CN113678614A - 一种移栽机自动放盘装置及放盘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移栽机自动放盘装置及放盘方法，包括机架，所述机架上设有竖直导轨、升降机构和转运机构，所述竖直导轨上滑动设有若干个滑块，每个所述滑块上均固定设有用于托举苗盘的托架，所述升降机构用于驱动最顶部的所述滑块顺着所述竖直导轨作升降运动，任意相邻的两个所述滑块之间均连接有联动软绳，所述升降机构带动各个所述滑块向下作步进运动使得各个所述托架依次与所述转运机构对接时，所述转运机构能够将对应的所述托架上的苗盘转运至移栽机上。该移栽机自动放盘装置具有结构简单、易于使用，且成本较低的特点。

Description

一种移栽机自动放盘装置及放盘方法

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种移栽机自动放盘装置及放盘方法。

背景技术

苗盘育苗移栽的方式较传统直接播种具有诸多优势，可提高秧苗成活率、缩短生长周期和提高产量或品质等。由于移栽工作耗时费力，近年来国内外陆续研发了移栽机，包括适用于北方大田作业的牵引式移栽机和适用于南方小地块的小型自走式移栽机。随着对移栽自动化的追求，自动取苗和放苗功能被陆续研发，减轻了对人工取放苗的依赖。然而，虽然现有的半自动移栽机利用取放苗装置实现了自动移栽，但仍需要有专人负责手动放置苗盘。

综上，有必要开发一种能够实现苗盘自动投放的装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种结构简单、易于使用，且成本较低的移栽机自动放盘装置及放盘方法。

为此，本发明实施例一方面提供的移栽机自动放盘装置，包括机架，所述机架上设有竖直导轨、升降机构和转运机构，所述竖直导轨上滑动设有若干个滑块，每个所述滑块上均固定设有用于托举苗盘的托架，所述升降机构用于驱动最顶部的所述滑块顺着所述竖直导轨作升降运动，任意相邻的两个所述滑块之间均连接有联动软绳，所述升降机构带动所述滑块向下作步进运动使得各个所述托架依次与所述转运机构对接时，所述转运机构能够将对应的所述托架上的苗盘转运至移栽机上。

具体的，所述升降机构包括步进电机、与所述步进电机连接的丝杆与所述丝杆连接的丝杆螺母，所述丝杆螺母固定设置在最顶部的所述滑块上。

具体的，所述机架两侧对称设有两根所述竖直导轨，各个所述滑块上均设有供所述竖直导轨穿设的通孔。

具体的，所述机架上设有对最顶部的所述滑块的上升距离进行控制的位置传感器，所述位置传感器与所述步进电机的控制器电性连接，所述转运机构上设有能够被所述托架上的苗盘触发的感应开关，所述位置传感器与所述步进电机的控制器电性连接，所述感应开关串接在所述步进电机的供电电路上；

当所述托架与所述转运机构对接时，所述感应开关被触发将所述步进电机的供电电路断开，当供电电路断开达到设定时间时，所述感应开关自动复位将所述步进电机的供电电路导通。

具体的，最顶部的所述托架运动至最高处时，最底部的所述托架正好与所述转运机构对接。

具体的，最顶部的所述托架与所述转运机构对接时，位于最顶部的所述托架下方的各个所述滑块顺次堆叠。

具体的，所述转运机构上设有能够插入所述苗盘底部凹槽中将所述苗盘从所述托架上拉出的拨杆。

具体的，所述联动软绳通过软绳连接器与所述滑块连接。

具体的，所述软绳连接器包括固定座和活动座，所述固定座固定安装在所述滑块的背部上，所述活动座采用销轴与所述固定座转动连接，所述活动座上设有供所述联动软绳穿设的孔体以及将所述联动软绳锚固在所述孔体中的锚具。

具体的，所述固定座上还设有使处于松弛状态的所述联动软绳向所述滑块的背部外侧弯曲的角度限位板。

本发明实施例另一方面提供的移栽机自动放盘方法，包括：根据移栽机作业速度设定每t秒使苗盘移动一格，记移动次数为k，当苗盘移动次数k≥苗盘行数-n时，驱动机构(4)驱动滑块(5)下降，下降速度为h/(n*t)；其中，h为托架之间的层高，n为正整数；

根据每层托架下落所用时间设置n＞0，即在苗盘还剩若干格没有移动到转运机构上时，就开始下一苗盘的下降，当转运机构(4)上的感应开关(11)检测到滑块的接近时，感应开关(11)被触发将升降机构(3)的供电电路断开，滑块停止下降并保持位置不动，同时k计数清零并重新进入新一轮的计数，当供电电路断开达到设定时间时，感应开关(11)自动复位将升降机构(3)的供电电路导通，开始下一苗盘的下降；

此时转运机构(4)的拨杆卡入苗盘(6)底端的凹槽，苗盘(6)被拉出送往移栽机，已经完成送盘的托架(7)继续下降并层叠在前一层托架之上

与现有技术相比，本发明至少一个实施例具有如下有益效果：可以实现苗盘的自动放盘，整个装置不仅结构简单、工作可靠，而且操作方便、成本低；此外，对于不同高度的待移栽作物，可通过增减滑块以及调节联动软绳长度实现层高的调节，实现最大化苗盘储量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的移栽机自动放盘装置立体图一；

图2是本发明实施例提供的移栽机自动放盘装置立体图二；

图3是本发明实施例涉及的联动软绳连接示意图；

图4是本发明实施例提供的放盘方法控制逻辑图；

其中：1、机架；2、竖直导轨；3、升降机构；301、步进电机；302、丝杆；303、丝杆螺母；4、转运机构；5、滑块；6、苗盘；7、托架；8、联动软绳；9、位置传感器；10、软绳连接器；101、固定座；102、活动座；103、角度限位板；11、感应开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，一种移栽机自动放盘装置，包括机架1，机架1上设有竖直导轨2、升降机构3和转运机构4，竖直导轨2上滑动设有若干个滑块5，每个滑块5上均固定设有用于托举苗盘6的托架7，升降机构3用于驱动最顶部的滑块5顺着竖直导轨2作升降运动，任意相邻的两个滑块5之间均连接有联动软绳8，升降机构3带动滑块5向下作步进运动使得各个托架7依次与转运机构4对接时，转运机构4能够将对应的托架7上的苗盘6转运至移栽机上。

本实施例中各个滑块5分为主动滑块和从动滑块，其中，位于最顶部的滑块5对应为主动滑块，其余滑块5对应为从动滑块，苗盘6装载时，当主动滑块5上移一个联动软绳8长度时(设定层高距)时，原本弯曲的联动软绳8被拉直从而带动第一个从动滑块上升，并随着主动滑块的继续上升依次带动各个从动滑块上升，当主动滑块运动至最高位置时，所有的联动软绳8均呈绷直状态，此时在各个滑块5上的托架7上放置装有作物的苗盘6，即可完成苗盘6的装载，放盘时，转运机构4的拨杆卡入苗盘6底端的凹槽中，苗盘6被拉出送往自动取苗移栽机上，每当完成一个苗盘6的输送，升降机构3带动主动滑块5下移一个步进距离，从而将下一待发放苗盘6停放至待输送位置。

本实施例可以实现苗盘6的自动放盘，整个装置不仅结构简单、工作可靠，而且操作方便、成本低；此外，对于不同高度的待移栽作物，可通过增减滑块5以及调节联动软绳8长度实现层高的调节，实现最大化苗盘6储量。

参见图1和图2，在一些实施例中，升降机构3包括步进电机301、与步进电机301连接的丝杆302与丝杆302连接的丝杆螺母303，丝杆螺母303固定设置在最顶部的滑块5上，机架1两侧对称设有两根竖直导轨2，各个滑块5上均设有供竖直导轨2穿设的通孔，滑块5套在竖直导轨2上，机架1上设有对最顶部的滑块5的上升距离进行控制的位置传感器9，位置传感器9与步进电机301的控制器电性连接，其中位置传感器9可以采用接近开关。此外，在转运机构4上还设有能够被所述托架7上的苗盘触发的感应开关11，感应开关11串接在步进电机301的供电电路上；当托架7与转运机构4对接时，感应开关11被触发将步进电机301的供电电路断开，此时步进电机301停止工作，将托架保持位置不变，转运机构4可以顺畅的将对应层托架上的苗盘专转运至移栽机上，当控制器检测到供电电路断开达到设定时间时，控制器控制感应开关11自动复位将步进电机的供电电路重新导通，此时步进电机驱动滑块以原有速度继续下降。

具体的，转运机构4为水平转运机构，包括水平输送带以及驱动水平输送带转动的电机，在水平输送带的外周面上均匀分布有拨杆，当托架与转运机构4对接时，水平输送带上的拨杆可以卡入苗盘6底端的凹槽中，也即与苗盘6底端的凹槽啮合，从而将苗盘6从托架上水平推出。

具体的，步进电机301经由电机支架安装于机架1上，导轨经由导轨支架安装于机架1上，丝杆经由丝杆固定座101安装于机架1上，步进电机301与丝杆之间以联轴器连接，最顶部的托架7运动至最高处时，最底部的托架7正好与转运机构4对接，最顶部的托架7与转运机构4对接时，各个从动滑块5顺次堆叠在机架1的最低端处，而不影响装置的整体工作。

参见图3，可以理解的是，联动软绳8通过软绳连接器10与滑块5连接，软绳连接器10包括固定座101和活动座102，固定座101固定安装在滑块5的背部上，活动座102采用销轴与固定座101转动连接，活动座102上设有供联动软绳8穿设的孔体以及将联动软绳8锚固在孔体中的锚具(图中为示出)，通过松开或锁紧锚具即可对联动软绳8的长度进行灵活调节。

此外，在固定座101上还设有使处于松弛状态的联动软绳8向滑块5的背部外侧弯曲的角度限位板103，角度限位挡板的目的是在联动软绳8被拉直的情况下保持活动座102与联动软绳8之间夹角大于零，从而促使联动软绳8再次弯曲时一致向外部弯曲，从而防止软绳被夹导致各个托架7下放位置不准确。

具体的，滑块5底部具有一段长条形凹槽，用以防止因联动软绳8障碍所致各个托架7下放位置不准确的问题，托架7包括并排平行设置的两根苗盘6托杆，滑块5上设有固定苗盘6托杆的固定孔，以5×10穴规格苗盘6为例，两个固定孔之间的距离对应苗盘6底部的第一和第四凹槽之间的距离，通过更换不同孔距的滑块5可以适应不同规格的苗盘6。

参见图1、图2和图4，上述结构的放盘装置工作过程如下：

复位过程：控制器接收到复位指令后驱动步进电机301反转，在丝杆与丝杆螺母303的作用下实现最顶层托架7上移；当第一层托架7上移距离到设定层高时，原本弯曲的联动软绳8被拉直从而带动第二层托架7上升，并随着第一层的继续上升依次带动各层托架7上升；当第一层托架7上的金属部件进入接近开关11(定位传感器)的检测范围时，步进电机301停止转动并保持，此时各层间层高均达到设定高度，且最底层的高度与转运机构4对齐，完成复位。

工作过程：驱动转运机构4进行间歇运动，根据移栽机作业速度设定每t秒使苗盘移动一格(行)，记移动次数为k；当苗盘移动次数k≥苗盘行数-n时，驱动滑块5下降，下降速度为h/(n*t)，此处h为苗盘托架之间的层高，n为正整数；若n为零，表示前一苗盘完全从托架7移动至转运机构4时，后一苗盘才开始下降，由于下降需要一定时间，将导致在转运机构4上两盘苗之间产生若干格空隙，可能会对移栽运行造成一定的影响；为了在转运机构4上使前后两苗盘6之间有较好的连贯性，根据每层下落所用时间设置n＞0，即在苗盘还剩若干格没有移动到转运机构上时，就开始下一苗盘的下降；而下移过程中，若人为停机、或者故障停机情况发生，即有转运机构暂停的信号产生，此时滑块暂停下移，以避免与上一苗盘发生重叠损坏秧苗，当暂停信号解除时，驱动滑块以原有速度继续下降；当位于转运机构高度的位置开关11检测到滑块的接近时，停止滑块下降并保持高度，同时k计数清零并重新进入新一轮的计数；此时转运机构4的拨杆卡入苗盘6底端的凹槽，苗盘6被拉出送往自动取苗移栽机；已经完成送盘的托架7继续下降直到被丝杆固定座101限制了向下的位移，而后续各层叠在前一层之上；最底层的托架7略高于从转运机构4底端送出的空苗盘6，并将其端部设置为圆弧状，以防止空盘出口堵塞，联动软绳8在软绳连接器10的作用下向外定向弯曲。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

Claims (10)

1.一种移栽机自动放盘装置,包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上设有竖直导轨(2)、升降机构(3)和转运机构(4)，所述竖直导轨(2)上滑动设有若干个滑块(5)，每个所述滑块(5)上均固定设有用于托举苗盘(6)的托架(7)，所述升降机构(3)用于驱动最顶部的所述滑块(5)顺着所述竖直导轨(2)作升降运动，任意相邻的两个所述滑块(5)之间均连接有联动软绳(8)，所述升降机构(3)带动所述滑块(5)向下作步进运动使得各个所述托架(7)依次与所述转运机构(4)对接时，所述转运机构(4)能够将对应的所述托架(7)上的苗盘(6)转运至移栽机上。

2.根据权利要求1所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述机架(1)上设有对最顶部的所述滑块(5)的上升距离进行控制的位置传感器(9)，所述转运机构(4)上设有能够被所述托架(7)上的苗盘触发的感应开关(11)，所述位置传感器(9)与所述升降机构(3)的控制器电性连接，所述感应开关(11)串接在所述升降机构(3)的供电电路上；

当所述托架(7)与所述转运机构(4)对接时，所述感应开关(11)被触发将所述升降机构(3)的供电电路断开，当供电电路断开达到设定时间时，所述感应开关(11)自动复位将所述升降机构(3)的供电电路导通。

3.根据权利要求2所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述升降机构(3)包括步进电机(301)、与所述步进电机(301)连接的丝杆(302)与所述丝杆(302)连接的丝杆螺母(303)，所述丝杆螺母(303)固定设置在最顶部的所述滑块(5)上。

4.根据权利要求3所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述机架(1)两侧对称设有两根所述竖直导轨(2)，各个所述滑块(5)上均设有供所述竖直导轨(2)穿设的通孔。

5.根据权利要求2-4任一项所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述转运机构(4)上设有能够插入所述苗盘(6)底部凹槽中将所述苗盘(6)从所述托架(7)上拉出的拨杆。

6.根据权利要求5所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：最顶部的所述托架(7)运动至最高处时，最底部的所述托架(7)正好与所述转运机构(4)对接；

最顶部的所述托架(7)与所述转运机构(4)对接时，位于最顶部的所述托架(7)下方的各个所述滑块(5)顺次堆叠。

7.根据权利要求5所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述联动软绳(8)通过软绳连接器(10)与所述滑块(5)连接。

8.根据权利要求5所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述软绳连接器(10)包括固定座(101)和活动座(102)，所述固定座(101)固定安装在所述滑块(5)的背部上，所述活动座(102)采用销轴与所述固定座(101)转动连接，所述活动座(102)上设有供所述联动软绳(8)穿设的孔体以及将所述联动软绳(8)锚固在所述孔体中的锚具。

9.根据权利要求8所述的移栽机自动放盘装置,其特征在于：所述固定座(101)上还设有使处于松弛状态的所述联动软绳(8)向所述滑块(5)的背部外侧弯曲的角度限位板(103)。

10.一种移栽机自动放盘方法，采用权利要求2-9任一项所述的移栽机自动放盘装置进行放盘，其特征在于，包括：

根据移栽机作业速度设定每t秒使苗盘移动一格，记移动次数为k，当苗盘移动次数k≥苗盘行数-n时，驱动机构(4)驱动滑块(5)下降，下降速度为h/(n*t)；其中，h为托架之间的层高，n为正整数；

根据每层托架下落所用时间设置n＞0，即在苗盘还剩若干格没有移动到转运机构上时，就开始下一苗盘的下降，当转运机构(4)上的感应开关(11)检测到滑块的接近时，感应开关(11)被触发将升降机构(3)的供电电路断开，滑块停止下降并保持位置不动，同时k计数清零并重新进入新一轮的计数，当供电电路断开达到设定时间时，感应开关(11)自动复位将升降机构(3)的供电电路导通，开始下一苗盘的下降；

此时转运机构(4)的拨杆卡入苗盘(6)底端的凹槽，苗盘(6)被拉出送往移栽机，已经完成送盘的托架(7)继续下降并层叠在前一层托架之上。

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