[发明专利]一种新型甜菜挖掘自动对行装置及其工作原理

权利要求书

1.一种新型甜菜挖掘自动对行装置，其特征在于，包括机架、安装台、侧板、安装管、支板、挖掘铲、油缸、基于角度的偏移检测机构以及基于拉杆的避障机构；所述安装台固定在机架上，所述侧板为两个，位于装置左右两侧，所述安装管为两个，分别焊接在左右侧板上，所述挖掘铲通过螺栓固定在安装管内，挖掘铲在安装管内的安装位置可调节；所述油缸固定在安装台上，油缸左右两侧缸杆通过螺栓与左右侧板连接，可通过油缸缸杆的左右移动调节挖掘铲的挖掘位置；所述支板为两个，呈左右对称固定于所述安装台前端，所述基于角度偏移的偏移检测机构为两组，分别位于两支板前端，实现装置偏移检测；所述基于拉杆的避障机构为两组，分别位于两偏移检测机构下方，实现装置避障。

2.如权利要求1所述的新型甜菜挖掘自动对行装置，其特征在于，所述基于角度的偏移检测机构包括角度传感器、安装套、转轴、检测杆；所述安装套位于两支板前端，安装套内设有复位扭簧，所述角度传感器通过安装套安装于支板上方，实现检测杆转动角度信息的感知；所述转轴通过安装套安装于支板下方并与角度传感器的转轴相连，所述转轴下端为内部开槽的锥形面，所述检测杆安装于转轴开槽内并通过销轴与转轴铰接。

3.如权利要求2所述的新型甜菜挖掘自动对行装置，其特征在于，所述检测杆为呈T字形的杆状结构，其上端安装于转轴开槽内。

4.如权利要求3所述的新型甜菜挖掘自动对行装置，其特征在于，所述基于拉杆的避障机构包括紧固套、压板、安装板、U型杆、拉杆；所述紧固套为位于所述转轴下端并可在转轴上上下移动的紧固套，所述安装板固定于所述检测杆中心位置，安装板上设有两个安装孔，所述U型杆两端面分别穿过安装板上的两个安装孔，所述压板通过U型杆开口端两杆端面的紧固螺钉固定安装在U型杆上，所述压板与安装板之间设有复位弹簧；所述拉杆为左右对称的双杆结构，拉杆下端与所述U型杆后端连接，拉杆上端与紧固套通过销轴铰接；初始紧固套位于转轴下端锥形面，转轴与检测杆固接，当压板前方受挤压时推动U型杆沿安装板上安装孔向后移动，同时通过拉杆拉动紧固套向下移动，当紧固套脱离转轴下端锥形面时，检测杆可相对转轴向后转动，当压板前方挤压消失时，在所述压板与安装板之间复位弹簧作用下，通过拉杆推动紧固套向上移动，将转轴与检测杆重新固接。

5.一种基于权利要求4所述的新型甜菜挖掘自动对行装置的工作原理，其特征在于，装置工作时在收获区内作直线运动，初始状态紧固套套在转轴下端锥形面处，当检测杆与收获区内甜菜接触时，由于转轴与检测杆固接，检测杆受力时无法相对转轴摆动，在甜菜挤压作用下，检测杆通过轴向的转动绕过甜菜，并通过转轴将转过的角度信息传递给角度传感器，角度传感器将角度信号转换后输入单片机进行信息处理，根据转过的角度的大小及方向计算出甜菜偏离挖掘铲中心的位置，并通过单片机控制油缸缸杆左右移动，实现挖掘铲的实时位置调节，绕过甜菜后，检测杆在安装套内复位扭簧的作用下复位；当甜菜在压板范围内接触检测板时，由于偏离检测杆中心的距离较小，检测杆无法通过自身轴向的转动绕过甜菜，此时在甜菜的挤压作用下，压板推动U型杆沿检测板上的安装孔向后移动，进而带动拉杆拉动紧固套向下移动，当紧固套脱离转轴下端锥形面时，检测杆与转轴解除固接，在检测板前端甜菜压力作用下，检测杆相对转轴向后摆动升起并越过甜菜，之后装置压板上的受力消失，在复位弹簧作用下，压板拉动U型杆复位，同时带动拉杆推动紧固套向上移动至套在转轴下端锥形面上，重新将转轴与检测杆固接，同时在安装套内复位扭簧作用下，检测杆复位，继续后续收获作业。