CN104782295B - 一种气动钵体苗移栽机取苗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气动钵体苗移栽机取苗系统，属于农业机械技术领域。该包括分别支撑在机架（11）相对两侧的顶苗机构（D）和取苗装置（Q）；所述顶苗机构包括两端分别通过导杆桶（1‑1）与固定在机架上的导杆（4）构成移动副的顶苗杆支架（1），以及两端分别支撑在机架上的动力连接架（3）；所述取苗装置含有一组分别与各顶苗杆（2）位置相对的取苗机构。本发明以巧妙合理的机构可靠实现了全自动钵苗移栽中的关键动作，从而为实现全自动钵苗移栽打下了坚实的基础。

Description

一种气动钵体苗移栽机取苗系统

技术领域

本发明涉及一种移栽机上的装置，尤其是一种气动钵体苗移栽机取苗系统，属于农业机械技术领域。

背景技术

育苗移栽是旱地作物生产过程中的重要环节，有利于充分利用自然光热资源、预防霜冻等天气影响，并具有对气候补偿作用，能够缩短土地利用周期、提高土地利用率。

据申请人了解，目前作物移栽主要依靠人工，少量的机械移栽也多采用半自动式移栽机。半自动移栽机在栽植环节虽能够实现机器栽植，但是在取苗环节却未能实现自动取苗，仍然需要人工喂苗，劳动强度大，效率低。

近年来出现的利用夹持手爪进行钵体苗取送的装置，虽然能够实现钵体苗的取送，但此类机构需要将夹持手爪插入到钵体苗的基质中拔出钵体苗，因此容易破坏钵体苗基质，伤害钵体苗的根系，伤苗率较高。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种能够高效快捷完成取放苗作业并且不易伤苗的气动钵体苗移栽机取苗系统，从而为实现移栽机的全自动化奠定基础。

为了达到以上目的，本发明气动钵体苗移栽机取苗系统基本技术方案为：包括分别支撑在机架(11)相对两侧的顶苗机构(D)和取苗装置(Q)；

所述顶苗机构包括两端分别通过导杆桶(1-1)与固定在机架上的导杆(4)构成移动副的顶苗杆支架(1)，以及两端分别支撑在机架上的动力连接架(3)，所述顶苗杆支架的两端导杆桶之间通过横梁杆(1-3)固定连接，所述横梁杆上间隔固定一组顶苗杆(2)，所述顶苗杆上延伸出垂直于横梁杆且与待顶出钵苗位置对应的苗杆(2-5)；所述导杆桶的下侧与连杆(18)的一端铰接，所述连杆的另一端与所述连接轴径向延伸出的摆臂(3-3)铰接，所述连接轴的一端还经径向延伸出的摆臂移动板(3-4)与顶苗气缸(9)的活塞杆铰接，所述气缸的缸体铰支在机架上；

所述取苗装置含有一组分别与各顶苗杆(2)位置相对的取苗机构，所述取苗机构包括苗夹支座(13’)，所述苗夹支座水平方向延伸的主体(3-1’)两端分别垂向延伸出前支撑(3-2’)和后支撑(3-3’)，所述前支撑的上端朝前延伸出基本水平的苗夹杆(1’)，所述后支撑的上端具有与苗夹杆长度方向垂直的双向气缸(3-4’)，所述双向气缸两端的活塞分别与一对苗夹夹片(2’)的后端接触，所述前支撑相对苗夹杆的下方装有穿过两苗夹夹片的水平轴(9’)，所述前支撑的两侧与两苗夹夹片的内表面之间分别装有套在水平轴上的压缩弹簧(8’)，所述水平轴的两端分别装有轴向约束两苗夹夹片的紧固件(10’)，所述主体的中部朝上延伸出安装轴承(4’)的支撑件(5’)，所述轴承外圆与两苗夹夹片的内表面贴合；所述苗夹支座主体(3-1’)邻近苗夹的一端穿装两端分别穿过两侧转向架侧板(24’)支撑在机架两侧的铰支杆(21’)，所述苗夹支座主体远离苗夹的一端穿装两端分别与两侧转向架侧板(24’)连接的后支杆(22’)，所述转向架侧板远离后支杆的一端与转位气缸(23’)的活塞杆外端铰接，所述转位气缸的缸体铰支在机架上。

这样，动力连接架通过连杆与约束在导杆上的顶苗杆实际构成了曲柄滑块机构。当顶苗气缸活塞的伸缩运动通过摆臂移动板驱动摆臂摆转时，即可实现顶苗杆沿导杆轴向的往复运动，从而借助苗杆将钵苗顶出至取苗位置。接着双向气缸进气朝外顶开活塞时，两苗夹夹片的后端之间被撑开，并以轴承为杠杆支点，使其前端克服压缩弹簧作用力而相互靠近夹持钵体苗。之后，转位气缸通过转向架侧板驱动取苗装置转向，使苗夹转位至放苗位置，此后双向气缸泄压，两苗夹夹片的前端在压缩弹簧作用下复位张开，钵体苗在重力作用下自行下落，从而完成所需的取苗、放苗操作。

由此可见，本发明以巧妙合理的机构可靠实现了全自动钵苗移栽中的关键动作，从而为实现全自动钵苗移栽打下了坚实的基础。

附图说明

图1是本发明一个优选实施例的结构示意图。

图2是图1实施例中顶苗机构的结构示意图。

图3是图1中的A-A剖视放大结构示意图。

图4是图1实施例中的顶苗杆支架结构示意图。

图5是图1实施例中的取苗机构结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是图1中的B-B剖视放大结构示意图。

图8是图5中的A-A剖视结构示意图。

图9是图5中的B-B剖视结构示意图。

图10是图5中的苗夹支座主体结构示意图。

具体实施方式

本实施例的气动钵体苗移栽机取苗系统如图1所示，包括分别支撑在机架11相对两侧的顶苗机构D和取苗装置Q。

其中顶苗机构的具体结构如图2所示，包括两端分别通过导杆桶1-1与固定在框形机架11上的两导杆4构成移动副的顶苗杆支架1，以及两端分别支撑在机架11上的动力连接架3。其中，动力连接架3由连接轴3-2两端分别焊接径向延伸的左、右摆臂3-3、3-1，以及一端与左、右摆臂反向延伸出的摆臂移动板3-4构成。

顶苗杆支架1两端的导杆桶1-1分别与一倒U形连接杆1-2的一侧焊接后，相互之间分别由对应倒U形连接杆1-2的另一侧通过两根平行的横梁杆1-3固定连接，这样既可形成所需的让位空间，避免干涉，又使该构件具有良好的柔韧性。横梁杆1-3上间隔夹持固定一组顶苗杆2。

顶苗杆2如图4所示，由下部具有两夹持凹缺的M形上合板2-6和上部具有两夹持凹缺的W形下合板2-7对合构成主体块，对合后上合板2-6和下合板2-7构成的主体块形成分别夹持两横梁杆1-3的穿孔，主体块的上表面前后安置V形槽垫块2-2，V形槽中延伸出垂直于横梁杆1-3且与待顶出钵苗位置对应的苗杆2-5，苗杆2-5被借助紧固件固定于V形槽垫块2-2和主体块的苗杆夹片2-1压持固定。该结构不仅定位十分可靠，而且具有长度调节、装拆非常方便的优点。

顶苗机构的机构构成如图3所示，两导杆桶1-1的下侧通过对应的倒U形连接杆1-2分别与两连杆18的一端铰接，两连杆18的另一端分别与连接轴3-2径向延伸出的摆臂3-1、3-3铰接，连杆18由中部的螺杆及两端的球铰头18-1组成，长度可调。连接轴3-2的一端还经反向延伸出的摆臂移动板3-4与顶苗气缸9的活塞杆通过球铰头铰接，顶苗气缸9的缸体通过球铰头铰支在机架11上。

可以理解，动力连接架3通过连杆18与约束在导杆4上的顶苗杆实际构成了曲柄滑块机构。当该机构工作时，顶苗气缸9一端进气，活塞杆顶出，驱动动力连接架3顺时针转动，进而通过曲柄滑块机构的连杆18将圆周运动转化成直线运动，带动顶苗杆支架1在导杆4上向前滑动，顶苗杆2随着顶苗杆支架1向前运动，从而成排顶出钵苗盘P中的钵体苗M，顶出一排钵体苗的同时，位于顶苗杆支架导杆桶1-1前上方的传感器6触发，外部控制器控制气缸的电磁阀使气缸另一端进气，活塞杆回位，动力连接架3逆时针转动，顶苗杆支架1在导杆4上相对向后滑动，顶苗杆2随之向后运动、回位，从而完成一个周期的自动顶苗作业，为移栽机后续的取苗操作奠定了良好的基础。

取苗装置含有一组分别与各顶苗杆2位置相对的取苗机构，如图5、图6所示，取苗机构的苗夹支座13’水平方向延伸的主体3-1’两端分别垂向延伸出前支撑3-2’和后支撑3-3’，整体如图10所示，近似“凹”字形。前支撑3-2’的上端穿孔中插装并借助紧定螺钉7’固定朝前延伸出的基本水平的圆柱苗夹杆1’，后支撑3-3’的上端具有与苗夹杆1’长度方向垂直的双向气缸3-4’，该双向气缸的上端中部设有外接压缩空气的气管接头3’，内部装有一对分别通过活塞密封圈14’密封的活塞12’，双向气缸两端的活塞12’分别与一对苗夹夹片2’的后端接触，为了稳妥夹持钵体苗，苗夹夹片2’前端具有上下翼展，形成桨片状。如图9所示，前支撑3-2’相对苗夹杆1’的下方装有穿过两苗夹夹片2’的水平轴9’，前支撑3-2’的两侧与两苗夹夹片2’的内表面之间分别装有套在螺纹端水平轴9’上的压缩弹簧8’，水平轴9’的两端分别装有轴向约束两苗夹夹片2’的紧固螺母10’；如图8所示，主体3-1’的中部旋拧朝上延伸出安装深沟球轴承4’的支撑螺栓5’，该球轴承4’的外圆中部为具有上下挡边的鼓状圆弧面，因此与两苗夹夹片2’的内表面贴合后，具有球轴承的特性，使得两苗夹夹片2’具有一定的偏摆自由度，从而可以适应钵体苗的表面形状，更稳妥地将其夹持。深沟球轴承4’内圈具有一组通过套在支撑螺栓5’上的轴承端挡圈6’构成转动副的轴承。苗夹支座13’的具体结构如图10所示，

如图7所示并参见图1，苗夹支座主体3-1’邻近苗夹2’的一端穿装两端分别穿过两侧倒“人”字形转向架侧板24’支撑在机架11两侧的铰支杆21’，苗夹支座主体3-1’远离苗夹的一端穿装两端分别与两侧转向架侧板24’连接的后支杆22’，转向架侧板24’远离后支杆的一端与转位气缸23’的活塞杆外端铰接，转位气缸的缸体铰支在机架11上。

当顶苗机构完成顶苗操作后，通过外连接气管通气，使苗夹支座13’中的两个活塞12’在气压的作用下分别向外侧运动，顶起两苗夹夹片2’后端，使其绕球轴承4’中的支撑螺栓5’相对转动，压缩弹簧8被压缩，两苗夹夹片2’前端相对收拢，夹住钵体苗M。苗杆1’则在钵体苗一端起到限制支撑作用。

接着取苗装置被转位气缸驱动，旋转到预定投苗位置时，外连接气管断气，在压缩弹簧作用下，两个苗夹夹片前端自动相对分开，活塞12’在苗夹夹片2’后端挤压下回位，钵体苗在重力作用下坠落，实现放苗。由此完成一个周期的取苗放苗作业。

归纳起来，本实施例的系统具有如下优点：

1)顶苗杆以及苗夹的数量和位置可以根据钵苗盘的规格方便地进行调整，由于可以同时顶出多株钵体苗，因此大大提高了取苗作业效率；

2)采用气动代替纯机械运动，动作快捷精准，不仅提高了取苗作业效率，而且动作柔和，不易伤苗；

3)通过苗夹夹片和苗杆配合取苗，作业稳定；

4)对不同品种的钵体苗，可以根据不同品种的钵体苗以及钵体苗基质成分、硬度，通过改变气缸单位时间的进气量达到控制顶苗杆顶出钵体苗的作用力，以及通过控制外连气管进气量控制苗夹夹取钵体苗的夹取力，从而既保证完成对不同品种钵体苗的取苗放苗作业，又能够降低伤苗率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种气动钵体苗移栽机取苗系统，包括分别支撑在机架(11)相对两侧的顶苗机构(D)和取苗装置(Q)；其特征在于：

所述顶苗机构包括两端分别通过导杆桶(1-1)与固定在机架上的导杆(4)构成移动副的顶苗杆支架(1)，以及两端分别支撑在机架上的动力连接架(3)，所述顶苗杆支架的两端导杆桶之间通过横梁杆(1-3)固定连接，所述横梁杆上间隔固定一组顶苗杆(2)，所述顶苗杆上延伸出垂直于横梁杆且与待顶出钵苗位置对应的苗杆(2-5)；所述导杆桶的下侧与连杆(18)的一端铰接，所述连杆的另一端与连接轴径向延伸出的摆臂(3-3)铰接，所述连接轴的一端还经径向延伸出的摆臂移动板(3-4)与顶苗气缸(9)的活塞杆铰接，所述气缸的缸体铰支在机架上；

所述取苗装置含有一组分别与各顶苗杆(2)位置相对的取苗机构，所述取苗机构包括苗夹支座(13’)，所述苗夹支座水平方向延伸的主体(3-1’)两端分别垂向延伸出前支撑(3-2’)和后支撑(3-3’)，所述前支撑的上端朝前延伸出基本水平的苗夹杆(1’)，所述后支撑的上端具有与苗夹杆长度方向垂直的双向气缸(3-4’)，所述双向气缸两端的活塞分别与一对苗夹夹片(2’)的后端接触，所述前支撑相对苗夹杆的下方装有穿过两苗夹夹片的水平轴(9’)，所述前支撑的两侧与两苗夹夹片的内表面之间分别装有套在水平轴上的压缩弹簧(8’)，所述水平轴的两端分别装有轴向约束两苗夹夹片的紧固件(10’)，所述主体的中部朝上延伸出安装轴承(4’)的支撑件(5’)，所述轴承外圆与两苗夹夹片的内表面贴合；所述苗夹支座主体(3-1’)邻近苗夹的一端穿装两端分别穿过两侧转向架侧板(24’)支撑在机架两侧的铰支杆(21’)，所述苗夹支座主体远离苗夹的一端穿装两端分别与两侧转向架侧板(24’)连接的后支杆(22’)，所述转向架侧板远离后支杆的一端与转位气缸(23’)的活塞杆外端铰接，所述转位气缸的缸体铰支在机架上。

2.根据权利要求1所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述动力连接架由连接轴以及两端径向延伸的左、右摆臂，以及一端与左、右摆臂反向延伸出的摆臂移动板构成。

3.根据权利要求2所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述顶苗杆支架两端的导杆桶分别与一倒U形连接杆的一侧固连，再由对应倒U形连接杆的另一侧通过两根平行的横梁杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述顶苗杆由下部具有两夹持凹缺的M形上合板和上部具有两夹持凹缺的W形下合板对合构成主体块，所述主体块形成夹持穿孔；所述主体块的上表面安置V形槽垫块，所述V形槽中延伸出垂直于横梁杆且与待顶出钵苗位置对应的苗杆，所述苗杆被苗杆夹片夹持固定。

5.根据权利要求4所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述苗夹夹片的前端具有上下翼展，形成桨片状。

6.根据权利要求5所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述前支撑的上端穿孔中插装固定朝前延伸出的圆柱苗夹杆。

7.根据权利要求6所述的气动钵体苗移栽机取苗系统，其特征在于：所述双向气缸的上端中部设有外接压缩空气的气管接头，内部装有一对分别通过活塞密封圈密封的活塞。