CN112715250A - 一种姜地拱架插栽机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种姜地拱架插栽机，包括机架，机架的底端设置有行走轮，机架上设置一个拱架弯曲装置，拱架弯曲装置包括一个水平的放置板和位于放置板上方对称设置的弯曲部。放置板上设置一个可放置拱架的第一放置槽。放置板的中间前侧设置一个开口。放置板的两端分别套置在一根水平滑杆上。放置板连接一个可驱动放置板前后滑动的放置板驱动机构。每个套管可转动设置在一个竖直的滑板的底端，套管上套置一个初始状态使夹持板保持水平的扭簧。每个滑板可竖直滑动在一个滑块上，机架上设置有可驱动两个滑块远离或者靠近的滑块驱动机构。本发明具有自动插栽拱架、插栽后拱架的高度一致和节省劳动力的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种姜地拱架插栽机。
背景技术
姜芽生长的前期还没有给姜苗封垄培土，姜苗移栽时覆盖的土层较薄，保墒性能差，为了姜苗的幼期生长，提高增温保墒和防止太阳高温烘烤环境，一般会在姜地的垄沟内搭建小拱棚，之前的拱架采用竹篾代替，即把竹竿劈成3厘米左右宽，200厘米长的竹篾，使用时，插栽拱架要靠在将沟的外口，拱架的间距在60-65厘米左右比较适宜，拱架插好后再覆盖薄膜，竹篾拱架使用一两年后就会损坏，现在基本采用钢条作为拱架，钢条的强度、硬度大，更容易插进土里，并且遇到大风或者雨水也不会变形，另外钢条的弹性大，当前使用完成并拔出后自动恢复原状，使用方便。
现有钢条拱架在插栽时存在以下不足，1、钢条拱架使用时均采用人工手动插栽，效率低，且长时间劳作容易损伤腰椎，并且钢条的强度、硬度大，人工需要使大力气才能将拱架弯曲。2、人工插栽的间距不等和插栽后的高度不同，影响后期覆盖薄膜，当插栽后的拱架高低不同时，会出现低位置的拱架对薄膜的支撑力很小，薄膜在此处未处于绷紧状态，遇到大风天气则容易发生晃动。因此设计一款自动插栽拱架、插栽后拱架的高度一致和节省劳动力的一种姜地拱架插栽机具有广阔的市场前景。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了自动插栽拱架、插栽后拱架的高度一致和节省劳动力的一种姜地拱架插栽机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种姜地拱架插栽机，包括机架，所述机架的底端设置有行走轮，所述机架上设置一个拱架弯曲装置，所述拱架弯曲装置包括一个水平的放置板和位于所述放置板上方对称设置的弯曲部；所述放置板上设置一个可放置拱架的第一放置槽；所述放置板的中间前侧设置一个开口；
所述放置板的两端分别套置在一根水平滑杆上，所述水平滑杆的两端可竖直滑动在所述机架上，所述水平滑杆和所述机架之间设置有复位弹簧；所述放置板连接一个可驱动所述放置板前后滑动的放置板驱动机构；
所述弯曲部包括夹持板和夹持杆，所述夹持板和所述所述夹持杆之间留有可容纳拱架的间隙；所述夹持板固定连接一个套管，所述套管套置在所述夹持杆上，所述套管的另一端固定一个卷筒，两个所述卷筒之间连接一个牵引绳；所述卷筒上设置一个可驱动所述夹持杆伸缩的夹持杆驱动机构；
每个所述套管可转动设置在一个竖直的滑板的底端，所述套管上套置一个初始状态使所述夹持板保持水平的扭簧；每个所述滑板可竖直滑动在一个滑块上，所述机架上设置有可驱动两个所述滑块远离或者靠近的滑块驱动机构；两个所述滑板之间设置一个弹性片，所述弹性片的两端分别与所述滑板转动连接；
两个所述滑板的顶端可滑动在一个弧形板上，所述弧形板的顶端连接一个可驱动所述弧形板升降的弧形板驱动机构。
进一步的，每根所述水平滑杆的两端分别固定一个竖直滑杆，每根所述竖直滑杆上套置一个所述复位弹簧，所述复位弹簧的一端顶在所述水平滑杆上，所述复位弹簧的另一端顶在所述机架上；所述竖直滑杆的底端可滑动在所述机架上设置的竖直孔内。
进一步的，所述放置板驱动机构包括一个拱形板和与所述拱形板固定连接的拱形板驱动气缸；所述拱形板可穿过所述放置板。
进一步的，所述夹持板呈L形，所述夹持杆穿过所述夹持板，所述夹持杆驱动机构包括夹持杆驱动气缸，所述夹持杆驱动气缸的活塞杆与所述夹持杆固定连接。
进一步的，所述滑块驱动机构包括滚珠丝杠组、圆杆和滚珠丝杠组驱动电机，所述滚珠丝杠组包括两节旋向相反且固定连接的滚珠丝杠，每个所述滑块分别套置在其中一个所述滚珠丝杠和圆杆上，且每个所述滑块内设置有与所述滚珠丝杠配合的螺母；所述滚珠丝杠组驱动电机固定在所述机架上，所述滚珠丝杠组驱动电机的输出轴与所述滚珠丝杠组固定连接。
进一步的，所述弧形板上设置一个弧形开口，所述滑板的顶端设置一个水平的横杆，所述横杆滑动在所述弧形开口内；所述弧形板驱动机构包括弧形板驱动气缸，所述弧形板驱动气缸固定在所述机架上，所述弧形板驱动气缸的活塞杆与所述弧形板固定连接。
进一步的，所述机架的顶端设置一个拱架盛放箱，所述机架的一侧设置一个第二放置槽，所述第一放置槽的顶端后侧固定一个挡板，当所述放置板位于顶端时，所述挡板的顶端与所述第二放置槽紧贴，且当所述放置板运动到最后端时，所述第一放置槽和所述第二放置槽对齐。
进一步的，所述机架上设置有霍尔传感器和控制器，对应的在所述行走轮上设置磁铁，所述霍尔传感器、所述放置板驱动机构、所述夹持杆驱动机构、所述滑块驱动机构和所述弧形板驱动机构分别与所述控制器控制连接，当行走轮转动一圈时，所述霍尔传感器检测到信号，控制器控制所述放置板驱动机构、所述夹持杆驱动机构、所述滑块驱动机构和所述弧形板驱动机构动作将拱架插栽在姜沟内。
进一步的，所述弹性片的中间设置弧形槽。
进一步的，所述夹持板内设置有弧形的限位槽。
本发明的有益效果是：
使用时，将拱架水平放置在第一放置槽或第二放置槽内，之后滑块驱动机构驱动两个滑块远离，在滑块远离的过程中，弯曲部会发生旋转，并向下运动，模拟人手从拱架的中间向两端捋拱架，并在捋的过程中使拱架发生弯曲，拱架发生弯曲的过程中，拱架的底端在沿着第一放置槽滑动，放置槽随着拱架的弯曲也会向下滑动，可持续约束拱架，避免拱架向前或者向后偏转。拱架弯曲结束后，拱架的底端位于开口位置，并且弧形板驱动机构驱动弧形板向下运动将拱架插进姜沟内。插栽完成后，夹持杆驱动机构驱动夹持杆收缩，之后弧形板上升脱离拱架，一个拱架插栽完成。
通过设置扭簧使套管在初始状态保持水平，方便夹持拱架。通过设置卷筒和牵引绳，当两个滑块远离时，在牵引绳的作用下，两个卷筒旋转并带动套管一同旋转，结构简单，动作连贯，节省设备成本。通过设置弹性片，可避免拱架在插栽时竖直滑动。通过在第一放置槽的顶端后侧设置挡板，使用时，当插栽完成时放置板位于顶端，此时可两拱架放置在第二放置槽内，放置板驱动机构驱动放置板运动到最后端时，拱架自动落入第一放置槽内，之后放置板运动到最前端，通过设置第二放置槽可方便放置拱架，操作安全可靠。通过设置霍尔传感器和控制器，可实现自动插栽，并确保相邻拱架的间距相等。
附图说明
附图1为本发明的立体结构示意图；
附图2为本发明的立体剖视结构示意图；
附图3为本发明的侧视结构示意图；
附图4为本发明的立体结构示意图(显示卷筒和牵引绳)；
附图5为本发明的后视结构示意图(不含挡板和第二放置槽)；
附图6为本发明拱架弯曲装置的工作状态图(中间状态)；
附图7为本发明拱架弯曲装置的工作状态图(结束状态)；
附图8为本发明弯曲部的局部剖视结构示意图；
附图9为本发明的附图2中局部A放大结构示意图；
图中，机架1、行走轮11、拱架弯曲装置2、放置板21、第一放置槽211、挡板2111、开口212、水平滑杆213、竖直滑杆2131、复位弹簧214、放置板驱动机构215、拱形板2151、拱形板驱动气缸2152、弯曲部22、夹持板221、限位槽2211、夹持杆222、套管223、环形槽2231、卷筒224、牵引绳225、夹持杆驱动机构226、滑板3、弹性片31、弧形槽311、转轴312、套筒32、横杆33、滑块4、滑块驱动机构41、滚珠丝杠组411、圆杆412、滚珠丝杠组驱动电机413、弧形板5、弧形开口51、弧形板驱动机构52、拱架盛放箱6、第二放置槽7。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
如附图1至附图9所示的一种姜地拱架插栽机，包括机架1，如附图1所示，机架1的上部为多个横杆和立柱固定连接形成的方形支架，机架1的底端为多边形框架。机架1的底端设置有行走轮11，如附图5所示，行走轮11骑在姜垄上，使用时，可人工手动推动机架1移动，也可以在机架1上安装电机和变速器，变速器与行走轮11的转轴驱动连接，通过电机提供动力。行走轮11为长长的圆筒状，可增大与姜垄顶部的接触面积。
机架1上设置一个拱架弯曲装置2，拱架弯曲装置2包括一个水平的放置板21和位于放置板21上方对称设置的弯曲部22；放置板21上设置一个可容纳拱架的第一放置槽211，第一放置槽211的中间低两端高。放置槽211的长度等于或略大于拱架的长度，宽度也是等于或大于拱架的宽度，拱架可采用截面为圆形的钢条，也可以采用截面为长方形的钢条。放置板21的中间前侧设置一个开口212。使用时，将拱架放置在第二放置槽211内，放置板21运动到最前端，此时弯曲部22的夹持板221和夹持杆222位于开口212位置，并且拱架位于夹持板221和夹持杆222之间，最后随着夹持板221的转动将拱架夹持。
放置板21的两端分别套置在一根水平滑杆213上，水平滑杆213的两端可竖直滑动在机架1上，水平滑杆213和机架1之间设置有复位弹簧214，具体实施方式为：如附图2所示，每根水平滑杆213的两端分别固定一个竖直滑杆2131，每根竖直滑杆2131上套置一个复位弹簧214，复位弹簧214的一端顶在水平滑杆213上，复位弹簧214的另一端顶在机架1上，竖直滑杆2131的底端可滑动在机架1上设置的竖直孔内。使用时，可将竖直滑杆2131设置的长一点，使竖直滑杆2131的底端穿过机架1，并在竖直滑杆2131的底端固定一个防止竖直滑杆2131滑出的挡块。
放置板21连接一个可驱动放置板21前后滑动的放置板驱动机构215，具体实施方式为：如附图2和附图9所示，放置板驱动机构215包括一个拱形板2151和与拱形板2151固定连接的拱形板驱动气缸2152，拱形板2151可穿过放置板21。使用时，通过拱形板驱动机构2152驱动拱形板2152前后运动，拱形板2151在前后运动时，可带动放置板21前后运动，同时不影响放置板21的竖直滑动。
弯曲部22包括夹持板221和夹持杆222，夹持板221夹持杆222之间留有可放置拱架的间隙，优选的，在夹持板221的内壁上设置弧形的限位槽2112，限位槽2112仅在附图9中有显示。通过设置限位槽2112可避免在插栽时拱架发生摆动。夹持板221呈L形，夹持杆222穿过夹持板221。当弯曲部22的夹持板221和夹持杆222位于开口212内时，拱架位于间隙处。如附图8所示，夹持板221固定连接一个套管223，套管223套置在夹持杆222上，套管223的另一端固定一个卷筒224，两个卷筒224之间连接一个牵引绳225，牵引绳225缠绕在卷筒224上，初始状态，两个卷筒224位于中间位置，间距最小，当两个卷筒224的间距逐渐增大使，牵引绳225会拉动卷筒224发生转动，实现套管223和夹持板221的转动，随着夹持板221的转动可驱动拱架发生弯曲。如附图7所示，当两个卷筒224的间距最大时，此时夹持板221转动的角度最大接近竖直状态。
卷筒224上设置一个可驱动夹持杆222伸缩的夹持杆驱动机构226，夹持杆驱动机构226包括夹持杆驱动气缸，夹持杆驱动气缸的活塞杆与夹持杆222固定连接。当一根拱架插栽完成后，夹持杆驱动气缸驱动夹持杆222收缩，之后弯曲部22竖直向上运动，使弯曲部22脱离拱架。
每个套管223可转动设置在一个竖直的滑板3的底端，为了避免套管223前后运动，在套管223上设置一个环形槽2231，使用时将滑板3套置在环形槽2231上。套管223上套置一个初始状态使夹持板221保持水平的扭簧(未显示)，具体实施方式为，将扭簧套置在套管223上，并且扭簧的一端与套管223固定，扭簧的另一端与滑板3固定。
每个滑板3可竖直滑动在一个滑块4上，如附图4所示，滑板3竖直滑动在滑块4的一侧。机架1上设置有可驱动两个滑块4远离或者靠近的滑块驱动机构41，具体实施方式为：滑块驱动机构41包括滚珠丝杠组411、圆杆412和滚珠丝杠组驱动电机413，滚珠丝杠组411可转动设置在机架1上，滚珠丝杠组411包括两节旋向相反且固定连接的滚珠丝杠，附图中的滚珠丝杠的旋向是相同的，实际是相反的。每个滑块4分别套置在其中一个滚珠丝杠和圆杆412上，且每个滑块4内设置有与滚珠丝杠配合的螺母，滚珠丝杠组驱动电机413固定在机架1上，滚珠丝杠组驱动电机413的输出轴与滚珠丝杠组411固定连接。初始状态，两个滑块4均在中间位置距离最近。如附图5和附图6所示，此时，两个滑块4已经向两端运动了，拱架用虚线显示，此状态下拱架已经发生弯曲。
两个滑板3之间设置一个弹性片31，通过设置弹性片31可避免拱架在插栽时竖直滑动，将拱架的顶端挡住，如附图7所示，此时拱架弯曲到最大状态，拱架的顶端紧贴弹性片31，优选的，弹性片31的中间设置弧形槽311，拱架的顶端位于弧形槽311内可避免拱架发生前后摆动。弹性片31的两端分别与滑板3转动连接，具体实施方式为：在滑板3的侧壁上分别固定一个套筒32，弹性片31的两端分别固定一个转杆312，转轴312的前端插入套筒32内，优选的，在转杆312上套置一个轴承，轴承的内圈与转杆312固定连接，轴承的外圈与套筒32固定连接。
两个滑板3的顶端可滑动在一个弧形板5上，弧形板5的顶端连接一个可驱动弧形板5升降的弧形板驱动机构52，具体实施方式为：弧形板5上设置一个弧形开口51，滑板3的顶端设置一个水平的横杆33，横杆33滑动在弧形开口51内，弧形板驱动机构52包括弧形板驱动气缸，弧形板驱动气缸固定在机架1上，弧形板驱动气缸的活塞杆与弧形板5固定连接。通过弧形板驱动气缸推动弧形板5竖直向下运动，将拱架插栽在姜沟内。
机架1的顶端设置一个拱架盛放箱6，拱架盛放箱6的后侧板倾斜，方便拿取拱架。机架1的一侧设置一个第二放置槽7，第二放置槽7通多螺栓固定在机架1的侧壁上。第一放置槽211的顶端后侧固定一个挡板2111，当放置板21位于顶端时，挡板2111的顶端与第二放置槽7紧贴，且当放置板21运动到最后端时，第一放置槽211和第二放置槽7对齐。放置板驱动机构215驱动放置板21运动到最后端时，拱架自动落入第一放置槽内，之后放置板21运动到最前端，通过设置第二放置槽7可方便放置拱架，操作安全可靠。这样可以留有一定的放置拱架时间，减小操作难度。使用时，可在机架1上设置一个控制器，控制器内设置可充电电池，并在控制器上设置多个控制按钮，控制按钮包括开始按键和结束按键，或者再加上行走按钮和结束按钮。通过控制按钮实现驱动放置板驱动机构215、夹持杆驱动机构226、滑块驱动机构41和弧形板驱动机构52动作。
插栽时，在插栽位置先让机架1停止，之后将拱架放置在第二放置槽7内，之后按下开始按键，控制器控制放置板驱动机构215动作，驱动放置板21向后运动到最大位置再运动到最前位置(初始位置)，此时拱架位于第一放置槽211内；之后控制器控制滑块驱动机构41动作，使两个滑块4开始远离，当两个滑块4间距最大时，滑块驱动机构41停止动作(可通过控制滚珠丝杠组驱动电机413的旋转圈数，或者在弧形板5的端部设置行程开关，当滑块4触碰到行程开关时停止)；之后控制器控制弧形板驱动机构52动作，驱动弧形板5竖直向下运动，将拱架插栽在姜沟内。
优选的，机架1上设置有霍尔传感器(未显示，可设置在机架1的侧壁上)和控制器(未显示)，对应的在行走轮11上设置磁铁，霍尔传感器、放置板驱动机构215、夹持杆驱动机构226、滑块驱动机构41和弧形板驱动机构52分别与控制器控制连接，当行走轮11转动一圈时，霍尔传感器检测到信号，控制器控制放置板驱动机构215、夹持杆驱动机构226、滑块驱动机构41和弧形板驱动机构52动作将拱架插栽在姜沟内。使用时，可人眼观察(在与电磁铁相对的行走轮11的外侧固定一个标记物)，当发现磁铁与霍尔传感器对齐时，机架1停止行走。在控制器的作用下，自动将拱架插栽在姜沟内。优选的，行走轮11通过电机驱动，并且电机与控制器控制连接，当霍尔传感器检测到信号后，控制器控制驱动行走轮11运动的电机停止转动，之后在控制器的作用下拱架被插栽在姜沟内。
需要说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种姜地拱架插栽机，其特征在于：包括机架，所述机架的底端设置有行走轮，所述机架上设置一个拱架弯曲装置，所述拱架弯曲装置包括一个水平的放置板和位于所述放置板上方对称设置的弯曲部；所述放置板上设置一个可放置拱架的第一放置槽；所述放置板的中间前侧设置一个开口；
所述放置板的两端分别套置在一根水平滑杆上，所述水平滑杆的两端可竖直滑动在所述机架上，所述水平滑杆和所述机架之间设置有复位弹簧；所述放置板连接一个可驱动所述放置板前后滑动的放置板驱动机构；
所述弯曲部包括夹持板和夹持杆，所述夹持板和所述所述夹持杆之间留有可容纳拱架的间隙；所述夹持板固定连接一个套管，所述套管套置在所述夹持杆上，所述套管的另一端固定一个卷筒，两个所述卷筒之间连接一个牵引绳；所述卷筒上设置一个可驱动所述夹持杆伸缩的夹持杆驱动机构；
每个所述套管可转动设置在一个竖直的滑板的底端，所述套管上套置一个初始状态使所述夹持板保持水平的扭簧；每个所述滑板可竖直滑动在一个滑块上，所述机架上设置有可驱动两个所述滑块远离或者靠近的滑块驱动机构；两个所述滑板之间设置一个弹性片，所述弹性片的两端分别与所述滑板转动连接；
两个所述滑板的顶端可滑动在一个弧形板上，所述弧形板的顶端连接一个可驱动所述弧形板升降的弧形板驱动机构。
2.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：每根所述水平滑杆的两端分别固定一个竖直滑杆，每根所述竖直滑杆上套置一个所述复位弹簧，所述复位弹簧的一端顶在所述水平滑杆上，所述复位弹簧的另一端顶在所述机架上；所述竖直滑杆的底端可滑动在所述机架上设置的竖直孔内。
3.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述放置板驱动机构包括一个拱形板和与所述拱形板固定连接的拱形板驱动气缸；所述拱形板可穿过所述放置板。
4.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述夹持板呈L形，所述夹持杆穿过所述夹持板，所述夹持杆驱动机构包括夹持杆驱动气缸，所述夹持杆驱动气缸的活塞杆与所述夹持杆固定连接。
5.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述滑块驱动机构包括滚珠丝杠组、圆杆和滚珠丝杠组驱动电机，所述滚珠丝杠组包括两节旋向相反且固定连接的滚珠丝杠，每个所述滑块分别套置在其中一个所述滚珠丝杠和圆杆上，且每个所述滑块内设置有与所述滚珠丝杠配合的螺母；所述滚珠丝杠组驱动电机固定在所述机架上，所述滚珠丝杠组驱动电机的输出轴与所述滚珠丝杠组固定连接。
6.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述弧形板上设置一个弧形开口，所述滑板的顶端设置一个水平的横杆，所述横杆滑动在所述弧形开口内；所述弧形板驱动机构包括弧形板驱动气缸，所述弧形板驱动气缸固定在所述机架上，所述弧形板驱动气缸的活塞杆与所述弧形板固定连接。
7.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述机架的顶端设置一个拱架盛放箱，所述机架的一侧设置一个第二放置槽，所述第一放置槽的顶端后侧固定一个挡板，当所述放置板位于顶端时，所述挡板的顶端与所述第二放置槽紧贴，且当所述放置板运动到最后端时，所述第一放置槽和所述第二放置槽对齐。
8.如权利要求1至7任意一项所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述机架上设置有霍尔传感器和控制器，对应的在所述行走轮上设置磁铁，所述霍尔传感器、所述放置板驱动机构、所述夹持杆驱动机构、所述滑块驱动机构和所述弧形板驱动机构分别与所述控制器控制连接，当行走轮转动一圈时，所述霍尔传感器检测到信号，控制器控制所述放置板驱动机构、所述夹持杆驱动机构、所述滑块驱动机构和所述弧形板驱动机构动作将拱架插栽在姜沟内。
9.如权利要求1至7任意一项所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述弹性片的中间设置弧形槽。
10.如权利要求1所述的一种姜地拱架插栽机，其特征在于：所述夹持板内设置有弧形的限位槽。
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- 2020-12-30 CN CN202011631339.3A patent/CN112715250B/zh active Active
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