CN207854464U - 一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于由可调节底盘机架、旋转打塘机构、可调节移栽机构、苗盘机构、汽油发电机、稳压电路模块、智能控制柜、操控机构构成；可调节底盘机架可以手动根据垄高要求完成移栽机整体高度的升高或者降低。打塘机构是连续旋转打塘作业方式。可调节移栽机构可以按要求独立调整烟苗根部栽植深度,采用曲柄连杆方式带动导苗座上下移动，栽植器开合采用多连杆自锁机构。提供了更简单使用的苗盘机构。曲柄连杆移栽机构移栽机启停，行走、移栽所有动作都通过智能控制柜控制，能在起好垄的烟田替代人工栽植工作，汽油发电机为机器提供动力。

Description

一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机

技术领域

本实用新型涉及机械自动化工业领域，特别地，使用于农业秧苗移栽种植的自动化设备。

背景技术

随着国家经济技术的快速发展，城镇务工的人员增加，导致务农人口减少与高龄化制约农业生产发展。农业机械化种植必然成为我国农业发展的重要方式。传统的烤烟移栽方法是在作垄后，农民用锄头将栽种田地全部挖好深塘，再逐一手工栽植烟苗。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，移栽株距不稳定，而且对后期生长发育带来不良影响。更为重要的是，传统的人工挖塘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一种旋转打塘自行式烟苗移栽机是十分必要和紧迫的。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术不足。提供一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机。

本实用新型油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机由可调节底盘机架（1）、旋转打塘机构（2）、可调节移栽机构（3）、苗盘机构（4）、汽油发电机（5）、稳压电路模块（6）、智能控制柜（7）、操控机构（8）构成；

其中:汽油发电机（5）和智能控制柜（7）位于机架（1）两侧上，苗盘机构（4）、旋转打塘机构（2）、可调节移栽机构（3）安装在机架（1）的机身中部，旋转打塘机构（2）位于可调节移栽机构（3）前方，苗盘机构（4）位于可调节移栽机构（3）上方，稳压电路模块（6）安装在智能控制柜（7）柜门内侧。

所述的可调节底盘机架（1）包括：机架（10）、后驱动轮（11）、后轮驱动电机（12）、后轮连杆（13）、后轮调节孔（14）、前后轮连接杆（15）、前导向轮（16）、前轮连杆（17）、前轮调节孔（18）、调节曲柄（19）、调节连杆（101）、滑块（102）、手柄（103）、滑块底座（104）。

其中：前轮连杆（17）与后轮连杆（13）通过前后轮连杆（15）连接，组成曲柄连杆机构，使前后轮能够同时摆动。后轮连杆（13）上的调节曲柄（19），通过调节连杆（101）连接滑块（102），旋转手柄（104），丝杆旋转带动滑块（102）上下运动，从而带动机架（10）上升或下降，实现移栽机根据垄高调节底盘高度的功能。

所述的可调节底盘机架（1）后轮驱动电机（12）都为350W48V的直流无刷电机，并分别通过一个特制的100倍蜗轮蜗杆减速器与两后轮连接，该减速器带有离合装置，在推行时，可手动脱开离合，使后轮与蜗轮蜗杆减速器连接脱开。

所述的旋转打塘机构（2）它安装在可调节底盘机架（1）上，它包括：旋转打塘机架（20）、打塘驱动电机（21）、电机带轮（22）、皮带（23）、导辊带轮（24）、导辊（25）、导块（26）、滚针（27）、往复丝杆（28）、打塘器（29）、打塘检测（201）、检测盘（202）；

其中：驱动电机（21）使用电机带轮（22）、V形皮带（23）和导辊带轮（24）组成传动为打塘机构提供动力。导辊带轮（24）安装在导辊（25）上，导辊（25）内部为矩形结构，导辊（25）旋转带动方形导块（26）转动，导块（26）与往复丝杆（28）固定连接，从而带动往复丝杆（28）转动。因为往复丝杆（28）为往复封闭螺纹，所以在旋向不改变的情况下，能够实现打塘器（29）的旋转与上升或下降。导块（26）上装有滚针（27），使导块（26）与导辊（25）内壁得接触为滚动摩擦，减少磨损。

所述的旋转打塘机构（2）的打塘驱动电机（21）是一个带6倍行星轮减速器的600W48V的直流无刷减速电机。

所述的旋转打塘机构（2）的打塘检测（201）位于旋转打塘机架（2）的面板上，在往复丝杆（28）上装有检测盘（202），每执行一次打塘动作，检测盘（202）回归至最高位时，打塘检测（201）检测到检测盘（202），通过电缆把信号传给智能控制柜（7），表示打塘完成，打塘驱动电机（21）停止旋转。

所述的可调节移栽机构（3）包括：可调节移栽机架（30）、导杆（31）、导杆座（32）、调整丝杆（33）、调整手柄（34）。

其中：导杆座（32）安装在可调节底盘机架（1）上，通过导杆（31）连接可调节移栽机架（30），调节丝杆（33）螺旋端连接在随垄可调机架（1）上部，圆柱端与可调节移栽机架（30）相连，旋转调节丝杆上（33）的调节手柄（34）通过螺旋传动实现可调节移栽机架（30）的提升或下降。

所述的可调节移栽机构（3）包括：驱动电机（35）、电机连杆（36）、导苗座连杆（37）、导轨（38）、滑座（39）、栽植器（301）、栽植器开合拉杆（302）、拉簧（303）、栽植器连杆（304）、打开顶杆（305）、拉钩（306）、卡扣（307）、拉钩拉簧（308）、插植检测（309）、导苗座（3010）、闭合顶杆（3011）；

其中：驱动电机（35）、电机连杆（36）、导苗座连杆（37）、导轨（38）、滑座（39）组成一套曲柄连杆机构；栽植器（301）、栽植器开合拉杆（302）、拉簧（303）、栽植器连杆（304）、打开顶杆（305）、拉钩（306）、卡扣（307）、拉钩拉簧（308）、闭合顶杆（3011）。组成一套开合机构。电机（35）运行带动导苗座（3010）向下运动时，两边拉杆（302）分别碰到打开顶杆（305），通过栽植器连杆（304）扯动栽植器（301）打开，拉杆（302）上的卡扣（307）被抬起，并搭在拉钩（306）上，拉钩拉簧（308）的应力使拉杆（302）保持被抬起状态。电机（35）运行带动导苗座（3010）向上运动时，两边拉钩（306）分别碰到安装在苗盘机构上的闭合顶杆（3011），拉钩（306）回缩，卡扣（307）脱出，两边拉杆（302）被拉簧（303）向下拉动，栽植器（301）自动合并，恢复闭合状态。

所述驱动电机（35）、电机连杆（36）、导苗座连杆（37）、导轨（38）、滑座（39）组成一套曲柄连杆机构。其中：导轨（38）为V形截面导轨，滑座（39）上安装配对滚轮，导苗座（3010）两边都安装滑座（39），固定并导向导苗座（3010）。

所述的可调节移栽机构（3）的插苗机构驱动电机（35）为500W48V的直流无刷电机，直流无刷电机通过一个100倍的蜗轮蜗杆减速器与电机连杆（35）连接，插植检测（309）位于插苗驱动电机（35）上，当电机连杆（36）回到高位时，触发插植检测（309），发插植检测（309）通过电缆把信号传给智能控制柜（7），表示移栽完成，插苗驱动电机（35）停止旋转。

所述的苗盘机构（4）由：旋转苗盘（40）、苗杯底盖导杆（41）、苗杯（42）、底盖弹簧（43）、苗杯底盖（44）、苗盘驱动电机（45）、电机安装板（46）、苗杯到位检测（47）构成。

其中：苗盘驱动电机（45）安装在电机安装板（46）上，苗盘驱动电机（45）输出端直接连苗盘带动苗盘（40）旋转，在苗盘（40）上均分安装4个苗杯（42），苗杯到位检测（47）安装在苗盘下面的电机安装板（47）上。

所述苗盘机构（4）的苗盘驱动电机（45）为一个30倍减速比的减速步进电机，苗盘（40）旋转时触发到苗杯到位检测（47），苗杯到位检测（47）通过电缆把信号传给智能控制柜（7），表示苗盘（40）旋转到位，苗盘驱动电机（45）停止旋转。

所述的汽油发电机（5）它是一台交流发电机，输出58V/50Hz的交流电,通过电缆把电压输送给稳压电路模块（6）。

所述的稳压电路模块（6）把汽油发电机（5）送来的交流电进行整流、滤波和稳压，得到一个稳定的直流电压，供智能控制柜（7）使用，该电压值为53V。

所述的智能控制柜（7）包括：PLC控制器（71），四通道模/数(A/D)转换模块（72），四通道数/模（D/A）转换模块（73）,左行走电机驱动器（74），右行走电机驱动器（75），苗盘电机驱动器（76），打塘电机驱动器（77），插苗电机驱动器（78），直流电压转换模块（79），变送模块（701），熔断丝（702），总电源开关（703），接线端子（704）。

所述的智能控制柜（7）PLC控制器（71）是三菱公司高性能PLC，它的型号是FX3U-48MT/DS，它有24个输入点和24个输出点，直流24V供电，它是机器的逻辑和智能控制器。

所述的智能控制柜（7）四通道模/数(A/D)转换模块（72）与PLC控制器（71）连接在一起，把来自操控机构（8）的速度给定量和来自变送模块（701）的电压值和电流值，转换成数字量并传送给PLC控制器（71）。

所述的智能控制柜（7）四通道数/模（D/A）转换模块（73）与PLC控制器（71）连接在一起，它分别把PLC控制器（71）对左后轮驱动电机（12）、右后轮驱动电机（12）、打塘驱动电机（21）、插苗驱动电机（35）速度控制的数字信号转换成模拟量信号，并分别传送给：左行走电机驱动器（74），右行走电机驱动器（75），打塘电机驱动器（77），插苗电机驱动器（78）。

所述的智能控制柜（7）直流转换模块（79）把高于35V低于60V的直流电压，转化成PLC和传感器使用的直流24V。

所述的智能控制柜（7）左行走电机驱动器（74）通过电缆与左后轮驱动电机（12）连接，用于驱动左后轮驱动电机（12）旋转；右行走电机驱动器（75）通过电缆与右后轮驱动电机（12）连接，用于驱动右后轮驱动电机（12）旋转；打塘电机驱动器（77）通过电缆与打塘驱动电机（21）连接，用于驱动打塘驱动电机（21）旋转；插苗电机驱动器（78）通过电缆与插苗驱动电机（35）连接，用于驱动插苗驱动电机（35）旋转；苗盘电机驱动器（76）通过电缆与苗盘驱动电机（45）连接，用于驱动苗盘驱动电机（45）旋转。

所述的智能控制柜（7）左行走电机驱动器（74），右行走电机驱动器（75），打塘电机驱动器（77），插苗电机驱动器（78）都为直流无刷电机驱动器，苗盘电机驱动器（76）为步进电机驱动器。

所述的智能控制柜（7）左行走电机驱动器（74）和右行走电机驱动器（75）能输出一个与其控制电机实时转速和圈数相对应的脉冲信号。

所述的智能控制柜（7）变送模块（701），把运行电流值和发电机的电压值，变换成符合四通道模/数(A/D)转换模块（72）输入规范的电压值，还负责把左行走电机驱动器（74）和右行走电机驱动器（75）的电机转速脉冲信号，变换成PLC控制器（71）能读取的电平格式。

所述的操控机构（8）包括：按钮盒、左转向开关（801）与、右转向开关（802）组成，其中按钮盒位于随垄可调节底盘机架（1）的后上方，它包括：电门锁（81），启动/停止按钮（82），复位按钮（83），急停按钮（84），方向控制旋钮（85），模式选择杆（86），株距选择旋钮（87），速度调节旋钮（88），故障编码显示器（89）；左转向开关（801）和右转向开关（802）分别位于随垄可调节底盘机架（1）左右扶手上，它们都通过电缆直接与智能控制柜（7）连接。

所述操控机构(8)的电门锁（81）是一个锁开关，没有钥匙是不能打开此开关的，它用来接通机器的控制电源，电门锁没有打开，机器不能被使用，该锁开关用于防止他人或小孩擅自启动机器。

所述操控机构的启动/停止按钮（82），是一个绿色带灯的按钮，它是一个双功能按钮，控制机器的启动和停止，按钮灯亮起时表明机器正处于运行状态，当机器在行走模式下运行时，按一下启动/停止按钮（82），按钮指示灯熄灭，机器马上停止，当机器在移栽模式或调试模式下运行时，按一下启动/停止按钮（82），按钮指示灯熄灭，机器不一定马上停止，要等当前运行的机构动作完成后，机器才会停止。

所述操控机构的急停按钮（84）是一个红色自锁式按钮，在紧急情况下，压下急停按钮，急停按钮自锁在按下位置，机器立即停止运行，对机器的任何操作都是无效，直到急停按钮被释放。

所述操控机构中的故障编码显示器（89），它主要由一个红色的LED数码管，译码电路，DC-DC电路等组成，通过PLC的控制，它能显示数字0到9中的10种数字和6种特殊符号，不同的数字和符号对应不同的故障，便于故障的解除。

所述操控机构的机器移栽株距的更改，是通过调整株距选择旋钮（87）的株距值和调整打塘器（29）与栽植器（301）的间距值来实现的，要求两个值要相同。

所述操控机构的模式选择杆（86）是一个三位置的操作杆，操作杆的底端按有一块小磁铁，在操作杆底端左侧的电路板上安装了三颗霍尔传感器芯片，它们的位置与操作杆底端磁铁的三个操作位置相对应，该机器有三种运行模式：调试模式，行走模式，移栽模式，切换模式后，要到下次启动机器时才会生效。

所述三种运行模式的调试模式是在机器调试的时候使用，机构运行的速度可以通过速度调节旋钮（88）来控制，而机器的行走机构不运行，可以通过方向控制旋钮（85）来选择需要调试的机构，当方向控制旋钮（85）扭到前进位置后，按启动/停止按钮（82）后，打塘机构（2）开始运行，机器的其它机构都不运行，停止机器后，把方向控制旋钮（85）扭向后退位置后，启动机器，插苗机构（3）和苗盘机构（4）开始运行。

所述三种运行模式的行走模式用于机器在道路和田间的行走、转向、原地调头和倒车，机器在行走时可以任意启停机器，且启停操作立即生效，机器在行走时，双手同时捏住左转向开关（81）和右转向开关（82）后，机器停止行走，若保持3秒，机器将自动停机，启动/停止按钮灯（82）熄灭。

所述行走模式的转向和原地调头是机器在行走时可以通过左转向开关（81）和右转向开关（82）来控制方向，捏住左转向开关（81）拉手时，机器左后轮电机停止旋转，机器向左转向，捏住右转向开关（82）拉手时，机器右后轮电机停止旋转，机器向右转向，在左转向时，如果捏住左转向开关（81）超过一定时间（预设2秒）后，机器左后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地左调头，在右转向时，如果捏住右转向开关（82）超过一定时间（预设2秒）后，机器右后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地右调头。

所述行走模式的倒车是在行走模式时，通过扭动前进/后退旋钮（85）来控制机器向前行走或向后行走，当前进/后退旋钮（85）扭到前进位置时，启动后机器向前行走，当前进/后退旋钮（85）扭到后退位置时，启动后机器向后行走，机器在行走时，改变方向控制旋钮的位置，机器不改变行走方向，要到下次启动才会改变，机器向后行走为匀加速启动，加速时间预设值为3秒，这样能让操作者有足以的时间避让。

所述三种运行模式的移栽模式是机器的作业模式，启动后机器能自动分步完成下苗、打塘、塘心定位、插苗一系列的移栽工序，该机器的打塘机构和插苗机构刚好相距一个株距的距离，这样可以保证打塘和插苗同时进行，烟苗的株距可以通过调节打塘机构和插苗机构的间距和株距选择旋钮（87）来进行调节，该模式下机器具有智能记忆功能。

所述移栽模式的塘心定位是PLC控制器（71）通过读取左行走电机驱动器（74）和右行走电机驱动器（75）反馈的电机转速脉冲，分别对两个脉冲进行计数，计算出两后轮行走的距离，以此来实现塘心定位的，为保证定位精度，机器在塘心定位时的行走运动为匀加速启动，匀速行走，匀减速停止。

所述移栽模式的智能记忆功能，在移栽过程中，当机器被正常停止时，机器会自动记忆停止时的移栽工序，当再启动机器时，机器会继续完成上次停机时的移栽工序，如果移栽停止后，切断过电源或者切换过运行模式，再重新启动移栽后，机器将擦除记忆，重新开始一个新的移栽工序。

本实用新型的优点在于：该移栽机适用于烟苗的小苗打塘移栽工艺，它能在已经起垄的烟田上，进行打塘，自动完成下苗，自动前行进行塘心定位，自动把烟苗栽入已打的塘心内，操作者只需负责向苗杯内加苗，一人就能操作该机器。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，保证移栽行距、株距、植入深度等达到烤苗农艺规定要求。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%，移栽稳定性高；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，特别适合在丘陵、山区和小地块和不平整的大地块上推广使用。它使用汽油发电机作为动力，与电池相比，它不需充电，不用担心电池的维护问题，加油方便，不需担心其工作时间。相比燃油动力的移栽机，它操作简单，结构小巧，自动化程度高。

附图说明

图1是油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机的主视图。

图2是可调节底盘机架（1）的示意图。

图3是旋转打塘机构（2）的示意图。

图4是可调节移栽机构（3）调节座的示意图。

图5是可调节移栽机构（3）插植机构的示意图。

图6是可调节移栽机构（3）导轨滚轮的示意图。

图7是苗盘机构（4）的示意图。

图8是操作机构（8）位置示意图。

其中：1-可调节底盘机架、10-机架、11-后驱动轮、12-后轮驱动电机、13-后轮连杆、14-后轮调节孔、15前后轮连接杆、16-前导向轮、17-前轮连杆、18-前轮调节孔、19-调节曲柄、101-调节连杆、102-滑块、103-手柄、104-滑块底座。

2-旋转打塘机构、20-旋转打塘机架、21-打塘驱动电机、22-电机带轮、23-皮带、24-导辊带轮、25-导辊、26-导块、27-滚针、28-往复丝杆、29-打塘器、201-打塘检测、202-检测盘。

3-可调节移栽机构、30-可调节移栽机架、31-导杆、32-导杆座、33-调整丝杆、34-调整手柄、35-驱动电机、36-电机连杆、37-导苗座连杆、38-导轨、39-滑座、301-栽植器、302-栽植器开合拉杆、303-拉簧、304-栽植器连杆、305-打开顶杆、306-拉钩、307-卡扣、308-拉钩拉簧、309-插植检测、3010导苗座、3011-闭合顶杆。

4-苗盘机构、40-旋转苗盘、41-苗杯底盖导杆、42-苗杯、43-底盖弹簧、44-苗杯底盖、45-苗盘驱动电机、46-电机安装板、47-苗杯到位检测；

5-汽油发电机、6-稳压电路模块、7-智能控制柜、8-操控机构、801-左转向开关、802右转向开关。

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，使用可调节底盘机架1上的手柄104，调节机架高度，使旋转打塘机构2上的打塘器29离垄的高度适中，保证打塘的深度符合要求。然后通过调节移栽深度可调节移栽机构3上的调整手柄34，来调节栽植器（301）高度，从而调整栽植烟苗的深度。

实施例2：人力启动汽油发电机5后，汽油发电机5发出的交流电压（58V/50Hz），通过电缆输送到智能控制柜7内的稳压电路模块，在稳压电路模块内经过整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电压，该直流电的电压值可以在48V到56V之间调整，一般调到53V，该直流电源作为机器运行的全部电力。稳压电路模块的输出的直流电，通过一个25A的熔断丝，接入到智能控制柜7的总电源线上。

实施例3：在智能控制柜7内，PLC控制器71是三菱公司高性能PLC，它的型号是FX3U-48MT/DS，它有24个输入点和24个输出点，直流24V供电。它是系统的逻辑和智能控制器，它接受操控机构送来的指令，使机器按操作者的要求来运行机器。它通过控制各个电机的驱动器，来控制它们的起停顺序、旋转速度和旋转方向。在机器运行的同时，它还要对机器的动作和状态进行监控，并把机器的故障转换为报警编码，来告知给操作者。四通道模/数(A/D)转换模块72，它同样是三菱公司的产品，可以与FX3U系列PLC组合使用，型号为：FX3U-4AD-ADP。它把来自操控机构8的速度给定量和来自变送模块701的电压值和电流值，转换成数字量信号，并传送给PLC控制器71。四通道数/模（D/A）转换模块73，同样是三菱公司的产品，可以与FX3U系列PLC组合使用，型号为：FX3U-4DA-ADP。它分别把PLC控制器71对左行走电机、右行走电机、打塘电机、插苗电机速度控制的数字信号转换成模拟量信号，并分别传送给：左行走电机驱动器74，右行走电机驱动器75，打塘电机驱动器77，插苗电机驱动器78，以上所有电机驱动器都为直流无刷电机驱动器。苗盘电机驱动器76是一个步进电机驱动器，它根据PLC控制器71脉冲指令，来控制苗盘电机45的起停、旋转速度和旋转角度。直流转换模块79把高于35V低于60V的直流电压，转化成PLC和传感器使用的直流24V。变送模块701，把运行电流值和发电机的电压值，变换成符合四通道模/数(A/D)转换模块72输入规范的电压值。它还负责把左行走电机驱动器74和右行走电机驱动器75的电机转速脉冲信号，变换成PLC控制器71能读取的信号格式，PLC控制器71通过此信号来实现塘位的自动找正。

实施例4：操作者通过操控机构8来控制机器的起停、运行速度、运行模式、转向和倒车等操作。操控机构8由按钮盒、左转向开关801，右转向开关802组成。按钮盒上包括：电门锁81，启动/停止按钮82，复位按钮83，急停按钮84，方向控制旋钮85，模式选择杆86，株距选择旋钮87，速度调节旋钮88，故障编码显示器89。电门锁81是一个锁开关，没有钥匙是不能打开此开关的，它用来接通机器的控制电源，电门锁没有打开，机器不能被使用，该锁开关用于防止他人或小孩擅自启动机器。启动/停止按钮82，是一个绿色带灯的按钮，它是一个双功能按钮，控制机器的启动和停止，按钮灯亮起时表明机器正处于运行状态，当机器在行走模式下运行时，按一下启动/停止按钮82，按钮指示灯熄灭，机器马上停止，当机器在移栽模式或调试模式下运行时，按一下启动/停止按钮82，按钮指示灯熄灭，机器不一定马上停止，要等当前运行的工序完成后，机器才会停止，机器要停止后才能重新启动。复位按钮83，是一个黄色无灯按钮，用于控制系统的故障复位和机器位置的复位，急停按钮84是一个红色自锁式按钮，在紧急情况下，压下急停按钮，急停按钮自锁在按下位置，机器立即停止运行，对机器的任何操作都是无效，直到急停按钮被释放。编码显示器89，它主要由一个红色的LED数码管，译码电路，DC-DC电路等组成，通过PLC的控制，它能显示数字0到9中的10种数字和6种特殊符号，不同的数字和符号对应不同的故障，它可以提示用户，机器出现了什么故障，便于故障的解除，机器在正常状态下故障编码应是0。模式选择杆86是一个三位置的操作杆，操作杆的底端按有一块小磁铁，在操作杆底端左侧的电路板上安装了三颗霍尔传感器芯片，它们的位置与操作杆底端磁铁的三个操作位置相对应，PLC控制器71通过读取霍尔传感器芯片对操作杆底端磁铁的感应信号来识别机器当前的运行模式。前进/后退旋钮85在行走模式时，可以控制机器向前行走或向后行走。当前进/后退旋钮85扭到前进位置时，启动后机器向前行走，当前进/后退旋钮85扭到后退位置时，启动后机器向后行走，机器在行走时，改变方向控制旋钮的位置，机器不改变行走方向，要到下次启动才会改变。机器向后行走为匀加速启动，加速时间预设值为3秒，这样能让操作者有足以的时间避让。机器在行走模式时可以通过左转向开关801和右转向开关802来控制方向，捏住左转向开关801拉手时，机器左后轮电机停止旋转，机器向左转向，捏住右转向开关802拉手时，机器右后轮电机停止旋转，机器向右转向，在左转向时，如果捏住左转向开关801超过一定时间（预设2秒）后，机器左后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地左调头，在右转向时，如果捏住右转向开关802超过一定时间（预设2秒）后，机器右后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地右调头。为方便停机操作，机器在行走时，可以双手同时捏住左转向开关801和右转向开关802，此时，机器停止行走，若保持3秒，机器将自动停机，启动/停止按钮灯82熄灭。

实施例5：该机器设有三种运行模式，它们分别为：调试模式，行走模式，移栽模式，三种模式可以用模式选择杆86来进行模式切换，每次切换模式后，都要到下次启动机器时才会生效。调试模式是在机器调试的时候使用，将模式选择杆86打到调试位置，启动机器后，机器运行在调试模式。机器运行在调试模式时，打塘机构2、插苗机构3和苗盘机构4做连续运行，而行走机构不运行。机构运行的速度可以通过速度调节旋钮88来控制，可以通过方向控制旋钮85来选择需要调试的机构。当方向控制旋钮85扭到前进位置后，按启动/停止按钮82后，打塘机构2运行，机器的其它机构都不运行。停止机器后，把方向控制旋钮85扭向后退位置后，启动机器后，插苗机构3连续运行，苗盘机构4配合插苗机构3运行。行走模式是将模式选择杆86打到行走位置，启动机器后，机器运行在行走模式。行走模式用于机器在道路和田间的行走、转向、原地调头和倒车，机器在行走时可以通过启动/停止按钮82，任意启停机器，且启停操作立即生效，机器的行走速度可以通过速度调节旋钮88进行调节。模式选择杆86打到移栽位置，启动机器后，机器运行在移栽模式。移栽模式是机器的作业模式，启动后机器能自动分步完成下苗、打塘、塘心定位、插苗、一系列的移栽工序。机器的打塘机构和插苗机构刚好相距一个株距的距离，这样可以保证打塘和插苗同时进行。烟苗的株距可以通过调节打塘机构和插苗机构的间距和株距选择旋钮87来进行调节。

实施例6：该机器的移栽作业工序是：在移栽模式下启动机器后，苗盘机构4先运行。苗盘驱动电机45带动苗盘40旋转，在苗盘40上均分安装四个苗杯42，苗杯42底部的底盖44上安有弹簧43使底盖44在无阻档的时候能够自动打开，苗杯底盖导杆41置于苗杯42底部，功能是阻挡苗杯底盖44在非投苗位置打开，在投苗位置处，苗杯底盖导杆41设计缺口，当苗杯42旋转至此处，底盖44即可自动弹开，苗杯内的烟苗掉入栽植器内。苗盘下方有一个苗杯到位检测47，该检测安装在电机安装板46上，每当苗杯转到投苗位置处，苗杯到位检测47都会被触发。当苗杯到位检测47被触发后，苗盘驱动电机45停止旋转，下苗完成。

下苗完成后，机器自动启动旋转打塘机构2。打塘驱动电机21旋转，通过电机带轮22、皮带23、导辊带轮24把动力传递给导辊25，导辊25内部为镂空的矩形内腔，导块26形状是与导辊25内腔配合的矩形方块，导块26表面均匀分布滚针27，可减少导块26与导辊25内腔的磨损，导块26安装在往复丝杆28的一端，使往复丝杆28随导辊26一起旋转。往复丝杆28在旋转的同时，又做上下的往返式运动。往复丝杆28另一端安装打塘器29，打塘器29就这样边旋转边上下运动，来实现打塘功能。打塘检测201位于打塘检测机架2的面板上，在往复丝杆28上装有检测盘202，每执行一次打塘动作，往复丝杆28回归至最高位时，打塘检测201检测到检测盘202的时，机器完成了一个打塘循环，打塘驱动电机21停止旋转。打塘完成后，机器进行塘心定位。机器自动向前行走，使位于机器后部的栽植器301，行进到塘心的正上方，要保证栽植器301把烟苗栽植到已打塘的塘心位置。塘心定位过程中，PLC控制器71实时读取左行走电机驱动器74和右行走电机驱动器75的转速反馈脉冲，分别对两个脉冲进行计数，以此来计算两后轮行走的距离。当行走距离等于设定株距时，就停止行走，定位完成。为减少后轮在起停时对地面的滑动，来保证定位精度。两后轮的运行方式为：匀加速启动、匀速运行、匀减速停止。

因为机器的打塘器29以栽植器301的间距值，刚好为1个株距值。所以塘心定位完成后，插苗驱动电机35和打塘驱动电机21可以同时运行，前面打塘后面栽植，这样就大大提高了机器的作业效率。故在改变机器移栽株距时，除调整株距选择旋钮87到所需株距值外，还应通过调整旋转打塘机构2在随垄可调节底盘机架1上的位置，来调整打塘器29以栽植器301的间距值，使其等于需株距值。插苗驱动电机35旋转，连杆带动导苗座3010执行竖直上下的运动。当插植器301向下插入到土里时，栽植器拉杆302接触到打开顶杆305，通过反作用力顶升拉杆302，以铰链连接的栽植器连杆304联动拉开栽植器301，使原本闭合的栽植器301，慢慢打开，里面的烟苗落入地内。同时位于导苗座3010上部的拉钩306回缩并钩住栽植器拉杆302上的卡扣307，拉钩拉簧306使栽植器301一直处于打开状态。当栽植器301随着插苗驱动电机35的旋转，向上运动时，栽植器301从土内拔出，以此同时，它周围的土向烟苗根部汇拢，移栽完成。当栽植器301回到高位时，位于上部的闭合顶杆3011顶到拉钩306另一端，拉钩306即可会所打开，在闭合拉簧303的作用下栽植器即可恢复闭合状态，插植检测309位于插苗驱动电机35上，当检测到电机连杆36，插苗驱动电机35停止运行。一个移栽工序到此完成，该机器就这样周而复始的完成以上工序。

Claims (10)

1.一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于烟苗移栽机由可调节底盘机架(1)、旋转打塘机构(2)、可调节移栽机构(3)、苗盘机构(4)、汽油发电机(5)、稳压电路模块(6)、智能控制柜(7)、操控机构(8)构成；

其中：汽油发电机(5)和智能控制柜(7)位于可调节底盘机架(1)两侧上，苗盘机构(4)、旋转打塘机构(2)、可调节移栽机构(3)安装在可调节底盘机架(1)的机身中部，旋转打塘机构(2)位于可调节移栽机构(3)前方，苗盘机构(4)位于可调节移栽机构(3)上方，稳压电路模块(6)安装在智能控制柜(7)柜门内侧。

2.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于所述可调节底盘机架(1)包括：机架(10)、后驱动轮(11)、后轮驱动电机(12)、后轮连杆(13)、后轮调节孔(14)、前后轮连接杆(15)、前导向轮(16)、前轮连杆(17)、前轮调节孔(18)、调节曲柄(19)、调节连杆(101)、滑块(102)、手柄(103)、滑块底座(104)；

其中：前轮连杆(17)与后轮连杆(13)通过前后轮连接杆(15)连接，组成曲柄连杆机构，使前后轮能够同时摆动；后轮连杆(13)上的调节曲柄(19)，通过调节连杆(101)连接滑块(102)，手柄(103)，丝杆旋转带动滑块(102)上下运动，从而带动机架(10)上升或下降，实现移栽机根据垄高调节底盘高度的功能。

3.根据权利要求2所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于：可调节底盘机架(1)中的后轮驱动电机(12)都为350W48V的直流无刷电机，并分别通过一个特制的100倍蜗轮蜗杆减速器与两后轮连接，该减速器带有离合装置，在推行时，可手动脱开离合，使后轮与蜗轮蜗杆减速器连接脱开。

4.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于所述的旋转打塘机构(2)它安装在可调节底盘机架(1)上，它包括：旋转打塘机架(20)、打塘驱动电机(21)、电机带轮(22)、皮带(23)、导辊带轮(24)、导辊(25)、导块(26)、滚针(27)、往复丝杆(28)、打塘器(29)、打塘检测(201)、检测盘(202)；

其中：打塘驱动电机(21)使用电机带轮(22)、皮带(23)和导辊带轮(24)组成传动为打塘机构提供动力；导辊带轮(24)安装在导辊(25)上，导辊(25)内部为矩形结构，导辊(25)旋转带动方形导块(26)转动，导块(26)与往复丝杆(28)固定连接，从而带动往复丝杆(28)转动；因为往复丝杆(28)为往复封闭螺纹，所以在旋向不改变的情况下，能够实现打塘器(29)的旋转与上升或下降；导块(26)上装有滚针(27)，使导块(26)与导辊(25)内壁得接触为滚动摩擦，减少磨损。

5.根据权利要求4所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于：旋转打塘机构(2)中的打塘驱动电机(21)是一个带6倍行星轮减速器的600W48V的直流无刷减速电机；

所述旋转打塘机构(2)中的打塘检测(201)位于旋转打塘机架(20)的面板上，在往复丝杆(28)上装有检测盘(202)，每执行一次打塘动作，检测盘(202)回归至最高位时，打塘检测(201)检测到检测盘(202)，通过电缆把信号传给智能控制柜(7)，表示打塘完成，打塘驱动电机(21)停止旋转；

所述的可调节移栽机构(3)包括：可调节移栽机架(30)、导杆(31)、导杆座(32)、调整丝杆(33)、调整手柄(34)；

其中：导杆座(32)安装在可调节底盘机架(1)上，通过导杆(31)连接可调节移栽机架(30)，调整丝杆(33)螺旋端连接在随垄可调节底盘机架(1)上部，圆柱端与可调节移栽机架(30)相连，旋转调整丝杆(33) 上的调整手柄(34)通过螺旋传动实现可调节移栽机架(30)的提升或下降。

6.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于所述的可调节移栽机构(3)包括驱动电机(35)、电机连杆(36)、导苗座连杆(37)、导轨(38)、滑座(39)、栽植器(301)、栽植器开合拉杆(302)、拉簧(303)、栽植器连杆(304)、打开顶杆(305)、拉钩(306)、卡扣(307)、拉钩拉簧(308)、插植检测(309)、导苗座(3010)、闭合顶杆(3011)；

其中：驱动电机(35)、电机连杆(36)、导苗座连杆(37)、导轨(38)、滑座(39)组成一套曲柄连杆机构；其栽植器(301)、栽植器开合拉杆(302)、拉簧(303)、栽植器连杆(304)、打开顶杆(305)、拉钩(306)、卡扣(307)、拉钩拉簧(308)和闭合顶杆(3011)组成一套开合机构；驱动电机(35)运行带动导苗座(3010)向下运动时，两边拉杆(302)分别碰到打开顶杆(305)，通过栽植器连杆(304)扯动栽植器(301)打开，拉杆(302)上的卡扣(307)被抬起，并搭在拉钩(306)上，拉钩拉簧(308)的应力使拉杆(302)保持被抬起状态；驱动电机(35)运行带动导苗座(3010)向上运动时，两边拉钩(306)分别碰到安装在苗盘机构上的闭合顶杆(3011)，拉钩(306)回缩，卡扣(307)脱出，两边拉杆(302)被拉簧(303)向下拉动，栽植器(301)自动合并，恢复闭合状态；

所述的驱动电机(35)、电机连杆(36)、导苗座连杆(37)、导轨(38)、滑座(39)组成一套曲柄连杆机构；

其中：导轨(38)为V形截面导轨，滑座(39)上安装配对滚轮，导苗座(3010)两边都安装滑座(39)，固定并导向导苗座(3010)。

7.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于：插苗机构中的驱动电机(35)为500W48V的直流无刷电机，直流无刷电机通过一个100倍的蜗轮蜗杆减速器与电机连杆(36)连接，插植检测(309)位于驱动电机(35)上，当电机连杆(36)回到高位时触发插植检测(309)，插植检测(309)通过电缆把信号传给智能控制柜(7)，表示移栽完成，驱动电机(35)停止旋转；

所述的苗盘机构(4)由：旋转苗盘(40)、苗杯底盖导杆(41)、苗杯(42)、底盖弹簧(43)、苗杯底盖(44)、苗盘驱动电机(45)、电机安装板(46)、苗杯到位检测(47)构成；其中：苗盘驱动电机(45)安装在电机安装板(46)上，苗盘驱动电机(45)输出端直接连苗盘带动苗盘(40)旋转，在苗盘(40)上均分安装4个苗杯(42)，苗杯到位检测(47)安装在苗盘下面的电机安装板(46)上。

8.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于：苗盘机构(4)中的苗盘驱动电机(45)为一个30倍减速比的减速步进电机，苗盘(40)旋转时触发到苗杯到位检测(47)，苗杯到位检测(47)通过电缆把信号传给智能控制柜(7)，表示苗盘(40)旋转到位，苗盘驱动电机(45)停止旋转；

所述的汽油发电机(5)它是一台交流发电机，输出58V/50Hz的交流电，通过电缆把电压输送给稳压电路模块(6)；

所述的稳压电路模块(6)把汽油发电机(5)送来的交流电进行整流、滤波和稳压，得到一个稳定的直流电压，供智能控制柜(7)使用，该电压值为53V；

所述的智能控制柜(7)包括：PLC控制器(71)，四通道模/数(A/D)转换模块(72)，四通道数/模(D/A)转换模块(73)，左行走电机驱动器(74)，右行走电机驱动器(75)，苗盘电机驱动器(76)，打塘电机驱动器(77)，插苗电机驱动器(78)，直流电压转换模块(79)，变送模块(701)，熔断丝(702)，总电源开关(703)，接线端子(704)；

所述的智能控制柜(7)PLC控制器(71)是三菱公司高性能PLC，它的型号是FX3U-48MT/DS，它有24个输入点和24个输出点，直流24V供电，它是机器的逻辑和智能控制器；

所述的智能控制柜(7)四通道模/数(A/D)转换模块(72)与PLC控制器(71)连接在一起，把来自操控机构(8)的速度给定量和来自变送模块(701)的电压值和电流值，转换成数字量并传送给PLC控制器(71)；

所述的智能控制柜(7)四通道数/模(D/A)转换模块(73)与PLC控制器(71)连接在一起，它分别把PLC控制器(71)对左后轮驱动电机、右后轮驱动电机、打塘驱动电机(21)、插苗用的驱动电机(35)速度控制的数字信号转换成模拟量信号，并分别传送给：左行走电机驱动器(74)，右行走电机驱动器(75)，打塘电机驱动器(77)，插苗电机驱动器(78)；

所述的智能控制柜(7)直流电压转换模块(79)把高于35V低于60V的直流电压，转化成PLC和传感器使用的直流24V；

所述的智能控制柜(7)左行走电机驱动器(74)通过电缆与左后轮驱动电机连接，用于驱动左后轮驱动电机旋转；右行走电机驱动器(75)通过电缆与右后轮驱动电机连接，用于驱动右后轮驱动电机旋转；打塘电机驱动器(77)通过电缆与打塘驱动电机(21)连接，用于驱动打塘驱动电机(21)旋转；插苗电机驱动器(78)通过电缆与插苗用的驱动电机(35)连接，用于驱动插苗用的驱动电机(35)旋转；苗盘电机驱动器(76)通过电缆与苗盘驱动电机(45)连接，用于驱动苗盘驱动电机(45)旋转；

所述的智能控制柜(7)左行走电机驱动器(74)，右行走电机驱动器(75)，打塘电机驱动器(77)，插苗电机驱动器(78)都为直流无刷电机驱动器，苗盘电机驱动器(76)为步进电机驱动器；

所述的智能控制柜(7)左行走电机驱动器(74)和右行走电机驱动器(75)能输出一个与其控制电机实时转速和圈数相对应的脉冲信号；

所述的智能控制柜(7)变送模块(701)，把运行电流值和发电机的电压值，变换成符合四通道模/数(A/D)转换模块(72)输入规范的电压值，还负责把左行走电机驱动器(74)和右行走电机驱动器(75)的电机转速脉冲信号，变换成PLC控制器(71)能读取的电平格式。

9.根据权利要求1所述的油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于所述操控机构(8)包括：按钮盒、左转向开关(801)与、右转向开关(802)组成，其中按钮盒位于随垄可调节底盘机架(1)的后上方，它包括：电门锁(81)，启动/停止按钮(82)，复位按钮(83)，急停按钮(84)，方向控制旋钮(85)，模式选择杆(86)，株距选择旋钮(87)，速度调节旋钮(88)，故障编码显示器(89)；左转向开关(801)和右转向开关(802)分别位于随垄可调节底盘机架(1)左右扶手上，它们都通过电缆直接与智能控制柜(7)连接；

所述操控机构(8)的电门锁(81)是一个锁开关，没有钥匙是不能打开此开关的，它用来接通机器的控制电源，电门锁没有打开，机器不能被使用，该锁开关用于防止他人或小孩擅自启动机器；

所述操控机构的启动/停止按钮，是一个绿色带灯的按钮，它是一个双功能按钮，控制机器的启动和停止，按钮灯亮起时表明机器正处于运行状态，当机器在行走模式下运行时，按一下启动/停止按钮，按钮指示灯熄灭，机器马上停止，当机器在移栽模式或调试模式下运行时，按一下启动/停止按钮(82)，按钮指示灯熄灭，机器不一定马上停止，要等当前运行的机构动作完成后，机器才会停止；

所述操控机构的急停按钮(84)是一个红色自锁式按钮，在紧急情况下，压下急停按钮，急停按钮自锁在按下位置，机器立即停止运行，对机器的任何操作都是无效，直到急停按钮被释放；

所述操控机构的故障编码显示器(89)，它主要由一个红色的LED数码管，译码电路，DC-DC电路组成，通过PLC的控制，它能显示数字0到9中的10种数字和6种特殊符号，不同的数字和符号对应不同的故障，便于故障的解除；

所述操控机构的机器移栽株距的更改，是通过调整株距选择旋钮(87)的株距值和调整打塘器(29)与栽植器(301)的间距值来实现的，要求两个值要相同；

所述操控机构的模式选择杆(86)是一个三位置的操作杆，操作杆的底端按有一块小磁铁，在操作杆底端左侧的电路板上安装了三颗霍尔传感器芯片，它们的位置与操作杆底端磁铁的三个操作位置相对应，该机器有三种运行模式：调试模式，行走模式，移栽模式，切换模式后，要到下次启动机器时才会生效；

所述三种运行模式的调试模式是在机器调试的时候使用，机构运行的速度可以通过速度调节旋钮(88)来控制，而机器的行走机构不运行，可以通过方向控制旋钮(85)来选择需要调试的机构，当方向控制旋钮(85)扭到前进位置后，按启动/停止按钮(82)后，旋转打塘机构(2)开始运行，机器的其它机构都不运行，停止机器后，把方向控制旋钮(85)扭向后退位置后，启动机器，插苗机构中的苗盘机构(4)开始运行；

所述三种运行模式的行走模式用于机器在道路和田间的行走、转向、原地调头和倒车，机器在行走时可以任意启停机器，且启停操作立即生效，机器在行走时，双手同时捏住左转向开关(801)和右转向开关(802)后，机器停止行走，若保持3秒，机器将自动停机，启动/停止按钮(82)的灯熄灭。

10.根据权利要求9所述的一种油电式旋转打塘自行式烟苗移栽机，其特征在于：所述行走模式的转向和原地调头是机器在行走时可以通过左转向开关(801)和右转向开关(802)来控制方向，捏住左转向开关(801)拉手时，机器左后轮电机停止旋转，机器向左转向，捏住右转向开关(802)拉手时，机器右后轮电机停止旋转，机器向右转向，在左转向时，如果捏住左转向开关(801)超过一定时间预设2秒后，机器左后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地左调头，在右转向时，如果捏住右转向开关(802)超过预设2秒时间后，机器右后轮就由停止变为反向旋转，机器进行原地右调头；

所述行走模式的倒车是在行走模式时，通过扭动前进/后退旋钮来控制机器向前行走或向后行走，当前进/后退旋钮扭到前进位置时，启动后机器向前行走，当前进/后退旋钮扭到后退位置时，启动后机器向后行走，机器在行走时，改变方向控制旋钮的位置，机器不改变行走方向，要到下次启动才会改变，机器向后行走为匀加速启动，加速时间预设值为3秒，这样能让操作者有足以的时间避让；

所述三种运行模式的移栽模式是机器的作业模式，启动后机器能自动分步完成下苗、打塘、塘心定位、插苗一系列的移栽工序，该机器的打塘机构和插苗机构刚好相距一个株距的距离，这样可以保证打塘和插苗同时进行，烟苗的株距可以通过调节打塘机构和插苗机构的间距和株距选择旋钮(87)来进行调节，该模式下机器具有智能记忆功能；

所述移栽模式的塘心定位是PLC控制器(71)通过读取左行走电机驱动器(74)和右行走电机驱动器(75)反馈的电机转速脉冲，分别对两个脉冲进行计数，计算出两后轮行走的距离，以此来实现塘心定位的，为保证定位精度，机器在塘心定位时的行走运动为匀加速启动，匀速行走，匀减速停止；

所述移栽模式的智能记忆功能，在移栽过程中，当机器被正常停止时，机器会自动记忆停止时的移栽工序，当再启动机器时，机器会继续完成上次停机时的移栽工序，如果移栽停止后，切断过电源或者切换过运行模式，再重新启动移栽后，机器将擦除记忆，重新开始一个新的移栽工序。