CN220157024U - 苗木自动移栽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种苗木自动移栽机，包括小车、输送装置和移栽装置；输送装置通过传输装置与移栽装置相连。输送装置，包括置物框、传输带、皮带轮、旋转盘和底盘。移栽装置，包括中心齿轮组、第一从动齿轮组、第二从动齿轮组和打孔锥。本实用新型将所需种植的苗木放在置物框内，通过输送装置和移栽装置的配合，将苗木移送到打孔锥内，再利用中心凸轮、第一凸轮和第二凸轮与打孔锥的配合，实现了打孔锥入土、开、合，实现了苗木的移栽。

Description

苗木自动移栽机

技术领域

本实用新型涉及农业智能领域，尤其涉及苗木自动移栽的装置。

背景技术

针对农作物的种植，一般先播种在苗床上，等到生长到一定的程度，就要将苗木移栽到土地里。对于农作物苗木的移栽过程重复性高、劳动强度大、可替代性强。根据我们的调研发现，如今大部分苗木的移栽工作还是依靠人工来进行，而人工移载效率低下，成本高昂，往往需要耗费大量人力资源来完成，并且人工移载无法保证精度，往往会出现移栽不均匀，不规则等问题，影响土地利用率。人工移栽还会对人体的健康产生影响，如果长期从事移栽工作，就需要长时间弯腰，会对腰椎造成很大伤害，得不偿失。

国外早在20世纪80年代就开始自动移栽机的研发，西班牙的一家公司设计了一款带式取苗自动移栽机。该机采用两条平行纸带等间距包裹钵苗进行育苗，移栽作业时，利用引导机构将纸带导入剥纸带机构内，然后将纸带分离，钵苗随即进入开沟器开好的沟穴中，完成栽植过程。日本株式会社研制了一款鸭嘴式自动移栽机，该机采用取苗针的伸缩来控制钵苗的抓取，并设置栽苗机构与取苗末端定传动比的方式，实现钵苗的同步取投。取苗针直接扎入基质，避免了钵苗杆径损伤，取投定传动比方式大幅度提高了投苗成功率，移栽频率可达70株/min；但栽种频率较低，该机型并没有得到推广。

目前我国出现的自动移栽机主要针对膜上移栽，利用PLC作为控制系统，采用气缸驱动机械手进行钵苗的取喂方式，取苗机构下方设置有随动系统，实现机械手静止投苗，后随旋转苗杯平动，提高钵苗的投苗成功率，保证钵苗由旋转苗筒进入栽植系统的连续供应，实现钵苗自动取喂的工作方式。

自动移栽机的关键部件是取苗机构和栽植机构，我国围绕取苗及栽植机构进行了大量的试验研究，各式各样的自动移栽机相继出现，极大地减轻了农民的劳动强度。但我国自主研发的自动移栽机并未得到推广，主要原因是取苗机构与栽植机构取投苗配合不稳定，取苗机构漏取、多取、伤苗现象严重，栽植机构无法达到钵苗栽植深度、栽植直立度等要求，故进一步完善自动移栽机的运动结构、优化钵苗的取投轨迹、减少钵苗的机械损伤等将是自动移栽机的研究重点。

发明内容

基于上述说明，本实用新型提出一种苗木自动移栽机，将所需种植的苗木放在置物框内，通过输送装置和移栽装置的配合，将苗木移送到打孔锥内，再利用中心凸轮、第一凸轮和第二凸轮与打孔锥的配合，实现了打孔锥入土、开、合，实现了苗木的移栽。

技术方案如下：

苗木自动移栽机，包括小车、输送装置和移栽装置；小车内安装输送装置和移栽装置，输送装置通过传输装置与移栽装置相连。

输送装置，包括置物框、传输带、皮带轮、旋转盘和底盘；置物框安装在小车的凸台上；置物框内安装有传输带；

皮带轮包括内齿皮带、上齿轮和下齿轮；上齿轮安装在内齿皮带的上方；下齿轮安装在内齿皮带的下方；上齿轮上安装上转轴，上转轴安装在小车上；下齿轮上安装下转轴，下转轴安装在小车上；下转轴与传输带相配合；

上转轴上装有垂直齿轮，垂直齿轮上啮合水平齿轮；水平齿轮通过传动轴连接旋转盘；底盘位于旋转盘的外侧，且底盘固定于小车上；旋转盘的一侧开口；

底盘一侧开口，传输带的一端位于底盘的开口内；底盘的底部开有物料孔；物料孔与开口的位置相对应；传输装置一端安装在物料孔，另一端连接移栽装置；

移栽装置，包括中心齿轮组、第一从动齿轮组、第二从动齿轮组和打孔锥；中心齿轮组与电机相连接；打孔锥通过中心支架与中心齿轮组连接；

中心齿轮组，包括中心齿轮、中心转轴和中心凸轮；中心转轴安装在小车上，中心转轴的一端连接电机；中心转轴的中心安装有中心凸轮，一侧安装中心齿轮；中心凸轮连接中心支架；中心支架呈n形；

打孔锥的上边缘两侧分别安装有连接杆；连接杆的一端将中心支架和打孔锥相连接，连接杆的另一端位于小车一侧的滑孔内，连接杆的一端能在滑孔内上下移动；

第一从动齿轮组，位于中心齿轮组的一侧；包括第一从动齿轮、第一转轴和第一凸轮；第一转轴安装在小车上，与中心转轴相平行；第一转轴上安装有第一从动齿轮和第一凸轮；第一从动齿轮与中心齿轮啮合；

第二从动齿轮组位于中心齿轮组的另一侧；包括第二从动齿轮、第二转轴和第二凸轮；第二转轴上安装有第二从动齿轮和第二凸轮；第二从动齿轮与中心齿轮啮合；

打孔锥的上边缘两侧相对应的安装有第一支架和第二支架；第一支架与第一凸轮相连接；第二支架与第二凸轮相连接。

打孔锥包括右孔锥和左孔锥；右孔锥和左孔锥通过连接杆活动连接；左孔锥的一侧与第一支架的一端相连接；右孔锥的一侧与第二支架的一端相连接。

进一步的，传输带的上表面与所述的底盘的表面在同一水平线上。

进一步的，输送装置为软管。

进一步的，输送装置为滑轨，滑轨的截面呈半圆形。

进一步的，底盘的水平位置高于打孔锥的水平位置。

进一步的，输送装置一端与底盘的物料孔连接，另一端位于打孔锥的上方。

进一步的，第一凸轮与第二凸轮转角相差180°。

本实用新型工作步骤如下：先将所需种植的苗木放置在置物框内，电机带动内齿皮带转动，内齿皮带分别带动上齿轮和下齿轮转动；下齿轮的转动带动传输带的转动，使得苗木往底盘方向移动；苗木到达底盘的开口处，上齿轮的转动带动垂直齿轮的转动，垂直齿轮带动水平齿轮转动，通过传动轴旋转盘转动，起始位置时旋转盘的开口与底盘的开口在同一位置，旋转盘的转动带动苗木转动，当苗木到达底盘的物料孔时，落入物料孔，滑进传输装置，落入打孔锥内。

打孔锥包括左孔锥和右孔锥；中心凸轮通过中心支架带动打孔锥上下移动；第一凸轮通过第一支架实现左孔锥上下移动，第二凸轮通过第二支架实现右孔锥上下移动；中心转轴通过电机转动，中心转轴的转动实现了中心齿轮的转动，带到第一从动齿轮和第二从齿轮的转动，而实现了左孔锥与右孔锥的开、合。

中心凸轮带动打孔锥往下移动，即实现了将左孔锥和右孔锥进入泥土中，此时左孔锥和右孔锥通过第一凸轮和第二凸轮的工作，左孔锥和右孔锥打开，它们打开的同时左孔锥和右孔锥会将泥土往两侧拨，打孔锥内的苗木落下，左孔锥和右孔锥往上移的过程中，逐渐合拢，此时两侧的泥土由于重力作用会往中心处落，实现苗木种植。

本实用新型通过单片机控制电机转动，带动中心齿轮所在中心转轴转动，轴上装有中心凸轮，中心凸轮的转动能够带动打孔锥向下运动，扎入泥土。

中心齿轮两侧分别装有第一从动齿轮和第二从动齿轮，其轴上也各装有一个第一凸轮和第二凸轮，在两个从动齿轮的转动下，两侧的凸轮跟着旋转。

打孔锥的两端分别竖直装有第一支架和第二支架，它们会被两侧凸轮所带动，从而实现打孔锥周期性开合，在扎入泥土后打开，挤压泥土，为苗木的移植提供空间。

传输带上的苗木通过皮带齿轮控制，实现每隔一段时间进入一棵苗的功能，并通过下方的传输装置到达打孔锥后落下，实现下苗功能。

完成下苗后，在舵机的带动下，凸轮已经不再对打孔锥产生作用，这时打孔锥在弹簧的作用下，回到原先的高度，实现一个完整的下苗周期。

本实用新型在电机的控制下，运动一定的距离到达下一处地点进行工作，实现定点移栽。

本实用新型能够在半分钟内完成一个苗的移栽，并且无需人工干预，效率可观。

精度分析：根据不同的苗木，种植距离和种植深度，从而调节小车的运动距离，以及打孔锥的打孔深度。

稳定性分析：使用四个电机驱动，其中两个直接驱动两个后轮；一个电机驱动上转轴，最后一个电机驱动中心转轴，能适应更多地形，稳定性较高；合理分配各部件的重量，保证移栽机能够稳定运行，不易侧翻。

可靠性分析：对各部件的用料进行了严格的选材，并对核心部件采取了防护措施，能适应不同天气和不同地形的需要，保证运行的稳定、可靠。

可根据实际的需求对程序进行实时调整，无须更改硬件设施，减少不必要的风险，灵活性机动，适应性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中输送装置的结构示意图；

图3是本实用新型中底盘、旋转盘和传输带的结构示意图；

图4是本实用新型中移栽装置的结构示意图；

图5是本实用新型中打孔锥的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。说明书附图中置物框内的圆柱形代表所需种植的苗木。

参阅图1至图5，苗木自动移栽机，包括小车12、输送装置13和移栽装置14；小车12内安装输送装置13和移栽装置14，输送装置13通过传输装置1与移栽装置14相连。输送装置可以是软管，也可以是滑轨，滑轨的截面呈半圆形。输送装置13一端与底盘6的物料孔61连接，另一端位于打孔锥10的上方。

输送装置13包括置物框2、传输带3、皮带轮4、旋转盘5和底盘6；置物框2安装在小车12的凸台上；置物框2内安装有传输带3。

皮带轮4包括内齿皮带41、上齿轮42和下齿轮43；上齿轮42安装在内齿皮带41的上方；下齿轮43安装在内齿皮带41的下方；上齿轮41上安装上转轴44，上转轴44安装在小车12上；下齿轮43上安装下转轴45，下转轴45安装在小车12上；下转轴45与传输带3相配合；内齿皮带41的转动，带动上齿轮42和下齿轮43的转动，同时带动了传输带3的转动。

上转轴44上装有垂直齿轮46，垂直齿轮46上啮合水平齿轮47；水平齿轮47通过传动轴48连接旋转盘5；底盘6位于旋转盘5的外侧，且底盘6固定于小车12上；旋转盘5的一侧开口；

底盘6一侧开口，传输带3的一端位于底盘6的开口内；底盘6的底部开有物料孔61；物料孔61与开口的位置相对应；传输装置1一端安装在物料孔61，另一端连接移栽装置13；传输带3的上表面与底盘6的表面在同一水平线上。底盘6的水平位置高于打孔锥10的水平位置。

移栽装置13包括中心齿轮组7、第一从动齿轮组8、第二从动齿轮组9和打孔锥10；中心齿轮组7与电机相连接；打孔锥10通过中心支架74与中心齿轮组7连接；

中心齿轮组7包括中心齿轮71、中心转轴72和中心凸轮73；中心转轴72安装在小车12上，中心转轴72的一端连接电机；中心转轴72的中心安装有中心凸轮73，一侧安装中心齿轮71；中心凸轮73连接中心支架74；中心支架74呈n形；

打孔锥10的上边缘两侧分别安装有连接杆101；连接杆101的一端将中心支架74和打孔锥10的上边缘相连接，连接杆101的另一端位于小车12一侧的滑孔11内，连接杆101的一端能在滑孔11内上下移动；

第一从动齿轮组8位于中心齿轮组的一侧；包括第一从动齿轮81、第一转轴82和第一凸轮83；第一转轴82安装在小车12上，与中心转轴72相平行；第一转轴82上安装有第一从动齿轮81和第一凸轮83；第一从动齿轮83与中心齿轮71啮合；

第二从动齿轮组9位于中心齿轮组7的另一侧；包括第二从动齿轮91、第二转轴92和第二凸轮93；第二转轴92上安装有第二从动齿轮91和第二凸轮93；第二从动齿轮91与中心齿轮71啮合；第一凸轮与第二凸轮转角相差180°。

打孔锥10的上边缘两侧相对应的安装有第一支架102和第二支架103；第一支架102与第一凸轮83相连接；第二支架103与第二凸轮93相连接。

打孔锥10呈锥形，包括左孔锥104和右孔锥105；右孔锥105和左孔锥104通过连接杆101活动连接；左孔锥104的一侧与第一支架102的一端相连接；右孔锥105的一侧与第二支架103的一端相连接。

Claims (7)

1.苗木自动移栽机，其特征在于包括小车、输送装置和移栽装置；小车内安装输送装置和移栽装置，输送装置通过传输装置与移栽装置相连；其中，

所述的输送装置，包括置物框、传输带、皮带轮、旋转盘和底盘；所述的置物框安装在小车的凸台上；置物框内安装有传输带；

所述的皮带轮，包括内齿皮带、上齿轮和下齿轮；上齿轮安装在内齿皮带的上方；下齿轮安装在内齿皮带的下方；上齿轮上安装上转轴，上转轴安装在小车上；下齿轮上安装下转轴，下转轴安装在小车上；下转轴与传输带相配合；

上转轴上装有垂直齿轮，垂直齿轮上啮合水平齿轮；水平齿轮通过传动轴连接旋转盘；底盘位于旋转盘的外侧，且底盘固定于小车上；所述的旋转盘的一侧开口；

所述的底盘一侧开口，传输带的一端位于底盘的开口内；底盘的底部开有物料孔；物料孔与开口的位置相对应；所述的传输装置一端安装在物料孔，另一端连接所述的移栽装置；

所述的移栽装置，包括中心齿轮组、第一从动齿轮组、第二从动齿轮组和打孔锥；中心齿轮组与电机相连接；所述的打孔锥通过中心支架与中心齿轮组连接；

所述的中心齿轮组，包括中心齿轮、中心转轴和中心凸轮；中心转轴安装在小车上，中心转轴的一端连接电机；中心转轴的中心安装有中心凸轮，一侧安装中心齿轮；中心凸轮连接中心支架；中心支架呈n形；

所述的打孔锥的上边缘两侧分别安装有连接杆；连接杆的一端将中心支架和打孔锥相连接，连接杆的另一端位于小车一侧的滑孔内，连接杆的一端能在滑孔内上下移动；

所述的第一从动齿轮组，位于中心齿轮组的一侧；包括第一从动齿轮、第一转轴和第一凸轮；第一转轴安装在小车上，与中心转轴相平行；第一转轴上安装有第一从动齿轮和第一凸轮；第一从动齿轮与中心齿轮啮合；

所述的第二从动齿轮组位于中心齿轮组的另一侧；包括第二从动齿轮、第二转轴和第二凸轮；第二转轴上安装有第二从动齿轮和第二凸轮；第二从动齿轮与中心齿轮啮合；

所述的打孔锥的上边缘两侧相对应的安装有第一支架和第二支架；第一支架与第一凸轮相连接；第二支架与第二凸轮相连接；

打孔锥包括右孔锥和左孔锥；右孔锥和左孔锥通过连接杆活动连接；左孔锥的一侧与第一支架的一端相连接；右孔锥的一侧与第二支架的一端相连接。

2.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的传输带的上表面与所述的底盘的表面在同一水平线上。

3.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的输送装置为软管。

4.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的输送装置为滑轨，滑轨的截面呈半圆形。

5.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的底盘的水平位置高于打孔锥的水平位置。

6.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的输送装置一端与底盘的物料孔连接，另一端位于打孔锥的上方。

7.根据权利要求1所述的苗木自动移栽机，其特征在于所述的第一凸轮与第二凸轮转角相差180°。