CN109673324A - 一种田间铺盘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种田间铺盘机。对育秧盘进行人工铺盘工作量大，且田间作业环境使人更加容易疲劳。本发明包括垄向动力导轨、垄向辅助导轨、纵移装置和铺盘小车。纵移装置包括霍尔传感器、移动导轨、连接架、支撑架、第一减速电机、第二减速电机、中间轮和侧轮组。铺盘小车包括车架、轮轴、横移驱动件、位置调节机构、托盘卡手机构、升降机构和车轮。位置调节机构包括调节块、手轮、螺杆和把手。托盘卡手机构包括放盘驱动组件、铺盘框架和卡爪组件。托盘卡手机构包括放盘驱动组件、铺盘框架和卡爪组件。本发明采用凸轮驱动卡盘爪，卡盘爪的伸缩往复运动实现对一摞育秧盘的逐个铺放动作，结构紧凑，运动可靠，大大提高了铺放盘的可靠性。

Description

一种田间铺盘机

技术领域

本发明属于农业辅助机械技术领域，具体涉及一种田间铺盘机。

背景技术

随着我国农业生产机械化的发展，水稻育秧现多采用精量播种自动化生产线，以此提高幼苗质量。先经过自动化育苗流水线，在育秧盘里完成覆土、播种、覆土。然后再放在暗室里集中保温保湿，出苗。待在暗室出苗整齐后再通过人工搬运到炼苗大棚或秧田田中进行二次育苗，这过程劳动强度大，对劳动力需求大，急需一台机械设备代替人工完成铺盘工作。

目前市场上已经出现一些铺盘设备，但大多数是将自动化育秧生产线同铺盘相结合的育秧机。先是通过人工将一个个育秧盘摆入育秧机进料口，经过有斜度的传送带和传送带上方三个料斗完成水稻的播种，最后随着育秧机在田间的行走，将播种好的育秧盘摆放到秧田中。这种育秧机依旧需要人工一个个上盘，并不能完成对一整摞育秧盘的铺盘工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种田间铺盘机。

本发明包括垄向动力导轨、垄向辅助导轨、纵移装置和铺盘小车。所述的垄向辅助导轨及两根垄向动力导轨均沿垄向设置。垄向辅助导轨固定在相邻的两垄田地之间。两根垄向导轨分别固定在该两垄田地的两侧。

所述的纵移装置包括霍尔传感器、移动导轨、连接架、支撑架、第一减速电机、第二减速电机、中间轮和侧轮组。两根移动导轨的一端与其中一个连接架的两端分别固定，另一端与另一个连接架的两端分别固定。所述的侧轮组包括两个侧轮。其中一个侧轮组内的两个侧轮分别支承在两根移动导轨的一端。另一个侧轮组内的两个侧轮分别支承在两根移动导轨的另一端。第一减速电机及第二减速电机与其中一根移动导轨的两端分别固定。第一减速电机的输出轴与其中一个侧轮组内的一个侧轮固定。第二减速电机的输出轴与另一个侧轮组内的一个侧轮固定。支撑架的两端与两根移动导轨的中部分别固定。两个中间轮分别支承在支撑架的两端。两个中间轮均与垄向辅助导轨滚动接触。两个侧轮组内的侧轮与两根垄向动力导轨分别滚动接触。四个霍尔传感器依次排列固定在其中一根移动导轨上。其中两个霍尔传感器位于支撑架的一侧。另两个霍尔传感器位于支撑架的另一侧。

所述的铺盘小车包括车架、轮轴、横移驱动件、位置调节机构、托盘卡手机构、升降机构和车轮。两根轮轴分别支承在车架的两侧。两根轮轴的两端均固定有车轮。轮轴两端的车轮与两根移动导轨分别滚动接触。其中一根轮轴由横移驱动件驱动。

所述的升降机构包括升降驱动件、升降架、升降块和丝杠。升降架固定在车架上。丝杠支承在升降架上。丝杠由升降驱动件驱动。升降块与升降架构成滑动副。固定在升降块上的第一螺母与丝杠构成螺旋副。

所述的位置调节机构包括调节块、手轮、螺杆和把手。所述螺杆的底端穿过升降块，并与升降块构成转动副。所述的把手与螺杆的底端构成螺旋副。固定在调节块上的第二螺母与螺杆构成螺旋副。手轮与螺杆的顶端固定。

所述的托盘卡手机构包括放盘驱动组件、铺盘框架和卡爪组件。铺盘框架由内板和两块侧板组成。两块侧板的内端与内板的两端分别固定。内板与调节块固定。铺盘框架与车架构成滑动副。卡爪组件共有两个。两个卡爪组件分别设置在两块侧板的底部。

所述的卡爪组件包括抱紧子件、抱紧转轴和托盘卡爪。所述的抱紧转轴支承在对应侧板的底部。所述的抱紧子件包括抱紧爪和凸轮。所述的抱紧爪与对应侧板构成滑动副。抱紧爪内开设有凸轮腔。凸轮均与抱紧转轴固定。凸轮设置在凸轮腔内。凸轮的工作轮廓与凸轮腔的内侧面构成凸轮副。抱紧爪的底部固定有联动块。一个卡爪组件内设置有n个抱紧子件，1≤n≤5。n个抱紧子件依次排列设置。托盘卡爪与对应侧板的底部构成转动副。托盘卡爪的内沿处设置有联动条。联动条与抱紧子件内的联动块接触。托盘卡爪位于抱紧子件的正下方。

进一步地，所述托盘卡爪的外沿处设置有与托盘卡爪一体成型的卡条。

进一步地，在抱紧子件内的抱紧爪缩回的状态下，联动块抵住联动条，使得托盘卡爪的内侧面保持水平，卡条朝向正上方。在抱紧子件内的抱紧爪缩回的状态下，联动块松开联动条，托盘卡爪呈倾斜状态。

进一步地，两块侧板的间距等于待铺育秧盘的宽度。

进一步地，所述的横移驱动件包括第三电机、主动齿轮和从动齿轮。所述的从动齿轮与其中一根轮轴固定。第三电机与车架固定。第三电机的输出轴与主动齿轮固定。主动齿轮与从动齿轮啮合。

所述的升降驱动件包括第四电机、同步带轮和同步带。所述的第四电机固定在车架上。两个同步带轮与丝杠、第四电机的输出轴分别固定。两个同步带轮通过同步带连接。

进一步地，所述的放盘驱动组件包括第五电机、主动链轮、从动链轮和链条。两个从动链轮与两个卡爪组件内抱紧转轴分别固定。第五电机固定在铺盘框架上。第五电机的输出轴与主动链轮固定。主动链轮与两个从动链轮通过链条连接。

进一步地，所述的铺盘小车还包括三孔按钮盒。三孔按钮盒上设置与启动按钮、急停按钮和方向旋钮。三孔按钮盒共有两个。两个三孔按钮盒分别设置在车架的两侧。

进一步地，所述的抱紧爪远离对应侧板的那侧设置有与抱紧爪一体成型的卡板。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明通过纵向移动的纵移装置和横向移动的铺盘小车，铺盘路径丰富，移动灵活，可以适应不同铺盘秧田。

2、本发明通过霍尔传感器精确确定铺盘位置，降低了控制难度，提高了铺盘的质量。

3、本发明在铺盘小车与秧田初始高度中采用了手动调高的进行初始校准，使得铺盘小车能够在不同的高度田地中均能够使育秧盘的下落距离保持恒定，进而让育苗盘平稳下落，保证育秧盘里苗秧不受损。

4、本发明采用凸轮驱动卡盘爪，卡盘爪的伸缩往复运动实现对一摞育秧盘的逐个铺放动作，结构紧凑，运动可靠，大大提高了铺放盘的可靠性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中铺盘小车的第一张立体示意图；

图3是本发明中铺盘小车的第二张立体示意图；

图4是本发明中位置调节机构、升降机构及铺盘框架的装配示意图；

图5是本发明中卡爪组件的结构示意图。

图6是本发明中托盘卡手机构中托盘卡爪托住育秧盘的示意图；

图7是本发明中托盘卡手机构中托盘卡爪松开育秧盘的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，田间铺盘机，包括垄向动力导轨31、垄向辅助导轨32、纵移装置和铺盘小车2。垄向辅助导轨32及两根垄向动力导轨31均沿田地的垄向设置。垄向辅助导轨32固定在相邻的两垄田地之间。两根垄向导轨分别固定在该两垄田地的两侧(即垄向辅助导轨32、两根垄向动力导轨31分别固定在三个相邻的垄间)。

纵移装置包括霍尔传感器33、移动导轨1、连接架、支撑架7、第一减速电机3、第二减速电机4、中间轮5和侧轮组。两根移动导轨1间隔设置，且一端与其中一个连接架的两端分别固定，另一端与另一个连接架的两端分别固定。侧轮组包括两个侧轮6。其中一个侧轮组内的两个侧轮6分别支承在两根移动导轨1的一端。另一个侧轮组内的两个侧轮6分别支承在两根移动导轨1的另一端。第一减速电机3及第二减速电机4与其中一根移动导轨1的两端分别固定。第一减速电机3的输出轴与其中一个侧轮组内的一个侧轮6固定。第二减速电机4的输出轴与另一个侧轮组内的一个侧轮6固定。支撑架7的两端与两根移动导轨1的中部分别固定。两个中间轮5分别支承在支撑架7的两端。两个中间轮5均与垄向辅助导轨32滚动接触。两个侧轮组内的侧轮6与两根垄向动力导轨31分别滚动接触。

四个霍尔传感器33依次排列固定在其中一根移动导轨上。其中两个霍尔传感器33位于支撑架7的一侧，且分别对应一垄田地两侧的放盘位置(即能够指示铺盘小车2开始放盘或停止放盘)。另两个霍尔传感器33位于支撑架7的另一侧，且分别对应另一垄田地两侧的放盘位置。

如图2和3所示，铺盘小车2包括车架34、轮轴、横移驱动件、位置调节机构8、托盘卡手机构9、升降机构、三孔按钮盒11和车轮12。两根轮轴分别支承在车架34的两侧。两根轮轴的两端均固定有车轮12。轮轴两端的车轮12与两根移动导轨1分别滚动接触。横移驱动件包括第三电机14、主动齿轮和从动齿轮13。从动齿轮与其中一根轮轴固定。第三电机14与车架34固定。第三电机14的输出轴与主动齿轮固定。主动齿轮与从动齿轮13啮合。

三孔按钮盒11上设置与启动按钮、急停按钮和方向旋钮。三孔按钮盒11共有两个。两个三孔按钮盒11分别设置在车架34的两侧。

如图2、3和4所示，升降机构包括第四电机15、同步带轮17、同步带16、升降架35、升降块25和丝杠18。第四电机15及升降架35均固定在车架34上。丝杠18支承在升降架35上。两个同步带轮17与丝杠18、第四电机15的输出轴分别固定。两个同步带轮17通过同步带16连接。升降块25与升降架35构成滑动副。升降块25与升降架35构成滑动副。固定在升降块25上的第一螺母与丝杠18构成螺旋副。

位置调节机构8包括调节块36、手轮23、螺杆24和把手26。螺杆24的底端穿过升降块25，并与升降块25构成转动副。把手26内端开设的螺纹通孔与螺杆24的底端构成螺旋副。固定在调节块36上的第二螺母与螺杆24构成螺旋副。手轮23与螺杆24的顶端固定。

如图2、3和5所示，托盘卡手机构9包括放盘驱动组件、铺盘框架10和卡爪组件。铺盘框架10由内板和两块侧板组成。两块侧板的内端与内板的两端分别固定。内板与调节块36固定。两块侧板的间距等于待铺育秧盘的宽度。两块侧板的外侧面上均固定有滑块。两块滑块与固定在车架34上的两根滑轨19分别构成滑动副。卡爪组件共有两个。两个卡爪组件分别设置在两块侧板的底部。

如图5、6和7所示，卡爪组件包括抱紧子件、抱紧转轴37和托盘卡爪30。抱紧转轴37支承在对应侧板的底部。抱紧子件包括抱紧爪28和两个凸轮27。抱紧爪28与对应侧板构成沿垂直侧板内侧面方向滑动的滑动副。抱紧爪28内开设有两个凸轮腔。两个凸轮27均与抱紧转轴37固定。两个凸轮27分别设置在两个凸轮腔内。凸轮27的工作轮廓与凸轮腔的内侧面构成凸轮副。通过抱紧转轴37的转动能够实现抱紧爪28的往复滑动。抱紧爪28远离对应侧板的那侧设置有与抱紧爪28一体成型的卡板。抱紧爪28的底部固定有联动块29。一个卡爪组件内设置有两个抱紧子件。两个抱紧子件间隔设置。

托盘卡爪30与对应侧板的底部构成转动副。托盘卡爪30内侧面的外沿处设置有与托盘卡爪30一体成型的卡条30-2。卡条30-2朝向正上方的，便于卡入育秧盘的底部，增强了育秧盘托放的稳定性。托盘卡爪30内侧面的内沿处设置有与托盘卡爪30一体成型的联动条30-1。联动条30-1与抱紧子件内的联动块29接触。托盘卡爪30位于抱紧子件的正下方。

在抱紧子件内的抱紧爪28缩回的状态下，联动块29抵住联动条30-1，使得托盘卡爪30的内侧面保持水平，卡条30-2朝向正上方。此时，两个托盘卡爪30的间距小于育秧盘的宽度，能够起到支撑育秧盘的作用。在抱紧子件内的抱紧爪28缩回的状态下，联动块29松开联动条30-1，托盘卡爪30在重力的作用下向下翻转至倾斜状态。此时，两个卡爪组件内的抱紧爪28夹住育秧盘。

放盘驱动组件包括第五电机22、主动链轮、从动链轮20和链条21。两个从动链轮20与两个卡爪组件内抱紧转轴37分别固定。第五电机22固定在铺盘框架10上。第五电机22的输出轴与主动链轮固定。主动链轮与两个从动链轮20通过链条21连接。

该田间铺盘机的工作原理具体如下：

步骤一、将铺盘小车运动至移动导轨的一端，使得四个霍尔传感器位于铺盘小车的同一侧。四个霍尔传感器按照此时与铺盘小车的距离有近至远依次为第一个霍尔传感器、第二个霍尔传感器、第三个霍尔传感器、第四个霍尔传感器。

第四电机15反转，使得升降块移动至下极限位置。转动把手26，从而将把手26从螺杆24上拆下。转动手轮23，螺杆带动调节块36上下滑动，使得托盘卡爪30与田地的间距小于25mm。之后将把手26旋上螺杆的底端。使得把手26压紧升降块，保证螺杆无法转动。

步骤二、第四电机15正转，使得升降块移动至上极限位置。第五电机22转动，使得两个卡爪组件内的抱紧爪28均缩回。使用者将一叠育秧盘放置到两个卡爪组件内的托盘卡爪30上。

步骤三、第三电机正转，使得铺盘小车2从移动导轨1的一端向另一端移动。当第一个霍尔传感器33检测到铺盘小车后，第三电机停转，此时，两个卡爪组件内的托盘卡爪30到达一垄田地的一侧边缘处。

步骤四、第四电机15反转，使得升降块移动至下极限位置。

步骤五、第五电机22转动，使得两个卡爪组件内的抱紧爪28推出，两个卡爪组件内的托盘卡爪30向下翻转。位于最低处的育秧盘向下掉落到田地上。位于次低处的育秧盘被两个卡爪组件内的抱紧爪28夹住并成为新的最下方育秧盘。

步骤六、第五电机22转动，使得两个卡爪组件内的抱紧爪28缩回，两个卡爪组件内的托盘卡爪30向上翻转。两个卡爪组件内的抱紧爪28松开育秧盘，育秧盘掉落到两个卡爪组件内的托盘卡爪30上。同时，第四电机15正转，使得升降块移动至上极限位置。进入步骤七。

步骤七、若第二个霍尔传感器33检测到铺盘小车，则进入步骤八。若第四个霍尔传感器33检测到铺盘小车，则进入步骤九。若没有霍尔传感器33检测到铺盘小车，则第三电机正转，使得铺盘小车2移动一个育秧盘的宽度，之后第三电机停转，并重复执行步骤四至六。

步骤八、第三电机正转，直到第三个霍尔传感器33检测到铺盘小车。之后第三电机停转，并重复执行步骤四至七。

步骤九、第三电机反转，使得铺盘小车回复到移动导轨1上的初始位置(即步骤一时的位置)。同时，第一减速电机及第二减速电机同步正转，使得纵移装置沿垄向动力导轨31移动一个育秧盘长度的距离。之后，第一减速电机及第二减速电机同步停转。使用者将一叠育秧盘放置到两个卡爪组件内的托盘卡爪30上。之后重复执行步骤四至八。

Claims (8)

1.一种田间铺盘机，包括垄向动力导轨、垄向辅助导轨、纵移装置和铺盘小车；其特征在于：所述的垄向辅助导轨及两根垄向动力导轨均沿垄向设置；垄向辅助导轨固定在相邻的两垄田地之间；两根垄向导轨分别固定在该两垄田地的两侧；

所述的纵移装置包括霍尔传感器、移动导轨、连接架、支撑架、第一减速电机、第二减速电机、中间轮和侧轮组；两根移动导轨的一端与其中一个连接架的两端分别固定，另一端与另一个连接架的两端分别固定；所述的侧轮组包括两个侧轮；其中一个侧轮组内的两个侧轮分别支承在两根移动导轨的一端；另一个侧轮组内的两个侧轮分别支承在两根移动导轨的另一端；第一减速电机及第二减速电机与其中一根移动导轨的两端分别固定；第一减速电机的输出轴与其中一个侧轮组内的一个侧轮固定；第二减速电机的输出轴与另一个侧轮组内的一个侧轮固定；支撑架的两端与两根移动导轨的中部分别固定；两个中间轮分别支承在支撑架的两端；两个中间轮均与垄向辅助导轨滚动接触；两个侧轮组内的侧轮与两根垄向动力导轨分别滚动接触；四个霍尔传感器依次排列固定在其中一根移动导轨上；其中两个霍尔传感器位于支撑架的一侧；另两个霍尔传感器位于支撑架的另一侧；

所述的铺盘小车包括车架、轮轴、横移驱动件、位置调节机构、托盘卡手机构、升降机构和车轮；两根轮轴分别支承在车架的两侧；两根轮轴的两端均固定有车轮；轮轴两端的车轮与两根移动导轨分别滚动接触；其中一根轮轴由横移驱动件驱动；

所述的升降机构包括升降驱动件、升降架、升降块和丝杠；升降架固定在车架上；丝杠支承在升降架上；丝杠由升降驱动件驱动；升降块与升降架构成滑动副；固定在升降块上的第一螺母与丝杠构成螺旋副；

所述的位置调节机构包括调节块、手轮、螺杆和把手；所述螺杆的底端穿过升降块，并与升降块构成转动副；所述的把手与螺杆的底端构成螺旋副；固定在调节块上的第二螺母与螺杆构成螺旋副；手轮与螺杆的顶端固定；

所述的托盘卡手机构包括放盘驱动组件、铺盘框架和卡爪组件；铺盘框架由内板和两块侧板组成；两块侧板的内端与内板的两端分别固定；内板与调节块固定；铺盘框架与车架构成滑动副；卡爪组件共有两个；两个卡爪组件分别设置在两块侧板的底部；

所述的卡爪组件包括抱紧子件、抱紧转轴和托盘卡爪；所述的抱紧转轴支承在对应侧板的底部；所述的抱紧子件包括抱紧爪和凸轮；所述的抱紧爪与对应侧板构成滑动副；抱紧爪内开设有凸轮腔；凸轮均与抱紧转轴固定；凸轮设置在凸轮腔内；凸轮的工作轮廓与凸轮腔的内侧面构成凸轮副；抱紧爪的底部固定有联动块；一个卡爪组件内设置有n个抱紧子件，1≤n≤5；n个抱紧子件依次排列设置；托盘卡爪与对应侧板的底部构成转动副；托盘卡爪的内沿处设置有联动条；联动条与抱紧子件内的联动块接触；托盘卡爪位于抱紧子件的正下方。

2.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：所述托盘卡爪的外沿处设置有与托盘卡爪一体成型的卡条。

3.根据权利要求2所述的一种田间铺盘机，其特征在于：在抱紧子件内的抱紧爪缩回的状态下，联动块抵住联动条，使得托盘卡爪的内侧面保持水平，卡条朝向正上方；在抱紧子件内的抱紧爪缩回的状态下，联动块松开联动条，托盘卡爪呈倾斜状态。

4.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：两块侧板的间距等于待铺育秧盘的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：所述的横移驱动件包括第三电机、主动齿轮和从动齿轮；所述的从动齿轮与其中一根轮轴固定；第三电机与车架固定；第三电机的输出轴与主动齿轮固定；主动齿轮与从动齿轮啮合；

所述的升降驱动件包括第四电机、同步带轮和同步带；所述的第四电机固定在车架上；两个同步带轮与丝杠、第四电机的输出轴分别固定；两个同步带轮通过同步带连接。

6.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：所述的放盘驱动组件包括第五电机、主动链轮、从动链轮和链条；两个从动链轮与两个卡爪组件内抱紧转轴分别固定；第五电机固定在铺盘框架上；第五电机的输出轴与主动链轮固定；主动链轮与两个从动链轮通过链条连接。

7.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：所述的铺盘小车还包括三孔按钮盒；三孔按钮盒上设置与启动按钮、急停按钮和方向旋钮；三孔按钮盒共有两个；两个三孔按钮盒分别设置在车架的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种田间铺盘机，其特征在于：所述的抱紧爪远离对应侧板的那侧设置有与抱紧爪一体成型的卡板。