一种棉花快速精准打顶装置及工作方法

本说明书一个或多个实施例涉及农业机械设备领域，具体为一种棉花快速精准打顶装置及工作方法。背景技术：1、棉花打顶是在棉花生长的过程中，通过剪除棉株顶端，消除顶端优势，促进棉株分枝以及侧枝的生长，以达到增产增效的目的。目前，主要的打顶方式有人工打顶、机械打顶和化学打顶三种方式。2、人工打顶主要依靠人工在田间操作，但是人工打顶效率低、劳动强度大且棉花的最佳打顶时期短，容易错过最佳的打顶时机。3、尽管化学打顶与人工打顶相比具有操作简单、成本低的特点，但使用化学打顶剂可能会导致环保以及化学药剂残留问题，不适合我国的生态文明建设的方针政策。4、目前大多数棉花打顶机打顶时主要是切除棉株的顶尖部分，未同时切除棉株两侧最高侧枝。同时目前打顶机通常是先通过棉花高度检测技术检测到棉株的高度，然后打顶装置需要在短时间内升降至准确的打顶高度，当机具行驶速度过快时，容易造成棉花的过打、漏打现象，易伤害周围的枝叶，损伤盖顶桃，影响棉花的品质与质量，这极大程度的限制了机具的行驶速度，使棉花打顶的效率得不到有效的提高。因此亟需一种可以克服上述问题的棉花打顶装备，对提高机械打顶的效率具有重要的意义。技术实现思路1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种棉花快速精准打顶装置及工作方法，以解决上述背景技术中提出的当机具行驶速度过快时，容易造成棉花的过打、漏打现象，易伤害周围的枝叶，损伤盖顶桃，影响棉花的品质与质量的问题。2、本技术采用以下方案3、一种棉花快速精准打顶装置，包括一种棉花快速精准打顶装置包括：4、履带式作业底盘；5、升降机构、所述升降机构设置于履带式作业底盘上；6、机架、所述升降机构设置在机架上，所述履带式作业底盘安装于机架下端；7、剪叉式棉花打顶机构、所述剪叉式棉花打顶机构用于对棉花打顶；8、拨禾输送机构；9、剪叉机构、所述剪叉机构不少于三组，且等间距设置，从边缘到中间剪叉机构的高度逐渐增高；10、传动机构、所述传动机构用于调节剪叉机构高度；11、棉花打顶切割机构，用于对棉花打顶；12、棉花高度检测系统，用于对棉花高度进行检测。13、作为本发明的一个实施例，所述剪叉机构设置于传动机构和棉花打顶切割机构之间，其中，14、所述剪叉机构铰接于传动机构上；15、所述剪叉机构的另一端与棉花打顶切割机构铰接；16、所述传动机构与剪叉机构螺栓连接，其通过驱动剪叉机构上的传动杆沿着传动机构平面做直线运动，以控制剪叉机构伸缩的长度从而控制棉花打顶切割机构打顶的高度。17、作为本发明的一个实施例，所述传动机构包括：18、第一丝杠；19、底板，所述底板固定设置于机架上；20、第一导轨，所述第一导轨成对设置，对称平行安装在底板上表面的两侧；21、第一滑块，所述第一滑块滑动连接于第一导轨上；22、传动电机，所述传动电机固定设置于底板后端的侧壁上；23、丝杠支撑座，所述丝杠支撑座成对且固定设置于底板上表面；24、连接块，所述连接块固定设置于第一滑块顶端；25、位置传感器，所述位置传感器设置于底板上，用于检测第一滑块的位置；26、固定座，所述固定座对称设置于连接块上表面，所述固定座不少于三组，每一组均与剪叉机构连接且所述固定座组数与剪叉机构数量一致，每组固定座分别设置于连接块表面和底板上表面；27、螺母座，所述螺母座顶端与连接块下表面固定连接，28、丝杠螺母，所述丝杠螺母通过螺钉与螺母座固定连接，29、所述第一丝杠穿过丝杠螺母以及与底板固定连接的丝杠支撑座和底板后端的侧壁，并通过联轴器与传动电机的输出轴固定连接，通过传动电机带动螺母座运动，控制上述剪叉机构的快速伸缩。30、作为本发明的一个实施例，所述剪叉机构包括31、转轴；32、内连杆，所述内连杆包括第一内连杆和第二内连杆；33、内连杆短；34、外连杆，所述外连杆包括第一外连杆和第二外连杆，所述第一内连杆与第一外连杆几何中心位置的孔转动连接且使外形呈x型，且所述第一内连杆上端的孔与第二外连杆上端的孔转动连接，所述第一外连杆下端的孔与第二内连杆下端的孔转动连接，所述第二外连杆与第二内连杆几何中心位置的孔转动连接且使外形呈x型，且所述第二外连杆下端的孔与短内连杆下端的孔转动连接；35、短外连杆，所述短外连杆包括第一短外连杆、第二短外连杆，所述第一短外连杆下端的一侧面与固定在传动机构底板上的固定座内侧面铰接，所述第一短外连杆下端的另一侧面与第一内连杆下端的外侧面铰接，且上述三者通过转轴转动连接，所述第二短外连杆上端的孔与第二内连杆上端的孔转动连接，且所述第二短外连杆下端的孔与所述短内连杆上端的孔转动连接；36、弯杆，内连杆、短内连杆、外连杆、短外连杆、弯杆均对称布置在传动杆的两侧，通过转轴连接；37、传动杆，所述传动杆的一端铰接在固定于连接块上的两个固定座上，所述传动杆的另一端与对称布置的两个弯杆通过转轴转动连接，且所述传动杆与传动机构上的底板平面平行布置，38、所述内连杆、外连杆以及弯杆在杆的两端以及杆的几何中心位置均设有通孔，所述短外连杆和短内连杆只有在杆的两端部分布置有通孔。39、作为本发明的一个实施例，所述棉花打顶切割机构采用了甩刀加定刀的设计，包括上软轴、打顶切割机构安装块、仿形架、甩刀片、刀轴保护罩、开口销、轴承座、定刀、刀轴、软轴电机和铁角码，40、所述打顶切割机构安装块通过铁角码焊接在剪叉机构的下端，所述仿形架焊接在打顶切割机构安装块上，41、所述定刀通过螺栓固定在仿形架上，42、所述刀轴通过布置在仿形架上下两端的轴承座安装在仿形架上，所述刀轴的上端通过开口销与上软轴下端连接，所述刀轴底部连接有刀轴保护罩，43、所述刀轴保护罩等角度的分布了三个甩刀片，所述上软轴的上端通过联轴器与软轴电机的输出轴连接。44、作为本发明的一个实施例，所述拨禾输送机构由拨禾装置以及分扶禾装置组成，所述拨禾装置设置于后扶禾板组所述分扶禾装置包括分禾器、前扶禾板、后扶禾板组、固定板以及固定架，45、所述后扶禾板组由两块较小尺寸的内扶禾板、两块中等尺寸的中扶禾板以及两块较大尺寸的外扶禾板组成，46、所述外扶禾板通过螺栓固定在机架两侧，中扶禾板和内扶禾板通过固定架固定连接在外扶禾板之间，且内扶禾板位于中间位置；47、所述前扶禾板和后扶禾板组螺栓连接在机架上并且用固定板固定，48、所述前扶禾板的前端两侧固定设置有第一分禾器、第二分禾器，对棉株进行分禾，防止棉株缠绕在一起影响后续打顶工作，49、所述固定架下方一侧面对称设置有第三分禾器、第四分禾器，将棉株的顶尖和最高侧枝分开后，经所述拨禾装置输送至打顶位置进行切除，完成棉株的打顶作业。50、作为本发明的一个实施例，所述棉花高度检测系统包括固定块、棉花高度检测传感器、防护板、传感器安装板和控制器，51、所述棉花高度检测传感器包括若干对对射式激光传感器，所述激光传感器包括有反射端和接收端，反射端和接收端沿垂直方向等距正对布置在传感器安装板上，所述传感器安装板则通过螺钉紧固在固定块之间，所述固定块固定安装在前扶禾板的上下两端面上，52、所述防护板则通过螺钉固定在传感器安装板的前端，防止在工作时传感器受到棉株的接触碰撞导致损坏。53、作为本发明的一个实施例，所述拨禾装置包括拨指、拨禾链和拨禾电机，其中54、所述拨指通过螺栓等距固定在拨禾链上，所述拨禾链通过链轮轴承座安装在后扶禾板的一侧，所述拨禾电机通过安装座安装在后扶禾板的另一侧，且链轮与带轮安装在同一根轴上，当工作时，所述拨禾电机带动固定在拨禾电机输出轴上的带轮转动，通过带传动，带动链轮转动，进而带动拨禾链工作，对棉株顶尖和最高侧枝进行拨禾、扶禾，使棉株能够准确进入打顶位置。55、在所述后扶禾板组上两两一对沿垂直于机器前进方向布置共三对拨禾装置且拨禾链正对安装，通过所述拨指的对接来保证棉株不回落，由于棉株顶尖通常比棉株两侧最高侧枝高，故其中中间一对所述拨禾装置安装的位置要高于两侧的两对所述拨禾装置。56、作为本发明的一个实施例，所述升降机构包括：57、连接杆组，所述连接杆组和机架固定连接；58、棉花打顶提升机构，所述棉花打顶提升机构包括：59、第二滑块，所述第二滑块与连接杆组固定连接；60、第二丝杠螺母座，所述第二螺母座与连接杆组固定连接；61、升降电机，所述履带式作业底盘上设置有机构固定架，所述固定架固定安装有上固定架，所述升降电机固定设置于上固定架上，所述升降电机伸出端通过联轴器与第二丝杠固定连接，所述第二丝杠螺母座螺纹套设于第二丝杠外表面；62、所述第二滑块滑动设置于第二导轨表面，所述第二导轨与固定架固定连接。63、一种棉花快速精准打顶装置的工作方法，包括有以下步骤：64、将剪叉式棉花打顶机构和拨禾输送机构安装在机架上，65、高度调节，根据作业地棉株的高度，控制器控制升降电机工作，带动底板运动至合适高度。66、棉花高度检测：棉花高度检测传感器对棉株的高度进行检测并将检测结果反馈给控制器，控制器根据棉株的高度以及机器的前进速度控制传动电机工作，传动电机控制剪叉机构的伸出量，进而控制棉花打顶切割机构的打顶高度；67、棉株输送：当棉株到达后扶禾板组处时，第三分禾器和第四分禾器将单株棉株的顶尖和两侧最高侧枝分开，进而由拨禾装置上的拨禾链与拨指对棉株顶尖和最高侧枝进行拨禾、扶禾，将棉株输送到准确的打顶位置处，之后由棉花打顶切割机构对棉株进行打顶切除，之后剪叉机构回到初始位置完成一次打顶作业。68、本发明有益效果为：本发明使用了一种剪叉机构，将其后端与传动机构固定，打顶切割机构焊接在其前端，通过控制传动杆的直线运动可以在短时间快速地将打顶装置升降至准确的打顶高度，确保了打顶的准确性和一致性，快速、高效地进行棉花打顶作业，可用于一边行走一边进行打顶作业，提高生产效率，达到增产增效的目的。69、本发明布置三个剪叉机构和棉花打顶切割机构，分别切除棉株的顶尖以及两侧最高侧枝，解决了目前大多数棉花打顶机只能切除棉株顶尖而没有切除棉株两侧最高侧枝的问题，减少了过切、漏切现象。70、本发明在传动机构处使用了位置传感器，解决了目前棉花打顶机打顶部分需要电机维持其长时间旋转工作的问题，只需当剪叉机构伸出准备打顶的时候电机供能旋转，当剪叉机构收缩结束本次打顶作业时电机结束供能，降低了一次打顶作业的能耗，减少了打顶作业的成本。