CN110506472B - 一种自动分苗移栽机 - Google Patents

Abstract

本发明属于旱地裸根苗移栽技术领域，具体是一种自动分苗移栽机。包括分拣器、u型开口盘、全轨道、半导轨和移栽机机架，移栽机机架上部并排安装若干组全轨道，上链条上间隔固定上机械手的一端，上机械手的机械手端沿全轨道移动，全轨道一端安装有固定在移栽机机架上的分拣器，分拣器的下方设置有u型开口盘，若干个u型开口盘固定在链条上，链条挂在U型板主动链轮和U型板从动链轮上并通过U型板主动链轮驱动；全轨道下方安装有固定在移栽机机架下部的半导轨，下链条上间隔固定下机械手的一端，下机械手的机械手端沿半导轨移动；移栽机机架底部设置开沟器、覆土器以及定距轮，定距轮与链条驱动机构连接，链条驱动机构驱动整个自动分苗移栽机。

Description

一种自动分苗移栽机

技术领域

本发明属于旱地裸根苗移栽技术领域，具体是一种自动分苗移栽机。

背景技术

随着社会的发展，农业技术的提高和进步，许多农作物和蔬菜都在用育苗移栽这一技术来缓解人工紧张，作物移栽时间紧任务重劳动强度大，必须用移栽机械才能及时完成，农作物移栽技术是一种提高作物产量和质量的重要技术，近年逐渐在作物栽植领域兴起，深受广大农民和农业科技人员欢迎。移栽机械有裸根苗和非裸根苗移栽机械之分别，其中的裸根苗移栽机又以节省营养钵等移栽材料、降低种植成本、有利于作物质量的提高等优点，而备受农科人员和农民欢迎。现有旱地裸根苗移栽机常见的有链夹式和挠性圆盘式两种，其中链夹式裸根苗移栽机在国内更为常见，这种链夹式裸根苗移栽机，在实际应用时需要人坐在栽植机上，手工把裸苗放在链夹之中，链夹不断移动，在狭缝的入口处链夹被狭缝强制加紧，裸苗被夹于其中以防提前从中滑落，苗夹在狭缝的另一端走出，苗夹张开同时苗被土埋于开好的沟中，完成栽植过程。立式链夹式移栽机在栽植软根作物时无法保证移栽后的自立度，链夹式移栽机缺少供苗装置，导致了机器效率低。已有的链夹式移栽机以组排布，只适用于种植茎部、根部硬的幼苗移栽，采用先插苗，后覆土的技术，种植的苗错行排布，给后期除草带来不便，并且不能用于小行距高密度移栽，而本申请的新型结构能解决根系软、乱，股头多这类裸根灌木幼苗的移栽，并且是平行排布，除草方便，适合小行距高密度移栽。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种自动分苗移栽机。

本发明采取以下技术方案：一种自动分苗移栽机，包括分拣器、u型开口盘、全轨道、半导轨和移栽机机架，移栽机机架上部并排安装若干组全轨道，每一组的全轨道中心安装有两个上链轮，两个上链轮之间设置上链条，上链条上间隔固定上机械手的一端，上机械手的机械手端沿全轨道移动，全轨道一端安装有固定在移栽机机架上的分拣器，分拣器的下方设置有u型开口盘，u型开口盘设有若干个，若干个u型开口盘固定在链条上，链条挂在U型板主动链轮和U型板从动链轮上并通过U型板主动链轮驱动；全轨道下方安装有固定在移栽机机架下部的半导轨，半导轨中心安装有两个下链轮，两个下链轮之间设置下链条，下链条上间隔固定下机械手的一端，下机械手的机械手端沿半导轨移动；移栽机机架底部设置开沟器、覆土器以及定距轮，定距轮与链条驱动机构连接，链条驱动机构驱动整个自动分苗移栽机。

进一步的，分拣器包括支架、分拣齿轮和分拣齿环，分拣齿轮与分拣齿环同轴设置在支架上，分拣齿轮设置在分拣齿环内，分拣齿轮和分拣齿环之间设置有进苗口和出苗口。

进一步的，所述的链条驱动机构包括与地轮同轴的主动链轮连接的传动链，传动链与下层机械手的从动链轮连接，主动链轮同轴设置的齿轮通过惰轮组与上层机械手主动链轮连接，主动链轮通过上链条与上层机械手从动链轮连接，上层机械手从动链轮同轴设置有不完全锥齿轮，不完全锥齿轮与锥齿轮啮合，锥齿轮驱动U型板主动链轮，锥齿轮同轴设置有链轮，链轮通过链与分拣齿轮连接。

进一步的，上机械手包括与上链条固定的连接板，连接板上固定连接杆，连接杆另一端设置有相互铰接连接的两块弧形板，两块弧形板的铰接轴处设置有轴弹簧，弧形板表面设置有张紧橡胶皮；所述的下机械手与上机械手结构相同。

进一步的，全轨道包括两排并排设置的椭圆形轨道，上机械手的两块弧形板卡在并排设置的椭圆形轨道内侧，全轨道与半导轨连接处，椭圆形轨道的内侧间距满足上机械手的两块弧形板完全打开，其他位置时椭圆形轨道的内侧间距满足机械手的两块弧形板闭合；所述的半导轨包括并排设置的两排非闭合的半椭圆形轨道，半导轨的上侧开口与输送链中心对齐，下方开口与两个下链轮中位于后方的下链轮的中心对齐。

进一步的，u型开口盘设置在出苗口下方，u型开口盘前部开有方形口。

工作原理：

人工将苗放入分拣器中，分拣器通过分拣齿轮和分拣齿环的配合实现将幼苗分拣为单株，掉入u型开口盘中，u型开口盘与分拣器通过不完全锥齿轮和第三链条的作用间歇运动，停止后上机械手由上链条带动去u型开口盘中抓取，抓取后通过全轨道的作用使上机械手闭合，到了下机械手的轨道变宽，与下机械手传递后上机械手继续运动，下机械手由下链条带动进入半导轨，机器在拖拉机的牵引下一直保持向前运动，开沟器开沟，下机械手到达开好的苗沟内，覆土器覆土，覆土完成后机械手脱离轨道松开，完成栽植。上、下层机械手运动方向相反。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.现有的钳爪式移栽机无法与特定的分苗机构相配合，所以采用双层机械手移栽机构通过上层机械手与下层机械手和U型盘之间完成过度，保证移栽机构与分拣供苗机构间的连接配合。

2.钳爪式移栽机没有供苗机构导致其效率低下，而本发明设计的新型移栽机研发的分拣机构，通过齿轮和齿环的相互作用把等量苗分开至单株。

3.U型开口盘，连接分拣器，U型开口盘上开一个方型口，这样分拣出的幼苗后便于机械手进去抓取苗的根部。

4.因为栽植密度大，机器的机构需紧密配合，所以采用F型链条加装长钢板的结构。将机械手装在钢板上，既利于远近距离的调节，又可以满足高密度的栽植。

5.钳爪在夹苗时松紧度不易掌控，容易把苗夹坏。因此我们采用U型机械手，在U型机械手上加装橡胶片，使橡胶片张紧，这样既可以保护幼苗又不失夹紧力的控制。

附图说明

图1 为自动分苗移栽机总体结构图；

图2为自动分苗移栽机结构图；

图3为分拣器立体图；

图4为分拣器结构示意图；

图5 为U型开口盘结构图；

图6为上机械手结构图；

图7为全轨道结构图；

图8为半导轨结构图；

图9为开沟器结构图；

图10为覆土器结构图；

图11为传动系统图；

图12为u型开口盘安装结构图；

图中1-分拣器，2- u型开口盘，3-全轨道，3.1-上层机械手主动链轮，3.2-上层机械手从动链轮，4.1-上机械手，4.2-下机械手，5-移栽机机架，6-半导轨，7-定距轮，7.1-齿轮，7.2-从动链轮，8-覆土器，9-开沟器，10.1-上链轮，10.2-下链轮，11.1-上链条，11.2-下链条，12-传动链，13-下层机械手的主动链轮，14-惰轮组，15-不完全锥齿轮，16-锥齿轮，17-链条，18-U型板主动链轮，18.1-U型板从动链轮，19-分拣机构主动链轮。

具体实施方式

如图1、2所示，一种自动分苗移栽机，包括分拣器1、u型开口盘2、全轨道3、半导轨6和移栽机机架5，移栽机机架5上部并排安装若干组全轨道3，每一组的全轨道3中心安装有两个上链轮10.1，两个上链轮10.1之间设置上链条11.1，上链条11.1上间隔固定上机械手4.1的一端，上机械手4.1的机械手端沿全轨道3移动，全轨道3一端安装有固定在移栽机机架5上的分拣器1。如图12所示，分拣器1的下方设置有u型开口盘2，u型开口盘2设有若干个，若干个u型开口盘2固定在链条上，链条挂在主动链轮18和从动链轮18.1上并通过主动链轮18驱动；全轨道3下方安装有固定在移栽机机架5下部的半导轨6，半导轨6中心安装有两个下链轮10.2，两个下链轮10.2之间设置下链条11.2，下链条11.2上间隔固定下机械手4.2的一端，下机械手4.2的机械手端沿半导轨6移动；移栽机机架5底部设置开沟器9、覆土器8以及定距轮7，定距轮7与链条驱动机构连接，链条驱动机构驱动整个自动分苗移栽机。

如图3、4所示，分拣器1包括支架1.1、分拣齿轮1.2和分拣齿环1.3，分拣齿轮1.2与分拣齿环1.3同轴设置在支架1.1上，分拣齿轮1.2设置在分拣齿环1.3内，分拣齿轮1.2和分拣齿环1.3之间设置有进苗口1.5和出苗口1.4。由人工将苗投入进分拣器进苗口1.5中，分拣器通过分拣齿轮1.3和分拣齿环1.4配合实现对多颗苗木的单颗化分拣。

如图11所示，链条驱动机构包括与地轮同轴的主动链轮10连接的传动链12，传动链12与下层机械手的从动链轮7.2连接，主动链轮13同轴设置的齿轮7.1通过惰轮组14与上层机械手主动链轮3.1连接，主动链轮3.1通过上链条11.1与上层机械手从动链轮3.2连接，上层机械手从动链轮3.2同轴设置有不完全锥齿轮15，不完全锥齿轮15与锥齿轮16啮合，锥齿轮16驱动U型板主动链轮18，锥齿轮16同轴设置有链轮19，链轮19通过链17与分拣齿轮1.3连接。与地轮同轴的主动链轮10通过传动链12将运动传递给与下层机械手的主动链轮13同轴的从动链轮7.2，带动下层机械手运动；与主动链轮13同轴的齿轮7.1通过惰轮组14传递给上层机械手主动链轮3.1，带动上层机械手运动；上层机械手从动链轮3.2通过其同轴的不完全锥齿轮15、锥齿轮16将运动传递给链轮18，带动U型板运动；同时链轮19通过链17将运动传递给分拣机构。其中不完全锥齿轮15与锥齿轮16构成间歇机构，带动U型板与分拣机构做间歇运动。

如图6所示，上机械手4.1包括与上链条11.1固定的连接板4.14，连接板4.14上固定连接杆4.13，连接杆4.13另一端设置有相互铰接连接的两块弧形板4.11，两块弧形板4.11的铰接轴处设置有轴弹簧，弧形板4.11表面设置有张紧橡胶皮4.12；所述的下机械手4.2与上机械手4.1结构相同。机械手一端固定在输送链上，另一端（弧形板端）安装在全轨道4内，沿轨道运动，通过轨道内侧间距变化来控制机械手的开合。下层机械手结构与上层机械手相同。但轨道6内侧间距变化方向与上层轨道相反，上、下层机械手运动方向相反。

全轨道3包括两排并排设置的椭圆形轨道，上机械手4.1的两块弧形板4.11卡在并排设置的椭圆形轨道内侧，全轨道3与半导轨6连接处，椭圆形轨道的内侧间距满足上机械手4.1的两块弧形板4.11完全打开，其他位置时椭圆形轨道的内侧间距满足机械手4.1的两块弧形板4.11闭合；通过内侧间距变化控制机械手的开合。所述的半导轨6包括并排设置的两排非闭合的半椭圆形轨道，半导轨6的上侧开口与输送链中心对齐，下方开口与两个下链轮10.2中位于后方的下链轮的中心对齐。

如图5所示，u型开口盘2设置在出苗口1.4下方，u型开口盘2前部开有方形口。按一定的倾斜角度安装在分拣机构下方，主要用于承接分拣机构分拣出的幼苗，设置u型口便于机械手抓取。

开沟器(见附图9）—由铁板折成，主要用于在土地上开出一条沟，给机械手送来的苗留下栽植空间。

覆土器(见附图10）—是两块带角度放置的铁板，将开沟器开出的土拢回沟内，将苗根完全覆盖。

移栽机的工作原理：人工将苗放入分拣器中，分拣器通过分拣齿轮和分拣齿环的配合实现将幼苗分拣为单株，掉入u型开口盘中，u型开口盘与分拣器做间歇运动，运动停止时上机械手从u型开口盘中取苗，在全轨道的作用下，上机械手闭合，到达下机械手的轨道位置，由于轨道内侧间距逐渐变宽，机械手内的弹簧力的作用，迫使上机械手逐渐张开，而相反,下机械在轨道的作用下闭合，其中上机械手抓取幼苗根部，将幼苗传递给下机械手，下机械手抓取幼苗的上部，实现了幼苗的传递，接苗后下机械手由下链条带动进入半导轨，移栽机在拖拉机的牵引下一直保持向前运动，开沟器开沟，下机械手到达开好的苗沟内，覆土器覆土，覆土完成后机械手夹苗头继续向前运动一定距离，将苗扶正后脱离轨道松开，完成栽植。

Claims (6)

1.一种自动分苗移栽机，其特征在于：包括分拣器（1）、u型开口盘（2）、全轨道（3）、半导轨（6）和移栽机机架（5），移栽机机架（5）上部并排安装若干组全轨道（3），每一组的全轨道（3）中心安装有两个上链轮（10.1），两个上链轮（10.1）之间设置上链条（11.1），上链条（11.1）上间隔固定上机械手（4.1）的一端，上机械手（4.1）的机械手端沿全轨道（3）移动，全轨道（3）一端安装有固定在移栽机机架（5）上的分拣器（1），分拣器（1）的下方设置有u型开口盘（2），u型开口盘（2）设有若干个，若干个u型开口盘（2）固定在链条上，链条挂在U型板主动链轮（18）和U型板从动链轮（18.1）上并通过U型板主动链轮（18）驱动；全轨道（3）下方安装有固定在移栽机机架（5）下部的半导轨（6），半导轨（6）中心安装有两个下链轮（10.2），两个下链轮（10.2）之间设置下链条（11.2），下链条（11.2）上间隔固定下机械手（4.2）的一端，下机械手（4.2）的机械手端沿半导轨（6）移动；移栽机机架（5）底部设置开沟器（9）、覆土器（8）以及定距轮（7），定距轮（7）与链条驱动机构连接，链条驱动机构驱动整个自动分苗移栽机。

2.根据权利要求1所述的自动分苗移栽机，其特征在于：所述的分拣器（1）包括支架（1.1）、分拣齿轮（1.2）和分拣齿环（1.3），分拣齿轮（1.2）与分拣齿环（1.3）同轴设置在支架（1.1）上，分拣齿轮（1.2）设置在分拣齿环（1.3）内，分拣齿轮（1.2）和分拣齿环（1.3）之间设置有进苗口（1.5）和出苗口（1.4）。

3.根据权利要求2所述的自动分苗移栽机，其特征在于：所述的链条驱动机构包括与地轮同轴的主动链轮（10）连接的传动链（12），传动链（12）与下层机械手的从动链轮（7.2）连接，主动链轮（13）同轴设置的齿轮（7.1）通过惰轮组（14）与上层机械手主动链轮（3.1）连接，上层机械手主动链轮（3.1）通过上链条（11. 1）与上层机械手从动链轮（3.2）连接，上层机械手从动链轮（3.2）同轴设置有不完全锥齿轮（15），不完全锥齿轮（15）与锥齿轮（16）啮合，锥齿轮（16）驱动U型板主动链轮（18），锥齿轮（16）同轴设置有链轮（19），链轮（19）通过链（17）与分拣齿轮（1.3）连接。

4.根据权利要求3所述的自动分苗移栽机，其特征在于：所述的上机械手（4.1）包括与上链条（11.1）固定的连接板（4.14），连接板（4.14）上固定连接杆（4.13），连接杆（4.13）另一端设置有相互铰接连接的两块弧形板（4.11），两块弧形板（4.11）的铰接轴处设置有轴弹簧，弧形板（4.11）表面设置有张紧橡胶皮（4.12）；所述的下机械手（4.2）与上机械手（4.1）结构相同。

5.根据权利要求4所述的自动分苗移栽机，其特征在于：所述的全轨道（3）包括两排并排设置的椭圆形轨道，上机械手（4.1）的两块弧形板（4.11）卡在并排设置的椭圆形轨道内侧，全轨道（3）与半导轨（6）连接处，椭圆形轨道的内侧间距满足上机械手（4.1）的两块弧形板（4.11）完全打开，其他位置时椭圆形轨道的内侧间距满足机械手（4.1）的两块弧形板（4.11）闭合；所述的半导轨（6）包括并排设置的两排非闭合的半椭圆形轨道，半导轨（6）的上侧开口与输送链中心对齐，下方开口与两个下链轮（10.2）中位于后方的下链轮的中心对齐。

6.根据权利要求5所述的自动分苗移栽机，其特征在于：所述的u型开口盘（2）设置在出苗口（1.4）下方，u型开口盘（2）前部开有方形口。

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