CN216087587U - 一种苗株移栽与浇施一体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及植物苗移栽装置技术领域，具体为一种苗株移栽与浇施一体装置，包括车架、支撑架、三轴滑轨机构、挖坑器主体、上下驱动机构、开合机构和灌溉机构，车架上方设置有支撑架，支撑架上放置苗盘，三轴滑轨机构控制两个机械爪的三轴运动；车架的一端设置有两个挖坑器主体，挖坑器主体通过上下驱动机构驱动其上下运动并通过开合机构控制其挖坑；两个机械爪抓取种苗后分别运动至两个挖坑器主体正上方并通过释放使种苗落入挖坑器主体挖的坑内；灌溉机构与挖坑器主体连通并对完成移栽的种苗进行浇灌，通过将自动移栽车与浇灌机构结合，在移栽的同时进行施肥浇水，提高效率，能自动控制，省时省力，方便快捷。

Description

一种苗株移栽与浇施一体装置

技术领域

本实用新型涉及植物苗移栽装置技术领域，具体为一种苗株移栽与浇施一体装置。

背景技术

目前市售的播种机多体积庞大，需要人工配合、不能实现完全自主的自动化栽种，而且只适合水稻等较大型植株，对目前蔬菜大棚种苗普遍使用的种苗盘并不兼容；而市售的移栽器的动力源为半自动，还需依赖于人力，且动作执行一次只能栽种一株，效率低下，人力占用多。

在种苗移栽后，还需要及时对种苗进行浇灌和施肥，由于种苗刚移植比较虚弱，不能进行大量的浇水，通常需要人工滴灌，人工滴灌不能很好的控制浇水量，且会浪费人力，效率比较低。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，通过将自动移栽车与浇灌机构结合，在移栽的同时进行施肥浇水，提高效率，能自动控制，省时省力，方便快捷。

为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：一种苗株移栽与浇施一体装置，包括车架、支撑架、三轴滑轨机构、挖坑器主体、上下驱动机构、开合机构和灌溉机构，车架上方设置有支撑架，支撑架上放置苗盘，三轴滑轨机构控制两个机械爪的三轴运动；所述的车架的一端设置有两个挖坑器主体，所述的挖坑器主体通过上下驱动机构驱动其上下运动并通过开合机构控制其挖坑；两个机械爪抓取种苗后分别运动至两个挖坑器主体正上方并通过释放使种苗落入挖坑器主体挖的坑内；所述的灌溉机构与挖坑器主体连通并对完成移栽的种苗进行浇灌。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的车架底部设置有车轮，所述的车架前进方向的后端设置有把手，所述的车架的底部设置有行进驱动机构，该行进驱动机构为柴油机、汽油机、电机的一种。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的三轴滑轨机构包括第一导轨组、第二导轨组和第三导轨组，所述的第一导轨组包括第一驱动电机和第一导轨；所述的第二导轨组包括第二驱动电机和第二导轨；所述的第三导轨组包括第三驱动电机和第三导轨，两个所述的第一导轨设置在车体前进方向支撑架的左右两侧，两个所述的第二导轨沿车体前进方向左右横向的设置在第一导轨上并与第一导轨滑动连接，一个所述的第一驱动电机驱动两个第二导轨沿车体前进方向的前后运动，两个所述的第二导轨上分别设置有竖直的第三导轨，两个第三导轨与第二导轨滑动连接，两个所述的第二驱动电机分别驱动第三导轨沿第二导轨往复运动，两个第三导轨上都设置有机械爪，两个第三驱动电机分别驱动机械爪沿第三导轨上下往复运动。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的挖坑器主体包括导桶和开合叶片，所述的开合叶片与导桶的底端铰接并通过开合机构控制其开闭，所述车架的一端固定设置有竖直的两个滑轨，通过上下驱动气缸控制滑板沿滑轨往复运动，所述的滑板的两侧分别设置有导桶。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的开合机构包括开合气缸、顶杆、滑动环和铰接杆，两个所述的导桶上都分别设置有开合气缸，所述的开合气缸的通过顶杆驱动滑动环沿导桶上下往复运动，所述的滑动环的底端环绕多个铰接杆，所述的铰接杆的一端与滑动环底部铰接，铰接杆的另一端与开合叶片铰接。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的开合叶片设置有2-5片，所述的铰接杆的个数与开合叶片的个数对应。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的灌溉机构包括水泵和水管，所述的车架与支撑架之间设置有两个或两个以上的水箱，所述的水箱底部设置有水泵，所述的水泵将水箱的液体通过水管连通至导桶内部。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的车架上还设置有控制器和电源，所述的支撑架上还设置有操作面板，所述的操作面板上设置有显示器件、开关。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，所述的支撑架设置有苗盘的限位器。

作为本技术方案的一种具体实现方式，进一步的，机械爪的抓手与苗株接触部分采用非刚性材料和非尖锐结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、兼容目前蔬菜种苗市场普遍采用的苗盘，利用三轴滑轨机构进行种苗的拾取，在有效拾取的同时，能够避免机械爪对苗株造成的不可逆性损伤，移栽车行进到需要移栽指定区域后，在耕地上自动挖坑(开洞)，并由机械爪将苗株放置到土坑中。

2、两个水箱，一个是用来装水，另一个用来装农用酵素或者农家肥，一个水箱配一个水泵，用来实现一边移栽苗株，一边施肥，一边浇水，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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是本实用新型立体图；

图2是本实用新型主视图；

图3是本实用新型左视图；

图4是本实用新型俯视图；

图5是本实用新型灌溉机构示意图。

图中：1、车架；2、车轮；3、水箱；4、把手；5、支撑架；6、第一导轨组；7、第二导轨组；8、第三导轨组；9、上下驱动机构；10、开合机构；11、灌溉机构；12、行进驱动机构；13、挖坑器主体；51、苗盘；52、操作面板；61、第一驱动电机；62、第一导轨；71、第二驱动电机；72、第二导轨；81、第三驱动电机；82、第三导轨；83、机械爪；91、滑轨；92、滑板；93、上下驱动气缸；101、开合气缸；102、顶杆；103、滑动环；104、铰接杆；111、水泵；112、水管；131、导桶；132、开合叶片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5

实施例一

本实用新型提供如下技术方案：一种苗株移栽与浇施一体装置，包括车架1、支撑架5、三轴滑轨机构、挖坑器主体13、上下驱动机构9、开合机构10和灌溉机构11，车架1上方设置有支撑架5，支撑架5上放置苗盘51，支撑架5设置有苗盘51的限位器，以防止苗盘51的错误放置。三轴滑轨机构控制两个机械爪83的三轴运动，三轴滑轨机构的坐标轴为X-Y-Z，如图2所示，图示向左为车架1的前进方向，设车架1的前进方向和后退方向为X轴，Y轴与车架1前进方向水平垂直并与X轴共处水平面，Z轴与X-Y轴形成的平面垂直，三轴滑轨机构包括第一导轨组6(X轴)、第二导轨组7(Y轴)和第三导轨组8(Z轴)，所述的第一导轨组6包括第一驱动电机61和第一导轨62，第一导轨62可设计为单轨或双轨，采用单轨可以控制成本，采用双轨可以增加稳定性和Y-Z轴的承载能力；所述的第二导轨组7包括第二驱动电机71和第二导轨72；所述的第三导轨组8包括第三驱动电机81和第三导轨82，如采用双轨式，则两个所述的第一导轨62设置在车体前进方向支撑架5的左右两侧，两个所述的第二导轨72沿车架1前进方向左右横向的设置在第一导轨62上并与第一导轨62滑动连接，一个所述的第一驱动电机61驱动两个第二导轨72沿车架1前进方向的前后运动，两个所述的第二导轨72上分别设置有竖直的第三导轨82，两个第三导轨82与第二导轨72滑动连接，两个所述的第二驱动电机71分别驱动第三导轨82沿第二导轨72往复运动，两个第三导轨82上都设置有机械爪83，两个第三驱动电机81分别驱动机械爪83沿第三导轨82上下往复运动；所述的车架1的一端设置有两个挖坑器主体13，所述的挖坑器主体13通过上下驱动机构9驱动其上下运动并通过开合机构10控制其挖坑，挖坑器主体13包括导桶131和开合叶片132，所述的开合叶片132与导桶131的底端铰接并通过开合机构10控制其开闭，所述车架1的一端固定设置有竖直的两个滑轨91，通过上下驱动气缸控制滑板92沿滑轨91往复运动，所述的滑板92的两侧分别设置有导桶131；两个机械爪83抓取种苗后分别运动至两个挖坑器主体13正上方并通过释放使种苗落入挖坑器主体13挖的坑内，开合机构10包括开合气缸101、顶杆102、滑动环103和铰接杆104，两个所述的导桶131上都分别设置有开合气缸101，所述的开合气缸101的通过顶杆102驱动滑动环103沿导桶131上下往复运动，所述的滑动环103的底端环绕多个铰接杆104，所述的铰接杆104的一端与滑动环103底部铰接，铰接杆104的另一端与开合叶片132铰接。开合叶片132为花瓣状并设置有2-5片，所述的铰接杆104的个数与开合叶片132的个数对应；所述的灌溉机构11与挖坑器主体13连通并对完成移栽的种苗进行浇灌。

第一导轨62、第二导轨72和第三导轨82内部结构为现有技术中的直线滑台，直线滑台内部结构分为同步带式和滚珠螺杆式，其工作原理为本领域技术人员所知悉的，这里不在赘述。

灌溉机构11包括水泵111和水管112，所述的车架1与支撑架5之间设置有两个或两个以上的水箱3，所述的水箱3底部设置有水泵111，所述的水泵111将水箱3的液体通过水管112连通至导桶131内部，两个水箱3，一个是用来装水，另一个用来装农用酵素或者农家肥，一个水箱3配一个水泵111，用来实现一边移栽苗株，一边施肥，一边浇水。

车架1底部设置有车轮2，并且车轮2具有一定的宽度，以防陷入土中，所述的车架1前进方向的后端设置有把手4，所述的车架1的底部设置有行进驱动机构12，该行进驱动机构12为柴油机、汽油机、电机的一种。车架1上还设置有控制器和电源，所述的支撑架5上还设置有操作面板52，所述的操作面板52上设置有显示器件、开关，车轮2可根据程序指令实现前后行进，控制器可控制行进驱动机构12、第一驱动电机61、第二驱动电机71、第三驱动电机81、上下驱动气缸和开合气缸101的开闭，所述的第一驱动电机61、第二驱动电机71、第三驱动电机81都为步进电机。

机械爪83的抓手与苗株接触部分采用非刚性材料和非尖锐结构。

工作过程：将本发明移栽车推放到开始移栽的地点；将苗盘51放置在支撑架5上的限位器内，限位器内侧的传感器可探测到苗盘51的正确放置；利用控制器的触摸屏或按键输入苗株盘的规格(包括苗株间距和行、列数量)，起始苗株的行、列位置，田地中苗株移栽间距等必要信息；按“开始”按钮后，移栽车自动进行苗株移栽工作。

具体来讲，对于任意一株苗株，其完整的移栽过程如下：

1、上一次的苗株(n号苗株)移栽结束后，挖坑器主体13处于高位，开合叶片132处于张开状态，机械爪83的抓手处于张开状态，并处于Z轴的高位；2、在第一驱动电机61的驱动下，机械爪83沿第三导轨82-第二导轨72-第一导轨62离开挖坑器主体13上方区域，移动到苗株盘上方；3、此时传感器触发，指令小车向未移栽耕地方向移动程序设定时指定的距离；4、与3同时，机械爪83沿第一导轨62-第二导轨72-第三导轨82移动到n+1号苗株位置，在第三驱动电机81的驱动下，机械爪83移动到第三导轨82的低位；5、机械爪83切换至闭合状态并保持，抓住苗株靠近根部的茎部；6、在第三驱动电机81驱动下，机械爪83移动到第三导轨82高位，将苗株从苗株盘中拔出；7、待移栽车行进至指定距离到达待移栽地点，挖坑器主体13下端开合叶片132闭合；8、挖坑器主体13下移，插入土壤，并触发传感器；9、持有苗株的机械爪83三轴滑轨机构驱动下移动至挖坑器主体13的导桶131上方；10、与9同时，开合气缸101控制滑动环103向上运动，开合叶片132张开，挖好坑洞；11、机械爪83张开，苗株落入坑洞内；12、水泵111开启，将水箱3里的水或液肥浇灌至坑洞内，浇灌后上下驱动气缸驱动挖坑器主体13上移，移栽结束。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：包括车架(1)、支撑架(5)、三轴滑轨机构、挖坑器主体(13)、上下驱动机构(9)、开合机构(10)和灌溉机构(11)，车架(1)上方设置有支撑架(5)，支撑架(5)上放置苗盘(51)，三轴滑轨机构控制两个机械爪(83)的三轴运动；所述的车架(1)的一端设置有两个挖坑器主体(13)，所述的挖坑器主体(13)通过上下驱动机构(9)驱动其上下运动并通过开合机构(10)控制其挖坑；两个机械爪(83)抓取种苗后分别运动至两个挖坑器主体(13)正上方并通过释放使种苗落入挖坑器主体(13)挖的坑内；所述的灌溉机构(11)与挖坑器主体(13)连通并对完成移栽的种苗进行浇灌。

2.根据权利要求1所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的车架(1)底部设置有车轮(2)，所述的车架(1)前进方向的后端设置有把手(4)，所述的车架(1)的底部设置有行进驱动机构(12)。

3.根据权利要求2所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的三轴滑轨机构包括第一导轨组(6)、第二导轨组(7)和第三导轨组(8)，所述的第一导轨组(6)包括第一驱动电机(61)和第一导轨(62)；所述的第二导轨组(7)包括第二驱动电机(71)和第二导轨(72)；所述的第三导轨组(8)包括第三驱动电机(81)和第三导轨(82)，两个所述的第一导轨(62)设置在车体前进方向支撑架(5)的左右两侧，两个所述的第二导轨(72)沿车体前进方向左右横向的设置在第一导轨(62)上并与第一导轨(62)滑动连接，一个所述的第一驱动电机(61)驱动两个第二导轨(72)沿车体前进方向的前后运动，两个所述的第二导轨(72)上分别设置有竖直的第三导轨(82)，两个第三导轨(82)与第二导轨(72)滑动连接，两个所述的第二驱动电机(71)分别驱动第三导轨(82)沿第二导轨(72)往复运动，两个第三导轨(82)上都设置有机械爪(83)，两个第三驱动电机(81)分别驱动机械爪(83)沿第三导轨(82)上下往复运动。

4.根据权利要求3所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的挖坑器主体(13)包括导桶(131)和开合叶片(132)，所述的开合叶片(132)与导桶(131)的底端铰接并通过开合机构(10)控制其开闭，所述车架(1)的一端固定设置有竖直的两个滑轨(91)，通过上下驱动气缸控制滑板(92)沿滑轨(91)往复运动，所述的滑板(92)的两侧分别设置有导桶(131)。

5.根据权利要求4所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的开合机构(10)包括开合气缸(101)、顶杆(102)、滑动环(103)和铰接杆(104)，两个所述的导桶(131)上都分别设置有开合气缸(101)，所述的开合气缸(101)的通过顶杆(102)驱动滑动环(103)沿导桶(131)上下往复运动，所述的滑动环(103)的底端环绕多个铰接杆(104)，所述的铰接杆(104)的一端与滑动环(103)底部铰接，铰接杆(104)的另一端与开合叶片(132)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的开合叶片(132)设置有2-5片，所述的铰接杆(104)的个数与开合叶片(132)的个数对应。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的灌溉机构(11)包括水泵(111)和水管(112)，所述的车架(1)与支撑架(5)之间设置有两个或两个以上的水箱(3)，所述的水箱(3)底部设置有水泵(111)，所述的水泵(111)将水箱(3)的液体通过水管(112)连通至导桶(131)内部。

8.根据权利要求7所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述机械爪(83)的抓手与苗株接触部分采用非刚性材料和非尖锐结构。

9.根据权利要求8所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的车架(1)上还设置有控制器和电源，所述的支撑架(5)上还设置有操作面板(52)，所述的操作面板(52)上设置有显示器件、开关。

10.根据权利要求9所述的一种苗株移栽与浇施一体装置，其特征在于：所述的支撑架(5)设置有苗盘(51)的限位器。

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