CN110933980B - 一种定植投苗装置及定植投苗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定植投苗装置及定植投苗方法，包括间歇输送装置、种植槽、排序进给机构、投苗机构、苗钵组成。所述间歇输送装置包括输送带、隔板、机架组成；所述排序进给机构包括双光轴滚珠丝杠滑台、连接板组成；所述并联投苗机构包括直线气缸、排序托框、横梁基础板、闸板推杆、导向通道组成。所述直线气缸的活塞杆带动所述闸板推杆进行往复运动，完成对闸板推杆位置的交替调整，进而实现对苗钵的精准定植投苗。该定植投苗装置可以完成种植槽的间歇输送、苗钵的排序进给输送和移栽投苗的定植作业过程。本发明具有工作效率高、对幼苗损伤小、机构几何尺寸小、可靠性高、美观、运动规律清晰、便于制造等优点。

Description

一种定植投苗装置及定植投苗方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种定植投苗装置及定植投苗方法。

背景技术

近年来，平面种植、立体种植等种植方式发展迅速，一方面不断拓展其应用面积，一方面通过自动化农业设施技术不断提高生产效率。然而国内外所开展的平面、立体种植试验均具有整体规模较小的特点，其根本原因在于人工作业在立体种植中的定植、采收等过程中，劳动强度大幅增加，而一些自动化农业设施技术还没有得到很好的发展和研究。对于定植投苗装置，国内外也研发了一些诸如移栽等机械设备，大部分的工艺步骤依然采取抓取、移动和放置，具体结构大部分仍为夹持取放机构，存在动作复杂、损伤幼苗、效率低下等问题，因此研究适应定植动作的自动化定植机构将对于种植技术的发展和生产效率的提高非常重要。

本发明经过对大量种植标准化容器的调研与研究，选取了苗钵和种植槽为研究对象。通过对国内外各类定植动作过程的分析，将定植分解为种植槽的间歇输送、苗钵的排序进给输送、定植投苗三个动作过程，本发明设计出一种适应以上三个动作过程的定植投苗装置及定植投苗方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工作效率高、对幼苗损伤小、机构几何尺寸小、可靠性高的适应定植动作过程的定植投苗装置及定植投苗方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面，提供了一种定植投苗装置，包括用于对种植槽进行间歇输送动作过程的间歇输送装置、用于对苗钵进行排序进给输送动作过程的排序进给机构以及用于对苗钵进行定植投苗动作的投苗机构。其特征在于：所述间歇输送装置包括输送带、隔板和机架组成；所述排序进给机构包括连接板和双光轴滚珠丝杠滑台组成；所述投苗机构包括杆、排序托框、横梁基础板、闸板推杆和导向通道。所述直线气缸的活塞杆与所述闸板推杆相连，所述直线气缸的活塞杆带动所述闸板推杆进行往复运动，完成对闸板推杆位置的交替调整，进而实现对苗钵的精准定植投苗。

本发明利用闸板推杆位置调整进行投苗定植动作替代夹持取放的移栽机构，配合间歇输送装置的间歇输送动作和排序进给机构的排序进给动作，实现同一机构在一个循环作业流程里完成对种植槽的输送误差调整动作和对苗钵的投苗移栽动作，并方便进行模块化布置，实现将多个苗钵准确定植到多个种植槽的目标槽位里，整体机构动作速度快，工作效率高，可靠性高。

进一步地，所述种植槽上均布有若干槽孔，所述闸板推杆为可拆卸结构，当所述闸板推杆在往复运动过程中从初始状态向下运动，进而对定植槽的目标槽孔进行误差调整时，所述闸板推杆的侧壁与目标槽孔的内壁相切。

进一步地，所述间歇输送装置还包括机架和安装在所述机架上的输送带和隔板，所述隔板均布若干个于所述输送带上。

进一步地，所述导向通道采用通孔腔体结构。

进一步地，所述导向通道采用一体成型。

进一步地，所述投苗机构中所述导向通道固定在所述横向基础板上，所述横向基础板固定在机架上，所述横梁基础板上的通孔与所述导向通道中的通孔腔体同轴心。

进一步地，所述投苗机构中的所述导向通道底部距离所述种植槽上表面的高度不高于所述苗钵高度的2/3。

进一步地，所述排序托框通过底部凹槽和所述横梁基础板的凸起轨道接触，可以通过排序进给机构在凸起轨道上往复运动进行排序进给，排序进给的往复运动方向与间歇输送方向垂直。

进一步地，所述排序托框上均布若干通孔，通孔尺寸应大于苗钵的外形尺寸。

进一步地，所述闸板推杆的总体尺寸应小于导向通道的通孔腔体尺寸，初始状态时闸板推杆位于导向通道的通孔腔体内。

本发明第二方面，提供了一种定植投苗方法，包括以下步骤：

S1：初始位置时，所述直线气缸的活塞杆与所述闸板推杆处于所述导向通道的通孔腔体位置，所述苗钵在所述排序进给机构作用下到达所述导向通道的通孔腔体位置，完成排序进给输送操作；

S2：所述种植槽在所述间歇输送装置作用下到达定植投苗的目标槽孔，完成间歇输送操作，等待定植投苗操作；

S3：所述直线气缸的活塞杆带动所述闸板推杆，依靠所述闸板推杆结构侧壁的几何形状和运动极限位置，调整所述种植槽的目标槽孔至所述导向通道的正下方，完成对所述种植槽的输送误差调整动作；

S4：所述直线气缸的活塞杆反向带动所述闸板推杆运动，所述闸板推杆脱离所述导向通道通孔腔体结构，所述苗钵通过重力作用落入所述种植槽的定植投苗目标槽孔中，完成对苗钵的定植投苗动作；

S5：所述直线气缸的活塞杆带动所述闸板推杆，恢复到所述导向通道的通孔腔体结构初始位置，等待下一个定植投苗过程。

本发明的有益之处包括：

采用本发明的一种定植投苗装置，可以实现同一机构在一个循环作业流程里完成对种植槽的输送误差调整动作和对苗钵的投苗移栽动作，并方便进行模块化布置，实现将多个苗钵准确定植到多个种植槽的目标孔位里。间歇输送装置可以实现种植槽输送方向和输送过程的稳定。投苗机构可以规避对种苗的夹持、避免损伤，整体机构美观、牢固、便于制造。

另外，本发明采用的一种定植投苗装置及定植投苗方法，能够实现种植槽的间歇输送、苗钵的排序进给输送及定植投苗的循环作业流程，整体运动规律清晰，机构分布集中，整体机构尺寸小，方便机构布置和模块化定制。

附图说明

图1是本发明定植投苗装置的等轴侧视图；

图2是本发明投苗机构的三维图，对应图1中的4；

图3是本发明闸板推杆的三维图，对应图2中的附图标记44；

图4是本发明导向通道的三维图，对应图2中的附图标记45；

附图标记说明：

1-间歇输送装置；2-种植槽；3-排序进给机构；4-投苗机构；5-苗钵；11-输送带；12-隔板；13-机架；31-连接板；32-双光轴滚珠丝杠滑台；21-槽孔；41-直线气缸；42-排序托框；43-横梁基础板；44-闸板推杆；45-导向通道。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参见附图1-4，一种定植投苗装置，包括用于对种植槽2进行间歇输送动作过程的间歇输送装置1、用于对苗钵5进行排序进给输送动作过程的排序进给机构3以及用于对苗钵5进行定植投苗动作的投苗机构4。种植槽2放置在间歇输送装置1上，排序进给机构3中双光轴滚珠丝杠滑台32的底部与间歇输送装置1的机架13连接，投苗机构4通过横梁基础板43固定在间歇输送装置1的机架13上，排序进给机构3通过连接板31与投苗机构4的排序托框42连接，苗钵5放置在投苗机构4的排序托框42中，苗钵5底部与横梁基础板43接触。其特征在于：所述排序进给机构包括连接板31和双光轴滚珠丝杠滑台32组成，双光轴滚珠丝杠滑台32通过连接板31安装在机架13的一侧；所述投苗机构4包括直线气缸41、排序托框42、横梁基础板43、闸板推杆44和导向通道45，所述直线气缸41一端铰接在横梁基础板43侧壁，另一端悬空，所述横梁基础板43固定在间歇输送装置1的机架13上，所述排序托框42通过底部凹槽放置在所述横梁基础板43的凸起轨道上，所述排序托框42与横梁基础板43为滑动配合，所述直线气缸41的活塞杆与闸板推杆44铰接，所述直线气缸41的活塞杆带动所述闸板推杆44进行往复运动，完成对闸板推杆44位置的交替调整，进而实现对苗钵5的精准定植投苗。

因此，本发明利用闸板推杆位置调整进行投苗定植动作替代夹持取放的移栽机构，配合间歇输送装置的间歇输送动作和排序进给机构的排序进给动作，实现同一机构在一个循环作业流程里完成对种植槽2的输送误差调整动作和对苗钵5的投苗移栽动作，并方便进行模块化布置，实现将多个苗钵5准确定植到多个种植槽2的目标槽位里，整体机构动作速度快，工作效率高，可靠性高。

参见附图1和3，所述种植槽2上均布有若干槽孔21，所述闸板推杆44为可拆卸结构，当所述闸板推杆44在往复运动过程中从初始状态向下运动，进而对定植槽2的目标槽孔21进行误差调整时，所述闸板推杆44的侧壁与目标槽孔21的内壁相切。

需要说明的：本发明中的“相切”做如下解释：“相切”应当理解为所述闸板推杆44的侧壁与目标槽孔21的内壁的相切形式不限于点、线接触，也包括面接触。

参见附图1，所述间歇输送装置1还包括机架13和安装在所述机架13上的输送带11和隔板12，所述隔板12均布若干个于所述输送带11上。因此，可以保持苗钵5的输送方向和输送过程稳定。

参见附图2和4，所述导向通道45采用通孔腔体结构。因此，苗钵5依靠重力沿通孔下落，以投苗的方式完成定植，规避了对苗钵5中的种苗夹持、避免了损伤。

参见附图2和4，所述导向通道45采用一体成型。因此，整体更加美观，便于制造，使得机构更牢固。

参见附图2和4，所述投苗机构4中所述导向通道45固定在所述横向基础板43上；所述横向基础板43固定在机架13上，所述横梁基础板43上的通孔与所述导向通道45中的通孔腔体同轴心。因此，可以确保苗钵5的精准定植投苗动作。

参见附图1和2，所述投苗机构4中的所述导向通道45底部距离所述种植槽2上表面的高度不高于所述苗钵5高度的2/3。因此，机构分布集中，整体机构尺寸小，方便机构布置和模块化定制。

参见附图2，所述排序托框17通过底部凹槽和所述横梁基础板43的凸起轨道接触，可以通过排序进给机构3在凸起轨道上往复运动进行排序进给，排序进给的往复运动方向与间歇输送方向垂直。因此可以确保整体的运动规律清晰和运动精度。

参见附图2，所述排序托框42上均布若干通孔，通孔尺寸应大于苗钵5的外形尺寸。因此能够盛放苗钵5。

参见附图3，所述闸板推杆44的总体尺寸应小于导向通道45的通孔腔体尺寸，初始状态时闸板推杆44位于导向通道45的通孔腔体内。因此，避免了运动干涉。

参见附图1-4，一种定植投苗方法，其特征在于：该定植投苗方法包括以下步骤：

S1：初始位置时，所述直线气缸41的活塞杆与所述闸板推杆44处于所述导向通道45的通孔腔体位置，所述苗钵5在所述排序进给机构3作用下到达所述导向通道45的通孔腔体位置，完成排序进给输送操作；

S2：所述种植槽2在所述间歇输送装置1作用下到达定植投苗的目标槽孔21，完成间歇输送操作，等待定植投苗操作；

S3：所述直线气缸41的活塞杆带动所述闸板推杆44，依靠所述闸板推杆44结构侧壁的几何形状和运动极限位置，调整所述种植槽2的目标槽孔21至所述导向通道45的正下方，完成对所述种植槽2的输送误差调整动作；

S4：所述直线气缸41的活塞杆反向带动所述闸板推杆44运动，所述闸板推杆44脱离所述导向通道45的通孔腔体结构，所述苗钵5通过重力作用落入所述种植槽2的定植投苗目标槽孔21中，完成对苗钵5的定植投苗动作；

S5：所述直线气缸41的活塞杆带动所述闸板推杆44，恢复到所述导向通道45的通孔腔体结构初始位置，等待下一个定植投苗过程。

因此，该定植投苗方法能够实现种植槽的间歇输送、苗钵的排序进给输送及定植投苗的循环作业流程，整体运动规律清晰，机构分布集中，整体机构尺寸小，方便机构布置和模块化定制。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种定植投苗装置，包括用于对种植槽（2）进行间歇输送动作过程的间歇输送装置（1）、用于对苗钵（5）进行排序进给输送动作过程的排序进给机构（3）以及用于对苗钵（5）进行定植投苗动作的投苗机构（4）；其特征在于：所述间歇输送装置（1）包括输送带（11）、隔板（12）和机架（13）；所述排序进给机构包括连接板（31）和双光轴滚珠丝杠滑台（32）；所述投苗机构（4）包括直线气缸（41）、排序托框（42）、横梁基础板（43）、闸板推杆（44）和导向通道（45）；所述直线气缸（41）的活塞杆与所述闸板推杆（44）相连，所述直线气缸（41）的活塞杆带动所述闸板推杆（44）进行往复运动，完成对闸板推杆（44）位置的交替调整，进而实现对苗钵（5）的精准定植投苗；具体包括以下步骤：S1：初始位置时，直线气缸（41）的活塞杆与闸板推杆（44）处于导向通道（45）的通孔腔体位置，苗钵（5）在排序进给机构（3）作用下到达导向通道（45）的通孔腔体位置，完成排序进给输送操作；

S2：种植槽（2）在间歇输送装置（1）作用下到达定植投苗的目标槽孔（21），完成间歇输送操作，等待定植投苗操作；

S3：直线气缸（41）的活塞杆带动闸板推杆（44），依靠闸板推杆（44）结构侧壁的几何形状和运动极限位置，调整种植槽（2）的目标槽孔（21）至导向通道（45）的正下方，完成对种植槽（2）的输送误差调整动作；

S4：直线气缸（41）的活塞杆反向带动闸板推杆（44）运动，闸板推杆（44）脱离导向通道（45）的通孔腔体结构，苗钵（5）通过重力作用落入种植槽（2）的定植投苗目标槽孔（21）中，完成对苗钵（5）的定植投苗动作；

S5：直线气缸（41）的活塞杆带动闸板推杆（44），恢复到导向通道（45）的通孔腔体结构初始位置，等待下一个定植投苗过程。

2.根据权利要求1所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述种植槽（2）上均布有若干槽孔（21），所述闸板推杆（44）为可拆卸结构，当所述闸板推杆（44）在往复运动过程中从初始状态向下运动，进而对定植槽（2）的目标槽孔（21）进行误差调整时，所述闸板推杆（44）的侧壁与目标槽孔（21）的内壁相切。

3.根据权利要求1所述的一种定植投苗装置，其特征在于：输送带（11）安装在机架（13）上，所述隔板（12）有若干个且均布于所述输送带（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述导向通道（45）采用一体成型。

5.根据权利要求1所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述投苗机构（4）中所述导向通道（45）固定在所述横梁基础板（43）上，所述横梁基础板（43）固定在机架（13）上，所述横梁基础板（43）上的通孔与所述导向通道（45）中的通孔腔体同轴心。

6.根据权利要求4所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述投苗机构（4）中的所述导向通道（45）底部距离所述种植槽（2）上表面的高度不高于所述苗钵（5）高度的2/3。

7.根据权利要求1所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述排序托框（42）通过底部凹槽和所述横梁基础板（43）的凸起轨道接触，通过排序进给机构（3）在凸起轨道上往复运动进行排序进给，排序进给的往复运动方向与间歇输送方向垂直。

8.根据权利要求7所述的一种定植投苗装置，其特征在于：所述排序托框（42）上均布若干通孔，通孔尺寸大于苗钵（5）的外形尺寸；所述闸板推杆（44）的总体尺寸小于导向通道（45）的通孔腔体尺寸，初始状态时闸板推杆（44）位于导向通道（45）的通孔腔体内。

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