[發明專利]基于刮擦式和碾壓式結合的單株高精度全自動脫粒系統

在審

• 申請號: 201710699832.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109379992A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 黃成龍;楊萬能;張東
• 申請（專利權）人: 武漢谷豐光電科技有限公司
• 主分類號: A01F7/04
• 分類號: A01F7/04;A01F12/18;A01F12/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于刮擦式和碾壓式結合的單株高精度全自動脫粒系統，包括刮擦式脫粒組件、碾壓脫粒組件、空癟粒和枝干分離組件、PLC控制器。刮擦式脫粒組件根據人工脫粒轉化而來，幾乎能零破殼率將大部分實粒脫落下來，而碾壓式脫粒則將難脫下來的空癟粒脫落下來，保證了本脫粒系統的精度。該脫粒系統具有精度高、效率高、自動化程度高，適用于單株高精度考種前期稻穗自動處理，為精細農業研究提供了有力支持。

技術領域

本發明涉及農業機器領域，具體特指一種利用刮擦式和碾壓式相結合的全自動分離谷粒的裝置。

背景技術

水稻脫粒是水稻考種研究中不可或缺的部分，也是農業機械自動化領域中非常重要的研究內容。脫粒的目的是為了將稻穗枝桿上的谷粒全部完整地脫離下來，以便對谷粒性狀進行考察。在農業科學研究中要求將所有的谷粒既包括飽粒也包括癟粒都從枝干上分離下來要求零殘留，用來考察粒形、結實率、飽滿度、千粒重等；這與農業生產不同，農業生產中雖然也需要脫粒，但它只關心最終的產量部分因此只要求將飽粒部分脫下即可。稻穗的脫粒結果的好壞，將直接影響后面谷粒考種的準確性和有效性。因此水稻高精度自動脫粒技術的研究是實現水稻數字化考種的關鍵步驟之一，對水稻考種研究具有重要意義。

為了給稻穗提供一個高精度、自動化的測量平臺，國內外已有許多針對脫粒儀的研究，檢索專利發現華中科技大學已經成功申請了專利名稱為“一種用于單株高精度考種的全自動谷粒分離系統”，專利號為ZL201010241606.6.雖然該系統自動化程度較高，但是由于其整個系統都是碾壓脫粒，因此在脫粒過程中會有比較大的破殼率，而且體積太大、成本太高、且脫粒完成后后續工作較多。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是解決現有技術中脫粒破殼率高、精度不夠高，自動化程度不夠高等缺陷，因此本發明提供一種基于刮擦式和碾壓式結合的單株高精度全自動脫粒系統，將刮擦式和碾壓式脫粒相結合實現水稻的高精度脫粒。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明由刮擦式脫粒組件、碾壓脫粒組件、振動篩分組件、PLC控制器四個部分組成：

(1)刮擦式脫粒組件：由光電開關、電動門和刀口組成。刮擦式脫粒組件是借鑒人工脫粒的方式，即用器具從穗的基部沿著穗的頂端刮擦脫粒。這種脫粒方式是人工在長時間的手工脫粒考種中總結摸索得到的，具有脫粒精度高、破損率低、效率高的特點，從刀口處刮落下來的谷粒會經過斜坡軌道落入谷粒收集裝置中；

(2)碾壓脫粒組件：碾壓脫粒組件由齒狀滾筒和齒狀皮帶式輸送線所組成，上方為固定的齒狀滾筒，下方為與齒輪相嚙合的齒狀皮帶輸送線，齒狀滾筒通過上下可調節的軸承固定，調節螺母可以使軸承中心上下移動從而調節齒狀滾筒和輸送線皮帶間的壓力。稻穗經過刮擦式脫粒組件后，大部分實粒都能被刀口刮下來，只有少部分空癟粒未被脫下，碾壓脫粒組件的作用就是用來對未被脫下的空癟粒進行碾壓脫粒；

(3)振動篩分組件：振動篩分組件由振動篩板、圓孔篩、癟粒傳送帶、伺服電機、振動器組成，其中圓孔篩的尺寸是經過仔細研究后設計的，能保證谷粒掉落且保證枝干不會掉落到癟粒傳送帶上。稻穗經過碾壓脫粒組件后，少部分實粒和難脫的空癟粒會被脫下來，此時脫下的谷粒和枝干全部夾雜在一起沒有篩分。谷粒和枝干經過振動篩板時，電機和振動器帶動振動篩板振動，空癟粒會通過圓孔篩落入到癟粒傳送帶上最后流入至癟粒回收裝置，而枝干則流入枝干回收裝置；

(4)PLC控制器：PLC控制器的輸入端與光電開關信號線相連，用于控制電動門的啟停。PLC控制器的輸出端與所述齒狀皮帶式輸送線的伺服電機相連接，用于分別控制它的啟動停止和速度變化。