一种全自动移栽机的制作方法

本发明涉及蔬菜移栽机械设备领域，尤其是一种全自动移栽机。

背景技术：

近年来随着人们需求的不断提升，蔬菜的种植规模和质量都在提升，应用移栽技术也随之出现。应用移栽技术拥有显著的节本、增产、增收效果，其所带来的经济效益和社会效益十分可观。目前的作物移栽主要分为人工移栽和机械移栽两种。人工移栽的效率低，劳动强度大，成本较高，容易出现株距不均匀、坑的大小深度不一致等问题。而国内现阶段研制和使用的移栽机多为半自动式，仍需要较多的人工劳动力，移栽速度受限于人工喂苗的速度，不能实现从培育到移栽一体化。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供了一种全自动移栽机，其采用的技术方案如下：

一种全自动移栽机，包括机架及机架上设置的三点悬挂装置、地轮、储料柜及座椅，机架上固定设置有步进送苗机构，所述步进送苗机构包括底盘及其上的送苗盘、顶杆机构及步进拨苗机构，所述送苗盘上成排设置有容置孔，顶杆机构与步进拨苗机构同轴设置在送苗盘下方，顶杆机构带动顶杆自下而上穿过容置孔，并驱动步进拨苗机构间歇转动，进而带动送苗盘前移，至下一排容置孔与顶杆对应的位置；步进送苗机构前部设置夹取机构，包括曲轴顶杆结构的夹取传动机构及连杆结构的夹取动作机构，夹取机构下方对应位置设置输送装置，输送装置下方对应设置鸭嘴式栽植装置；机架上设置连接地轮、步进送苗机构、夹取机构、栽植装置及输送装置的传动系统。

在上述方案的基础上，步进送苗机构的顶杆机构包括曲轴、顶杆、导向架，所述曲轴与动力输入轴固定连接，曲轴上铰接有顶杆，铰接点相对曲轴轴线偏心设置，顶杆位置与容置孔对应设置，顶杆上端可滑移地穿过导向架，导向架固定设置在底盘上；所述步进拨苗机构包括拨苗盘和拨苗杆，所述拨苗盘的数量为两个，分别设置在导向架两端，拨苗杆沿曲轴方向固定连接在拨苗盘之间，并沿周向均布，送苗盘放置于拨苗杆上，拨苗盘每次转动时拨苗杆的线位移与送苗盘每排容置孔间的间距相同。

在上述方案的基础上，所述曲轴一端固定连接不完全小齿轮，不完全小齿轮与同一平面内的不完全大齿轮啮合，所述不完全大齿轮与拨苗主动轮同轴固定连接，拨苗主动轮和与拨苗盘固定连接的拨苗轮啮合。

优选地，所述送苗盘为柔性可折弯材料，底盘前端设置向上折弯的弧形板，所述弧形板内圆弧朝向底盘后端；底盘上设置有承托板，所述承托板设置在送苗盘下方，并与送苗盘接触设置。

优选地，所述夹取机构包括夹取传动机构及夹取动作机构，所述夹取传动机构包括依次连接的夹取曲轴、夹取顶杆、传动液压缸及传动推杆，传动液压缸通过夹取机构固定架固定设置在机架上，所述夹取顶杆铰接在夹取曲轴上，夹取顶杆自由端与传动液压缸缸筒连接，传动液压缸活塞杆自由端固定连接传动推杆的一端，夹取顶杆与活塞杆与缸筒连接处的腔室内径不同，传动推杆的另一端固定连接夹取动作机构，夹取动作机构设置于与送苗盘对应位置。

在上述方案的基础上，所述夹取动作机构包括夹取手臂、主动杆、连杆及夹取爪，所述主动杆与传动推杆固定连接，主动杆可滑移地设置在夹取手臂内，夹取手臂相对夹取机构固定架沿活塞杆方向滑移设置，夹取手臂内固定设置有楔键，主动杆与楔键对应位置处设置有通孔，该通孔长度大于楔键的长度，主动杆远离传动推杆的一端铰接连杆，连杆成对设置且活动方向相反，连杆下方设置与夹取手臂固定连接的固定接头，连杆自由端固定连接夹取爪的顶端，夹取爪的底端铰接于固定接头上。

优选地，所述输送装置包括输送支撑架、锥齿轮组、苗杯及仿形板，所述输送支撑架固定连接在机架上，锥齿轮组设置与输送支撑架上并将传动系统的动力传递至输送主动轮，输送主动轮通过输送链条带动输送从动轮转动，输送链条上均匀间隔连接有苗杯，苗杯设置于仿形板上移动，苗杯下方铰接苗杯盖，仿形板对应鸭嘴式栽植装置位置处设置间断段，该间断段的长度大于苗杯盖的直径。

优选地，所述鸭嘴式栽植装置包括栽植固定架、栽植装置主轴、偏心轮、转盘及鸭嘴栽植器，所述栽植固定架固定设置在机架上，栽植装置主轴由传动系统驱动并转动设置在栽植固定架上，转盘与栽植装置主轴固定连接且绕其旋转，转盘上沿周向均布鸭嘴栽植器，鸭嘴栽植器通过固定在转盘上的固定板与转盘连接，鸭嘴栽植器通过平行连杆的一端与固定板铰接，平行连杆的另一端通过滚轮与偏心轮铰接，偏心轮相对栽植装置主轴偏心旋转；

所述鸭嘴栽植器还包括漏斗、鸭嘴板及栽植器滚子，所述鸭嘴板设置于漏斗下方，并可转动地穿过固定板之间的支撑转轴上，鸭嘴板中部设置有复位弹簧，鸭嘴板顶部设置栽植器滚子，固定板内侧与栽植器滚子对应位置处设置开口凸块，栽植器滚子与开口凸块配合位置不同时，鸭嘴板底端开合角度不同。

优选地，所述地轮上固定连接有地轮传动轴，机架上可转动地设置有主传动轴，所述传动系统包括地轮传动轴与主传动轴之间的地轮传动组件，主传动轴与步进送苗机构、夹取机构、栽植装置之间的步进送苗传动组件、夹取机构传动组件、栽植装置传动组件，以及栽植装置与输送装置之间的输送装置传动组件，所述地轮传动组件、步进送苗传动组件、夹取机构传动组件、栽植装置传动组件及输送装置传动组件分别为皮带轮机构或链条链轮机构。

优选地，所述地轮上设置有地轮调节机构，所述地轮调节机构包括连接杆与地轮调节手柄，所述连接杆两端分别与地轮和机架铰接，地轮调节手柄包括螺旋连接的伸缩杆，地轮调节手柄的两端分别与连接杆和机架铰接。

本发明的有益效果为：取代了人工喂苗的方式，通过将种子培育至送苗盘中，使育苗与播种一体化操作，有效避免移栽过程中对种苗的损伤，同时大大减少了操作人员的工作量，并解决了移栽速度受限于人工喂苗速度的问题；设备中的各机构均将地轮作为动力来源，使各机构同步动作，保证动作有效性，防止栽植过程中出现误差。

附图说明

图1：本发明整体结构示意图；

图2：本发明机架内部结构示意图；

图3：本发明步进送苗机构结构示意图；

图4：本发明步进送苗机构另一角度示意图；

图5：步进送苗机构去除送苗盘后结构示意图；

图6：步进送苗机构顶杆结构示意图；

图7：本发明夹取传动机构结构示意图；

图8：本发明传动液压缸内部结构示意图；

图9：本发明夹取传动机构结构示意图；

图10：栽植装置与输送装置结构示意图；

图11：本发明输送装置结构示意图；

图12：本发明栽植装置结构示意图；

图13：本发明栽植装置去除偏心轮结构示意图；

图14：本发明鸭嘴栽植器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1及图2所示，一种全自动移栽机，包括机架11及机架11上设置的三点悬挂装置12、地轮13、储料柜14及座椅15，三点悬挂装置12用于连接移栽机前部的拖拉机或其他动力设备，机架11上固定设置有步进送苗机构3，所述步进送苗机构3包括底盘32及其上的送苗盘31、顶杆机构及步进拨苗机构，所述送苗盘31上成排设置有容置孔311，顶杆机构与步进拨苗机构同轴设置在送苗盘31下方，顶杆机构带动顶杆342自下而上穿过容置孔311，并驱动步进拨苗机构间歇转动，进而带动送苗盘31前移，至下一排容置孔311与顶杆342对应的位置；步进送苗机构3前部设置夹取机构，包括曲轴顶杆结构的夹取传动机构41及连杆结构的夹取动作机构42，夹取机构下方对应位置设置输送装置5，输送装置5下方对应设置鸭嘴式栽植装置6。移栽时，由操作人员将储料柜14上的送苗盘31放置于步进送苗机构3处，由步进送苗机构3将种苗送至夹取机构处，由夹取传动机构41带动夹取动作机构42将种苗自步进送苗机构3中移送至输送装置5，再经由鸭嘴式栽植装置6进行栽种。

如图2及图10所示，机架11上设置连接地轮13、步进送苗机构3、夹取机构、栽植装置6及输送装置5的传动系统。所述地轮13上固定连接有地轮传动轴21，机架11上可转动地设置有主传动轴23，所述传动系统包括地轮传动轴21与主传动轴23之间的地轮传动组件22，主传动轴23与步进送苗机构3、夹取机构、栽植装置6之间的步进送苗传动组件24、夹取机构传动组件25、栽植装置传动组件26，以及栽植装置6与输送装置5之间的输送装置传动组件27，所述地轮传动组件22、步进送苗传动组件24、夹取机构传动组件25、栽植装置传动组件26及输送装置传动组件27分别为皮带轮机构或链条链轮机构。通过上述结构，将地轮13的动力传递给各个动作机构，通过链条链轮机构保证机构间的传动比，进而保证各机构间的动作速度、传动关系，保证各机构动作的准确性和配合程度。

如图3至图6所示，所述步进送苗机构3包括底盘32及其上的送苗盘31、顶杆机构及步进拨苗机构，所述送苗盘31上成排设置有容置孔311，容置孔311为通孔，其内放置有苗株，顶杆机构与步进拨苗机构同轴设置在送苗盘31下方，顶杆机构带动顶杆342自下而上穿过容置孔311，将其内的苗株顶出，以方便其后的夹取机构对苗株进行夹取和移送，同时顶杆机构驱动步进拨苗机构间歇转动，进而带动送苗盘31前移，每次移动相邻排间的间隔距离，从而使下一排容置孔311与顶杆342对应的位置。如图5及图6所示，所述顶杆机构包括曲轴341、顶杆342、导向架343，所述曲轴341与动力输入轴33固定连接，曲轴341上铰接有顶杆342，铰接点相对曲轴341轴线偏心设置，顶杆342位置与容置孔311对应设置，顶杆342上端可滑移地穿过导向架343，导向架343固定设置在底盘32上；所述步进拨苗机构包括拨苗盘353和拨苗杆354，所述拨苗盘353的数量为两个，分别设置在导向架343两端，拨苗杆354沿曲轴341方向固定连接在拨苗盘353之间，并沿周向均布，送苗盘31放置于拨苗杆354上，拨苗盘353每次转动时拨苗杆354的线位移与送苗盘31每排容置孔311间的间距相同。所述曲轴341一端固定连接不完全小齿轮344，不完全小齿轮344与同一平面内的不完全大齿轮345啮合，所述不完全大齿轮345与拨苗主动轮351同轴固定连接，拨苗主动轮351和与拨苗盘353固定连接的拨苗轮352啮合。动力输入轴33带动曲轴341转动，带动顶杆342下端随之转动，从而驱动顶杆342上端穿过导向架343的孔进行上下往复滑移，顶杆342上移即可完成对容置孔311内苗株的顶起动作。同时曲轴341的转动带动不完全小齿轮344转动，通过不完全小齿轮344和不完全大齿轮345的轮齿分布，带动不完全大齿轮345间歇转动，从而依次通过拨苗主动轮351、拨苗轮352及拨苗盘353带动拨苗杆354绕曲轴轴线转动，拨苗杆354每转动一次，即带动送苗盘31前移相邻排间距的距离。

优选地，所述送苗盘31为柔性可折弯材料，底盘32前端设置向上折弯的弧形板322，所述弧形板322内圆弧朝向底盘32后端，在送苗盘31最后一排容置孔311内的苗株被取走后，送苗盘31在拨苗杆354的带动下沿弧形板322的外轮廓下移，并落入下方的挂篮36中，等待循环利用，避免人工频繁处理。针对柔性送苗盘31，如图5所示，所述底盘32上设置有承托板321，所述承托板321设置在送苗盘31下方，并与送苗盘31接触设置，用于对送苗盘31进行承托。优选地，如图4所示，所述拨苗盘353为2对，平行设置在底盘32上，并通过传动装置连接，传动装置为链条链轮机构或皮带轮机构。由被不完全齿轮组驱动的拨苗盘353所在轴作为主动轴，通过链条链轮机构或皮带轮机构带动另一对拨苗盘353转动同步。两对拨苗盘353分别设置在底盘32的前部和后部，从而保证对送苗盘31的有效传动，承托板321设置于两对拨苗盘353之间及外侧。

如图7所示，所述夹取机构包括夹取传动机构41及夹取动作机构42，所述夹取传动机构41包括依次连接的夹取曲轴411、夹取顶杆412、传动液压缸413及传动推杆414，传动液压缸413通过夹取机构固定架43固定设置在机架11上。传动液压缸413内部结构如图8所示，所述夹取顶杆412铰接在夹取曲轴411上，夹取顶杆412自由端与传动液压缸413缸筒连接，夹取顶杆412随夹取曲轴411的转动实现对传动液压缸413内部液压油的推挤，夹取顶杆412与活塞杆415与缸筒连接处的腔室内径不同，具体地，活塞杆415连接处的腔室内径较小，由于推挤过程中缸筒内密封的液压油体积基本保持不变，通过内径的变化能够将夹取顶杆412的推移距离延长，从而使活塞杆415的推程延长。活塞杆415自由端固定连接传动推杆414的一端，传动推杆414的另一端固定连接夹取动作机构42，夹取动作机构42设置于与送苗盘31对应位置。如图9所示，夹取动作机构42包括夹取手臂422、主动杆421、连杆428及夹取爪426，所述主动杆421与传动推杆414固定连接，主动杆421可滑移地设置在夹取手臂422内，夹取手臂422相对夹取机构固定架43沿活塞杆415方向滑移设置，夹取手臂422内固定设置有楔键427，主动杆421与楔键427对应位置处设置有通孔，该通孔长度大于楔键427的长度，主动杆421远离传动推杆414的一端铰接连杆428，连杆428成对设置且活动方向相反，连杆428下方设置与夹取手臂422固定连接的固定接头425，连杆428自由端固定连接夹取爪426的顶端，夹取爪427的底端铰接于固定接头425上。当主动杆421被传动推杆414驱动前移时，主动杆421相对夹取手臂422产生滑移，从而推动主动杆421前端的连杆428动作，具体地，连杆428后端前移，至每组连杆428中央铰接点处向内移动，连杆428前端与夹取爪427的铰接点向外打开，进而带动夹取爪427打开，至主动杆421的通孔后端与楔键427抵接时，夹取爪427的姿态保持不动，由主动杆421通过楔键427带动夹取手臂422前移，使夹取爪426至送苗盘31的容置孔311处，此时待取的苗株位于夹取爪426中。之后传动推杆414带动主动杆421向后移动，主动杆421相对夹取手臂422向后产生滑移，从而带动连杆428动作，使夹取爪426合拢，完成取苗动作，至主动杆421的通孔前端与楔键427抵接时，夹取爪427的姿态保持不动，由主动杆421通过楔键427带动夹取手臂422后移，使夹取爪426将苗株置于输送装置5上端，通过主动杆421的前移动作即可打开夹取爪426，将苗株投放至输送装置5中。主动杆421的通孔上端设置垫块423，连杆428上方设置与固定结构425固定连接的挡片424，起到保护作用。优选地，所述夹取爪426为相对设置的成对弧形夹持板，且夹取爪426的数量为2对，上下设置，以便对种苗进行均匀、平稳夹持，防止对种苗造成损伤。主动杆421的通孔上端设置有垫块423，固定接头425上固定连接有挡片424，所述挡片424设置在连杆428上方，分别用于对楔键427和连杆428进行保护。为减小主动杆421与夹取手臂422相对滑移时产生的摩擦力，述主动杆421两侧与夹取手臂422的接触处设置辅助轮，夹取手臂422内侧壁与辅助轮对应位置处可设置滑轨。优选地，所述夹取手臂422的数量与送苗盘31上的每排容置孔311相同且平行设置，传动推杆414同时连接多个与夹取手臂422对应设置的主动杆421，即采用一个传动推杆414同时驱动多组夹取动作机构，提高传动效率的同时节省元件所占空间。

如图11所示，所述输送装置包括输送支撑架51、锥齿轮组52、苗杯56及仿形板57，所述输送支撑架51固定连接在机架11上，锥齿轮组52设置与输送支撑架51上并将传动系统的动力传递至输送主动轮53，传递动力的同时起到换向的作用。输送主动轮53通过输送链条55带动输送从动轮54转动，输送链条55上均匀间隔连接有苗杯56，苗杯56设置于仿形板57上移动，苗杯56下方铰接苗杯盖561，仿形板57对应鸭嘴式栽植装置6位置处设置间断段，该间断段的长度大于苗杯盖561的直径。当苗杯56经过仿形板57上的间断段时，苗杯盖561向下打开，使苗杯561内的苗株掉落至下方的鸭嘴式栽植装置6中。间断段的一端设置有弧形挡板，便于将苗杯盖561平稳顺利的收起。

如图12至图14所示，鸭嘴式栽植装置6包括栽植固定架61、栽植装置主轴62、偏心轮63、转盘66及鸭嘴栽植器67，所述栽植固定架61固定设置在机架11上，栽植装置主轴62由传动系统驱动并转动设置在栽植固定架61上，转盘66与栽植装置主轴62固定连接且绕其旋转，转盘66上沿周向均布鸭嘴栽植器67，鸭嘴栽植器67通过固定在转盘66上的固定板678与转盘66连接，鸭嘴栽植器67通过平行连杆671的一端与固定板678铰接，平行连杆671的另一端通过滚轮与偏心轮63铰接，偏心轮63相对栽植装置主轴62偏心旋转，通过上述结构，利用平行四边形机构原理，使鸭嘴栽植器67始终保持水平方向。优选地，机架11上固定设置偏心轮固定圈64，其上可转动地设置有固定圈滚子65，所述固定圈滚子65与偏心轮63内圈接触设置，从而对偏心轮63起到支撑作用，并减小其转动时的摩擦力。所述鸭嘴栽植器67还包括漏斗673、鸭嘴板674及栽植器滚子677，漏斗673用于承接从苗杯56中投放的苗株，所述鸭嘴板设置于漏斗673下方，并可转动地穿过固定板678之间的支撑转轴672上，鸭嘴板674中部设置有复位弹簧675，鸭嘴板674顶部设置栽植器滚子677，固定板678内侧与栽植器滚子677对应位置处设置开口凸块676，当鸭嘴栽植器67转动至不同位置时，栽植器滚子677与开口凸块676的配合位置不同，鸭嘴板674底端开合角度不同。承接苗株时，栽植器滚子677不与开口凸块676接触，鸭嘴板674保持闭合状态；鸭嘴栽植器67靠近最下方时，栽植器滚子677与开口凸块677的平缓部抵接，此时鸭嘴板674微微张开，并与地面接触，进行开沟；鸭嘴栽植器67当鸭嘴栽植器67转动至最下方时，鸭嘴板674向外打开，将漏斗673内的苗株栽植至土壤中；鸭嘴栽植器67继续向上转动时，由于复位弹簧675的作用完成闭合，等待下一次接苗。

优选地，如图1及图2所示，所述地轮13上设置有地轮调节机构，所述地轮调节机构包括连接杆与地轮调节手柄16，所述连接杆两端分别与地轮13和机架11铰接，地轮调节手柄16包括螺旋连接的伸缩杆，地轮调节手柄16的两端分别与连接杆和机架11铰接。通过转动地轮调节手柄16一端的曲柄，改变伸缩杆的配合距离，进而调整地轮调节手柄16的长度，由于地轮调节手柄16的两端分别与连接杆和机架11铰接，地轮调节手柄16的长度变化会进而带动连接杆相对机架11的角度变化，从而调整地轮13相对机架11的距离，使移栽机的高度能够适应不同栽植高度和栽植需要。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

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