和橫桿。
[0009]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，還包括有設(shè)置在機(jī)架下端后方的連接顯示器的攝像頭。
[0010]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，控制機(jī)構(gòu)為基于FPGA的控制器。
[0011]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，動(dòng)力機(jī)構(gòu)為第二伺服電機(jī)。
[0012]上述電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置中，圓盤(pán)刀為不銹鋼鋸齒形開(kāi)刃刀。
[0013]一種多行棉花打頂機(jī)，包括一個(gè)以上并排設(shè)置所述的電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過(guò)對(duì)棉花頂部聚攏-高度監(jiān)測(cè)-精準(zhǔn)響應(yīng)-定量升降的方法對(duì)棉花頂部進(jìn)行精準(zhǔn)定量打頂，實(shí)現(xiàn)棉花“一葉一芯”的打頂標(biāo)準(zhǔn)，有效避免過(guò)打頂導(dǎo)致的損失；同時(shí)控制機(jī)構(gòu)大大提高了棉花機(jī)械打頂?shù)闹悄芑?，減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率及作業(yè)質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中的機(jī)架及其導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中的移動(dòng)底座與機(jī)架連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1中的圓盤(pán)刀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5圖為本發(fā)明控制機(jī)構(gòu)的原理不意圖；
圖6為多行棉花打頂機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為扶禾板與機(jī)架連接示意圖。
[0016]圖中:1、機(jī)架，2、第一伺服電機(jī)，3、減速器，4、導(dǎo)軌滑塊副，5、第二伺服電機(jī)，6、移動(dòng)底座，7、攝像頭，8、圓盤(pán)刀，9、絲杠絲母副，10、扶禾板，11、平面光柵尺，12、速度傳感器，13、控制器，41、滑塊，42、導(dǎo)軌，43、連接板，101、橫梁，102、端梁，1-1、上框，1-2、底框，1-3、連接柱，61、縱桿，62、橫桿，63、連接桿，91、絲杠，92、絲母。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步清楚、完整地描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0018]一種電力驅(qū)動(dòng)式棉花智能打頂裝置，包括機(jī)架1、扶禾板10、平面光柵尺11、打頂機(jī)構(gòu)、攝像頭7和控制機(jī)構(gòu)。
[0019]下面具體解釋一下各部分結(jié)構(gòu)及用途:
機(jī)架I掛接在能夠行走的作業(yè)機(jī)上，機(jī)架I由方鋼焊接而成，機(jī)架I包括底框1-2、上框1-1和位于上框1-1與底框1-2之間的連接柱1-3 ;上框1-1和底框1-2均包括兩根橫梁101及位于橫梁101兩端的端梁102構(gòu)成的矩形結(jié)構(gòu)。
[0020]橫梁1-2-1上面開(kāi)有三組螺紋孔，扶禾板10通過(guò)螺栓固定在機(jī)架底框1-2上面，通過(guò)調(diào)節(jié)扶禾固定板1-2-2安裝的位置實(shí)現(xiàn)扶禾寬度調(diào)節(jié)，用于收攏棉花頂部。
[0021]平面光柵尺11安裝在扶禾板10上，用于監(jiān)測(cè)棉花頂部高度，并將高達(dá)的變化值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)發(fā)出。
[0022]打頂機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)底座6、安裝在移動(dòng)底座6上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、與動(dòng)力機(jī)