CN113383690A - 一种苗木打包机器人及其控制方法 - Google Patents

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CN113383690A CN202011199359.8A CN202011199359A CN113383690A CN 113383690 A CN113383690 A CN 113383690A CN 202011199359 A CN202011199359 A CN 202011199359A CN 113383690 A CN113383690 A CN 113383690A
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00—Forestry
    • A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
    • A01G23/04—Transplanting trees; Devices for grasping the root ball, e.g. stump forceps; Wrappings or packages for transporting trees

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Abstract

本发明公开了一种苗木打包机器人及其控制方法，包括前机架、后机架、托根气缸、套袋筒、夹苗机构、螺旋送料机构和收袋口机构，所述前机架与后机架固定连接，所述前机架上设有前平台板，所述后机架自下而上依次设有后平台板一、后平台板二和后平台板三，所述托根气缸与前平台板下端中间紧固连接，所述套袋筒与前平台板上端中间紧固连接，所述夹苗机构与后平台板二上端紧固连接，所述螺旋送料机构与后平台板三上端紧固连接，所述收袋口机构与后平台板一连接，实现插入移植苗、夹持移植苗、装有机营养土、托根板下降、打包袋的口收紧，自动化程度高，移植苗打包效率高，劳动强度低。

Description

一种苗木打包机器人及其控制方法
技术领域
本发明属于自动化设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种苗木打包机器人及其控制方法。
背景技术
随着我国退耕还林、沙漠绿化政策的持续推进，现代化苗圃培育技术被越来越重视，传统的移植苗在苗圃中的培育完后打包方式为：将培育好的移植苗从苗圃中挖起来，为了使移植苗根系被尽可能规则的土球包裹住，只能采用人工挖掘方式，然后在土球上套上编织袋或者缠绕上草绳，然后经过现代化物流运输至移栽的地方。
此外，也有将移植苗移栽至营养袋中，然后向营养袋中装入营养土，实现移植苗的打包操作。
上述移植苗的打包方式缺点是：
1、移植苗在苗圃中培育时，不需要考虑长成大树时的苗株间距，所以苗株之间的间距较小，无法通过挖树机作业，采用人工挖掘方式，挖掘效率低，劳动强度大。
2、在移植苗根系的土球上套上编织袋或者缠绕上草绳，人工套袋或者缠绕草绳，效率低，劳动强度大。
3、移植苗插入营养袋中的位置高低参差不齐，歪斜不直立，使得移植苗根系不完全被营养土包覆，影响移植苗的存活率。
发明内容
本发明提供一种苗木打包机器人及其控制方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种苗木打包机器人，包括前机架、后机架、托根气缸、套袋筒、夹苗机构、螺旋送料机构和收袋口机构，所述前机架与后机架固定连接，所述前机架上设有前平台板，所述后机架自下而上依次设有后平台板一、后平台板二和后平台板三，所述托根气缸与前平台板下端中间紧固连接，所述套袋筒与前平台板上端中间紧固连接，所述夹苗机构与后平台板二上端紧固连接，所述螺旋送料机构与后平台板三上端紧固连接，所述收袋口机构与后平台板一连接。
优选的，所述托根气缸的活塞杆端部设有托根板，且托根板与套袋筒滑动连接。
优选的，所述夹苗机构包括旋转气缸、齿轮、导向杆一、导向杆二、夹杆一、夹杆二和苗夹机构，所述后平台板二上设有导向座，所述旋转气缸与后平台板二下端中间紧固连接，所述齿轮与旋转气缸的输出轴连接，所述导向杆一与导向座滑动连接，所述导向杆二与导向座滑动连接，所述导向杆一侧壁上设有齿条一，且齿条一与齿轮啮合，所述导向杆一端部设有导向限位杆一，所述导向杆二侧壁上设有齿条二，且齿条二与齿轮啮合，所述导向杆二端部设有导向限位杆二，所述夹杆一与导向限位杆一滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述夹杆二与导向限位杆二滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述苗夹机构设有两个，且分别与夹杆一和夹杆二端部连接。
优选的，所述苗夹机构由夹头、导向螺栓、调节螺母和压簧组成，所述夹头与导向螺栓端部紧固连接，所述导向螺栓穿过夹杆一或夹杆二，且与夹杆一或夹杆二滑动连接，所述调节螺母拧在导向螺栓端部，所述压簧套设在导向螺栓上，且将导向螺栓张紧。
优选的，所述螺旋送料机构包括底座板、封头板、电机板、送料筒、送料螺旋轴、送料电机、减速器、储料斗和出料槽，所述底座板与后平台板三紧固连接，所述封头板与底座板一端紧固连接，所述电机板与底座板紧固连接，所述送料筒一端通过法兰与封头板紧固连接，另外一端通过法兰与电机板紧固连接，所述送料螺旋轴插入送料筒中，且两端通过带座轴承分别与封头板和电机板连接，所述送料电机与减速器紧固连接，减速器与电机板紧固连接，所述送料螺旋轴与减速器输出轴通过联轴器连接，所述储料斗与送料筒的入料口相通连接，所述出料槽与送料筒的出料口相通连接。
优选的，所述后机架侧壁上对称设有平板，平板上对称设有导轨，所述导轨上滑动设有滑块；所述收袋口机构包括升降板、主气缸、外气缸、内气缸、外收袋板簧和内收袋板簧，所述升降板两侧与滑块连接，所述主气缸的缸筒端部与后平台板一中间紧固连接，所述主气缸的活塞杆端部升降板下端中间连接，所述外气缸设有两个，且分别与升降板外侧紧固连接，所述内气缸设有一个，且与升降板中间紧固连接，所述外气缸的活塞杆端部设有连接座一，所述内气缸的活塞杆端部设有连接座二，所述外收袋板簧两端分别与连接座一通过销钉连接，所述内收袋板簧中部与连接座二紧固连接，所述外收袋板簧上设有长槽，所述内收袋板簧两端插入长槽中，所述内收袋板簧两端设有限位柱。
优选的，一种苗木打包机器人，还包括吸袋铺袋机构，所述套袋筒外壁上圆周分布多层通孔，所述吸袋铺袋机构包括负压发生器、外筒、密封圈和密封垫，所述负压发生器与后平台板一紧固连接，所述外筒套在套袋筒外侧，所述外筒上端通过密封圈与套袋筒外壁密封连接，所述外筒下端通过密封圈与套袋筒密封紧固连接，所述外筒中部圆周分布多个气孔，且气孔与负压发生器通过气管连接。
一种苗木打包机器人的控制方法，具体包括以下步骤，
步骤S1：将有机营养土装在储料斗中；
步骤S2：托根气缸的活塞杆伸出，将托根板往上推至距离套袋筒底部1/3处，使其托根板上端留一层通孔；
步骤S3：将打包袋套在套袋筒内；
步骤S4：人工将移植苗根系放入套有打包袋的套袋筒内，且使移植苗下端根系与托根板接触；
步骤S5：启动夹苗机构，夹苗机构中的旋转气缸带着齿轮反向旋转一个角度，齿轮同时驱动啮合有齿条一的导向杆一和啮合有齿条二的导向杆二在导向座中移动，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构将移植苗的苗干夹紧；
步骤S6：启动螺旋送料机构中的送料电机，送料电机通过减速器驱动送料螺旋轴在送料筒中旋转，将储料斗中的有机营养土运输到出料槽，且滑落至套有打包袋的套袋筒内，直到装满套有打包袋的套袋筒为止；
步骤S7：启动收袋口机构，收袋口机构中的主气缸的活塞杆伸出，将升降板沿着导轨往上推，使得外气缸、内气缸、外收袋板簧和内收袋板簧随着升降板同步往上运动，直到外收袋板簧的下边超过套袋筒上端面为止，此时外收袋板簧和内收袋板簧箍在打包袋外侧；
步骤S8：两个外气缸的活塞杆同时收缩，一个内气缸的活塞杆伸出，外气缸的活塞杆通过连接座一将外收袋板簧往中间拉，内气缸的活塞杆通过连接座二将内收袋板簧往中间推，在外收袋板簧和内收袋板簧的作用下将打包袋的口收紧；
步骤S9：人工将绳子系在收紧位置；
步骤S10：两个外气缸的活塞杆同时伸出，一个内气缸的活塞杆收缩，外气缸的活塞杆通过连接座一将外收袋板簧往外推，内气缸的活塞杆通过连接座二将内收袋板簧往内拉，使得外收袋板簧和内收袋板簧解除对打包袋收紧作用；
步骤S10：夹苗机构中的旋转气缸带着齿轮正向旋转一个角度，齿轮同时驱动啮合有齿条一的导向杆一和啮合有齿条二的导向杆二在导向座中移动，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构张开，解除对移植苗的苗干夹紧作用，然后主气缸的活塞杆收缩，将升降板沿着导轨往下拉，使得外气缸、内气缸、外收袋板簧和内收袋板簧随着升降板同步往下运动，直到外收袋板簧的上边超过套袋筒上端面为止，此时外收袋板簧和内收袋板簧箍在套袋筒外侧；
步骤S11：人手握住打包袋和移植苗的苗干，将其从套袋筒中提出，完成移植苗的打包操作。
一种苗木打包机器人的控制方法，在步骤S2后还包括以下步骤，步骤S20：启动吸袋铺袋机构中的负压发生器，负压发生器通过气管在套袋筒和外筒之间形成负压，使得步骤S3套在套袋筒内的打包袋轻微吸附在套袋筒内壁上，保证打包袋的圆柱筒状。
一种苗木打包机器人的控制方法，在步骤S6进行的同时，还进行以下步骤，
步骤S60：托根气缸的活塞杆缓慢收缩，将托根板缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒上的下层裸露出的通孔产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实。
采用以上技术方案的有益效果是：
1、该苗木打包机器人，具体工作过程如下：
步骤S1：将有机营养土装在储料斗中；
步骤S2：托根气缸的活塞杆伸出，将托根板往上推至距离套袋筒底部1/3处，使其托根板上端留一层通孔；
步骤S3：将打包袋套在套袋筒内；
步骤S4：人工将移植苗根系放入套有打包袋的套袋筒内，且使移植苗下端根系与托根板接触；
步骤S5：启动夹苗机构，夹苗机构中的旋转气缸带着齿轮反向旋转一个角度，齿轮同时驱动啮合有齿条一的导向杆一和啮合有齿条二的导向杆二在导向座中移动，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构将移植苗的苗干夹紧；
步骤S6：启动螺旋送料机构中的送料电机，送料电机通过减速器驱动送料螺旋轴在送料筒中旋转，将储料斗中的有机营养土运输到出料槽，且滑落至套有打包袋的套袋筒内，直到装满套有打包袋的套袋筒为止；
步骤S7：启动收袋口机构，收袋口机构中的主气缸的活塞杆伸出，将升降板沿着导轨往上推，使得外气缸、内气缸、外收袋板簧和内收袋板簧随着升降板同步往上运动，直到外收袋板簧的下边超过套袋筒上端面为止，此时外收袋板簧和内收袋板簧箍在打包袋外侧；
步骤S8：两个外气缸的活塞杆同时收缩，一个内气缸的活塞杆伸出，外气缸的活塞杆通过连接座一将外收袋板簧往中间拉，内气缸的活塞杆通过连接座二将内收袋板簧往中间推，在外收袋板簧和内收袋板簧的作用下将打包袋的口收紧；
步骤S9：人工将绳子系在收紧位置；
步骤S10：两个外气缸的活塞杆同时伸出，一个内气缸的活塞杆收缩，外气缸的活塞杆通过连接座一将外收袋板簧往外推，内气缸的活塞杆通过连接座二将内收袋板簧往内拉，使得外收袋板簧和内收袋板簧解除对打包袋收紧作用；
步骤S10：夹苗机构中的旋转气缸带着齿轮正向旋转一个角度，齿轮同时驱动啮合有齿条一的导向杆一和啮合有齿条二的导向杆二在导向座中移动，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构张开，解除对移植苗的苗干夹紧作用，然后主气缸的活塞杆收缩，将升降板沿着导轨往下拉，使得外气缸、内气缸、外收袋板簧和内收袋板簧随着升降板同步往下运动，直到外收袋板簧的上边超过套袋筒上端面为止，此时外收袋板簧和内收袋板簧箍在套袋筒外侧；
步骤S11：人手握住打包袋和移植苗的苗干，将其从套袋筒中提出，完成移植苗的打包操作。
在步骤S2后还包括以下步骤，步骤S20：启动吸袋铺袋机构中的负压发生器，负压发生器通过气管在套袋筒和外筒之间形成负压，使得步骤S3套在套袋筒内的打包袋轻微吸附在套袋筒内壁上，保证打包袋的圆柱筒状。
在步骤S6进行的同时，还进行以下步骤，
步骤S60：托根气缸的活塞杆缓慢收缩，将托根板缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒上的下层裸露出的通孔产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实。
将培育好的移植苗从苗圃中挖起来，不需要顾及移植苗根系被尽可能规则的土球包裹，可以通过挖树机或者挖掘机作业，挖掘效率高，劳动强度低。
实现插入移植苗、夹持移植苗、装有机营养土、托根板下降、打包袋的口收紧，自动化程度高，移植苗打包效率高，劳动强度低。
通过夹苗机构，实现旋转气缸的输出轴上的齿轮同时驱动齿条一和齿条二，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构将移植苗的苗干夹紧和解除夹紧作用，保证了盛装有机营养土时移植苗处于直立状态被夹紧，完成盛装有机营养土解除夹紧。
通过螺旋送料机构，实现有机营养土数量的精准输送和装袋操作。
通过收袋口机构，实现了打包袋的袋口的快速收紧，相比传统的人为手收紧打包袋的袋口，打包效率高。
通过吸袋铺袋机构，首先保证了打包袋刚套在套袋筒内时，被轻微吸附在套袋筒内壁上，保证打包袋的圆柱筒状，避免了人为理袋操作；其次随着托根气缸的活塞杆缓慢收缩，将托根板缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒上的下层裸露出的通孔产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实；最后使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，保证了移植苗的存活率，同时移栽时作为容器苗移栽直接放入栽培容器中，大大提高了移栽效率。
2、该苗木打包机器人，所述夹苗机构与后平台板二上端紧固连接，且距离套袋筒上端一定距离，方便了人工对套袋筒套打包袋操作。
所述托根气缸的活塞杆端部设有托根板，且托根板与套袋筒滑动连接，保证了移植苗刚插入套袋筒内，使移植苗下端根系与托根板接触是被夹苗机构夹紧，避免了移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，保证了移植苗的存活率。
所述夹苗机构，通过旋转气缸的输出轴上的齿轮同时驱动齿条一和齿条二，使得夹杆一和夹杆二带着苗夹机构将移植苗的苗干夹紧和解除夹紧作用，两个苗夹机构同时相向或相背运动，夹持效率高；所述导向杆一端部设有导向限位杆一，所述夹杆一与导向限位杆一滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，实现了夹杆一在导向限位杆一上的位置可调整，从而调整苗夹机构的位置，使得夹头刚好位于套袋筒中心位置夹紧移植苗的苗干；所述导向杆二端部设有导向限位杆二，所述夹杆二与导向限位杆二滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，实现了夹杆二在导向限位杆二上的位置可调整，从而调整苗夹机构的位置，使得夹头刚好位于套袋筒中心位置夹紧移植苗的苗干。
所述苗夹机构由夹头、导向螺栓、调节螺母和压簧组成，所述夹头与导向螺栓端部紧固连接，所述导向螺栓穿过夹杆一或夹杆二，且与夹杆一或夹杆二滑动连接，所述调节螺母拧在导向螺栓端部，所述压簧套设在导向螺栓上，且将导向螺栓张紧；通过调节螺母，能够调节夹头伸出夹杆一或夹杆二的长度，另外压簧套设在导向螺栓上，使得夹头夹紧在移植苗的苗干上，保证夹紧力度。
所述吸袋铺袋机构包括负压发生器、外筒、密封圈和密封垫，所述负压发生器与后平台板一紧固连接，所述外筒套在套袋筒外侧，所述外筒上端通过密封圈与套袋筒外壁密封连接，所述外筒下端通过密封圈与套袋筒密封紧固连接，所述外筒中部圆周分布多个气孔，且气孔与负压发生器通过气管连接；首先保证了打包袋刚套在套袋筒内时，被轻微吸附在套袋筒内壁上，保证打包袋的圆柱筒状，避免了人为理袋操作；其次随着托根气缸的活塞杆缓慢收缩，将托根板缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒上的下层裸露出的通孔产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实；最后使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，保证了移植苗的存活率，同时移栽时作为容器苗移栽直接放入栽培容器中，大大提高了移栽效率。
附图说明
图1是本发明的苗木打包机器人的整体装配图；
图2是夹苗机构装配图一；
图3是夹苗机构装配图二；
图4是图2中A位置的局部放大图；
图5是螺旋送料机构装配图；
图6是收袋口机构装配图一；
图7是收袋口机构装配图二；
图8是吸袋铺袋机构爆炸图；
其中：
1、前机架；2、后机架；3、托根气缸；4、套袋筒；5、夹苗机构；6、螺旋送料机构；7、收袋口机构；8、吸袋铺袋机构；
10、前平台板；
2-1、平板；2-2、导轨；2-3、滑块；20、后平台板一；21、后平台板二； 21-1、导向座；22、后平台板三；
30、托根板；
40、通孔；
50、旋转气缸；51、齿轮；52、导向杆一；52-1、齿条一；52-2、导向限位杆一；53、导向杆二；53-1、齿条二；53-2、导向限位杆二；54、夹杆一；55、夹杆二；56、苗夹机构；56-1、夹头；56-2、导向螺栓；56-3、调节螺母；56-4、压簧；
60、底座板；61、封头板；62、电机板；63、送料筒；64、送料螺旋轴；65、送料电机；66、减速器；67、储料斗；68、出料槽；
70、升降板；71、主气缸；72、外气缸；72-1、连接座一；73、内气缸；73-1、连接座二；74、外收袋板簧；74-1、长槽；75、内收袋板簧；75-1、限位柱；
80、负压发生器；81、外筒；81-1、气孔；82、密封圈；83、密封垫。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图8所示，本发明是一种苗木打包机器人及其控制方法，实现插入移植苗、夹持移植苗、装有机营养土、托根板下降、打包袋的口收紧，自动化程度高，移植苗打包效率高，劳动强度低。
具体的说，如图1至图8所示，一种苗木打包机器人，包括前机架1、后机架2、托根气缸3、套袋筒4、夹苗机构5、螺旋送料机构6和收袋口机构7，所述前机架1与后机架2固定连接，所述前机架1上设有前平台板10，所述后机架2自下而上依次设有后平台板一20、后平台板二2121和后平台板三22，所述托根气缸3与前平台板10下端中间紧固连接，所述套袋筒4与前平台板10上端中间紧固连接，所述夹苗机构5与后平台板二2121上端紧固连接，所述螺旋送料机构6与后平台板三22上端紧固连接，所述收袋口机构7与后平台板一20 连接。
如图1、图8所示，所述托根气缸3的活塞杆端部设有托根板30，且托根板 30与套袋筒4滑动连接。
如图1、图2、图3所示，所述夹苗机构5包括旋转气缸50、齿轮51、导向杆一52、导向杆二53、夹杆一54、夹杆二55和苗夹机构56，所述后平台板二 21上设有导向座21-1，所述旋转气缸50与后平台板二2121下端中间紧固连接，所述齿轮51与旋转气缸50的输出轴连接，所述导向杆一52与导向座21-1滑动连接，所述导向杆二53与导向座21-1滑动连接，所述导向杆一52侧壁上设有齿条一52-1，且齿条一52-1与齿轮51啮合，所述导向杆一52端部设有导向限位杆一52-2，所述导向杆二53侧壁上设有齿条二53-1，且齿条二53-1与齿轮 51啮合，所述导向杆二53端部设有导向限位杆二53-2，所述夹杆一54与导向限位杆一52-2滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述夹杆二55与导向限位杆二 53-2滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述苗夹机构56设有两个，且分别与夹杆一54和夹杆二55端部连接。
如图2、图3、图4所示，所述苗夹机构56由夹头56-1、导向螺栓56-2、调节螺母56-3和压簧56-4组成，所述夹头56-1与导向螺栓56-2端部紧固连接，所述导向螺栓56-2穿过夹杆一54或夹杆二55，且与夹杆一54或夹杆二55滑动连接，所述调节螺母56-3拧在导向螺栓56-2端部，所述压簧56-4套设在导向螺栓56-2上，且将导向螺栓56-2张紧。
如图1、图5所示，所述螺旋送料机构6包括底座板60、封头板61、电机板62、送料筒63、送料螺旋轴64、送料电机65、减速器66、储料斗67和出料槽68，所述底座板60与后平台板三22紧固连接，所述封头板61与底座板60 一端紧固连接，所述电机板62与底座板60紧固连接，所述送料筒63一端通过法兰与封头板61紧固连接，另外一端通过法兰与电机板62紧固连接，所述送料螺旋轴64插入送料筒63中，且两端通过带座轴承分别与封头板61和电机板62 连接，所述送料电机65与减速器66紧固连接，减速器66与电机板62紧固连接，所述送料螺旋轴64与减速器66输出轴通过联轴器连接，所述储料斗67与送料筒63的入料口相通连接，所述出料槽68与送料筒63的出料口相通连接。
如图1、图6、图7所示，所述后机架2侧壁上对称设有平板2-1，平板2-1 上对称设有导轨2-2，所述导轨2-2上滑动设有滑块2-3；所述收袋口机构7包括升降板70、主气缸71、外气缸72、内气缸73、外收袋板簧74和内收袋板簧 75，所述升降板70两侧与滑块2-3连接，所述主气缸71的缸筒端部与后平台板一20中间紧固连接，所述主气缸71的活塞杆端部升降板70下端中间连接，所述外气缸72设有两个，且分别与升降板70外侧紧固连接，所述内气缸73设有一个，且与升降板70中间紧固连接，所述外气缸72的活塞杆端部设有连接座一 72-1，所述内气缸73的活塞杆端部设有连接座二73-1，所述外收袋板簧74两端分别与连接座一72-1通过销钉连接，所述内收袋板簧75中部与连接座二73-1 紧固连接，所述外收袋板簧74上设有长槽74-1，所述内收袋板簧75两端插入长槽74-1中，所述内收袋板簧75两端设有限位柱75-1。
如图1所示，一种苗木打包机器人，还包括吸袋铺袋机构8，如图8所示，所述套袋筒4外壁上圆周分布多层通孔40，所述吸袋铺袋机构8包括负压发生器80、外筒81、密封圈82和密封垫83，所述负压发生器80与后平台板一20 紧固连接，所述外筒81套在套袋筒4外侧，所述外筒81上端通过密封圈82与套袋筒4外壁密封连接，所述外筒81下端通过密封圈82与套袋筒4密封紧固连接，所述外筒81中部圆周分布多个气孔，且气孔与负压发生器80通过气管连接。
一种苗木打包机器人的控制方法，具体包括以下步骤，
步骤S1：将有机营养土装在储料斗67中；
步骤S2：托根气缸3的活塞杆伸出，将托根板30往上推至距离套袋筒4底部1/3 处，使其托根板30上端留一层通孔40；
步骤S3：将打包袋套在套袋筒4内；
步骤S4：人工将移植苗根系放入套有打包袋的套袋筒4内，且使移植苗下端根系与托根板30接触；
步骤S5：启动夹苗机构5，夹苗机构5中的旋转气缸50带着齿轮51反向旋转一个角度，齿轮51同时驱动啮合有齿条一52-1的导向杆一52和啮合有齿条二53-1 的导向杆二53在导向座21-1中移动，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构 56将移植苗的苗干夹紧；
步骤S6：启动螺旋送料机构6中的送料电机65，送料电机65通过减速器66驱动送料螺旋轴64在送料筒63中旋转，将储料斗67中的有机营养土运输到出料槽68，且滑落至套有打包袋的套袋筒4内，直到装满套有打包袋的套袋筒4为止；
步骤S7：启动收袋口机构7，收袋口机构7中的主气缸71的活塞杆伸出，将升降板70沿着导轨2-2往上推，使得外气缸72、内气缸73、外收袋板簧74和内收袋板簧75随着升降板70同步往上运动，直到外收袋板簧74的下边超过套袋筒4上端面为止，此时外收袋板簧74和内收袋板簧75箍在打包袋外侧；
步骤S8：两个外气缸72的活塞杆同时收缩，一个内气缸73的活塞杆伸出，外气缸72的活塞杆通过连接座一72-1将外收袋板簧74往中间拉，内气缸73的活塞杆通过连接座二73-1将内收袋板簧75往中间推，在外收袋板簧74和内收袋板簧75的作用下将打包袋的口收紧；
步骤S9：人工将绳子系在收紧位置；
步骤S10：两个外气缸72的活塞杆同时伸出，一个内气缸73的活塞杆收缩，外气缸72的活塞杆通过连接座一72-1将外收袋板簧74往外推，内气缸73的活塞杆通过连接座二73-1将内收袋板簧75往内拉，使得外收袋板簧74和内收袋板簧75解除对打包袋收紧作用；
步骤S10：夹苗机构5中的旋转气缸50带着齿轮51正向旋转一个角度，齿轮51 同时驱动啮合有齿条一52-1的导向杆一52和啮合有齿条二53-1的导向杆二53 在导向座21-1中移动，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构56张开，解除对移植苗的苗干夹紧作用，然后主气缸71的活塞杆收缩，将升降板70沿着导轨2-2往下拉，使得外气缸72、内气缸73、外收袋板簧74和内收袋板簧75随着升降板70同步往下运动，直到外收袋板簧74的上边超过套袋筒4上端面为止，此时外收袋板簧74和内收袋板簧75箍在套袋筒4外侧；
步骤S11：人手握住打包袋和移植苗的苗干，将其从套袋筒4中提出，完成移植苗的打包操作。
一种苗木打包机器人的控制方法，在步骤S2后还包括以下步骤，步骤S20：启动吸袋铺袋机构8中的负压发生器80，负压发生器80通过气管在套袋筒4和外筒81之间形成负压，使得步骤S3套在套袋筒4内的打包袋轻微吸附在套袋筒4内壁上，保证打包袋的圆柱筒状。
一种苗木打包机器人的控制方法，在步骤S6进行的同时，还进行以下步骤，
步骤S60：托根气缸3的活塞杆缓慢收缩，将托根板30缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒4上的下层裸露出的通孔 40产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实。
以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
实施例1：
该苗木打包机器人，具体工作过程如下：
步骤S1：将有机营养土装在储料斗67中；
步骤S2：托根气缸3的活塞杆伸出，将托根板30往上推至距离套袋筒4底部1/3 处，使其托根板30上端留一层通孔40；
步骤S3：将打包袋套在套袋筒4内；
步骤S4：人工将移植苗根系放入套有打包袋的套袋筒4内，且使移植苗下端根系与托根板30接触；
步骤S5：启动夹苗机构5，夹苗机构5中的旋转气缸50带着齿轮51反向旋转一个角度，齿轮51同时驱动啮合有齿条一52-1的导向杆一52和啮合有齿条二53-1 的导向杆二53在导向座21-1中移动，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构 56将移植苗的苗干夹紧；
步骤S6：启动螺旋送料机构6中的送料电机65，送料电机65通过减速器66驱动送料螺旋轴64在送料筒63中旋转，将储料斗67中的有机营养土运输到出料槽68，且滑落至套有打包袋的套袋筒4内，直到装满套有打包袋的套袋筒4为止；
步骤S7：启动收袋口机构7，收袋口机构7中的主气缸71的活塞杆伸出，将升降板70沿着导轨2-2往上推，使得外气缸72、内气缸73、外收袋板簧74和内收袋板簧75随着升降板70同步往上运动，直到外收袋板簧74的下边超过套袋筒4上端面为止，此时外收袋板簧74和内收袋板簧75箍在打包袋外侧；
步骤S8：两个外气缸72的活塞杆同时收缩，一个内气缸73的活塞杆伸出，外气缸72的活塞杆通过连接座一72-1将外收袋板簧74往中间拉，内气缸73的活塞杆通过连接座二73-1将内收袋板簧75往中间推，在外收袋板簧74和内收袋板簧75的作用下将打包袋的口收紧；
步骤S9：人工将绳子系在收紧位置；
步骤S10：两个外气缸72的活塞杆同时伸出，一个内气缸73的活塞杆收缩，外气缸72的活塞杆通过连接座一72-1将外收袋板簧74往外推，内气缸73的活塞杆通过连接座二73-1将内收袋板簧75往内拉，使得外收袋板簧74和内收袋板簧75解除对打包袋收紧作用；
步骤S10：夹苗机构5中的旋转气缸50带着齿轮51正向旋转一个角度，齿轮51 同时驱动啮合有齿条一52-1的导向杆一52和啮合有齿条二53-1的导向杆二53 在导向座21-1中移动，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构56张开，解除对移植苗的苗干夹紧作用，然后主气缸71的活塞杆收缩，将升降板70沿着导轨 2-2往下拉，使得外气缸72、内气缸73、外收袋板簧74和内收袋板簧75随着升降板70同步往下运动，直到外收袋板簧74的上边超过套袋筒4上端面为止，此时外收袋板簧74和内收袋板簧75箍在套袋筒4外侧；
步骤S11：人手握住打包袋和移植苗的苗干，将其从套袋筒4中提出，完成移植苗的打包操作。
在步骤S2后还包括以下步骤，步骤S20：启动吸袋铺袋机构8中的负压发生器80，负压发生器80通过气管在套袋筒4和外筒81之间形成负压，使得步骤S3套在套袋筒4内的打包袋轻微吸附在套袋筒4内壁上，保证打包袋的圆柱筒状。
在步骤S6进行的同时，还进行以下步骤，
步骤S60：托根气缸3的活塞杆缓慢收缩，将托根板30缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒4上的下层裸露出的通孔 40产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实。
将培育好的移植苗从苗圃中挖起来，不需要顾及移植苗根系被尽可能规则的土球包裹，可以通过挖树机或者挖掘机作业，挖掘效率高，劳动强度低。
实现插入移植苗、夹持移植苗、装有机营养土、托根板30下降、打包袋的口收紧，自动化程度高，移植苗打包效率高，劳动强度低。
通过夹苗机构5，实现旋转气缸50的输出轴上的齿轮51同时驱动齿条一 52-1和齿条二53-1，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构56将移植苗的苗干夹紧和解除夹紧作用，保证了盛装有机营养土时移植苗处于直立状态被夹紧，完成盛装有机营养土解除夹紧。
通过螺旋送料机构6，实现有机营养土数量的精准输送和装袋操作。
通过收袋口机构7，实现了打包袋的袋口的快速收紧，相比传统的人为手收紧打包袋的袋口，打包效率高。
通过吸袋铺袋机构8，首先保证了打包袋刚套在套袋筒4内时，被轻微吸附在套袋筒4内壁上，保证打包袋的圆柱筒状，避免了人为理袋操作；其次随着托根气缸3的活塞杆缓慢收缩，将托根板30缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒4上的下层裸露出的通孔40产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实；最后使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，保证了移植苗的存活率，同时移栽时作为容器苗移栽直接放入栽培容器中，大大提高了移栽效率。
实施例2：
该苗木打包机器人，所述夹苗机构5与后平台板二21上端紧固连接，且距离套袋筒4上端一定距离，方便了人工对套袋筒4套打包袋操作。
所述托根气缸3的活塞杆端部设有托根板30，且托根板30与套袋筒4滑动连接，保证了移植苗刚插入套袋筒4内，使移植苗下端根系与托根板30接触是被夹苗机构5夹紧，避免了移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，保证了移植苗的存活率。
所述夹苗机构5，通过旋转气缸50的输出轴上的齿轮51同时驱动齿条一 52-1和齿条二53-1，使得夹杆一54和夹杆二55带着苗夹机构56将移植苗的苗干夹紧和解除夹紧作用，两个苗夹机构56同时相向或相背运动，夹持效率高；所述导向杆一52端部设有导向限位杆一52-2，所述夹杆一54与导向限位杆一 52-2滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，实现了夹杆一54在导向限位杆一52-2上的位置可调整，从而调整苗夹机构56的位置，使得夹头56-1刚好位于套袋筒4 中心位置夹紧移植苗的苗干；所述导向杆二53端部设有导向限位杆二53-2，所述夹杆二55与导向限位杆二53-2滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，实现了夹杆二 55在导向限位杆二53-2上的位置可调整，从而调整苗夹机构56的位置，使得夹头56-1刚好位于套袋筒4中心位置夹紧移植苗的苗干。
所述苗夹机构56由夹头56-1、导向螺栓56-2、调节螺母56-3和压簧56-4 组成，所述夹头56-1与导向螺栓56-2端部紧固连接，所述导向螺栓56-2穿过夹杆一54或夹杆二55，且与夹杆一54或夹杆二55滑动连接，所述调节螺母56-3 拧在导向螺栓56-2端部，所述压簧56-4套设在导向螺栓56-2上，且将导向螺栓56-2张紧；通过调节螺母56-3，能够调节夹头56-1伸出夹杆一54或夹杆二 55的长度，另外压簧56-4套设在导向螺栓56-2上，使得夹头56-1夹紧在移植苗的苗干上，保证夹紧力度。
所述吸袋铺袋机构8包括负压发生器80、外筒81、密封圈82和密封垫83，所述负压发生器80与后平台板一20紧固连接，所述外筒81套在套袋筒4外侧，所述外筒81上端通过密封圈82与套袋筒4外壁密封连接，所述外筒81下端通过密封圈82与套袋筒4密封紧固连接，所述外筒81中部圆周分布多个气孔，且气孔与负压发生器80通过气管连接；首先保证了打包袋刚套在套袋筒4内时，被轻微吸附在套袋筒4内壁上，保证打包袋的圆柱筒状，避免了人为理袋操作；其次随着托根气缸3的活塞杆缓慢收缩，将托根板30缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒4上的下层裸露出的通孔40产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实；最后使得移植苗根系位于打包袋中间被完全包覆，移植苗插入打包袋中的位置高低参差不齐，保证了移植苗的存活率，同时移栽时作为容器苗移栽直接放入栽培容器中，大大提高了移栽效率。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种苗木打包机器人，其特征在于：包括前机架(1)、后机架(2)、托根气缸(3)、套袋筒(4)、夹苗机构(5)、螺旋送料机构(6)和收袋口机构(7)，所述前机架(1)与后机架(2)固定连接，所述前机架(1)上设有前平台板(10)，所述后机架(2)自下而上依次设有后平台板一(20)、后平台板二(21)(21)和后平台板三(22)，所述托根气缸(3)与前平台板(10)下端中间紧固连接，所述套袋筒(4)与前平台板(10)上端中间紧固连接，所述夹苗机构(5)与后平台板二(21)(21)上端紧固连接，所述螺旋送料机构(6)与后平台板三(22)上端紧固连接，所述收袋口机构(7)与后平台板一(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：所述托根气缸(3)的活塞杆端部设有托根板(30)，且托根板(30)与套袋筒(4)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：所述夹苗机构(5)包括旋转气缸(50)、齿轮(51)、导向杆一(52)、导向杆二(53)、夹杆一(54)、夹杆二(55)和苗夹机构(56)，所述后平台板二(21)上设有导向座(21-1)，所述旋转气缸(50)与后平台板二(21)(21)下端中间紧固连接，所述齿轮(51)与旋转气缸(50)的输出轴连接，所述导向杆一(52)与导向座(21-1)滑动连接，所述导向杆二(53)与导向座(21-1)滑动连接，所述导向杆一(52)侧壁上设有齿条一(52-1)，且齿条一(52-1)与齿轮(51)啮合，所述导向杆一(52)端部设有导向限位杆一(52-2)，所述导向杆二(53)侧壁上设有齿条二(53-1)，且齿条二(53-1)与齿轮(51)啮合，所述导向杆二(53)端部设有导向限位杆二(53-2)，所述夹杆一(54)与导向限位杆一(52-2)滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述夹杆二(55)与导向限位杆二(53-2)滑动连接，且被木柄螺丝锁紧，所述苗夹机构(56)设有两个，且分别与夹杆一(54)和夹杆二(55)端部连接。
4.根据权利要求3所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：所述苗夹机构(56)由夹头(56-1)、导向螺栓(56-2)、调节螺母(56-3)和压簧(56-4)组成，所述夹头(56-1)与导向螺栓(56-2)端部紧固连接，所述导向螺栓(56-2)穿过夹杆一(54)或夹杆二(55)，且与夹杆一(54)或夹杆二(55)滑动连接，所述调节螺母(56-3)拧在导向螺栓(56-2)端部，所述压簧(56-4)套设在导向螺栓(56-2)上，且将导向螺栓(56-2)张紧。
5.根据权利要求1所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：所述螺旋送料机构(6)包括底座板(60)、封头板(61)、电机板(62)、送料筒(63)、送料螺旋轴(64)、送料电机(65)、减速器(66)、储料斗(67)和出料槽(68)，所述底座板(60)与后平台板三(22)紧固连接，所述封头板(61)与底座板(60)一端紧固连接，所述电机板(62)与底座板(60)紧固连接，所述送料筒(63)一端通过法兰与封头板(61)紧固连接，另外一端通过法兰与电机板(62)紧固连接，所述送料螺旋轴(64)插入送料筒(63)中，且两端通过带座轴承分别与封头板(61)和电机板(62)连接，所述送料电机(65)与减速器(66)紧固连接，减速器(66)与电机板(62)紧固连接，所述送料螺旋轴(64)与减速器(66)输出轴通过联轴器连接，所述储料斗(67)与送料筒(63)的入料口相通连接，所述出料槽(68)与送料筒(63)的出料口相通连接。
6.根据权利要求1所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：所述后机架(2)侧壁上对称设有平板(2-1)，平板(2-1)上对称设有导轨(2-2)，所述导轨(2-2)上滑动设有滑块(2-3)；所述收袋口机构(7)包括升降板(70)、主气缸(71)、外气缸(72)、内气缸(73)、外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)，所述升降板(70)两侧与滑块(2-3)连接，所述主气缸(71)的缸筒端部与后平台板一(20)中间紧固连接，所述主气缸(71)的活塞杆端部升降板(70)下端中间连接，所述外气缸(72)设有两个，且分别与升降板(70)外侧紧固连接，所述内气缸(73)设有一个，且与升降板(70)中间紧固连接，所述外气缸(72)的活塞杆端部设有连接座一(72-1)，所述内气缸(73)的活塞杆端部设有连接座二(73-1)，所述外收袋板簧(74)两端分别与连接座一(72-1)通过销钉连接，所述内收袋板簧(75)中部与连接座二(73-1)紧固连接，所述外收袋板簧(74)上设有长槽(74-1)，所述内收袋板簧(75)两端插入长槽(74-1)中，所述内收袋板簧(75)两端设有限位柱(75-1)。
7.根据权利要求1所述的一种苗木打包机器人，其特征在于：还包括吸袋铺袋机构(8)，所述套袋筒(4)外壁上圆周分布多层通孔(40)，所述吸袋铺袋机构(8)包括负压发生器(80)、外筒(81)、密封圈(82)和密封垫(83)，所述负压发生器(80)与后平台板一(20)紧固连接，所述外筒(81)套在套袋筒(4)外侧，所述外筒(81)上端通过密封圈(82)与套袋筒(4)外壁密封连接，所述外筒(81)下端通过密封圈(82)与套袋筒(4)密封紧固连接，所述外筒(81)中部圆周分布多个气孔，且气孔与负压发生器(80)通过气管连接。
8.一种苗木打包机器人的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤，
步骤S1：将有机营养土装在储料斗(67)中；
步骤S2：托根气缸(3)的活塞杆伸出，将托根板(30)往上推至距离套袋筒(4)底部1/3处，使其托根板(30)上端留一层通孔(40)；
步骤S3：将打包袋套在套袋筒(4)内；
步骤S4：人工将移植苗根系放入套有打包袋的套袋筒(4)内，且使移植苗下端根系与托根板(30)接触；
步骤S5：启动夹苗机构(5)，夹苗机构(5)中的旋转气缸(50)带着齿轮(51)反向旋转一个角度，齿轮(51)同时驱动啮合有齿条一(52-1)的导向杆一(52)和啮合有齿条二(53-1)的导向杆二(53)在导向座(21-1)中移动，使得夹杆一(54)和夹杆二(55)带着苗夹机构(56)将移植苗的苗干夹紧；
步骤S6：启动螺旋送料机构(6)中的送料电机(65)，送料电机(65)通过减速器(66)驱动送料螺旋轴(64)在送料筒(63)中旋转，将储料斗(67)中的有机营养土运输到出料槽(68)，且滑落至套有打包袋的套袋筒(4)内，直到装满套有打包袋的套袋筒(4)为止；
步骤S7：启动收袋口机构(7)，收袋口机构(7)中的主气缸(71)的活塞杆伸出，将升降板(70)沿着导轨(2-2)往上推，使得外气缸(72)、内气缸(73)、外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)随着升降板(70)同步往上运动，直到外收袋板簧(74)的下边超过套袋筒(4)上端面为止，此时外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)箍在打包袋外侧；
步骤S8：两个外气缸(72)的活塞杆同时收缩，一个内气缸(73)的活塞杆伸出，外气缸(72)的活塞杆通过连接座一(72-1)将外收袋板簧(74)往中间拉，内气缸(73)的活塞杆通过连接座二(73-1)将内收袋板簧(75)往中间推，在外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)的作用下将打包袋的口收紧；
步骤S9：人工将绳子系在收紧位置；
步骤S10：两个外气缸(72)的活塞杆同时伸出，一个内气缸(73)的活塞杆收缩，外气缸(72)的活塞杆通过连接座一(72-1)将外收袋板簧(74)往外推，内气缸(73)的活塞杆通过连接座二(73-1)将内收袋板簧(75)往内拉，使得外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)解除对打包袋收紧作用；
步骤S10：夹苗机构(5)中的旋转气缸(50)带着齿轮(51)正向旋转一个角度，齿轮(51)同时驱动啮合有齿条一(52-1)的导向杆一(52)和啮合有齿条二(53-1)的导向杆二(53)在导向座(21-1)中移动，使得夹杆一(54)和夹杆二(55)带着苗夹机构(56)张开，解除对移植苗的苗干夹紧作用，然后主气缸(71)的活塞杆收缩，将升降板(70)沿着导轨(2-2)往下拉，使得外气缸(72)、内气缸(73)、外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)随着升降板(70)同步往下运动，直到外收袋板簧(74)的上边超过套袋筒(4)上端面为止，此时外收袋板簧(74)和内收袋板簧(75)箍在套袋筒(4)外侧；
步骤S11：人手握住打包袋和移植苗的苗干，将其从套袋筒(4)中提出，完成移植苗的打包操作。
9.根据权利要求8所述的一种苗木打包机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S2后还包括以下步骤，
步骤S20：启动吸袋铺袋机构(8)中的负压发生器(80)，负压发生器(80)通过气管在套袋筒(4)和外筒(81)之间形成负压，使得步骤S3套在套袋筒(4)内的打包袋轻微吸附在套袋筒(4)内壁上，保证打包袋的圆柱筒状。
10.根据权利要求8所述的一种苗木打包机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S6进行的同时，还进行以下步骤，
步骤S60：托根气缸(3)的活塞杆缓慢收缩，将托根板(30)缓慢往下降，在有机营养土的重力作用下，打包袋往下移动，同时套袋筒(4)上的下层裸露出的通孔(40)产生的负压逐渐对打包袋产生轻微吸附力，保证打包袋的圆柱筒状，也避免了人为牵袋抖动，保证了有机营养土的装袋充实。
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