CN109644593A - 蔬菜移栽起垄一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业机械，尤其是一种蔬菜移栽起垄一体机。一种蔬菜移栽起垄一体机，包括机架，其中，还包括旋耕机构、苗盘架、起垄移栽机构、变向导苗机构、取苗机构和送苗机构，旋耕机构和苗盘架位于机架的前端，苗盘架位于旋耕机构的上方，送苗机构位于苗盘架的后方，取苗机构位于送苗机构的后方，变向导苗机构位于取苗机构的下方，起垄移栽机构位于变向导苗机构的下方，机架的尾部设有镇压轮。其实现了自动取苗和自动投苗，并且在取苗和投苗中不会损伤秧苗，提高了秧苗的成活率，同时实现了移栽、起垄、镇压一体化。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械，尤其是一种蔬菜移栽起垄一体机。
背景技术
蔬菜是我们日常生活中的必需品，是我国重要的经济类作物和出口创汇产品其出口量逐年递增，对我国经济的发展和农民收入提升起到重要的作用。然而一些蔬菜的种植一直是困扰菜农的一大问题，像大葱这类蔬菜的种植主要采用先开沟、后人工移栽覆土的方式，不但生产率低、移栽费时费工，而且还容易错过最佳载种时间，不能有效的抓抢农时，从而影响蔬菜的品质和产量，无法保障市民对蔬菜的需求。
目前，我国蔬菜种植机械的研究处于起步阶段，机械化生产水平远远低于粮食作物和部分经济类作物。现有市面上的蔬菜移栽机主要采用其他作物的中耕机具，具有动力消耗大、开沟阻力大的问题。蔬菜移栽机主要采用人工送苗，采用挠性圆盘式栽植器，存在大葱移栽效率低、移栽株距不均匀等问题。目前，国内蔬菜移栽方式主要有传统人工方式与机械化移栽方式。传统人工方式劳动强度大、工作效率低且易受外部环境的影响。现有技术中，多数移栽机存在结构复杂、配件繁多且操作麻烦的缺点，移载机难于掌握、适用范围小、投苗率低且对秧苗产生不同程度的损害。应用蔬菜移栽机械化技术可减轻蔬菜移栽作业劳动强度，提高移栽作业质量和效率，所以提高蔬菜移栽的机械化水平，经济效益和社会效益均十分可观。蔬菜的生产装备匮乏、人工作业费时费工及成本高等问题，已成为制约蔬菜全程机械化生产技术的“瓶颈”。
国外对蔬菜开沟、移栽、起垄等装备的研发较早，且整体技术水平较高。欧美等国家对移栽机的研究起步较早，设计出种类多样的半自动移栽机与全自动移栽机，按动力来源方式有电机驱动、纯机械驱动，以及机、电、液、气混合的方式；按栽植器形式不同有钳夹式、导苗管式、吊篮式及带夹圆盘式；也有针对不同面积应用的单行及多行宽幅作业机型；有穴盘苗移栽机，也有压缩基质苗自动移栽机。在蔬菜种植过程中，发达国家多采用先工厂化育苗后机械移栽的种植模式。现有的蔬菜种植机械作业精准、结构复杂、动力消耗大。而国外发达国家较为成熟的生产技术与装备由于价格昂贵及生产模式、作业环境与我国不同，还不能满足我国蔬菜机械化生产的实际需求。我国迫切需要自主开发适合我国农业生产体制、种植规模及农艺要求的蔬菜一体机，以服务于产业蔬菜化的发展。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种蔬菜移栽起垄一体机，其实现了自动取苗和自动投苗，并且在取苗和投苗中不会损伤秧苗，提高了秧苗的成活率，同时实现了移栽、起垄、镇压一体化。
本发明的技术方案是：一种蔬菜移栽起垄一体机，包括机架，其中，还包括旋耕机构、苗盘架、起垄移栽机构、变向导苗机构、取苗机构和送苗机构，旋耕机构和苗盘架位于机架的前端，苗盘架位于旋耕机构的上方，送苗机构位于苗盘架的后方，取苗机构位于送苗机构的后方，变向导苗机构位于取苗机构的下方，起垄移栽机构位于变向导苗机构的下方，机架的尾部设有镇压轮；
所述送苗机构包括送苗辊和位于送苗辊中心的中心轴，送苗辊绕中心轴转动，送苗辊的外圆周面上间隔设置数个孔格，苗盘插入孔格内，送苗的中心轴与间歇转动装置连接，间歇转动装置包括主动轮和从动轮，从动轮固定在送苗辊中心轴上；
所述取苗机构包括支架、取苗机械手、取苗支撑架和移动杆，取苗支撑架的底部间隔设置数个取苗机械手，取苗支撑架的两端分别固定有移动杆，取苗支撑架的两外侧分别设有支架，支架内设有水平方向的滑槽，移动杆的一端与取苗支撑架固定连接，另一端分别设置在支架的水平的滑槽内，移动杆在滑槽内做沿水平方向的往复移动；
所述变向导苗机构包括变向盘、导苗管和转动链条，变向盘呈倾斜设置，在变向盘上设有数条纵向的隔板，将变向盘的表面分别为数条变相通道，变向通道的数量与取苗机械手的数量相同，变向盘的顶部位于取苗机械手的正下方，变向盘的顶部位于导苗管的上方，转动链条设置在支撑板上，封闭的转动链条的环形外表面固定有数个导苗管，各相邻导苗管之间呈紧挨设置，导苗管位于支撑板的上方，导苗管的底部呈倾斜设置，且导苗管的底部与支撑板之间存在间隙；
所述导苗管呈环形设置，变向盘位于其中一排导苗管的上方，对应的在另一排导苗管的正下方的支撑板上设有落苗孔，所述起垄移栽机构包括落苗管和起垄盘，其中落苗管位于落苗孔的正下方，落苗管与落苗孔连通，落苗管的顶端与支撑板的底部表面固定连接。
本发明中，所述苗盘架呈竖直方向设置，苗盘架包括数个用于放置苗盘的搁板，隔板沿竖直方向间隔设置，为了便于取下苗盘，搁板呈倾斜设置。
所述取苗支撑架上间隔设有数个导轨，导轨内设置链条，链条在导轨内传动，链条的底部设有取苗机械手，导轨沿其长轴方向分为左右两半导轨，分别是导轨Ⅰ和导轨Ⅱ，导轨Ⅰ的上方设有挡板，而导轨Ⅱ的上方没有设置挡板，所述取苗机械手包括与链条连接的连接套、在连接套的两侧对称设置的机械臂和连杆Ⅰ，连接套的顶部设有数个链条连接凸起，链条连接凸起与链条固定连接，连接套内设有伸缩杆，伸缩杆的底端与连杆Ⅰ固定连接，伸缩杆与连接套的内侧壁之间连接有弹簧，连杆Ⅰ的下部分别通过连杆与两机械臂连接，机械臂的顶端与连接套铰接，机械臂的底部为自由端，自由端设有凹槽。
所述转动链条缠绕在两齿轮上，齿轮与转动链条的内表面啮合，齿轮固定在转动轴上，转动轴与支撑板铰接，转动轴的另一端与电机的输出轴连接。
所述送苗辊底部的正下方设有苗盘回收架，苗盘回收架内设有回收槽。苗盘上的秧苗被取苗机构全部取走后，在间歇转动装置的带动作用下，随送苗辊转动至送苗辊的底部，此时在苗盘的重力作用下或者施加一个很小的外力，苗盘就可以从送苗辊上脱落，并落至回收槽内，实现了苗盘的回收。
所述导苗管的底部与支撑板之间距离大的一端设有挡苗板，防止秧苗从导苗管内脱落。
本发明的有益效果：
(1)实现了旋耕、移栽、起垄和镇压的功能一体化，有利于实现全自动化的蔬菜种植；
(2)通过设置送苗结构、取苗机构和变向导苗机构，实现了秧苗的自动取苗和投苗，并且通过控制送苗机构、取苗机构和变向导苗机构的动作速度，可以使上述三个机构之间的动作紧密配合，将秧苗有序地种植在土壤里，提高秧苗的成活率；
(3)本发明在送苗、取苗和导苗过程中，不会损伤秧苗，从另一方面提高了秧苗的成活率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是送苗机构的结构示意图；
图3是变向导苗机构的第一结构示意图；
图4是变向导苗机构的第二结构示意图；
图5是取苗机构的结构示意图；
图6是取苗夹的结构示意图；
图7是机架的结构示意图。
图中：1苗盘架；2旋耕机构；3苗盘回收架；301回收槽；4起垄移栽机构；401落苗馆；402起垄盘；5镇压轮；6机架；7变向导苗机构；701变向盘；702导苗管；703转动链条；704落苗孔；705支撑板；706挡苗板；8取苗机构；801滑槽；802取苗机械手；8021机械臂Ⅰ；8022机械臂Ⅱ；8023连杆Ⅰ；8024连杆Ⅱ；8025连杆Ⅲ；8026连接套；8027链条连接凸起；8028伸缩杆；803移动杆；804取苗支撑架；805导轨；8051导轨Ⅰ；8052导轨Ⅱ；9送苗机构；901送苗辊；902从动轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的蔬菜移栽起垄一体机包括机架6、旋耕机构2、苗盘架1、起垄移栽机构4、变向导苗机构7、取苗机构8和送苗机构9，其中旋耕机构2和苗盘架1位于机架6的前端，苗盘架1位于旋耕机构2的上方，旋耕机构2对土壤进行松土，减少开沟器开沟时的阻力。苗盘架1呈竖直方向设置，苗盘架1包括多个用于放置苗盘的搁板，隔板沿竖直方向间隔设置，为了便于取下苗盘，搁板呈倾斜设置。
送苗机构9位于苗盘架1的后方。如图2所示，送苗机构9包括送苗辊901和位于送苗辊中心的中心轴，送苗辊901绕中心轴转动，送苗辊901的外圆周面上间隔设置多个孔格，苗盘插入孔格内，从而使苗盘固定在送苗辊901上。送苗辊901的中心轴与间歇转动装置连接，间歇转动装置包括主动轮和从动轮902，从动轮902固定在送苗辊中心轴上，主动轮转动过程中，通过主动轮与从动轮902的啮合，使从动轮902间歇转动，从而实现了送苗辊901的间歇转动。
由于送苗辊901间歇转动，因此送苗辊转动一定角度后会停止，停止一段时间后会继续转动，在送苗辊停止转动的这段时间内，取苗机构8将送苗辊901上的苗盘上的苗取下，并输送至起垄移栽机构4。如图5所示，取苗机构8位于送苗机构9的后方，取苗机构8包括支架、取苗机械手802、取苗支撑架804和移动杆803，取苗支撑架804上间隔设有多个环形导轨805，导轨805内分别设置链条，链条的底部设有取苗机械手802，链条传动的同时带动取苗机械手802沿导轨805移动。导轨805沿其长轴方向分为左右两半导轨，分别是导轨Ⅰ8051和导轨Ⅱ8052，其中导轨Ⅰ8051的上方设有挡板，而导轨Ⅱ8052的上方没有设置挡板。如图6所示，取苗机械手802包括与链条连接的连接套8026，连接套8026的顶部设有数个链条连接凸起8027，链条连接凸起8027与链条固定连接，从而实现了取苗机械手与链条的连接。连接套8026内设有伸缩杆8028，伸缩杆8028的底端与连杆Ⅰ8023的上部固定连接，同时伸缩杆8028与连接套8026的内侧壁之间连接有弹簧，通过弹簧可以实现伸缩杆8028的复位。连杆Ⅰ8023的下部分别通过连杆与两机械臂连接：连杆Ⅰ8023通过连杆Ⅱ8024与机械臂Ⅰ8021连接，连杆Ⅰ8023通过连杆Ⅲ8025与机械臂Ⅱ8022连接。机械臂的顶部与连接套8026铰接，底部为自由端，自由端设有凹槽，实现更牢固的将苗夹起。链条带动取苗机械手802沿导轨805运动时，当取苗机械手802运动至导轨Ⅰ8051处时，取苗机械手的伸缩杆8028接触到导轨Ⅰ8051上方的挡板，挡板会对伸缩杆8028施加一个下压的力，从而使伸缩杆8028向下移动，带动连杆Ⅰ8023向下动作，从而使与连杆Ⅰ8023连接的机械臂Ⅰ8021和机械臂Ⅱ8022之间的距离变大，从而实现了放苗的动作；当取苗机械手802运动至导轨Ⅱ8052处时，此时由于没有挡板的限位作用，在弹簧的弹力作用下，使伸缩杆8028向上复位，带动连杆Ⅰ8023向上动作，从而使与连杆Ⅰ8023连接的机械臂Ⅰ8021和机械臂Ⅱ8022之间的距离变小，从而可以实现取苗动作。
取苗支撑架804的两端分别固定有移动杆803，取苗支撑架804的两外侧分别设有支架，支架内设有水平方向的滑槽801，移动杆803的一端与取苗支撑架804固定连接，另一端分别设置在支架的水平的滑槽801内，移动杆803可以在滑槽801内做沿水平方向的往复移动,从而带动取苗支撑架804和取苗机械手802沿水平方向运动，本实施例中可以采用液压机构带动移动杆803移动。当取苗机械手运动至靠近送苗机构9时，取苗机械手闭合，将苗盘上的秧苗取下；当取苗机械手运动至靠近变向导苗机构7时，取苗机械手打开，使秧苗落至变向导苗机构。
变向导苗机构7位于取苗机构8的下方。变向导苗机构7包括变向盘701、导苗管702和转动链条703，变向盘701呈倾斜设置，在变向盘上设有数条纵向的隔板，将变向盘701的表面分别为数条变相通道，变向通道的数量与取苗机械手的数量相同。变向盘701的顶部位于取苗机械手的正下方，变向盘的顶部位于导苗管702的上方，导向盘701将秧苗由横向转动转变为竖向运动。如图3和图4所示，封闭的转动链条703缠绕在两齿轮上，齿轮转动时通过齿轮与链条的啮合，带动链条转动。齿轮固定在转动轴的一端，转动轴的另一端与电机的输出轴连接，转动轴设置在支撑板705上。转动链条703的环形外表面上固定有数个导苗管702，相邻导苗管702之间的间隙非常小，因此各相邻导苗管之间呈紧挨设置。导苗管702位于支撑板705的上方，导苗管702的底部呈倾斜设置，且导苗管的底部与支撑板705之间存在一定的间隙，为了防止蔬菜从导苗管内掉落，导苗管702的底部与支撑板705之间距离较大的一端设有挡苗板706。
由于转动链条呈环形，因此转动链条外侧设置的导苗管702也呈环形设置，如图4所示，包括两排导苗管702，变向盘701位于其中一排导苗管的上方，对应的在另一排导苗管的正下方的支撑板705上设有落苗孔704，落苗孔704与起垄移栽机构4连接。转动链条703转动过程中，带动导苗管702转动，秧苗有变向盘701进入导苗管702内后，随着导苗管一定转动，当秧苗运动至落苗孔704的正上方时，秧苗直接从落苗孔704落入气孔移栽机构4内。
起垄移栽机构4位于变向导苗机构7的下方，如图1和图7所示，起垄移栽机构4包括落苗管401和起垄盘402，其中落苗管401位于落苗孔704的正下方，落苗管401与落苗孔704连通，落苗管401的顶端与支撑板705的底部表面固定连接，通过落苗管401使秧苗能够沿竖直方向落在土壤里，实现了自动投苗。起垄盘402位于落苗管401底端的外侧，起垄盘402设置在机架6上，实现了土壤的起垄。起垄盘402的后方，也就是机架6的尾部设有两对镇压轮，每对镇压轮包括两个对称设置的镇压轮5，起到了镇压作用。
送苗机构9的正下方设有苗盘回收架3，苗盘回收架3内设有回收槽301，苗盘上的秧苗被取苗机构8全部取走后，在间歇转动装置的带动作用下，随送苗辊901转动至送苗辊901的底部，此时在苗盘的重力作用下或者施加一个很小的外力，苗盘就可以从送苗辊901上脱落，并落至回收槽301内，实现了苗盘的回收。
本发明的工作过程如下所述：该机器工作时，人工将苗盘从苗盘架2上取下，并放置在送苗辊901上，在间歇转动装置的带动作用下，送苗辊901转动，将苗盘转动至取苗机构8处，通过取苗机械手802的开合动作，取苗机械手802将秧苗夹紧，在液压机构的作用下，取苗机械手802移动至变向盘701的正上方，取苗机械手802打开，秧苗直接落入变向盘701内，由于变向盘701为倾斜设置，因此将秧苗的横向运动方向便于竖向运动方向，并从变向盘701的底部直接落入导苗管702内，导苗管702随转动链条703的转动过程中，带动秧苗运动，当秧苗运动至落苗孔704的正上方时，秧苗直接从落苗孔704落入落苗管401内，并由落苗管401的底部直接落入土壤内，上述过程实现了自动取苗和投苗。另外，该机器还包括旋耕装置、起垄盘402和镇压轮，因此实现了起垄移栽一体化。
Claims (6)
1.一种蔬菜移栽起垄一体机，包括机架(6)，其特征在于：还包括旋耕机构(2)、苗盘架(1)、起垄移栽机构(4)、变向导苗机构(7)、取苗机构(8)和送苗机构(9)，旋耕机构(2)和苗盘架(1)位于机架(6)的前端，苗盘架(1)位于旋耕机构(2)的上方，送苗机构(9)位于苗盘架(1)的后方，取苗机构(8)位于送苗机构(9)的后方，变向导苗机构(7)位于取苗机构(8)的下方，起垄移栽机构(4)位于变向导苗机构(7)的下方，机架(6)的尾部设有镇压轮(5)；
所述送苗机构(9)包括送苗辊(901)和位于送苗辊中心的中心轴，送苗辊(901)绕中心轴转动，送苗辊(901)的外圆周面上间隔设置数个孔格，苗盘插入孔格内，送苗辊(901)的中心轴与间歇转动装置连接，间歇转动装置包括主动轮和从动轮(902)，从动轮(902)固定在送苗辊中心轴上；
所述取苗机构(8)包括支架、取苗机械手(802)、取苗支撑架(804)和移动杆(803)，取苗支撑架(804)的底部间隔设置数个取苗机械手(802)，取苗支撑架(804)的两端分别固定有移动杆(803)，取苗支撑架(804)的两外侧分别设有支架，支架内设有水平方向的滑槽(801)，移动杆(803)的一端与取苗支撑架(804)固定连接，另一端分别设置在支架的水平的滑槽(801)内，移动杆(803)在滑槽(801)内做沿水平方向的往复移动；
所述变向导苗机构(7)包括变向盘(701)、导苗管(702)和转动链条(703)，变向盘(701)呈倾斜设置，在变向盘上设有数条纵向的隔板，将变向盘(701)的表面分别为数条变相通道，变向通道的数量与取苗机械手的数量相同，变向盘(701)的顶部位于取苗机械手的正下方，变向盘的顶部位于导苗管(702)的上方，转动链条(703)设置在支撑板(705)上，封闭的转动链条(703)的环形外表面固定有数个导苗管(702)，各相邻导苗管之间呈紧挨设置，导苗管(702)位于支撑板(705)的上方，导苗管(702)的底部呈倾斜设置，且导苗管的底部与支撑板(705)之间存在间隙；
所述导苗管(702)呈环形设置，变向盘(701)位于其中一排导苗管的上方，对应的在另一排导苗管的正下方的支撑板(705)上设有落苗孔(704)，所述起垄移栽机构(4)包括落苗管(401)和起垄盘(402)，其中落苗管(401)位于落苗孔(704)的正下方，落苗管(401)与落苗孔(704)连通，落苗管(401)的顶端与支撑板(705)的底部表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的蔬菜移栽起垄一体机，其特征在于：所述苗盘架(1)呈竖直方向设置，苗盘架(1)包括数个用于放置苗盘的搁板，隔板沿竖直方向间隔设置，搁板呈倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的蔬菜移栽起垄一体机，其特征在于：所述取苗支撑架(804)上间隔设有数个导轨(805)，导轨(805)内设置链条，链条在导轨(805)内传动，链条的底部设有取苗机械手(802)，导轨(805)沿其长轴方向分为左右两半导轨，分别是导轨Ⅰ(8051)和导轨Ⅱ(8052)，导轨Ⅰ(8051)的上方设有挡板，导轨Ⅱ(8052)的上方没有设置挡板，所述取苗机械手(802)包括与链条连接的连接套(8026)、在连接套的两侧对称设置的机械臂和连杆Ⅰ，连接套(8026)的顶部设有数个链条连接凸起(8027)，链条连接凸起(8027)与链条固定连接，连接套(8026)内设有伸缩杆(8028)，伸缩杆(8028)的底端与连杆Ⅰ固定连接，伸缩杆(8028)与连接套(8026)的内侧壁之间连接有弹簧，连杆Ⅰ(8023)的下部分别通过连杆与两机械臂连接，机械臂的顶端与连接套(8026)铰接，机械臂的底部为自由端，自由端设有凹槽。
4.根据权利要求1所述的蔬菜移栽起垄一体机，其特征在于：所述转动链条(703)缠绕在两齿轮上，齿轮与转动链条的内表面啮合，齿轮固定在转动轴上，转动轴与支撑板(705)铰接，转动轴的另一端与电机的输出轴连接。
5.根据权利要求1所述的蔬菜移栽起垄一体机，其特征在于：所述送苗辊(901)底部的正下方设有苗盘回收架(3)，苗盘回收架(3)内设有回收槽(301)。
6.根据权利要求1所述的蔬菜移栽起垄一体机，其特征在于：所述导苗管(702)的底部与支撑板(705)之间距离大的一端设有挡苗板(706)。
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