本发明涉及农用机械设备领域，尤其涉及一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，包括固定架、水射流装置、采摘装置和脱粒装置，所述的水射流装置与固定架相固连，且水射流装置位于固定架上方；所述的脱粒装置与水射流装置相连接，且脱粒装置位于水射流装置下方；所述的采摘装置通过水管与水射流装置相连接；所述的采摘装置利用水射流切割莲蓬杆，从而完成莲蓬的采摘工作；所述的脱粒装置通过水射流系统调整水压，将莲蓬壳打碎，并将莲子完整的分离出来。本发明结构简单，自动化程度高，便于人们对莲蓬进行采摘，同时可进行对莲子进行分离处理，提高了莲蓬采摘脱粒的工作效率。
1.一种水射流莲蓬采摘脱粒装置，其特征在于：包括固定架(1)、水射流装置(2)、采摘装置(3)和脱粒装置(4)，所述的水射流装置(2)与固定架(1)相固连，且水射流装置(2)位于固定架(1)上方；所述的脱粒装置(4)与水射流装置(2)相连接，且脱粒装置(4)位于水射流装置(2)下方；所述的采摘装置(3)通过水管与水射流装置(2)相连接；所述的固定架(1)包括支撑体(11)、顶板(12)、四个偏心轮电机(13)和四根斜拉绳(14)，所述的支撑体(11)包括四根支柱(111)和四根横梁(112)，所述的四根支柱(111)下端设置有方形的连接块(113)；
所述的顶板(12)与四根支柱(111)顶端相固连；所述的四个偏心轮电机(13)通过电机座分别安装在四根支柱(111)中部；所述的四根斜拉绳(14)一端连接偏心轮电机(13)，其另一端连接脱粒装置(4)；所述的水射流装置(2)包括进水管(21)、水射流系统(22)、出水管(23)和射流孔(24)，所述的进水管(21)位于水射流装置(2)一侧面，且进水管(21)内设置有二次过滤网(211)；水射流系统(22)安置于水射流装置(2)内部；所述的出水管(23)位于水射流装置(2)一侧面，且出水管(23)通过水管与采摘装置(3)相连接；所述的射流孔(24)通过水管与脱粒装置(4)相连接；
所述的采摘装置(3)包括伸长杆(31)、切割环(32)、开关按钮(33)和采摘斗(34)，所述的伸长杆(31)手持端设置有开关按钮(33)；所述的切割环(32)设置于伸长杆(31)末端，切割环(32)前端设置有一排一号水射流喷头(35)；所述的采摘斗(34)安装在伸长杆(31)末端，且采摘斗(34)位于切割环(32)下方；
所述的脱粒装置(4)包括一号箱(41)、二号箱(42)和减振箱(43)，所述的一号箱(41)通过螺栓与水射流装置(2)相固连，所述的一号箱(41)内设置有固定横板(411)；所述的固定横板(411)安装有二十个二号水射流喷头(412)，所述的二号水射流喷头(412)通过水管与射流孔(24)相连接；所述的减振箱(43)为折叠塑料板，其上端与一号箱(41)相固连，其下端与二号箱(42)相固连；所述的二号箱(42)下方通过销轴安装有过滤箱(421)，二号箱(42)右侧设置有一进料管(422)，且二号箱(42)左右两侧各设置有一相互对称的电动推杆(423)；
所述的过滤箱(421)中间设置有过滤孔(424)，过滤孔(424)直径小于莲子直径；所述的进料管(422)通过塑料管与采摘斗(34)相连接；两个所述电动推杆(423)末端分别与过滤箱(421)左右两侧相连接；电动推杆(423)通过伸缩运动带动过滤箱(421)旋转，可将过滤箱(421)打开，让莲子滚落至储物袋中；
所述的二号箱(42)内壁设置有红外检测装置(425)；所述红外检测装置(425)用于检测二号箱(42)内莲子堆积高度。
2.根据权利要求1所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置，其特征在于：还包括电学系统，所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；
所述可编程控制器输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作；
所述的传感器单元包括红外检测装置，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令；
所述的液压单元包括电动推杆，用于控制过滤箱的升降工作；
所述的伺服控制器用于控制水射流装置、采摘装置和脱粒装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制采摘装置和脱粒装置中的一个工作；
所述的水射流装置、采摘装置和脱粒装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统
技术领域
[0001] 本发明涉及农用机械设备领域，尤其涉及一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统。
背景技术
[0002] 莲蓬是常见的水生植物，其果实莲子味道鲜美，在我国有大面积的种植。在莲蓬成熟之时，人们通常需要乘船采摘，人们将采摘后的莲蓬集中起来，带回岸上以后将莲蓬与莲子分离。人工采摘莲蓬的过程中由于长时间劳作容易导致采摘人员身体不适，且采摘效率较低，而且需要对莲蓬进行二次加工，剥离出莲子，耗时耗力。由此，人们对于莲蓬采摘的设备也不断的进行了探索，申请号为201710235640.4的一项中国专利公开了一种莲蓬采摘、分离与筛分一体化自动设备，其重点采用机械臂对莲蓬进行采集和采用分离辊对莲子进行分离，但是其结构复杂，且在对莲子进行分离时，分离辊上面的分离刀容易对莲子造成损伤，仍不能全面的满足人们的需求。
[0003] 鉴于此，我们可以看出，人们需要一种能够提高莲蓬采摘脱粒效率且结构简单的设备，即一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其具体有益效果如下：
[0004] 1.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其核心采用水射流系统，水射流压力可调节，能够无污染、无损失的对莲蓬进行采摘，并快速将莲子完成的分离出来。
[0005] 2.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其采摘装置和脱粒装置结构简单，工作效率高。
[0006] 3.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其设置有红外检测装置和电动推杆等设备，自动化程度高，可实现一体化莲蓬采摘和自动化脱粒工作。
发明内容
[0007] 为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其主要用于莲蓬采摘脱粒的工作，能够快速采摘莲蓬，并自动对莲蓬进行脱粒工作，在有效提高工作效率、降低采摘人员劳动强度的同时，减少对莲子的损害。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水射流莲蓬采摘脱粒装置，其特征在于：包括固定架、水射流装置、采摘装置和脱粒装置，所述的水射流装置与固定架相固连，且水射流装置位于固定架上方；所述的脱粒装置与水射流装置相连接，且脱粒装置位于水射流装置下方；所述的采摘装置通过水管与水射流装置相连接；所述的固定架包括支撑体、顶板、四个偏心轮电机和四根斜拉绳，所述的支撑体包括四根支柱和四根横梁，所述的四根支柱下端设置有方形的连接块，可通过连接块将固定架与莲蓬采摘船相固连；所述的顶板与四根支柱顶端相固连；所述的四个偏心轮电机通过电机座分别安装在四根支柱中部，偏心轮电机可进行偏心旋转运动；所述的四根斜拉绳一端连接偏心轮电机，其另一端连接脱粒装置，通过四个偏心轮电机的旋转可拉动脱粒装置，使脱粒装置产生振动；所述的水射流装置包括进水管、水射流系统、出水管和射流孔，所述的进水管位于水射流装置一侧面，且进水管内设置有二次过滤网，河水可以通过二次过滤网进入水射流系统内；所述的水射流系统为现有技术，水射流系统安置于水射流装置内部；所述的出水管位于水射流装置一侧面，且出水管通过水管与采摘装置相连接；所述的射流孔通过水管与脱粒装置相连接。
[0009] 所述的采摘装置包括伸长杆、切割环、开关按钮和采摘斗，所述的伸长杆手持端设置有开关按钮，开关按钮可以控制切割环发射出水射流；所述的切割环设置于伸长杆末端，切割环前端设置有一排一号水射流喷头，一号水射流喷头射出的水射流用于切割莲蓬杆；所述的采摘斗安装在伸长杆末端，且采摘斗位于切割环下方。
[0010] 所述的脱粒装置包括一号箱、二号箱和减振箱，所述的一号箱通过螺栓与水射流装置相固连，所述的一号箱内设置有固定横板；所述的固定横板安装有二十个二号水射流喷头，所述的二号水射流喷头通过水管与射流孔相连接，二号水射流喷头用于将莲蓬打碎分离出莲子；所述的减振箱为折叠塑料板，其上端与一号箱相固连，其下端与二号箱相固连；所述的二号箱下方通过销轴安装有过滤箱，二号箱右侧设置有一进料管，且二号箱左右两侧各设置有一相互对称的电动推杆；所述的过滤箱中间设置有过滤孔，过滤孔直径小于莲子直径，过滤箱用于将莲蓬壳碎片过滤出去并保留莲子；所述的进料管通过塑料管与采摘斗相连接，莲蓬通过进料管进入脱粒装置内；所述的两个电动推杆末端分别与过滤箱左右两侧相连接，电动推杆通过伸缩运动带动过滤箱旋转，可将过滤箱打开，让莲子滚落至储物袋中。
[0011] 所述的二号箱内壁设置有红外检测装置，红外检测装置与控制系统相连接，红外检测装置通过检测二号箱内莲子堆积高度，将信息反馈给控制系统，通过控制系统控制电动推杆打开过滤箱。
[0012] 所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；
[0013] 所述可编程控制的输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作；
[0014] 所述的传感器单元包括红外检测装置，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令；
[0015] 所述的液压单元包括电动推杆，用于控制过滤箱的升降工作；
[0016] 所述的伺服电机单元用于四个偏心轮电机的工作；
[0017] 所述的伺服控制器用于控制水射流装置、采摘装置和脱粒装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制采摘装置和脱粒装置中的一个工作；
[0018] 所述的水射流装置、采摘装置和脱粒装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 1.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其核心采用水射流系统，水射流压力可调节，能够无污染、无损失的对莲蓬进行采摘，并快速将莲子完整的分离出来。
[0021] 2.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其采摘装置和脱粒装置结构简单，工作效率高。
[0022] 3.本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，其设置有红外检测装置和电动推杆等设备，自动化程度高，可实现一体化莲蓬采摘和自动化脱粒工作。
附图说明
[0023] 下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0024] 图1是本发明的立体结构示意图；
[0025] 图2是本发明的水射流装置的立体结构示意图；
[0026] 图3是本发明的一号箱的正视剖视图；
[0027] 图4是本发明的二号箱的立体结构示意图。
[0028] 图中：固定架1、水射流装置2、采摘装置3、脱粒装置4、支撑体11、顶板12、偏心轮电机13、斜拉绳14、支柱111、横梁112、连接块113、进水管21、水射流系统22、出水管23、射流孔24、伸长杆31、切割环32、开关按钮33、采摘斗34、一号水射流喷头35、一号箱41、二号箱42、减振箱43、固定横板411、二号水射流喷头412、过滤箱421、进料管422、电动推杆423、过滤孔
424、红外检测装置425。
具体实施方式
[0029] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0030] 如图1和图2所示，本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置，包括固定架1、水射流装置2、采摘装置3和脱粒装置4，所述的水射流装置2与固定架1相固连，且水射流装置2位于固定架1上方；所述的脱粒装置4与水射流装置2相连接，且脱粒装置4位于水射流装置2下方；所述的采摘装置3通过水管与水射流装置2相连接；所述的固定架1包括支撑体11、顶板12、四个偏心轮电机13和四根斜拉绳14，所述的支撑体11包括四根支柱111和四根横梁112，所述的四根支柱111下端设置有方形的连接块113，可通过连接块113将固定架1与莲蓬采摘船相固连；所述的顶板12与四根支柱111顶端相固连；所述的四个偏心轮电机13通过电机座分别安装在四根支柱111中部，偏心轮电机13可进行偏心旋转运动；所述的四根斜拉绳
14一端连接偏心轮电机13，其另一端连接脱粒装置4，通过四个偏心轮电机13的旋转可拉动脱粒装置，使脱粒装置4产生振动；所述的水射流装置2包括进水管21、水射流系统22、出水管23和射流孔24，所述的进水管21位于水射流装置2一侧面，且进水管21内设置有二次过滤网211，河水可以通过二次过滤网211进入水射流系统22内；所述的水射流系统22为现有技术，水射流系统22安置于水射流装置2内部；所述的出水管23位于水射流装置一侧面，且出水管23通过水管与采摘装置3相连接；所述的射流孔24通过水管与脱粒装置4相连接。
[0031] 如图1所示，本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，所述的采摘装置3包括伸长杆31、切割环32、开关按钮33和采摘斗34，所述的伸长杆31手持端设置有开关按钮33，开关按钮33可以控制切割环32发射出水射流；所述的切割环32设置于伸长杆31末端，切割环32前端设置有一排一号水射流喷头35，一号水射流喷头35射出的水射流用于切割莲蓬杆；所述的采摘斗34安装在伸长杆31末端，且采摘斗34位于切割环32下方。
[0032] 如图1、图3和图4所示，本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，所述的脱粒装置4包括一号箱41、二号箱42和减振箱43，所述的一号箱41通过螺栓与水射流装置2相固连，所述的一号箱41内设置有固定横板411；所述的固定横板411安装有二十个二号水射流喷头412，所述的二号水射流喷头412通过水管与射流孔24相连接，二号水射流喷头412用于将莲蓬打碎分离出莲子；所述的减振箱43为折叠塑料板，其上端与一号箱41相固连，其下端与二号箱42相固连；所述的二号箱42下方通过销轴安装有过滤箱421，二号箱42右侧设置有一进料管422，且二号箱42左右两侧各设置有一相互对称的电动推杆423；所述的过滤箱421中间设置有过滤孔424，过滤孔424直径小于莲子直径，过滤箱421用于将莲蓬壳碎片过滤出去并保留莲子；所述的进料管422通过塑料管与采摘斗34相连接，莲蓬通过进料管422进入脱粒装置4内；所述的两个电动推杆423末端分别与过滤箱421左右两侧相连接，电动推杆423通过伸缩运动带动过滤箱421旋转，可将过滤箱421打开，让莲子滚落至储物袋中。
[0033] 如图4所示，本发明所述的一种水射流莲蓬采摘脱粒装置及其电学系统，所述的二号箱42内壁设置有红外检测装置425，红外检测装置425与控制系统相连接，红外检测装置425通过检测二号箱42内莲子堆积高度，将信息反馈给控制系统，通过控制系统控制电动推杆423打开过滤箱421。
[0034] 所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；
[0035] 所述可编程控制的输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作；
[0036] 所述的传感器单元包括红外检测装置，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令；
[0037] 所述的液压单元包括电动推杆，用于控制过滤箱的升降工作；
[0038] 所述的伺服电机单元用于四个偏心轮电机的工作；
[0039] 所述的伺服控制器用于控制水射流装置、采摘装置和脱粒装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制采摘装置和脱粒装置中的一个工作；
[0040] 所述的水射流装置、采摘装置和脱粒装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
[0041] 工作时，工作人员首先将水射流莲蓬采摘装置固定在采摘船上，并将进水管21放入河水中；然后，工作人员手持采摘装置3将需要采摘的莲蓬套入采摘斗34中，通过按下开关按钮33由一号水射流喷头35喷出水流切割莲蓬杆，使得莲蓬通过塑料管进入脱粒装置4的二号箱42内；此时，控制系统控制水射流系统22喷出水射流对莲蓬壳进行粉碎处理，同时通过四个偏心轮电机13带动二号箱42进行振动，将粉碎的莲蓬壳排出二号箱42；当红外检测装置425检测到二号箱42内莲子堆积高度超过三倍莲子直径值时，控制系统会控制电动推杆423打开过滤箱421，将莲子滚落至储物袋中。
[0042] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
