[发明专利]一种马铃薯种薯仿人工自动切块机及切块方法

说明书

本发明涉及一种马铃薯种薯仿人工自动切块机及切块方法，其中一种马铃薯种薯仿人工自动切块机包括机架，机架上安装有透明的上支撑板、位于上支撑板上方的切刀，以及驱动切刀沿竖向移动的第一驱动装置和驱动切刀绕竖向轴线旋转的第二驱动装置，上支撑板的上方还设有上图像采集装置，上支撑板的下方设有下图像采集装置。本发明能够识别芽眼的位置，避免切到芽眼，并使切分后的每块种薯块上都有一个或两个芽眼，提高了种薯的发芽率和利用率，从而增加马铃薯的产量；采用嵌入式微控制器、滚珠丝杠、同步带和气缸来控制切刀轴的运动，实现了模仿人工切块，且可靠耐用寿命长；采用气缸驱动切刀轴模仿人工进行切块工作，切削力大，易于切块。

技术领域

本发明涉及农业机械设备技术领域，具体是指一种马铃薯种薯仿人工自动切块机及切块方法。

背景技术

马铃薯通过块茎无性繁殖，每个马铃薯都有许多芽眼，每一个芽眼种植后都会成为独立的单株。多株挤在一起，不仅影响马铃薯的产量和品质，还造成大量种子的浪费，增加生产成本。因此，每年播种前，都要将马铃薯种薯切块，培育切好的薯块，然后将培育好的薯块播种在地里。

传统手工切块效率低，人工成本高。目前市场上现有的马铃薯种薯自动切块机没有芽眼识别功能，在种薯切块过程中芽眼容易被切到，从而造成了马铃薯种薯的极大浪费。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种马铃薯种薯仿人工自动切块机及切块方法，能够自动识别马铃薯种薯芽眼的位置，防止种薯切块过程中芽眼被切到，大大提高了种薯的利用率。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种马铃薯种薯仿人工自动切块机，包括机架，所述机架上安装有透明的上支撑板、位于上支撑板上方的切刀，以及驱动切刀沿竖向移动的第一驱动装置和驱动切刀绕竖向轴线旋转的第二驱动装置，上支撑板的上方还设有朝下设置的上图像采集装置，上支撑板的下方设有与上图像采集装置相对的下图像采集装置；所述第一驱动装置、第二驱动装置、上图像采集装置和下图像采集装置均电性连接控制器。

本方案在使用时，将马铃薯种薯放置在上支撑板上，利用上图像采集装置和下图像采集装置识别马铃薯种薯正面和反面的芽眼，并将芽眼数据传至控制器，控制器根据接收到的芽眼数据控制第二驱动装置工作，使切刀轴转动一定角度，从而使切刀错开芽眼，然后控制第一驱动装置动作，带动切刀下移，完成切块动作。

作为优化，所述第一驱动装置包括与切刀固接的切刀轴，以及驱动切刀轴沿竖向移动的气缸。本优化方案采用气缸带动切刀上下移动，完成切块动作，动作迅速，提高了切块动作的灵活性，通过设置切刀轴，方便气缸向切刀传力。

作为优化，上图像采集装置位于切刀轴的下端面，上图像采集装置的下方设有切刀。本优化方案通过设置切刀，可多次切分种薯，将种薯切分为多块，同时保证了种薯的稳定，避免种薯在切块过程中滚动，实现仿人工切块；将上图像采集装置设置在切刀轴的下端面，方便控制器计算芽眼与切刀的位置关系。

作为优化，所述第二驱动装置包括与切刀轴同轴固接的从动带轮，以及与从动带轮通过同步带传动连接的同步带电机，切刀轴与气缸的活塞杆通过直线轴承转动连接。本方案通过同步带传动，实现切刀轴的转动，结构简单，通过设置直线轴承，使气缸的活塞杆与切刀轴相对转动，避免气缸活塞杆随切刀轴转动，延长了气缸的使用寿命。

作为优化，机架上还固设有带座轴承，带座轴承的内孔穿设固定有导向套，切刀轴穿过导向套的内孔，且切刀轴与导向套沿周向相对固定、沿轴向相对滑动设置，导向套向下穿至从动带轮的内孔且与从动带轮固定连接。本优化方案通过设置带座轴承和导向套，提高了切刀轴的稳定性，防止切刀轴发生大幅度摆动，并且利用导向套实现对从动带轮的支撑，以及切刀轴与带座轴承、从动带轮的相对滑动，切刀轴与导向套之间通过键连接。