一种大蒜切根装置的制作方法

本发明涉及一种农业机械，特别涉及一种大蒜切除根须的装置。

背景技术：

大蒜是我国广泛种植的经济农作物，目前已有大蒜收获机基本能够完成大蒜的挖掘和剪茎秆，但大蒜根须剪切效果并不理想，如专利申请为2019213348393、2019208305237等，采用的是大蒜茎秆进行切割定位即夹持的蒜杆位置作为切割基准，大蒜种植较深或大蒜头较大时会出现切根须过多甚至会伤到大蒜头，大蒜种植较浅或大蒜头较小时则根须切除不干净；出现这种情况的主要原因是切除大蒜根须时，致使大蒜头较大时刀片距离大蒜头相对近些，大蒜头较小时刀片距离大蒜头距离相对远些，不能根据大蒜头的大小自动调节大蒜头根部相对切割刀片的位置。因此，现有技术的不足某种程度上阻碍了大蒜收获机械化的发展，剪除根须主要靠人工，劳动强度大，效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有大蒜收获机和大蒜根须切割机械的定位不准确、适应性差的技术问题，提出了一种以大蒜根部为切割定位基准、能够根据大蒜头直径大小自动调整切割刀片与大蒜根须之间距离的技术方案，以使大蒜切除根须时能够切除干净，并适应大蒜头大小不一致、种植深浅不一致的情况。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种大蒜切根装置，包括x形的机架，机架上的四个分支方向上分别设有导轨；所述x形的机架的上边的两个分支分别对称安装有第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置，第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置可沿所在导轨独立移动；所述x形的机架的下侧两个分支上对称安装有第一定位传输装置和第二定位传输装置；在第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置之间设有供大蒜茎秆通过的空隙，在第一定位传输装置和第二定位传输装置之间设有供大蒜根须通过的空隙，第一上浮动传输装置、第二上浮动传输装置、第一定位传输装置、第二定位传输装置成x形分布，第一上浮动传输装置第二上浮动传输装置的下侧与第一定位传输装置第二定位传输装置的上侧供大蒜头通过，并以第一定位传输装置第二定位传输装置上侧为大蒜切除根须的定位基准，在第一定位传输装置第二定位传输装置上侧确定的切割定位基准处的机架上安装有切根装置；所述第一定位传输装置第二定位传输装置上侧的机架上安装有根据大蒜头直径自动调节大蒜头与切根装置之间距离的自动定位调整装置。

作为本发明一种优选方案，所述第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置是对称的结构相同的装置，包括沿所述导轨移动的浮动安装座，安装在浮动安装座内主动伞齿轮和与其啮合的从动伞齿轮，安装在从动伞齿轮上的浮动定位传输机构，以及使浮动安装座携带浮动定位传输机构向切根装置方向移动的弹簧，当有大蒜通过时使浮动定位传输机构对大蒜产生一个压力，从而使大蒜紧贴第一定位传输装置和第二定位传输装置上。

作为本发明一种优选方案，所述第一上浮动传输装置的浮动定位传输机构的回转平面和第二上浮动传输装置的浮动定位传输机构的回转平面之间的夹角大于等于0度、小于180度。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定位传输装置和第二定位传输装置为结构相同的对称结构，都包括定位安装座，安装在定位安装座内主动伞齿轮和与其啮合的从动伞齿轮，安装在从动伞齿轮上的定位传输机构，以及安装在定位安装座外使定位安装座携带定位传输机构向第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置方向移动的弹簧。

更进一步的，所述第一定位传输装置的定位传输机构的回转平面和第二定位传输装置的定位传输机构的回转平面之间的夹角大于等于0度、小于180度。

本发明所述切根装置包括切根刀片、切根电机，以及安装切根刀片和切根电机的安装座，安装在切根刀片与电机主轴之间的轴。

本发明所述自动调整装置是能够调节大蒜头与切根刀片之间距离的装置。

作为本发明的一种优选方案，所述自动调整装置包括探测大蒜头直径大小的探测杆，与探测杆连接的调节杆，以及与调节杆一端铰链的拨叉杆，所述拨叉杆的另一端与定位安装座配合并使定位安装座移动，所述拨叉杆通过销钉与机架上的拨叉杆座铰链。当大蒜头直径较大时，大蒜头将探测杆向外推动更大的距离，调节杆随之向外移动更多，进而使拨叉杆推动定位安装座向外移动，大蒜头下端两侧的定位传输机构之间的距离增大使大蒜头相对于定位传输机构下移一定的距离，从而消除因大蒜头直径大小带来的定位不准确问题。

作为本发明的一种优选方案，所述浮动定位传输机构和定位传输机构的边缘线速度相同，即大小相等，方向均指向切根刀片方向。

作为本发明的一种优选方案，所述浮动定位传输机构为滚轮，为保护大蒜头优先选择质地柔软材质的滚轮。

作为本发明的另一种优选方案，所述浮动定位传输机构为传输带或传输链。

作为本发明的一种优选方案，所述定位传输机构为滚轮。

作为本发明的另一种优选方案，所述定位传输机构为传输带或传输链。

除上述机构或装置外，本发明还包括分别为第一定位传输装置和第二定位传输装置传输定力的定位传动轴，分别为第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置传输动力的浮动传输轴，以及安装在定位传动轴和浮动转动轴之间的万向节。

作为本发明的一种优选方案，所述定位传动轴和浮动转动轴为花键轴。

实现本发明意图的另一种方案是将大蒜固定不动，并根据大蒜直径大小移动大蒜切根刀片，从而实现切根刀与大蒜根部之间的距离自动调整。

与现有技术相比，本发明所述技术方案的有益效果是：1)本发明采用x形分布的浮动定位传输机构和定位传输机构，使大蒜切除根须时从四个方均匀夹持，稳定可靠，并以大蒜头靠近根须处作为定位基准进行切割定位，使根须切割定位准确；

2)本发明自动调整装置，能够根据大蒜头直径大小，自动调节大蒜根部与切根刀片之间的距离，从而实现精确切割，有效解决了现有收获机械中的问题；

3)本发明结构紧凑，适应性强，可用于大蒜收获机，或单独作为大蒜切根设备，也可用于洋葱等球形根农作物的收获设备，通用性强，适用于大蒜头直径大小不一致和种植深浅不一致情况。

附图说明

图1为一种x型布局的滚轮结构的大蒜切根装置三维示意图。

图2为一种大蒜切根装置的正视图。

图3为一种隐藏部分零部件的大蒜切根装置正视图。

图4为一种设有探测轮的大蒜切根装置正视图图。

图5为一种x形机架的示意图。

图6为一种传输带结构的大蒜切根装置三维示意图。

图7为一种隐藏机架之后的大蒜切根装置的三维示意图。

图8为大蒜直径定义的示意图。

图9为大蒜根部定位切割动态调节的原理图。

图10为一种调节大蒜切根刀位置的三维示意图。

其中：1机架，2第一浮动传输装置，3第二浮位传输装置，4第一定位传输装置，5第二定位传输装置，6自动定位调整装置，7切根装置，8传动装置，1-1第一导轨、1-2第二导轨、1-3第三导轨、1-4第四导轨，2-1第一浮动安装座、2-2第一主动伞齿轮、2-3第一从动伞齿轮、2-4第一浮动定位传输机构、2-5第一弹性器件、3-1第二浮动安装座、3-2第二主动伞齿轮、3-3第二从动伞齿轮、3-4第二浮动定位传输机构、3-5第二弹性器件，4-1第一定位安装座、4-2第三主动伞齿轮、4-3第三从动伞齿轮、4-4左定位传输机构、4-5第三弹性器件，5-1第二定位安装座、5-2第四主动伞齿轮、5-3第四从动伞齿轮、5-4右定位传输机构、5-5第四弹性器件，6-1探测杆、6-2调节杆、6-3拨叉杆、6-4拨叉杆安装座、6-5探测滚轮，7-1切根刀片、7-2切根电机、7-3切根主轴，8-1定位传动轴、8-2浮动传动轴、8-3万向节，6-6钢丝绳、6-8调节齿轮、6-9调节齿条、6-10切根装置调节导轨、6-11固定座。

具体实施方式

为避免理解分歧，本发明所述大蒜直径是指大蒜头在垂直茎秆平面上投影的最大圆直径，如图8所示。如图9所示，本发明所述定位限定平面为通过大蒜头与定位传输机构切点的平面，该平面与大蒜切点处的法线垂直。

下面结合图9，说明本发明技术方案的工作原理：切割大蒜直径为d1的大蒜根茎时，在b1、b2处压力作用下使大蒜头d1与定位限定平面h相切于a点，此时切根刀旋转的平面为l1，即以l1为实际切割平面，当需要切根的大蒜直径增加到d2时，如定位限定平面h不变，则直径为d2的大蒜与定位限定平面相切于a’点，由于大蒜直径d2大于d1，所以切点a’高于a点，此时需要将大蒜切根刀片的旋转平面从l1处移动到l1’处方能将大蒜根须切除干净且不伤蒜。因此有两种方案可以实现，一种方案是将大蒜直径变化转化为定位限定平面的移动，即将定位限定平面h向外移动到h’，使大蒜d2在b1’、b2’处的压力下随定位限定平面下移，下移后的切点为a″进而使实际需要切根的平面l1’重新回到l1处，即在保持切根刀片位置不变的情况实现与大蒜直径d1相同的切根效果。本发明采用的另一种方案是将大蒜直径的尺寸变化转化为切根刀片上下移动距离，即在大蒜相对定位限定平面h不变的情况下，将切根刀片调整到l1’处。这两种方案只是调节的对象不同，但效果是一样的。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实现本发明意图的第一种技术方案如下：

如图1至图7所示，本发明所采用的技术方案是：一种大蒜切根装置，包括机架、定位传输装置、自动调整装置、切根装置及传动装置。其中，机架的形状为x形，机架的四个分支方向上分别设有第一导轨1-1、第二导轨1-2、第三导轨1-3、第四导轨1-4，其中第一导轨1-1和第二导轨1-2分别安装有第一浮动传输装置2和第二浮动传输装置3，第三导轨1-3和第四导轨1-4分别安装有第一定位传输装置4和第二定位传输装置5；第一上浮动传输装置2、第二上浮动传输装置3、第一定位传输装置4、第二定位传输装置5共同构成x形分布的大蒜定位传输装置，第一上浮动传输装置2第二上浮动传输装置3的下侧、第一定位传输装置4第二定位传输装置5的上侧设有供大蒜头通过的通道，并以第一定位传输装置4第二定位传输装置5上侧圆周相切并且与大蒜前进方向平行的平面为大蒜切除根须的定位限定平面h，在第一定位传输装置4和第二定位传输装置5附近的适当位置的机架1上安装有切根装置7；所述第一定位传输装置4第二定位传输装置5上侧的机架1上安装有根据大蒜头直径自动调节大蒜头与切根装置7之间距离的自动定位调整装置6。

作为本发明一种优选方案，所述第一上浮动传输装置2和第二上浮动传输装置3是对称的结构相同的装置，第一上浮动传输装置2和第二上浮动传输装置3面对面安装且二者之间留有供大蒜茎秆通过的空间。其中第一上浮动传输装置2包括沿所述第一导轨1-1移动的浮动安装座2-1，安装在第一浮动安装座2-1内第一主动伞齿轮2-2和与其啮合的第一从动伞齿轮2-3，安装在第一从动伞齿轮2-3上的第一浮动定位传输机构2-4，以及使第一浮动安装座2-1携带第一浮动定位传输机构2-4向切根装置7方向移动的弹性器件2-5；第二上浮动传输装置3包括沿所述第二导轨1-2移动的第二浮动安装座3-1，安装在第二浮动安装座3-1内第二主动伞齿轮3-2和与其啮合的第二从动伞齿轮3-3，安装在第二从动伞齿轮3-3上的第二浮动定位传输机构3-4，以及使第二浮动安装座3-1携带第二浮动定位传输机构3-4向切根装置7方向移动的弹性器件3-5；当有大蒜通过时使左右浮动定位传输机构同时对大蒜产生一个压力，从而使大蒜紧贴第一定位传输装置3和第二定位传输装置4确定定位限定平面上。

作为本发明一种优选方案，所述第一上浮动传输装置2的第一浮动定位传输机构2-4的回转平面和第二上浮动传输装置3的第二浮动定位传输机构3-4的回转平面之间的夹角大于等于0度、小于180度。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定位传输装置4和第二定位传输装置5为结构相同关于大蒜茎秆中心线和移动方向所确定的平面对称结构，第一定位传输装置4和第二定位传输装置5之间设有供大蒜根须通过的空隙。其中第一定位传输装置4包括第一定位安装座4-1，安装在第一定位安装座4-1内的第三主动伞齿轮4-2和与其啮合的第三从动伞齿轮4-3，安装在第三从动伞齿轮4-3上的左定位传输机构4-4，以及安装在第一定位安装座4-1外使第一定位安装座4-1携带左定位传输机构4-4向第一上浮动传输装置2和第二上浮动传输装置3方向移动的第三弹性器件4-5。第二定位传输装置5包括第二定位安装座5-1，安装在第二定位安装座5-1内的第四主动伞齿轮5-2和与其啮合的第四从动伞齿轮5-3，安装在第四从动伞齿轮5-3上的右定位传输机构5-4，以及安装在第二定位安装座5-1外使第二定位安装座5-1携带右定位传输机构5-4向第一上浮动传输装置2和第二上浮动传输装置3方向移动的第四弹性器件6-5。

更进一步的，所述第一定位传输装置4的左定位传输机构4-4的确定定位限定平面和第二定位传输装置5的右定位传输机构的确定的定位限定平面之间的夹角大于等于0度、小于180度。

作为本发明的一种优选方案，所述第一定位传输装置4的左定位传输机构4-4的回转平面和第二定位传输装置5的右定位传输机构的回转平面之间的夹角大于等于0度、小于180度，也就是左右两个定位传输机构的旋转轴线之间的夹角大于等于0度、小于180度。

本发明所述切根装置包括切根刀片7-1、切根电机7-2，以及安装在切根刀片7-1与电机7-2主轴之间的切根轴7-3。

本发明所述自动调整装置6是能够调节大蒜头与切根刀片7-1之间距离的装置。

作为本发明的一种优选方案，所述自动调整装置6包括探测大蒜头直径大小的探测杆6-1，与探测杆6-1连接的调节杆6-2，以及与调节杆6-2一端铰链的拨叉杆6-3，所述拨叉杆6-3的另一端与第一第二定位安装座配合并使第一第二定位安装座沿所在导轨移动，所述拨叉杆6-3通过销钉与机架上的拨叉杆安装座6-4铰链。当大蒜头直径较大时，大蒜头将探测杆6-1向外推动更大的距离，调节杆6-2随之向外移动一定距离，进而使拨叉杆6-3推动第一第二定位安装座移动，大蒜头下端两侧的左定位传输机构和右定位传输机构之间的距离增大使大蒜头相对于原来位置下移一定的距离，从而消除因大蒜头直径大小带来的定位不准确问题。

作为本发明的一种优选方案，为了更好地探测大蒜直径，所述探测杆6-1上设有探测滚轮6-5。

作为本发明的一种优选方案，所述第一浮动定位传输机构2-4、第二浮动定位传输机构3-4、左定位传输机构4-4及右定位传输机构5-4四者的边缘处线速度是相同的，即大小相等，方向均指向切根刀片方向。

作为本发明的一种优选方案，所述第一或第二浮动定位传输机构为滚轮，为保护大蒜头优先选择质地柔软材质的滚轮。

如图6或图7，作为本发明的另一种优选方案，所述浮动定位传输机构为传输带或传输链。

作为本发明的一种优选方案，所述定位传输机构为滚轮，滚轮与大蒜接触处的外轮廓线为直线段。

如图6或图7，作为本发明的另一种优选方案，所述左右定位传输机构为传输带或传输链，传输带或传输链的与大蒜接触处的轮廓线为直线段。

除上述机构或装置外，本发明还包括分别为第一定位传输装置2和第二定位传输装置3传输定力的定位传动轴8-1，分别为第一上浮动传输装置和第二上浮动传输装置传输动力的浮动传输轴8-2，以及安装在定位传动轴和浮动转动轴之间的万向节8-3。

作为本发明的一种优选方案，所述定位传动轴8-1和浮动转动轴8-2为花键轴。

实现本发明意图的第二种方案是将大蒜直径大小尺寸变化转化为切根刀片的上下移动，除自动调整装置稍有不同外，其他部分均与上一种方案相同，在此不再叙述，仅对差异部分的自动调整装置进行叙述。

如图10所示，所述自动调整装置包括探测大蒜直径大小的探测杆6-1，所述探测杆上设有探测滚轮6-5，与探测杆6-1连接的调节杆6-2，与调节杆6-2连接的钢丝绳6-6，与钢丝绳6-6另一端连接的用于调节切根刀片7-1移动距离大小的调节齿轮6-8，与调节齿轮6-8啮合的调节齿条6-9，所述调节齿条6-9与切根装置6固定连接，以及使切根装置6沿着主轴方向移动的切根装置调节导轨6-10，所述调节齿轮安装在固定座6-11上。当所述钢丝绳6-6一端安装距离调节齿轮6-8中心较远时，钢丝绳6-6拉动同样的距离可使切根刀片7-1产生较小的位移；当钢丝绳6-6一端安装在距离调节齿轮6-8中心较近时，钢丝绳6-6拉动同样的距离可使切根刀7-1产生较大的位移。当大蒜直径尺寸变大时探测杆外移，驱动调节杆外移，从而使钢丝绳上提，在大蒜相对左右定位传输机构位置不变时，钢丝绳驱动调节齿轮旋转，从而使切根刀片上移一定距离，实现精准切除大蒜根须。

上述实例仅用于解释说明本发明要求保护的内容，但并不是用于限制本发明的要求保护的范围。本领域技术人员对上述实例中各组成部分进行位置改变或组合，均属于本发明保护范围；本领域技术人员在本发明所述范围内的改进和替换，均属于本发明保护范围。

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