CN108901258A - 一种刺梨的种植设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于农用机械的技术领域，具体公开了一种刺梨的种植设备；包括机架，机架上设有挖掘装置、水箱和放苗装置，挖掘装置与水箱之间设有伺服电机；挖掘装置包括支杆，支杆上固定有一排齿部，支杆固定有驱动电机，驱动电机固定有钻头；齿部啮合有齿轮，齿轮由伺服电机驱动；齿轮啮合有齿条，齿条与水箱出水口相抵；树苗仓内设有传送带，传送带通过单向轴承与伺服电机皮带传动，传送带上固定有挡板，出苗口与传送带之间设有倾斜板；树苗仓的侧壁上铰接有两块压板；压板上套有限位套，限位套的下方固定有环形的压块；限位圈与支杆之间固定有连杆；本发明的目的在于解决刺梨种植中挖掘植穴、浇水、放苗和回填泥土自动化的问题。

Description

一种刺梨的种植设备

技术领域

本发明属于农用机械的技术领域，具体公开了一种刺梨的种植设备。

背景技术

刺梨又称为木梨子，因为它的果实形状与梨相似，并且因其表面生出许多浓密的小刺得名。刺梨是我国特有的植物，可以用作药物使用，它的根、茎、叶、果都有着极高的药用价值。刺梨含有丰富的维生素C、超氧化物歧化酶(SOD)、刺梨黄酣、刺梨多糖及多种人体必需氨基酸。刺梨中含有的黄酮类化合物，具有消炎、扩张冠状动脉、影响血压、保护心血管、清除自由基和抗肿瘤等重要生物活性。

近些年随着新产品的开发，刺梨的需求量大增，但野生刺梨资源逐渐减少。因此，果农逐渐增加了对刺梨的种植面积。

刺梨苗木的繁殖有播种、扦插、压条、嫁接等。生产上多采用播种和扦插，繁殖后的刺梨苗木需要种植到土地找中。苗木的种植过程包括：挖掘植穴、浇水、放苗和回填泥土，而上述过程采用人工完成，则极大的增加了工人的劳动强度。

为减少工人的劳动强度，一种实现挖掘植穴、浇水、放苗和回填泥土自动化的装置是目前果农迫切需求的。

发明内容

本发明公开了一种刺梨的种植设备，以解决刺梨种植中挖掘植穴、浇水、放苗和回填泥土自动化的问题。

为解决上述问题，本发明的基本方案为：

一种刺梨的种植设备，包括机架，机架上依次设有间距相等的挖掘装置、水箱和放苗装置，挖掘装置与水箱之间设有伺服电机；挖掘装置包括竖直滑动连接在机架上的支杆，支杆上固定有一排齿部，支杆的底端固定有驱动电机，驱动电机的输出轴固定有钻头；齿部啮合有齿轮，齿轮固定在伺服电机的输出轴上；齿轮啮合有齿条，水箱的底部设有出水口，齿条与水箱的出水口相抵；树苗仓的底部设有出苗口，树苗仓内设有传送带，传送带的转轴上设有单向轴承，单向轴承与伺服电机的输出轴通过皮带传动，传送带上固定有若干挡板，出苗口与传送带之间设有倾斜板；树苗仓的正下方设置有覆土装置，覆土装置包括铰接在出苗口侧壁上的两块压板，压板正对设置；压板与出苗口的侧壁之间固定有扭簧，压板上套有限位套，限位套的下方固定有环形的压块；限位圈与支杆之间固定有连杆

本方案的基本原理：传送带上的相邻挡板之间组成一个苗位，将刺梨树苗依次放在苗位上，第一苗位和第二苗位中不放置树苗。

将装置推动至钻头正对所需种植区域，启动驱动电机和伺服电机。

伺服电机驱动齿轮正转，齿轮驱动支杆向下运动，支杆带动驱动电机和钻头向下运动，挖掘装置进行挖掘作业，钻头在地面挖掘出第一个植穴。

同时，齿轮带动齿条朝远离水箱的方向运动，齿条不再与出水口相抵，水箱中的水从出水口流出，进行洒水作业。

伺服电机通过皮带带动单向轴承转动，单向轴承带动转轴转动，转轴带动传送带转动，传送带带动苗位向左运动；直至第一个苗位运动至传送带的最左端，进行放苗作业；由于第一个苗位与第二个苗位中未放置树苗，因此挖掘装置第一个植穴与第二个植穴正上方时，放苗装置进行空放，未将树苗放置下来。

支杆向下运动时，支杆通过连杆带动限位圈向下运动，限位圈带动覆土装置进行覆土作业；当放苗装置出现空放时，覆土装置未能正常进行覆土作业。

在第一个植穴挖掘完成后，伺服电机反转，伺服电机驱动齿轮反向转动；齿轮驱动支杆向上运动，支杆带动驱动电机和钻头向上运动；同时，齿轮带动齿条朝向水箱运动，齿条恢复与出水口相抵的状态，水箱中的水停止流出；伺服电机通过皮带反向带动单向轴承转动，单向轴承在转轴上空转，单向轴承不驱动转轴转动；即伺服电机反转时，伺服电机不能驱动传送带运动。

将装置笔直向前推，直至水箱出水口正对第一个植穴；基于上述原理，伺服电机再次驱动齿轮正转，使挖掘装置挖掘出第二个植穴；同时，齿轮驱动齿条，使水箱中的水再次从出水口流出，从而对第一个植穴进行浇水作业。

伺服电机通过皮带传动，再次驱动传送带，传送带带动苗位继续向左运动；直至第二个苗位运动至传送带的最左端，第二个苗位进行空放；此时的覆土装置仍未正常进行覆土作业。

在第二个植穴挖掘完成后，伺服电机反转，伺服电机驱动齿轮反向转动；齿轮驱动支杆向上运动，支杆带动驱动电机和钻头向上运动；同时，齿轮带动齿条朝向水箱运动，齿条恢复与出水口相抵的状态，水箱停止浇水作业；此时传送带停止运动。

再次将装置笔直向前推进，直至出水口正对第二个植穴，伺服电机再次驱动齿轮，齿轮驱动挖掘装置挖掘第三个植穴；而齿轮正转再次驱动齿条，使水箱对第二个植穴进行浇水作业。

伺服电机通过皮带传动，再次驱动传送带，传送带带动苗位继续向左运动，直至第三个苗位运动至传送带的最左端；树苗第三个苗位中脱离，树苗掉落至倾斜板上，树苗顺着倾斜板滑落，最终树苗穿过限位圈和压块掉落在第一个植穴中。

此时，覆土装置开始正常工作；支杆向下运动时，支杆带动限位圈向下运动，限位圈向下运动挤压压板，从而使两块压板相向摆动，压板摆动的过程中将第一个植穴周围中的泥土拨回第一个植穴中；压板摆动时使扭簧发生形变；而限位圈向下运动的同时，限位圈带动压块向下运动，压块将回填后的泥土进行压紧，防止树苗倾斜或倒塌。

第三个植穴挖掘完成后，伺服电机驱动齿轮反向转动，齿轮驱动支杆向上运动，支杆带动驱动电机和钻头向上运动；同时，齿轮带动齿条朝向水箱运动，齿条恢复与出水口相抵的状态，水箱停止浇水作业；此时传送带停止运动。

支杆向上运动时，支杆通过连杆带动限位圈向上运动；限位圈带动压块一起向上运动至初始位置；同时，限位圈停止对压板施加压力，扭簧开始恢复形变，扭簧带动压板反向摆动，直至压板恢复至初始状态。

继续笔直向前推进装置，重复上述操作，直至种植结束。

相对于现有技术来说：

1.本方案中实现了挖掘植穴、浇水、放苗和回填泥土自动化，减少了种植过程中的人工阶段，降低了工人的劳动强度；同时，一体自动化也提高了种植的效率。

2.本方案中在回填泥土的基础上，对回填的泥土进行压紧，避免因泥土松散而导致树苗倾斜或倒塌，增加树苗的存活率。

3.本方案中，浇水作业由挖掘作业启闭，在水箱正对植穴时才进行浇水，相对于现有技术中的浇水作业一直持续进行，本方案有效的节约了水资源；同时，浇水实现自动化，无需使用者人工控制减少使用者的劳动强度。

进一步，限位套与压块均正对出苗口。

树苗向下掉落至植穴过程中，需要依次穿过限位套和压块，利用限位套和压块对树苗进行校正，防止树苗掉落至植穴中时处于倾斜状态。

进一步，限位套和压块的外表面均设有缓冲垫。

树苗处于倾斜的状态向下掉落时，限位套和压块会与树苗发生撞击，在限位套和压块的外表面上设置缓冲垫，避免树苗因撞击而损坏，从而避免树苗存活率的降低。

进一步，水箱的侧壁上设有液位显示器。

使用者可直接通过液位显示器观察水箱中的水，判断水是否充足，从而及时往水箱中添加水。

进一步，压板的外形为弧形。

压板的外形采用弧形，使压板在回填泥土时，能够更好的贴合植穴的边缘，将更多的泥土回填至植穴中；同时，弧形的压板在回填泥土时，可以避免压板挤压到树苗，对树苗造成损坏。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为图2中B处的局部放大示意图；

图4为图3正视方向的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、支杆2、水箱3、树苗仓4、伺服电机5、齿轮6、齿部7、齿条8、传送带9、挡板10、直板11、转轴12、单向轴承13、出苗口14、倾斜板15、皮带16、驱动电机17、钻头18、出水口19、浇水孔20、压板21、限位套22、压块23、扭簧24。

实施例基本如附图1和图2所示：一种刺梨的种植设备，包括机架1，机架1上依次设有间距相等的挖掘装置、水箱3和放苗装置；挖掘装置与水箱3之间设有伺服电机5。

挖掘装置包括支杆2，机架1上开有通孔，支杆2穿过通孔滑动来连接在机架1上；支杆2上焊接有一排齿部7，支杆2的底端螺栓连接有驱动电机17，驱动电机17的输出轴螺纹连接有钻头18。

齿部7啮合有齿轮6，齿轮6螺纹连接在伺服电机5的输出轴上，齿轮6啮合有异形的齿条8。

水箱3的底部连通有出水口19，出水口19与齿条8相抵；机架1上开有浇水孔20，浇水孔20位于出水口19的正下方。

树苗仓4的底部开有出苗口14，树苗仓4的左壁上焊接直板11；树苗仓4内设有传送带9，传送带9的转轴12上安装有单向轴承13，单向轴承13与伺服电机5的输出轴通过皮带16传动；传送带9上粘接有若干挡板10，出苗口14与传送带9之间设置有倾斜板15，倾斜板15焊接在树苗仓4的两侧。

如图3和图4所示：出苗口14的两侧均铰接弧形的压板21，压板21正对设置；压板21与出苗口14的侧壁之间固定有扭簧24，扭簧24使两块压板21向上翻折；压板21上套有限位套22，限位套22的下表面焊接有连接杆，连接杆的下端焊接有环形的压块23；限位套22和压块23均正对出苗口14，限位套22与压块23的表面均粘接有缓冲垫；限位圈与支杆2之间焊接有连杆。

具体实施过程如下：

下文中涉及的顺时针、逆时针、左、右等方位名词均以图2为主。

传送带9上的相邻挡板10之间组成一个苗位，将刺梨树苗依次放在苗位上，第一苗位和第二苗位中不放置树苗。

将装置推动至钻头18正对所需种植区域，启动驱动电机17和伺服电机5，驱动电机17驱动钻头18转动。

伺服电机5输出轴逆时针转动，伺服电机5驱动齿轮6逆时针，齿轮6通过啮合的齿部7驱动支杆2向下运动，支杆2带动驱动电机17和钻头18向下运动，挖掘装置进行挖掘作业，钻头18在地面挖掘出第一个植穴。

同时，齿轮6带动齿条8向左运动，齿条8不再与出水口19相抵，水箱3中的水从出水口19流至浇水孔20中，进行洒水作业。

伺服电机5通过皮带16带动单向轴承13逆时针转动，单向轴承13在逆时针转动时内圈与外圈锁住，从而带动转轴12逆时针转动；转轴12带动传送带9逆时针转动，传送带9带动苗位依次向左运动；直至第一个苗位运动至传送带9的最左端，进行放苗作业；由于第一个苗位与第二个苗位中未放置树苗，因此挖掘装置第一个植穴与第二个植穴正上方时，放苗装置进行空放，未将树苗放置下来。

支杆2向下运动时，支杆2带动连杆向下运动，连杆带动限位圈向下运动，限位圈带动覆土装置进行覆土作业；当放苗装置出现空放时，覆土装置未能正常进行覆土作业。

在第一个植穴挖掘完成后，伺服电机5输出轴顺时针转动，伺服电机5驱动齿轮6顺时针转动；齿轮6通过啮合的齿部7带动支杆2向上运动，支杆2带动驱动电机17和钻头18向上运动；同时，齿轮6带动齿条8向右运动，齿条8恢复与出水口19相抵的状态，使水箱3中的水停止流出，水箱3停止浇水作业。

伺服电机5通过皮带16反向带动单向轴承13顺时针转动，单向轴承13顺时针转动时，单向轴承13耳朵外圈与内圈脱离锁住状态，单向轴承13在转轴12上空转，单向轴承13不驱动转轴12转动；即伺服电机5反转时，伺服电机5不能驱动传送带9运动。

将装置笔直向前推，直至水箱3出水口19正对第一个植穴；基于上述原理，伺服电机5再次驱动齿轮6逆时针转动，从而驱动挖掘装置挖掘出第二个植穴；同时，齿轮6驱动齿条8，使水箱3中的水再次从出水口19流至浇水孔20，水经浇水孔20流入至第一个植穴，从而对第一个植穴进行浇水作业。

伺服电机5通过皮带16传动，再次驱动传送带9，传送带9带动苗位继续向左运动；直至第二个苗位运动至传送带9的最左端，第二个苗位进行空放；此时的覆土装置仍未正常进行覆土作业。

在第二个植穴挖掘完成后，伺服电机5顺时针转动，伺服电机5驱动齿轮6顺时针转动；齿轮6驱动支杆2向上运动，支杆2带动驱动电机17和钻头18向上运动；同时，齿轮6带动齿条8向右运动，齿条8恢复与出水口19相抵的状态，水箱3停止浇水作业；此时传送带9停止运动。

再次将装置笔直向前推进，直至出水口19正对第二个植穴，伺服电机5再次驱动齿轮6逆时针转动，齿轮6驱动挖掘装置挖掘第三个植穴；而齿轮6再次驱动齿条8向左运动，使水箱3对第二个植穴进行浇水作业。

伺服电机5通过皮带16传动，再次驱动传送带9，传送带9带动苗位继续向左运动，直至第三个苗位运动至传送带9的最左端；此时第三个苗位中的树苗逐渐倾斜，树苗的顶端首先与树苗仓4内直板11相抵，挡板10阻碍树苗继续倾斜；树苗脱落第三个苗位时，树苗保持倾斜状态掉落至倾斜板15上，树苗顺着倾斜板15滑落，树苗依次穿过限位圈和压块23，限位圈与压块23将树苗拨正，使树苗处于竖直状态掉落至第一个植穴中。

此时，覆土装置开始正常工作；支杆2向下运动时，支杆2带动连杆向下运动，连杆带动限位圈向下运动，限位圈向下运动挤压压板21，从而使两块压板21相向摆动，压板21摆动的过程中将第一个植穴周围中的泥土拨回第一个植穴中；压板21摆动时使扭簧24发生形变；而限位圈向下运动的同时，限位圈带动压块23向下运动，压块23将回填后的泥土进行压紧，防止树苗倾斜或倒塌。

第三个植穴挖掘完成后，伺服电机5驱动齿轮6顺时针转动，齿轮6再次驱动支杆2向上运动，支杆2带动驱动电机17和钻头18向上运动；同时，齿轮6带动齿条8向右，齿条8恢复与出水口19相抵的状态，水箱3停止浇水作业；此时传送带9停止运动。

支杆2向上运动时，支杆2通过连杆带动限位圈向上运动；限位圈带动压块23一起向上运动至初始位置；同时，限位圈停止对压板21施加压力，而扭簧24开始恢复形变，扭簧24带动压板21反向摆动，直至压板21恢复至初始状态。

继续笔直向前推进装置，重复上述操作，直至种植结束。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种刺梨的种植设备，包括机架，机架上依次设有间距相等的挖掘装置、水箱和放苗装置，其特征在于：挖掘装置与水箱之间设有伺服电机；挖掘装置包括竖直滑动连接在机架上的支杆，支杆上固定有一排齿部，支杆的底端固定有驱动电机，驱动电机的输出轴固定有钻头；齿部啮合有齿轮，齿轮固定在伺服电机的输出轴上；齿轮啮合有齿条，水箱的底部设有出水口，齿条与水箱的出水口相抵；树苗仓的底部设有出苗口，树苗仓内设有传送带，传送带的转轴上设有单向轴承，单向轴承与伺服电机的输出轴通过皮带传动，传送带上固定有若干挡板，出苗口与传送带之间设有倾斜板；树苗仓的正下方设置有覆土装置，覆土装置包括铰接在出苗口侧壁上的两块压板，压板正对设置；压板与出苗口的侧壁之间固定有扭簧，压板上套有限位套，限位套的下方固定有环形的压块；限位圈与支杆之间固定有连杆。

2.根据权利要求1所述的一种刺梨的种植设备，其特征在于：所述限位套与压块均正对出苗口。

3.根据权利要求2所述的一种刺梨的种植设备，其特征在于：所述限位套和压块的外表面均设有缓冲垫。

4.根据权利要求3所述的一种刺梨的种植设备，其特征在于：所述水箱的侧壁上设有液位显示器。

5.根据权利要求4所述的一种刺梨的种植设备，其特征在于：所述压板的外形为弧形。