一种铺膜播种机及其断膜带装置及方法与流程

1.本发明涉及播种技术，特别是一种铺膜播种机及其断膜带装置及方法。


背景技术：

2.铺膜播种是重要旱作农业技术，具有提温、保墒、减少水分流失、抑制杂草生长等优势。铺膜可帮助作物幼苗抵御低温、干旱等不利于作物生长的天气过程，有利于促进作物对水分吸收和生长发育，并且为进一步保证幼苗的存活率，通常在地膜下方铺设滴灌带，起到及时补充水分作用。随着铺膜种植技术推广，棉花种植机械得到迅速发展，机械化程度逐渐提高，对增加作业生产效益、降低人工成本起到重大作用，具有非常广阔的前景。
3.现有铺膜播种机多采用机组联合作业方式，技术成熟，效果较好，但功能比较单一，尤其需要人工辅助进行拉膜带和地头压膜带覆土，其过程为：当铺膜播种到地头一端时需要切断地膜和/或滴灌带，样机调头后需把地膜和/或滴灌带端部重新铺设在地表，人工切断地膜和/或滴灌带，严重影响作业效率，并存在劳动成本高，安全隐患大等问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种铺膜播种机及其断膜带装置及方法。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种断膜带装置，其中，包括：
6.机架；
7.平行抓取机构，安装在所述机架上，用于抓取地膜和/或滴灌带并固定于空中；
8.伸缩剪切机构，对应于所述平行抓取机构对称安装在所述机架两侧，用于剪断所述地膜和/或滴灌带；所述伸缩剪切机构的中心线与所述平行抓取机构的对称中心线位于同一平面内；
9.环绕埋压机构，安装在所述机架上并位于所述平行抓取机构前方，用于填埋剪断前后的所述地膜和/或滴灌带，并适度镇压以确保稳定铺设；以及
10.测控系统，安装在所述机架上，用于实时检测并控制各机构的工作参数，以实现高效断膜带与自动填埋膜带工作。
11.上述的断膜带装置，其中，所述平行抓取机构包括双排吸嘴抓取部件和单排吸嘴抓取部件，所述单排吸嘴抓取部件对称安装在所述双排吸嘴抓取部件两侧，且所述单排吸嘴抓取部件的中心线与所述双排抓取部件的中心线间分别具有一夹角；所述双排吸嘴抓取部件包括抓取支架、第一电动缸和双排气吸嘴，所述双排气吸嘴对称安装在所述抓取支架的下方并与气泵连接，用于抓取中部所述地膜和/或滴灌带；所述第一电动缸的固定端安装在所述机架上，所述第一电动缸的移动端于所述抓取支架的中部连接；所述第一电动缸用于调节所述双排气吸嘴的高度，以便于所述伸缩剪切机构剪断所述地膜和/或滴灌带。
12.上述的断膜带装置，其中，所述单排吸嘴抓取部件包括弧形支架、第二电动缸和单排气吸嘴，所述弧形支架靠近内侧的一端分别与所述抓取支架的两侧铰接；所述单排气吸
嘴安装在所述弧形支架靠近外侧的一端并与所述气泵连接，用于分别抓取前端和后端所述地膜和/或滴灌带；所述第二电动缸的固定端安装在所述机架上，所述第二电动缸的移动端与所述弧形支架的中部连接；所述第二电动缸的轴线与所述第一电动缸的轴线间具有所述夹角，所述第二电动缸用于调节所述单排气吸嘴的角度，以便于所述环绕埋压机构填埋所述地膜和/或滴灌带。
13.上述的断膜带装置，其中，所述伸缩剪切机构包括：
14.伸缩剪切支架，安装在所述机架上；
15.剪切部件，包括剪切电动缸、移动滑块和剪刀，所述剪切电动缸安装在所述伸缩剪切支架上，所述移动滑块的顶端与所述剪切电动缸的移动端连接；所述剪刀与所述移动滑块的下端铰接；以及
16.水平伸缩机构，包括双伸缩电动缸和伸缩滑块，所述伸缩滑块安装在伸缩剪切支架上，所述双伸缩电动缸与所述伸缩滑块连接，用于控制所述剪切部件的移动距离。
17.上述的断膜带装置，其中，所述环绕埋压机构包括：
18.镇压电动缸，其固定端安装在所述机架上，用于调节环绕铲高度，便于挖土、镇压覆土后的地膜和/或滴灌带，确保其固定地头；以及
19.环饶铲，包括固定铲、移动铲和双液压缸，所述固定铲与所述镇压电动缸的移动端连接；所述双液压缸的一端与所述固定铲连接；所述移动铲与所述固定铲铰接并与所述双液压缸的另一端连接，所述双液压缸调节所述移动铲相对于所述固定铲的角度，以确保顺利铲土填埋地膜和/或滴灌带。
20.上述的断膜带装置，其中，所述测控系统包括：
21.拉线位移传感器，分别安装在所述第一电动缸、第二电动缸、剪切电动缸、双伸缩电动缸、镇压电动缸和双液压缸上，用于检测各电动缸和液压缸移动位移；
22.倾角传感器，分别安装在所述单排吸嘴抓取部件上，用于检测所述单排吸嘴抓取部件相对于所述双排吸嘴抓取部件的倾斜角度；
23.超声波传感器，分别安装在所述平行抓取机构和环绕埋压机构上，用于检测离地高度；
24.土壤压实度检测传感器，安装在所述环饶铲上，用于检测所述环绕埋压机构镇压前后的土壤压实度；
25.工业相机，安装在所述机架上，用于识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断；以及
26.工控机，安装在所述机架上，用于接收各传感器检测值，并发出控制指令。
27.上述的断膜带装置，其中，所述工控机的输入端分别与土壤压实度检测传感器、工业相机、超声波传感器、拉线位移传感器和倾角传感器的输出端连接，所述工控机的输出端分别与所述第一电动缸、第二电动缸、剪切电动缸、双伸缩电动缸、镇压电动缸、双液压缸和气泵的输入端连接。
28.为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种断膜带方法，其中，包括以下步骤：
29.s100、通过超声波传感器检测平行抓取机构离地高度，驱动第一电动缸伸出，结合拉线位移传感器检测第一电动缸移动位移，调节平行抓取机构的双排气吸嘴至离地最佳高度；
30.s200、打开气泵，将所述双排气吸嘴的气力方向改成气吹，将地膜和/或滴灌带表面的杂质吹走，再将气力方向改成气吸，吸起所述地膜和/或滴灌带，然后驱动所述第一电动缸缩起，将所述平行抓取机构调节到伸缩剪切机构的上方；
31.s300、根据倾角传感器检测的前侧单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的所述第二电动缸，调节前侧单排吸嘴抓取部件的旋转角度，使对应的单排气吸嘴能够吸住所述地膜和/或滴灌带，确保断膜带后顺利运输到另一行地头；
32.s400、根据倾角传感器检测的后侧单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸，调节对应的单排吸嘴抓取部件的旋转角度，使对应的单排气吸嘴能够吸住所述地膜和/或滴灌带，再根据倾角传感器检测的信息，再次驱动对应的所述第二电动缸，带动对应的所述单排吸嘴抓取部件旋转，进而调节地膜和/或滴灌带位置移动到所述伸缩剪切机构的剪刀剪口处；
33.s500、根据拉线位移传感器检测的双伸缩电动缸的移动位移信息，驱动双伸缩电动缸伸出，带动所述剪刀移动，同时结合所述拉线位移传感器检测的剪切电动缸的移动位移信息，驱动剪切电动缸伸缩，剪断所述地膜和/或滴灌带；
34.s600、工业相机识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断，若是，则进行下一步骤；若否，执行步骤s500，直到完全剪断；
35.s700、根据倾角传感器检测的后侧所述单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸，调节所述后侧单排吸嘴抓取部件的旋转角度，再将对应的所述单排气吸嘴的气力关掉，确保所述地膜和/或滴灌带能够平稳落在地面；
36.s800、根据超声波传感器检测的环绕埋压机构的离地高度，驱动镇压电动缸伸出，结合拉线位移传感器检测的镇压电动缸移动位移，调节环饶铲高度，确保能够挖到土壤；根据拉线位移传感器检测双液压缸的移动位移，驱动双液压缸伸出，使移动铲与固定铲闭合完成挖土；以及
37.s900、当所述环绕埋压机构移动到所述地膜和/或滴灌带断掉的位置，再次根据所述超声波传感器检测的所述环绕埋压机构的离地高度，驱动所述镇压电动缸缩回，结合所述拉线位移传感器检测镇压电动缸移动位移，调节环饶铲高度，确保土壤能够填埋到断掉后的所述地膜和/或滴灌带；根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸的移动位移，驱动所述双液压缸缩回，使所述移动铲与固定铲打开，完成填埋；再根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸的移动位移，驱动所述双液压缸伸出，使所述移动铲与固定铲闭合，结合土壤压实度检测传感器检测土壤压实度，驱动所述镇压电动缸，使环绕铲向下运动，完成土壤镇压。
38.上述的断膜带方法，其中，当从另一行地头开始时，重复步骤s100、s700-s900，直至全部铺膜带工作完成。
39.为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种铺膜播种机，其中，包括上述的断膜带装置，所述断膜带装置设置在所述铺膜播种机的后端。
40.本发明的技术效果在于：
41.本发明适应不同类型的铺膜播种机，适用范围较广，布局合理，可实现抓切埋压多环节串联运动-有序匹配，高效断膜带，自动填埋膜带，填补了当前铺膜播种机断膜带空白，从根本上解决了作业效率低、劳动成本高、安全隐患大等难题，极大提升了作业质量，有效
推动了铺膜播种机机械化进展。其中，采用多排阵列气嘴，实现平行抓取地膜和/或滴灌带过程，有效避免对地膜和/或滴灌带造成机械损伤；采用对称剪刀移动，自动剪断地膜和/或滴灌带，有效解决切割刀与地膜接触造成的磨损问题；采用环饶铲结构，完成填埋、镇压剪断前后的地膜和/或滴灌带，解决地膜和/或滴灌带地头难以填埋、压不住等问题；采用测控系统，有序串联匹配抓切埋压多环节，极大提升了作业效率和作业质量，加快了智能化进程发展，极大降低劳动强度和作业成本，有效推动了铺膜播种机由粗放作业向精准作业的转变，为其提供可靠保障。
42.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
43.图1为本发明一实施例的断膜带装置结构示意图；
44.图2为本发明一实施例的平行抓取机构示意图；
45.图3为本发明一实施例的双排吸嘴抓取部件示意图；
46.图4为本发明一实施例的单排吸嘴抓取部件示意图；
47.图5为本发明一实施例的伸缩剪切机构示意图；
48.图6为本发明一实施例的剪切部件示意图；
49.图7为本发明一实施例的水平伸缩机构示意图；
50.图8为本发明一实施例的环绕埋压机构示意图；
51.图9为本发明一实施例的环饶铲示意图。
52.其中，附图标记：
53.1机架
54.2环绕埋压机构
55.21镇压电动缸
56.22环饶铲
57.221固定铲
58.222双液压缸
59.223移动铲
60.3测控系统
61.4伸缩剪切机构
62.41水平伸缩机构
63.411双伸缩电动缸
64.412伸缩滑块
65.42伸缩剪切支架
66.43剪切部件
67.431剪切电动缸
68.432移动滑块
69.433剪刀
70.5平行抓取机构
71.51双排吸嘴抓取部件
72.511抓取支架
73.512第一电动缸
74.513双排气吸嘴
75.52单排吸嘴抓取部件
76.521弧形支架
77.522第二电动缸
78.523单排气吸嘴
具体实施方式
79.下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
80.本发明的铺膜播种机，可包括断膜带装置，所述断膜带装置设置在所述铺膜播种机的后端。该断膜带装置可通过螺栓螺母连接或其他连接方式安装在铺膜播种机最后端，待铺膜播种机工作到地头停止铺膜播种作业时，该断膜带装置可开始工作，进行断带断膜作业。该铺膜播种机其他部分的组成、结构、相互位置关系、连接关系及其功用等均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明的断膜带装置予以详细说明。
81.参见图1，图1为本发明一实施例的断膜带装置结构示意图。本发明的断膜带装置包括：机架1；平行抓取机构5，安装在所述机架1上，用于抓取地膜和/或滴灌带并固定于空中；伸缩剪切机构4，对应于所述平行抓取机构5左右对称安装在所述机架1两侧，用于剪断所述地膜和/或滴灌带；所述伸缩剪切机构4的中心线与所述平行抓取机构5的对称中心线位于同一平面内；环绕埋压机构2，安装在所述机架1上并位于所述平行抓取机构5前方，用于填埋剪断前后的所述地膜和/或滴灌带，并适度镇压以确保稳定铺设；以及测控系统3，安装在所述机架1上，用于实时检测并控制各机构的关键工作参数，以实现高效断膜带与自动填埋膜带工作。
82.参见图2-图4，图2为本发明一实施例的平行抓取机构5示意图，图3为本发明一实施例的双排吸嘴抓取部件51示意图，图4为本发明一实施例的单排吸嘴抓取部件52示意图。本实施例中，所述平行抓取机构5包括双排吸嘴抓取部件51和单排吸嘴抓取部件52，所述单排吸嘴抓取部件52对称安装在所述双排吸嘴抓取部件51两侧，且所述单排吸嘴抓取部件52的中心线与所述双排抓取部件的中心线间分别具有一夹角；所述双排吸嘴抓取部件51包括抓取支架511、第一电动缸512和双排气吸嘴513，所述双排气吸嘴513对称安装在所述抓取支架511的下方并与气泵连接，用于抓取中部所述地膜和/或滴灌带；所述第一电动缸512的固定端安装在所述机架1上，所述第一电动缸512的移动端于所述抓取支架511的中部连接；所述第一电动缸512用于调节所述双排气吸嘴513的高度，以便于所述伸缩剪切机构4剪断所述地膜和/或滴灌带。
83.本实施例的所述单排吸嘴抓取部件52包括弧形支架521、第二电动缸522和单排气吸嘴523，所述弧形支架521靠近内侧的一端分别与所述抓取支架511的两侧铰接；所述单排气吸嘴523安装在所述弧形支架521靠近外侧的一端并与所述气泵连接，用于分别抓取前端和后端所述地膜和/或滴灌带；所述第二电动缸522的固定端安装在所述机架1上，所述第二电动缸522的移动端与所述弧形支架521的中部连接；所述第二电动缸522的轴线与所述第一电动缸512的轴线间具有所述夹角，所述第二电动缸522用于调节所述单排气吸嘴523的
角度，以便于所述环绕埋压机构2填埋所述地膜和/或滴灌带。
84.参见图5-图7，图5为本发明一实施例的伸缩剪切机构4示意图，图6为本发明一实施例的剪切部件43示意图，图7为本发明一实施例的水平伸缩机构41示意图。本实施例的所述伸缩剪切机构4包括：伸缩剪切支架42，安装在所述机架1上；剪切部件43，包括剪切电动缸431、移动滑块432和剪刀433，所述剪切电动缸431安装在所述伸缩剪切支架42上，所述移动滑块432的顶端与所述剪切电动缸431的移动端连接；所述剪刀433与所述移动滑块432的下端铰接；以及水平伸缩机构41，包括双伸缩电动缸411和伸缩滑块412，所述伸缩滑块412安装在伸缩剪切支架42上，所述双伸缩电动缸411与所述伸缩滑块412连接，用于控制所述剪切部件43的移动距离。
85.参见图8及图9，图8为本发明一实施例的环绕埋压机构2示意图，图9为本发明一实施例的环饶铲22示意图。本实施例的所述环绕埋压机构2包括：镇压电动缸21，其固定端安装在所述机架1上，用于调节环绕铲高度，便于挖土、镇压覆土后的地膜和/或滴灌带，确保其固定地头；以及环饶铲22，包括固定铲221、移动铲223和双液压缸222，所述固定铲221与所述镇压电动缸21的移动端连接；所述双液压缸222的一端与所述固定铲221连接；所述移动铲223与所述固定铲221铰接并与所述双液压缸222的另一端连接，所述双液压缸222调节所述移动铲223相对于所述固定铲221的角度，以确保顺利铲土填埋地膜和/或滴灌带。
86.本实施例中，所述测控系统3包括：拉线位移传感器，分别安装在所述第一电动缸512、第二电动缸522、剪切电动缸431、双伸缩电动缸411、镇压电动缸21和双液压缸222上，用于检测各电动缸和液压缸移动位移；倾角传感器，分别安装在所述单排吸嘴抓取部件52上，用于检测所述单排吸嘴抓取部件52相对于所述双排吸嘴抓取部件51的倾斜角度；超声波传感器，分别安装在所述平行抓取机构5和环绕埋压机构2上，用于检测离地高度；土壤压实度检测传感器，安装在所述环饶铲22上，用于检测所述环绕埋压机构2镇压前后的土壤压实度；工业相机，安装在所述机架1上，用于识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断；以及工控机，安装在所述机架1上，包括设置于面板上的显示屏、键盘，以及设置于其内部的数据处理器，用于接收各传感器检测值，并发出控制指令。其中，所述工控机的输入端分别与土壤压实度检测传感器、工业相机、超声波传感器、拉线位移传感器和倾角传感器的输出端连接，所述工控机的输出端分别与所述第一电动缸512、第二电动缸522、剪切电动缸431、双伸缩电动缸411、镇压电动缸21、双液压缸222和气泵的输入端连接。工控机通过各电动缸、液压缸驱动各执行机构和气泵动作，以实现抓切埋压多环节串联运动-有序匹配断膜带。
87.工作过程中，通过超声波传感器检测平行抓取机构5离地高度、拉线位移传感器检测第一电动缸512移动位移，驱动第一电动缸512伸出，调节平行抓取机构5的双排气吸嘴513离地最佳高度；打开气泵，将双排气吸嘴513的气力方向改成气吹，将地膜和/或滴灌带表面的土块、秸秆等杂质吹走，再将其气力方向改成气吸，吸起地膜和/或滴灌带，驱动第一电动缸512缩起，将平行抓取机构5调节到伸缩剪切机构4的上方；根据倾角传感器检测前侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动前侧第二电动缸522，调节前侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，使其前单排气吸嘴523能够吸住滴灌带和地膜，确保断膜带后顺利运输到另一行地头；根据倾角传感器检测的后侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动后侧第二电动缸522，调节后侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，使其后单排气吸嘴523能够吸住滴灌带和地膜，再根据倾角传感器检测的信息，再次驱动后侧第二电动缸522，带动后侧
单排吸嘴抓取部件52旋转，进而调节地膜和/或滴灌带位置移动到伸缩剪切机构4的剪刀433剪口处，至此完成地膜和/或滴灌带平行抓取过程；根据拉线位移传感器检测的双伸缩电动缸411的移动位移信息，驱动双伸缩电动缸411伸出，带动剪刀433移动，同时结合拉线位移传感器检测的剪切电动缸431的移动位移信息，驱动剪切电动缸431伸缩，结合工业相机识别地膜和/或滴灌带断掉情况，直到完成地膜和/或滴灌带的剪断工作，至此完成地膜和/或滴灌带自动剪断过程；根据倾角传感器检测的后侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动后侧第二电动缸522，调节后侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，再将后单排气吸嘴523的气力关掉，确保其滴灌带和地膜能够平稳落在地面；根据超声波传感器检测的环绕埋压机构2的离地高度，驱动镇压电动缸21伸出，结合拉线位移传感器检测镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保其能够挖到土壤；根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222伸出，使其移动铲223与固定铲221闭合，完成挖土过程；当环绕埋压机构2移动到地膜和/或滴灌带断掉的位置，再次根据超声波传感器检测的环绕埋压机构2的离地高度，驱动镇压电动缸21缩回，结合拉线位移传感器检测镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保土壤能够填埋到断掉后的地膜和/或滴灌带；根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222缩回，使其移动铲223与固定铲221打开，完成填埋过程；再根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222伸出，使其移动铲223与固定铲221闭合，结合土壤压实度检测传感器检测其土壤压实度，驱动镇压电动缸21，使其环绕铲向下运动，完成土壤镇压过程，至此完成地膜和/或滴灌带剪断后填埋、镇压过程。
88.当从另一行地头开始时，平行抓取机构5移动到合适位置，通过超声波传感器检测平行抓取机构5离地高度，驱动第一电动缸512伸出，结合拉线位移传感器检测第一电动缸512移动位移，调节平行抓取机构5的双排气吸嘴513离地最佳高度；再根据倾角传感器检测的前侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动前侧第二电动缸522，调节前侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，再将前单排气吸嘴523、双排气吸嘴513的气力关掉，确保其滴灌带和地膜能够平稳落在地面；重复上述步骤，当环绕埋压机构2移动到另一行地膜和/或滴灌带落下的位置，根据超声波传感器检测的环绕埋压机构2的离地高度，驱动镇压电动缸21缩回，结合拉线位移传感器检测镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保土壤能够填埋到断掉后的地膜和/或滴灌带；根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222缩回，使其移动铲223与固定铲221打开，完成填埋过程；再根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222伸出，使其移动铲223与固定铲221闭合，结合土壤压实度检测传感器检测其土壤压实度，驱动镇压电动缸21，使其环绕铲向下运动，完成土壤镇压过程，至此完成地膜和/或滴灌带重新铺设自动填埋、镇压过程。
89.本发明上述断膜带装置的断膜带方法，可实现抓切埋压多环节串联运动-有序匹配断膜带，包括以下步骤：
90.步骤s100、通过超声波传感器检测平行抓取机构5离地高度，驱动第一电动缸512伸出，结合拉线位移传感器检测第一电动缸512移动位移，调节平行抓取机构5的双排气吸嘴513至离地最佳高度；
91.步骤s200、打开气泵，将所述双排气吸嘴513的气力方向改成气吹，将地膜和/或滴灌带表面的土块、秸秆等杂质吹走，再将气力方向改成气吸，吸起所述地膜和/或滴灌带，然
后驱动所述第一电动缸512缩起，将所述平行抓取机构5调节到伸缩剪切机构4的上方；
92.步骤s300、根据倾角传感器检测的前侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动对应的所述第二电动缸522，调节前侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，使对应的单排气吸嘴523能够吸住所述地膜和/或滴灌带，确保断膜带后顺利运输到另一行地头；
93.步骤s400、根据倾角传感器检测的后侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸522，调节对应的单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，使对应的单排气吸嘴523能够吸住所述地膜和/或滴灌带，再根据倾角传感器检测的信息，再次驱动对应的所述第二电动缸522，带动对应的所述单排吸嘴抓取部件52旋转，进而调节地膜和/或滴灌带位置移动到所述伸缩剪切机构4的剪刀433剪口处；
94.步骤s500、根据拉线位移传感器检测的双伸缩电动缸411的移动位移信息，驱动双伸缩电动缸411伸出，带动所述剪刀433移动，同时结合所述拉线位移传感器检测的剪切电动缸431的移动位移信息，驱动剪切电动缸431伸缩，剪断所述地膜和/或滴灌带；
95.步骤s600、工业相机识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断，若是，则进行下一步骤；若否，执行步骤s500，直到完全剪断；
96.步骤s700、根据倾角传感器检测的后侧所述单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸522，调节所述后侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，再将对应的所述单排气吸嘴523的气力关掉，确保所述地膜和/或滴灌带能够平稳落在地面；
97.步骤s800、根据超声波传感器检测的环绕埋压机构2的离地高度，驱动镇压电动缸21伸出，结合拉线位移传感器检测的镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保能够挖到土壤；根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222伸出，使移动铲223与固定铲221闭合完成挖土；以及
98.步骤s900、当所述环绕埋压机构2移动到所述地膜和/或滴灌带断掉的位置，再次根据所述超声波传感器检测的所述环绕埋压机构2的离地高度，驱动所述镇压电动缸21缩回，结合所述拉线位移传感器检测镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保土壤能够填埋到断掉后的所述地膜和/或滴灌带；根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸222的移动位移，驱动所述双液压缸222缩回，使所述移动铲223与固定铲221打开，完成填埋；再根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸222的移动位移，驱动所述双液压缸222伸出，使所述移动铲223与固定铲221闭合，结合土壤压实度检测传感器检测土壤压实度，驱动所述镇压电动缸21，使环绕铲向下运动，完成土壤镇压。
99.当从另一行地头开始时，重复步骤s100、s700-s900，直至全部铺膜带工作完成。即当从另一行地头开始时，平行抓取机构5移动到合适位置，通过超声波传感器检测平行抓取机构5离地高度，驱动第一电动缸512伸出，结合拉线位移传感器检测第一电动缸512移动位移，调节平行抓取机构5的双排气吸嘴513离地最佳高度；再根据倾角传感器检测的前侧单排吸嘴抓取部件52的倾斜角度信息，驱动前电动缸，调节前侧单排吸嘴抓取部件52的旋转角度，再将前单排气吸嘴523、双排气吸嘴513的气力关掉，确保其滴灌带和地膜能够平稳落在地面；重复上述步骤，当环绕埋压机构2移动到另一行地膜和/或滴灌带落下的位置，根据超声波传感器检测的环绕埋压机构2的离地高度，驱动镇压电动缸21缩回，结合拉线位移传感器检测镇压电动缸21移动位移，调节环饶铲22高度，确保土壤能够填埋到断掉后的地膜和/或滴灌带；根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222缩回，
使其移动铲223与固定铲221打开，完成填埋过程；再根据拉线位移传感器检测双液压缸222的移动位移，驱动双液压缸222伸出，使其移动铲223与固定铲221闭合，结合土壤压实度检测传感器检测其土壤压实度，驱动镇压电动缸21，使其环绕铲向下运动，完成土壤镇压过程；重复上述步骤，完成抓切埋压多环节串联运动-有序匹配断膜带过程。
100.本发明适应不同类型的铺膜播种机，适用范围较广，布局合理，可实现抓切埋压多环节串联运动-有序匹配，高效断膜带，自动填埋膜带，填补了当前铺膜播种机断膜带空白，从根本上解决了作业效率低、劳动成本高、安全隐患大等难题，极大提升了作业质量。其中，采用多排阵列气嘴，实现平行抓取地膜和/或滴灌带过程，有效避免对地膜和/或滴灌带造成机械损伤；采用对称剪刀433移动，自动剪断地膜和/或滴灌带，有效解决切割刀与地膜接触造成的磨损问题；采用环饶铲22结构，完成填埋、镇压剪断前后的地膜和/或滴灌带，解决地膜和/或滴灌带地头难以填埋、压不住等问题；采用测控系统3，有序串联匹配抓切埋压多环节，极大提升了作业效率和作业质量，加快了智能化进程发展，极大降低劳动强度和作业成本，有效推动了铺膜播种机由粗放作业向精准作业的转变，为其提供可靠保障。
101.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种断膜带装置，其特征在于，包括：机架；平行抓取机构，安装在所述机架上，用于抓取地膜和/或滴灌带并固定于空中；伸缩剪切机构，对应于所述平行抓取机构对称安装在所述机架两侧，用于剪断所述地膜和/或滴灌带；所述伸缩剪切机构的中心线与所述平行抓取机构的对称中心线位于同一平面内；环绕埋压机构，安装在所述机架上并位于所述平行抓取机构前方，用于填埋剪断前后的所述地膜和/或滴灌带，并适度镇压以确保稳定铺设；以及测控系统，安装在所述机架上，用于实时检测并控制各机构的工作参数，以实现高效断膜带与自动填埋膜带工作。2.如权利要求1所述的断膜带装置，其特征在于，所述平行抓取机构包括双排吸嘴抓取部件和单排吸嘴抓取部件，所述单排吸嘴抓取部件对称安装在所述双排吸嘴抓取部件两侧，且所述单排吸嘴抓取部件的中心线与所述双排抓取部件的中心线间分别具有一夹角；所述双排吸嘴抓取部件包括抓取支架、第一电动缸和双排气吸嘴，所述双排气吸嘴对称安装在所述抓取支架的下方并与气泵连接，用于抓取中部所述地膜和/或滴灌带；所述第一电动缸的固定端安装在所述机架上，所述第一电动缸的移动端于所述抓取支架的中部连接；所述第一电动缸用于调节所述双排气吸嘴的高度，以便于所述伸缩剪切机构剪断所述地膜和/或滴灌带。3.如权利要求2所述的断膜带装置，其特征在于，所述单排吸嘴抓取部件包括弧形支架、第二电动缸和单排气吸嘴，所述弧形支架靠近内侧的一端分别与所述抓取支架的两侧铰接；所述单排气吸嘴安装在所述弧形支架靠近外侧的一端并与所述气泵连接，用于分别抓取前端和后端所述地膜和/或滴灌带；所述第二电动缸的固定端安装在所述机架上，所述第二电动缸的移动端与所述弧形支架的中部连接；所述第二电动缸的轴线与所述第一电动缸的轴线间具有所述夹角，所述第二电动缸用于调节所述单排气吸嘴的角度，以便于所述环绕埋压机构填埋所述地膜和/或滴灌带。4.如权利要求1、2或3所述的断膜带装置，其特征在于，所述伸缩剪切机构包括：伸缩剪切支架，安装在所述机架上；剪切部件，包括剪切电动缸、移动滑块和剪刀，所述剪切电动缸安装在所述伸缩剪切支架上，所述移动滑块的顶端与所述剪切电动缸的移动端连接；所述剪刀与所述移动滑块的下端铰接；以及水平伸缩机构，包括双伸缩电动缸和伸缩滑块，所述伸缩滑块安装在伸缩剪切支架上，所述双伸缩电动缸与所述伸缩滑块连接，用于控制所述剪切部件的移动距离。5.如权利要求1、2或3所述的断膜带装置，其特征在于，所述环绕埋压机构包括：镇压电动缸，其固定端安装在所述机架上，用于调节环绕铲高度，便于挖土、镇压覆土后的地膜和/或滴灌带，确保其固定地头；以及环饶铲，包括固定铲、移动铲和双液压缸，所述固定铲与所述镇压电动缸的移动端连接；所述双液压缸的一端与所述固定铲连接；所述移动铲与所述固定铲铰接并与所述双液压缸的另一端连接，所述双液压缸调节所述移动铲相对于所述固定铲的角度，以确保顺利铲土填埋地膜和/或滴灌带。
6.如权利要求5所述的断膜带装置，其特征在于，所述测控系统包括：拉线位移传感器，分别安装在所述第一电动缸、第二电动缸、剪切电动缸、双伸缩电动缸、镇压电动缸和双液压缸上，用于检测各电动缸和液压缸移动位移；倾角传感器，分别安装在所述单排吸嘴抓取部件上，用于检测所述单排吸嘴抓取部件相对于所述双排吸嘴抓取部件的倾斜角度；超声波传感器，分别安装在所述平行抓取机构和环绕埋压机构上，用于检测离地高度；土壤压实度检测传感器，安装在所述环饶铲上，用于检测所述环绕埋压机构镇压前后的土壤压实度；工业相机，安装在所述机架上，用于识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断；以及工控机，安装在所述机架上，用于接收各传感器检测值，并发出控制指令。7.如权利要求6所述的断膜带装置，其特征在于，所述工控机的输入端分别与土壤压实度检测传感器、工业相机、超声波传感器、拉线位移传感器和倾角传感器的输出端连接，所述工控机的输出端分别与所述第一电动缸、第二电动缸、剪切电动缸、双伸缩电动缸、镇压电动缸、双液压缸和气泵的输入端连接。8.一种断膜带方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、通过超声波传感器检测平行抓取机构离地高度，驱动第一电动缸伸出，结合拉线位移传感器检测第一电动缸移动位移，调节平行抓取机构的双排气吸嘴至离地最佳高度；s200、打开气泵，将所述双排气吸嘴的气力方向改成气吹，将地膜和/或滴灌带表面的杂质吹走，再将气力方向改成气吸，吸起所述地膜和/或滴灌带，然后驱动所述第一电动缸缩起，将所述平行抓取机构调节到伸缩剪切机构的上方；s300、根据倾角传感器检测的前侧单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的所述第二电动缸，调节前侧单排吸嘴抓取部件的旋转角度，使对应的单排气吸嘴能够吸住所述地膜和/或滴灌带，确保断膜带后顺利运输到另一行地头；s400、根据倾角传感器检测的后侧单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸，调节对应的单排吸嘴抓取部件的旋转角度，使对应的单排气吸嘴能够吸住所述地膜和/或滴灌带，再根据倾角传感器检测的信息，再次驱动对应的所述第二电动缸，带动对应的所述单排吸嘴抓取部件旋转，进而调节地膜和/或滴灌带位置移动到所述伸缩剪切机构的剪刀剪口处；s500、根据拉线位移传感器检测的双伸缩电动缸的移动位移信息，驱动双伸缩电动缸伸出，带动所述剪刀移动，同时结合所述拉线位移传感器检测的剪切电动缸的移动位移信息，驱动剪切电动缸伸缩，剪断所述地膜和/或滴灌带；s600、工业相机识别所述地膜和/或滴灌带是否剪断，若是，则进行下一步骤；若否，执行步骤s500，直到完全剪断；s700、根据倾角传感器检测的后侧所述单排吸嘴抓取部件的倾斜角度信息，驱动对应的第二电动缸，调节所述后侧单排吸嘴抓取部件的旋转角度，再将对应的所述单排气吸嘴的气力关掉，确保所述地膜和/或滴灌带能够平稳落在地面；s800、根据超声波传感器检测的环绕埋压机构的离地高度，驱动镇压电动缸伸出，结合拉线位移传感器检测的镇压电动缸移动位移，调节环饶铲高度，确保能够挖到土壤；根据拉线位移传感器检测双液压缸的移动位移，驱动双液压缸伸出，使移动铲与固定铲闭合完成
挖土；以及s900、当所述环绕埋压机构移动到所述地膜和/或滴灌带断掉的位置，再次根据所述超声波传感器检测的所述环绕埋压机构的离地高度，驱动所述镇压电动缸缩回，结合所述拉线位移传感器检测镇压电动缸移动位移，调节环饶铲高度，确保土壤能够填埋到断掉后的所述地膜和/或滴灌带；根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸的移动位移，驱动所述双液压缸缩回，使所述移动铲与固定铲打开，完成填埋；再根据所述拉线位移传感器检测所述双液压缸的移动位移，驱动所述双液压缸伸出，使所述移动铲与固定铲闭合，结合土壤压实度检测传感器检测土壤压实度，驱动所述镇压电动缸，使环绕铲向下运动，完成土壤镇压。9.如权利要求8所述的断膜带方法，其特征在于，当从另一行地头开始时，重复步骤s100、s700-s900，直至全部铺膜带工作完成。10.一种铺膜播种机，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的断膜带装置，所述断膜带装置设置在所述铺膜播种机的后端。

技术总结
一种铺膜播种机及其断膜带装置及方法，该断膜带装置设置在铺膜播种机的后端，该装置包括：机架；平行抓取机构，安装在所述机架上，用于抓取地膜和/或滴灌带并固定于空中；伸缩剪切机构，对应于所述平行抓取机构对称安装在所述机架两侧，用于剪断所述地膜和/或滴灌带；所述伸缩剪切机构的中心线与所述平行抓取机构的对称中心线位于同一平面内；环绕埋压机构，安装在所述机架上并位于所述平行抓取机构前方，用于填埋剪断前后的所述地膜和/或滴灌带，并适度镇压以确保稳定铺设；以及测控系统，安装在所述机架上，用于实时检测并控制各机构的工作参数，以实现高效断膜带与自动填埋膜带工作。本发明还公开了断膜带方法。本发明还公开了断膜带方法。本发明还公开了断膜带方法。


技术研发人员：白圣贺 苑严伟 邢高勇 隗立昂 牛康 周利明 赵博 伟利国 刘立晶 郑元坤 马乙骅
受保护的技术使用者：中国农业机械化科学研究院集团有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/12