CN113273360A - 一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置 - Google Patents

一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置 Download PDF

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Abstract

一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，属于农业机械技术领域，装置整体由机架、送苗装置、纵向可动苗盘、顶苗装置、驱动装置、自动取苗装置和电源模块组成，通过电源模块为装置各电机提供动力，带轮电机驱动带轮机构，完成苗盘的送盘动作；丝杆机构在丝杆电机的控制下实现苗床的轴向位移；顶苗电机带动齿轮转动，实现纵向小位移配合纵向可动苗盘达到顶出基质的目的，取苗电机控制齿轮转动，带动偏心轮转动，连杆与偏心轮相连，限位连杆处于限位槽前端时执行投苗状态，由前端运动至后端实现取苗动作，由后端返回前端实现回程动作，使得取苗固定杆协同取苗爪按照“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线快速自动扎取苗，实现低损高效的移栽工作。

Description

一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，涉及一种移栽及自动取苗装置，具体的说是涉及一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置。
背景技术
水生蔬菜是我国区域性特色明显的优势农产品，属于区域性栽培，我国栽培较早，其分布之广、面积之大、品种之多在世界各国均居首位, 被称为“中国特菜”，出口创汇能力强。根据2012-2020《中国农业统计年鉴》统计，水生蔬菜种植面积60万公顷以上，平均每年增长23.6%，产量每年增长31.5%，已成为蔬菜生产的重要支柱。目前移栽设备在总体设计、移栽效率、移栽伤苗率等方面依然存在许多不足之处，不能满足水生蔬菜的移栽农艺要求，所以，设计出一种专用于水生蔬菜低损高效穴盘移栽及自动取苗装置，成为当前要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，以实现自动取苗和投苗功能，降低移栽取苗过程伤苗率，提高工作效率，降低劳动强度。
本发明的技术方案：一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，包括机架；其特征在于：所述移栽及自动取苗装置还由送苗装置、顶苗装置、纵向可动苗盘、自动取苗装置和电源模块组成；
所述送苗装置由苗床、苗盘托盘机构、带轮机构、传动齿轮、传动轴、丝杆机构、电机、固定板、连接轴、滑块、带轮电机、带轮电机齿轮构成；所述苗盘托盘机构设置在两个带轮机构之间，所述苗床设置在所述苗盘托盘机构的下方，两个所述带轮机构上均设有传动轴，所述传动轴的转动连接在两个固定板之间，所述传动轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮由所述带轮电机齿轮带动转动，所述带轮电机齿轮由所述带轮电机带动，所述带轮电机固定在固定板上，所述横向移动机构用于驱动送苗装置的横向移动；
所述顶苗装置由齿轮轴、齿轮、凸轮装置、连杆、顶杆和顶苗电机组成；所述齿轮轴的两端支撑在机架上，所述齿轮轴上设有齿轮和两个凸轮装置，所述凸轮装置与设置在导向座内的连杆配合，并带动连杆沿导向座上下滑动，导向座与机架固定，两个连杆之间连接有顶杆，所述顶杆上并排等间隔设有多个顶出块，用于与纵向可动苗盘配合顶出基质；
所述纵向可动苗盘内设有多个苗盘钵体用于盛放基质，苗盘钵体底部设有纵向移动板，所述纵向移动板可纵向小位移移动，配合顶苗装置将基质顶出以方便自动取苗装置扎取基质，所述苗盘钵体底部有多个纵向限位孔，用于限制纵向移动板的位置，同时可配合顶杆用于顶出基质；
所述自动取苗装置由齿轮、齿轮轴、偏心轮、连杆、连接板、取苗爪固定杆、取苗爪、中间连接轴、限位板、限位连杆、取苗电机和取苗电机齿轮组成；所述齿轮设置在所述齿轮轴上，所述齿轮轴两端分别与安装板转动连接，安装板与机架固定；所述齿轮带动所述齿轮轴转动，所述齿轮与所述取苗电机齿轮配合，所述取苗电机齿轮在所述取苗电机带动下转动；所述齿轮轴上两侧分别连接有偏心轮和两个限位板，所述偏心轮设置在所述限位板的内侧，通过所述齿轮轴带动所述偏心轮转动，所述偏心轮上设有所述连杆，所述连杆另一端与所述中间连接轴相连，所述中间连杆两端装有所述连接板，所述连接板前端装有所述取苗爪固定杆，所述取苗爪固定杆上等间隔装有多个取苗爪，后端装有所述限位连杆，所述限位板上设有限位槽，限位连杆插入两端的限位槽内；
所述电机安装座安装在所述支撑架左端；支撑架左右两侧均设有丝杆电机安装座，电源模块安装在所述机架左端；所述送苗装置两端安装于轴承座上，顶苗装置设置在送苗装置下方，与纵向可动苗盘底部接触，自动取苗装置安装在机架上，电源模块安装在机架上。
所述带轮机构包括带轮和皮带，苗盘托盘机构安装于皮带上，通过所述带轮带动皮带运动。
所述横向移动机构由丝杆机构、电机、连接轴和滑块组成；丝杆机构两端通过轴承座安装于机架上；丝杆机构与电机相连，固定板与滑块相连接，滑块可在连接轴上横向移动，连接轴两端固定在机架上，滑块在丝杆机构的作用下带动固定板横向移动。
所述限位槽为S形限位槽，限位连杆插入两端的限位槽内，通过连杆的偏心转动带动苗爪绕中间连接轴转动，与连接板后端限位连杆配合，通过取苗固定杆按“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线运动实现自动扎取苗。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，装置整体由机架、送苗装置、纵向可动苗盘、顶苗装置、驱动装置、自动取苗装置和电源模块组成，通过电源模块为装置各电机提供动力，在带轮电机的驱动下，带轮电机齿轮转动带动传动齿轮转动，使得与传动齿轮相连的传动轴转动，进而驱动带轮机构，皮带与苗盘托盘机构周向运动促使完成苗盘的送盘动作；丝杆机构在丝杆电机的控制下实现苗床的轴向位移；与此同时，顶苗电机带动齿轮转动，从而带动凸轮转动，与之相配合的连杆纵向移动带动顶杆实现纵向小位移配合纵向可动苗盘达到顶出基质的目的，进而实现降低后续取苗时的伤苗率；取苗电机控制齿轮转动，带动齿轮轴转动，从而带动与齿轮轴相配合的偏心轮转动，连杆两端分别与偏心轮和中间连接轴相连，中间连接轴两端装有的连接板前端装有取苗爪固定杆用于安装取苗爪，后端装有限位连杆用于与S形限位槽配合，限位连杆处于S形末端时执行装置处于扎苗状态，限位连杆处于S形前端时执行装置处于投苗状态，由前端运动至后端实现取苗动作，由后端返回前端实现回程动作，使得取苗固定杆协同取苗爪按照“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线快速自动扎取苗，实现低损高效的移栽工作。
附图说明
图1 为本发明整体结构示意图。
图2 为本发明中机架的结构示意图。
图3 为本发明中送苗装置第一结构示意图。
图4 为本发明中送苗装置第二结构示意图。
图5 为本发明中顶苗装置的结构示意图。
图6 为本发明中苗盘钵体结构示意图。
图7 为本发明中纵向可动苗盘结构示意图。
图8 为本发明中自动取苗装置第一结构示意图。
图9 为本发明中自动取苗装置第二结构示意图。
图中：机架1、送苗装置2、苗床201、苗盘托盘机构202、带轮机构203、传动齿轮204、传动轴205、丝杆机构206、丝杆电机207、固定板208、连接轴209、滑块210、带轮电机211、带轮电机齿轮212、带轮2021、皮带2022、顶苗装置3、齿轮轴301、齿轮302、凸轮装置303、连杆304、顶杆305、纵向可动苗盘4、纵向移动板401、纵向限位孔402、苗盘钵体403、自动取苗装置5、齿轮501、齿轮轴502、偏心轮503、连杆504、连接板505、取苗爪固定杆506、取苗爪507、中间连接轴508、限位板509、限位连杆510、限位槽511、取苗电机512、取苗电机齿轮513、电源模块6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，由机架1、送苗装置2、顶苗装置3、纵向可动苗盘4、自动取苗装置5、电源模块6组成。
如图2所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，机架1由支撑架101、丝杆电机安装座102、取苗电机安装座103构成；电机安装座102安装在支撑架101左端；支撑架101左右两侧均设有丝杆电机安装座102，电源模块6安装在机架1左端；送苗装置2两端安装于轴承座103上，顶苗装置设置3在送苗装置2下方，与纵向可动苗盘4底部接触，自动取苗装置5安装在机架1上，电源模块6安装在机架1上。
如图3-4所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，送苗装置2由苗床201、带轮机构203、苗盘托盘机构202、传动齿轮204、传动轴205、丝杆机构206、电机207、固定板208、连接轴209、滑块210、带轮电机211、带轮电机齿轮212构成；苗床201安装在苗盘托盘机构202下方，位于两个带轮机构203之间，带轮机构203包括带轮2021、皮带2022，苗盘托盘机构202安装于皮带2022上，通过带轮2021带动皮带2022运动，两个带轮机构203上下均设有传动轴205，两个传动轴205的两端均转动连接在两个固定板208之间；传动轴205上设有传动齿轮204，在传动齿轮204带动下带动带轮2021转动，传动轴205为阶梯轴可相对固定带轮轴向位置，传动齿轮204由带轮电机齿轮212带动下转动，带轮电机齿轮212由带轮电机211带动，带轮电机211固定在固定板208上，带轮电机211由电源模块6提供动力，苗盘托盘机构202随皮带2022进行运动，实现苗盘的移动；丝杆机构206两端通过轴承座安装于机架1的支撑架101上，丝杆机构206左端安装有丝杆电机207，丝杆电机207安装在丝杆电机安装座102上，固定板208与滑块210相连接，滑块210可在连接轴209上横向移动，连接轴209两端固定在支撑架101上，整个送苗装置2可沿上下两个连接轴209水平滑动，所述滑块210在丝杆机构206的作用下带动固定板208横向移动，实现送苗装置2的横向移动。
如图5所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，顶苗装置3由齿轮轴301，齿轮302，凸轮装置303，连杆304，顶杆305，顶苗电机构成；齿轮轴301两端支撑在机架1上，齿轮轴301上安装有齿轮302以及两个凸轮装置303，凸轮装置303与设置在导向座内的连杆304配合，可带动连杆304沿导向座上下滑动，导向座与机架1固定；两个连杆304之间连接有顶杆305，顶杆305上并排等间隔设有多个顶出块。齿轮302的转动带动齿轮轴301转动，齿轮302在顶苗电机输出轴上的主动齿轮带动下转动，顶苗电机由电源模块6提供动力，齿轮轴301带动凸轮303转动，凸轮303带动连杆304纵向移动，顶杆305与连杆304连接以实现顶杆305的纵向小位移，与纵向可动苗盘4配合用于将基质顶出。
如图6-7所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，纵向可动苗盘4内设有多个苗盘钵体403用于盛放基质，苗盘钵体403底部设有纵向移动板401；纵向移动板401可纵向小位移移动，配合顶苗装置3将基质顶出以方便自动取苗装置5扎取基质；苗盘钵体403底部有多个纵向限位孔402，用于限制纵向移动板401的位置，同时可配合顶杆305用于顶出基质。
如图8-9所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，自动取苗装置5包括齿轮501、齿轮轴502、偏心轮503、连杆504、连接板505、取苗爪固定杆506、取苗爪507、中间连接轴508、限位板509、限位连杆510、取苗电机512、取苗电机齿轮513；齿轮501安装于齿轮轴502上，齿轮轴502两端分别与安装板转动连接，安装板与机架1固定；通过齿轮501带动齿轮轴502转动，齿轮501与取苗电机齿轮513配合，取苗电机齿轮513在取苗电机512带动下转动，取苗电机512由电源模块6提供动力，并固定在安装板上；齿轮轴502上左右两侧分别连接有偏心轮503和两个限位板509，偏心轮503安装于限位板509内侧，通过的齿轮轴502带动偏心轮503转动，偏心轮503上安装有连杆504，连杆504另一端与中间连接轴508相连，中间连杆508两端装有连接板505，连接板505前端装有取苗爪固定杆506，取苗爪固定杆506上等间隔装有多个取苗爪507，后端装有限位连杆510，每个苗爪507前端设有两个爪钩，限位板509上设有 “S”形限位槽，限位连杆510插入两端的限位槽内，通过连杆504的偏心转动带动所苗爪507绕中间连接轴508转动，与连接板505后端限位连杆510配合，通过取苗固定杆506按“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线运动实现自动扎取苗。
如图1-9所示，一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置的工作原理如下：通过电源模块6为装置各电机提供动力，在带轮电机211的驱动下，带轮电机齿轮212转动带动传动齿轮204转动，使得与传动齿轮204相连的传动轴205转动，进而驱动带轮机构202，皮带2022与苗盘托盘机构203周向运动促使完成苗盘的送盘动作；丝杆机构206在丝杆电机207的控制下实现苗床的轴向位移；与此同时，顶苗电机带动齿轮302转动，从而带动凸轮303转动，与之相配合的连杆304纵向移动带动顶杆实现纵向小位移配合纵向可动苗盘4达到顶出基质的目的，进而实现降低后续取苗时的伤苗率；取苗电机512控制齿轮501转动，带动齿轮轴502转动，从而带动与齿轮轴502相配合的偏心轮503转动，连杆504两端分别与偏心轮503和中间连接轴508相连，中间连接轴508两端装有的连接板505前端装有取苗爪固定杆506用于安装取苗爪507，后端装有限位连杆510用于与S形限位槽511配合，限位连杆处于限位槽时执行装置处于扎苗状态，限位连杆处于限位槽前端时执行装置处于投苗状态，由前端运动至后端实现取苗动作，由后端返回前端实现回程动作，使得取苗固定杆506协同取苗爪507按照“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线快速自动扎取苗，实现低损高效的移栽工作。

Claims (4)

1.一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，包括机架(1)；其特征在于：所述移栽及自动取苗装置还由送苗装置(2)、顶苗装置(3)、纵向可动苗盘(4)、自动取苗装置(5)和电源模块(6)组成；
所述送苗装置(2)由苗床(201)、苗盘托盘机构(202)、带轮机构(203)、传动齿轮(204)、传动轴(205)、丝杆机构(206)、电机(207)、固定板(208)、连接轴(209)、滑块(210)、带轮电机(211)、带轮电机齿轮(212)构成；所述苗盘托盘机构(202)设置在两个带轮机构(203)之间，所述苗床(201)设置在所述苗盘托盘机构(202)的下方，两个所述带轮机构(203)上均设有传动轴(205)，所述传动轴(205)的转动连接在两个固定板(208)之间，所述传动轴(205)上设有传动齿轮(204)，所述传动齿轮(204)由所述带轮电机齿轮(212)带动转动，所述带轮电机齿轮(212)由所述带轮电机(211)带动，所述带轮电机(211)固定在固定板(208)上，所述横向移动机构用于驱动送苗装置(2)的横向移动；
所述顶苗装置(3)由齿轮轴(301)、齿轮(302)、凸轮装置(303)、连杆(304)、顶杆(305)和顶苗电机组成；所述齿轮轴(301)的两端支撑在机架(1)上，所述齿轮轴(301)上设有齿轮(302)和两个凸轮装置(303)，所述凸轮装置(303)与设置在导向座内的连杆(304)配合，并带动连杆(304)沿导向座上下滑动，导向座与机架(1)固定，两个连杆(304)之间连接有顶杆(305)，所述顶杆(305)上并排等间隔设有多个顶出块，用于与纵向可动苗盘(4)配合顶出基质；
所述纵向可动苗盘(4)内设有多个苗盘钵体(403)用于盛放基质，苗盘钵体(403)底部设有纵向移动板(401)，所述纵向移动板(401)可纵向小位移移动，配合顶苗装置(3)将基质顶出以方便自动取苗装置(5)扎取基质，所述苗盘钵体(403)底部有多个纵向限位孔(402)，用于限制纵向移动板(401)的位置，同时可配合顶杆(305)用于顶出基质；
所述自动取苗装置(5)由齿轮(501)、齿轮轴(502)、偏心轮(503)、连杆(504)、连接板(505)、取苗爪固定杆(506)、取苗爪(507)、中间连接轴(508)、限位板(509)、限位连杆(510)、取苗电机(512)和取苗电机齿轮(513)组成；所述齿轮(501)设置在所述齿轮轴(502)上，所述齿轮轴(502)两端分别与安装板转动连接，安装板与机架(1)固定；所述齿轮(501)带动所述齿轮轴(502)转动，所述齿轮(501)与所述取苗电机齿轮(513)配合，所述取苗电机齿轮(513)在所述取苗电机(512)带动下转动；所述齿轮轴(502)上两侧分别连接有偏心轮(503)和两个限位板(509)，所述偏心轮(503)设置在所述限位板(509)的内侧，通过所述齿轮轴(502)带动所述偏心轮(503)转动，所述偏心轮(503)上设有所述连杆(504)，所述连杆(504)另一端与所述中间连接轴(508)相连，所述中间连杆(508)两端装有所述连接板(505)，所述连接板(505)前端装有所述取苗爪固定杆(506)，所述取苗爪固定杆(506)上等间隔装有多个取苗爪(507)，后端装有所述限位连杆(510)，所述限位板(509)上设有限位槽(511)，限位连杆(510)插入两端的限位槽(511)内；
所述电机安装座(102)安装在所述支撑架(101)左端；支撑架(101)左右两侧均设有丝杆电机安装座(102)，电源模块(6)安装在所述机架(1)左端；所述送苗装置(2)两端安装于轴承座(103)上，顶苗装置设置(3)在送苗装置(2)下方，与纵向可动苗盘(4)底部接触，自动取苗装置(5)安装在机架(1)上，电源模块(6)安装在机架(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，其特征在于：所述带轮机构(203)包括带轮(2021)和皮带(2022)，苗盘托盘机构(202)安装于皮带(2022)上，通过所述带轮(2021)带动皮带(2022)运动。
3.根据权利要求1所述的一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，其特征在于：所述横向移动机构由丝杆机构(206)、电机(207)、连接轴(209)和滑块(210)组成；丝杆机构(206)两端通过轴承座安装于机架(1)上；丝杆机构(206)与电机(207)相连，固定板(208)与滑块(210)相连接，滑块(210)可在连接轴(209)上横向移动，连接轴(209)两端固定在机架上，滑块(210)在丝杆机构(206)的作用下带动固定板(208)横向移动。
4.根据权利要求1所述的一种水生蔬菜穴盘移栽及自动取苗装置，其特征在于：所述限位槽(511)为S形限位槽，限位连杆(510)插入两端的限位槽内，通过连杆(504)的偏心转动带动苗爪(507)绕中间连接轴(508)转动，与连接板(505)后端限位连杆(510)配合，通过取苗固定杆(506)按“扎苗—取苗—投苗—回程”固定路线运动实现自动扎取苗。
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