CN203985010U - 一种电动自行式秧苗移栽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动自行式秧苗移栽机，:蓄电池（2）和PLC控制电器柜（3）位于机架（1）上，苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）和栽植高度调节机构（6）固定在机架（1）的机身上，开塘机构（7）位于机架（1）的机身前方，回土机构（8）和秧苗移栽机构（9）位于机架（1）下方，机架（1）包括：导向轮（10）、机架（11）、把手（12）、驱动轮（13）、自走驱动电机（14），电池（2）作为动力源，PLC电路（3）分别控制自走驱动电机（14）的启动、停止和正反转，控制移栽机的前进和转向工作，能在已经起垄覆膜的烟田上，完成人工投苗，自动移栽的工作。

Description

一种电动自行式秧苗移栽机

技术领域

本实用新型涉及一种电动自行式秧苗移栽机，特别是使用于农业秧苗移栽种植的自动化设备。属机械自动化工业领域。

背景技术

随着经济技术的快速发展，机械自动化也获得了高速发展。传统的膜上烤烟移栽方法是在作垄覆膜后，农民用简单的手工工具挖穴，放苗，再用土将洞盖严。这种移栽方法不仅劳动强度大，移栽的速度慢，而且生产效率低下，移栽质量不稳定，而且对后期生长发育带来不良影响。更为重要的是，传统的人工覆膜移栽方法严重制约了种植规模的进一步扩大，单位面积的种植成本不仅非常高，而且也不会因扩大种植面积而降低，难以进一步提高种植的经济效益。

因此，开发一种轻便，结构简单，不需要专业人员操作的，适宜国内生产条件、可大面积推广使用的电动自行式秧苗移栽机是十分必要和紧迫的。

发明内容

本实用新型的目的在于为了解决上述问题，提供一种电动自行式秧苗移栽机来替代秧苗手工栽植，达到节能减排，提高生产效率的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电动自行式秧苗移栽机，其特征在于由机架（1）、蓄电池（2）、PLC控制电器柜（3）、苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）、栽植高度调节机构（6）、开塘机构（7）、回土机构（8）、秧苗移栽机构（9）构成；

其中:蓄电池（2）和PLC控制电器柜（3）位于机架（1）上，苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）和栽植高度调节机构（6）固定在机架（1）的机身上，开塘机构（7）位于机架（1）的机身前方，回土机构（8）和秧苗移栽机构（9）位于机架（1）下方，

机架（1）包括：导向轮（10）、机架（11）、把手（12）、驱动轮（13）、自走驱动电机（14），电池（2）作为动力源，PLC电路（3）分别控制自走驱动电机（14）的启动、停止和正反转，控制移栽机的前进和转向工作。

所述的苗盘机构（4）由：旋转苗盘（40）、苗杯底盖导杆（41）、苗盘驱动齿轮（42）、苗盘从动齿轮（43）、苗杯（44）、底盖弹簧（45）、苗杯底盖（46）、苗盘驱动电机（47）构成，

苗杯（44）安装在旋转苗盘（40）上，旋转苗盘（40）下部装有从动齿轮（43），安装在苗盘驱动电机（47）上的齿轮（42），通过从动齿轮（43）传递动力带动苗盘旋转;苗杯（44）底端装有底盖（46），底盖（46）使用弹簧（45）连接，底盖（46）配合导杆（41）;导杆（41）在落苗位置设计缺口段。

所述的栽植高度调节机构（6）由：调节杆（60）、调节钮（61）、连杆（62）、微调手柄（63）、调节螺杆（64）构成，其中：调节杆（60）通过调节钮（61）与连杆（62）组成连杆机构，调节杆（60）中部设计长腰槽结构，微调手柄（63）位于调节螺杆（64）上端，连杆（62）连接回土机构（8）。

所述的开塘机构（7）由：开塘器（70）、传动连杆（71）、摆杆（72）和凸轮（73）构成，其中：凸轮（73）由电力驱动旋转，摆杆（72）与传动连杆（71）连接，摆杆（72）和传动连杆（71）上均设计有调节孔。

所述的秧苗移栽机构（9）由：种苗鸭嘴（90）、鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）、导轨（94）、驱动电机（95）、鸭嘴顶杆（96）、鸭嘴控制机构和星轮机构构成；种苗鸭嘴（90）位于下方，嘴尖面向地面，与鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）连接，通过导轨（94）连接驱动电机（95），

其中：种苗鸭嘴（90）由两片刀嘴相向合成，鸭嘴控制机构包括鸭嘴凸轮（97）、顶杆凸轮（98）和拉簧（99）；顶杆凸轮（98）位于鸭嘴连杆（91）的后端处，鸭嘴凸轮（97）位于种苗鸭嘴（90）的后刀片的后端与鸭嘴顶杆（96）杆头接触，鸭嘴顶杆（96）的后端与顶杆凸轮（98）连接，

星轮机构由从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）、行星轮座（903）和传动齿轮（904）构成；从动齿轮（901）与驱动齿轮（902）通过传动齿轮（904）连接，从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）和传动齿轮（904）位于行星轮座（903）上。

电动自行式秧苗移栽机工作原理为:由机架（1）、蓄电池（2）、PLC控制电器柜（3）、苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）、栽植高度调节机构（6）、开塘机构（7）、回土机构（8）、秧苗移栽机构（9）构成；其中:蓄电池（2）和PLC控制电器柜（3）位于机架（1）上，苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）和栽植高度调节机构（6）固定在机架（1）的机身上，开塘机构（7）位于机架（1）的机身前方，回土机构（8）和秧苗移栽机构（9）位于机架（1）下方，机架（1）包括：导向轮（10）、机架（11）、把手（12）、驱动轮（13）、自走驱动电机（14），电池（2）作为动力源，PLC电路（3）分别控制自走驱动电机（14）的启动、停止和正反转，控制移栽机的前进和转向工作;

所述的苗盘机构（4）由：旋转苗盘（40）、苗杯底盖导杆（41）、苗盘驱动齿轮（42）、苗盘从动齿轮（43）、苗杯（44）、底盖弹簧（45）、苗杯底盖（46）、苗盘驱动电机（47）构成，苗杯（44）安装在旋转苗盘（40）上，旋转苗盘（40）下部装有从动齿轮（43），安装在苗盘驱动电机（47）上的齿轮（42），通过从动齿轮（43）传递动力带动苗盘旋转;苗杯（44）底端装有底盖（46），底盖（46）使用弹簧（45）连接，底盖（46）配合导杆（41）;导杆（41）在落苗位置设计缺口段。使苗杯在旋转在落苗位置时，底盖自动下落打开，秧苗自动落至秧苗移栽机构（9）,当苗杯不在落苗位置时，导杆挡住底盖，使底盖合拢，盛放准备移栽的秧苗。

所述的栽植高度调节机构（6）由：调节杆（60）、调节钮（61）、连杆（62）、微调手柄（63）、调节螺杆（64）构成，其中：调节杆（60）通过调节钮（61）与连杆（62）组成连杆机构，调节杆（60）中部设计长腰槽结构，微调手柄（63）位于调节螺杆（64）上端，连杆（62）连接回土机构（8）,松开调节钮（61）可以整体向上或向下调整回土机构（8）和秧苗移栽机构（9）的高度，调整完成锁紧调节钮,当调整要求较高时，还可以旋转调节手柄（63）通过调节螺杆（64）对机构进行精确调整。

所述的开塘机构（7）由：开塘器（70）、传动连杆（71）、摆杆（72）和凸轮（73）构成，其中：凸轮（73）由电力驱动旋转，摆杆（72）与传动连杆（71）连接，摆杆（72）和传动连杆（71）上均设计有调节孔,通过摆杆（72）、传动连杆（71）连接，带动开塘器（70）上下运动，达到垄上开塘的目的，摆杆（72）和传动连杆（71）上均设计有调节孔，可改变开塘器的挖塘深度。

所述的秧苗移栽机构（9）由：种苗鸭嘴（90）、鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）、导轨（94）、驱动电机（95）、鸭嘴顶杆（96）、鸭嘴控制机构和星轮机构构成；种苗鸭嘴（90）位于下方，嘴尖面向地面，与鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）连接，通过导轨（94）连接驱动电机（95），其中：种苗鸭嘴（90）由两片刀嘴相向合成，鸭嘴控制机构包括鸭嘴凸轮（97）、顶杆凸轮（98）和拉簧（99）；顶杆凸轮（98）位于鸭嘴连杆（91）的后端处，鸭嘴凸轮（97）位于种苗鸭嘴（90）的后刀片的后端与鸭嘴顶杆（96）杆头接触，鸭嘴顶杆（96）的后端与顶杆凸轮（98）连接，星轮机构由从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）、行星轮座（903）和传动齿轮（904）构成；从动齿轮（901）与驱动齿轮（902）通过传动齿轮（904）连接，从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）和传动齿轮（904）位于行星轮座（903）上,秧苗移栽机构（9）通过独立驱动电机（95）带动三组机构复合运动保证秧苗的稳定插植。其中：秧苗插植上下运动结构由由拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）、导轨（94）、组成的折叠机构提供鸭嘴上下插植的动作，由鸭嘴连杆从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）、行星轮座（903）、传动齿轮（904）组成的行星轮旋转机构可以保证鸭嘴在秧苗插植随动时保持一个竖直状态,由鸭嘴顶杆（96）、鸭嘴凸轮（97）、顶杆凸轮（98）、拉簧（99）组成的机构能够控制种苗鸭嘴（90）随动打开和闭合;为移栽机设计的PLC控制电路（2），不需要调整机械执行机构，通过PLC人际交互控制调整即可改变移栽行距、株距、深度等，以适应多种不同的生产条件。

本实用新型优点在于：能在已经起垄覆膜的烟田上，完成人工投苗，自动移栽的工作，移栽行距、株距、植入深度等达到烤苗农艺规定要求；移栽机轻巧，方便移动及运输，操作简单，符合人机工程原理；

移栽行距、株距、深度等主要农艺参数在不改动机器的硬件前提下实现柔性化可调，以适应多种不同的生产条件；移栽效率超过人工移栽的8倍以上；烤烟苗植入率≥90%，成活率≥90%，直苗率≥90%；全部零部件实现国产化，符合我国国情，结构简单可靠，维护保养方便，使用成本低廉，能在丘陵、山区和小地块和不平整的大地块上大量推广使用。使用锂电池作为动力源，保证充电一次，工作5小时以上，相比燃油动力，它充电成本较低，基本无噪音，无尾气，绿色环保无污染。

附图说明

图1是电动自行式移栽机的主视图。

图2是电动自行式移栽机的机架（1）的结构示意图。

图3是图2电动自行式移栽机的机架（1）的左视图。

图4是苗盘机构的示意图。

图5是图4中苗盘机构的俯视图。

图6是栽植高度调节机构示意图。

图7是开塘机构的结构示意图。

图8是秧苗移栽机构的结构示意图。

图9是移栽鸭嘴控制机构原理示意图。

图10是秧苗移栽装置行星轮机构原理示意图。

其中：1—机架、10—导向轮、11—机架、12—把手、13—驱动轮、14—自走驱动电机、2—蓄电池、3—PLC控制电器柜、4—苗盘机构、40—苗杯转盘、41—苗杯底盖导杆、42—苗盘驱动齿轮、43—苗盘从动齿轮、44—苗杯、45—底盖弹簧、46—苗杯底盖、47—苗盘驱动电机、5—育苗盘放置架、6—栽植高度调节机构、60—调节杆、61—调节钮、62—连杆、63—微调手柄、64—调节螺杆、7—开塘机构，70—开塘器、71—连杆、72—摆杆、73—凸轮、8—回土机构，9—秧苗移栽机构、90—种苗鸭嘴、91—鸭嘴连杆、92—拉簧、93—折叠伸缩连杆、94—导轨、95—驱动电机、96—鸭嘴顶杆、97—鸭嘴凸轮、98—顶杆凸轮、99—拉簧、901—鸭嘴连杆从动齿轮、902—驱动齿轮、903—行星轮座、904—传动齿轮。

具体实施方式

实施例1：移栽机至于旋耕起好垄的农田中，根据农田起垄规格，使用栽植高度调节机构6上的调节杆60、调节钮61、连杆62、微调手柄63、调节螺杆64调节回土机构8和秧苗移栽机构9的高度，符合实际起垄要求。按照所需开塘大小调整摆杆72和连杆71上孔位。在苗盘中放好需要插植的秧苗，完成种植前的整备工作。通电启动后，蓄电池2使用锂电池作为动力源，控制左右两个自走驱动电机14的启动，导向轮10护住垄边，移栽机自行向前移动，同时苗杯转盘40开始旋转，盛有秧苗的苗杯44转至落苗位置时，苗杯底盖46自动打开，秧苗自动落入插植闭合的种苗鸭嘴90内，苗杯转盘40由一只减速步进电机直接驱动，“鸭嘴”每次旋转经过低位时，PLC在检测到“鸭嘴”低位检测B4下降沿信号后启动苗盘电机旋转，当苗杯转盘40下方的接近开关B5检测到苗杯44到位时苗杯转盘40旋转停止。苗杯转盘40每次都必须在“鸭嘴”运行到低位时开始旋转，并且旋转的速度要同“鸭嘴”的运行速度高度同步，这样能保证“鸭嘴”运行到高位时苗杯44刚好旋转到其正上方，秧苗才能准确即时地掉入“鸭嘴”内，移栽机前进工作时，置于种苗鸭嘴90前方的开塘机构7同步开始打塘，该设备有八株距供用户选择，用户改变设备移栽时的行进速度时不会影响株距。此工功能实现机制是，PLC控制系统对自走驱动电机14和驱动电机95进行同步控制，保证驱动电机95的转速与自走驱动电机14的转速成一个固定的比率值运行，同步精度决定了株距的精度，改变此比率值就可改变移栽时的株距。

闭合插植鸭嘴接到秧苗后，插入打好塘的垄上，当快插到种植深度时，鸭嘴打开把秧苗送入土中，之后鸭嘴提起完成插植。然后置于鸭嘴后面的回土机构8会把秧苗旁边的土，推向秧苗盖住根茎。种植工序以此循环。

本设备具有行走模式，空插模式和移栽模式三种运行模式。

行走模式：此功能主要是为设备的短途运输和作业间的掉头换垄而设计的，在此模式下设备可以进行前进、后退、左右转向的操作，移栽机构、苗盘旋转、开搪机构运行被屏蔽而不会运行。

空插模式：此功能主要用于设备的调试和复位，在此模式下只有苗盘机构、开搪机构、移栽机构同步协调运行，行走功能被屏蔽，机器不可以前进后退和转向。

移栽模式：此功能是设备的正常作业状态，所有机构都可运行。

本设备株距调节功能：该设备有8株距供用户选择，用户改变设备移栽时的行进速度时不会影响株距。此工功能实现机制是，PLC控制系统对行走电机14和移栽电机95进行同步控制，保证移栽电机的转速与行走电机14的转速成一个固定的比率值运行，同步精度决定了株距的精度，改变此比率值就可改变移栽时的株距。

本设备的操作：因为该设备的操作输入由一个按钮站和左右把手组成，按钮站可以实现设备的起停、复位、运行模式切换、速度调节、株距切换、紧急停机等操作，另外按钮站上还配有电门锁，用户可以用钥匙关闭控制电源，防止他人操作机器。按钮站面板上配有一位数码管，可以显示数字0到7，7种报警状态。左右把手12的作用是在对机器在行走模式下的左右转向的控制。

起动/停止按钮：为绿色带灯按钮，在电门锁打开，机器在任意模式下，按一下此按钮机器立即起动，按钮指示灯点亮。机器在行走模式下运行时，按一下此按钮，按钮指示灯熄灭，机器也立即停止。机器在移栽和空插模式下运行时，按一下此按钮，按钮指示灯熄灭，机器不立即停止，要等机器完成一次插秧工序“鸭嘴”运动到最高位，开搪旋转到起始位时机器才停止。这样设计的好处在于准停准起，使机器的再起动变得很快捷。

复位按钮：用于复位报警和对机器位置的复位，有报警并排除报警后，按一下复位按钮就可以消除报警提示。当机器出现位置报警时，常按复位按钮超过3秒（机器在停止状态下才有用）后机器主动进行位置复位，到位后机器自动停止，复位完成。

运行模式旋转开关：该开关为3位旋转开关，可选择移栽、行走、空插三种模式。对模式进行切换时，机器重起后模式切换才生效。也就是说，机器在运行中进行模式切换，机器不会改变当前模式，必须停止机器并再起动后机器才会进行模式变换，但如果是在停止状态下切换机器运行模式，机器起动即生效。这样设计的好处是，防止机器在运行中，因误操作或有意操作使机器突然切换运行模式而影响机器正常作业、造成设备损坏、造成安全事故。

株距调节：该开关为8个位置的旋转开关，用于移栽时秧苗株距的变更，该机器有8种株距可供选择。机器株距的变更同运行模式变更生效模式一样，必须停止机器并再起动后机器才会生效其意义在于，防止机器在移栽时不慎拨动旋钮，致使秧苗株距发生改变。

速度调节：为一只旋转电位器，顺时针旋转提高机器运行速度，逆时针旋转降低机器运行速度，三种运行模式下都可以通过旋转此旋钮来改变机器的运行速度，且立即生效。

急停按钮：红色蘑菇头按钮，是优先权最高的按钮，用于在出现紧急事故时快速停止机器。不管机器运行在任何模式、任何位置，拍下急停后机器都会立即停止，如果不释放急停开关，就不可起动和复位机器。

转向开关：转向开关有左右两个开关组成，分别安装在机器的左右把手上12。在操作时，操作者捏住一侧的开关机器就会向那一侧转向，当常捏一侧开关超过两秒后，机器会加快转向速度和幅度实现原地360度转向，当同时捏住左右两侧开关时机器立即停止行走，松开后恢复行走，若捏住超过两秒后机器将停止运行，松开开关后需重新起动机器。只有在行走功能下才可以进行左右转向的操作。

本设备参数的修改：该设备有20多个参数可以进行修改。修改参数需要两个条件：①、进行培训的技术人员才可以修改，②要用专用的触摸屏以PLC进行通信连接，再触摸屏上进行修改。通过修改参数可以改变机器三种模式下运行的最高、最低速度，苗盘以“鸭嘴”的同步率，各株距间隔值，各株距下开搪位置偏差值等。注意：参数修改功能是为了方便设备的调试而设置的，在正常使用下无需更改参数。

其中：电池2使用锂电池作为动力源，保证充电一次，工作5小时以上，PLC电路3分别控制左右两个驱动电机14的启动、停止和正反转，控制移栽机的前进和转向工作。控制移栽以行走速度的同步。

本实用新型能在已经起垄覆膜的烟田上，完成人工投苗，自动移栽的工作，移栽行距、株距、植入深度等达到烤苗农艺规定要求；移栽机轻巧，方便移动及运输，操作简单，符合人机工程原理；其移栽行距、株距、深度等主要农艺参数在不改动机器的硬件前提下实现柔性化可调，以适应多种不同的生产条件；移栽效率超过人工移栽的8倍以上；烤烟苗植入率≥90%，成活率≥90%，直苗率≥90%；全部零部件实现国产化，符合我国国情，结构简单可靠，维护保养方便，使用成本低廉，能在丘陵、山区和小地块和不平整的大地块上大量推广使用。使用锂电池作为动力源，保证充电一次，工作5小时以上，相比燃油动力，它充电成本较低，基本无噪音，无尾气，绿色环保无污染。

Claims (5)

1.一种电动自行式秧苗移栽机，其特征在于由机架（1）、蓄电池（2）、PLC控制电器柜（3）、苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）、栽植高度调节机构（6）、开塘机构（7）、回土机构（8）、秧苗移栽机构（9）构成；

其中:蓄电池（2）和PLC控制电器柜（3）位于机架（1）上，苗盘机构（4）、育苗盘放置架（5）和栽植高度调节机构（6）固定在机架（1）的机身上，开塘机构（7）位于机架（1）的机身前方，回土机构（8）和秧苗移栽机构（9）位于机架（1）下方，

机架（1）包括：导向轮（10）、机架（11）、把手（12）、驱动轮（13）、自走驱动电机（14），电池（2）作为动力源，PLC电路（3）分别控制自走驱动电机（14）的启动、停止和正反转，控制移栽机的前进和转向工作。

2.根据权利要求1所述的一种电动自行式秧苗移栽机，其特征在于所述的苗盘机构（4）由：旋转苗盘（40）、苗杯底盖导杆（41）、苗盘驱动齿轮（42）、苗盘从动齿轮（43）、苗杯（44）、底盖弹簧（45）、苗杯底盖（46）、苗盘驱动电机（47）构成，

苗杯（44）安装在旋转苗盘（40）上，旋转苗盘（40）下部装有从动齿轮（43），安装在苗盘驱动电机（47）上的齿轮（42），通过从动齿轮（43）传递动力带动苗盘旋转;苗杯（44）底端装有底盖（46），底盖（46）使用弹簧（45）连接，底盖（46）配合导杆（41）;导杆（41）在落苗位置设计缺口段。

3.根据权利要求1所述的一种电动自行式秧苗移栽机，其特征在于所述的栽植高度调节机构（6）由：调节杆（60）、调节钮（61）、连杆（62）、微调手柄（63）、调节螺杆（64）构成，其中：调节杆（60）通过调节钮（61）与连杆（62）组成连杆机构，调节杆（60）中部设计长腰槽结构，微调手柄（63）位于调节螺杆（64）上端，连杆（62）连接回土机构（8）。

4.根据权利要求1所述的一种电动自行式秧苗移栽机，其特征在于所述的开塘机构（7）由：开塘器（70）、传动连杆（71）、摆杆（72）和凸轮（73）构成，其中：凸轮（73）由电力驱动旋转，摆杆（72）与传动连杆（71）连接，摆杆（72）和传动连杆（71）上均设计有调节孔。

5.根据权利要求1所述的一种电动自行式秧苗移栽机，其特征在于所述的秧苗移栽机构（9）由：种苗鸭嘴（90）、鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）、导轨（94）、驱动电机（95）、鸭嘴顶杆（96）、鸭嘴控制机构和星轮机构构成；种苗鸭嘴（90）位于下方，嘴尖面向地面，与鸭嘴连杆（91）、拉簧（92）、折叠伸缩连杆（93）连接，通过导轨（94）连接驱动电机（95），

其中：种苗鸭嘴（90）由两片刀嘴相向合成，鸭嘴控制机构包括鸭嘴凸轮（97）、顶杆凸轮（98）和拉簧（99）；顶杆凸轮（98）位于鸭嘴连杆（91）的后端处，鸭嘴凸轮（97）位于种苗鸭嘴（90）的后刀片的后端与鸭嘴顶杆（96）杆头接触，鸭嘴顶杆（96）的后端与顶杆凸轮（98）连接，

星轮机构由从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）、行星轮座（903）和传动齿轮（904）构成；从动齿轮（901）与驱动齿轮（902）通过传动齿轮（904）连接，从动齿轮（901）、驱动齿轮（902）和传动齿轮（904）位于行星轮座（903）上。