具体实施方式

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以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

本文中根据捡拾物在捡拾过程中所处位置状态的不同，分别定义为：待捡拾物、附着物和剥离物。

本发明涉及一种捡拾器，该捡拾器通过刺穿、夹的方式将农业废弃物等待捡拾物从地面捡拾起来，该捡拾方式明显区别于现有水平弹齿式捡拾器，现有弹齿式捡拾器是依靠高速旋转的水平弹齿，对地面待捡拾物施以动能，使其从地面弹起并以勾带方式实现捡拾效果。

本实施例所述捡拾器包括环形运动机构1和用来安装环形运动机构1的捡拾器安装架2，所述环形运动机构1包括捡拾轮11和捡拾针12，所述捡拾轮11是捡拾器的主体结构，其外轮廓可以为圆形或非圆形设计，当采用椭圆形、多边形等非圆形时，由于规则设置的垄沟与垄台形成悬链线，使非圆形的捡拾轮11平稳的在悬链线上运动，可实现捡拾器的不对垄作业，而采用圆形时，则可实现捡拾器的对垄作业。

在外力的作用下，所述环形运动机构1在待捡拾物上滚动，使捡拾针12与待捡拾物接触，同时通过捡拾器自身重力，使捡拾针12的捡拾端刺入待捡拾物内或待捡拾物间的缝隙处，依靠刺穿、夹的仿生方式，将待捡拾物与地面分离，并使待捡拾物附着在捡拾轮11上并同步运动，从而实现捡拾效果。

本实施例中所述捡拾轮11由轮辋、轮毂和辐条组成，所述轮辋同心套设在轮毂的外侧，所述辐条周向均匀安装在轮辋与轮毂之间，所述轮辋可以采用连续的弧形曲线，也可采用多段非连续的弧形曲线。

所述捡拾轮11的轮毂可以安装在捡拾器安装架2上，所述捡拾器安装架2包括两个对称设置的支臂21和固定在两个支臂21之间的连接轴22，两个支臂21的上端套设在固定轴6上，所述捡拾轮11套设在捡拾器安装架2的连接轴22上，并在待捡拾物滚动上。

所述捡拾针12竖直穿设在捡拾轮11的侧壁上，且每根捡拾针12的捡拾端位于捡拾轮11的外侧，每根捡拾针12的捡拾端位于捡拾轮11的内侧。所述捡拾针12由的硬质材料制成，例如金属制成的杆体，用来对待捡拾物起刺穿或夹持作用，优选地，每根捡拾针12与所在捡拾轮11侧壁的切线相垂直。

所述捡拾针12包括针杆120、针帽121和外凸块122，所述针帽121呈半球形，针帽121螺纹安装在针杆120的顶端，针帽121所在的一侧为捡拾针12的控制端，捡拾针12的底端为捡拾端。所述外凸块122固定在针杆120的外周，且靠近捡拾针12的控制端设置。所述外凸块122的纵截面为沿针杆120直径逐渐向外周延伸的锥形凸起。优选地，所述外凸块122的纵截面呈双锥体状，本实施例以双锥体状的外凸块122为例进行介绍，但所述外凸块122的形状并不仅限于此。

在捡拾器安装架2的底部设有主动增压机构，主动增压机构用来将与地面接触的捡拾针12向地面方向顶出。

所述主动增压机构包括凸轮4，凸轮4的凸起部朝地面方向设置，当捡拾针12运动到捡拾轮11底部时，由于设置了固定不动的凸轮4，当捡拾针12的控制端与凸轮4的凸起部接触时，通过凸轮4对运动到该处的捡拾针12施加向地面方向的下压力，使捡拾针12的作业端刺向待捡拾物的面积减小，压强增大，可有效提高待捡拾物的捡拾效率；当捡拾针12的控制端失去凸轮4的顶出力时，捡拾针12在重力的作用下，逐渐恢复原状（即捡拾针12回缩）。

此外，该结构的捡拾器，不仅可以对散落的待捡拾物实现捡拾，而且还能对埋入土里的秸秆根部实现掘取。通过凸轮4对捡拾针12施加向下的压力，使捡拾针12刺入地表土内，同时配合捡拾轮11时的牵引力，利用捡拾针12将秸秆根部向地面外部翘起，实现秸秆根部的掘取。本实施中的主动增压机构以捡拾针12作为杠杆，用杠杆原理，通过节省距离，实现高效掘取工作。

为了提高捡拾针12在伸出的过程中，能够保持竖直于捡拾针12所在捡拾轮11侧壁的切线，在捡拾轮11和捡拾针12之间设有校直装置7。所述校直装置7固定在捡拾轮11上，并套设在捡拾针12的外侧。

所述校直装置7由空心硬质的校直外壳71组成，在校直外壳71的内部加工有用来容纳捡拾针12及外凸块122的限位腔72，限位腔72的上下两端均与校直外壳71的外部连通，且外凸块122滑动限制在限位腔72内。为了便于安装，所述校直外壳71由上部壳体和下部壳体两部份组成，下壳体部固定在捡拾轮11上，将捡拾针12的下端从下部壳体的限位腔72穿出，将捡拾针12的上端从上部壳体的限位腔72穿出，再将上部壳体通过螺纹、焊接等方式实现上壳体与下壳体的固定，最后将针帽121固定在针杆120上即可。

当捡拾针12处于非捡拾状态时，所述外凸块122能够以轴向或纵向的游隙状态卡合在限位腔72内；当捡拾针12处于向下伸出的捡拾状态时，捡拾针12的针帽121受力，使捡拾针12带动外凸块122向限位腔72的出口方向轴向滑动，外凸块122完全卡合并限制于限位腔72的底部（即限位腔72的出口侧），此时，外凸块122与校直装置7共轴，捡拾针12的捡拾端便于刺入待捡拾物内或待捡拾物之间的空隙，实现捡拾的目的。

另外，根据上述实施例，还可以在校直装置7的出口处增设有用来辅助支撑行进过程中的捡拾针12的柔性配合机构。

所述柔性配合机构固定设置在捡拾针12上，且在校直装置7的出口处还加工有用来内嵌柔性配合机构的安装槽，且安装槽的深度大于捡拾针12在限位腔72轴向移动的位移量。本实施例以柔性配合机构采用橡胶套3为例进行介绍，但是柔性配合机构的选材、形状并不限于此。当捡拾针12上的针帽121受力，使捡拾针12处于伸出的行进过程，通过设置在校直装置7出口处的橡胶套3，使捡拾针12能够保持稳定的直线运动状态。

而当捡拾针12处于非捡拾的受力状态时，根据受力方向，捡拾针12在限位腔72内滑动卡合，而橡胶套3根据捡拾针12的摆动方向在安装槽内产生弹性变形。

另外，根据上述实施例，为了减小捡拾针12与待捡拾物之间的接触面积，增大捡拾针12刺穿待捡拾物时的穿透力，在每根捡拾针12的捡拾端均增设尖刺部5。

在每根捡拾针12的捡拾端均增设有尖刺部5，所述尖刺部5可以采用锥形，捡拾针12随捡拾轮11行进的过程中，利用尖刺部5刺入待捡拾物内，并使待捡拾物与捡拾针12同步运动，形成捡拾轮11上的附着物。进一步优选地，尖刺部5可以由多级圆台形加锥形端部，组成棘齿状尖刺部。

通过设置尖刺部5，减小捡拾针12与待捡拾物的接触面积，利用重力，增大作用在待捡拾物上的压强，使捡拾轮11在滚动过程中实现对待捡拾物的捡拾，可有效防止待捡拾物在捡拾轮11转动的过程中的意外掉落。

为了提高待捡拾物与捡拾针12的剥离效率，所述尖刺部4也可以采用双锥体结构，该结构即方便尖刺部4刺入待捡拾物内，又方便待捡拾物与捡拾针12的快速剥离。

另外，根据上述实施例，为了提高捡拾针12在捡拾过程中的进料效果，避免附着在捡拾轮11上的附着物在随捡拾轮11转动的过程中掉落，在捡拾轮11的外侧还可以设有挡板14。

所述挡板14为与捡拾轮11弧度匹配的弧形硬质板材，其固定安装在捡拾器安装架2上，且挡板14位于捡拾轮1上附着物所在的一侧。当捡拾轮11在待捡拾物上滚动时，待捡拾物被夹持或被穿设在捡拾针12上，待捡拾物随捡拾轮1继续转动的过程中，形成捡拾轮1上的附着物。通过挡板14的设置，将附着物向捡拾轮11方向挤压，使附着物与捡拾针12的贴合度提高，降低了漏捡率。

另外，根据上述实施例，在捡拾轮11的出料端还可以设置用来将附着在捡拾轮11或捡拾针12上的附着物进行剥离的梳齿13。

所述梳齿13的一端固定在两个支臂21之间，相对于捡拾轮11保持固定位置关系，梳齿13的另一端悬置在捡拾针12之间的空隙处。所述梳齿13由多个间隔设置的硬质条形组成，例如金属条。当捡拾针随着捡拾轮11滚动，附着在捡拾轮11上且夹持在相邻捡拾针12之间的附着物运动到梳齿13处时，梳齿13将附着物与捡拾轮11、捡拾针12实现剥离。

另外，根据以上所述实施例，为了提高捡拾的整体效率，同时使捡拾器适用于不同的地形地貌，本实施例介绍一种具有仿行功能的捡拾器，其包括至少两组如前述实施例所述的捡拾器。

每组捡拾器通过公共连接装置实现组合连接，优选地，每组捡拾器并列设置，所述公共连接装置可以共用固定轴6，或其他能实现同等功效的装置。安装在同一固定轴6上的多组捡拾器，可按照相同的模式独立摆动。在作业过程中，每组捡拾器中的环形运动机构1根据其所在位置的地形高度，自行调整随行高度，以适应所接触的地貌特征，从而实现与地面的仿形，再通过环形运动机构1中捡拾针12对待捡拾物的夹取、刺穿等方式实现仿生捡拾。本实施例所述的具有仿形功能的捡拾器，不仅适用于平原地区，而且也同样适用于山地、高原、丘陵地区，特别适合对垄沟内秸秆等农业废弃物的捡拾。为了实现垄沟和垄台的同步高效捡拾，根据垄沟的实际宽度，使位于垄沟内的单组或多组捡拾器的整体宽度与垄沟的宽度相匹配，从而提高垄沟内的捡拾率。

另外，根据上述实施例，可将以上实施例中任一所述的捡拾器应用到收集装置中，所述收集装置为捆草机（又称打包机或打捆机）。

目前，现有捆草机主要有两种，一是以麦克海尔公司生产的F5500为代表的圆形草捆式捆草机，二是以库恩公司LSB系列为代表的方形草捆式捆草机。两种捆草机代表了市场上绝大多数乃至全部捆草机的捡拾、草捆成型及捆扎的原理。草捆的形状是由草捆成型模组及捆扎模组决定的，而且上述捆草机均使用技术方案相同的水平式弹齿作为捡拾器。

上述捆草机主要包括：捡拾模组、草捆成型模组及捆扎模组。在作业中，最小由90马力以上拖拉机作为牵引，通过拖拉机的PTO输出轴与捆草机的动力输入轴连接，PTO动力由捆草机的动力分配机构分配给捡拾模组及草捆成型模组，用来驱动捡拾模组及成型模组工作。其中，捡拾模组中的水平弹齿在作业中与前进方向成逆向旋转。

上述现有捆草机中的捡拾模组使用上述实施例任一所述的捡拾器进行替换，使捡拾器不再需要如PTO或其他动力单元的动力输入，有效地降低了捆草机整体马力的需求，实现了降低能源消耗的目的。

本实施例所述捆草机的捡拾器，在作业过程中，捡拾器通过在地面上滚动产生的摩擦力，将待捡拾物附着在捡拾针12上。PTO动力仅负责草捆成型模组的动力输入，在草捆尺寸相同的情况下，动力需求仅是传统捆草机的50%-60%，极大地降低了作业燃油消耗。

在上述技术方案的说明中，上述实施例记载的捡拾器与现有圆形草捆捆草机组合，均可构成区别于现有捡拾原理的捆草机。本领域技术人员，应当可以理解在配合其他形状捡拾器安装架2或通过其他结构形式，将草捆成型模组与前述实施例所述的捡拾器方案组合，均可在不付出任何创造性劳动的情况下，获得与本实施例相同的技术方案。

此外，由于捡拾轮11旋转的转速与拖拉机的地速相同，且捡拾针12不与地面逆向摩擦，不对地表土抽打，所以可有效降低秸秆包中的含土率。

另外，根据以上所述实施例，可将以上实施例中任一所述的捡拾器应用到另一收集装置中，所述收集装置为捆草机，其包括设置在打包机旁侧的捡拾器，通过捡拾器将散落在地面上的待捡拾物进行捡拾，并向打包机输送，所述捡拾器可以前述任一实施例所述的捡拾器。所述捡拾器根据工作幅面的大小设置在打包机的单侧或两侧，所述捡拾器的出料端向打包机的入料端输送物料。

另外，根据以上所述实施例，可将以上实施例中任一所述的捡拾器应用到另一收集装置中，所述收集装置为笼车，其包括设置在笼车后部的捡拾器，通过捡拾器将散落在地面上的待捡拾物进行捡拾，并向笼车输送，所述捡拾器可以采用前述任一实施例所述的捡拾器。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。