CN108739219B

CN108739219B - 植树机

Info

Publication number: CN108739219B
Application number: CN201810396517.5A
Authority: CN
Inventors: 刘志坤; 陈宏明; 石磊; 徐正飞; 翁润庭; 朱佳庆; 颜锡阳
Original assignee: Huaiyin Institute of Technology
Current assignee: Huaiyin Institute of Technology
Priority date: 2018-04-28
Filing date: 2018-04-28
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2038-04-28
Also published as: CN108739219A

Abstract

本发明公开了植树机，包括机架、树苗传送系统、树苗种植装置，树苗传送系统包括固定在机架上用于放置树苗杯的传送带，树苗种植装置与所述传送带的末端相邻设置，所述树苗种植装置包括固定在同一转盘上的钻孔机构、树苗抓取机构以及树苗杯回收机构，钻孔机构包括由钻孔电机驱动的钻头，以及带动钻头上下移动的滑杆，树苗抓取机构包括抓取树苗的抓取爪、带动抓取爪上下滑动的滑块，树苗杯回收机构包括抓取树苗杯的机械爪，以及带动机械爪上下移动的移动块，转盘由固定在机架上的旋转电机驱动。结构紧凑，能够自动完成钻孔、树苗的运输、树苗抓取栽种、覆土等作业，能够批量连续种植，解放劳力，大大提高树苗种植的效率，省时省力。

Description

植树机

技术领域

本发明涉及树苗种植领域，具体涉及一种植树机。

背景技术

植树造林对于调节气候、涵养水源、减轻大气污染具有重要意义，我国的森林覆盖率不高，植树造林运动近期得到大力倡导，传统的人工植树费时费力，效率低下，农林机械的出现，一定程度上解放了劳力，开沟挖坑器能够实现自动开沟作业，解决了植树最耗时费力的环节，但是现有设备集成度不高、自动化程度较低，多多少少还需要人工参与，整体的植树效率有待提高。

发明内容

本发明克服现有缺陷提供一种植树机，能够自动完成植树作业，大大提高植树效率。

本发明通过以下技术方案实现：

植树机，包括机架、树苗传送系统、树苗种植装置，所述树苗传送系统包括固定在机架上用于放置树苗杯的传送带，树苗种植装置与所述传送带的末端相邻设置，所述树苗种植装置包括固定在同一转盘上的钻孔机构、树苗抓取机构以及树苗杯回收机构，所述钻孔机构包括由钻孔电机驱动的钻头，以及带动钻头上下移动的滑杆，所述树苗抓取机构包括抓取树苗的抓取爪、带动抓取爪上下滑动的滑块，所述树苗杯回收机构包括抓取树苗杯的机械爪，以及带动机械爪上下移动的移动块，所述转盘由固定在机架上的旋转电机驱动。

本发明进一步的改进方案是，所述传送带包括沿前后向输送的第一输送带，第一输送带的两侧设有垂直于第一输送带的第二输送带，所述传送带的上方设有矩形框体，矩形框体的左右两侧由若干隔板分隔成多个纵向隔栏，左右两侧的纵向隔栏之间留有与下方第一输送带对应的出料通道，所述矩形框体上设有与所述出料通道对应的树苗杯出口，第一输送带的末端超出所述树苗杯出口。

本发明进一步的改进方案是，所述第一输送带、第二输送带分别由输送电机驱动，所述输送电机固定在机架上。

本发明进一步的改进方案是，所述钻孔机构、树苗抓取机构、树苗杯回收机构分布在所述转盘的边缘，旋转电机固定在转盘下方的机架上；所述钻孔机构还包括固定在转盘上的支杆，支杆的顶部设有横向安装的摆动电机，竖直设置的摆杆下端与所述摆动电机的输出轴固连，摆杆的上端设有垂直于摆杆本体的销轴，所述销轴插接在滑杆顶部设有的水平滑槽内滑动，所述滑杆的下端穿过转盘且其下端设有电机安装座，钻孔电机倒置安装在所述电机安装座内，所述钻头的上端与所述钻孔电机的输出轴固连。

本发明进一步的改进方案是，所述树苗抓取机构还包括固定在转盘上的支架，所述支架上竖直安装有第一丝杆，第一丝杆的下端与第一驱动电机的输出轴固连，所述第一驱动电机固定在转盘上，所述滑块滑动连接在所述第一丝杆上，所述抓取爪包括合拢后夹持树干的左、右爪，左、右爪、的根部分别连接有左齿轮和右齿轮，所述左齿轮或右齿轮由固定在滑块上的第一抓取电机驱动，所述左齿轮和右齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述滑块上。

本发明进一步的改进方案是，所述树苗杯回收机构还包括固定在转盘上的固定板，所述固定板上竖直安装有第二丝杆，第二丝杆的下端与第二驱动电机的输出轴固连，所述第二驱动电机固定在转盘上，所述移动块滑动连接在所述第二丝杆上，所述机械爪包括合拢后夹持树苗杯的左侧爪和右侧爪，左侧爪、右侧爪的根部分别连接有左侧齿轮和右侧齿轮，所述左侧齿轮或右侧齿轮由固定在移动块上的第二抓取电机驱动，所述左侧齿轮和右侧齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述移动块上。

本发明进一步的改进方案是，所述机架包括底板，底板的上方设有与其平行的中板，支撑所述矩形框体的支撑腿以及所述输送电机固定在所述中板上，所述中板的底部设有支撑腿，中板的支撑腿包括左侧的两根支撑杆和右侧的两根支撑杆，左侧的支撑杆由上杆和下杆铰接而成，所述上杆固定在中板的底部、下杆固定在底板上，所述右侧的支撑杆包括固定在底板上的立杆，立杆上设有平衡电机，平衡电机的输出轴上紧固有调节齿轮，固定在中板底部的齿条推杆与所述调节齿轮啮合，所述立杆上设有与所述齿条推杆配合滑动的固定套。

本发明进一步的改进方案是，所述中板上设有与所述平衡电机电连接的水平检测仪，所述底板的底部设有行走轮。

本发明进一步的改进方案是，所述转盘的下方设有一块转动连接在所述中板上的底座，所述底座与所述转盘之间设有多根支撑竖杆，所述底板上设有供所述钻头下行的缺口，所述底板上设有盛放废弃树苗杯的收纳桶，所述收纳桶位于所述机械爪运行轨迹的下方。

本发明进一步的改进方案是，所述底板的底部设有两根推土杆，所述两根推土杆分居所述缺口的两侧，每根推土杆包括竖直固定在底板底部的固定杆，铰接在的固定杆下端的中杆，所述中杆的下端倒置固定有推土电机，所述推土电机的输出轴上横向连接有拢土杆，所述拢土杆的前端设有圆弧形的推土罩，两根推土杆上的推土罩的开口相对设置。

本发明和现有技术相比具有以下优点：

一、本发明结构紧凑，能够自动完成钻孔、树苗的运输、树苗抓取栽种、覆土等作业，能够批量连续种植，解放劳力，大大提高树苗种植的效率，省时省力。

二、第一输送带作为主输送带将树苗杯送至树苗种植装置处，第二输送带上能够储存多个树苗杯，能够将树苗杯源源不断的供给第一输送带；采用植树杯与传动带接触，防止树苗根部卡进传动带造成树苗倾倒、堵塞传送带影响正常输送，也避免包裹在苗根上的土壤洒落到传送带上损坏传送机构；矩形框体内的分隔栏能够确保输送有序、平稳。

三、转盘上的钻孔机构、树苗抓取机构以及树苗杯回收机构依次作业，先进行钻孔，钻头升起后转盘转动树苗抓取结构的抓取爪抓取第一输送带末端的树苗根部然后上行，将树苗和树苗被分离，而后转盘再次转动，抓取爪下行将树苗放入钻好的孔洞中，同时树苗被回收机构的机械手恰好抓取树苗杯上行抬起，而后转盘再次转动使机械爪位于收纳桶上方松开机械手，树苗杯落入收纳桶内，各个作业独立且连续，自动完成种植，结构紧凑合理。

四、机架的中板能够通过下方支撑腿和水平检测仪自动校平，确保上方的传送带和种子装置始终水平，从而保证树苗的传送和打孔的角度一致，保证种植质量。

五、底板底部的推土杆能够将土壤盖上达到回土填坑的效果，推杆能够折叠收缩，避免正常行走时磕碰路面，结构合理，使用方便。

附图说明

图1为本发明整体立体图。

图2为本发明整体立体图。

图3为本发明树苗种植装置立体图。

图4为本发明转孔机构立体图。

图5为本发明树苗种植装置俯向立体图。

图6为本发明树苗种植装置正向立体图。

图7为本发明机架局部立体图。

图8为本发明推土机构工作时立体图。

图9为本发明推土机构折叠时立体图。

具体实施方式

如图1至9所示的植树机，包括机架1、树苗传送系统2、树苗种植装置3，所述树苗传送系统2包括固定在机架1上用于放置树苗杯4的传送带5，树苗种植装置3与所述传送带5的末端相邻设置，所述树苗种植装置3包括固定在同一转盘6上的钻孔机构7、树苗抓取机构8以及树苗杯回收机构9，所述钻孔机构7包括由钻孔电机10驱动的钻头11，以及带动钻头11上下移动的滑杆12，所述树苗抓取机构8包括抓取树苗的抓取爪13、带动抓取爪13上下滑动的滑块14，所述树苗杯回收机构9包括抓取树苗杯4的机械爪16，以及带动机械爪16上下移动的移动块17，所述转盘6由固定在机架1上的旋转电机18驱动。

传送带5包括沿前后向输送的第一输送带19，第一输送带19的两侧设有垂直于第一输送带的第二输送带20，第二输送带上的树苗杯能够运输到第一输送带上而后向前输送。传送带5的上方设有矩形框体21，矩形框体21的左右两侧由若干隔板分隔成多个纵向隔栏22，每个纵向隔栏内放置多个树苗杯备用，左右两侧的纵向隔栏22之间留有与下方第一输送带19对应的出料通道，所述矩形框体21上设有与出料通道对应的树苗杯出口23，第一输送带19的末端超出树苗杯出口23，第一输送带19、第二输送带20分别由输送电机24驱动，所述输送电机24固定在机架上，三条输送带独立控制，一次输送一侧的隔栏里最外侧的树苗杯到第一输送带上，然后第一输送带向前输送一个树苗杯出矩形框体的出口等待抓取。

钻孔机构7、树苗抓取机构8、树苗杯回收机构9分布在所述转盘6的边缘，旋转电机18固定在转盘6下方的机架上。钻孔机构7还包括固定在转盘6上的支杆25，支杆25的顶部设有横向安装的摆动电机26，竖直设置的摆杆27下端与所述摆动电机26的输出轴固连，摆杆27的上端设有垂直于摆杆本体的销轴28，所述销轴28插接在滑杆12顶部设有的水平滑槽30内滑动，摆动电机转动驱使摆杆向一侧摆动在水平滑槽的作用下始终对滑杆保持一个向下的压力，滑杆12的下端穿过转盘6且其下端设有电机安装座31，钻孔电机10倒置安装在电机安装座31内，钻头11的上端与所述钻孔电机10的输出轴固连，上述的向下的压力始终作用在钻头上确保钻头能够向下打孔。

树苗抓取机构8还包括固定在转盘6上的支架33，支架33上竖直安装有第一丝杆34，第一丝杆34的下端与第一驱动电机35的输出轴固连，所述第一驱动电机35固定在转盘6上，所述滑块14滑动连接在所述第一丝杆34上，所述抓取爪13包括合拢后夹持树干的左、右爪36、37，左、右爪36、37的根部分别连接有左齿轮和右齿轮，所述左齿轮或右齿轮由固定在滑块上的第一抓取电机38驱动，所述左齿轮和右齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述滑块14上。第一抓取电机正反方向转动能够实现左右爪的合拢和张开从而实现抓取树苗和放下树苗两个动作，第一驱动电机工作带动滑块进而带动抓取爪上行下移，能够向上将树苗与树苗杯分离、向下将树苗放入已经钻好的洞内，转盘6的转动确保抓取爪准确到达抓取点（第一输送带末端）和种植点（树洞上方）。

树苗杯回收机构9还包括固定在转盘6上的固定板39，固定板39上竖直安装有第二丝杆40，第二丝杆40的下端与第二驱动电机41的输出轴固连，所述第二驱动电机41固定在转盘6上，所述移动块17滑动连接在所述第二丝杆40上，所述机械爪16包括合拢后夹持树苗杯的左侧爪和右侧爪，左侧爪42、右侧爪43的根部分别连接有左侧齿轮和右侧齿轮，所述左侧齿轮或右侧齿轮由固定在移动块17上的第二抓取电机44驱动，所述左侧齿轮和右侧齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述移动块17上。第二抓取电机正反方向转动能够实现左侧爪和右侧爪的合拢和张开从而实现抓取树苗杯和放下树苗杯两个动作，第二驱动电机工作带动移动块上下运动进而带动机械爪上行下移，能够向上将树苗杯抓起使其与第一输送带分离、向下将树苗放入收纳桶内实现树苗杯的回收，转盘6的转动确保机械爪准确到达抓取点（第一输送带末端）和回收点（收纳桶上方）。

机架1包括底板45，底板45的上方设有与其平行的中板46，支撑所述矩形框体21的支撑腿以及输送电机24固定在所述中板46上，所述中板46的底部设有支撑腿，中板46的支撑腿包括左侧的两根支撑杆47和右侧的两根支撑杆47，左侧的支撑杆由上杆48和下杆49铰接而成，上杆48固定在中板46的底部、下杆49固定在底板45上，所述右侧的支撑杆包括固定在底板上的立杆50，立杆50上设有平衡电机51，平衡电机51的输出轴上紧固有调节齿轮，固定在中板底部的齿条推杆52与所述调节齿轮啮合，所述立杆50上设有与所述齿条推杆52配合滑动的固定套53。调节齿轮转动带动齿条推杆上下移动，使中板绕着上杆下杆的铰接点转动，从而调节中板与水平面的角度。

中板46上设有与所述平衡电机51电连接的水平检测仪54，一旦倾斜电平衡电机工作能够实现自动调平，底板45的底部设有行走轮55，行走轮采用现有的减震结构，方便行走。

转盘6的下方设有一块转动连接在中板46上的底座56，所述底座56与转盘6之间设有多根支撑竖杆57，整体结构稳定，底板45上设有供所述钻头11下行的缺口58。所述底板45上设有盛放废弃树苗杯的收纳桶59，收纳桶59位于所述机械爪16运行轨迹的下方，本实施例中的所有树苗放在树苗杯内，方便在传送带上运输，因此树苗杯的内径大于树苗根部的最大直径，因此抓取爪能够轻易提起树苗而不会连带树苗杯一起提起，树苗杯后续经过机械爪抓取放入收纳桶，便于后续重复使用。

底板45的底部设有两根推土杆60，所述两根推土杆60分居所述缺口58的两侧，每根推土杆60包括竖直固定在底板底部的固定杆61，铰接在固定杆61下端的中杆62，中杆和固定杆铰接方便整个推土杆折叠收起。中杆62的下端倒置固定有推土电机63，推土电机63的输出轴上横向连接有拢土杆64，所述拢土杆64的前端设有圆弧形的推土罩65，两根推土杆60上的推土罩65的开口相对设置，推土电机工作带动两侧的拢土杆向中间运动，推土罩则钻出底面的土填入树洞内。推土杆和底板之间设可折叠的连杆66起到支撑和折叠作用。

Claims

1.植树机，其特征是：包括机架（1）、树苗传送系统（2）、树苗种植装置（3），所述树苗传送系统（2）包括固定在机架（1）上用于放置树苗杯（4）的传送带（5），树苗种植装置（3）与所述传送带（5）的末端相邻设置，所述树苗种植装置（3）包括固定在同一转盘（6）上的钻孔机构（7）、树苗抓取机构（8）以及树苗杯回收机构（9），所述钻孔机构（7）包括由钻孔电机（10）驱动的钻头（11），以及带动钻头（11）上下移动的滑杆（12），所述树苗抓取机构（8）包括抓取树苗的抓取爪（13）、带动抓取爪（13）上下滑动的滑块（14），所述树苗杯回收机构（9）包括抓取树苗杯（4）的机械爪（16），以及带动机械爪（16）上下移动的移动块（17），所述转盘（6）由固定在机架（1）上的旋转电机（18）驱动。

2.根据权利要求1所述的植树机，其特征是：所述传送带（5）包括沿前后向输送的第一输送带（19），第一输送带（19）的两侧设有垂直于第一输送带的第二输送带（20），所述传送带（5）的上方设有矩形框体（21），矩形框体（21）的左右两侧由若干隔板分隔成多个纵向隔栏（22），左右两侧的纵向隔栏（22）之间留有与下方第一输送带（19）对应的出料通道，所述矩形框体（21）上设有与所述出料通道对应的树苗杯出口（23），第一输送带（19）的末端超出所述树苗杯出口（23）。

3.根据权利要求2所述的植树机，其特征是：所述第一输送带（19）、两个第二输送带（20）分别由输送电机（24）驱动，所述输送电机（24）固定在机架上。

4.根据权利要求3所述的植树机，其特征是：所述钻孔机构（7）、树苗抓取机构（8）、树苗杯回收机构（9）分布在所述转盘（6）的边缘，旋转电机（18）固定在转盘（6）下方的机架上；所述钻孔机构（7）还包括固定在转盘（6）上的支杆（25），支杆（25）的顶部设有横向安装的摆动电机（26），竖直设置的摆杆（27）下端与所述摆动电机（26）的输出轴固连，摆杆（27）的上端设有垂直于摆杆本体的销轴（28），所述销轴（28）插接在滑杆（12）顶部设有的水平滑槽（30）内滑动，所述滑杆（12）的下端穿过转盘（6）且其下端设有电机安装座（31），钻孔电机（10）倒置安装在所述电机安装座（31）内，所述钻头（11）的上端与所述钻孔电机（10）的输出轴固连。

5. 根据权利要求4所述的植树机，其特征是：所述树苗抓取机构（8）还包括固定在转盘（6）上的支架（33），所述支架（33）上竖直安装有第一丝杆（34），第一丝杆（34）的下端与第一驱动电机（35）的输出轴固连，所述第一驱动电机（35）固定在转盘（6）上，所述滑块（14）滑动连接在所述第一丝杆（34）上，所述抓取爪（13）包括合拢后夹持树干的左、右爪（36、37），左、右爪（36、37）的根部分别连接有左齿轮和右齿轮，所述左齿轮或右齿轮由固定在滑块上的第一抓取电机（38）驱动，所述左齿轮和右齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述滑块（14）上。

6.根据权利要求5所述的植树机，其特征是：所述树苗杯回收机构（9）还包括固定在转盘（6）上的固定板（39），所述固定板（39）上竖直安装有第二丝杆（40），第二丝杆（40）的下端与第二驱动电机（41）的输出轴固连，所述第二驱动电机（41）固定在转盘（6）上，所述移动块（17）滑动连接在所述第二丝杆（40）上，所述机械爪（16）包括合拢后夹持树苗杯的左侧爪和右侧爪，左侧爪（42）、右侧爪（43）的根部分别连接有左侧齿轮和右侧齿轮，所述左侧齿轮或右侧齿轮由固定在移动块（17）上的第二抓取电机（44）驱动，所述左侧齿轮和右侧齿轮相互啮合且通过齿轮轴安装在所述移动块（17）上。

7.根据权利要求6所述的植树机，其特征是：所述机架（1）包括底板（45），底板（45）的上方设有与其平行的中板（46），支撑所述矩形框体（21）的支撑腿以及所述输送电机（24）固定在所述中板（46）上，所述中板（46）的底部设有支撑腿，中板（46）的支撑腿包括左侧的两根支撑杆（47）和右侧的两根支撑杆（47），左侧的支撑杆由上杆（48）和下杆（49）铰接而成，所述上杆（48）固定在中板（46）的底部、下杆（49）固定在底板（45）上，所述右侧的支撑杆包括固定在底板上的立杆（50），立杆（50）上设有平衡电机（51），平衡电机（51）的输出轴上紧固有调节齿轮，固定在中板底部的齿条推杆（52）与所述调节齿轮啮合，所述立杆（50）上设有供所述齿条推杆（52）插入滑动的固定套（53）。

8.根据权利要求7所述的植树机，其特征是：所述中板（46）上设有与所述平衡电机（51）电连接的水平检测仪（54），所述底板（45）的底部设有行走轮（55）。

9.根据权利要求7所述的植树机，其特征是：所述转盘（6）的下方设有一块转动连接在所述中板（46）上的底座（56），所述底座（56）与所述转盘（6）之间设有多根支撑竖杆（57），所述底板（45）上设有供所述钻头（11）下行的缺口（58），所述底板（45）上设有盛放废弃树苗杯的收纳桶（59），所述收纳桶（59）位于所述机械爪（16）运行轨迹的下方。

10.根据权利要求9所述的植树机，其特征是：所述底板（45）的底部设有两根推土杆（60），所述两根推土杆（60）分居所述缺口（58）的两侧，每根推土杆（60）包括竖直固定在底板底部的固定杆（61），铰接在固定杆（61）下端的中杆（62），所述中杆（62）的下端倒置固定有推土电机（63），所述推土电机（63）的输出轴上横向连接有拢土杆（64），所述拢土杆（64）的前端设有圆弧形的推土罩（65），两根推土杆（60）上的推土罩（65）的开口相对设置。