本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

移栽是蔬菜生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，經(jīng)濟效益與社會效益非?？捎^。長期以來，蔬菜的移栽仍以人工為主，人工移栽的勞動強度大，工作效率低，難以實現(xiàn)大面積的蔬菜移栽作業(yè)了。目前市場上較為常見的移栽機多為半自動移栽機，其供苗裝置多為人工供苗。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種移栽機示意圖，如圖1所示，投苗手坐在座椅8.4上，欲栽植的缽苗盤放置在苗盤架8.1上，投苗手將缽苗從缽苗盤中分別取出，投入到喂入器的喂入筒8.3中，當(dāng)喂入筒8.3轉(zhuǎn)到導(dǎo)苗管8.2的上方時，喂入筒8.3下面的活門打開，秧苗依靠自身重力下落到導(dǎo)苗管8.2內(nèi)，通過導(dǎo)苗管8.2將秧苗引入到鴨嘴式栽植器中，然后進行覆土、鎮(zhèn)壓，完成栽植過程。對于半自動人工投苗裝置，有如下問題：

1、由于作業(yè)時間長，操作步驟單調(diào)，易造成投苗手的疲勞，導(dǎo)致在作業(yè)時經(jīng)常會出現(xiàn)漏苗、重復(fù)投苗的現(xiàn)象；

2、投苗手一般只能對應(yīng)一個栽植器，對于多行的移栽機，則需要配備多名投苗手，由于人工成本不斷上漲，從而造成綜合成本的上漲；

3、采用人工投苗的方式，栽植頻率受限于投苗手的工作效率，一般栽植頻率不會超過40株/分鐘，從而導(dǎo)致移栽機作業(yè)效率低下。

為了克服半自動人工投苗裝置的問題，現(xiàn)有技術(shù)中，圖2為一種缽苗移栽機氣動取苗裝置，如圖2所示，其主要采用抓取式取苗方式，其包括第一機架9.1、第一擺動式固定支架9.3a、第二擺動式固定支架9.3b、第一旋轉(zhuǎn)軸9.4、第一帶座軸承9.5、旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.6、搖臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.7、搖臂9.8、魚眼桿端關(guān)節(jié)軸承9.9、第二帶座軸承9.11和旋轉(zhuǎn)臂總成9.28，其特征在于：所述第一機架9.1上安裝有第二機架9.2，所述搖臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.7的一端通過第二擺動式固定支架9.3b安裝在第二機架9.2上，所述搖臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.7的另一端與搖臂9.8鉸接，所述搖臂9.8的一端通過第一旋轉(zhuǎn)軸9.4安裝在第一帶座軸承9.5上，所述第一帶座軸承9.5安裝在第一機架9.1上，所述搖臂9.8的另一端通過第二帶座軸承9.11與旋轉(zhuǎn)臂總成9.28連接，所述旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.6的一端通過第一擺動式固定支架9.3a安裝在第一機架9.1上，所述旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)氣缸9.6的另一端通過魚眼桿端關(guān)節(jié)軸承9.9與旋轉(zhuǎn)臂總成9.28的一端鉸接，所述旋轉(zhuǎn)臂總成9.28的另一端上鉚接有取苗爪總成9.29。而種缽苗移栽機氣動取苗裝置，在取苗爪總成9.29取苗過程中容易損傷苗莖桿和苗葉，且單次只能傳送一株秧苗，效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)及方法，其解決了半自動人工投苗裝置的人工投苗中出現(xiàn)的漏苗、重復(fù)投苗，人工投苗成本高且效率的缺陷，以及缽苗移栽機氣動取苗裝置在取苗過程中容易損傷苗莖桿和苗葉，且單次只能傳送一株秧苗，效率較低，自動化程度低的缺陷。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)，包括：

缽苗分配裝置，包括苗盤傳送機構(gòu)、苗盤定位機構(gòu)和頂出機構(gòu)；

所述苗盤傳送機構(gòu)，包括苗盤機架、設(shè)于所述苗盤機架的苗盤傳送輪、張設(shè)于所述苗盤傳送輪的苗盤傳送帶和驅(qū)動所述苗盤傳送輪轉(zhuǎn)動的苗盤驅(qū)動單元，所述苗盤傳送帶上設(shè)有用于放置苗盤的支撐部，所述支撐部設(shè)有頂出通孔；

所述苗盤定位機構(gòu)，包括苗盤壓板，所述苗盤壓板從所述苗盤傳送機構(gòu)的上方延伸至所述苗盤傳送機構(gòu)的端部附近，且所述苗盤壓板逐漸靠近所述苗盤傳送帶，所述苗盤壓板上設(shè)有供缽苗通過的槽型通孔；

所述頂出機構(gòu)，包括設(shè)于機架的頂針驅(qū)動單元和由所述頂針驅(qū)動單元驅(qū)動的頂針；

其中，在所述苗盤傳送到位時，所述頂針穿過所述頂出通孔將缽苗從所述苗盤中頂出。

其中，所述苗盤驅(qū)動單元包括苗盤棘輪組和用于驅(qū)動所述苗盤棘輪組的苗盤棘輪組驅(qū)動單元，所述苗盤棘輪組驅(qū)動所述苗盤傳送輪。

其中，還包括缽苗傳送機構(gòu)，所述缽苗傳送機構(gòu)設(shè)于所述苗盤定位機構(gòu)端部的下方，包括缽苗機架、設(shè)于所述缽苗機架的缽苗傳送輪、張設(shè)于所述缽苗傳送輪的缽苗傳送帶和驅(qū)動所述缽苗傳送輪轉(zhuǎn)動的缽苗驅(qū)動單元。

其中，所述缽苗驅(qū)動單元包括缽苗棘輪組和用于驅(qū)動所述缽苗棘輪組的缽苗棘輪組驅(qū)動單元，所述缽苗棘輪組驅(qū)動所述缽苗傳送輪。

其中，所述支撐部為鋼絲組。

其中，所述苗盤定位機構(gòu)還包括連接若干個所述苗盤壓板的橫梁與固定支架。

其中，還包括控制器和與所述控制器電連接的若干傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測所述苗盤是否傳送到位和缽苗是否被頂出，所述控制器控制所述頂出機構(gòu)的工作與停止。

本發(fā)明還公開一種移栽機的自動供苗方法，其特征在于，包括：

S1、將帶有缽苗的苗盤放在苗盤傳送機構(gòu)的傳送帶上傳送，苗盤運行到苗盤傳送機構(gòu)的端部時，被苗盤定位機構(gòu)定位，當(dāng)苗盤傳送到位時，苗盤傳送機構(gòu)的傳送帶停止；

S2、啟動頂出機構(gòu)將處于所述苗盤傳送機構(gòu)的端部的缽苗從苗盤頂出。

其中，還包括S3，缽苗傳送機構(gòu)接收從所述苗盤頂出的缽苗并輸送依次排出，用于供苗。

其中，在所述頂出機構(gòu)將處于所述苗盤傳送機構(gòu)邊緣的缽苗頂出之前，還包括監(jiān)測所述苗盤是否傳送到位，控制器控制苗盤傳送機構(gòu)將所述苗盤傳送到位；在頂出機構(gòu)將處于所述苗盤傳送機構(gòu)端部的缽苗頂出之后，還包括監(jiān)測缽苗是否被頂出到位并落下，控制器控制所述頂出機構(gòu)是否需要重復(fù)頂出。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)及方法，通過苗盤傳送機構(gòu)將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構(gòu)和頂出機構(gòu)將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，還能保證缽苗土的完整，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。本發(fā)明可以切換手動和自動模式，手動模式用于有特殊需求或維修調(diào)試，自動功能可以實現(xiàn)各步動作的自動運行，減少了勞動強度。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種半自動人工投苗裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的缽苗移栽機氣動取苗裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)的主視圖；

圖4為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)的左視圖；

圖5為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)的苗盤定位機構(gòu)的主視圖；

圖7為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)的苗盤定位機構(gòu)的左視圖；

圖8為本發(fā)明一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)的頂出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、苗盤傳送機構(gòu)；1.1、苗盤棘輪組；1.2、苗盤棘輪組驅(qū)動單元；2、頂出機構(gòu)；2.1、頂針；2.2、頂針驅(qū)動單元；3、控制器；4、苗盤；5、苗盤定位機構(gòu)；5.1、苗盤壓板；5.2、槽型通孔；6、缽苗傳送機構(gòu)；6.1、缽苗棘輪組；6.2、缽苗棘輪組驅(qū)動單元；7、出料口；8.1、苗盤架；8.2、導(dǎo)苗管；8.3、喂入筒；8.4、座椅；9.1、第一機架；9.2、第二機架；9.3a、第一擺動式固定支架；9.3b、第二擺動式固定支架；9.4、第一旋轉(zhuǎn)軸；9.5、第一帶座軸承；9.6、旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)氣缸；9.7、搖臂旋轉(zhuǎn)氣缸；9.8、搖臂；9.9、魚眼桿端關(guān)節(jié)軸承、9.11、第二帶座軸承；9.28、旋轉(zhuǎn)臂總成；9.29、取苗爪總成。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖3、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明公開一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)，包括：缽苗分配裝置，包括苗盤傳送機構(gòu)1、苗盤定位機構(gòu)5和頂出機構(gòu)2；

所述苗盤傳送機構(gòu)1，包括苗盤機架、設(shè)于所述苗盤機架的苗盤傳送輪、張設(shè)于所述苗盤傳送輪的苗盤傳送帶和驅(qū)動所述苗盤傳送輪轉(zhuǎn)動的苗盤驅(qū)動單元，所述苗盤傳送帶上設(shè)有用于放置苗盤的支撐部，所述支撐部設(shè)有頂出通孔；

所述苗盤定位機構(gòu)5，包括苗盤壓板5.1，所述苗盤壓板5.1從所述苗盤傳送機構(gòu)1的上方延伸至所述苗盤傳送機構(gòu)1的端部附近，且所述苗盤壓板5.1逐漸靠近所述苗盤傳送帶，所述苗盤壓板5.1上設(shè)有供缽苗通過的槽型通孔5.2；

所述頂出機構(gòu)2，包括設(shè)于機架的頂針驅(qū)動單元2.2和由所述頂針驅(qū)動單元驅(qū)動的頂針2.1；

其中，在所述苗盤4傳送到位時，所述頂針2.1穿過所述頂出通孔將缽苗從所述苗盤4中頂出。

具體的，苗盤4為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，缽苗插在苗盤4的對應(yīng)的一個格子內(nèi)，頂出機構(gòu)2為了能將缽苗從苗盤4頂出，苗盤4底部有直徑大約6mm的透水孔，頂出機構(gòu)2的直徑要略小于6mm。苗盤傳送帶可以使用鏈板，頂針2.1也能穿過苗盤傳送帶。苗盤傳送機構(gòu)1的寬度稍大于或等于苗盤4的寬度，使整個苗盤4能覆蓋于苗盤傳送機構(gòu)1上，苗盤傳送機構(gòu)1定向移動使苗盤4移動至端部。苗盤傳送機構(gòu)1移動一格后停止，頂出機構(gòu)2頂出缽苗后，完成一排缽苗的頂出，以此類推。

如圖6和圖7所示，苗盤定位機構(gòu)5主要用于壓緊處于苗盤傳送機構(gòu)1端部的苗盤4，苗盤壓板5.1處于苗盤定位機構(gòu)5的下邊緣，使苗盤4不會因頂出機構(gòu)2頂出缽苗而帶動苗盤一起被頂出，利用苗盤壓板4將苗盤4緊貼在苗盤傳送機構(gòu)1上，在頂出缽苗時，缽苗可以從槽型通孔5.2中通過，達到苗盤傳送機構(gòu)1的端部時，頂針2.1將缽苗從槽型通孔5.2的下端圓孔頂出，苗盤和缽苗可以輕易分離。具體的，苗盤定位機構(gòu)5還包括連接若干個所述苗盤壓板5.1的橫梁與固定支架。苗盤4的每一格都需要苗盤壓板5.1緊壓住，橫梁將若干個苗盤壓板5.1連接起來，固定支架可以將苗盤定位機構(gòu)5與苗盤傳送機構(gòu)1連接，使其固定住。

如圖8所示，頂針安裝于頂針固定板上，頂針驅(qū)動單元2.2選用雙桿氣動缸，雙桿氣動缸穩(wěn)定性，具有更好的精準度，故選用雙桿氣動缸進行驅(qū)動。頂出機構(gòu)2為多個，并且每個對準苗盤4的透水孔，即一個頂出機構(gòu)對應(yīng)一顆缽苗，進行頂出操作。

本發(fā)明提供的一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)，通過苗盤傳送機構(gòu)將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構(gòu)和頂出機構(gòu)將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。

其中，所述苗盤驅(qū)動單元包括苗盤棘輪組1.1和用于驅(qū)動所述苗盤棘輪組1.1的苗盤棘輪組驅(qū)動單元1.2，所述苗盤棘輪組1.1驅(qū)動所述苗盤傳送輪。具體的，苗盤棘輪組1.1可以與苗盤傳送輪同軸轉(zhuǎn)動或互相嚙合。還包括制動器，用于是苗盤棘輪組1.1精確地轉(zhuǎn)動，苗盤驅(qū)動單元1.2每工作一次，苗盤棘輪組1.1轉(zhuǎn)動30°，轉(zhuǎn)動到位后，制動器工作，使苗盤棘輪組1.1立刻停止，實現(xiàn)精確轉(zhuǎn)動，使支撐部按照設(shè)定的水平位移量移動。所述苗盤驅(qū)動單元1.2為單桿氣動缸，由于氣動傳動的方式動作速度相對較快，所以可以大大提高作業(yè)速度，從而提高移栽機的作業(yè)效率。根據(jù)實際需要可以選用其他驅(qū)動裝置例如液壓缸或電機等驅(qū)動裝置。

其中，如圖3和4所示，還包括缽苗傳送機構(gòu)6，所述缽苗傳送機構(gòu)設(shè)于所述苗盤定位機構(gòu)5端部的下方，包括缽苗機架、設(shè)于所述缽苗機架的缽苗傳送輪、張設(shè)于所述缽苗傳送輪的缽苗傳送帶和驅(qū)動所述缽苗傳送輪轉(zhuǎn)動的缽苗驅(qū)動單元。具體的，缽苗傳送機構(gòu)6和苗盤傳送機構(gòu)1的結(jié)構(gòu)類似。因為頂出機構(gòu)2工作一次就會頂出一排缽苗，為了使頂出的缽苗一株一株的下落至出料口7，則設(shè)置一個缽苗傳送機構(gòu)6，使頂出的缽苗依次下落，防止多個缽苗同時下落導(dǎo)致堵塞出料口7。

其中，所述缽苗驅(qū)動單元包括缽苗棘輪組6.1和用于驅(qū)動所述缽苗棘輪組6.1的缽苗棘輪組驅(qū)動單元6.2，所述缽苗棘輪組6.1驅(qū)動所述缽苗傳送輪。具體的，傳送帶為擋板傳送帶，防止缽苗從側(cè)面掉落。如圖4所述，出料口7設(shè)于缽苗傳送機構(gòu)6的出料口端。具體的，缽苗傳送氣缸6.2每工作一次，缽苗棘輪組6.1轉(zhuǎn)動30°，使擋板傳送帶按照設(shè)定的水平位移量移動。所述缽苗傳送氣缸6.2為單桿氣動缸，由于氣動傳動的方式動作速度相對較快，所以可以大大提高作業(yè)速度，從而提高移栽機的作業(yè)效率。根據(jù)實際需要可以選用其他驅(qū)動裝置例如液壓缸和電機等。

其中，所述支撐部為鋼絲組。鋼絲組編織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，隨苗盤傳送帶一起運動，用于支撐、穩(wěn)固并移動苗盤4。

其中，還包括控制器3和與所述控制器3電連接的若干傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測所述苗盤4是否傳送到位和缽苗是否被頂出，所述控制器3控制所述頂出機構(gòu)2的工作與停止。

如圖5所示，本發(fā)明還公開一種移栽機的自動供苗方法，包括：

S1、將帶有缽苗的苗盤放在苗盤傳送機構(gòu)的傳送帶上傳送，苗盤運行到苗盤傳送機構(gòu)的端部時，被苗盤定位機構(gòu)定位，當(dāng)苗盤傳送到位時，苗盤傳送機構(gòu)的傳送帶停止；

S2、啟動頂出機構(gòu)2將處于所述苗盤傳送機構(gòu)1的端部的缽苗從苗盤4頂出。

具體的，如圖5所示，還包括人工模式。先進行系統(tǒng)初始化，操作人員按下按鈕“人工模式”或“自動模式”。人工模式則根據(jù)操作人員按下的按鈕進行運轉(zhuǎn)，自動模式則進行一系列邏輯判斷，進行操作。具體的，如圖5所示，若按下“苗盤推進”按鈕，則苗盤傳送機構(gòu)1輸送苗盤4整體向前推進一格，若按下“頂苗”按鈕，則頂出機構(gòu)2將整排缽苗頂出；若按下“缽苗傳送”按鈕，則缽苗傳送機構(gòu)6把從頂出機構(gòu)2頂出的缽苗輸送至所述出料口7。

本發(fā)明提供的一種移栽機的自動供苗方法，苗盤傳送機構(gòu)輸送苗盤至苗盤傳送機構(gòu)的端部，被苗盤定位機構(gòu)定位，到位后，頂出機構(gòu)將苗盤中的缽苗從底部頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，一次頂出一排缽苗，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。

其中，還包括S3，缽苗傳送機構(gòu)6接收從所述苗盤4頂出的缽苗并輸送依次排出，用于供苗，實現(xiàn)缽苗依次從出料口7落下，方便后續(xù)的覆土和鎮(zhèn)壓等操作，完成栽植。

其中，如圖5所示，在所述頂出機構(gòu)將處于所述苗盤傳送機構(gòu)邊緣的缽苗頂出之前，還包括監(jiān)測所述苗盤是否傳送到位，控制器3控制苗盤傳送機構(gòu)1將所述苗盤4傳送到位；在頂出機構(gòu)將處于所述苗盤傳送機構(gòu)端部的缽苗頂出之后，還包括監(jiān)測缽苗是否被頂出到位并落下，控制器3控制所述頂出機構(gòu)2是否需要重復(fù)頂出。

具體的，還包括監(jiān)測苗盤上是否有缽苗，再進行頂出。例如，若監(jiān)測到苗盤4上存在至少一顆缽苗，頂出機構(gòu)2就進行頂出操作；若苗盤4一整排都上不存在缽苗，則頂出機構(gòu)2不進行頂出操作，苗盤傳送機構(gòu)1帶動苗盤繼續(xù)向前運動一格，以此類推。可以利用傳感器，監(jiān)測苗盤4上是否存在缽苗。

具體的，在頂出機構(gòu)2下方設(shè)置若干傳感器，可以監(jiān)測到苗盤中是否有缽苗被頂出，在根據(jù)之前監(jiān)測到的苗盤中是否存在缽苗的步驟，可以知道在頂出操作之前，該格苗盤中是否存在缽苗。若頂出操作之前存在且頂出之后依然存在缽苗，則進行重復(fù)頂出操作；否則，不進行重復(fù)頂出操作，苗盤傳送機構(gòu)帶動苗盤繼續(xù)向前運動一格，以此類推。

其中，如圖5所示，還包括輸送到所述出料口7的待落下缽苗是否小于等于三個，若是，則所述缽苗傳送機構(gòu)6將缽苗全部輸送至所述出料口7；若不是，則停止缽苗傳送機構(gòu)6，等待缽苗從出料口7排出，缽苗傳送機構(gòu)6再進行工作。

本發(fā)明公開一種移栽機的自動供苗系統(tǒng)及方法，通過苗盤傳送機構(gòu)將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構(gòu)和頂出機構(gòu)將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，還能保證缽苗土的完整，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。本發(fā)明可以切換手動和自動模式，手動模式用于有特殊需求或維修調(diào)試，自動功能可以實現(xiàn)各步動作的自動運行，減少了勞動強度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。