一种具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置的制作方法

本发明涉及一种具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，属于农用破膜设备，适用于烟草、蔬菜、棉花等覆膜作物种植过程中的地膜破除作业。

背景技术：

1、地膜覆盖技术是现代农业保墒、增温、抑草、提质增产的核心措施，该种植技术已成为旱作农业、设施农业广泛采用的增产技术，广泛应用于经济作物、粮食、蔬菜种植。但是，地膜覆盖技术在实际操作中尚存若干短板：移栽后苗株根部覆土偏薄，膜内与外部大气难以有效互通，致使膜孔周围易滋生杂草，从而与作物争夺水肥，最终对烟叶、辣椒等作物的产量和品质形成不利影响。因此，破膜是播种、移栽、引苗前不可或缺的工序，按设计株距在垄面移栽点开出合适孔径的膜口，并在孔口压盖适量土壤。这一做法既可显著减轻草害，又能改善膜内外的气体与水分交换，从而在苗期同时保障供水稳定性和控草效果的持续性。

2、然而，传统人工破膜作业效率低、劳动强度大，孔形不规则、孔距偏差大，难以满足标准化种植需求；而大型机具在丘陵山地、小地块等场景适应性差，因此轻便高效破膜打孔机成为刚需。当前农业生产向轻简化、机械化转型，劳动力短缺与成本上升进一步推动轻简作业装备研发与实施。

3、现有手持破膜装置主要分为锯齿破膜、圆锥破膜和滚筒破膜。其工作原理是将破膜头对准需要破膜的位置，利用压力完成破膜作业。这些手持破膜装置主要存在以下问题：

4、（1）锯齿破膜机的破膜头有多个刀口，能在膜上形成多个破膜口，但在破膜后需要手工转动撕开薄膜，破膜质量难以保证；

5、（2）圆锥破膜机在破膜过程圆锥头破膜形成的孔洞形状规则，尺寸相对均匀，但在作业过程圆锥头会伸入土壤内部，破膜过程受到的阻力较大，且贵州黏重土壤地区，破膜过程土壤易黏附在破膜头上，需定期清理；

6、（3）滚筒破膜机能等距、等大地完成破膜作业，破膜质量好，这种破膜方式破膜较小，不适应于部分幼苗移栽（比如烟苗井窖式移栽）。

7、综上，现有手持破膜装置存在入土深浅不一、易撕裂地膜、破膜不完整等问题，结合贵州丘陵山区地块零散、覆膜作物多样化的特点，亟需优化打孔机构、动力方式与人机操作性能，提升破膜机具对地膜的适应性、作业精度、便携性和耐用性。开展轻简型旋转式破膜机研究，可解决小面积、高灵活性场景的破膜作业难题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，在于克服现有技术中手持式破膜装置需人工旋转撕膜、入土阻力大、膜口不完整以及缺乏计数功能等缺陷。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，包括机架，机架下端设有旋转驱动机构及与旋转驱动机构连接的破膜组件；还包括计数机构，所述计数机构包括计数器及与之相连的触发装置，所述计数器固定设置于机架上部，所述触发装置设置于旋转驱动机构与破膜组件之间，触发装置在破膜组件完成一次完整的破膜动作时产生一次触发信号，计数器接收触发信号后进行累加计数。

4、进一步地，所述机架包括操作杆和与操作杆下端可拆卸连接的连接杆，连接杆为中空管件，操作杆的上端固定设置有手柄，且手柄呈t形或u形结构。

5、进一步地，所述旋转驱动机构包括限位套，限位套外圆周设有连接盘，使限位套通过连接盘固连在连接杆下端，限位套上段设有螺旋限位槽，在限位套内套装有调节杆，调节杆上端固连有限位销，且限位销位于螺旋限位槽内，调节杆中部设有弹簧，下端设有连接法兰，所述破膜组件通过连接法兰与调节杆连接。

6、进一步地，在所述调节杆上沿其轴线方向间隔设有多个调节孔，在调节孔内设有调节销，所述弹簧套装在调节杆上且位于限位套与调节销之间。

7、进一步地，所述破膜组件包括旋转筒体，旋转筒体底端设有锯齿破膜头，所述锯齿破膜头包括沿旋转筒体下端面周向均匀分布的多个锯齿。

8、进一步地，在所述旋转筒体的中心位置还设置有导向杆，所述导向杆的下端相对于所述旋转筒体的下端伸出且位于所述旋转筒体的锯齿下方。

9、进一步地，所述导向杆底端为锥形结构，所述锥形结构处还设有便于收集残膜的倒刺结构。

10、进一步地，所述计数器为固定设置于手柄上的电子计数器，在所述连接杆上端设有与螺旋限位槽最高点位置相对的安装孔，所述触发装置设置在安装孔内，当限位销沿螺旋限位槽运动到螺旋限位槽最高点时，接近触发装置，触发装置向计数器发送一个电信号，计数器接收信号后进行累加计数并显示。

11、进一步地，所述触发装置包括但不限于红外探头、接近开关、霍尔开关。

12、进一步地，在所述手柄中部设有安装架，安装架中部设有固定部，固定部上设有与计数器适配的安装槽，所述计数器固连在安装槽内，在固定部两侧对称设有固定夹板，固定夹板卡接在手柄上，并通过u形螺栓与之固接。

13、与现有技术比较，本发明的有益效果是：

14、（1）结构简单紧凑，制造成本低廉。本发明采用手持式设计，重量轻、体积小，操作灵活方便，使用不受地形限制，适用于烟草、蔬菜、棉花等多种覆膜作物的破膜作业场景。

15、（2）无需手动撕膜，操作省力。本发明采用螺旋限位槽结构机械驱动旋转筒体及锯齿破膜头旋转，利用旋转锯齿对地膜进行切割破除，操作者只需下压和上提操作杆即可完成破膜作业。与传统的人工旋转撕膜方式相比，无需操作者手动施力旋转破膜筒，极大地降低了劳动强度，提高了作业效率。

16、（3）膜口完整、规整。本发明采用旋转切割的方式破除地膜，锯齿旋转将地膜整齐切断，形成的膜口为完整的圆形，开口大小一致，边缘光滑整齐。与人工撕膜造成的不规则撕裂状膜口相比，本发明破除的膜口更有利于后续移栽作业的开展，也能够更好地保持地膜的保温保墒效果。

17、（4）具备计数功能。本发明通过触发装置与计数器的配合，在每次完成破膜动作时自动累加计数。操作者无需额外进行人工计数，即可实时掌握破膜数量，有效解决了人工计数效率低、准确度差的问题。计数功能尤其适用于规模化种植场景，便于后期管理。

18、（5）旋转切割阻力小。本发明在旋转筒体中心位置设置导向杆，使用时人力控制操作杆先将导向杆、旋转筒体下端的锯齿下压刺破地膜，之后操作杆继续下压，通过螺旋限位槽结构引导旋转筒体旋转切割地膜，切割过程中可有效减小土壤阻力。同时导向杆还具有残膜收集功能，可有效节省后续残膜收集工序和时间。

19、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

1.一种具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，包括机架，机架下端设有旋转驱动机构及与旋转驱动机构连接的破膜组件；还包括计数机构，所述计数机构包括计数器（11）及与之相连的触发装置（12），所述计数器（11）固定设置于机架上部，所述触发装置（12）设置于旋转驱动机构与破膜组件之间，触发装置（12）在破膜组件完成一次完整的破膜动作时产生一次触发信号，计数器（11）接收触发信号后进行累加计数。

2.根据权利要求1所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述机架包括操作杆（1）和与操作杆（1）下端可拆卸连接的连接杆（2），连接杆（2）为中空管件，操作杆（1）的上端固定设置有手柄（3），且手柄（3）呈t形或u形结构。

3.根据权利要求2所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括限位套（4），限位套（4）外圆周设有连接盘（401），使限位套（4）通过连接盘（401）固连在连接杆（2）下端，限位套（4）上段设有螺旋限位槽（402），在限位套（4）内套装有调节杆（5），调节杆（5）上端固连有限位销（6），且限位销（6）位于螺旋限位槽（402）内，调节杆（5）中部设有弹簧（7），下端设有连接法兰（501），所述破膜组件通过连接法兰（501）与调节杆（5）连接。

4.根据权利要求3所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，在所述调节杆（5）上沿其轴线方向间隔设有多个调节孔（502），在调节孔（502）内设有调节销（8），所述弹簧（7）套装在调节杆（5）上且位于限位套（4）与调节销（8）之间。

5.根据权利要求3所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述破膜组件包括旋转筒体（9），旋转筒体（9）底端设有锯齿破膜头（901），所述锯齿破膜头（901）包括沿旋转筒体（9）下端面周向均匀分布的多个锯齿。

6.根据权利要求5所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，在所述旋转筒体（9）的中心位置还设置有导向杆（10），所述导向杆（10）的下端相对于所述旋转筒体（9）的下端伸出且位于所述旋转筒体（9）的锯齿下方。

7.根据权利要求6所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述导向杆（10）底端为锥形结构，所述锥形结构处还设有便于收集残膜的倒刺结构（14）。

8.根据权利要求3所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述计数器（11）为固定设置于手柄（3）上的电子计数器，在所述连接杆（2）上端设有与螺旋限位槽（402）最高点位置相对的安装孔，所述触发装置（12）设置在安装孔内，当限位销（6）沿螺旋限位槽（402）运动到螺旋限位槽（402）最高点时，接近触发装置（12），触发装置（12）向计数器（11）发送一个电信号，计数器（11）接收信号后进行累加计数并显示。

9.根据权利要求8所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，所述触发装置（12）包括但不限于红外探头、接近开关、霍尔开关。

10.根据权利要求8所述的具备计数功能的轻简型旋转式破膜装置，其特征在于，在所述手柄（3）中部设有安装架（13），安装架中部设有固定部（1301），固定部（1301）上设有与计数器（11）适配的安装槽，所述计数器（11）固连在安装槽内，在固定部（1301）两侧对称设有固定夹板（1302），固定夹板（1302）卡接在手柄（3）上，并通过u形螺栓与之固接。