CN109601084B - 一种组合式田间铺盘机及其铺盘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式田间铺盘机及其铺盘方法。人工铺盘的工作量大，且铺盘质量较差。本发明一种组合式田间铺盘机包括n个铺盘模块。铺盘模块包括输盘机构和自走式铺盘车。输盘机构包括第一电机、输盘传送带、翻转架、输盘支撑架、第二电机、从动轮和凸轮。自走式铺盘车包括中继过盘机构、纵向铺盘装置和小车移动装置。小车移动装置包括履带底盘和小车框架。纵向铺盘装置包括倾斜架、塑料薄膜、第四电机、第二滚筒、水平传送带、第五电机和倾斜传送带。中继过盘机构包括过盘架、双排链轮、链条、辊道轴和第三电机。本发明中相邻的铺盘模块之间能够传递育秧盘，实现多垄田地的同步铺盘。

Description

一种组合式田间铺盘机及其铺盘方法

技术领域

本发明属于农业辅助机械技术领域，具体涉及一种组合式田间铺盘机及其铺盘方法。

背景技术

随着我国农业生产机械化的发展，水稻育秧现多采用自动化生产线，以此提高幼苗质量。先经过自动化育苗流水线，在育秧盘里完成覆土、播种、覆土。然后再放在暗室里集中保温保湿，出苗。待在暗室出苗整齐后再通过人工搬运到炼苗大棚或秧田田中进行二次育苗，这过程劳动强度大，对劳动力需求大，急需一台机械设备代替人工完成铺盘工作。

目前市场上已经出现一些铺盘设备虽然可以完成育秧摆盘作业，但是需要逐垄铺盘操作，工作效率较低，且工作人员需要一直跟随铺盘机进行上料操作。从而导致工作人员需要将大量育秧盘搬运至田地的各个位置，工作量很大。这不满足现代农业的高效、高质的综合作业要求。因此，急需设计一种能够同时为多垄田地铺盘，且降低使用者搬运工作量的铺盘机十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式田间铺盘机及其铺盘方法。

本发明一种组合式田间铺盘机，包括n个铺盘模块，2≤n≤8。所述的铺盘模块包括输盘机构和自走式铺盘车。所述的输盘机构包括第一电机、输盘传送带、翻转架、输盘支撑架、第二电机、从动轮和凸轮。输盘支撑架顶部的一端与翻转架底部的一端构成转动副。所述的凸轮支承在输盘支撑架上。凸轮由第二电机驱动。所述的输盘支撑架的底部支承有从动轮。从动轮与凸轮的顶部接触，构成凸轮副。所述翻转架顶部的两端均支承有第一滚筒。两根第一滚筒通过输盘传送带连接。第一滚筒由第一电机驱动。

所述的自走式铺盘车包括中继过盘机构、纵向铺盘装置和小车移动装置。所述的小车移动装置包括履带底盘和小车框架。所述的小车框架固定在履带底盘上。小车框架与输盘机构内输盘支撑架固定。

所述的纵向铺盘装置包括倾斜架、塑料薄膜、第四电机、第二滚筒、水平传送带、第五电机和倾斜传送带。两个第二滚筒分别支承在小车框架顶部的两侧。第二滚筒的轴线垂直于第一滚筒的轴线。两个第二滚筒通过水平传送带连接。第二滚筒由第四电机驱动。所述倾斜架的顶端与小车框架的顶部固定。倾斜架的顶端、底端均支承有第三滚筒。两个第三滚筒通过倾斜传送带连接。第三滚筒由第五电机驱动。小车框架内支承有卷膜筒。卷膜筒上绕有长条形的塑料薄膜。

所述的中继过盘机构包括过盘架、双排链轮、链条、辊道轴和第三电机。过盘架间隔固定在小车框架的顶部。过盘架的顶部等间距支承有m根辊道轴，4≤m≤15。m根辊道轴的同一端均固定有双排链轮。相邻的两根辊道轴上的双排链轮就能通过链条连接。辊道轴由第三电机驱动。

n个铺盘模块依次排列相连，前一个铺盘模块内小车框架与后一个铺盘模块内输盘支撑架远离固定心轴的那端可拆卸固定。

进一步地，所述凸轮的回转中心与从动轮轴线的间距达到最大的状态下，输盘传送带远离固定心轴的那端顶部与辊道轴的顶部平齐。凸轮的回转中心与从动轮轴线的间距达到最小的状态下，输盘传送带远离固定心轴的那端顶部与水平输送带的顶部平齐。

进一步地，所述的纵向铺盘装置还包括弹性压辊组件。所述的弹性压辊组件包括支撑柱、弹簧、压块和压辊轴。支撑柱的顶端与切斜架的两侧分别固定。底端与两个压块分别构成滑动副。两根支撑柱上均套置有弹簧。弹簧的两端与倾斜架、对应压块分别固定。水平设置的压辊轴的两端与两个压块分别固定。

进一步地，所述的第一电机与翻转架固定。第一电机的输出轴与其中一根第一滚筒的一端固定。所述的第四电机固定在小车框架的顶部。第四电机的输出轴与其中一个第二滚筒的一端固定。所述的第五电机固定在倾斜架上。第五电机的输出轴与其中一个第三滚筒的一端固定。所述的第三电机固定在盘架上。第三电机的输出轴与其中一根辊道轴的一端固定。

进一步地，所述的纵向铺盘装置还包括防护网栏。所述的防护网栏固定在倾斜架上，且间隔设置在倾斜传送带的上方。

进一步地，所述塑料薄膜的宽度等于倾斜传送带的宽度。

进一步地，所述倾斜传送带倾斜朝上的侧面与水平面的夹角为45°。

进一步地，所述倾斜架的底端与地面的间距履带底盘的底部平齐。

进一步地，所述自走式铺盘车的宽度等于待铺盘的一垄田地的宽度。输盘机构的长度等于相邻两垄田地的间距。

该组合式田间铺盘机的铺盘方法具体如下：

步骤一、n个铺盘模块内的自走式铺盘车分别放置到相邻的n垄田地的一端。将n个铺盘模块内卷膜筒上薄膜的外端拉出并从对应弹性压辊组件的下方绕过后，分别固定在n垄田地的一端。

步骤二、n个铺盘模块内的第一电机、第三电机转动，工作人员将第一个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带上。b≤s/l；l为一块育秧盘的长度。s为水平传送带及倾斜传送带的宽度。育秧盘向位于尾端的铺盘模块移动。i＝1,2,…,n-1，依次执行步骤三。

步骤三、当第i个育秧盘组内的第一个育秧盘到达第二个铺盘模块上时，工作人员将第i+1个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带上。

步骤四、n个铺盘模块内的第二电机转动，n个铺盘模块内转轴的轴线与从动轮轴线的间距均达到最小。n个育秧盘组内的育秧盘分别进入到n个铺盘模块内的水平传送带上。

步骤五、n个铺盘模块内的第二电机转动，使得n个铺盘模块内转轴的轴线与从动轮轴线的间距均达到最大。

n个铺盘模块内的第一电机及第三电机停转，第四电机23及第五电机25均转动，使得所有水平传送带上的育秧盘进入对应的倾斜传送带。

步骤六、若倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距大于c，循环执行步骤二至五，直到倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距小于c，之后进入步骤七。c等于育秧盘的宽度。

否则，直接进入步骤七。

步骤七、履带底盘行进，第五电机转动，倾斜传送带的运动速度等于履带底盘的行进速度，n个铺盘模块内的薄膜被拉出铺设到田地上，倾斜传送带上的育秧盘被逐排放置到对应的薄膜上。进入步骤八。

步骤八、倾斜传送带上所有育秧盘均输送到薄膜上后，履带底盘停止行进，第五电机停转。

若田地上未铺设育秧盘的长度大于步骤七中履带底盘移动的距离，则重复执行步骤二至七。

若田地上未铺设育秧盘的长度小于步骤七中履带底盘移动的距离，且大于一个育秧盘的宽度，则重复a次执行步骤二至五后执行一次步骤七。a为田地上未铺设育秧盘的长度除以育秧盘的宽度后向下取整所得值。

若田地上未铺设育秧盘的长度小于一个育秧盘的宽度，则铺盘结束。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明通过模块组合的形式，能够根据具体田地中田垄的数量，选择适当的铺盘模块进行组装，从而实现多垄田地的同步铺盘。提高了田间铺盘机的灵活性和适应性。

2、本发明中相邻的铺盘模块之间能够传递育秧盘，使得使用者只需站在本发明的一端持续添加育秧盘即可同步完成多垄田地的铺盘工作，大大降低了人力成本。

3、本发明通过改变输盘传送带的输送方向，实现铺盘模块对接收育秧盘和向后传输育秧盘的选择。

4、本发明具有在田垄上铺设塑料薄膜的功能，省去了人工覆膜的繁琐操作。并且，本发明上的弹性压辊组件既能够对塑料薄膜起到铺放和压平的作用，又能够对纵向铺盘装置起到支撑和减震的作用。

5、本发明采用履带移动，防止在田间压陷。

6、本发明通过设置防护栏对育秧盘起到保护作用。

附图说明

图1是本发明的组合式铺盘机结构示意图；

图2是本发明中子模块铺盘机的第一张立体示意图；

图3是本发明中子模块铺盘机的第二张立体示意图；

图4是本发明中子模块铺盘机的第三张立体示意图；

图5是本发明中子模块铺盘机的连接示意图；

图6是本发明的组合式铺盘机的第一张工作状态示意图；

图7是本发明的组合式铺盘机的第二张工作状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种组合式田间铺盘机，包括n个铺盘模块，n＝4。铺盘模块包括输盘机构1和自走式铺盘车。自走式铺盘车的宽度等于待铺盘的一垄田地的宽度。输盘机构1的长度等于相邻两垄田地的间距(即垄间沟槽或道路的宽度)。

如图2、3和4所示，输盘机构1包括第一电机5、输盘传送带6、翻转架8、轴承座9、固定心轴10、支脚11、加强筋12、输盘支撑架13、第二电机14、从动轮16、凸轮17和转轴18。输盘支撑架13的中部固定有加强筋12。输盘支撑架13的顶部的一端间隔固定有两个支脚11。固定心轴10的两端与两个支脚11分别固定。固定心轴10的轴线平行于输盘机构1的宽度方向。翻转架8位于输盘支撑架的正上方。翻转架8的底面的一端间隔固定有两个轴承座9。两个轴承座9均与固定心轴10构成转动副。输盘支撑架13上支承有转轴18。凸轮17偏心固定在转轴18上。第二电机14固定在输盘支撑架上。第二电机14的输出轴与转轴18的一端固定。输盘支撑架13的底部支承有从动轮16。从动轮16与凸轮17的顶部接触，构成凸轮副。凸轮17的转动能够驱动翻转架8绕固定心轴10转动。翻转架顶部的两端均支承有第一滚筒。两根第一滚筒通过输盘传送带6连接。第一电机5与翻转架固定。第一电机5的输出轴与其中一根第一滚筒的一端固定。

如图1、2、5和6所示，自走式铺盘车包括中继过盘机构2、纵向铺盘装置3和小车移动装置4。小车移动装置4包括第六电机、履带底盘29和小车框架15。履带底盘29包括载体平台、两条履带、两个履带轮组和两个第六电机。两个履带轮组内端履带轮分别支承在载体平台的两侧。两条履带轮饭别套置在两个履带轮组上。两个履带轮组分别由两个第六电机驱动。小车框架15固定在履带底盘29的载体平台上。小车框架15与输盘机构1内输盘支撑架远离固定心轴10的那端可拆卸固定。

如图4所示，纵向铺盘装置3包括倾斜架、塑料薄膜7、第四电机23、第二滚筒、水平传送带24、第五电机25、倾斜传送带26、防护网栏27和弹性压辊组件28。两个第二滚筒分别支承在小车框架顶部的两侧。第二滚筒的轴线垂直于第一滚筒的轴线。两个第二滚筒通过水平传送带24连接。第四电机23固定在小车框架的顶部。第四电机23的输出轴与其中一个第二滚筒的一端固定。倾斜架与水平面倾斜设置。倾斜架的顶端与小车框架15顶部的一侧固定，底端与地面的间距履带底盘29的底部平齐。倾斜架的顶端、底端均支承有第三滚筒。两个第三滚筒通过倾斜传送带26连接。倾斜传送带26倾斜朝上的侧面与水平面的夹角为45°。第五电机25固定在倾斜架上。第五电机25的输出轴与其中一个第三滚筒的一端固定。防护网栏27固定在倾斜架上，且间隔设置在倾斜传送带的上方。小车框架内支承有卷膜筒。卷膜筒位于水平传送带的下方，且外侧面上绕有长条形的塑料薄膜7。塑料薄膜7的宽度等于倾斜传送带26的宽度。弹性压辊组件28包括支撑柱、弹簧、压块和压辊轴。支撑柱的顶端与切斜架的两侧分别固定。底端与两个压块分别构成滑动副。两根支撑柱上均套置有弹簧。弹簧的两端与倾斜架、对应压块分别固定。水平设置的压辊轴的两端与两个压块分别固定。

如图2和5所示，中继过盘机构2包括过盘架30、双排链轮21、链条20、辊道轴22和第三电机19。过盘架30间隔固定在小车框架15的顶部。过盘架的顶部等间距支承有m根辊道轴22，m＝6。相邻两根辊道轴22的轴线间距小于被铺秧盘长度的二分之一。m根辊道轴22的同一端均固定有双排链轮。相邻的两根辊道轴22上的双排链轮就能通过一根链条连接(即辊道轴22上双排链轮的两个链轮与相邻的两根辊道轴分别连接)。第三电机19固定在过盘架上。第三电机19的输出轴与其中一根辊道轴22的一端固定。

转轴18轴线(凸轮17的回转中心)与从动轮16轴线的间距达到最大的状态下，输盘传送带远离固定心轴10的那端顶部与辊道轴22的顶部平齐(即输盘传送带上的育秧盘能够自然过渡到辊道轴22上)。转轴18轴线(凸轮17的回转中心)与从动轮16轴线的间距达到最小的状态下，输盘传送带远离固定心轴10的那端顶部与水平输送带的顶部平齐(即输盘传送带上的育秧盘能够自然过渡到水平输送带上)。

n个铺盘模块依次排列相连，前一个铺盘模块内小车框架15与后一个铺盘模块内输盘支撑架13远离固定心轴的那端可拆卸固定。

该组合式田间铺盘机的铺盘方法具体如下：

步骤一、n个铺盘模块内的自走式铺盘车分别放置到相邻的n垄田地的一端，且使得纵向铺盘装置3位于小车移动装置4背离行进方向的一侧。将n个铺盘模块内卷膜筒上薄膜的外端拉出并从对应弹性压辊组件28的下方绕过后，分别用压紧块固定在n垄田地的一端。n个铺盘模块内的第二电机14转动，n个铺盘模块内转轴18轴线与从动轮16轴线的间距均达到最大。

步骤二、n个铺盘模块内的第一电机5、第三电机19转动，工作人员将第一个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带6上。b≤s/l，且2≤b≤5；l为一块育秧盘的长度。s为水平传送带24及倾斜传送带26的宽度。育秧盘向位于尾端的铺盘模块移动。i＝1,2,…,n-1，依次执行步骤三。

步骤三、当第i个育秧盘组内的第一个育秧盘到达第二个铺盘模块上时，工作人员将第i+1个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带6上。

步骤四、n个铺盘模块内的第二电机14转动，n个铺盘模块内转轴18轴线与从动轮16轴线的间距均达到最小。n个育秧盘组内的育秧盘分别进入到n个铺盘模块内的水平传送带上。所有位于输送传送带上的育秧盘均进入水平传送带后，执行步骤五。

步骤五、n个铺盘模块内的第二电机14转动，使得n个铺盘模块内转轴18轴线与从动轮16轴线的间距均达到最大。

n个铺盘模块内的第一电机及第三电机停转，第四电机23及第五电机25均转动，使得所有水平传送带上的育秧盘进入对应的倾斜传送带，之后，第四电机23及第五电机25均停转。

步骤六、若倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距大于c，循环执行步骤二至五，直到倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距小于c，之后进入步骤七。c等于育秧盘的宽度。

否则，直接进入步骤七。

步骤七、第六电机驱动履带底盘行进，第五电机25转动，倾斜传送带的运动速度等于履带底盘的行进速度，n个铺盘模块内的薄膜被拉出铺设到田地上，倾斜传送带上的育秧盘被逐排放置到对应的薄膜上。进入步骤八。

步骤八、倾斜传送带上所有育秧盘均输送到薄膜上后，履带底盘停止行进，第五电机25停转。

若田地上未铺设育秧盘的长度大于步骤七中履带底盘移动的距离，则重复执行步骤二至七。

若田地上未铺设育秧盘的长度小于步骤七中履带底盘移动的距离，且大于一个育秧盘的宽度，则重复a次执行步骤二至五后执行一次步骤七。a为田地上未铺设育秧盘的长度除以育秧盘的宽度后向下取整所得值。

若田地上未铺设育秧盘的长度小于一个育秧盘的宽度，则铺盘结束。

Claims (7)

1.一种组合式田间铺盘机，其特征在于：包括n个铺盘模块，2≤n≤8；所述的铺盘模块包括输盘机构和自走式铺盘车；所述的输盘机构包括第一电机、输盘传送带、翻转架、输盘支撑架、第二电机、从动轮和凸轮；输盘支撑架顶部的一端与翻转架底部的一端构成转动副；所述的凸轮支承在输盘支撑架上；凸轮由第二电机驱动；所述的输盘支撑架的底部支承有从动轮；从动轮与凸轮的顶部接触，构成凸轮副；所述翻转架顶部的两端均支承有第一滚筒；两根第一滚筒通过输盘传送带连接；第一滚筒由第一电机驱动；

所述的自走式铺盘车包括中继过盘机构、纵向铺盘装置和小车移动装置；所述的小车移动装置包括履带底盘和小车框架；所述的小车框架固定在履带底盘上；小车框架与输盘机构内输盘支撑架固定；

所述的纵向铺盘装置包括倾斜架、塑料薄膜、第四电机、第二滚筒、水平传送带、第五电机和倾斜传送带；两个第二滚筒分别支承在小车框架顶部的两侧；第二滚筒的轴线垂直于第一滚筒的轴线；两个第二滚筒通过水平传送带连接；第二滚筒由第四电机驱动；所述倾斜架的顶端与小车框架的顶部固定；倾斜架的顶端、底端均支承有第三滚筒；两个第三滚筒通过倾斜传送带连接；第三滚筒由第五电机驱动；小车框架内支承有卷膜筒；卷膜筒上绕有长条形的塑料薄膜；

所述的中继过盘机构包括过盘架、双排链轮、链条、辊道轴和第三电机；过盘架间隔固定在小车框架的顶部；过盘架的顶部等间距支承有m根辊道轴，4≤m≤15；m根辊道轴的同一端均固定有双排链轮；相邻的两根辊道轴上的双排链轮就能通过链条连接；辊道轴由第三电机驱动；

n个铺盘模块依次排列相连，前一个铺盘模块内小车框架与后一个铺盘模块内输盘支撑架远离固定心轴的那端可拆卸固定；

所述凸轮的回转中心与从动轮轴线的间距达到最大的状态下，输盘传送带远离固定心轴的那端顶部与辊道轴的顶部平齐；凸轮的回转中心与从动轮轴线的间距达到最小的状态下，输盘传送带远离固定心轴的那端顶部与水平输送带的顶部平齐；

所述的纵向铺盘装置还包括弹性压辊组件；所述的弹性压辊组件包括支撑柱、弹簧、压块和压辊轴；支撑柱的顶端与切斜架的两侧分别固定；底端与两个压块分别构成滑动副；两根支撑柱上均套置有弹簧；弹簧的两端与倾斜架、对应压块分别固定；水平设置的压辊轴的两端与两个压块分别固定；

所述的第一电机与翻转架固定；第一电机的输出轴与其中一根第一滚筒的一端固定；所述的第四电机固定在小车框架的顶部；第四电机的输出轴与其中一个第二滚筒的一端固定；所述的第五电机固定在倾斜架上；第五电机的输出轴与其中一个第三滚筒的一端固定；所述的第三电机固定在盘架上；第三电机的输出轴与其中一根辊道轴的一端固定。

2.根据权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机，其特征在于：所述的纵向铺盘装置还包括防护网栏；所述的防护网栏固定在倾斜架上，且间隔设置在倾斜传送带的上方。

3.根据权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机，其特征在于：所述塑料薄膜的宽度等于倾斜传送带的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机，其特征在于：所述倾斜传送带倾斜朝上的侧面与水平面的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机，其特征在于：所述倾斜架的底端与地面的间距履带底盘的底部平齐。

6.根据权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机，其特征在于：所述自走式铺盘车的宽度等于待铺盘的一垄田地的宽度；输盘机构的长度等于相邻两垄田地的间距。

7.如权利要求1所述的一种组合式田间铺盘机的铺盘方法，其特征在于：

步骤一、n个铺盘模块内的自走式铺盘车分别放置到相邻的n垄田地的一端；将n个铺盘模块内卷膜筒上薄膜的外端拉出并从对应弹性压辊组件的下方绕过后，分别固定在n垄田地的一端；

步骤二、n个铺盘模块内的第一电机、第三电机转动，工作人员将第一个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带上；b≤s/l；l为一块育秧盘的长度；s为水平传送带及倾斜传送带的宽度；育秧盘向位于尾端的铺盘模块移动；i＝1,2,…,n-1，依次执行步骤三；

步骤三、当第i个育秧盘组内的第一个育秧盘到达第二个铺盘模块上时，工作人员将第i+1个育秧盘组内的b个育秧盘依次放上位于首端铺盘模块内的输盘传送带上；

步骤四、n个铺盘模块内的第二电机转动，n个铺盘模块内转轴的轴线与从动轮轴线的间距均达到最小；n个育秧盘组内的育秧盘分别进入到n个铺盘模块内的水平传送带上；

步骤五、n个铺盘模块内的第二电机转动，使得n个铺盘模块内转轴的轴线与从动轮轴线的间距均达到最大；

n个铺盘模块内的第一电机及第三电机停转，第四电机及第五电机均转动，使得所有水平传送带上的育秧盘进入对应的倾斜传送带；

步骤六、若倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距大于c，循环执行步骤二至五，直到倾斜传送带上位于最低的育秧盘与对应倾斜传送带最低处的间距小于c，之后进入步骤七；c等于育秧盘的宽度；

否则，直接进入步骤七；

步骤七、履带底盘行进，第五电机转动，倾斜传送带的运动速度等于履带底盘的行进速度，n个铺盘模块内的薄膜被拉出铺设到田地上，倾斜传送带上的育秧盘被逐排放置到对应的薄膜上；进入步骤八；

步骤八、倾斜传送带上所有育秧盘均输送到薄膜上后，履带底盘停止行进，第五电机停转；

若田地上未铺设育秧盘的长度大于步骤七中履带底盘移动的距离，则重复执行步骤二至七；

若田地上未铺设育秧盘的长度小于步骤七中履带底盘移动的距离，且大于一个育秧盘的宽度，则重复a次执行步骤二至五后执行一次步骤七；a为田地上未铺设育秧盘的长度除以育秧盘的宽度后向下取整所得值；

若田地上未铺设育秧盘的长度小于一个育秧盘的宽度，则铺盘结束。

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