定向排列马铃薯种薯气动自动切块机

技术领域

本发明涉及马铃薯种植技术领域，特别涉及一种定向排列马铃薯种薯气动自动切块机。

背景技术

马铃薯在播种前需要预先将种薯切块，与种薯整播相比，薯块播种不仅能够提前打破休眠，而且薯苗整齐，茁壮，马铃薯的产量大大提高。种薯的切块过程一般通过规范性切块方法来完成，薯块的大小、形状以及均匀度直接影响马铃薯的出苗状况。

现有技术中，针对种薯切块大多采用机械切块方式，但由于目前现存的马铃薯种薯切种机在进行种薯切块时具有一定的随机性，得到的种薯薯块不均匀、质量差，不仅造成种薯浪费，还严重影响了高速精良播种机作业性能。本发明专利申请根据马铃薯种薯芽眼分布特点，通过改变种薯切块方法来均分马铃薯种薯顶端优势，得到大小、形状相近似的薯块。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种定向排列马铃薯种薯气动自动切块机。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：定向排列马铃薯种薯气动自动切块机，包括机架，所述机架上设置有定向排列输送装置、气动吸持输送装置、切块装置和固定卸料装置，所述定向排列输送装置包括固定于机架上的第一轴承座，所述第一轴承座设有四个，四个所述第一轴承座呈矩形阵列分布，每个所述第一轴承座上均转动安装有转动轴，且每个所述转动轴上均固定套设有链轮；

所述定向排列输送装置还包括用于连接两个链轮的单耳双孔弯板链条以及等间距固定于单耳双孔弯板链条上的多个连接板扣，所述单耳双孔弯板链条设有两个并对称设置，两个所述单耳双孔弯板链条上均固定多个连接板扣，两侧相应的所述连接板扣之间固定有伸出滚轴，每个所述伸出滚轴上均套设有与伸出滚轴转动连接的鞍型辊子，所述机架上固定有电机固定板，所述电机固定板上固定有减速电机，所述减速电机的输出轴贯穿电机固定板并转动连接，所述减速电机的输出轴端部与其中一个转动轴固定。

通过采用上述技术方案，在切马铃薯种薯时，马铃薯种薯从机架一侧进入鞍型辊子上，减速电机工作后带动转动轴转动，在链轮及单耳双孔弯板链条的作用下，多个鞍型辊子均转动，以此使得马铃薯种薯朝向切块装置运动，气动吸持输送装置吸取种薯至固定卸料装置内，切块装置将种薯自动切割成大小、形状相近似的种薯块，随后种薯块从固定卸料装置卸出至拌种箱内，有利于使得播种后的幼苗保持较为同步的生长状态。

进一步的，所述气动吸持输送装置设置于定向排列输送装置上方，所述气动吸持输送装置包括固定于机架上的纵向滑轨、滑动安装于纵向滑轨上的滑块、固定于机架上并与纵向滑轨平行的无杆气缸、固定于滑块上的安装架、固定于安装架上的驱动气缸、与驱动气缸的活塞杆下端固定的吸头连接板、固定于吸头连接板上的负压管以及与负压管下端固定的吸盘，所述负压管与外部真空发生器相连。

进一步的，所述吸头连接板底部固定有光电传感器。

通过采用上述技术方案，马铃薯种薯在鞍型辊子的作用下运动至光电传感器下方时，光电传感器检测到种薯，将该状态传送至PLC，此时PLC控制减速电机停止工作，同时控制驱动气缸带动吸头连接板、负压管以及吸盘向下运动，当吸盘吸取种薯后，PLC控制吸盘上升复位，无杆气缸带动滑块沿纵向滑轨运送到固定卸料装置正上方，无杆气缸停止动作，驱动气缸向下运动到最大行程，吸头处于破真空状态，种薯放置于固定卸料装置内，气动吸持输送装置复位，切块装置进行种薯切块操作。

进一步的，所述鞍型辊子外形呈内凹椭圆弧状，两个所述鞍型辊子之间形成空隙形状与马铃薯种薯外形类似。

通过采用上述技术方案，马铃薯种薯进入鞍型辊子后，多个鞍型辊子配合，使得马铃薯种薯呈现横卧姿态，且横卧姿态相对于机架横向的位置相同，有利于光电传感器检测到种薯，并使得切块机进行相应动作。

进一步的，所述机架上固定有摩擦板，所述摩擦板上表面与鞍型辊子底部滚动连接。

通过采用上述技术方案，可使得鞍型辊子在摩擦板上转动，有利于种薯沿机架横向运动。

进一步的，所述切块装置包括固定于机架上的驱动气缸固定板、固定于驱动气缸固定板上的双轴气缸、与双轴气缸的活塞杆下端固定的切刀连接板以及与切刀连接板底部固定的十字切刀，所述十字切刀底部加工成刃。

通过采用上述技术方案，双轴气缸工作后，切刀连接板带动十字切刀向下运动，十字切刀的刃部对马铃薯种薯进行切块操作。

进一步的，所述十字切刀为内圆弧形切刀刃片，所述十字切刀的切刀刃口为10°，所述十字切刀的厚度为0.7mm。

通过采用上述技术方案，有利于十字切刀的刃部对马铃薯种薯进行切块操作。

进一步的，所述固定卸料装置包括转动安装于机架上的第二轴承座、转动安装于第二轴承座上的旋转轴、固定套设于旋转轴上的转动横梁、固定于转动横梁上的仿形勺、与旋转轴一端连接的螺纹连接板、固定于机架另一侧的第二气缸固定板以及固定于第二气缸固定板上的旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆与螺纹连接板固定，所述仿形勺上开设有供十字切刀穿过的十字切割缝，所述转动横梁顶部设置有与十字切割缝连通的十字槽通口。

通过采用上述技术方案，无杆气缸带动滑块沿纵向滑轨运送到仿形勺正上方后，无杆气缸停止动作，气缸向下运动到最大行程，吸头处于破真空状态，种薯放置于仿形勺内，气动吸持输送装置复位，双轴气缸带动十字切刀下刀切块，将仿形勺内种薯均匀切成四块。

进一步的，所述机架靠近双轴气缸的位置上固定有挡料板，所述挡料板上开设有供十字切刀穿过的十字通孔。

通过采用上述技术方案，十字切刀返程过程中，挡料板将其黏连薯块阻挡，落入拌种箱内，仿形勺内的切好的种薯在旋转气缸带动下倒入拌种箱内，随后复位，完成整个切块作业流程。

进一步的，所述仿形勺内表面固定有多个防滑凸条。

通过采用上述技术方案，防滑凸条起到了良好的防马铃薯种薯滚动的作用，增强了马铃薯种薯在切块过程中的稳定性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本申请中，在切马铃薯种薯时，马铃薯种薯从机架一侧进入鞍型辊子上，减速电机工作后带动转动轴转动，在链轮及单耳双孔弯板链条的作用下，多个鞍型辊子均转动，以此使得马铃薯种薯朝向切块装置运动，气动吸持输送装置吸取种薯至固定卸料装置内，切块装置将种薯自动切割成大小、形状相近似的种薯块，随后种薯块从固定卸料装置卸出至拌种箱内，有利于使得播种后的幼苗保持较为同步的生长状态；

2、本申请中，马铃薯种薯在鞍型辊子的作用下运动至光电传感器下方时，光电传感器检测到种薯，将该状态传送至PLC，此时PLC控制减速电机停止工作，同时控制驱动气缸带动吸头连接板、负压管以及吸盘向下运动，当吸盘吸取种薯后，PLC控制吸盘上升复位，无杆气缸带动滑块沿纵向滑轨运送到固定卸料装置正上方，无杆气缸停止动作，驱动气缸向下运动到最大行程，吸头处于破真空状态，种薯放置于固定卸料装置内，气动吸持输送装置复位，切块装置进行种薯切块操作；

3、本申请中，十字切刀返程过程中，挡料板将其黏连薯块阻挡，落入拌种箱内，仿形勺内的切好的种薯在旋转气缸带动下倒入拌种箱内，随后复位，完成整个切块作业流程；

4、本发明具有结构简单、可靠性高、便于制造等优点，集马铃薯种薯整列排序、气吸取种输送、定位切块与一体，可大大提高种薯切后均匀度要求，满足现代机械化切种要求，可选的将该发明专利马铃薯切种方法应用推广，以实现马铃薯种薯自动取种、切块，同时可将输送线做长，实现多工位协同作业，提升马铃薯切种作业效率。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中定向排列输送装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中鞍型辊子的结构示意图；

图4是本发明实施例中气动吸持输送装置的结构示意图；

图5本发明实施例中切块装置的结构示意图；

图6本发明实施例中固定卸料装置的结构示意图。

图中：1、机架；2、定向排列输送装置；21、第一轴承座；22、转动轴；23、链轮；24、单耳双孔弯板链条；25、连接板扣；26、伸出滚轴；27、鞍型辊子；28、电机固定板；29、减速电机；3、气动吸持输送装置；31、纵向滑轨；32、滑块；33、无杆气缸；34、安装架；35、驱动气缸；36、吸头连接板；37、负压管；38、吸盘；39、光电传感器；30、摩擦板；4、切块装置；41、驱动气缸固定板；42、双轴气缸；43、切刀连接板；44、十字切刀；5、固定卸料装置；51、第二轴承座；52、旋转轴；53、转动横梁；531、十字槽通口；54、仿形勺；541、十字切割缝；55、螺纹连接板；56、第二气缸固定板；57、旋转气缸；6、挡料板；61、十字通孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-6所示，本申请实施例公开一种定向排列马铃薯种薯气动自动切块机，包括机架1，机架1上设置有定向排列输送装置2、气动吸持输送装置3、切块装置4和固定卸料装置5。

定向排列输送装置2包括第一轴承座21、转动轴22、链轮23、单耳双孔弯板链条24、连接板扣25、伸出滚轴26、鞍型辊子27、电机固定板28以及减速电机29。第一轴承座21固定于机架1上，第一轴承座21设有四个，四个第一轴承座21呈矩形阵列分布。转动轴22为圆杆状结构，其轴向与机架1的长度方向垂直，转动轴22设有两个，并分别转动安装于两个第一轴承座21上，且转动轴22上均固定套设有两个链轮23。单耳双孔弯板链条24用于两个转动轴22上的链轮23，单耳双孔弯板链条24与链轮23啮合，单耳双孔弯板链条24设有两个并对称设置。连接板扣25设有多个，多个连接板扣25等间距固定于单耳双孔弯板链条24上，且两个单耳双孔弯板链条24上的连接板扣25一一对应设置。伸出滚轴26为圆杆状结构，其轴线与转动轴22的轴线平行，伸出滚轴26的两端分别与两侧单耳双孔弯板链条24上的连接板扣25固定。鞍型辊子27的横截面呈圆形，鞍型辊子27的轴线与伸出滚轴26的轴线重合，鞍型辊子27套设于伸出滚轴26上并与伸出滚轴26转动连接，每个伸出滚轴26上均设置有鞍型辊子27，鞍型辊子27外形呈内凹椭圆弧状，且两个鞍型辊子27之间形成空隙形状与马铃薯种薯外形类似。电机固定板28固定于机架1上，减速电机29固定于电机固定板28上，减速电机29的输出轴贯穿电机固定板28并转动连接，且减速电机29的输出轴端部与其中一个转动轴22固定。

气动吸持输送装置3设置于定向排列输送装置2上方，气动吸持输送装置3包括固定于机架1上的纵向滑轨31、滑动安装于纵向滑轨31上的滑块32、固定于机架1上并与纵向滑轨31平行的无杆气缸33、固定于滑块32上的安装架34、固定于安装架34上的驱动气缸35、与驱动气缸35的活塞杆下端固定的吸头连接板36、固定于吸头连接板36上的负压管37以及与负压管37下端固定的吸盘38，负压管37与外部真空发生器相连，且吸头连接板36底部固定有光电传感器39。在本实施例中，机架1上固定有摩擦板30，摩擦板30上表面与鞍型辊子27底部滚动连接。吸头采用柔性橡胶材料制成，其表面贴有海绵，海绵的柔软性对于吸取凹凸不平马铃薯可以得到有效补偿，提高了吸取的成功率。

切块装置4包括固定于机架1上的驱动气缸35固定板、固定于驱动气缸35固定板上的双轴气缸42、与双轴气缸42的活塞杆下端固定的切刀连接板43以及与切刀连接板43底部固定的十字切刀44，十字切刀44底部加工成刃，十字切刀44为内圆弧形切刀刃片，十字切刀44的切刀刃口为10°，十字切刀44的厚度为0.7mm。

固定卸料装置5包括转动安装于机架1上的第二轴承座51、转动安装于第二轴承座51上的旋转轴52、固定套设于旋转轴52上的转动横梁53、固定于转动横梁53上的仿形勺54、与旋转轴52一端连接的螺纹连接板55、固定于机架1另一侧的第二气缸固定板56以及固定于第二气缸固定板56上的旋转气缸57，旋转气缸57的活塞杆与螺纹连接板55固定，仿形勺54上开设有供十字切刀44穿过的十字切割缝541，转动横梁53顶部设置有与十字切割缝541连通的十字槽通口531，机架1靠近双轴气缸42的位置上固定有挡料板6，挡料板6上开设有供十字切刀44穿过的十字通孔61。

在切马铃薯种薯时，马铃薯种薯从机架1一侧进入鞍型辊子27上，经整列排序单元种薯输送状态更加规律，能实现马铃薯单薯等间距排列，并将种薯姿态调整至横卧。吸头采用柔性橡胶材料制成，其表面贴有海绵，海绵的柔软性对于吸取凹凸不平马铃薯可以得到有效补偿，提高了吸取的成功率。减速电机29工作后带动转动轴22转动，在链轮23及单耳双孔弯板链条24的作用下，多个鞍型辊子27均转动，以此使得马铃薯种薯朝向切块装置4运动，马铃薯种薯在鞍型辊子27的作用下运动至光电传感器39下方时，光电传感器39检测到种薯，将该状态传送至PLC，此时PLC控制减速电机29停止工作，同时控制驱动气缸35带动吸头连接板36、负压管37以及吸盘38向下运动，当吸盘38吸取种薯后，PLC控制吸盘38上升复位，无杆气缸33带动滑块32沿纵向滑轨31运送到仿形勺54正上方后，无杆气缸33停止动作，气缸向下运动到最大行程，吸头处于破真空状态，种薯放置于仿形勺54内，气动吸持输送装置3复位，双轴气缸42带动十字切刀44下刀切块，将仿形勺54内种薯均匀切成大小、形状相近似的四块种薯块，在一定程度上可以均匀分割种薯顶端芽眼，充分保留种薯顶端优势。完成切割作业后，旋转气缸57带动仿形勺54转动将种薯倾倒至拌种箱内，运动简单且迅速，有利于使得播种后的幼苗保持较为同步的生长状态。

为增强马铃薯种薯切割过程中的稳定性，仿形勺54内表面固定有多个防滑凸条(图中未示出)，防滑凸条起到了良好的防马铃薯种薯滚动的作用，有利于提高马铃薯种薯块切割后的均匀性。

本实施例中一种定向排列马铃薯种薯气动自动切块机的使用原理为：在切马铃薯种薯时，马铃薯种薯从机架1一侧进入鞍型辊子27上，经整列排序单元种薯输送状态更加规律，能实现马铃薯单薯等间距排列，并将种薯姿态调整至横卧。吸头采用柔性橡胶材料制成，其表面贴有海绵，海绵的柔软性对于吸取凹凸不平马铃薯可以得到有效补偿，提高了吸取的成功率。减速电机29工作后带动转动轴22转动，在链轮23及单耳双孔弯板链条24的作用下，多个鞍型辊子27均转动，以此使得马铃薯种薯朝向切块装置4运动，马铃薯种薯在鞍型辊子27的作用下运动至光电传感器39下方时，光电传感器39检测到种薯，将该状态传送至PLC，此时PLC控制减速电机29停止工作，同时控制驱动气缸35带动吸头连接板36、负压管37以及吸盘38向下运动，当吸盘38吸取种薯后，PLC控制吸盘38上升复位，无杆气缸33带动滑块32沿纵向滑轨31运送到仿形勺54正上方后，无杆气缸33停止动作，气缸向下运动到最大行程，吸头处于破真空状态，种薯放置于仿形勺54内，气动吸持输送装置3复位，双轴气缸42带动十字切刀44下刀切块，将仿形勺54内种薯均匀切成大小、形状相近似的四块种薯块，在一定程度上可以均匀分割种薯顶端芽眼，充分保留种薯顶端优势。完成切割作业后，旋转气缸57带动仿形勺54转动将种薯倾倒至拌种箱内，运动简单且迅速，有利于使得播种后的幼苗保持较为同步的生长状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。