CN107667637A - 一种全自动钵苗移栽机 - Google Patents

Abstract

一种全自动钵苗移栽机，包括机架、行走机构以及钵苗移栽装置，所述行走机构设置在机架的底部，所述钵苗移栽装置设置在机架的上部，钵苗移栽装置包括苗盘输送机构、取苗投苗机构和用于将钵苗移栽入田地中的栽植机构，所述苗盘输送机构包括垂直输送机构、水平输送机构和推送机构；所述取苗投苗机构包括顶针机构、取苗机构、引导机构和投苗机构，所述取苗机构用于抓取顶针机构顶出的钵苗并输送至投苗机构，所述投苗机构用于接住取苗机构投放的钵苗，并将钵苗运送至预设位置进行栽植；本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，整个机器能够实现钵苗移栽过程钵苗输送、取苗、投苗和栽植全程自动化。

Description

一种全自动钵苗移栽机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体的说是一种全自动钵苗移栽机。

背景技术

我国是世界上最大的蔬菜生产国，2011年全国的蔬菜播种面积1963.9万公顷，居世界第一。蔬菜生产是一项劳动密集型产业，其中秧苗移栽是蔬菜生产过程中的重要环节，约有60％以上的蔬菜品种采用育苗栽植方式种植，但是传统人工栽植操作技术落后，效率低，用工量大，劳动强度高，无法在短时间内完成大面积移栽。同时，人工栽植很难保证栽植株距、行距和深度的均匀一致，影响作物的品质和产量。因此，为减少人工消耗，提高移栽质量和劳动效率，实现蔬菜栽植机械化已成为农业生产的迫切需要。我国由于个体经济仍占主体地位，蔬菜产业呈现出规模小、种类多、地块复杂的特点，因而对蔬菜移栽机械有着特殊的要求，即中小型化、智能化、自动化和性能高效化。

目前，国内推广使用的移栽机大都为人工投苗的半自动移栽机，即取苗和分苗过程由手工完成，只有栽植动作由机械完成，取苗效率低，只有30-40 株/分，耗时耗力，要求操作人员喂苗准确、迅速、不能间断，精力高度集中，否则会造成漏苗、缺苗现象。一般国内移栽机的作业效率只相当于人工的5～15倍，远低于耕整、收获等机械相对于人工作业的效率；另外，一台2行的移栽机作业时需要1～2名辅助人员跟踪补苗、覆土。因此机械化作业的综合效益不明显，半自动移栽机成本回收慢，至今未见大面积推广。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，该钵苗移栽机实现了钵苗移栽过程全程自动化，即实现钵苗输送、取苗、投苗和栽植全程自动化。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种全自动钵苗移栽机，包括机架、行走机构以及钵苗移栽装置，所述行走机构设置在机架的底部，所述钵苗移栽装置设置在机架的上部，钵苗移栽装置包括苗盘输送机构、取苗投苗机构和用于将钵苗移栽入田地中的栽植机构，所述苗盘输送机构包括垂直输送机构、水平输送机构和推送机构，所述推送机构包括机架上设置的推送电机、推送电机驱动连接的推送组件以及两个用于矫正苗盘从垂直输送机构推出方向的第二限位板，当苗盘从垂直输送机构下降至与水平输送机构高度相同的位置时，推送电机带动推送组件将苗盘从两个第二限位板之间推送到水平输送机构上，水平输送机构的中部沿水平输送机构的长度方向延伸设置有用于与苗盘底部的导槽配合进行导向的导轨；

所述取苗投苗机构包括顶针机构、取苗机构、引导机构和投苗机构，所述取苗机构用于抓取顶针机构顶出的钵苗并输送至投苗机构，所述投苗机构用于接住取苗机构投放的钵苗，并将钵苗运送至预设位置进行栽植；在苗盘的移动方向，所述引导机构设置在水平输送机构前方的机架上，机架上设有两个支撑架，两个支撑架之间设置有固定轴，固定轴两端穿设有侧板，固定轴中间穿设有弧形导板，弧形导板上连接有防止苗盘整体被顶针机构顶出的压紧条，与固定轴相对的另一侧侧板之间连接有导板，导板上固设有向下的空苗盘导向条，空苗盘顺着空苗盘导向条落入苗盘收纳盒中。

作为一种优选方案，所述垂直输送机构包括两个垂直传动链条组以及带动两个垂直传动链条组工作的驱动机构，每个垂直传动链条组均固定连接有若干个苗盘托，两个垂直传动链条组上的苗盘托一一对应，驱动机构带动两个垂直传动链条组相向运动，当两个垂直传动链条组上相对应设置的两个苗盘托同步下降时共同托起一个苗盘；

所述水平输送机构包括设置在垂直输送机构侧方的长方形平台，长方形平台的长度方向朝向两个垂直传动链条组之间设置，所述长方形平台长度方向的两侧各设置有一个水平传动链条，两个水平传动链条之间均匀连接有若干个卡条，两个水平传动链条由第四步进电机驱动，长方形平台上还设有贯通其上端面和下端面的条形孔。

作为一种优选方案，所述推送组件包括与推送电机驱动连接的连接杆以及固定设置在连接杆上端的用于推送苗盘的推送板。

作为一种优选方案，两个第二限位板之间形成苗盘输送通道，苗盘输送通道靠近垂直输送机构一端的宽度大于靠近水平输送机构一端的宽度，且苗盘输送通道靠近水平输送机构一端的宽度与苗盘的宽度相等。

作为一种优选方案，所述的机架包括相互连接的上架和下架，上架上设有水平板，所述顶针机构包括顶针座、偏心轴以及固定设置在水平板上的第一步进电机，第一步进电机和顶针座均设置在所述长方形平台的下方，偏心轴的两端分别为固定端和自由端，第一步进电机与偏心轴的固定端驱动连接，偏心轴的自由端设置有转动头；所述顶针座包括滑动座、限位座以及两个卡板，两个卡板滑动配合卡设在水平板相对设置的两侧，且卡板与水平板之间通过螺栓组件连接，每个卡板的上表面均垂直连接有立柱，滑动座的两端滑动配合连接在两个立柱上，两个立柱的上端与限位座的两端垂直连接，滑动座的上表面垂直固设若干个顶针，顶针的上端穿过限位座并对准长方形平台上的条形孔设置，滑动座上靠近偏心轴的一侧面上连接有两个相互平行设置的限位板，限位板水平设置，且转动头设置在两个限位板之间 ，第一步进电机通过驱动偏心轴带动转动头做圆周运动，转动头转动带动滑动座沿立柱上下滑动，从而带动顶针上下运动，顶针向上运动时将钵苗从苗盘中顶出。

作为一种优选方案，所述取苗机构包括包括方形架，方形架相对设置的两侧上并列设置有两个传送带，传送带由第二步进电机驱动，传送带的传送方向与苗盘输送机构的输送方向一致，传送带上方设置有直线光轴，所述直线光轴的轴线与传送带传输方向平行，直线光轴上活动套设有滑块，滑块与传送带固定连接，两个滑块之间水平连接有固定板，所述方形架上水平固设有导向板，在导向板上开设有若干条导向槽。

作为一种优选方案， 所述导向板有两组，两组导向板分别设在固定板的上方和下方，且每组导向板上均对应开设有四条导向槽和一个滑槽，滑槽设置在导向板的一端，且滑槽的滑动方向与传送带传输方向平行；所述取苗单元包括均竖直设置的四个苗爪光轴和一个光轴，固定板上设有条形槽，条形槽与滑槽在固定板上的垂直投影垂直设置，每个苗爪光轴从上至下依次穿过位于固定板上方的导向槽、条形槽以及位于固定板下方的导向槽，每个光轴从上至下依次穿过位于固定板上方的滑槽、条形槽以及位于固定板下方的滑槽，且每个苗爪光轴的上端均吊设在位于固定板上方的导向槽中，每个光轴的上端均吊设在位于固定板上方的滑槽中，在苗盘输送机构的输送方向上，位于同一个导向板上的两两相邻导向槽之间的间距逐渐变大，其中，两两相邻导向槽之间的间距最小的导向槽的端部为取苗端，两两相邻导向槽之间的间距最大的导向槽的端部为投苗端。

作为一种优选方案，每个苗爪光轴的下端均伸出位于固定板下方的导向板，且每个苗爪光轴的下端均固设有重载直线导轨，重载直线导轨上自上到下依次设有上拉电磁铁、上极限卡件、金属滑块和下极限卡件，金属滑块滑动配合连接在重载直线导轨上，金属滑块和下极限卡件之间通过竖直拉簧连接，金属滑块上设置有抓取电磁铁，在金属滑块上安装有与重载直线导轨垂直的水平直线导轨，重载直线导轨将水平直线导轨均分为两部分，每部分的水平直线导轨上其中间向端部的方向依次滑动配合连接有右极限卡件、苗爪金属滑块和左极限卡件，两个苗爪金属滑块之间通过横向弹簧连接，苗爪金属滑块下方连接有苗爪；光轴的下端均伸出位于固定板下方的导向板，光轴的下端固设有重载直线导轨，光轴连接的重载直线导轨上设有金属滑块，且该金属滑块上设置有电刷，方形架上设置有与电刷相配合使用的滑环。

作为一种优选方案，所述投苗机构设置在机架的下方，投苗机构包括底板和设置在底板上的若干个投苗盒，所述投苗盒包括投苗筒、转动轮和苗筒挡板，投苗筒的下方设有倾斜设置的投苗口，转动轮设在位于投苗口下端的投苗筒上，苗筒挡板通过合页与位于投苗口上端的投苗筒连接，使苗筒挡板能够封合或打开投苗口，所述投苗盒绕底板一周旋转运动，在投苗盒旋转运动过程中，投苗盒经过投苗端的下方。

作为一种优选方案，所述底板为方形环状板，底板的四个角处各设置一个链轮，链轮由第三步进电机驱动，四个链轮通过弯板链条连接，各投苗盒均通过卡件固定在弯板链条上，以使在第三步进电机驱动下，投苗筒跟随板链条旋转。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，整个机器能够实现钵苗移栽过程中的全程自动化，即实现钵苗输送、取苗、投苗和栽植全程自动化。苗盘输送机构采用自动输送，通过该装置上设置的垂直输送机构、水平输送机构和用于将苗盘从垂直输送机构推送到水平输送机构的推送机构，实现苗盘自动输送，代替移栽过程中人工喂苗的步骤，用机器将苗盘传送至移栽部位，在苗盘的传送过程中，无需人工投放，实现了苗盘的全自动化传输，达到提高移栽效率，降低移栽生产成本，减轻作业人员劳动强度的目的，同时提高了移栽机的续航能力，为移栽机在稻田彩绘方面的发展奠定基础，且整体机器不用考虑人活动的空间，大大减小了机器的体积；

（2）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，采用顶针配合夹取的方式，实现了钵苗的全自动化抓取，实现顶出式取苗的技术难点在于苗盘的精准定位，即需要顶针顶出的位置要与苗盘下方的透水口一一对应，夹取式取苗的主要分为扎入夹取、夹基质和夹钵苗，由于考虑到扎入夹取和夹钵苗的方式对苗的损伤较大，本发明采取的是根据基质的几何尺寸精确夹取的方式，最大限度的减小夹持力对钵苗的损害，提高了钵苗移植的效率；

（3）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，为避免国内普遍使用的苗盘盒都不能进行大角度地弯折，不约束苗盘的动作轨迹，会使苗盘与投苗轨迹发生干涉的问题，本发明设计了一个苗盘引导机构，用于将苗盘压紧实现苗盘上方的一个定位，且顶针机构顶出基质时不会将整个苗盘顶出，并引导空苗盘落入下方悬挂的苗盘收纳盒中；

（4）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，抓取机构配合顶针机构将钵苗从苗盘中顶起时实现夹取并拔出钵苗至一定高度，然后运输到后方预定位置投放至投苗机构，导向槽用于调节投苗时的位置，因为抓取位置由钵苗苗盘间距而定，但投苗机构的投苗盒需要尽可能大才能保证顺利接到苗，因此取苗爪在抓取位置和投苗位置的间距不同，在长方形平台的输送方向上，任意两个相邻导向槽之间的距离逐渐变大，用导向槽调节苗爪间距；此外，导向板设置为两组，可以增加整体装置的刚度；

（5）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，通过在若干个苗盘托上设置卡位板，相对应的两个卡位板的距离刚好与苗盘的宽度相同，实现当两个苗盘托同时下降共同托起一个苗盘时，苗盘刚好卡设在两个卡位板之间，形成竖直输送中对苗盘的限位；推送机构上的推送组件包括与推送电机驱动连接的连接杆和固定设置在连接杆上端的推送板，推送板与苗盘的宽度方向平行，且推送板的长度与苗盘的宽度相等；还设置有两个限位板，两个限位板之间形成苗盘通道，苗盘通道靠近垂直输送机构一端的宽度大于靠近水平输送机构一端的宽度，且苗盘通道靠近水平输送机构一端的宽度与苗盘的宽度相等，推送组件、限位板和苗盘通道的设置，用于水平输送时对苗盘位置的矫正；

（6）本发明提供了一种全自动钵苗移栽机，当苗盘进入长方形平台时，导轨卡入苗盘中间凹槽；两个水平传动链条之间均匀连接的若干个卡条又卡在苗盘前后凹槽中间；当水平传动链条将苗盘往前运送，逐渐卡入苗盘引导机构所延伸出的压紧条；苗盘在顶出位置的定位采用多点复合定位方式，实现三向定位，通过对苗盘的精准定位，保证顶针与苗盘透水孔的配合。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明苗盘输送机构结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明推送电机和推送组件配合结构示意图；

图5为本发明取苗投苗机构结构示意图；

图6为本发明顶针机构结构示意图；

图7为本发明抓取机构结构示意图；

图8为图7中A处的局部放大图；

图9为本发明取苗机构结构示意图；

图10为本发明引导机构结构示意图；

图11为本发明水平输送结构示意图；

图12为本发明投苗机构结构示意图；

图13为本发明投苗盒结构示意图；

图14为本发明滑环结构示意图；

图15为本发明栽植机构结构示意图；

图16为本发明栽植机构与行走机构配合示意图；

附图标记：1、机架，1001、上架，1002、下架，2、长方形平台，3、第一步进电机，4、顶针，5、顶针座，6、偏心轴，7、转动头，8、滑动座，9、限位座，10、立柱，11、第一限位板，12、方形架，13、导向板，14、导向槽，15、第一传送带，16、直线光轴，17、滑块，18、固定板,19、第二步进电机，20、滑槽，21、苗爪光轴，22、重载直线导轨，23、上拉电磁铁，24、上极限卡件，25、金属滑块，26、下极限卡件，27、水平直线导轨，28、左极限卡件，29、苗爪金属滑块，30、右极限卡件，31、横向弹簧，32、苗爪，33、竖直拉簧，34、电刷，35、滑环，36、侧板，37、压紧条，38、弧形导板，39、空苗盘导向条,40、固定轴，41、苗盘收纳盒，42、支撑架，43、导板，44、底板，45、投苗盒，46、投苗筒，47、轮子，48、合页，49、苗筒挡板，50、链轮，51、第三步进电机，52、弯板链条，53、光轴，54、凸台,55、水平支架，56、水平传动链条，57、卡条，58、第四步进电机，59、导轨，60、导电环，61、绝缘环，62、行走机构，63、苗盘输送机构，64、取苗投苗机构，65、栽植机构，66、推送电机，67、推送组件，6701、连接杆，6702、推送板，68、第二限位板，69、第一转动轴，70、苗盘托，71、行星轮系，72、苗盘输送通道，73、底座，74、支撑杆，75、第二转动轴，76、主动链轮，77、从动链轮，78、主动链条，79、固定座，80、卡位板，81、第五步进电机，82、第一转轮，83、第二转轮，84、第三转动轴，85、第一侧轮，86、第二侧轮，87、第二传送带，88、卡扣，89、栽植嘴，90、旋转主轴，91、第二凸台，92、地轮，93、投苗孔，94、第一限位开关，95、第一光电开关，96、第二光电开关，97、第二限位开关，98、第三光电开关，99、第四光电开关，100、第五光电开关，101、水平板，102、卡板，103、条形孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图所示，一种全自动钵苗移栽机，包括机架1、行走机构62以及钵苗移栽装置，所述行走机构62设置在机架1的底部，所述钵苗移栽装置设置在机架1的上部，钵苗移栽装置包括苗盘输送机构63、取苗投苗机构64和用于将钵苗移栽入田地中的栽植机构65，所述苗盘输送机构63包括垂直输送机构、水平输送机构和推送机构，作为优选的，所述垂直输送机构包括两个垂直传动链条组以及带动两个垂直传动链条组工作的驱动机构，每个垂直传动链条组均固定连接有若干个苗盘托70，两个垂直传动链条组上的苗盘托70一一对应，驱动机构带动两个垂直传动链条组相向运动，当两个垂直传动链条组上相对应设置的两个苗盘托70同步下降时共同托起一个苗盘；当相对应设置的两个苗盘托70转动至内侧最上面位置到达并排位置时，通过人工将所需移栽的苗盘放置在苗盘托70上，然后两个苗盘托70同步下降。

所述水平输送机构包括设置在垂直输送机构侧方的长方形平台2，长方形平台2的长度方向朝向两个垂直传动链条组之间设置，所述长方形平台2长度方向的两侧各设置有一个水平传动链条56，两个水平传动链条56之间均匀连接有若干个卡条57，两个水平传动链条56由第四步进电机58驱动，所述导轨59设置在长方形平台2的中部。作为优选的，长方形平台2的四个角处各设置有一个链轮，位于长方形平台2长度方向一端的两个链轮通过动力轴连接，第四步进电机58设置在长方形平台2长度方向的一侧用于驱动动力轴转动，长方形平台2上还设有贯通其上端面和下端面的条形孔103。所述水平传动链条56每两个链节为一组，每组链节的外围均设置有突出的卡扣88，所述卡条57平行设置在相对的两个卡扣88之间。

所述推送机构包括机架1上设置的推送电机66、推送电机66驱动连接的推送组件67以及两个用于矫正苗盘从垂直输送机构推出方向的第二限位板68，当苗盘从垂直输送机构下降至与水平输送机构高度相同的位置时，推送电机66带动推送组件67将苗盘从两个第二限位板68之间推送到水平输送机构上；此时，当苗盘运动至苗盘通道72时，两个限位板68打开，继续将苗盘推送至长方形平台2上，之后推送电机66暂停，第四步进电机58启动，驱动两个水平传动链条56同步转动，随着水平传动链条56转动，带动卡条57卡住苗盘下方的横向空隙，实现苗盘水平方向的输送，同时，可以引导苗盘沿导轨59前进并且避免苗盘在运动过程中左右移动。

所述取苗投苗机构64包括顶针机构、取苗机构、引导机构和投苗机构，所述取苗机构用于抓取顶针机构顶出的钵苗并输送至投苗机构，所述投苗机构用于接住取苗机构投放的钵苗，并将钵苗运送至预设位置进行栽植；在苗盘的移动方向，所述引导机构设置在水平输送机构前方的机架1上，机架1上设有两个支撑架42，两个支撑架42之间设置有固定轴40，固定轴40两端穿设有侧板36，固定轴40中间穿设有弧形导板38，弧形导板38上连接有防止苗盘整体被顶针机构顶出的压紧条37，与固定轴40相对的另一侧侧板36之间连接有导板43，导板43上固设有向下的空苗盘导向条39，空苗盘顺着空苗盘导向条39落入苗盘收纳盒41中。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。

作为优选的，所述垂直输送机构包括长方形的底座73，底座73四角处各设置一个垂直于底座73的支撑杆74，每个垂直传动链条组均由两个垂直传动链条组成，同组的两个垂直传动链条分别设置在位于底座短边两端所在的两个角处的支撑杆74上，且这两个支撑杆74的上方之间转动设置第一转动轴69，这两个支撑杆74的下方之间转动设置有第二转动轴75，每个支撑杆74侧面均固设有用于支撑第一转动轴69或者第二转动轴75的轴座89，所述第一转动轴69固定安装有主动链轮76，第二转动轴75上固定安装有与主动链轮76对应设置的从动链轮77，主动链轮76和从动链轮77上安装有闭环设置的主动链条78，主动链条78上均设有若干个固定座79，固定座79与所述苗盘托70固定连接。作为优选的，若干个苗盘托70上靠近主动链条78的一侧均设置有卡位板80，相对应设置的两个苗盘托3上的两个卡位板27之间的距离与苗盘的宽度相同。

作为优选的，所述驱动机构包括第五步进电机81以及由第五步进电机81驱动的第一转动轴69，第一转动轴69驱动其中一个垂直传动链条组实现垂直运动，第一转动轴69上还设置有第一转轮82，第一转轮82一侧设置有与第一转轮82啮合的第二转轮83，第二转轮83上驱动连接有第三转动轴84，第三转动轴84上设置有第一侧轮85，第二转动轴75上对应设置有第二侧轮86，第一侧轮85和第二侧轮86通过第二传送带87传动。

作为一种优选方案，所述推送组件67包括与推送电机66驱动连接的连接杆6701以及固定设置在连接杆6701上端的用于推送苗盘的推送板6702。作为优选的，推送板6702与苗盘的宽度方向平行，且推送板6702的长度与苗盘的宽度相等。

作为一种优选方案，两个第二限位板68之间形成苗盘输送通道72，苗盘输送通道72靠近垂直输送机构一端的宽度大于靠近水平输送机构一端的宽度，且苗盘输送通道72靠近水平输送机构一端的宽度与苗盘的宽度相等。

作为一种优选方案，所述的机架1包括相互连接的上架1001和下架1002，上架1001上设有水平板101，所述顶针机构包括顶针座5、偏心轴6以及固定设置在水平板101上的第一步进电机3，第一步进电机3和顶针座5均设置在所述长方形平台2的下方，偏心轴6的两端分别为固定端和自由端，第一步进电机3与偏心轴6的固定端驱动连接，偏心轴6的自由端设置有转动头7；所述顶针座5包括滑动座8、限位座9以及两个卡板102，两个卡板102滑动配合卡设在水平板101相对设置的两侧，且卡板102与水平板101之间通过螺栓组件连接，每个卡板102的上表面均垂直连接有立柱10，滑动座8的两端滑动配合连接在两个立柱10上，两个立柱10的上端与限位座9的两端垂直连接，滑动座8的上表面垂直固设若干个顶针4，顶针4的上端穿过限位座9并对准长方形平台2上的条形孔103设置，滑动座8上靠近偏心轴6的一侧面上连接有两个相互平行设置的限位板11，限位板11水平设置，且转动头7设置在两个限位板11之间 ，第一步进电机3通过驱动偏心轴6带动转动头7做圆周运动，转动头7转动带动滑动座8沿立柱10上下滑动，从而带动顶针4上下运动，顶针4向上运动时将钵苗从苗盘中顶出。

作为一种优选方案，所述取苗机构包括包括方形架12，方形架12相对设置的两侧上并列设置有两个传送带15，传送带15由第二步进电机19驱动，传送带15的传送方向与苗盘输送机构的输送方向一致，传送带15上方设置有直线光轴16，所述直线光轴16的轴线与传送带15传输方向平行，直线光轴16上活动套设有滑块17，滑块17与传送带15固定连接，两个滑块17之间水平连接有固定板18，所述方形架12上水平固设有导向板13，在导向板13上开设有若干条导向槽14。

作为一种优选方案，所述导向板13有两组，两组导向板13分别设在固定板18的上方和下方，且每组导向板13上均对应开设有四条导向槽14和一个滑槽20，滑槽20设置在导向板13的一端，且滑槽20的滑动方向与传送带15传输方向平行；所述取苗单元包括均竖直设置的四个苗爪光轴21和一个光轴53，固定板18上设有条形槽，条形槽与滑槽20在固定板18上的垂直投影垂直设置，每个苗爪光轴21从上至下依次穿过位于固定板18上方的导向槽14、条形槽以及位于固定板18下方的导向槽14，每个光轴53从上至下依次穿过位于固定板18上方的滑槽20、条形槽以及位于固定板18下方的滑槽20，且每个苗爪光轴21的上端均吊设在位于固定板18上方的导向槽14中，每个光轴53的上端均吊设在位于固定板18上方的滑槽20中，在苗盘输送机构的输送方向上，位于同一个导向板13上的两两相邻导向槽14之间的间距逐渐变大，其中，两两相邻导向槽14之间的间距最小的导向槽14的端部为取苗端，两两相邻导向槽14之间的间距最大的导向槽14的端部为投苗端。

作为一种优选方案，每个苗爪光轴21的下端均伸出位于固定板18下方的导向板13，且每个苗爪光轴21的下端均固设有重载直线导轨，重载直线导轨上自上到下依次设有上拉电磁铁23、上极限卡件24、金属滑块和下极限卡件26，金属滑块滑动配合连接在重载直线导轨上，金属滑块和下极限卡件26之间通过竖直拉簧33连接，金属滑块上设置有抓取电磁铁，在金属滑块上安装有与重载直线导轨垂直的水平直线导轨27，重载直线导轨将水平直线导轨27均分为两部分，每部分的水平直线导轨27上其中间向端部的方向依次滑动配合连接有右极限卡件30、苗爪金属滑块29和左极限卡件28，两个苗爪金属滑块29之间通过横向弹簧31连接，苗爪金属滑块29下方连接有苗爪32；光轴53的下端均伸出位于固定板18下方的导向板13，光轴53的下端固设有重载直线导轨，光轴53连接的重载直线导轨上设有金属滑块，且该金属滑块上设置有电刷34，方形架12上设置有与电刷34相配合使用的滑环35。

作为一种优选方案，所述投苗机构设置在机架1的下方，投苗机构包括底板44和设置在底板44上的若干个投苗盒45，所述投苗盒45包括投苗筒46、转动轮47和苗筒挡板49，投苗筒46的下方设有倾斜设置的投苗口，转动轮47设在位于投苗口下端的投苗筒46上，苗筒挡板49通过合页48与位于投苗口上端的投苗筒46连接，使苗筒挡板49能够封合或打开投苗口，所述投苗盒45绕底板44一周旋转运动，在投苗盒45旋转运动过程中，投苗盒45经过投苗端的下方。

作为一种优选方案，所述底板44为方形环状板，底板44的四个角处各设置一个链轮50，链轮50由第三步进电机51驱动，四个链轮50通过弯板链条52连接，各投苗盒45均通过卡件固定在弯板链条52上，以使在第三步进电机51驱动下，投苗筒46跟随板链条52旋转。

作为一种优选方案，为了保证栽植的速率以及苗的直立率，本发明所述栽植机构采用行星轮系鸭嘴式栽植机构，用以配合旋转式投苗机构，所述旋转式投苗机构主要功能是配合取苗机构同时接住取出的整排苗，然后通过旋转，将钵苗运送至预设位置逐一投放，主体构件主要是投苗盒45通过卡件固定在弯板链条52上，弯板链条52又通过安装在下方的第三步进电机51给整个装置提供动力。所述行星轮系鸭嘴式栽植机构，行星轮系71的作用是让栽植嘴89在随着整个机构旋转的同时始终保持朝下的姿态，在每个栽植嘴89旁侧都安装有第二凸台91，其作用是使栽植嘴89在旋转过程中能够配合旋转的位置实现张开和闭合，即在顶部接到苗的状态是闭合的，当旋转到最底端时，第二凸台91将栽植嘴89顶开，将苗投下，然后行进一段距离后闭合返回最高点准备下一次接苗。此处所述行星轮系鸭嘴式栽植机构为现有技术，在此不做赘述。

行星轮系鸭嘴式栽植机构通过旋转90主轴设置在行走机构62上，所述行走机构62包括地轮92，行星轮系鸭嘴式栽植机构与地轮92通过链传动相连接，当地轮92行进时行星轮相应地旋转，通过检测行星轮的旋转速率调整旋转投苗盘的旋转速率，使每个栽植嘴89旋转至顶部时恰好将钵苗投下，从而实现高速连续栽植。此外，通过检测正对取苗爪下方的4个取苗盒是否为空信号，配合传送带上苗盘是否运行到指定顶出位置的信号，驱动取苗机构完成取苗动作，从而保证了取苗的连续。

此外，作为优选的，本发明中，还设置有两个限位开关和五个光电开关，所述限位开关包括第一限位开关94和第二限位开关97，所述光电开关包括第一光电开关95、第二光电开关96、第三光电开关98、第四光电开关99和第五光电开关100。

所述第一限位开关94设置在机架1上，当苗盘托70从上往下运行至与长方形平台2上表面平行位置时触发第一限位开关94，此时，第五步进电机81停止，推送电机66将苗盘推送到长方形平台2上，然后自动返回，等待第一光电开关95指令；所述第一光电开关95安装在长方形平台2左侧，用于判断当前位置是否已有苗盘，当有苗盘时，不用补苗盘，此时第五步进电机81停止；当判断无苗盘，第五步进电机81开启，执行第一个循环程序；所述第二光电开关96安装在长方形平台2右侧与顶针机构凹槽对应水平位置处，用于判断顶针机构对应位置是否有待取苗；其信号要分别传送给第四步进电机58和第二步进电机19的控制系统，无苗时，需补苗，第四步进电机58持续运转，直到苗到达该位置，停止，有苗的信号传送给第二步进电机19的控制系统，再与第三光电开关98的信号结合，驱动第二步进电机19运转；所述第二限位开关97安装在取苗机构机架1上，位于第一传送带15的侧边，其功能是当取苗机构按照一定速度运行至预设位置时，触发限位第二限位开关97，第一步进电机3按照一定速度平稳运转一周，当旋转至180度时，恰好到达上极限位置，使得顶针4位于最高位置，与取苗机构配合，实现抓取；所述第三光电开关98安装在苗爪32对应的四个投苗盒45中按逆时针数第三个，其作用是判断第三个投苗盒是否为空，即随着旋转投苗机构运转，需要补苗，配合第三光电开关98的信号，启动第二步进电机19运转，实现取苗过程动作；所述第四光电开关99安装在投苗孔93前一个投苗盒45上方，用于检测投苗盒45是否为空，其主要用于初始化模式中，检测直到投苗孔93前一个投苗盒已经装填完毕；所述第五光电开关100安装在投苗孔93下方不干涉行星轮栽植机构运转的侧边，其作用是判断行星轮栽植机构旋转到达投苗孔93下方，然后使第三步进电机51运转一定角度，将钵苗投下，落入栽植嘴89中。

本发明的工作原理是：启动第五步进电机81，驱动两个垂直传动链条组垂直传动，当两个垂直传动链条组上相对应设置的两个苗盘托70同步下降时共同托起一个苗盘，在相对应设置的两个苗盘托70转动至内侧最上面位置刚并排时，通过人工将所需移栽的苗盘放置在苗盘托70上，然后两个苗盘托70托起一个苗盘同步下降；当苗盘托70下降至与长方形平台2高度相同的位置时，触发第一限位开关94第五步进电机81暂停，垂直输送机构停止输送，此时，推送电机66带动推送组件67将苗盘从第二限位板68之间推到长方形平台2上，推送电机66只能推送一小半苗盘到长方形平台2上，遮住第一光电开关95， 当苗盘运动至苗盘通道72时，两个第二限位板68打开，继续将苗盘推送至长方形平台2上，之后推送电机66暂停，第四步进电机58启动，驱动两个水平传动链条56同步转动，随着水平传动链条56转动，带动卡条57卡住苗盘下方的横向空隙，实现苗盘水平方向的输送，同时，引导苗盘沿导轨59前进避免苗盘在运动过程中左右移动。

当苗盘进入长方形平台2时，导轨59卡入苗盘中间凹槽，实现一个方向的定位；两个水平传动链条56之间均匀连接的若干个卡条57又卡在苗盘前后凹槽中间，实现另一个方向的定位；当水平传动链条56将苗盘往前运送，逐渐卡入苗盘引导机构所延伸出的压紧条37，实现第三个方向的定位。当到达预设顶出位置时，触发第二光电开关96，同时启动苗爪和投苗盘，当苗爪靠近抓取位置时，触发第二限位开关97，开启顶针机构中的第一步进电机3，第一步进电机3驱动偏心轴6带动转动头7做圆周运动，转动头7转动带动滑动座8沿立柱10上下滑动，从而带动顶针4上下运动，顶针4向上运动准确地将运动到顶针位置时苗盘中的基质顶出。

在基质被顶出的同时，取苗机构开始工作，第二步进电机19启动，此时电刷34行进到滑环35的导电环60，实现抓取、拔出，然后将钵苗运往后方，到投苗盒的预定投苗位置上方，电刷34行进至绝缘环61，将钵苗投放，然后回复起始位置，使传送带15继续运转，将下一排苗运送到预定位置，实现连续取苗和投苗。随着投苗机构旋转，当到达投苗孔93上方时，投苗盒45打开将钵苗落入行星轮系鸭嘴式栽植机构中，实现栽植。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种全自动钵苗移栽机，包括机架（1）、行走机构（62）以及钵苗移栽装置，所述行走机构（62）设置在机架（1）的底部，所述钵苗移栽装置设置在机架（1）的上部，钵苗移栽装置包括苗盘输送机构（63）、取苗投苗机构（64）和用于将钵苗移栽入田地中的栽植机构（65），其特征在于：所述苗盘输送机构（63）包括垂直输送机构、水平输送机构和推送机构，所述推送机构包括机架（1）上设置的推送电机（66）、推送电机（66）驱动连接的推送组件（67）以及两个用于矫正苗盘从垂直输送机构推出方向的第二限位板（68），当苗盘从垂直输送机构下降至与水平输送机构高度相同的位置时，推送电机（66）带动推送组件（67）将苗盘从两个第二限位板（68）之间推送到水平输送机构上，水平输送机构的中部沿水平输送机构的长度方向延伸设置有用于与苗盘底部的导槽配合进行导向的导轨（59）；

所述取苗投苗机构（64）包括顶针机构、取苗机构、引导机构和投苗机构，所述取苗机构用于抓取顶针机构顶出的钵苗并输送至投苗机构，所述投苗机构用于接住取苗机构投放的钵苗，并将钵苗运送至预设位置进行栽植；在苗盘的移动方向，所述引导机构设置在水平输送机构前方的机架（1）上，机架（1）上设有两个支撑架（42），两个支撑架（42）之间设置有固定轴（40），固定轴（40）两端穿设有侧板（36），固定轴（40）中间穿设有弧形导板（38），弧形导板（38）上连接有防止苗盘整体被顶针机构顶出的压紧条（37），与固定轴（40）相对的另一侧侧板（36）之间连接有导板（43），导板（43）上固设有向下的空苗盘导向条（39），空苗盘顺着空苗盘导向条（39）落入苗盘收纳盒（41）中。

2.根据权利要求1所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述垂直输送机构包括两个垂直传动链条组以及带动两个垂直传动链条组工作的驱动机构，每个垂直传动链条组均固定连接有若干个苗盘托（70），两个垂直传动链条组上的苗盘托（70）一一对应，驱动机构带动两个垂直传动链条组相向运动，当两个垂直传动链条组上相对应设置的两个苗盘托（70）同步下降时共同托起一个苗盘；

所述水平输送机构包括设置在垂直输送机构侧方的长方形平台（2），长方形平台（2）的长度方向朝向两个垂直传动链条组之间设置，所述长方形平台（2）长度方向的两侧各设置有一个水平传动链条（56），两个水平传动链条（56）之间均匀连接有若干个卡条（57），两个水平传动链条（56）由第四步进电机（58）驱动，长方形平台（2）上还设有贯通其上端面和下端面的条形孔（103）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述推送组件（67）包括与推送电机（66）驱动连接的连接杆（6701）以及固定设置在连接杆（6701）上端的用于推送苗盘的推送板（6702）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：两个第二限位板（68）之间形成苗盘输送通道（72），苗盘输送通道（72）靠近垂直输送机构一端的宽度大于靠近水平输送机构一端的宽度，且苗盘输送通道（72）靠近水平输送机构一端的宽度与苗盘的宽度相等。

5. 根据权利要求1所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述的机架（1）包括相互连接的上架（1001）和下架（1002），上架（1001）上设有水平板（101），所述顶针机构包括顶针座（5）、偏心轴（6）以及固定设置在水平板（101）上的第一步进电机（3），第一步进电机（3）和顶针座（5）均设置在所述长方形平台（2）的下方，偏心轴（6）的两端分别为固定端和自由端，第一步进电机（3）与偏心轴（6）的固定端驱动连接，偏心轴（6）的自由端设置有转动头（7）；所述顶针座（5）包括滑动座（8）、限位座（9）以及两个卡板（102），两个卡板（102）滑动配合卡设在水平板（101）相对设置的两侧，且卡板（102）与水平板（101）之间通过螺栓组件连接，每个卡板（102）的上表面均垂直连接有立柱（10），滑动座（8）的两端滑动配合连接在两个立柱（10）上，两个立柱（10）的上端与限位座（9）的两端垂直连接，滑动座（8）的上表面垂直固设若干个顶针（4），顶针（4）的上端穿过限位座（9）并对准长方形平台（2）上的条形孔（103）设置，滑动座（8）上靠近偏心轴（6）的一侧面上连接有两个相互平行设置的限位板（11），限位板（11）水平设置，且转动头（7）设置在两个限位板（11）之间 ，第一步进电机（3）通过驱动偏心轴（6）带动转动头（7）做圆周运动，转动头（7）转动带动滑动座（8）沿立柱（10）上下滑动，从而带动顶针（4）上下运动，顶针（4）向上运动时将钵苗从苗盘中顶出。

6.根据权利要求1所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述取苗机构包括包括方形架（12），方形架（12）相对设置的两侧上并列设置有两个传送带（15），传送带（15）由第二步进电机（19）驱动，传送带（15）的传送方向与苗盘输送机构的输送方向一致，传送带（15）上方设置有直线光轴（16），所述直线光轴（16）的轴线与传送带（15）传输方向平行，直线光轴（16）上活动套设有滑块（17），滑块（17）与传送带（15）固定连接，两个滑块（17）之间水平连接有固定板（18），所述方形架（12）上水平固设有导向板（13），在导向板（13）上开设有若干条导向槽（14）。

7.根据权利要求6所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述导向板（13）有两组，两组导向板（13）分别设在固定板（18）的上方和下方，且每组导向板（13）上均对应开设有四条导向槽（14）和一个滑槽（20），滑槽（20）设置在导向板（13）的一端，且滑槽（20）的滑动方向与传送带（15）传输方向平行；所述取苗单元包括均竖直设置的四个苗爪光轴（21）和一个光轴（53），固定板（18）上设有条形槽，条形槽与滑槽（20）在固定板（18）上的垂直投影垂直设置，每个苗爪光轴（21）从上至下依次穿过位于固定板（18）上方的导向槽（14）、条形槽以及位于固定板（18）下方的导向槽（14），每个光轴（53）从上至下依次穿过位于固定板（18）上方的滑槽（20）、条形槽以及位于固定板（18）下方的滑槽（20），且每个苗爪光轴（21）的上端均吊设在位于固定板（18）上方的导向槽（14）中，每个光轴（53）的上端均吊设在位于固定板（18）上方的滑槽（20）中，在苗盘输送机构的输送方向上，位于同一个导向板（13）上的两两相邻导向槽（14）之间的间距逐渐变大，其中，两两相邻导向槽（14）之间的间距最小的导向槽（14）的端部为取苗端，两两相邻导向槽（14）之间的间距最大的导向槽（14）的端部为投苗端。

8.根据权利要求7所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：每个苗爪光轴（21）的下端均伸出位于固定板（18）下方的导向板（13），且每个苗爪光轴（21）的下端均固设有重载直线导轨，重载直线导轨上自上到下依次设有上拉电磁铁（23）、上极限卡件（24）、金属滑块和下极限卡件（26），金属滑块滑动配合连接在重载直线导轨上，金属滑块和下极限卡件（26）之间通过竖直拉簧（33）连接，金属滑块上设置有抓取电磁铁，在金属滑块上安装有与重载直线导轨垂直的水平直线导轨（27），重载直线导轨将水平直线导轨（27）均分为两部分，每部分的水平直线导轨（27）上其中间向端部的方向依次滑动配合连接有右极限卡件（30）、苗爪金属滑块（29）和左极限卡件（28），两个苗爪金属滑块（29）之间通过横向弹簧（31）连接，苗爪金属滑块（29）下方连接有苗爪（32）；光轴（53）的下端均伸出位于固定板（18）下方的导向板（13），光轴（53）的下端固设有重载直线导轨，光轴（53）连接的重载直线导轨上设有金属滑块，且该金属滑块上设置有电刷（34），方形架（12）上设置有与电刷（34）相配合使用的滑环（35）。

9.根据权利要求7所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述投苗机构设置在机架（1）的下方，投苗机构包括底板（44）和设置在底板（44）上的若干个投苗盒（45），所述投苗盒（45）包括投苗筒（46）、转动轮（47）和苗筒挡板（49），投苗筒（46）的下方设有倾斜设置的投苗口，转动轮（47）设在位于投苗口下端的投苗筒（46）上，苗筒挡板（49）通过合页（48）与位于投苗口上端的投苗筒（46）连接，使苗筒挡板（49）能够封合或打开投苗口，所述投苗盒（45）绕底板（44）一周旋转运动，在投苗盒（45）旋转运动过程中，投苗盒（45）经过投苗端的下方。

10.根据权利要求9所述的一种全自动钵苗移栽机，其特征在于：所述底板（44）为方形环状板，底板（44）的四个角处各设置一个链轮（50），链轮（50）由第三步进电机（51）驱动，四个链轮（50）通过弯板链条（52）连接，各投苗盒（45）均通过卡件固定在弯板链条（52）上，以使在第三步进电机（51）驱动下，投苗筒（46）跟随板链条（52）旋转。