一种捡拾器及应用该捡拾器的收集装置的制作方法

一种捡拾器及应用该捡拾器的收集装置
1.技术领域：本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种捡拾器及应用该捡拾器的收集装置。
2.

背景技术：
我国是农业大国，以种植小麦、稻谷以及玉米等粮食作物为主，当作物收获后在农田里就会产生大量的农业废弃物，例如玉米秸秆，而秸秆等农业废弃物又是高品质牛羊饲料的主要来源。因此，丰富的秸秆资源，再配合高效的秸秆捡拾打捆设备，既能有效地提高农业的生产效率，又能提高秸秆的利用价值。近年来，为了提高秸秆等农业废弃物的捡拾效率，使用捆草机进行机械捡拾的方式被广泛应用，捡拾器作为捆草机的重要组成部分，其通过将地面上散落的草条或秸秆等农业废弃物捡拾起来，并向捆草机的入料端输送，从而实现机械化捡拾及打包作业。但现有捡拾器的故障率较高且捡拾率不高，究其原因是：现有秸秆的捆草机，就是由牧草捆草机转用而来，两者的原理与结构完全相同。国外牧草捆草机的研究起步于20世纪60年代，经历了从畜力作为动力到拖拉机配套动力、从单一机具到多功能机具、从分段收获机具到联合收获机具的发展历程。目前，欧美发达国家的牧草从种植到收获的各生产环节都已基本实现了机械化、自动化作业，产品品种齐全，功能完善，基本可以满足于不同用户，适用于各种收获条件。由于牧草绝大部分种植在平原或坡地的平坦区域，牧草捡拾作业中的捡拾器并不与地表接触，而玉米等作物通常种植在垄台上，这就导致捡拾地面的不平坦。在垄作耕地捡拾作业时，考虑到垄台与垄沟存在高低差，因此，在捡拾过程中为提高捡拾率，捡拾器的弹齿只有嵌入垄台土壤时才能有限的与垄沟内的秸秆接触。而高速旋转的捡拾器不断地对秸秆连笼台同地表土壤进行高速抽打，在捡拾秸秆的同时，又吸入大量的地表营养土（俗称黑土），这就造成草包含土率高以及营养土流失的问题，此外捡拾器弹齿及整体结构也会因此种非规范的使用而造成异常的快速磨损，导致漏捡率高，增加了设备能耗；虽然国内捆草机仿制厂家也发现了故障率高维修困难等问题，并采用无轴式水平弹齿捡拾器来取代传统的弹齿式捡拾器，但捡拾原理依然相同，仅仅是以牺牲使用功能为代价，有限地降低了维修难度，但设备漏检率高及草捆含土率高的问题仍然存在，而且在捡拾器使用一段时间后，由于捡拾地面的不平坦依然存在捡拾设备磨损严重，导致漏捡率又会再次提升，并没有真正的解决由平地捡拾作业转用到垄作作物废弃物捡拾所带来的缺陷，给用户带来不必要的使用成本。
3.

技术实现要素：
本发明为克服现有秸秆捡拾器在非平坦区域进行捡拾时，易导致设备磨损、漏捡率及草捆含土率高的缺陷，提供了一种捡拾器及应用该捡拾器的收集装置，该捡拾器在捡拾过程中，通过仿生捡拾方式和仿形结构设计，可有效地提高对玉米秸秆等垄作作物产生的农业废弃物的捡拾率，同时降低漏检率、设备故障率和草捆含土率。
4.本发明采用的技术方案在于：一种捡拾器，所述捡拾器采用环形运动机构，该环形运动机构包括捡拾环和设置在捡拾环上的捡拾针，当捡拾环滚动作业时，与地面接触的捡拾针将散落在地面上的待捡拾物附着在捡拾轮上，并将其带离地面。
5.优选地，所述环形运动机构包括捡拾轮和捡拾针，捡拾轮安装在捡拾器安装架安装上，所述捡拾针分布在捡拾轮外周，捡拾针随捡拾轮运动至待捡拾物上时，将待捡拾物捡拾带离地面；或者所述环形运动机构包括捡拾轮、捡拾针、皮带和驱动装置，所述驱动装置用来驱动捡拾轮运转，所述捡拾轮安装在捡拾器安装架上，捡拾轮包括中部外凸的扩张轮和中部收紧的收紧轮，所述扩张轮设置在捡拾器的出料端，所述收紧轮设置在捡拾器的捡拾端，且悬置在地面上方，所述皮带胀紧在扩张轮和收紧轮上，在皮带的外周分布有捡拾针；当捡拾针随皮带运动到收紧轮侧时，捡拾针向皮带中间聚拢，使与地面接触的捡拾针主动将待捡拾物夹持并带离地面；夹持待捡拾物的捡拾针随皮带运动到扩张轮侧时，捡拾针向皮带两侧舒张，主动将附着物释放。
6.一种捡拾器，所述捡拾器采用无驱动输入的环形运动机构，该环形运动机构包括捡拾环和设置在捡拾环上的捡拾针，捡拾针随捡拾轮运动至待捡拾物上时，捡拾器利用其自重，使待捡拾物附着在捡拾轮上并将其带离地面。
7.优选地，所述环形运动机构还包括尖刺部，所述捡拾针穿设分布在捡拾轮的侧壁上，且每根捡拾针的作业端位于捡拾轮的外侧，每根捡拾针的控制端位于捡拾轮的内侧，在捡拾针的捡拾端端部设有用来刺穿待捡拾物的尖刺部；和／或，所述环形运动机构还包括主动增压机构，所述主动增压机构设置在捡拾轮的内侧，通过对捡拾针控制端的控制，使捡拾针向待捡拾物方向施以主动作用力。
8.优选地，所述主动增压机构固定在捡拾轮内侧，用来控制捡拾针的控制端，使运动至捡拾轮底部的捡拾针向待捡拾物方向伸出；或者所述主动增压机构设置在捡拾轮内侧，用来控制捡拾针的控制端，使运动至捡拾轮捡拾端的捡拾针在待捡拾物上产生自旋。
9.一种捡拾器，所述捡拾器采用环形运动机构，该环形运动机构包括捡拾环和设置在捡拾环上的捡拾针，通过控制捡拾针，使其以夹取状态将待捡拾物附着在捡拾轮上并将其带离地面。
10.优选地，所述环形运动机构还包括皮带和用来驱动捡拾轮运转的驱动装置，所述捡拾轮包括中部外凸的扩张轮和中部收紧的收紧轮，所述扩张轮设置在捡拾器的出料端，所述收紧轮设置在捡拾器的捡拾端，且悬置在地面上方，皮带胀紧在扩张轮和收紧轮上，在皮带的外周分布有捡拾针，当捡拾针随皮带运动到收紧轮侧，捡拾针向皮带中间聚拢，使与地面接触的捡拾针主动将待捡拾物夹持并带离地面；夹持待捡拾物的捡拾针随皮带运动到扩张轮侧时，捡拾针向皮带两侧舒张，主动将附着物释放；或者所述环形运动机构还包括柔性配合机构和用来与柔性配合机构配合使用的主动增压机构，所述柔性配合机构套设在每个捡拾针与捡拾轮之间，所述主动增压机构使捡拾针产生自旋，同时通过控制捡拾针的摆动，实现对待捡拾物的捡拾。
11.一种捡拾器，所述捡拾器采用环形运动机构，该环形运动机构包括捡拾环和设置
在捡拾环上的捡拾针，捡拾针随捡拾轮运动至待捡拾物上时，通过主动捡拾方式，使待捡拾物附着在捡拾轮上并将其带离地面，所述主动捡拾方式由捡拾轮、捡拾针、皮带和驱动装置的配合实现，所述驱动装置驱动捡拾轮运转，所述捡拾轮包括中部外凸的扩张轮和中部收紧的收紧轮，所述扩张轮设置在捡拾器的出料端，所述收紧轮设置在捡拾器的捡拾端，且悬置在地面上方，皮带胀紧在扩张轮和收紧轮上，在皮带的外周分布设置有捡拾针，当捡拾针随皮带运动到收紧轮侧时，捡拾针向皮带的中间聚拢，使与地面接触的捡拾针主动将待捡拾物夹持并带离地面；夹持待捡拾物的捡拾针随皮带运动到扩张轮侧时，捡拾针向皮带的两侧边缘舒张，主动将附着物释放；或者所述主动捡拾方式通过捡拾轮、捡拾针、柔性配合机构和主动增压机构的配合实现，所述捡拾轮设置在捡拾轮安装架上，所述捡拾针穿设分布在捡拾轮的外壁上，所述柔性配合机构套设在每个捡拾针与捡拾轮之间，所述主动增压机构通过控制捡拾针，使其以夹持状将待捡拾物捡拾，并同时对待捡拾物施以自旋，实现捡拾针对待捡拾物的主动夹持。
12.一种具有仿形功能的捡拾器，包括至少两组并列设置如前述的捡拾器，每组捡拾器的捡拾器安装架均通过公共连接装置实现组合连接，且每组捡拾器可根据地面高度独立摆动，实现地面仿形捡拾。
13.一种应用前述捡拾器的收集装置，其特征在于：包括捡拾器和梳齿，所述捡拾器采用前述捡拾器，所述梳齿设置在捡拾器的出料端，用来将附着物与捡拾针、捡拾轮实现分离，所述捡拾器设置在收集装置的前部、侧部或后部，用来将剥离后的附着物从捡拾器的出料端向收集装置的入料端输送。
14.本发明的有益效果是：1、本发明改变了传统秸秆捡拾器近百年的捡拾原理，创造性地使用夹取、刺穿的仿生捡拾原理。利用具有仿生特征的捡拾方式，开创了无动力捡拾器的先河，相较于传统秸秆捆草机，可有效降低40%以上的动力需求，极大地降低了油耗及秸秆离田的作业成本，而且通过该仿生捡拾方式，可有效地从源头降低了秸秆包中的含土率。
15.、本发明通过每个环形运动机构与地面的仿形摩擦接触，有效地避免了现有水平弹齿式捡拾器在非平原地区使用时，因地形高低不平使捡拾器的弹齿部件损坏较大，且捡拾率低的问题。此外，现有捡拾器在捡拾前，需事先对农业废弃物进行集中归拢，然后才能进行捡拾，而本发明基于仿生式的捡拾技术及仿形结构，在捡拾前无需对散落的农业废弃物事先进行归拢处理，大大地节省了人力和捡拾时间。
16.、本发明为了提高捡拾率，降低漏检率，采用夹取、刺穿等捡拾方式对农业废弃物进行捡拾，具有结构简单、适用范围广、捡拾效率高等优点。
17.附图说明：图1为一种具有仿形功能的捡拾器的一种结构示意图；图2为一种具有仿形功能的捡拾器的另一种结构示意图；图3为图1中单组捡拾器的结构示意图；图4为图2中单组捡拾器的结构示意图；图5为实施例4中捡拾轮、捡拾针与柔性配合机构之间的位置关系图；
图6为实施例六中主动增压机构的结构示意图；图7为图5中b处放大图；图8为实施例7中位于上部的主动增压机构的局部结构示意图；图9为图8中捡拾针的结构示意图；图10为主动增压机构的另一种结构示意简图；图11为图3中a处放大图；图12为尖刺部的结构示意图；图13为改进后梳齿的结构示意图；图14为改进后梳齿与捡拾轮、捡拾针的位置关系图；其中：1环形运动机构、11捡拾轮、111扩张轮、112收紧轮、12捡拾针、13梳齿、14挡板、15皮带、2捡拾器安装架、21支臂、22连接轴、3橡胶套、41齿轮、42齿条、43凸轮、44复位弹簧、5尖刺部、6固定轴。
18.具体实施方式：以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
19.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
20.本文中根据捡拾物在捡拾过程中所处位置状态的不同，分别定义为：待捡拾物、附着物和剥离物。
21.实施例1本发明涉及一种捡拾器，该捡拾器通过夹取、刺穿等方式将农业废弃物等待捡拾物从地面捡拾起来，该捡拾方式明显区别于现有水平弹齿式捡拾器，现有弹齿式捡拾器是依靠高速旋转的水平弹齿，对地面待捡拾物施以动能，使其从地面弹起并依勾带方式实现捡拾效果。
22.所述捡拾器包括与环形运动机构1，环形运动机构1包括捡拾环和捡拾针12，所述捡拾环是捡拾器的主体结构，其外轮廓可以为圆形或非圆形设计，当采用椭圆形、多边形等非圆形时，由于规则设置的垄沟与垄台形成悬链线，使非圆形的捡拾环平稳的在悬链线上运动，可实现捡拾器的不对垄作业，而采用圆形时则可实现捡拾器的对垄作业。所述捡拾针12设置在捡拾环的外周面上。
23.优选地，所述捡拾针12竖直设置在捡拾环的外表面上。
24.在外力的作用下，所述环形运动机构1在待捡拾物上滚动，使捡拾针12与待捡拾物接触，同时通过重力，使捡拾针12的端部刺入待捡拾物内或待捡拾物的缝隙，依靠刺穿或／和夹持等仿生的方式，将待捡拾物与地面分离，并使待捡拾物附着在捡拾环上并同步运动，从而实现捡拾效果。
25.实施例2本实施例中的捡拾环采用捡拾轮11结构。
26.如图3所示，所述环形运动机构1可绕轴心旋转的安装在捡拾器安装架2，环形运动机构1包括捡拾轮11和捡拾针12，所述捡拾轮11由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。
27.所述捡拾轮11的轮毂套设在捡拾器安装架2的连接轴22上，并向待捡拾物滚动，捡拾器安装架2包括两个对称设置的支臂21和固定在两个支臂21之间的连接轴22，两个支臂21的上端套设在收集装置入料端的固定轴6上。
28.所述捡拾针12竖直阵列设置在捡拾轮11的外周面，该捡拾针12由硬质材料制成，例如金属制成的杆体，用来对待捡拾物起刺穿或／和夹持作用。优选地，每根捡拾针12与捡拾轮11的切线相垂直。在捡拾轮11的出料端设有梳齿13，梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，相对于捡拾轮11保持固定位置关系，梳齿13的另一端悬置在捡拾针12之间的空隙处。所述梳齿13由多个间隔设置的硬质条形组成，例如金属条。当捡拾针随着捡拾轮11滚动，附着在捡拾轮11上且夹持在相邻捡拾针12之间的附着物运动到梳齿13处时，梳齿13将附着物与捡拾轮11、捡拾针12实现剥离。
29.进一步地, 为了提高捡拾针12在捡拾过程中的进料效果，避免附着在捡拾轮11上的附着物在随捡拾轮11转动的过程中掉落，在捡拾轮11的外侧还设有挡板14。所述挡板14为与捡拾轮11弧度匹配的弧形硬质板材，其固定安装在捡拾器安装架2上，且挡板14位于捡拾轮1上附着物所在的一侧。当捡拾轮11在待捡拾物上滚动时，待捡拾物被夹持或被穿设在捡拾针12上，待捡拾物随捡拾轮1继续转动的过程中，形成捡拾轮1上的附着物，通过挡板14的设置，将附着物向捡拾轮11方向挤压，使附着物与捡拾针12的贴合度提高，降低了漏捡率。
30.实施例3本实施例中的捡拾环采用环形皮带式结构。
31.如图4所示，所述环形运动机构1包括两个捡拾轮11、捡拾针12和皮带15，两个捡拾轮11分别为扩张轮111和收紧轮112，所述皮带15胀紧在扩张轮111与收紧轮112上。所述收紧轮112用来将地面的待捡拾物进行捡拾，并使其附着在皮带15上，并形成附着物。优选地，将收紧轮112安装在捡拾器安装架2靠近地面的一侧，且悬置于地面上方，所述收紧轮112为中部直径小于两端直径的圆柱形。优选地，所述收紧轮112的中部直径是两端直径的0.3-0.6倍。所述扩张轮111用来将捡拾后的附着物进行释放，优选地，将扩张轮111安装在收集装置的入料端，所述扩张轮111为中部直径大于两端直径的圆柱形，优选地，该中部直径是两端直径的1.3-3倍。所述扩张轮111和收紧轮112至少一个与传动轴连接，所述传动轴与驱动装置连接，驱动装置根据需要安装在收集装置或安装在捡拾器安装架2上，所述驱动装置可以选用马达、pto等。本实施例中扩张轮111、收紧轮112和皮带15的驱动方式与现有传送带的驱动方式相同，作为现有技术，此处不再赘述。由于扩张轮111中部呈外凸状，使得与扩张轮111接触的皮带15表面向外舒张；由于收紧轮112中部呈内敛状，使得与收紧轮112接触的皮带15表面向内聚。在皮带15的表面竖直阵列分布有捡拾针12，优选地，每根捡拾针12垂直固定在皮带15上。所述捡拾针12固定在皮带15表面的根部为控制端，捡拾针12的顶部为捡拾端，用来夹持待捡拾物。
32.当扩张轮111随牵引车同行且反向转动时，由于收紧轮112的中部直径较两端直径
小，使皮带15向收紧轮112侧靠近时，皮带15的两侧边缘逐步呈现向中间聚拢的状态。此时，随皮带15同步运行至该处，且位于皮带15两侧边缘的捡拾针12，其捡拾端也向皮带15的中间方向聚拢，从而实现捡拾针12对待捡拾物的主动夹持，起到捡拾效果；当夹持着待捡拾物的捡拾针12随皮带15继续向扩张轮111方向行进时，待捡拾物成为皮带15上的附着物，此时皮带15对附着物起到承托的作用；当捡拾针12夹持附着物到达扩张轮111侧时，由于扩张轮111的中部直径较两端直径大，使皮带15的两侧边缘逐步呈现向外凸的状态，此时，随皮带15同步运行至该处，且位于皮带15两侧边缘的捡拾针12，捡拾针12的捡拾端也向皮带15的外周扩张，从而实现捡拾针12对附着物的主动释放，起到释放作用。
33.本实施例作为捡拾环的另一种实施方式环形皮带式结构，利用悬浮于地面的皮带15，通过位于皮带15上的捡拾针12与待捡拾物接触，经收紧轮112的聚拢效果，主动将地面上的待捡拾物夹持起来，并带离地面从而实现主动捡拾效果。
34.进一步地，为了提高捡拾器释放附着物的效率，在扩张轮111一侧还设有用来分离捡拾针12与附着物的梳齿13，所述梳齿13的一端固定在捡拾轮安装架2上，梳齿13的另一端悬置且穿设在捡拾针12之间的空隙处。
35.实施例4为了便于捡拾针12的安装，本实施例中，在环形运动机构1的捡拾轮11与捡拾针12之间增设了柔性配合机构，通过柔性配合机构使捡拾针12在捡拾轮11上能够实现相对的摆动。
36.所述环形运动机构1包括一个捡拾轮11、捡拾针12和柔性配合机构，所述捡拾轮11由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。所述捡拾针12竖直阵列穿设在捡拾轮11上，且每根捡拾针12的作业端位于捡拾轮11的外侧，每根捡拾针12的控制端位于捡拾轮11的内侧。在捡拾轮11的出料侧设有梳齿13，梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，梳齿13的另一端穿设在捡拾针12间的空隙处，所述梳齿13由多个间隔设置的金属条组成，用来将附着在相邻捡拾针12之间的附着物与捡拾轮11、捡拾针12实现快速剥离。所述柔性配合机构由弹性材料制成，例如橡胶套3。如图5所示，所述橡胶套3套设在每个捡拾针12与捡拾轮11之间，使捡拾针12能够便捷地安装在捡拾轮11上，通过增设柔性配合机构，可使捡拾针12在捡拾轮11上实现轴向柔性的相对位置摆动。
37.进一步地, 为了提高捡拾针12在捡拾过程中的捡拾率，避免附着在捡拾轮11上的附着物，在随捡拾轮11转动的过程中产生掉落，在捡拾轮11的外侧还设有挡板14。所述挡板14为与捡拾轮11弧度匹配的弧形硬质板材，其固定安装在捡拾器安装架2上，且挡板14位于捡拾轮1上附着有附着物的一侧。
38.当捡拾轮11转动压过待捡拾物时，待捡拾物被夹持或被穿设在捡拾针12上，随捡拾轮1继续转动并附着在捡拾轮11上形成附着物，通过挡板14的设置，将附着物向捡拾轮11方向挤压，使附着物与捡拾针12的贴合度提高，降低了漏捡率。
39.实施例5实施例5与实施例4的不同之处仅在于，所述柔性配合机构选用不同的材料。本实施例中橡胶套3可以由调心轴承、球头等刚性材料替换，所述捡拾针12通过调心轴承或球头安装在捡拾轮11上，虽然柔性配合机构选用刚性材料，但捡拾针12仍然可实现在捡拾轮11
上实现与实施例4类似的轴向柔性摆动效果。
40.实施例6为了提高捡拾针12的捡拾效果，本实施例增加了一种能够主动增压的机构，通过增设主动增压机构，实现对待捡拾物的主动穿刺捡拾。
41.所述环形运动机构1包括一个捡拾轮11、捡拾针12和主动增压机构，所述捡拾轮11可以由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。所述捡拾轮11通过捡拾器安装架2安装在收集装置的入料端，所述捡拾针12竖直阵列穿设在捡拾轮11上，且每根捡拾针12的作业端位于捡拾轮11的外侧，每根捡拾针12的控制端位于捡拾轮11的内侧。在捡拾轮11的出料端设有梳齿13，梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，且相对于捡拾轮11保持固定位置关系梳齿13的另一端穿设在捡拾针12之间的空隙处，所述梳齿13由多个间隔设置的金属条组成，用来将附着在相邻捡拾针12之间的附着物与捡拾轮11实现快速剥离。
42.如图6和图7所示，所述主动增压机构位于捡拾轮11内部，优选地，将主动增压机构设于与地面接触的捡拾端侧，主动增压机构均包括齿轮41和齿条42，所述齿轮41套设并固定在每个捡拾针12的控制端上，所述齿条42为并排设置的多个，每个齿条42均固定在捡拾器安装架2的底部，每个齿条42为与捡拾轮11同心设置的弧形结构，且位于相邻捡拾针12之间，齿条42的端部截面呈矩形，在齿条42的两侧设有与齿轮41啮合的齿面，使齿轮41与齿条42啮合时，驱动捡拾针12自旋。
43.当位于齿条42两侧的捡拾针12随捡拾轮11运动到齿条42处时，齿条42与位于其两侧42的齿轮41实现啮合，且在啮合的过程中并不改变捡拾针12的轴向位置，齿轮41在转动过程中同时带动与其固定的捡拾针12产生自旋，进而增加了作用在待捡拾物表面上的压力，便于穿入待捡拾物内或待捡拾物的空隙，实现捡拾的目的。
44.实施例7实施例7是在实施例6的基础上对捡拾针12所做的改进，如图8和图9所示，本实施例中捡拾针12的控制端呈l型。本实施例中的主动增压机构为上下对称设置的两组，且每个主动增压机构的结构与实施例6相同，位于下部的主动增压机构，其安装位置与作用与实施例6相同，通过齿轮41在齿条42上的位移，使捡拾针12产生正向自旋，由于本实施例中捡拾针12的捡拾端呈弯折状，优选地，捡拾针12的捡拾端呈l型。在捡拾对过程中，捡拾针12的自旋，可对待捡拾物产生缠绕，防止掉落，从而使捡拾效果更佳。而位于上部的主动增压机构用来使缠绕在捡拾针12上的附着物，通过反向自旋使其便于从捡拾针12上分离。
45.实施例8为了提高捡拾针12在捡拾过程中的夹持效果，本实施例提供了一种主动夹持的实施结构，该实施结构中增设了另一种主动增压机构，并通过主动增压机构与柔性配合机构的配合，实现对待捡拾物的主动夹持和刺穿。
46.所述环形运动机构1包括一个捡拾轮11、捡拾针12、柔性配合机构和主动增压机构，所述捡拾轮11由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。所述捡拾轮11通过捡拾器安装架2安装在打包机的入料侧，并与地面摩擦接
触。所述捡拾针12为竖直阵列穿设在捡拾轮11上的多个，且每根捡拾针12的作业端位于捡拾轮11的外侧，每根捡拾针12的控制端位于捡拾轮11的内侧。在捡拾轮11的出料侧设有梳齿13，梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，且相对于捡拾轮11保持固定不动，梳齿13的另一端悬置且穿设在捡拾针12之间的空隙处，所述梳齿13由多个间隔设置的金属条组成，用来将附着在相邻捡拾针12之间的附着物与捡拾轮11实现快速剥离。所述柔性配合机构套设在每个捡拾针12与捡拾轮11之间，可改变捡拾针12在捡拾轮11上的轴向相对位置摆动，其可以选用弹性材料制成的橡胶套3，也可以采用刚性材料制成的调心轴承或球头。所述主动增压机构固定在捡拾器安装架2上，用来使捡拾针12向待捡拾物方向施以主动夹持力和下压力。
47.如图10所示，所述主动增压机构分别位于捡拾轮11内部，且位于捡拾轮11的捡拾端和出料端，每个主动增压机构均包括齿轮41和齿条42，所述齿轮41套设并固定在每个捡拾针12的控制端上，所述齿条42为并排设置的多个，每个齿条42均固定在捡拾器安装架2的底部，每个齿条42为与捡拾轮11同心设置的弧形结构，并位于相邻捡拾针12之间的空隙处，且齿条42的端部纵截面呈矩形，在齿条42的两侧设有与齿轮41啮合、且相互平行的齿面，所述齿条42的宽度大于与其啮合两个齿轮41之间的间距。
48.当捡拾针12随捡拾轮11运动到齿条42处时，齿条42与位于其两侧42的齿轮41实现啮合，且在啮合的过程中，由于齿条42的介入，改变了相邻两个齿轮41之间的间距，同时通过与柔性配合机构配合，使捡拾针12的轴向位置发生改变，此时齿轮41在带动捡拾针12自旋的同时，还增加了待捡拾物表面上的压力，进而实现主动夹持和增加压强的双重效果，从而提高待捡拾物的捡拾率。
49.进一步地，为了提高齿轮41与齿条42的配合，使捡拾针12的夹持效果更好，所述齿条42端部的纵截面呈上底大于下底的倒置梯形，所述齿轮41优选锥形伞齿。通过改变齿轮41和齿条42的形状，使二者形成伞形齿配合关系，以增强捡拾针12的夹持力度，进一步地提高待捡拾物的夹持效果和捡拾率。
50.实施例9为了提高捡拾针12的捡拾效果，本实施例提供了主动增压的另一种实施结构，该实施结构中通过增设主动增压机构实现对待捡拾物的主动刺穿，优化捡拾方式。
51.所述环形运动机构1包括一个捡拾轮11、捡拾针12和主动增压机构，所述捡拾轮11由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。所述捡拾针12竖直阵列穿设在捡拾轮11上，且每根捡拾针12的作业端位于捡拾轮11的外侧，每根捡拾针12的控制端位于捡拾轮11的内侧。在捡拾轮11的出料端设有梳齿13，梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，相对于捡拾轮11保持固定位置关系，梳齿13的另一端穿设在捡拾针12之间的空隙处，所述梳齿13由多个间隔设置的金属条组成，用来将附着在相邻捡拾针12之间的附着物与捡拾轮11实现快速分离。
52.如图11所示，所述主动增压机构包括凸轮43，所述凸轮43固定在捡拾器安装架2的底部，且凸轮43的凸起部朝地面方向设置，当捡拾针12运动到捡拾轮11底部时，由于设置了固定不动的凸轮43，当捡拾针12的控制端与凸轮43的凸起部接触时，使捡拾针12向地面方向顶出。
53.通过凸轮51对运动到捡拾轮11底部的捡拾针12施加向地面方向的下压力，使运动到该处的捡拾针12向地面方向伸出，通过凸轮5对捡拾针12控制端的控制，使捡拾针12的作业端刺向待捡拾物的面积减小，压强增大，可有效提高待捡拾物的捡拾效率。优选地，所述捡拾针12的控制端为半圆形，使其与凸轮5接触时更加顺畅。
54.进一步地，为了提高捡拾后捡拾针11的自复位功能，在每个捡拾针11的控制端与捡拾轮12之间设有复位弹簧44。
55.所述复位弹簧44套设在捡拾针11的控制端侧，复位弹簧44的顶部与捡拾针11的控制端端部固定，复位弹簧44的底部与捡拾轮12的内壁固定。
56.当凸轮43将与其接触的捡拾针11向地面方向推出时，此时套设在捡拾针11上的复位弹簧44处于压缩状态；当捡拾针11刺穿待捡拾物并与凸轮51分离后，复位弹簧52使捡拾针12恢复在捡拾轮12上的初始状态，待捡拾物被刺穿或夹持在捡拾针11上。
57.该结构的捡拾器，不仅可以对散落的待捡拾物实现捡拾，而且还能对埋入土里的秸秆根部实现掘取。通过凸轮5对捡拾针12施加向下的压力，使捡拾针12刺入地表土内，同时配合捡拾轮11时的牵引力，利用捡拾针12将秸秆根部向地面外部翘起，实现秸秆根部的掘取。本实施中的主动增压机构以捡拾针12作为杠杆，用杠杆原理，通过节省距离，实现高效掘取工作。
58.实施例10为了减小捡拾针12与待捡拾物之间的接触面积，增大捡拾针12刺穿待捡拾物时的穿透力，在每根捡拾针12的作业端均增设尖刺部5。
59.如图5所示，在每根捡拾针12的作业端均增设有尖刺部5，所述尖刺部5可以采用锥形，捡拾针12随捡拾轮11行进的过程中，利用尖刺部5刺入待捡拾物内，并使待捡拾物与捡拾针12同步运动，形成捡拾轮11上的附着物。进一步优选地，如图12所示，尖刺部5可以由多级圆台形加锥形端部，组成棘齿状尖刺部。
60.通过设置尖刺部5，减小捡拾针12与待捡拾物的接触面积，利用重力，增大作用在待捡拾物上的压强，使捡拾轮11在滚动过程中实现对待捡拾物的捡拾，可有效防止待捡拾物在捡拾轮11转动的过程中的意外掉落。
61.为了提高待捡拾物与捡拾针12的剥离效率，所述尖刺部4也可以采用双锥体结构，该结构即方便尖刺部4刺入待捡拾物内，又方便待捡拾物与捡拾针12的快速剥离。
62.实施例11为了进一步提高待捡拾物与捡拾针12的分离效率，本实施对梳齿13的整体结构进行了改进。
63.如图13和图14所示，所述梳齿13整体呈箱式结构，箱体的一侧设有开口，在开口的相对侧由多个间隔设置的金属条组成，每根金属条分别位于捡拾针12的间隙处，金属条用来将附着物与捡拾针12实现分离，并形成剥离物，剥离物进入箱体内，利用箱体内腔对待剥离物的移动方向起到导向作用，为了提高剥离物的出料速度，在箱体内还安装有用来加快剥离物运动的传输装置，所述传输装置可以选用传送带，或其他能够实现同等效果的装置。
64.实施例12如图1和图2所示，为了提高捡拾效率，同时使捡拾器适用于不同的地形地貌，本实施例介绍一种具有仿行功能的捡拾器，其包括至少两组如实施例1-11所述的捡拾器，每组
捡拾器通过公共连接装置实现组合连接，优选地，每组捡拾器同向或并列设置，所述公共连接装置可以采用固定轴6，或其他能实现同等功效的装置。安装在同一固定轴6上的多组捡拾器，可按照相同的模式独立摆动。在作业过程中，每组捡拾器中的环形运动机构1根据其所在位置的地形高度，自行调整随行高度，以适应所接触的地貌特征，从而实现与地面的仿形，再通过环形运动机构1中捡拾针12对待捡拾物的夹取、刺穿等方式实现仿生捡拾。本实施例所述的具有仿形功能的捡拾器，不仅适用于平原地区，而且也同样适用于山地、高原、丘陵地区，特别适合对垄沟内秸秆等农业废弃物的捡拾。为了实现垄沟和垄台的同步高效捡拾，根据垄沟的实际宽度，使位于垄沟内的单组或多组捡拾器的整体宽度与垄沟的宽度相匹配，从而提高垄沟内的捡拾率。
65.本实施例中所述环形运动机构1可采用前述实施例1至11任一实施例所述的环形运动机构1。
66.实施例13一种应用实施例1-12任一所述捡拾器的收集装置，所述收集装置为捆草机（又称打包机或打捆机）。
67.目前，现有捆草机主要有两种，一是以麦克海尔公司生产的f5500为代表的圆形草捆式捆草机，二是以库恩公司lsb系列为代表的方形草捆式捆草机。两种捆草机代表了市场上绝大多数乃至全部捆草机的捡拾、草捆成型及捆扎的原理。草捆的形状是由草捆成型模组及捆扎模组决定的，而且上述捆草机均使用技术方案相同的水平式弹齿作为捡拾器。
68.上述捆草机主要包括：捡拾模组、草捆成型模组及捆扎模组。在作业中，最小由90马力以上拖拉机作为牵引，通过拖拉机的pto输出轴与捆草机的动力输入轴连接，pto动力由捆草机的动力分配机构分配给捡拾模组及草捆成型模组，用来驱动捡拾模组及成型模组工作。其中，捡拾模组中的水平弹齿在作业中与前进方向成逆向旋转。
69.上述现有捆草机中的捡拾模组使用实施例1-12任一所述的捡拾器进行替换，使捡拾器不再需要如pto或其他动力单元的动力输入，有效地降低了捆草机整体马力的需求，实现了降低能源消耗的目的。
70.本实施例技术方案如下：以圆形草捆式捆草机（又称打包机或打捆机）为例，本技术所述的打包机包括：与现有的草捆成型模组及捆扎模组技术相同，均是用来实现草捆成型及捆扎。应用实施例4-12中任意一种捡拾器作为捡拾模组，用来对地面待捡拾物进行收集。
71.本实施例所使用的捡拾器与现有捡拾模组的作业旋转方向不同，优选地，将捡拾器安装在草捆成型模组的后方，通过捡拾器安装架2与草捆成型模组或捆草机的机体连接。在捡拾器与草捆成型模组的入料口间，还设有将经梳齿13剥离出的剥离物输送至草捆成型模组入料口的物料输送装置。所述输送装置可以采用实施例11中所述的梳齿13结构，通过梳齿13以槽型或箱型的形式延伸。
72.本实施例所述捆草机的捡拾器，在作业过程中，捡拾器通过在地面上滚动产生的摩擦力，将待捡拾物附着在捡拾针12上。pto动力仅负责草捆成型模组的动力输入，在草捆尺寸相同的情况下，动力需求仅是传统捆草机的50%-60%，极大地降低了作业燃油消耗。
73.在上述技术方案的说明中，以实施例4-11记载的捡拾器与现有圆形草捆捆草机组合，均可构成区别于现有捡拾原理的捆草机。本领域技术人员，应当可以理解在配合其他形
状捡拾器安装架2或通过其他结构形式，将草捆成型模组与本技术实施例1-3中任一实施例所述的捡拾器方案组合，均可在不付出任何创造性劳动的情况下，获得与本实施例相同的技术方案。
74.同样，现有方形草捆式草捆机的捡拾原理与捡拾器结构，与圆形草捆式捆草机相同。所以只要依照上述技术方案，在梳齿与草捆成型模组间构建物料输送装置，或提供将捡拾物转移至草捆成型模组进料口的条件（如在移动进料口的位置使其位于梳齿13的末端），即可实现本实施例所述的一种应用实施例1-12任一实施例所述捡拾器的捆草机。
75.此外，由于捡拾环旋转的转速与拖拉机的地速相同，且捡拾针12不与地面逆向摩擦，不对地表土抽打，所以可有效降低秸秆包中的含土率。
76.实施例14一种应用实施例1-12任一项所述捡拾器的收集装置，所述收集装置为捆草机，其包括设置在打包机旁侧的捡拾器，通过捡拾器将散落在地面上的待捡拾物进行捡拾，并向打包机输送，所述捡拾器可以采用实施例1-12任一实施例中所述的捡拾器。所述捡拾器根据工作幅面的大小设置在打包机的单侧或两侧，所述捡拾器的出料端向打包机的入料端输送物料。
77.实施例15一种应用实施例1-12任一项所述捡拾器的收集装置，所述收集装置为笼车，其包括设置在笼车后部的捡拾器，通过捡拾器将散落在地面上的待捡拾物进行捡拾，并向笼车输送，所述捡拾器可以采用实施例1-12任一实施例中所述的捡拾器。
78.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。