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申请/专利权人：山东大学;山东金大丰机械有限公司

摘要：本发明涉及一种悬挂式结球类叶菜智能收获装置及收获方法，属于农业收获机械领域。收获装置前端设置有机械臂，包括夹持输送装置、传送收集装置和切根装置，夹持输送装置用于将结球类叶菜拔取和输送至传送收集装置。本发明能够调节输送带之间的间距，实现收获不同类型结球类叶菜，通用化程度高；采用先拔取后切根并配合氮气弹簧轮、气弹簧和自动抱紧机构的技术，辅助收获，高效、准确对高度、株距不一致的结球类叶菜进行夹取输送；依靠切根装置弹簧轴切刀，实现对结球类叶菜根部准确切割，降低结球类叶菜损伤率；传送收集装置通过传送滚筒间距，实现对结球类叶菜个头大小的分级，只需一人即可完成收获作业，工作效率高，作业耗时短。

主权项：1.悬挂式结球类叶菜智能收获装置的收获方法，其特征在于，收获装置与拖拉机连接，收获装置前端设置有机械臂，收获装置包括夹持输送装置、传送收集装置和切根装置，夹持输送装置用于将结球类叶菜拔取和输送至传送收集装置，切根装置用于对结球类叶菜切根，传送收集装置与夹持输送装置连接，用于对结球类叶菜传送和收集；机械臂能够检测前方结球类叶菜位置，当结球类叶菜行距偏差过大时，机械臂拔取行距偏差过大的结球类叶菜放入仿形输送带向后输送，同时能够对收获方向上障碍物进行清理；所述夹持输送装置包括左右两机架、仿形输送带、自动抱紧机构，两机架之间的距离能够调节；每一机架的后端均安装一后端大轴轮，前端通过自动抱紧机构安装一前端大轴轮，机架两侧间隔安装有多个小轴轮，前端大轴轮和后端大轴轮之间设置有仿形输送带，仿形输送带与多个小轴轮相接触，机架后端设置有液压马达，用于驱动后端大轴轮转动，进而带动仿形输送带转动；所述自动抱紧机构用于将两仿形输送带的前端向外开口，用于抱紧结球类叶菜；机架呈前低后高的倾斜状，仿形输送带上设置有仿形槽，仿形槽与结球类叶菜形状相吻合，两个仿形输送带同步运动，且两个仿形输送带的仿形槽成对设置，用于抱紧结球类叶菜；两机架前端底部均设置有氮气弹簧轮，机架与拖拉机之间设置有气弹簧；所述机架前方下部设置有收集方向辅助板，机架前方一侧安装有导向轮，导向轮上设置有引拔板，导向轮和引拔板顺时针转动；两机架之间设置有伸缩板、伸缩管和滚珠螺杆，伸缩杆和伸缩板均能够伸缩，滚珠螺杆用于将两机架的距离固定；所述传送收集装置包括支撑架、传送带、传动滚筒、普通收集箱和长收集箱，所述传送带两侧设置有挡板，两侧的挡板与支撑架之间固定连接，传送带的转动依靠拖拉机输入动力，用于传送夹持输送装置送来的结球类叶菜，传送带前端设置有挡套，后端设置有挡菜板；两侧的挡板前端均设置有凸台，所述挡套与凸台之间为可转动连接，挡套上固定设置有一连接板，连接板上设置有螺栓孔，用于与夹持输送装置的机架后端连接；支撑架上安装多个传动滚筒，相邻传动滚筒之间等间距，传动滚筒依靠拖拉机输入动力从前往后滚动，传送滚筒底部设置长收集箱，用于收集从传送滚筒间隙内掉落的结球类叶菜；所述传送滚筒末端设置普通收集箱，用于收集未从传送滚筒间隙掉落的大尺寸结球类叶菜；所述自动抱紧机构一端固定安装于机架，另一端滑动设置于前端大轴轮上；自动抱紧机构包括四杆机构、弹簧拉环和弹簧，其中四杆机构包括两短杆和两长杆，整体为平行四边形，其中一个短杆固定于机架上，另一短杆与前端大轴轮滑动连接，具体的，该短杆两端设置有弧形卡环，前端大轴轮外边缘设置有圆形卡槽，弧形卡环卡设在前端大轴轮的圆形卡槽内；两短杆之间铰接两长杆，位于外侧的长杆固定设置所述弹簧拉环，弹簧拉环与机架之间连接弹簧，弹簧使自动抱紧机构成开口状，给四杆机构前端一个向外的力；所述切根装置包括刀架、位置传感器、弹簧轴切刀和电机传动系统，所述刀架固定安装于夹持输送装置的两机架底部，刀架上设置有四个位置传感器，用于实时检测离刀架位置最近的结球类叶菜的位置；电机传动系统设置于机架上，用于驱动弹簧轴切刀伸出并切断结球类叶菜根部上缘位置，当最近的结球类叶菜达到弹簧轴切刀位置时，传输信号到电机传动系统，电机传动系统驱动弹簧轴切刀伸出并切断结球类叶菜根部上缘；所述弹簧轴切刀包括切刀组件、固定挡板、弹簧挡板和回刀弹簧，所述切刀组件包括一滑动板，滑动板前后两端均设置有竖杆，两竖杆之间固定连接一弹簧轴；所述固定挡板固定安装于刀架上，固定挡板上端与切刀组件的滑动板滑动连接，滑动板内设置有滑动槽，固定挡板上端设置有一凸条，凸条与滑动槽配合实现滑动连接；所述弹簧挡板与固定挡板固定连接，且弹簧挡板上设置有通孔，通孔尺寸大于弹簧轴外径，弹簧轴能够通过该通孔运动，所述弹簧挡板与滑动板前端的竖杆之间设置回刀弹簧，所述回刀弹簧一端固定于弹簧挡板，另一端固定于滑动板前端的竖杆；收获方法如下：工作前，根据收获结球类叶菜种类的不同，通过人工手动调节滚珠螺杆，从而改变仿形输送带之间的间距，人工手动调节导向轮高度，调整合适引拔导正高度，实现适应不同种类结球类叶菜的夹取输送；工作时，驾驶员采用低速档驾驶拖拉机带动收获装置向前单行收获，导向轮对结球类叶菜引拔导正，驾驶员控制方向使农田里单行结球类叶菜在两收集方向辅助板之内，降低结球类叶菜行距不一致的影响，自动抱紧机构受弹簧力作用成开口状，从而带动仿形输送带前端成开口状，结球类叶菜进入前端第一对仿形槽中，并抱紧结球类叶菜不断向后传输，由于仿形传输带前低后高，在传送过程中，其高度不断增大，实现对结球类叶菜拔出并继续向后传输；向后传输过程中，切根装置的位移传感器实时检测离刀架位置最近的结球类叶菜的位置，当最近的结球类叶菜达到弹簧轴切刀位置时，传输信号到电机传动系统，电机传动系统驱动弹簧轴切刀伸出并切断结球类叶菜根部上缘，切割完成，电机传动系统停止输出动力，弹簧轴切刀自动收回；切根后的结球类叶菜由仿形输送带输送至传送收集装置，进入传送带，结球类叶菜外侧包叶自动脱落，去叶后的结球类叶菜沿传送带向后端传送，由于挡板和挡菜板的阻挡，去叶后的结球类叶菜进入传动滚筒，个头小的结球类叶菜沿传动滚筒的间隙进入长收集箱，个头大的结球类叶菜由传送滚筒传送到普通收集箱，实现蔬菜大小等级的分级，完成收获任务；弹簧轴切刀的工作过程为：固定挡板与弹簧挡板固定不动，电机传动系统驱动切刀组件向前伸出，对结球类叶菜根部切割，同时，回刀弹簧处于拉伸状态，当电机传动系统停止驱动或收回时，由于回刀弹簧的回缩力，切刀组件自动向后回缩，回到初始状态；自动抱紧机构的工作过程为：自动抱紧机构受弹簧力作用成开口状，从而带动仿形输送带前端成开口状，结球类叶菜进入自动抱紧机构处的仿形输送带，由于前端开口大，末端开口小，随着收获装置的前进，结球类叶菜所受到的夹持力逐渐增加，当达到弹簧作用力后，自动抱紧机构的四杆机构前端克服弹簧力开始向中间收缩，由于机架前端能够转动，仿形输送带前端空隙减小，实现结球类叶菜的完全夹持，结球类叶菜完全被夹持后，所受到挤压力达到最大，进而将结球类叶菜拔取后向后输送。

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