曾雄梅 张 燕 马 延（.海南大学机电工程学院，海南 海口 5708；.中国石油大学机电工程学院，山东 青岛 6606）

中国是世界玉米第二生产大国。据统计［1］，至2014年，中国玉米生产总面积高达3 600万hm2，并呈递增趋势。然而对于玉米的脱粒工艺还存在很大的技术问题。目前大部分玉米的籽粒设备都是采用传统的人工上料，再利用高速旋转的钉齿或窄板齿打击玉米粒从而实现玉米粒的脱落［2］。此方法不但浪费人力资源、降低脱粒机的使用寿命，而且对玉米籽粒的损伤极大，会大大降低玉米籽粒的发芽率。本研究拟在传统的玉米脱粒机的基础上进行改进，利用螺旋挤搓的原理对玉米进行脱粒，实现玉米粒在损伤率最小的情况下与玉米芯分离开来，同时采用STM32对玉米的上料过程进行自动控制，实现玉米全自动化的上料操作。

1 样机总体方案设计

螺旋挤搓式自动玉米脱粒机包括驱动传送带运送玉米果穗的步进电机系统、带传感器完成玉米脱粒的螺旋挤搓式脱粒系统，以及STM32控制系统三大部分。通过三部分的协调和配合从而实现全自动的玉米脱粒过程。样机总体框架见图1。

图1 自动玉米脱粒机总体框架Figure 1 The general framework of automatic corn threshing

2 样机整体结构和工作流程

样机的总体机械结构见图2。工作流程：① 人工将玉米果穗送入喂料斗1，在STM32的控制下喂料斗1通过合、分闸门12实现玉米果穗的进料。②由喂料斗闸门进入的玉米果穗在重力的作用下下落至传送带3上，当螺旋挤搓式装置中的传感器6检测到无料信号时，STM32通过控制步进电机的旋转带动传送带运动，将玉米果穗送入螺旋挤搓式装置中进行脱粒。……