CN108174654A - 一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其由设备部分和软件控制器组成，所述设备部分包括一个栽种机，所述栽种机包括一个车架，所述车架上部设置苗箱和座椅，车架前部的牵引杆与前转向臂和后转向臂相联，悬挂装置与转轴联接，悬挂装置下端为开沟器，填沟器位于后轮的前方且与转轴相联，开沟器和填沟器均为对称设置，其中所述开沟器由一个液压缸、液压驱动装置、开沟犁组成，所述开沟犁由液压驱动装置带动，液压缸控制其开沟深度；所述软件部分包括一个控制电路，该控制电路包括：上位机、以太网控制模块、存储器模块、微控制器、电量计模块、液压驱动模块及AC/DC电源模块，本发提供自动化程度高的栽种装置。

Description

一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置
技术领域
本发明涉及栽种机械设备及控制领域，具体涉及一种野外山坡智能栽种装置。
背景技术
目前，在现有的栽种所用的机械化装置中，基本是以打坑机和挖坑机为主，挖好坑下苗后，用人工来扶正埋土压实，这样导致效率很低。尤其是大规模的植树造林，如沙漠防护林、城市防护林等，都需要大量的人力、物力和财力，造成资源的浪费。现有得栽种设备落后，且不能进行自动控制，现有的自动化控制及远程控制系统并不能很好的运用于其上，且并不符合现场实际需求。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、机械化的采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置。
本发明技术方案如下：一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其由设备部分和软件控制器组成，所述设备部分包括一个栽种机，所述栽种机包括一个车架，所述车架上部设置苗箱和座椅，档位位于苗箱和座椅之间，前轴联接两个前轮，前轴上设置变速箱，所述变速箱与设置在车架中部的机械臂相联，车架前部的牵引杆与前转向臂和后转向臂相联，后转向臂通过方向叉与后轮相联，大梁位于变速箱的后方，转轴位于大梁后方，大梁和转轴均与车架联接，液压顶和悬挂装置位于转轴两侧，液压顶一端联接车架前侧，液压顶另一端与转轴联接，悬挂装置与转轴联接，其下端为开沟器，填沟器位于后轮的前方且与转轴相联，开沟器和填沟器均为对称设置，其中所述开沟器由一个液压缸、液压驱动装置、开沟犁组成，所述开沟犁由液压驱动装置带动，液压缸控制其开沟深度；所述软件部分包括一个控制电路，该控制电路包括：上位机、以太网控制模块、存储器模块、微控制器、电量计模块、液压驱动模块及AC/DC电源模块，所述上位机监控模块与以太网控制模块连通，所述以太网控制模块与微控制器连接，所述微控制器分别与启停调速模块、电量计模块、报警装置、AC/DC电源模块及液压驱动模块相连接，液压驱动模块通过线路与液压缸相连接，所述液压驱动模块采集液压缸的油位信号，并通过线路将油位信号传输给微控制器进行分析处理，当需要向上或向下动作时则驱动该液压缸伸出或缩回，带动开沟器进行向下螺旋挖沟，所述启停调速模块用于根据微控制器给出的信号启动或者停止，并且还通过设置调速模块来控制液压缸伸出或者缩回的快慢来进行调速，油位较低时则通过报警装置进行报警处理，所述AC/DC电源模块连接220V蓄电池电源供植树机用电。
进一步的，所述微控制器采用PLC控制器或者单片机，
进一步的，所述液压缸包含液压驱动器和自液压泵，液压驱动器的个数为3个或1个，自液压泵的供给管路上设置有检测液压泵的吐出压的液压传感器，液压传感器可以向控制器输入与泵吐出压对应的电信号，并传输给微控制器进行分析控制。
进一步的，所述上位机对远程通信与微控制器相连接并进行远程控制，可以实现远程遥控栽种设备，实现远程控制，提高自动化控制程度。
有益效果：本发明开沟犁由液压驱动装置带动，液压缸控制其开沟深度，开沟犁用于宽而浅的土层开沟，针对不同的种地情况适配不同的开沟犁，此结构保证了苗木栽行的对中性、根部透气性及栽种苗木的直立性。传统的本发明栽种的树苗成活率高、树苗株距行距一致且可任意调整、节约能源，不仅自动化程度高，为清扫落叶用的机械化设备提供了可能，而且有利于森林的防火，从真正意义上实现了栽种的机械化。而且通过设备软件控制，实现了软件和硬件设备的有机结合，本发明正是由于上述密不可分的结构形成一个完整的技术方案，解决了机械化、自动化控制、远程控制的一种新型机械设备，提高了设备的可控性，是未来机械设备的研究方向。启停调速模块用于根据微控制器给出的信号启动或者停止，并且还通过设置调速模块来控制液压缸伸出或者缩回的快慢来进行调速，这样可以控制液压缸的精准动作，提高操作精度；采用报警装置，可以对油位较低时则通过报警装置进行报警处理，正是通过以上这些模块的有效配合，真正实现了设备的良好控制。所述开沟器由一个液压缸、液压驱动装置、开沟犁组成，液压缸具有结构比较紧凑、便于底盘安装、横向刚度好、机械效率高、举升时转动平顺、杆件受力合理，用较短的油缸行程通过连杆机构放大可以达到较大的举升角度，具有受力状况较好、举升稳定性好、省力等特点。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例的设备部分栽种机的机械结构示意图；
图2是本发明优选实施例的控制电路结构示意图；
1、后轮；2、座椅；3、档位；4、苗箱；5、传动链条；6、传动链轮；7、液压顶；8、牵引杆；9、前轮；10、变速箱；11、前轴；12、大梁；13、转轴；14、悬挂装置；15、开沟器；16、机械臂；17、机械爪；18、填沟器；19、车架；39、料斗。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
一种用于采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其由设备部分和软件控制器组成，参照图1所示，所述设备部分包括一个栽种机，所述栽种机包括一个车架，所述车架上部设置苗箱和座椅，档位位于苗箱和座椅之间，前轴联接两个前轮，前轴上设置变速箱，所述变速箱与设置在车架中部的机械臂相联，车架前部的牵引杆与前转向臂和后转向臂相联，后转向臂通过方向叉与后轮相联，大梁位于变速箱的后方，转轴位于大梁后方，大梁和转轴均与车架联接，液压顶和悬挂装置位于转轴两侧，液压顶一端联接车架前侧，液压顶另一端与转轴联接，悬挂装置与转轴联接，其下端为开沟器，填沟器位于后轮的前方且与转轴相联，开沟器和填沟器均为对称设置，其中所述开沟器由一个液压缸、液压驱动装置、开沟犁组成，所述开沟犁由液压驱动装置带动，液压缸控制其开沟深度；参照图2所示，所述软件部分包括一个控制电路，该控制电路包括：上位机、以太网控制模块、存储器模块、微控制器、电量计模块、液压驱动模块及AC/DC电源模块，所述上位机监控模块与以太网控制模块连通，所述以太网控制模块与微控制器连接，所述微控制器分别与启停调速模块、电量计模块、报警装置、AC/DC电源模块及液压驱动模块相连接，液压驱动模块通过线路与液压缸相连接，所述液压驱动模块采集液压缸的油位信号，并通过线路将油位信号传输给微控制器进行分析处理，当需要向上或向下动作时则驱动该液压缸伸出或缩回，带动开沟器进行向下螺旋挖沟，所述启停调速模块用于根据微控制器给出的信号启动或者停止，并且还通过设置调速模块来控制液压缸伸出或者缩回的快慢来进行调速，油位较低时则通过报警装置进行报警处理，所述AC/DC电源模块连接220V蓄电池电源供植树机用电。
优选的，所述微控制器采用PLC控制器或者单片机，
优选的，所述液压缸包含液压驱动器和自液压泵，液压驱动器的个数为3个或1个，自液压泵的供给管路上设置有检测液压泵的吐出压的液压传感器，液压传感器可以向控制器输入与泵吐出压对应的电信号，并传输给微控制器进行分析控制。
优选的，所述上位机通过远程通信信道与微控制器的接收模块相连接并进行远程控制。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其特征在于，由设备部分和软件控制器组成，所述设备部分包括一个栽种机，所述栽种机包括一个车架，所述车架上部设置苗箱和座椅，档位位于苗箱和座椅之间，前轴联接两个前轮，前轴上设置变速箱，所述变速箱与设置在车架中部的机械臂相联，车架前部的牵引杆与前转向臂和后转向臂相联，后转向臂通过方向叉与后轮相联，大梁位于变速箱的后方，转轴位于大梁后方，大梁和转轴均与车架联接，液压顶和悬挂装置位于转轴两侧，液压顶一端联接车架前侧，液压顶另一端与转轴联接，悬挂装置与转轴联接，其下端为开沟器，填沟器位于后轮的前方且与转轴相联，开沟器和填沟器均为对称设置，其中所述开沟器由一个液压缸、液压驱动装置、开沟犁组成，所述开沟犁由液压驱动装置带动，液压缸控制其开沟深度；所述软件部分包括一个控制电路，该控制电路包括：上位机、以太网控制模块、存储器模块、微控制器、电量计模块、液压驱动模块及AC/DC电源模块，所述上位机监控模块与以太网控制模块连通，所述以太网控制模块与微控制器连接，所述微控制器分别与启停调速模块、电量计模块、报警装置、AC/DC电源模块及液压驱动模块相连接，液压驱动模块通过线路与液压缸相连接，所述液压驱动模块采集液压缸的油位信号，并通过线路将油位信号传输给微控制器进行分析处理，当需要向上或向下动作时则驱动该液压缸伸出或缩回，带动开沟器进行向下螺旋挖沟，所述启停调速模块用于根据微控制器给出的信号启动或者停止，并且还通过设置调速模块来控制液压缸伸出或者缩回的快慢来进行调速，油位较低时则通过报警装置进行报警处理，所述AC/DC电源模块连接220V蓄电池电源供植树机用电。
2.根据权利要求1所述的一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其特征在于，所述微控制器采用PLC控制器或者单片机。
3.根据权利要求1所述的一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其特征在于，所述液压缸包含液压驱动器和自液压泵，液压驱动器的个数为3个或1个，自液压泵的供给管路上设置有检测液压泵的吐出压的液压传感器，液压传感器可以向控制器输入与泵吐出压对应的电信号，并传输给微控制器进行分析控制。
4.根据权利要求1所述的一种采用土层开沟的野外山坡智能栽种装置，其特征在于，所述上位机通过远程通信信道与微控制器的接收模块相连接并进行远程控制。
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