CN108684272B - 一种温室穴苗移植机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将穴苗移植到田地里的温室穴苗移植机，包含输送装置、滑轨推杆装置、移植装置、移动平台以及PLC控制系统。输送装置、滑轨推杆装置、以及若干移植装置均固定在移动平台上，移动平台用于根据控制模块的命令移动到需要移植穴苗的位置处；输送装置用于安放待移植的穴苗并将其输送给各个移植装置；滑轨推杆装置用于为各个移植装置提供上下运动的动力；移植装置用于刨土、放苗和填土，以完成穴苗的移植；控制模块分别和输送装置、滑轨推杆装置、各个移植装置电气相连，用于控制输送装置、滑轨推杆装置、以及各个移植装置工作。本发明能够减轻劳动强度，提高穴苗的移植效率，填补了国内温室穴苗移植机的空白。

Description

一种温室穴苗移植机

技术领域

本发明涉及一种农用机械装备，尤其涉及一种温室穴苗移植机。

背景技术

目前的温室移植机主要分为两类，一类是将穴盘苗移植到温室里的田地中，即穴苗从穴盘到田地的移植机；另一类是将穴盘苗移植到另一种尺寸的穴盘里或者花盆里，即穴苗从穴盘到穴盘的移植机。

国外温室移植机的研发比较早，美国的技术人员曾研制过一款适用于移植辣椒的移植机；意大利的一家公司曾研制一款专门用于移植茶叶种苗的移植机；荷兰是温室种植业最发达的国家，也研发了适用于他们本地规模的穴盘到穴盘的温室自动化移植设备。但是他们研究的方向，有些适用范围小，有些没涉及到适用于温室的移植机，也有些没涉及到穴苗从穴盘到田地的移植机。

国内温室移植机的发展比较晚，近年来，由于温室种植业的大力发展，许多科技人员开始致力于温室自动化机械的研究，但其研究内容主要和温室环境监控管理有关，在温室移植机方面还没有很大的突破。主要原因是温室移植机的结构比较复杂、成本高、温室的结构类型没有统一、配套的自动化设施不全、温室育苗技术落后等。

我国温室总面积近300万公顷，总面积达世界第一。然而高水平的温室结构、温室设施使用率极低，大部分农民使用的都是简单易造的钢管式温室结构，约占我国温室总量的60%以上，另外温室的劳作环境也比较恶劣。因此，有必要发明一种适用于此类60%温室的温室穴苗移植机，并且是发明一种穴苗从穴盘到田地的温室穴苗移植机。其他类型的温室，种类更是繁多，不好统一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种温室穴苗移植机，使得穴苗能够机械化的从穴盘移植到温室的田地里。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种温室穴苗移植机，包含输送装置、滑轨推杆装置、移动平台、控制模块、以及若干移植装置；

所述输送装置、滑轨推杆装置、以及若干移植装置均固定在所述移动平台上，其中：

所述移动平台用于根据控制模块的命令移动到需要移植穴苗的位置处；

所述输送装置用于安放待移植的穴苗并将其输送给各个移植装置；

所述滑轨推杆装置用于为各个移植装置提供上下运动的动力；

所述移植装置用于刨土、放苗和填土，以完成穴苗的移植；

所述控制模块分别和所述输送装置、滑轨推杆装置、各个移植装置电气相连，用于控制输送装置、滑轨推杆装置、以及各个移植装置工作。

作为本发明一种温室穴苗移植机进一步的优化方案，所述输送装置包含框架、主动轮、从动轮、同步带、步进电机、带隔板传送带、主辊轴和从辊轴；

所述主辊轴、从辊轴均由若干辊轴通过弹性联轴器依次连接而成，主辊轴、从辊轴平行设置，且主辊轴、从辊轴的两端均通过轴承、轴承座和所述框架相连；

所述步进电机固定在所述框架上，其输出轴和所述主动轮的转轴固连；

所述从动轮的转轴和所述主辊轴的转轴固连，所述主动轮通过所述同步带和所述从动轮驱动连接；

所述主辊轴通过所述带隔板传送带和所述从辊轴驱动连接。

作为本发明一种温室穴苗移植机进一步的优化方案，所述滑轨推杆装置包含安装架、主驱动块、从驱动块、推板和若干驱动杆连接件；

所述主驱动块包含减速电机、丝杠螺母、滚珠丝杠、第一推板连接件、第一滑轴和第一直线轴承，其中：所述滚珠丝杠的两端分别通过轴承座设置在所述安装架上，第一滑轴的两端分别通过轴支架设置在所述安装架上，所述滚珠丝杠和所述第一滑轴相互平行；所述丝杠螺母、第一直线轴承分别设置在所述滚珠丝杠、第一滑轴上，丝杠螺母和滚珠丝杠螺纹连接，第一直线轴承能够在第一滑轴上自由滑动，且丝杠螺母与第一直线轴承之间通过所述第一推板连接件固连；所述减速电机固定在所述安装架上，其输出轴和所述滚珠丝杠通过弹性联轴器固定连接；

所述从驱动块均包含第二滑轴、第三滑轴、第二直线轴承、第三直线轴承和第二推板连接件，其中：所述第二滑轴、第三滑轴的两端均分别通过轴支架设置在所述安装架上，且所述第二滑轴、第三滑轴均和所述第一滑轴平行；第二直线轴承、第三直线轴承分别设置在所述第二滑轴、第三滑轴上；第二直线轴承、第三直线轴承之间通过所述第二推板连接件固连；

所述推板一端和所述第一推板连接件固连，另一端和所述第二推板连接件固连；

所述驱动杆连接件均匀设置在所述推板上，和所述移植装置一一对应；

所述安装架固定在所述移动平台上。

作为本发明一种温室穴苗移植机进一步的优化方案，所述移植装置包含两个活动伸缩杆、固定架、圆筒、驱动杆件、电磁推拉杆、第一牵引杆、滑动环、第二至第四牵引杆、以及三瓣式锥形头；

所述圆筒呈上下开口的空心圆柱状，其壁面和所述固定架固连；

所述两个活动伸缩杆的一端均和所述移动平台固连，另一端均和所述固定架固连；所述圆筒一端对应于所述带隔板传送带传送方向的边缘，另一端面向地面，使得输送装置上的穴苗能够通过带隔板传送带传送并落入到移植装置上的圆筒中；

所述圆筒壁面上设有用于和所述驱动杆件铰接的圆筒连接件；

所述驱动杆件一端和所述圆筒连接件铰接，另一端和所述滑轨推杆装置对应的驱动杆连接件铰接，使得所述圆筒能够在所述驱动杆件的带动下上下移动；

所述电磁推拉杆固定在所述圆筒的壁面上；

所述滑动环套接在所述圆筒上，能够沿着所述圆筒的壁面上下滑动；

所述第一牵引杆一端和所述电磁推拉杆的输出端铰接，另一端和所述滑动环铰接；

所述三瓣式锥形头包含第一至第三瓣片，其在合拢时呈圆锥状；所述第一至第三瓣片的尖端朝下，尾部均和所述圆筒的下端铰接；

所述第二至第四牵引杆的一端分别和所述第一至第三瓣片的外壁对应铰接，另一端均和所述滑动环铰接，使得所述第一至第三瓣片能够在所述电磁推拉杆工作时展开或合拢。

作为本发明一种温室穴苗移植机进一步的优化方案，所述控制模块采用PLC控制系列中三菱FX2N16MT-001系列的控制芯片。

作为本发明一种温室穴苗移植机进一步的优化方案，所述第一至第三瓣片的内壁上均设有和所述圆筒内壁相连的扭力弹簧，以辅助第一至第三瓣片合拢。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

与现有技术相比，温室穴苗移植机的有益效果是：1、能够将穴苗从穴盘里移植到温室的田地里；2、能够适应不同类型的穴苗，而不是针对某一种农作物。3、移植效率高，减少农民的劳作时间、减轻劳动强度；4、该机器能够多行同时种植，并且能够适应不同规模的种植要求。

附图说明

图1是本发明的温室穴苗移植机结构示意图；

图2是本发明的输送装置（不包括带隔板传送带）的结构示意图；

图3是本发明的滑轨推杆装置的结构示意图；

图4是本发明的移植装置的结构示意图；

图5是本发明的移动平台的结构示意图；

图6是本发明的属于输送装置的带隔板传送带示意图；

图7是本发明的滑轨推杆装置与移植装置的装配结构示意图；

图8是本发明的滑轨推杆装置与移植装置配合的原理示意图；

图9是本发明的属于滑轨推杆装置的从驱动块结构示意图；

图10是本发明的属于滑轨推杆装置的主驱动块结构示意图；

图11是本发明的电磁推拉杆推拉三瓣式锥形头的结构示意图；

图12是本发明的活动伸缩杆拉伸与套合状态下移植机构的位置示意图。

图中：1、主动轮，2、同步带，3、从动轮，4、主辊轴，5、弹性联轴器，6、框架，7、用于固定从辊轴的轴承座，8、从辊轴，9、步进电机，10、减速电机，11、滚珠丝杠，12、第一滑轴，13、第一直线轴承，14、用于固定滚珠丝杠的轴承座，15、驱动杆连接件，16、推板，17、第二直线轴承，18、第二滑轴，19、第三滑轴，20、第二推板连接件，21、第三直线轴承，22、轴支座，23、安装架，24、第一推板连接件，25、丝杠螺母，26、活动伸缩杆，27、电磁推拉杆，28、第一牵引杆，29、第二牵引杆，30、三瓣式锥形头，31、连接环，32、滑动环，33、固定架，34、圆筒连接件，35、圆筒，36、驱动电机，37、带隔板传送带，38、驱动杆件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本发明公开了一种温室穴苗移植机，包含输送装置、滑轨推杆装置、移动平台、控制模块、以及若干移植装置；

所述输送装置、滑轨推杆装置、以及若干移植装置均固定在所述移动平台上，其中：

所述移动平台用于根据控制模块的命令移动到需要移植穴苗的位置处；

所述输送装置用于安放待移植的穴苗并将其输送给各个移植装置；

所述滑轨推杆装置用于为各个移植装置提供上下运动的动力；

所述移植装置用于刨土、放苗和填土，以完成穴苗的移植；

所述控制模块分别和所述输送装置、滑轨推杆装置、各个移植装置电气相连，用于控制输送装置、滑轨推杆装置、以及各个移植装置工作。

所述输送装置包含框架、主动轮、从动轮、同步带、步进电机、带隔板传送带、主辊轴和从辊轴；

所述主辊轴、从辊轴均由若干辊轴通过弹性联轴器依次连接而成，主辊轴、从辊轴平行设置，且主辊轴、从辊轴的两端均通过轴承、轴承座和所述框架相连；

所述步进电机固定在所述框架上，其输出轴和所述主动轮的转轴固连；

所述从动轮的转轴和所述主辊轴的转轴固连，所述主动轮通过所述同步带和所述从动轮驱动连接；

所述主辊轴通过所述带隔板传送带和所述从辊轴驱动连接。

所述滑轨推杆装置包含安装架、主驱动块、从驱动块、推板和若干驱动杆连接件；

所述主驱动块包含减速电机、丝杠螺母、滚珠丝杠、第一推板连接件、第一滑轴和第一直线轴承，其中：所述滚珠丝杠的两端分别通过轴承座设置在所述安装架上，第一滑轴的两端分别通过轴支架设置在所述安装架上，所述滚珠丝杠和所述第一滑轴相互平行；所述丝杠螺母、第一直线轴承分别设置在所述滚珠丝杠、第一滑轴上，丝杠螺母和滚珠丝杠螺纹连接，第一直线轴承能够在第一滑轴上自由滑动，且丝杠螺母与第一直线轴承之间通过所述第一推板连接件固连；所述减速电机固定在所述安装架上，其输出轴和所述滚珠丝杠通过弹性联轴器固定连接；

所述从驱动块均包含第二滑轴、第三滑轴、第二直线轴承、第三直线轴承和第二推板连接件，其中：所述第二滑轴、第三滑轴的两端均分别通过轴支架设置在所述安装架上，且所述第二滑轴、第三滑轴均和所述第一滑轴平行；第二直线轴承、第三直线轴承分别设置在所述第二滑轴、第三滑轴上；第二直线轴承、第三直线轴承之间通过所述第二推板连接件固连；

所述推板一端和所述第一推板连接件固连，另一端和所述第二推板连接件固连；

所述驱动杆连接件均匀设置在所述推板上，和所述移植装置一一对应；

所述安装架固定在所述移动平台上。

所述移植装置包含两个活动伸缩杆、固定架、圆筒、驱动杆件、电磁推拉杆、第一牵引杆、滑动环、第二至第四牵引杆、以及三瓣式锥形头；

所述圆筒呈上下开口的空心圆柱状，其壁面和所述固定架固连；

所述两个活动伸缩杆的一端均和所述移动平台固连，另一端均和所述固定架固连；所述圆筒一端对应于所述带隔板传送带传送方向的边缘，另一端面向地面，使得输送装置上的穴苗能够通过带隔板传送带传送并落入到移植装置上的圆筒中；

所述圆筒壁面上设有用于和所述驱动杆件铰接的圆筒连接件；

所述驱动杆件一端和所述圆筒连接件铰接，另一端和所述滑轨推杆装置对应的驱动杆连接件铰接，使得所述圆筒能够在所述驱动杆件的带动下上下移动；

所述电磁推拉杆固定在所述圆筒的壁面上；

所述滑动环套接在所述圆筒上，能够沿着所述圆筒的壁面上下滑动；

所述第一牵引杆一端和所述电磁推拉杆的输出端铰接，另一端和所述滑动环铰接；

所述三瓣式锥形头包含第一至第三瓣片，其在合拢时呈圆锥状；所述第一至第三瓣片的尖端朝下，尾部均和所述圆筒的下端铰接；

所述第二至第四牵引杆的一端分别和所述第一至第三瓣片的外壁对应铰接，另一端均和所述滑动环铰接，使得所述第一至第三瓣片能够在所述电磁推拉杆工作时展开或合拢。

控制模块采用PLC控制系列中三菱FX2N16MT-001系列的控制芯片。

第一至第三瓣片的内壁上均设有和所述圆筒内壁相连的扭力弹簧，以辅助第一至第三瓣片合拢。

如图2和图6所示，所述输送装置具体的实施方式为：①人工将众多穴苗安放在带隔板传送带上；②步进电机按照预设的程序使带隔板传送带转动一定角度；③带隔板传送带上的其中一行穴苗落入所述移植装置的圆筒中。

如图3、图7、图8、图9、图10所示，所述滑轨推杆装置具体的实施方式为：①减速电机按照预设的程序使滚珠丝杠机构转动一定角度；②安装在主驱动块和从驱动块上的推板沿着各滑轴向前滑动；③此时，根据图7和图8知，所述移植装置受到所述滑轨推杆装置的推动而向下移动插入土中；

如图4、图11和图12所示，所述移植装置具体的实施方式为：①所述移植装置受到所述滑轨推杆装置的推动而沿着活动伸缩杆向下移动，致使闭合的三瓣式锥形头插入土中；②电磁推拉杆通电拉动第一牵引杆，从而使得三瓣式锥形头张开，此时穴苗落入土中；③所述滑轨推杆装置反向移动将所述移植装置拉起到初始位置，张开的三瓣式锥形头拉起的同时，附近的泥土自动滑落掩埋穴苗的根部。④电磁推拉杆断电，三瓣式锥形头受到扭力弹簧的作用而闭合。

如图5所示，所述移动平台具体的实施方式为：①移动平台的驱动电机按照预设的程序带动整个平台向前移动一段距离；②所述输送装置、滑轨推杆装置以及移植装置开始配合运行，完成一行穴苗的移植；③完成一个移植周期后，驱动电机再次按照预设的程序带动整个平台向前移动一段距离，开始下一个移植周期。

进一步地，所述输送装置：当在带隔板传送带上放置穴苗时，要按照所需的种植行数或者列数来放置穴苗。

进一步地，所述移植装置：移植装置是按照模块化设计的，因此可以按照种植行数或者列数来安装相应数量的移植装置。

进一步地，根据PLC控制方案来简述温室穴苗移植机的实施方式，首先确定温室穴苗移植机的输入输出口：

X0：总开关，X1：光电编码盘，Y0：输送装置步进电机，Y1：滑轨推杆装置减速电机，Y2：滑轨推杆装置减速电机转动方向信号，Y3：移动平台左侧驱动电机，Y4：移动平台右侧驱动电机，Y5：电磁推拉杆。

其次，根据输入输出口简述温室穴苗移植机的工作逻辑：

①当按下总开关X0时，温室穴苗移植机开始工作；

②移动平台的驱动电机Y3和Y4转动，转动的同时光电编码盘X1产生脉冲，于是计数器开始计数，达到预先设定的数值时，移动平台停下；

③输送装置的步进电机Y0开始工作，转动一定角度后，输送一行穴苗的工作完成，步进电机停止工作；

④滑轨推杆装置的减速电机Y1开始正转，将移植装置推到一定深度，从而使得三瓣式锥形头插入土中后，停止工作；

⑤电磁推拉杆Y5通电工作，使移植装置的三瓣式锥形头张开，同时方向信号Y2通电，滑轨推杆装置的减速电机Y1开始反转，使滑轨推杆装置回到原来的位置；

⑥电磁推拉杆Y5断电，移植装置的三瓣式锥形头闭合；

⑦再进入下一个循环，直到再次按下总开关X0，温室穴苗移植机停止工作。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种温室穴苗移植机，其特征在于，包含输送装置、滑轨推杆装置、移动平台、控制模块、以及若干移植装置；

所述输送装置、滑轨推杆装置、以及若干移植装置均固定在所述移动平台上，其中：

所述移动平台用于根据控制模块的命令移动到需要移植穴苗的位置处；

所述输送装置用于安放待移植的穴苗并将其输送给各个移植装置；

所述滑轨推杆装置用于为各个移植装置提供上下运动的动力；

所述移植装置用于刨土、放苗和填土，以完成穴苗的移植；

所述控制模块分别和所述输送装置、滑轨推杆装置、各个移植装置电气相连，用于控制输送装置、滑轨推杆装置、以及各个移植装置工作；

所述输送装置包含框架、主动轮、从动轮、同步带、步进电机、带隔板传送带、主辊轴和从辊轴；

所述主辊轴、从辊轴均由若干辊轴通过弹性联轴器依次连接而成，主辊轴、从辊轴平行设置，且主辊轴、从辊轴的两端均通过轴承、轴承座和所述框架相连；

所述步进电机固定在所述框架上，其输出轴和所述主动轮的转轴固连；

所述从动轮的转轴和所述主辊轴的转轴固连，所述主动轮通过所述同步带和所述从动轮驱动连接；

所述主辊轴通过所述带隔板传送带和所述从辊轴驱动连接；

所述滑轨推杆装置包含安装架、主驱动块、从驱动块、推板和若干驱动杆连接件；

所述主驱动块包含减速电机、丝杠螺母、滚珠丝杠、第一推板连接件、第一滑轴和第一直线轴承，其中：所述滚珠丝杠的两端分别通过轴承座设置在所述安装架上，第一滑轴的两端分别通过轴支架设置在所述安装架上，所述滚珠丝杠和所述第一滑轴相互平行；所述丝杠螺母、第一直线轴承分别设置在所述滚珠丝杠、第一滑轴上，丝杠螺母和滚珠丝杠螺纹连接，第一直线轴承能够在第一滑轴上自由滑动，且丝杠螺母与第一直线轴承之间通过所述第一推板连接件固连；所述减速电机固定在所述安装架上，其输出轴和所述滚珠丝杠通过弹性联轴器固定连接；

所述从驱动块均包含第二滑轴、第三滑轴、第二直线轴承、第三直线轴承和第二推板连接件，其中：所述第二滑轴、第三滑轴的两端均分别通过轴支架设置在所述安装架上，且所述第二滑轴、第三滑轴均和所述第一滑轴平行；第二直线轴承、第三直线轴承分别设置在所述第二滑轴、第三滑轴上；第二直线轴承、第三直线轴承之间通过所述第二推板连接件固连；

所述推板一端和所述第一推板连接件固连，另一端和所述第二推板连接件固连；

所述驱动杆连接件均匀设置在所述推板上，和所述移植装置一一对应；

所述安装架固定在所述移动平台上；

所述控制模块采用PLC控制系列中三菱FX2N16MT-001系列的控制芯片。

2.根据权利要求1所述的温室穴苗移植机，其特征在于，所述移植装置包含两个活动伸缩杆、固定架、圆筒、驱动杆件、电磁推拉杆、第一牵引杆、滑动环、第二至第四牵引杆、以及三瓣式锥形头；

所述圆筒呈上下开口的空心圆柱状，其壁面和所述固定架固连；

所述两个活动伸缩杆的一端均和所述移动平台固连，另一端均和所述固定架固连；所述圆筒一端对应于所述带隔板传送带传送方向的边缘，另一端面向地面，使得输送装置上的穴苗能够通过带隔板传送带传送并落入到移植装置上的圆筒中；

所述圆筒壁面上设有用于和所述驱动杆件铰接的圆筒连接件；

所述驱动杆件一端和所述圆筒连接件铰接，另一端和所述滑轨推杆装置对应的驱动杆连接件铰接，使得所述圆筒能够在所述驱动杆件的带动下上下移动；

所述电磁推拉杆固定在所述圆筒的壁面上；

所述滑动环套接在所述圆筒上，能够沿着所述圆筒的壁面上下滑动；

所述第一牵引杆一端和所述电磁推拉杆的输出端铰接，另一端和所述滑动环铰接；

所述三瓣式锥形头包含第一至第三瓣片，其在合拢时呈圆锥状；所述第一至第三瓣片的尖端朝下，尾部均和所述圆筒的下端铰接；

所述第二至第四牵引杆的一端分别和所述第一至第三瓣片的外壁对应铰接，另一端均和所述滑动环铰接，使得所述第一至第三瓣片能够在所述电磁推拉杆工作时展开或合拢。

3.根据权利要求2所述的温室穴苗移植机，其特征在于，所述第一至第三瓣片的内壁上均设有和所述圆筒内壁相连的扭力弹簧，以辅助第一至第三瓣片合拢。