CN110140493B - 一种非夹取式的自动移栽机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：它包括推苗装置、圆形穴苗盘、苗盘架、栽植机构、机架、地轮、覆土轮、悬挂牵引装置；所述推苗装置的推苗机构与曲柄滑块机构相连接；所述圆形穴苗盘穴苗孔按一定环距圆周阵列分布，中心孔两侧开有凹槽；所述苗盘架的底盘中部有横向移动滑块并内接苗盘转动装置，后端连接有曲柄滑块机构；所述栽植机构的导苗管上开口安装在机架落苗孔位置，下开口与纵向移动装置通过弹簧相连接，内部有红外线传感器，纵向移动装置侧方与曲柄滑块机构相连接，下端接口对应连接有栽植器。本发明组装方便快捷，通过结构简单的推苗装置代替人工对苗的取放，实现蔬菜的自动移栽。

Description

一种非夹取式的自动移栽机

技术领域

本发明涉及一种蔬菜移栽机械，尤其是一种非夹取的自动移栽机。

背景技术

育苗移栽作为一种农艺栽培技术，能够有效延长农作物的生长周期，避开春季低温、倒春寒等自然灾害，提高幼苗成活率，有效提高作物单产和品质，有节约种子、便于集中化管理等优点，但受机械化移栽水平影响，目前大多蔬菜移栽作业主要以人工为主，半自动移栽机作业为辅，不仅耗费工时多，移栽效率低，而且劳动强度很大。蔬菜移栽是密集型农业生产活动，人工移栽时，工作环境恶劣，劳动强度高，工作效率低，无法保证相同的栽植株距、行距、栽植深度、直立度，且栽植质量因工人不同而存在很大差异，半自动移栽机虽然使移栽效率提高很多，但是依靠人工取苗、投苗，限制了移栽速度，且工人长时间重复同一个动作，容易疲劳，减低工作效率，甚至会出现漏栽。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的问题是提供一种自动移栽化、减轻劳动者负担，并且组装简单快捷，使用方便的非夹取式移栽机。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：它包括推苗装置、圆形穴苗盘、苗盘架、栽植机构、机架、地轮、覆土轮、悬挂牵引装置；所述推苗装置下端的推苗机构与一个有凹槽的长方体连接，凹槽内含滑块与曲柄组成曲柄滑块机构；所述圆形穴苗盘穴苗孔按一定环距圆周阵列分布，连接苗盘转动装置的中心孔两侧开有凹槽，与苗盘初始定位结构配合；所述苗盘架的底盘中间有横向移动滑块同时内接苗盘转动装置，苗盘转动装置上有初始定位结构，苗盘架的后端连接有曲柄滑块机构，滑块下方有横向移动结构；所述栽植机构的导苗管上开口安装在机架落苗孔位置，下开口与纵向移动装置通过弹簧相连接，内部有红外线传感器，纵向移动装置侧方与曲柄滑块机构相连接，下端接口对应连接有栽植器，栽植器的栽植片两侧固定有深度控制挡块；所述机架上方有支架，左下方有凹槽，上表面沿中线切有两段导轨槽，两段导轨槽之间开有一个落苗孔，靠苗盘架近的一侧导轨槽底面连接有框体结构，另一侧底面通过立柱和横梁与地轮相连接。

所述推苗装置的推苗机构在落苗孔以及圆形穴苗盘上方，初始位置时，穴苗盘的穴苗孔与落苗孔位置重合，步进电机1通过曲柄滑块机构1带动推苗机构上下往复运动将穴苗孔中的苗推落至落苗孔。

所述圆形穴苗盘的穴苗孔按一定环距圆周阵列分布，每个穴苗孔有一定的拔模角度，顶部开口稍小于底部开口，这样使推苗机构在不过多伤苗的前提下用不大的力便能将苗推落的同时又能保证让穴苗盘的苗在正常的运、取、拿、放的过程中不至于自己掉落。

所述圆形穴苗盘的中心孔两侧开有凹槽，用与苗盘转动装置上的苗盘初始定位结构配合，该结构对应的这一列穴苗孔圆心都在一条圆形穴苗盘的直径上，以保证当最外侧的穴苗孔从落苗孔上方开始转动完一圈后，横向拖动一个穴环距，推苗机构向下推动时依然能落在穴苗孔里。

所述圆形穴苗盘通过步进电机2传递给苗盘转动装置动力带动自身从定位后的初始位置按一定的角速度开始旋转，在转到与下一个穴苗孔同心之前，步进电机2停止提供动力，使圆形穴苗盘在下一个穴苗孔与落苗孔同心时，转速为零，并间歇一会，同时苗盘旋转速度与推苗机构上下往复运动速度相适应，让每次间歇的时候，推苗机构都正好能落在穴苗孔内，完成推苗后，间歇结束，步进电机继续带动穴苗盘开始转动，之后继续循环这个过程直至这一圈转完。

所述圆形穴苗盘在转动完一圈后间歇时，步进电机3通过曲柄滑块机构2带动苗盘架横向移动一个穴环距后间歇，下一环的穴苗孔正好移动至落苗孔上方，穴苗盘改变角速度开始旋转，在转到与这一环的下一个穴苗孔同心之前，步进电机2停止提供动力，使这一环的下一个穴苗孔与落苗孔同心时，转速为零，并间歇一会，完成推苗后，继续转动，重复上述过程直至这一圈转完，每一环穴苗孔排列位置与孔数不一样，步进电机2在带动穴苗盘转动完一圈后改变下一圈苗盘转动的速度再次与推苗机构上下往复运动速度相适应，保证在这一环穴苗盘每次间歇的时候，推苗机构都正好能落在穴苗孔内，当又转完一圈后，继续重复这个上述步骤直至所有环的穴苗移栽完。

所述苗盘架用于装圆形穴苗盘，苗盘架底盘对穴苗盘起支承作用，其从中心到外圈的半径上，按一定的中心距依次开圆孔，底盘开孔与落苗孔大小相同，且最外侧的开孔在初始位置时与落苗孔位置重合，其余开孔之间的中心距与穴苗盘环距相等，保证横向拖动苗盘架一个穴环距后，下一个开孔也能和落苗孔位置重合，同时避免苗在其他位置落下。

所述苗盘架的后端连接曲柄滑块机构2，滑块底部有一个矩形柱结构的横向移动结构2，该结构底面与苗盘架横向移动导轨接触，苗盘架底盘下方的一个正方体结构的横向移动结构1，中心开了一个圆柱孔用于装苗盘转动装置，而对应机架的位置开了与其宽度相同的矩形长孔，以便让其在能够让苗盘转动装置带动穴苗盘转动的同时，苗盘架横向移动结构1自身不转动只横向移动并带动步进电机2在步进电机2导轨上横向移动，步进电机2上使用的接线长且松垮，以保证在横向移动过程中不至于接线拉断或者接触不良。

所述圆形穴苗盘每转完一圈后，步进电机3通过曲柄滑块机构2带动苗盘架横向移动一个环距后间歇至穴苗盘转完下一圈，直至穴苗盘所有环内苗移栽结束后，步进电机3通过曲柄滑块机构2将苗盘架反向推动至初始位置，结束运转。

所述栽植机构的导苗管上端开口与机架落苗孔重合，下端与纵向移动装置通过弹簧悬挂装置上的弹簧相连接，内部装有红外线传感器，纵向移动装置一侧开有一个矩形的凹槽内含滑块，顶部开有一个与导苗管开口大小相同的圆孔，底部接栽植器，栽植器通过铁丝与其底部相连接，不会掉落，但栽植器的两个栽植片两侧若受力也能开合，当苗落到导苗管底部时红外线传感器感应到有苗经过后，步进电机4通过曲柄滑块机构3带动纵向移动装置向下移动，与之相连的栽植器随之向下，插入土中，之后纵向移动装置受弹簧的拉力归位。

所述栽植机构的栽植器由通过铁丝环连接，两侧能开合的栽植片组成，其原理与结构类似于夹子，该栽植器通过铁丝使自身上开口与纵向移动装置下开口相连接，在感应到苗落下而随纵向移动装置向下栽植的过程中，当栽植器下移至一定土壤深度时，两侧受到固定的深度控制挡块的挤压，两侧栽植片的上部被迫向内收拢，而下部的落苗口也随之张开，苗落入土里，随后覆土轮覆土镇压，完成苗的移栽。

本发明的积极效果：1、本发明采用一种不同于传统穴苗盘的圆形穴苗盘，与结构简单的推苗装置相配合代替了结构复杂的夹取装置完成苗的取、放。2、本发明在栽植装置的导苗管内部安装有红外线传感器，用于感应落苗是否落到接口，保证苗随栽植器一起下移，防止出现由于落苗时段与栽植器下落时段不同导致苗堆积在栽植器里的现象。3、本发明在栽植器两侧安装有深度控制挡块，使栽植器入土到固定深度时放苗，保证了栽植深度，并减少了栽植片对苗直立度的影响，同时也避免出现由于栽植嘴尖端带苗导致漏栽的现象。相比于传统的半自动移栽机或者自动移栽机，该机组装简单快捷，使用方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的结构示意图 。

图4是推苗装置的结构示意图。

图5是苗盘架的结构示意图。

图6是圆形穴苗盘的结构示意图。

图7是栽植装置的结构示意图。

图8是机架的结构示意图。

图中：（1）推苗机构、（2）曲柄滑块机构1 、（3）步进电机1 、（4）步进电机1支架、（5）圆形穴苗盘、（5-1）穴苗盘中心孔、（5-2）穴苗盘凹槽、（5-3）穴苗孔、（5-4）定位直线、（6） 苗盘转动装置、（7）苗盘初始定位结构、（8）步进电机2、（9）步进电机2导轨、（10）步进电机2框、（11）苗盘架、（12）苗盘架底盘、（13）苗盘架横向移动结构1、（14）苗盘架横向移动结构2、（15）苗盘架横向移动导轨、（16）曲柄滑块机构2、（17）步进电机3、（18）机架凹槽、（19）落苗孔、（20）导苗管、（21）弹簧悬挂装置、（22）弹簧1、（23）弹簧2 、（24）纵向移动装置、（25）曲柄滑块机构3、（26）步进电机4、（27）步进电机4支架、（28）立柱1、（29）红外线传感器、（30）深度控制挡块、（31）栽植器、（32）覆土轮架、（33）覆土轮、（34）覆土轮支承杆、（35）覆土轮高度控制装置、（36）地轮、（37）横梁、（38）立柱2、（39）地轮连接杆、（40）机架、（41）悬挂牵引装置、（42）栽植机构

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明所述一种非夹取式的自动移栽机包括推苗装置（1）、圆形穴苗盘（5）、苗盘架（11）、栽植机构（42）、机架（40）、地轮（36）、覆土轮（33）、悬挂牵引装置（41）；所述推苗装置（1）与曲柄滑块机构1（2）相连；所述圆形穴苗盘穴苗孔（5-3）按一定环距圆周阵列分布，中心孔（5-1）两侧开有凹槽（5-2）；所述苗盘架（11）中间有苗盘转动装置（6），苗盘转动装置（6）与步进电机2（8）连接，苗盘架后端连接有曲柄滑块机构2（16）；所述机架上方有步进电机1支架（4），下方从前往后依次连接有悬挂牵引装置（41）、步进电机2导轨框（10）、步进电机4支架（27）、栽植机构（42）、覆土轮（33）、地轮（36）。

如图4至图5所示，所述推苗装置（1）包括下端的推苗机构及与其连接的有凹槽的长方体，推苗机构在落苗孔（19）上方，凹槽内含滑块与曲柄组成曲柄滑块机构1（2），曲柄滑块机构1（2）与安装在步进电机1支架（4）上的步进电机1（3）连接；所述苗盘架（11）后端连接有曲柄滑块机构2（16），滑块底部有一个横向移动结构2（14），曲柄滑块机构2（16）与步进电机3（17）相连，苗盘架底盘（12）沿其中心线按一定的距离开有几个圆孔，底部中间有横向移动结构1（13），其中心开了一个圆柱孔用于内接苗盘转动装置（6），以保证让苗盘转动装置（6）带动穴苗盘转动的同时，苗盘架横向移动结构1（13）自身不转动只横向移动，苗盘转动装置（6）两侧有苗盘初始定位结构（7），用于与穴苗盘凹槽（5-1）配合以定位。

如图6所示，所述圆形穴苗盘穴苗孔（5-3）按一定环距圆周阵列分布，每一环的穴苗孔位置与孔数不同，每个穴苗孔有一定的拔模角度，顶部开口稍小于底部开口，这样使推苗机构在不过多伤苗的前提下用较小的力便能将苗推落的同时又能保证让穴苗盘的苗在正常的运、取、拿、放的过程中不会自己掉落，圆形穴苗盘中心孔（5-1）两侧开有凹槽（5-2），用与苗盘初始定位结构（7）配合，且与其对应的这一列穴苗孔圆心都在过中心孔圆心和凹槽上边线中心的定位直线（5-4）上，以保证当最外侧的穴苗孔从落苗孔上方开始转动完一圈后，横向拖动一个穴距，推苗机构向下推动时依然能落在穴苗孔里，初始位置时，对应的这一列穴苗孔与苗盘架底盘开孔一一重合，同时这列穴苗孔最外侧的穴苗孔（5-3）也与落苗孔（19）重合。

如图7所示，所述栽植机构的导苗管（20）上端开口安装在与机架落苗孔（19）重合的位置，弹簧悬挂装置（21）通过弹簧1（22）、弹簧2（23）将导苗管（20）的下端开口与纵向移动装置（24）上端开口相接触，导苗管底部内含红外线传感器（29）；所述纵向移动装置（24）顶部与导苗管下端开口相接触的部分开有一个与导苗管开口大小相同的圆孔，一侧开有凹槽与连接步进电机4（26）的曲柄滑块机构3（25）相连，底部接栽植器，其两个栽植片两侧若挤压受力能开合，在栽植器上开口下方一段距离的两侧有安装在步进电机4支架（27）的深度控制挡块。

如图8所示，所述的机架（41）上方有步进电机1支架（4），左下方开有装步进电机3（17）的凹槽（18），沿中线位置开有两段隔开的横向移动导轨和落苗孔（19），靠右边导轨下方安装有步进电机2框（10），其内底面开有步进电机2导轨（9），步进电机2（8）上使用的接线长且松垮，保证在横向移动过程中不至于接线拉断或者接触不良。

本发明的工作过程是：作业时，通过悬挂牵引装置将该移栽机与拖拉机连接，再通过苗盘初始定位结构，将苗盘上该结构所定位的一列穴苗孔上最外侧穴苗孔安放在重合于落苗孔的位置，作为初始位置，启动步进电机进行控制，推苗装置的步进电机1通过曲柄滑块机构1带动推苗机构上下往复运动将穴苗孔中的穴苗推落至落苗孔，连接苗盘转动装置的步进电机2带动圆形穴苗盘从定位后的初始位置按一定的角速度开始旋转，通过步进电机2的控制，在转到与下一个穴苗孔同心之前，步进电机2停止提供动力，以保证圆形穴苗盘在下一个穴苗孔与落苗孔同心时，转速为零，并间歇一会，同时苗盘旋转速度与推苗机构上下往复运动速度相适应，让每次间歇的时候，推苗机构都正好能落在穴苗孔内，将穴苗孔内的穴苗往下推落至落苗孔，而完成一次推苗后，步进电机2继续通过苗盘转动装置带动圆形穴苗盘转动，之后继续重复这个过程直至这一圈转完。而当圆形穴苗盘在转动完一圈后并间歇时，此时步进电机3通过曲柄滑块机构2带动苗盘架横向移动一个环距后间歇，使下一环的穴苗孔正好移动至落苗孔上方，步进电机2通过控制改变这一圈的角速度，带动穴苗盘开始转动，在转到与这一圈的下一个穴苗孔同心之前，步进电机停止提供动力，以保证圆形穴苗盘在这一圈的下一个穴苗孔与落苗孔同心时，转速为零，并间歇一会，之后完成推苗后，继续转动，重复上述过程，使每当下一个穴苗孔与落苗孔同心后，都间歇一会，由于每一环穴苗孔位置与孔数不一致，所以若苗盘每一圈的角速度都一样，势必导致在转动一圈后推苗机构在苗盘间歇时，推苗机构无法落到穴苗孔，因此需要通过步进电机2改变苗盘转动的角速度再次与推苗机构上下往复运动速度相适应，保证在这一环苗盘每次间歇的时候，推苗机构都正好能落在穴苗孔内从而将苗推落至落苗孔。当又转完一圈间歇后，继续重复这个上述步骤直至所有环的穴苗移栽完。而当苗通过落苗孔落至内装有红外线传感器的导苗管底部位置时，红外线传感器感应到有苗经过后，控制步进电机4通过曲柄滑块机构3带动纵向移动装置向下移动，与之相连的栽植器随之向下，插入土中，栽植器由两片通过铁丝环连接，两侧能开合的栽植片组成，当栽植器下移至一定土壤深度时，两侧受到固定的深度控制挡块的挤压，两侧栽植片的上部被迫向内收拢，而下部的落苗口也随之张开，苗落入土里，随后覆土轮覆土镇压，完成苗的移栽，之后纵向移动装置受弹簧的拉力归位。

Claims (11)

1.一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：它包括推苗装置、圆形穴苗盘、苗盘架、栽植机构、机架、地轮、覆土轮、悬挂牵引装置；所述推苗装置下端的推苗机构与一个有凹槽的长方体连接，凹槽内含曲柄滑块机构一；所述圆形穴苗盘的穴苗孔按一定环距圆周阵列分布，圆形穴苗盘的穴苗孔与苗盘转动装置连接的中心孔两侧开有凹槽，凹槽和苗盘初始位置的结构形成配合；所述苗盘架的底盘中间有横向移动滑块同时内接苗盘转动装置，苗盘转动装置上有初始定位结构，苗盘架的后端连接有曲柄滑块机构二，所述曲柄滑块机构二中的滑块下方有横向移动结构二；所述栽植机构的导苗管上开口安装在机架落苗孔位置，下开口与纵向移动装置通过弹簧相连接，内部有红外线传感器，纵向移动装置侧方与曲柄滑块机构二相连接，下端接口对应连接有栽植器，栽植器的栽植片两侧固定有深度控制挡块；所述机架上方有支架，左下方有凹槽，上表面沿中线切有两段导轨槽，两段导轨槽之间开有一个落苗孔，苗盘架左侧导轨槽底面连接有框体结构，右侧底面通过立柱和横梁与地轮相连接。

2.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述推苗装置的推苗机构在落苗孔以及圆形穴苗盘上方，初始位置时，穴苗盘的穴苗孔与落苗孔位置重合，步进电机一通过曲柄滑块机构一带动推苗机构上下往复运动将穴苗孔中的苗推落至落苗孔。

3.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述圆形穴苗盘的穴苗孔按一定环距圆周阵列分布，每个穴苗孔有一定的拔模角度，顶部开口稍小于底部开口，这样使推苗机构在不过多伤苗的前提下用不大的力便能将苗推落的同时又能保证让穴苗盘的苗在正常的运、取、拿、放的过程中不至于自己掉落。

4.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述圆形穴苗盘的中心孔两侧开有凹槽，与苗盘转动装置上的苗盘初始定位结构配合，苗盘初始定位结构对应的这一列穴苗孔圆心都在一条圆形穴苗盘的直径上，以保证当最外侧的穴苗孔从落苗孔上方开始转动完一圈后，横向拖动一个穴环距，推苗机构向下推动时依然能落在穴苗孔里。

5.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：自动移栽机的操作步骤包括，S1，所述圆形穴苗盘通过步进电机二传递给苗盘转动装置动力带动自身从定位后的初始位置按一定的角速度开始旋转，在转到与下一个穴苗孔同心之前，步进电机二停止提供动力，使圆形穴苗盘在下一个穴苗孔与落苗孔同心时，转速为零，并间歇一会，同时苗盘旋转速度与推苗机构上下往复运动速度相适应，让每次间歇的时候，推苗机构都正好能落在穴苗孔内，完成推苗后，间歇结束；S2，步进电机继二续带动穴苗盘开始转动，重复S1直至这一圈转完。

6.根据权利要求5所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：自动移栽机的操作步骤还包括，S3，所述圆形穴苗盘在转动完一圈后间歇时，步进电机三通过曲柄滑块机构二带动苗盘架横向移动一个穴环距后间歇；S4，下一环的穴苗孔正好移动至落苗孔上方，穴苗盘改变角速度开始旋转，与推苗机构上下往复运动速度相适应；S5，重复S1-S4直至所有环的穴苗移栽完。

7.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述苗盘架用于装圆形穴苗盘，苗盘架底盘对穴苗盘起支承作用，其从中心到外圈的半径上，按一定的中心距依次开圆孔，底盘的圆孔与落苗孔大小相同，且最外侧的圆孔在初始位置时与落苗孔位置重合，其余圆孔之间的中心距与穴苗盘环距相等，保证横向拖动苗盘架一个穴环距后，下一个圆孔也能和落苗孔位置重合，同时避免苗在其他位置落下。

8.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述苗盘架的后端连接曲柄滑块机构二，所述曲柄滑块机构二中的滑块底部有一个矩形柱结构的横向移动结构二，横向移动结构二底面与苗盘架横向移动导轨接触，苗盘架底盘下方的一个正方体结构的横向移动结构一，中心开了一个圆柱孔用于装苗盘转动装置，而对应机架的位置开了与苗盘架底盘宽度相同的矩形长孔，以便让苗盘架在能够让苗盘转动装置带动穴苗盘转动的同时，苗盘架横向移动结构一自身不转动只横向移动并带动步进电机二在步进电机二导轨上横向移动，步进电机二上使用的接线长且松垮，以保证在横向移动过程中不至于接线拉断或者接触不良。

9.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述圆形穴苗盘每转完一圈后，步进电机三通过曲柄滑块机构二带动苗盘架横向移动一个环距后间歇至穴苗盘转完下一圈，直至穴苗盘所有环内苗移栽结束后，步进电机三通过曲柄滑块机构二将苗盘架反向推动至初始位置，结束运转。

10.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述栽植机构的导苗管上开口与机架落苗孔重合，下开口与纵向移动装置通过弹簧悬挂装置上的弹簧相连接，内部装有红外线传感器，纵向移动装置一侧开有一个矩形的凹槽内含滑块，顶部开有一个与导苗管开口大小相同的圆孔，底部接栽植器，栽植器通过铁丝与其底部相连接，不会掉落，但栽植器的两个栽植片两侧若受力也能开合，当苗落到导苗管底部时红外线传感器感应到有苗经过后，步进电机四通过曲柄滑块机构三带动纵向移动装置向下移动，与之相连的栽植器随之向下，插入土中，之后纵向移动装置受弹簧的拉力归位。

11.根据权利要求1所述的一种非夹取式的自动移栽机，其特征在于：所述栽植机构的栽植器由通过铁丝环连接而两侧能开合的栽植片组成，该栽植器的原理是通过铁丝使自身上开口与纵向移动装置下开口相连接，在感应到苗落下而随纵向移动装置向下栽植的过程中，当栽植器下移至一定土壤深度时，两侧受到固定的深度控制挡块的挤压，两侧栽植片的上部被迫向内收拢，而下部的落苗口也随之张开，苗落入土里，随后覆土轮覆土镇压，完成苗的移栽。

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