一种棉花顶芽激光打顶装置

1.本实用新型涉及农业机械技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种棉花顶芽激光打顶装置。


背景技术：

2.打顶是棉花生产的必须环节，促进棉花增产提质。现在常用的打顶方法有人工打顶、化学打顶和机械打顶，但是人工打顶需要用到大量的人工，增加棉农负担，化学打顶有明显的打顶效果，也存在着不少的弊端。所以有越来越多的学者开始研究机械打顶，采用的原理有超声波法、激光法、仿形板法等来识别棉花顶端。
3.经检索在现有公开文献中，专利公开号cn115606412a的专利公开了一种自走式棉花激光打顶机，针对现有棉花打顶机存在因底盘过低导致作业过程中出现压枝、撞铃等棉花植株损伤现象；同时它们还缺乏对棉花株高有效可靠的检测装置，导致很大一部分棉株漏打或过度切割；最后切顶装置采用的机械刀具存在机械惯性大，响应慢，容易对农作物造成额外损伤等问题；通过该打顶机主要包括激光打顶装置、棉花顶部识别系统、自动升降装置实现解决；但是该打顶装置还存在如下缺陷；
4.上述打顶装置在使用过程中，一旦激光器损坏则需要拆卸激光器进行维修，从而影响正常棉花打顶，打顶耽误时间较长，因此大幅度降低了棉花打顶效率，为此需要提供一种棉花顶芽激光打顶装置。


技术实现要素：

5.本实用新型技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种棉花顶芽激光打顶装置。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种棉花顶芽激光打顶装置，包括驱动横向短臂，所述驱动横向短臂的内壁一侧固定有切换框板，所述切换框板的内部设有切换机构；
7.所述切换机构包括设置在切换框板内部连接的传动螺杆，且传动螺杆的外壁从上到下依次设有第一螺纹套环块和第二螺纹套环块，所述传动螺杆的顶端同轴传动连接有伺服减速切换电机，所述第一螺纹套环块的一侧固定有第一打顶激光器，在第二螺纹套环块的一侧且位于第一打顶激光器下方位置处固定有第二打顶激光器。
8.优选地，所述传动螺杆的顶端贯穿切换框板内壁并延伸至切换框板的上方位置处，所述切换框板与传动螺杆之间转动连接，所述第一螺纹套环块和第二螺纹套环块内壁均与传动螺杆外壁螺纹连接，且第一螺纹套环块和第二螺纹套环块外壁均与切换框板内壁竖向滑动连接。
9.优选地，所述驱动横向短臂的内壁一侧同轴固定有减速电机，所述减速电机的一侧设有驱动横向长臂，所述驱动横向长臂的内壁安装有竖向联动臂，在竖向联动臂的一侧
同轴传动连接有驱动电机，且驱动电机的下表面安装有旋转电机，所述旋转电机的底端固定有控制小车，所述驱动横向短臂的外壁一侧采用螺栓固定连接有视觉传感器。
10.优选地，所述第一打顶激光器和第二打顶激光器的一侧均固定有定位螺环，且定位螺环的内部设有调节螺纹环，所述调节螺纹环的内壁从右到左依次排列有后场镜和振镜以及护目镜，所述调节螺纹环的外壁与定位螺环内壁之间螺纹连接，所述后场镜和振镜以及护目镜均与调节螺纹环粘接固定。
11.本实用新型的技术效果和优点：
12.通过设置切换机构，当第二打顶激光器损坏时，即可启动伺服减速切换电机带动传动螺杆正转，第一螺纹套环块带动第一打顶激光器向下移动，第二螺纹套环块带动第二打顶激光器向下移动，即使损坏一个激光器，也能正常对棉花顶芽起到打顶作用，有效提高打顶效率；
13.转动调节螺纹环，调节螺纹环与定位螺环内壁在螺纹的作用下横向移动，调节螺纹环带动后场镜、振镜和护目镜移动，方便聚焦点位对棉花起到打顶作用，方便后期调节聚焦光线点。
附图说明
14.图1为本实用新型提供的一种棉花顶芽激光打顶装置整体结构示意图。
15.图2为本实用新型的一种棉花顶芽激光打顶装置中减速电机与驱动横向长臂连接处结构示意图。
16.图3为本实用新型的一种棉花顶芽激光打顶装置中传动螺杆与伺服减速切换电机连接处结构示意图。
17.图4为本实用新型的一种棉花顶芽激光打顶装置中第一打顶激光器竖截面结构示意图。
18.附图标记为：1、驱动横向短臂；2、切换框板；3、传动螺杆；4、第一螺纹套环块；5、第二螺纹套环块；6、伺服减速切换电机；7、第一打顶激光器；8、第二打顶激光器；9、减速电机；10、驱动横向长臂；11、竖向联动臂；12、驱动电机；13、旋转电机；14、控制小车；15、视觉传感器；16、定位螺环；17、后场镜；18、振镜；19、护目镜；20、调节螺纹环。
实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.如附图1-4所示的一种棉花顶芽激光打顶装置，该棉花顶芽激光打顶装置上设置有切换机构，切换机构的设置即使损坏一个激光器，也能正常对棉花顶芽起到打顶作用，有效提高打顶效率，切换机构的具体结构设置如下：
21.在一些实施例中，如附图1-3所示，切换机构包括设置在切换框板2内部连接的传动螺杆3，且传动螺杆3的外壁从上到下依次设有第一螺纹套环块4和第二螺纹套环块5，传动螺杆3的顶端同轴传动连接有伺服减速切换电机6，第一螺纹套环块4的一侧固定有第一
打顶激光器7，在第二螺纹套环块5的一侧且位于第一打顶激光器7下方位置处固定有第二打顶激光器8，驱动横向短臂1的内壁一侧同轴固定有减速电机9，减速电机9的一侧设有驱动横向长臂10，驱动横向长臂10的内壁安装有竖向联动臂11，在竖向联动臂11的一侧同轴传动连接有驱动电机12，且驱动电机12的下表面安装有旋转电机13，旋转电机13的底端固定有控制小车14，驱动横向短臂1的外壁一侧采用螺栓固定连接有视觉传感器15；
22.本实施例棉花顶芽激光打顶装置的使用原理，棉花打顶时，驱动控制小车14，这样控制小车14内部的电机驱动轮体移动，通过视觉传感器15可以传感棉花顶芽部位图像，再由控制小车14内部的图像处理第一打顶激光器7处理查找确定棉花顶芽位置，启动旋转电机13带动驱动电机12旋转，驱动电机12带动竖向联动臂11转动，竖向联动臂11带动驱动横向长臂10旋转，驱动横向长臂10带动减速电机9旋转，减速电机9带动驱动横向短臂1旋转，从而使驱动横向短臂1调节到棉花顶芽位置处，通过打开第二打顶激光器8即可激光对接到棉花顶芽位置处，起到激光打顶操作；
23.当第二打顶激光器8损坏时，即可启动伺服减速切换电机6带动传动螺杆3正转，传动螺杆3带动第一螺纹套环块4和第二螺纹套环块5在螺纹的作用下沿着切换框板2内部竖向下移，这样第一螺纹套环块4带动第一打顶激光器7向下移动，第二螺纹套环块5带动第二打顶激光器8向下移动，当第一打顶激光器7向下移动到第二打顶激光器8位置处，即可关闭第二打顶激光器8，打开第一打顶激光器7继续使用第一打顶激光器7，因此第一打顶激光器7和第二打顶激光器8 可以切换使用。
24.第一打顶激光器7和第二打顶激光器8型号均设置为gc-1667型激光器。
25.视觉传感器15型号均设置为ft-u3f500型视觉传感器。
26.在一些实施例中，如附图1-4所示，第一打顶激光器7和第二打顶激光器8的一侧均固定有定位螺环16，且定位螺环16的内部设有调节螺纹环20，调节螺纹环20的内壁从右到左依次排列有后场镜17和振镜18以及护目镜19，调节螺纹环20的外壁与定位螺环16内壁之间螺纹连接，后场镜17和振镜18以及护目镜19均与调节螺纹环20粘接固定；
27.根据上段结构在使用时，可以转动调节螺纹环20，调节螺纹环20与定位螺环16内壁在螺纹的作用下横向移动，调节螺纹环20带动后场镜17、振镜18和护目镜19移动，这样振镜18可以控制角度，后场镜17可以聚焦，还有护目镜19可以对焦，用焦点对棉花芽顶起到打顶作用。
28.说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可定，本技术方案中，未提及到的电器控制元件由于属于现有技术，因而图中未进行示出，在此也不再进行赘。
29.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种棉花顶芽激光打顶装置，包括驱动横向短臂（1），所述驱动横向短臂（1）的内壁一侧固定有切换框板（2），其特征在于：所述切换框板（2）的内部设有切换机构；所述切换机构包括设置在切换框板（2）内部连接的传动螺杆（3），且传动螺杆（3）的外壁从上到下依次设有第一螺纹套环块（4）和第二螺纹套环块（5），所述传动螺杆（3）的顶端同轴传动连接有伺服减速切换电机（6），所述第一螺纹套环块（4）的一侧固定有第一打顶激光器（7），在第二螺纹套环块（5）的一侧且位于第一打顶激光器（7）下方位置处固定有第二打顶激光器（8）。2.根据权利要求1所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述传动螺杆（3）的顶端贯穿切换框板（2）内壁并延伸至切换框板（2）的上方位置处，所述切换框板（2）与传动螺杆（3）之间转动连接。3.根据权利要求1所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述第一螺纹套环块（4）和第二螺纹套环块（5）内壁均与传动螺杆（3）外壁螺纹连接，且第一螺纹套环块（4）和第二螺纹套环块（5）外壁均与切换框板（2）内壁竖向滑动连接。4.根据权利要求1所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述驱动横向短臂（1）的内壁一侧同轴固定有减速电机（9），所述减速电机（9）的一侧设有驱动横向长臂（10），所述驱动横向长臂（10）的内壁安装有竖向联动臂（11），在竖向联动臂（11）的一侧同轴传动连接有驱动电机（12），且驱动电机（12）的下表面安装有旋转电机（13），所述旋转电机（13）的底端固定有控制小车（14）。5.根据权利要求1所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述驱动横向短臂（1）的外壁一侧采用螺栓固定连接有视觉传感器（15）。6.根据权利要求1所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述第一打顶激光器（7）和第二打顶激光器（8）的一侧均固定有定位螺环（16），且定位螺环（16）的内部设有调节螺纹环（20），所述调节螺纹环（20）的内壁从右到左依次排列有后场镜（17）和振镜（18）以及护目镜（19）。7.根据权利要求6所述的一种棉花顶芽激光打顶装置，其特征在于：所述调节螺纹环（20）的外壁与定位螺环（16）内壁之间螺纹连接，所述后场镜（17）和振镜（18）以及护目镜（19）均与调节螺纹环（20）粘接固定。

技术总结
本实用新型公开了一种棉花顶芽激光打顶装置，具体涉及农业机械技术领域，包括驱动横向短臂，所述驱动横向短臂的内壁一侧固定有切换框板，所述切换框板的内部设有切换机构；所述切换机构包括设置在切换框板内部连接的传动螺杆，且传动螺杆的外壁从上到下依次设有第一螺纹套环块和第二螺纹套环块，所述传动螺杆的顶端同轴传动连接有伺服减速切换电机。本实用新型通过设置切换机构，当第二打顶激光器损坏时，即可启动伺服减速切换电机带动传动螺杆正转，第二螺纹套环块带动第二打顶激光器向下移动，即使损坏一个激光器，也能正常对棉花顶芽起到打顶作用，有效提高打顶效率。有效提高打顶效率。有效提高打顶效率。


技术研发人员：周建平 席光泽 许燕 彭炫 崔超
受保护的技术使用者：新疆大学
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/9/16