一种回转驱动式水培叶菜全自动采收车的制作方法

1.本发明涉及一种水培叶菜采收装置，具体是一种回转驱动式水培叶菜全自动采收车。


背景技术：

2.我国是农业大国，蔬菜生产量全球第一，约占世界年生产总量的60％，其中叶菜的产量约占蔬菜年生产总量的30％左右。为满足人们对蔬菜需求的多样化，温室大棚技术迅速发展，水培叶菜作为主流种方向，提高了叶菜产量，解决了叶菜种植季节性的问题。但是温室大棚内湿度大，温度高，导致人工采收效率低，极大地增加了叶菜采收的劳动成本。因此，研究水培叶菜全自动采收车对于提高叶菜采收效率以及降低劳动成本来说，是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种回转驱动式水培叶菜全自动采收车，该自动采收车可在温室大棚内对水培叶菜进行全自动采收作业，以提高水培叶菜的采收效率，降低采收成本。
4.本发明提供的技术方案是：
5.一种回转驱动式水培叶菜全自动采收车，其特征在于：包括由若干横梁和立柱组成的龙门形主框架、对称设置在主框架左右两侧下部以带动采收车整体移动的两组移动组件、可沿竖直平面内的环形运动轨迹进行周期转动以采收叶菜的若干组采收组件、安装在主框架上以驱使各采收组件同步运动的驱动组件、固定在主框架上且位于采收组件下方以接收叶菜的若干菜筐、用于提供电源的蓄电池以及控制采收车整体协调作业的电控箱。
6.所述驱动组件包括可绕水平轴线转动地定位在主框架上且外周均固定有链轮的若干转轴、固定在主框架上以驱动其中一根转轴旋转的步进电机以及由各链轮进行张紧并与各链轮配合传动的环形链条。
7.各采收组件间隔距离固定在链条上并随链条一体转动；每组采收组件均包括水平固定在链条上的采收连接板以及固定在采收连接板上且设置成矩形的采收框架；所述采收框架在运动过程中施力于叶菜的一侧设置成敞口。
8.所述采收连接板上安装有采收反光板。
9.所述链条采用弯板链条。
10.所述移动组件包括固定在主框架上的小车框架、可转动地定位在小车框架底部的驱动轮和若干从动轮以及安装在小车框架底部并可竖直调节位置以制停采收车的若干地脚。
11.所述主框架侧面安装有对射传感器，以检测采收车整体的移动位置。
12.所述采收连接板上安装有采收反光板。
13.所述蓄电池、步进电机以及对射传感器分别与电控箱电连接。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明中各采收组件随链条作环形的周期转动，在转动过程中，采收组件中的采收框架对叶菜进行自动采收作业，并且叶菜随采收组件的转动最终落入菜筐内，从而实现了大棚水培叶菜全自动采收的高效化、智能化和去人工化，降低人工劳动成本；另外，由于采收组件采用链条进行回转驱动，方便设置多组采收组件，从而保证了采收作业的连续进行，大大提高了叶菜的采收效率，适合推广应用。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图之一。
17.图2为本发明的立体结构示意图之二(隐藏采收组件、链轮和链条)。
18.图3为本发明中移动组件的立体结构示意图之一。
19.图4为本发明中移动组件的立体结构示意图之二。
20.图5为本发明中采收组件的立体结构示意图。
21.附图标号：
22.1、主框架；1
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1、横梁；1
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2、立柱；2、移动组件；2
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1、小车框架；2
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2、驱动轮；2
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3、从动轮；2
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4、地脚；3、采收组件；3
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1、采收连接板；3
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2、采收框架；3
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1、采收固定板；3
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2、上端盖挡板；3
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3、采收爪；3
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4、叶菜挡板；3
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5、连接件；4、驱动组件；4
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1、步进电机；4
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2、转轴；4
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3、轴承；4
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4、链条；4
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5、链轮；5、菜筐；6、蓄电池；7、电控箱。
具体实施方式
23.以下结合附图所示的实施例进一步说明。
24.如图1所示的回转驱动式水培叶菜全自动采收车，包括主框架1、两组移动组件2、若干组(图中为四组)采收组件3、驱动组件4、若干(图中为四个)菜筐5、对射传感器(图中未显示)、蓄电池6和电控箱7。所述主框架由若干横梁1
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1和立柱1
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2组成且设置成龙门型，以方便采收车横跨在栽培槽(填放有基质或营养液,用于栽培叶菜，图中未显示)上进行叶菜采收作业。四个菜筐固定在主框架上且并列设置在采收组件下方，以接收采收组件所采摘的叶菜。所述蓄电池用于提供工作电源。
25.如图3、图4所示，两组移动组件对称设置在主框架的左右两侧下部，用于带动采收车整体移动。每组移动组件均包括小车框架2
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1、驱动轮2
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2、若干(图中为两个)从动轮和2
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3若干(图中为两个)地脚2
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4。所述小车框架固定在主框架上；所述驱动轮和各从动轮可转动地定位在小车框架底部，其中从动轮采用轨道行走轮，以便采收车整体在轨道(图中未显示)上移动；驱动轮作为主动轮，由蓄电池提供电源进行转动；本实施例中，所述蓄电池安装在小车框架上。所述地脚通过螺纹副竖直安装在小车框架底部，当采收车不工作时，可通过调节地脚的竖直位置对采收车进行制停存放，避免采收车因受到外力移动。
26.如图2所示，所述驱动组件安装在主框架上，用于驱动各采收组件沿竖直平面内的环形运动轨迹进行周期转动。所述驱动组件包括步进电机4
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1、若干转轴4
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2、若干轴承4
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3和链条4
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4。各转轴通过轴承可绕水平轴线转动地定位在主框架上，并且每个转轴外周均固定有链轮4
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5；作为优选，链条采用弯板链条，以方便固定各采收组件。所述链条设置成环形，链条由各转轴外周的链轮进行张紧并且配合传动，链条张紧后，链条的传动轨迹即为各
采收组件的运动轨迹。所述步进电机固定在主框架上，以驱动其中一根转轴旋转，进而带动整个链条转动；作为优选，步进电机的电机轴与对应驱动的转轴之间通过链轮链条副(图中未显示)进行传动。本实施例中设置有两根链条，两根链条左右对称设置，以分别支撑采收组件的两端；其中，链轮位于链条外侧时，与链轮相连接的转轴采用悬臂轴(即仅有一端定位在主框架上)，以避免采收组件在运动过程中与转轴发生干涉；链轮位于链条内侧时，与链轮相连接的转轴可采用两端分别定位在主框架上的长轴，也可采用悬臂轴。
27.如图1、图5所示，各采收组件结构相同，并且在驱动组件的驱使下进行同步运动，以便依次采收叶菜。各采收组件间隔距离固定在链条上；每组采收组件均包括采收连接板3
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1和若干(图中为八个)采收框架3
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2。所述采收连接板水平固定在链条上，以带动整个采收组件随链条一体转动。所述采收框架固定在采收连接板上，并且采收框架在运动过程中施力于叶菜的一侧设置成敞口，以方便采收和容纳叶菜。本实施例中，采收框架设置成矩形，每个采收框架均包括采收固定板3
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1、上端盖挡板3
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2、采收爪3
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3和叶菜挡板3
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4；其中，采收固定板一端通过l型连接件3
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5固定在采收连接板上，另一端固定有所述采收爪，以便通过采收爪对叶菜茎部进行采收；所述固定在采收固定板上并且位于采收爪的上方，以防止采收组件随链条转动过程中叶菜从采收爪上掉落；所述采收爪左右两侧分别固定有所述叶菜挡板，同样起到防止叶菜掉落的作用。工作时，驱动电机带动链条转动，进而带动各采收组件同步转动，当采收框架接触到叶菜时，采收爪对叶菜茎部侧面进行施力，随着采收组件的继续转动，采收框架将叶菜进行提升、翻转并落入菜筐中，从而实现叶菜的自动采收作业。
28.所述主框架侧面安装有所述对射传感器(方向朝下)，以检测采收车整体的移动位置。本实施例中，在起始位置的栽培槽上粘贴有起始反光板(图中未显示)，在终点位置的栽培槽上粘贴有终止反光板(图中未显示)。采收车在移动采收过程中，若对射传感器扫描到终止反光板，此时栽培槽上的叶菜已经被全部采收完毕，电控箱控制采收车返回，直至对射传感器扫描到起始反光板，采收车停止移动，此时采收车回到初始位置。另外，各采收组件的采收连接板上安装有采收反光板(图中未显示)，以便通过对射传感器扫描采收反光板来定位采收组件的零点位置(即处于该位置的采收组件正好可以采收起始位置栽培槽中的叶菜)。
29.上述对射传感器与反光板之间的感应方式为现有技术，不再细述。
30.所述蓄电池、步进电机以及对射传感器分别与电控箱电连接，以便通过电控箱控制采收车整体协调配合，实现叶菜的全自动采收作业。上述各电子器件均可通过外购获得。
31.本发明的工作步骤如下：
32.步骤一、电控箱通过蓄电池对驱动轮上电，控制采收车移动至栽培槽附近。
33.步骤二、当对射传感器检测到起始反光板时，向电控箱传递信号，电控箱控制采收车停止移动，同时步进电机启动，通过链条带动各采收组件转动，使其中一组采收组件处于零点位置，此时该组采收组件中的采收爪正好位于叶菜茎部侧面。
34.步骤三、步进电机继续转动，同时电控箱驱动采收车沿轨道前进，使各采收组件依次对栽培槽中的叶菜进行采收。
35.步骤四、重复上述步骤一至步骤三，实现叶菜的连续采收作业，并且叶菜在采收组件的转动过程中翻转落入菜筐，直至小车侧面的对射传感器扫描到终止反光板，此时电控
箱控制采收车反向移动。
36.步骤五、当小车移动到初始位置时，小车侧面的对射传感器扫描到起始反光板，采收车停止移动，完成叶菜的全自动采收作业。
37.另外，电控箱还设置有手动模式，可通过布置在电控箱上的相应工作按钮，手动控制采收组件对叶菜进行采收以及小车前进、后退、变速等功能。
38.最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。