CN103999616A - 苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，包括设置在移栽机机架上可横向移动的苗盘支架以及设置在所述苗盘支架上可纵向移动的苗盘，所述苗盘支架两侧设有纵向的链传动机构，所述苗盘两侧与所述链传动机构的链条可分离连接；所述苗盘支架的底部设有横向的齿条，驱动电机通过间歇传动机构连接横向齿轮与所述齿条啮合；所述苗盘支架的横向两侧设有驱动苗盘纵向移动的棘轮机构，所述横向齿轮的齿轮轴通过凸轮传动机构和所述棘轮机构配合驱动链传动机构带动苗盘纵向运动。本发明能适应不同类型的苗盘，实现了全自动化的烟草移栽送苗，系统可靠稳定，有效提高了移栽工作效率，降低了移栽劳动强度。

Description

苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构

技术领域

本发明属于农业机械的移栽机技术领域，涉及一种全自动移栽机的送苗机构。

背景技术

我国是全世界最大的烟草生产国和消费国，烟草也是我国主要的经济作物之一，烟草的栽植方式主要是移栽，随着烟草移植面积的增大，对移栽的技术要求也在不断提高，劳动强度大、效率低、以及移栽质量不能保证是现在移栽技术最主要的问题。解决这类问题的关键就是开发烟草移栽机械，目前烟草移栽机按照功能性分类，可分为全自动烟草移栽机和半自动烟草移栽机，其中，全自动移栽机集取苗、送苗、移栽为一体，科技含量高，操作调整方便，劳动强度低，作业效率高，但其对作业精度及各机构配合的要求很高，目前日本的久保田公司发明了全自动烟草移栽机，但是由于其苗盘的特殊性及作业条件的限制，仅能在日本某些特定的农田内进行作业，所以也没有投入实际生产，目前主要以半自动移栽机为主，半自动移栽机相对全自动移栽机来说，就是将全自动移栽机的取苗、送苗采用人工代替，目前国内外的移栽机普遍都是采用的半自动移栽机，作业对象不仅包括烟草，也包括油菜、玉米、蔬菜等等农作物。半自动移栽机作业可靠性比较高，但是此类移栽机在移栽的过程中要人工将烟苗投入到落苗口，这种方式劳动强度大，作业效率低，特别是对于大面积的移栽时，就越显得费时费力，很大程度上制约了烟草大面积种植的效率。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，可实现移栽机对苗盘自动移动实现送苗，有效解决了半自动移栽机存在的劳动强度大、作业效率低的缺点。

本发明采用如下技术方案用以解决上述技术问题：一种苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，包括设置在移栽机机架上可横向移动的苗盘支架以及设置在所述苗盘支架上可纵向移动的苗盘，所述苗盘支架两侧设有纵向的链传动机构，所述苗盘两侧与所述链传动机构的链条可分离连接；

在苗盘支架横向移动方面，所述苗盘支架底部通过横向的导轨设置在移栽机机架上；所述苗盘支架的底部设有横向的齿条，驱动电机通过间歇传动机构连接与所述齿条啮合的横向齿轮；

苗盘在苗盘支架上纵向移动方面，所述苗盘支架的横向两侧设有驱动苗盘纵向移动的棘轮机构，所述棘轮机构的棘轮与所述链传动机构的主动链轮同轴固连，两侧的棘爪与连成一体的摆杆连接，所述苗盘支架横向移动至两侧时，所述横向齿轮的齿轮轴通过两个凸轮配合的凸轮传动机构连接到所述摆杆，通过所述棘轮机构驱动链传动机构纵向运动。

进一步的，所述凸轮传动机构包括主动凸轮和从动凸轮，所述主动凸轮固设在所述横向齿轮的齿轮轴上，所述从动凸轮固设在苗盘支架两侧的凸轮轴上随苗盘支架横向移动，所述凸轮轴上固设有推动所述摆杆的拨杆，所述拨杆与凸轮轴之间设有回位扭簧。

进一步的，所述棘轮机构的棘爪包括推动棘爪和止动棘爪，所述推动棘爪与摆杆连接，所述止动棘爪设置在苗盘支架上防止棘轮反转。

进一步的，所述间歇传动机构优选采用凸轮分割器。

作为本发明的一种优选方案，所述苗盘为软质的钵苗苗盘，所述苗盘支架两侧的链传动机构的链轮相向平行设置，所述链传动机构的链条上设有相向的横向固定杆，所述钵苗苗盘倾斜放置在所述横向固定杆上随链条纵向移动。

作为本发明的另一种优选方案，所述苗盘为硬质的漂浮育苗盘，所述苗盘支架两侧的链传动机构的链轮位于同一平面内，所述棘轮机构与凸轮传动机构之间设有锥齿轮副配合链传动机构的设置方向，所述苗盘支架两侧设有纵向的挡板，所述漂浮育苗盘两侧卡装在所述挡板之间，所述链传动机构的链条位于所述挡板和漂浮育苗盘侧壁之间，链条通过摩擦带动漂浮育苗盘沿挡板方向纵向移动。

进一步的，所述挡板两侧设有固定板，所述挡板和固定板之间设有弹簧，实现弹性夹紧漂浮育苗盘，并且在挡板和固定板之间设有调节挡板间距的调节螺栓。

进一步的，所述链传动机构采用双排链传动机构，有利于泡沫制成的硬质漂浮育苗盘受力均匀，纵向移动稳定。

在本发明中，所述送苗机构还包括设置在苗盘支架下方的苗盘回收组件，所述苗盘回收组件包括苗盘输送带、托举凸轮和回收支架，所述苗盘输送带通过主动滚筒和从动滚筒驱动，所述苗盘输送带一端位于苗盘支架下方，另一端位于回收支架下方，所述回收支架底部设有四个可向上摆动的活动限位块，所述回收支架底部的苗盘输送带两侧设有两对电机驱动的托举凸轮，将输送过来的回收苗盘顶起并放置回收支架底部的活动限位块上。

进一步的，所述活动限位块通过向上转动的铰链设置在回收支架底部，其一侧面抵住回收支架保持水平初始状态。

本发明的送苗机构由于针对不同类型的苗盘而设计了两种送苗机构，一种用于硬质的漂浮育苗盘，一种用于软质的钵苗苗盘，其中，软质的钵苗苗盘直接放置在横向固定杆上，随链传动机构纵向运动送苗；硬质的漂浮育苗盘利用弹簧的伸缩性能通过挡板夹紧苗盘两侧从而固定苗盘，采用双排链条在苗盘和挡板之间移动通过摩擦达到纵向移动苗盘送苗的目。同时，上述苗盘在输送完毕后需要回收装置将其统一收集，通过输送带将送苗完成后的空苗盘集中收集在回收架中，再通过回收机构上的电机控制托举凸轮完成苗盘的收集动作。

移栽机的取苗机构安装在移栽机的底座支架上，与本发明中的送苗机构配合，送苗机构依次按照横向移动一排后，纵向移动一格的方式，沿苗盘上排列的之字形送苗，送苗机构通过间歇传动机构移动一格后暂停，取苗机构在此期间进行一次取苗运动。栽植机构安装在移栽机的底座支架内，动力由底座电机通过链轮传入，栽植机构的运动轨迹和取苗、送苗机构的运动轨迹协调，当栽植机构的栽植器运动轨迹到达最高点时取苗机构进行投苗动作，苗进入苗杯后跟随栽植器进行栽植运动，栽植器将苗栽入土槽内。

本发明的有益效果如下：

本发明设计的送苗机构及苗盘回收组件，能适应不同类型的苗盘，作业对象不局限于烟草苗，对于其他农作物育苗也能达到要求。同时通过控制电机的停歇和工作来满足送苗机构和苗盘回收装置组件的工作要求，实现了全自动化的烟草移栽送苗，整个系统可靠稳定，有效提高了移栽工作效率，降低了移栽劳动强度，并为全自动移栽机在实际田间作业提供了研究基础，是未来移栽机发展的趋势。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为应用本发明中的送苗机构的移栽机试验台示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明中苗盘支架横向移动的动力传递结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明中苗盘纵向移动的棘轮机构结构示意图。

图6为放置钵苗苗盘的苗盘支架结构示意图。

图7为钵苗苗盘放置于横向固定杆上的示意图。

图8为放置漂浮育苗盘的苗盘支架结构示意图。

图9为苗盘支架底部设置滑轨的结构示意图。

图10为苗盘回收组件的俯视图。

图11为苗盘回收组件的主视图。

图12为活动过限位块的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1至图5，一种苗盘横置式全自动移栽机送苗机构试验台，包括土槽1，栽植机构2，电机3，取苗机构4，苗盘回收组件5，送苗机构6，驱动电机7，凸轮分割器8，机架9，行走轮10。其中栽植机构2、取苗机构4均为现有移栽机上较为成熟的技术，在此不做过多赘述。

结合参见图3-9，上述移栽机试验台上的送苗机构6包括设置在移栽机机架9上可横向移动的苗盘支架6-1以及设置在所述苗盘支架6-1上可纵向移动的苗盘，所述苗盘支架6-1两侧设有纵向的链传动机构，所述链传动机构包括主动链轮6-18、从动链轮6-20和链条6-19，所述苗盘两侧与所述链传动机构的链条6-19可分离连接。

具体参见图3、图4、图5和图9，在苗盘支架横向移动方面，所述苗盘支架6-1底部通过横向的导轨6-27设置在移栽机机架9上，导轨6-27通过螺钉6-28固定在底座支架9上，滑块6-29安装在导轨6-27上，能实现横向滑动，送苗支架6-1通过螺钉6-30固定在滑块6-29上；所述苗盘支架6-1的底部设有横向的齿条6-5，驱动电机7通过凸轮分割器8连接横向齿轮6-10与所述齿条6-5啮合；苗盘在苗盘支架上纵向移动方面，所述苗盘支架6-1的横向两侧均设有驱动苗盘纵向移动的棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮6-16、推动棘爪6-15和止动棘爪6-17，棘轮6-16与所述链传动机构的主动链轮6-18同轴固连，两侧的推动棘爪6-15与连成一体的摆杆6-14连接，所述苗盘支架6-1横向移动至两侧时，所述横向齿轮6-10的齿轮轴6-8通过两个凸轮配合的凸轮传动机构连接到所述摆杆6-14，通过所述棘轮机构驱动链传动机构纵向运动，止动棘爪6-17设置在苗盘支架6-1上防止棘轮6-16反转。进一步的，所述凸轮传动机构包括主动凸轮6-11和从动凸轮6-4，所述主动凸轮6-11固设在所述横向齿轮6-10的齿轮轴6-8上，所述从动凸轮6-4固设在苗盘支架两侧的凸轮轴6-13上随苗盘支架6-1横向移动，所述凸轮轴6-13上固设有推动所述摆杆6-14的拨杆6-2，所述拨杆6-2与凸轮轴6-13之间设有回位扭簧6-22。

横向动力从驱动电机7由凸轮分割器8经一对锥齿轮6-6、6-7传入，再通过齿轮轴6-8传递到横向齿轮6-10和齿条6-5上，通过齿条6-5带动送苗支架6-1横向运动，其中齿轮轴6-8通过轴承6-9固定在移栽机机架9上，横向齿轮固定在齿轮轴6-8上，齿条6-5固定在送苗支架6-1底部；纵向方面，当横向运动至苗盘支架两侧时，横向动力通过齿轮轴6-8传递至主动凸轮6-11上，其中，主动凸轮6-11安装在齿轮轴6-8上，通过主动凸轮6-11与从动凸轮6-4接触传递至凸轮轴6-13上，凸轮轴6-13通过轴承6-12设置在苗盘支架6-1两侧，由凸轮轴6-13驱动拨杆6-2摆动，拨杆6-2上安装一套筒6-3用来增加滚动性能，进而将动力传递到摆杆6-14上，驱动推动棘爪6-15推动棘轮6-16运动，由棘轮6-16带动同轴设置的主动链轮6-18运动，通过链条6-19带动苗盘在苗盘支架上纵向移动，其中，苗盘支架两侧的摆杆6-14通过一根轴固连成一体，推动棘轮6-15安装在摆杆6-14上，摆杆6-14上有回复弹簧，用来保证摆杆在完成一次间歇运动后可以迅速回位，推动棘爪和止动棘爪上也安装有压紧弹簧，保证其在运动过程中一直与棘轮的棘齿接触。

在本实施例中，所述苗盘为软质的钵苗苗盘11，苗盘支架6-1的结构如附图6和图7所示，所述苗盘支架6-1两侧的链传动机构的链轮6-18相向平行设置，所述链传动机构的链条6-19上设有相向的横向固定杆6-21，所述钵苗苗盘11倾斜放置在所述横向固定杆6-21上随链条6-19纵向移动。

实施例2

如附图8所示，所述苗盘还可以采用硬质泡沫制成的漂浮育苗盘，所述苗盘支架6-1两侧的链传动机构的链轮位于同一平面内，由于链轮的方向正好与实施例1中钵苗苗盘设置的方向垂直，因此本实施例中在所述棘轮机构与凸轮传动机构之间设有锥齿轮副配合链传动机构的设置方向(图中未示出)，所述苗盘支架6-1两侧设有纵向的挡板6-26，所述漂浮育苗盘12两侧卡装在所述挡板6-26之间，所述链传动机构的链条6-19位于所述挡板6-26和漂浮育苗盘12侧壁之间，链条6-19通过摩擦带动漂浮育苗盘沿挡板方向纵向移动。所述挡板6-26两侧设有固定板6-23，所述挡板6-26和固定板6-23之间设有弹簧6-24，实现弹性夹紧漂浮育苗盘12，并且在挡板6-26和固定板6-23之间设有调节挡板间距的调节螺栓6-25。所述链传动机构优选采用双排链传动机构，有利于泡沫制成的硬质漂浮育苗盘受力均匀，纵向移动稳定。

参见图1、图2和图10-12，所述送苗机构还包括设置在苗盘支架下方的苗盘回收组件5，所述苗盘回收组件5包括苗盘输送带5-2、托举凸轮5-9和回收支架5-15，所述苗盘输送带5-2通过主动滚筒5-10和从动滚筒5-1驱动，所述苗盘输送带5-2一端位于苗盘支架6-1下方，另一端位于回收支架5-15下方，所述回收支架5-15底部设有四个可向上摆动的活动限位块5-3，所述回收支架5-15底部的苗盘输送带5-2两侧设有两对电机驱动的托举凸轮5-9，将输送过来的回收漂浮育苗盘12顶起并放置回收支架5-15底部的活动限位块5-3上。所述活动限位块5-3通过向上转动的铰链设置在回收支架底部，其一侧面抵住回收支架保持水平初始状态。

具体的，取苗完毕后的空的漂浮育苗盘12从苗盘支架上的挡板6-26之间掉落后，落在下方的输送带5-2上时，输送带电机5-11工作驱动主动滚筒5-10，通过主动滚筒和从动滚筒的旋转从而带动输送带5-2运动，当苗盘到达回收支架5-15下方的指定位置时，输送带电机5-11停止工作，凸轮电机5-13工作，通过四个相互啮合的齿轮5-14带动两对托举凸轮5-9分别做顺时针、逆时针的圆周运动，通过托举凸轮旋转一周，从而将漂浮育苗盘12向上顶，并将活动限位块5-3向上摆动，漂浮育苗盘12顶至最高位置后下落时停落在回位的活动限位块5-3上。参见图12，活动限位块5-3通过铰链5-3-4和螺钉5-3-3固定在回收支架5-15上，回复弹簧5-3-5安装在铰链上，当限位块到达最高位置时，通过回复弹簧5-3-5达到回复限位块的作用。

实施例1中的钵苗苗盘同样可采用上述的苗盘回收组件，这里不再做赘述。

应用了本发明的送苗机构能够实现整个移栽机的自动化控制，从而实现烟苗的全自动移栽过程，其工作的原理如下：

1.移栽机的底座支架电机匀速工作。

工作机构以调速电机作为输入，一级链轮减速将动力输出到行走轮，一级齿轮减速输出到取苗机构和栽植机构，以符合田间作业时的实际行走速度及取苗、栽植速度。

2.送苗机构的停歇、工作。

设苗盘共有N个苗穴，横向有N1个苗穴，纵向有N2个苗穴，T为每送苗一株所需的时间，V为输送一株苗的速度。

横向送苗：工作机构以驱动电机做输入，齿轮齿条做输出；

纵向送苗：工作机构同样以驱动电机做输入，棘轮机构作为输出；

送苗机构开始工作后，经时间TN1横向移动送苗完成后，凸轮传动机构的主动凸轮和从动凸轮接触，凸轮传动机构间歇停止的时间为T，间歇推动棘轮机构纵向移动苗盘下移一格，同时，驱动电机在程序的控制下反转，苗盘支架朝反向横移，凸轮传动机构分离，驱动电机在运行TN1然后停歇，另一侧的凸轮传动机构工作，此时，完成一次苗盘的换行送苗，通过控制驱动电机的正反转，分别实现苗盘支架的横向和苗盘的纵向移动，实现取苗机构沿苗盘上苗穴之字形取苗。

3.回收机构电机的工作。

设苗盘从送苗机构掉落在输送带上的时间为T1，从输送带上运动到回收支架内的时间为T2，托举凸轮做圆周运动的时间为T3。

当送苗机构完成第一个苗盘的输送任务时，苗盘从苗盘支架上掉落在输送带上；苗盘回收组件的输送带电机在送苗机构工作TN+T1后开始工作(在后续的苗盘收集过程中，控制输送电机在NT-T2-T3后开始工作)，输送带电机经T2时间后暂停工作，同时，控制凸轮电机开始工作，经时间T3后暂停工作，此时，成功完成一次全自动的苗盘收集运动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明可以不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：包括设置在移栽机机架上可横向移动的苗盘支架以及设置在所述苗盘支架上可纵向移动的苗盘，所述苗盘支架两侧设有纵向的链传动机构，所述苗盘两侧与所述链传动机构的链条可分离连接；

所述苗盘支架底部通过横向的导轨设置在移栽机机架上；所述苗盘支架的底部设有横向的齿条，驱动电机通过间歇传动机构连接与所述齿条啮合的横向齿轮；

所述苗盘支架的横向两侧设有驱动苗盘纵向移动的棘轮机构，所述棘轮机构的棘轮与所述链传动机构的主动链轮同轴固连，两侧的棘爪与连成一体的摆杆连接，所述苗盘支架横向移动至两侧时，所述横向齿轮的齿轮轴通过两个凸轮配合的凸轮传动机构连接到所述摆杆，通过所述棘轮机构驱动链传动机构纵向运动。

2.根据权利要求1所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述凸轮传动机构包括主动凸轮和从动凸轮，所述主动凸轮固设在所述横向齿轮的齿轮轴上，所述从动凸轮固设在苗盘支架两侧的凸轮轴上随苗盘支架横向移动，所述凸轮轴上固设有推动所述摆杆的拨杆，所述拨杆与凸轮轴之间设有回位扭簧。

3.根据权利要求2所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述棘轮机构的棘爪包括推动棘爪和止动棘爪，所述推动棘爪与摆杆连接，所述止动棘爪设置在苗盘支架上防止棘轮反转。

4.根据权利要求3所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述间歇传动机构为凸轮分割器。

5.根据权利要求4所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述苗盘为钵苗苗盘，所述苗盘支架两侧的链传动机构的链轮相向平行设置，所述链传动机构的链条上设有相向的横向固定杆，所述钵苗苗盘倾斜放置在所述横向固定杆上随链条纵向移动。

6.根据权利要求4所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述苗盘为漂浮育苗盘，所述苗盘支架两侧的链传动机构的链轮位于同一平面内，所述棘轮机构与凸轮传动机构之间设有锥齿轮副配合链传动机构的设置方向，所述苗盘支架两侧设有纵向的挡板，所述漂浮育苗盘两侧卡装在所述挡板之间，所述链传动机构的链条位于所述挡板和漂浮育苗盘侧壁之间，链条通过摩擦带动漂浮育苗盘沿挡板方向纵向移动。

7.根据权利要求6所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述挡板两侧设有固定板，所述挡板和固定板之间设有弹簧，实现弹性夹紧漂浮育苗盘，并且在挡板和固定板之间设有调节挡板间距的调节螺栓。

8.根据权利要求7所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述链传动机构为双排链传动机构。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述送苗机构还包括设置在苗盘支架下方的苗盘回收组件，所述苗盘回收组件包括苗盘输送带、托举凸轮和回收支架，所述苗盘输送带通过主动滚筒和从动滚筒驱动，所述苗盘输送带一端位于苗盘支架下方，另一端位于回收支架下方，所述回收支架底部设有四个可向上摆动的活动限位块，所述回收支架底部的苗盘输送带两侧设有两对电机驱动的托举凸轮，将输送过来的回收苗盘顶起并放置回收支架底部的活动限位块上。

10.根据权利要求9所述的苗盘横置式全自动移栽机的送苗机构，其特征在于：所述活动限位块通过向上转动的铰链设置在回收支架底部，其一侧面抵住回收支架保持水平初始状态。