CN114916395A - 松土植树一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松土植树一体装置，其包括松土单元、种树单元、控制模块；松土单元其包括翻转机构、钻头机构、电磁铁机构，翻转机构的上端与种树单元连接，钻头机构与翻转机构的下端连接；种树单元包括顶部平台和种树管道，种树管道穿过顶部平台后伸入翻转机构中；控制模块控制翻转机构、钻头机构、电磁铁机构工作；当控制模块使电磁铁机构通电时，翻转机构和种树单元进行固定，钻头机构进行松土作业；当控制模块使电磁铁机构断电时，控制模块控制翻转机构进行翻转，控制模块控制种树单元进行种树作业。本发明集松土和种植功能为一体，能实现松土和植树，结构简单、体积小，运动速度快，种树效率高。

Description

松土植树一体装置

技术领域

本发明涉及一种农业用装置，具体涉及一种松土植树一体装置。

背景技术

随着生活的改善，人们对森林覆盖率和生态环境有了更好的追求。为了满足人们对森林覆盖率及生态环境的要求，就需要开展大规模的造林工程，进行大面积地植树造林活动。如采用人工造林，则存在效率低、速度慢，且劳动强度大的问题，因此，有必要采用机械化造林。但目前，现有的植树机器人存在以下的缺点：1、大部分的植树机器人作业一次只能种植一棵树木，且钻头与种植功能相分离，种植的效率不高；2、结构十分庞大、复杂，不便于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种松土植树一体装置，该装置集松土和种植功能为一体，能实现松土和植树，结构简单、体积小，运动速度快，种树效率高。

本发明所采用的技术方案是：

一种松土植树一体装置，其包括松土单元、种树单元、控制模块；

所述松土单元用于对土壤进行松土，其包括翻转机构、钻头机构、电磁铁机构，所述翻转机构的上端与种树单元连接，所述钻头机构与翻转机构的下端连接，所述电磁体机构在通电情况下，使翻转机构和种树单元进行固定，在断电情况下，翻转机构能实现翻转；

所述种树单元用于输送种植植物，其包括顶部平台和种树管道，种树管道穿过顶部平台后伸入翻转机构中，当翻转机构翻转后，种树单元才能实现种树；

所述控制模块控制翻转机构、钻头机构、电磁铁机构工作；当控制模块使电磁铁机构通电时，翻转机构和种树单元进行固定，钻头机构进行松土作业；当控制模块使电磁铁机构断电时，控制模块控制翻转机构进行翻转，控制模块控制种树单元进行种树作业。

更进一步的方案是，所述翻转机构包括第一电机、光轴、轴承座、侧板和底板；

第一电机通过联轴器与光轴连接，所述光轴与轴承座、侧板连接；所述轴承座与种树单元固定连接；所述侧板有2个，分别位于种树管道的两侧；所述底板通过六面螺母固定在2个侧板下端；侧板起到支撑起整个的松土单元的作用；底板也为钻头机构的第二电机的固定座。

控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板转动，实现翻转。

更进一步的方案是，两个侧板的一侧设有连接件，连接件既起到支撑作用，又起到连接作用，使侧板构成的翻转机构结构更稳定可靠。连接件为铜柱、打印件、螺栓。

更进一步的方案是，所述钻头机构包括第二电机、钻头，所述第二电机安设在翻转机构的底板上；钻头的中心线与种树管道的中心线在同一条直线上；控制模块控制第二电机工作，第二电机带动钻头进行松土作业。

更进一步的方案是，所述钻头13为微型单头钻头，其中心轴直径为8mm；所述第二电机为无刷7字电机，其输出轴直径为5mm，轴与轴通过联轴器连接。采用该钻头和电机，能很好的实现松土，便于后续的种植。

更进一步的方案是，所述电磁铁机构包括电磁铁、铁片；所述电磁铁安设在种树单元的连接过渡件上，所述铁片安设在翻转机构的侧板上，当需要松土单元进行松土工作时，电磁铁通电,紧吸铁片；当需要种树单元工作时，电磁铁断电，松土单元被驱动翻转。

更进一步的方案是，所述种树管道通过管道固定打印件固定在顶部平台上；所述顶部平台下部与连接过渡件连接。

更进一步的方案是，所述种树管道的下端设有阀门，所述阀门通过管夹固定在种树管道上；所述管夹的内径与种树管道相等，厚度为2mm；当种树单元工作时，植物输送至种树管道后，植物在重力的作用下，将阀门推开，种植在被钻头机构翻松过的土壤里。

更进一步的方案是，所述阀门包括2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体、弹力带；2个阀门侧板分别位于阀门顶板的两侧，2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体通过六面螺母进行固定；阀门本体置于种树管道的斜管口处，且该阀门本体与种树管道的斜管口相适配；2个阀门侧板、阀门顶板为环氧树脂板；

每个阀门侧板的中部设有安装孔，尾部设有弹性带连接孔；管夹上的圆柱穿过安装孔后由螺母固定，阀门侧板能绕圆柱转动(阀门的旋转圆心便是圆柱圆心)；弹力带的一端固定在一侧阀门侧板上的弹性带连接孔上，弹力带的另一端穿过管夹上的孔后，与另一侧的阀门侧板上的弹性带连接孔固定连接，保证阀门不受作用力的情况下闭合，受到树苗重力压迫下打开，树苗掉落后再关闭。

更进一步的方案是，所述控制模块外套设有箱体。

本发明还提供一种采用上述松土植树一体装置进行种植的方法，其包括如下步骤：

1)通过控制模块控制电磁铁带电，电磁铁紧吸铁片，使翻转机构与种植单元固定连接；

2)通过控制模块控制第二电机工作，第二电机带动钻头对土壤进行松土；

3)松土完毕后，通过控制模块控制电磁铁断电，电磁铁与铁片断开连接，通过控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转90°；翻转机构翻转后，种树管道不再置于翻转机构内；

4)种树管道中的植物(树苗)在重力作用下，冲开种树管道端部的阀门本体，种植在被翻松的土壤内；阀门本体在弹力带的作用下回位；

5)将整个装置移动到另一个需要种植的地方；

6)通过控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转回位；

7)重复步骤1)-6)，直至完成种植。

本发明的有益效果在于：

将松土单元、种树单元集成为一体，缩小了体积；

在松土阶段，种树单元的种树管道置于翻转机构中；在种植阶段，翻转机构处于翻转状态，种树单元进行种植，结构简单，操作方便；

通过控制模块控制电机、电磁铁实现，运动速度快、种树效率高；

采用中心对称结构布置，结构平稳、可靠。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是松土植树一体装置的结构示意图；

图2是松土植树一体装置的翻转机构翻转后的示意图；

图3是翻转机构、电磁铁、连接过渡件的结构示意图；

图4是种树管道和阀门的连接结构示例图；

图中:1、管道固定打印件；2、顶部平台；3、电磁铁；4、铁片；5、第一电机；6、六面螺母；7、管夹；7.1、圆柱；7.2、孔；8、梅花联轴器；9、侧板；10、种树管道；11、第二电机；12、阀门；12.1、阀门侧板；12.1.1、安装孔；12.1.2、弹性带连接孔；12.2、阀门顶板；12.3、阀门本体；13、钻头；14、连接件；15、轴承座；16、连接过渡件，底板17。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1-图4，一种松土植树一体装置，其包括种树单元、松土单元、控制模块。

种树单元用于输送种植植物，其包括顶部平台2、种树管道10、阀门12。种树管道10穿过顶部平台2后伸入松土单元的翻转机构中。种树管道10的上端通过管道固定打印件1固定在顶部平台2上；顶部平台2下部与连接过渡件16连接。种树管道10的下端设有阀门12，阀门12通过管夹7固定在种树管道10上。管夹7的内径与种树管道10相等，厚度为2mm。阀门12包括2个阀门侧板12.1、阀门顶板12.2、阀门本体12.3、弹力带；2个阀门侧板12.1分别位于阀门顶板12.2的两侧，2个阀门侧板12.1、阀门顶板12.2、阀门本体12.3通过六面螺母进行固定；阀门本体12.3置于种树管道10的斜管口处，且该阀门本体12.3与种树管道10的斜管口相适配；2个阀门侧板12.1、阀门顶板12.2为环氧树脂板。每个阀门侧板12.1的中部设有安装孔12.1.1，尾部设有弹性带连接孔12.1.2；管夹7上的圆柱7.1穿过安装孔12.1.1后由螺母固定，阀门侧板12.1能绕圆柱7.1转动(阀门12的旋转圆心便是圆柱7.1圆心)；弹力带的一端固定在一侧阀门侧板112.1上的弹性带连接孔12.1.2上，弹力带的另一端穿过管夹7上的孔7.2后，与另一侧的阀门侧板12.1上的弹性带连接孔12.1.2固定连接，保证阀门不受作用力的情况下闭合，当种树单元工作时，植物输送至种树管道10后，阀门12受到树苗重力压迫下打开，树苗掉落后再关闭。

松土单元用于对土壤进行松土，其包括翻转机构、钻头机构、电磁铁机构。

翻转机构包括第一电机5、光轴、轴承座15、侧板9和底板17。第一电机5通过梅花联轴器8与光轴连接，光轴与轴承座15、侧板9的上端连接；轴承座15与种树单元的连接过渡件16固定连接。侧板9有2个，分别位于种树管道10的两侧；底板17通过六面螺母固定在2个侧板9下端。为了使结构更加稳定，可在侧板9的一侧设有连接件14(铜柱、打印件、螺栓)。控制模块控制第一电机5工作，第一电机5带动光轴转动，光轴带动侧板9转动，实现翻转。翻转机构翻转后，种树单元才能实现种树。

钻头机构包括第二电机11、钻头13，第二电机11安设在翻转机构的底板上；钻头13的中心线与种树管道10的中心线在同一条直线上。钻头13为微型单头钻头，其中心轴直径为8mm；第二电机11为无刷7字电机，其输出轴直径为5mm。控制模块控制第二电机11工作，第二电机11带动钻头13进行松土作业。

电磁铁机构包括电磁铁3、铁片4。电磁铁3安设在种树单元的连接过渡件16上；铁片4通过六面螺母6安设在翻转机构的侧板9上，当需要松土单元进行松土工作时，控制模块使电磁铁3通电,电磁铁3紧吸铁片4；当需要种树单元工作时，电磁铁3断电，松土单元被驱动翻转。

控制模块控制翻转机构、钻头机构、电磁铁机构工作；当控制模块使电磁铁3通电时，翻转机构的侧板和种树单元的连接过渡件16固定，钻头机构的钻头13进行松土作业；当控制模块使电磁铁3断电时，控制模块控制翻转机构进行翻转，控制模块控制种树单元进行种树作业。

本发明中，控制模块外套设有箱体。

实施例2

一种采用上述松土植树一体装置进行种植的方法，其包括如下步骤：

1)通过控制模块控制电磁铁3带电，电磁铁3紧吸铁片4，使翻转机构与种植单元固定连接；

2)通过控制模块控制第二电机11工作，第二电机11带动钻头13对土壤进行松土；

3)松土完毕后，通过控制模块控制电磁铁3断电，电磁铁3与铁片4断开连接，通过控制模块控制第一电机5工作，第一电机5带动光轴转动，光轴带动侧板9翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转90°；翻转机构翻转后，种树管道不再置于翻转机构内；

4)种树管道10中的植物(树苗)在重力作用下，冲开种树管道10端部的阀门本体12.3，种植在被翻松的土壤内；阀门本体12.3在弹力带的作用下回位；

5)将整个装置移动到另一个需要种植的地方；

6)通过控制模块控制第一电机5工作，第一电机5带动光轴转动，光轴带动侧板9翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转回位；

7)重复步骤1)-6)，直至完成种植。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种松土植树一体装置，其特征在于：包括松土单元、种树单元、控制模块；

所述松土单元用于对土壤进行松土，其包括翻转机构、钻头机构、电磁铁机构，所述翻转机构的上端与种树单元连接，所述钻头机构与翻转机构的下端连接，所述电磁体机构在通电情况下，使翻转机构和种树单元进行固定，在断电情况下，翻转机构能实现翻转；

所述种树单元用于输送种植植物，其包括顶部平台和种树管道，种树管道穿过顶部平台后伸入翻转机构中，当翻转机构翻转后，种树单元才能实现种树；

所述控制模块控制翻转机构、钻头机构、电磁铁机构工作；当控制模块使电磁铁机构通电时，翻转机构和种树单元进行固定，钻头机构进行松土作业；当控制模块使电磁铁机构断电时，控制模块控制翻转机构进行翻转，控制模块控制种树单元进行种树作业。

2.根据权利要求1所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述翻转机构包括第一电机、光轴、轴承座、侧板和底板；

第一电机通过联轴器与光轴连接，所述光轴与轴承座、侧板连接；所述轴承座与种树单元固定连接；所述侧板有2个，分别位于种树管道的两侧；所述底板与2个侧板的下端连接；

控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板转动，实现翻转。

3.根据权利要求2所述的松土植树一体装置，其特征在于：两个侧板的一侧设有连接件。

4.根据权利要求1所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述钻头机构包括第二电机、钻头，所述第二电机安设在翻转机构的底板上；钻头的中心线与种树管道的中心线在同一条直线上；控制模块控制第二电机工作，第二电机带动钻头进行松土作业。

5.根据权利要求4所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述钻头13为微型单头钻头，其中心轴直径为8mm；所述第二电机为无刷7字电机，其输出轴直径为5mm。

6.根据权利要求1所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述电磁铁机构包括电磁铁、铁片；所述电磁铁安设在种树单元的连接过渡件上，所述铁片安设在翻转机构的侧板上，当需要松土单元进行松土工作时，电磁铁通电,紧吸铁片；当需要种树单元工作时，电磁铁断电，松土单元被驱动翻转。

7.根据权利要求1所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述种树管道通过管道固定打印件固定在顶部平台上；所述顶部平台下部与连接过渡件连接。

8.根据权利要求1所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述种树管道的下端设有阀门，所述阀门通过管夹固定在种树管道上；当种树单元工作时，植物输送至种树管道后，植物在重力的作用下，将阀门推开，种植在被钻头机构翻松过的土壤里。

9.根据权利要求8所述的松土植树一体装置，其特征在于：所述阀门包括2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体、弹力带；2个阀门侧板分别位于阀门顶板的两侧，2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体通过六面螺母进行固定；阀门本体置于种树管道的斜管口处，且该阀门本体与种树管道的斜管口相适配；

每个阀门侧板的中部设有安装孔，尾部设有弹性带连接孔；管夹上的圆柱穿过安装孔后由螺母固定，阀门侧板能绕圆柱转动；弹力带的一端固定在一侧阀门侧板上的弹性带连接孔上，弹力带的另一端穿过管夹上的孔后，与另一侧的阀门侧板上的弹性带连接孔固定连接。

10.一种采用权利要求1-9中任一所述的松土植树一体装置进行种植的方法，其特征在于,包括如下步骤：

1)通过控制模块控制电磁铁带电，电磁铁紧吸铁片，使翻转机构与种植单元固定连接；

2)通过控制模块控制第二电机工作，第二电机带动钻头对土壤进行松土；

3)松土完毕后，通过控制模块控制电磁铁断电，电磁铁与铁片断开连接，通过控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转90°；翻转机构翻转后，种树管道不再置于翻转机构内；

4)种树管道中的植物在重力作用下，冲开种树管道端部的阀门本体，种植在被翻松的土壤内；阀门本体在弹力带的作用下回位；

5)将整个装置移动到另一个需要种植的地方；

6)通过控制模块控制第一电机工作，第一电机带动光轴转动，光轴带动侧板翻转，进而使整个翻转机构、钻头机构翻转回位；

7)重复步骤1)-6)，直至完成种植。

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