CN116965304A - 一种连续种植装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续种植装置，涉及现代农业与生态治理技术领域，包括机架、安装于机架下方的行驶机构、安装于机架内的开沟升降机构、落苗机构、扦插机构和扦插往复运动机构，开沟升降机构的下端能够伸入沙地并开沟，落苗机构位于扦插机构的上方并用于将株苗送入扦插机构内，扦插机构位于开沟升降机构在行走方向的后方，并用于将株苗扦插至沟内，扦插往复运动机构用于带动扦插机构往复移动，并使扦插机构的在扦插过程中与沟内待扦插位置保持相对静止。本发明能够降低沙漠种植人工成本和种植难度。
Description
技术领域
本发明涉及现代农业与生态治理技术领域，具体是涉及一种连续种植装置。
背景技术
沙漠地面完全被沙所覆盖、植物稀少、雨水稀少、空气干燥，植树造林是治理沙漠化蔓延的最有成效的措施之一，在沙漠地带种植沙柳、梭梭树和胡杨等，但是由于沙漠地区种植难度较高，自然环境恶劣，人工挖坑进行种植或者手持设备进行挖坑种植，且投入成本较高，种植过程较为繁琐，费时费力，且在种植树苗时需要人工插苗种植，种植区多为偏远无人区，后勤补给供应不足，极大地限制了种植效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续种植装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低沙漠种植人工成本和种植难度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种连续种植装置，包括机架、安装于所述机架下方的行驶机构、安装于所述机架内的开沟升降机构、落苗机构、扦插机构和扦插往复运动机构，所述开沟升降机构的下端能够伸入沙地并开沟，所述落苗机构位于所述扦插机构的上方并用于将株苗送入所述扦插机构内，所述扦插机构位于所述开沟升降机构在行走方向的后方，并用于将株苗扦插至沟内，所述扦插往复运动机构用于带动所述扦插机构往复移动，并使所述扦插机构的在扦插过程中与沟内待扦插位置保持相对静止。
优选的，所述开沟升降机构包括升降单元和开沟单元，所述升降单元安装于所述机架内，且所述升降单元的输出端与所述开沟单元连接，并用于带动所述开沟单元升降。
优选的，所述开沟单元包括动力机头、固定架、旋转密封套进水管、地钻空心管和螺旋地钻绞龙，所述固定架安装于所述升降单元的输出端，且所述动力机头安装于所述固定架上，所述螺旋地钻绞龙固定套设于所述地钻空心管的外周，且所述动力机头的输出端与所述地钻空心管的一端连接，并用于带动所述空心管和所述螺旋地钻绞龙转动，所述地钻空心管的轴向设有多个出水开放丝孔，所述地钻空心管的上端与所述旋转密封套进水管连通，且所述旋转密封套进水管能够连接所述机架上的水箱。
优选的，所述动力机头的输出端与所述地钻空心管通过套筒联轴器连接，所述套筒联轴器上设有上下排列的两个联轴器插销，位于上方的所述联轴器插销为联轴器上插销，所述联轴器上插销连接所述动力机头的输出端和所述套筒联轴器上端，所述套筒联轴器的下端与所述地钻空心管螺纹连接，所述动力机头的输出端与所述地钻空心管的上端之间设有上管道封堵，位于下方的所述联轴器插销为联轴器下插销，所述联轴器下插销用于对所述上管道封堵限位，并防止所述上管道封堵上移，所述地钻空心管与所述旋转密封套进水管连接处还设有外壳，所述外壳上端与所述地钻空心管之间设有上组合水封，所述外壳下端与所述地钻空心管之间设有下组合水封，所述地钻空心管的下端安装有下管道封堵。
优选的，所述落苗机构包括落苗导正单元、拌料单元和推料单元，所述落苗导正单元位于所述拌料单元的下方，且所述落苗导正单元为自上至下直径逐渐减小的锥形体，所述拌料单元包括多个沿水平方向并排设置的料管、两个拌料动力单元和两个拌料轮，所述料管安装于所述机架上方，两个所述拌料轮位于所述料管的两侧，一个所述拌料动力单元对应驱动一个所述拌料轮转动，两个所述拌料轮同步转动并用于夹住所述料管向靠近或远离所述落苗导正单元的方向移动，所述推料单元位于所述料管上方，并用于将所述落苗导正单元正上方的所述料管内的株苗经所述机架上的通孔推入所述落苗导正单元内。
优选的，所述扦插机构包括两个扦插动力单元和两个扦插单元，一个所述扦插动力单元驱动一个所述扦插单元转动，两个所述扦插单元并排设置，且两个所述扦插单元之间用于通过株苗。
优选的，所述扦插单元为柔性输送带，且两个所述柔性输送带的转动速度相同、转动方向相反。
优选的，所述扦插往复运动机构包括扦插往复滑轨、扦插往复滑块、扦插往复动力单元、扦插往复传动链条、扦插往复传动链轮和扦插往复传动拉杆，所述扦插往复滑轨安装于所述机架内，所述扦插往复滑块滑动连接于所述扦插往复滑轨上，所述扦插往复动力单元驱动所述扦插往复传动链轮转动，并使所述扦插往复传动链轮带动所述扦插往复传动链条转动，所述扦插往复传动拉杆的一端铰接于所述扦插往复传动链条上，所述扦插往复传动拉杆的另一端铰接于所述扦插机构上，所述扦插机构的上端与所述扦插往复滑块连接，并能够在所述扦插往复滑块的带动下沿所述扦插往复滑轨往复移动。
优选的，还包括封土机构，所述封土机构安装于所述机架下方，且位于所述扦插机构在行走方向的后方，所述封土机构包括封土升降单元和封土轮，所述封土升降单元用于带动所述封土轮升降，所述封土轮用于接触地面并封土。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的连续种植装置，包括机架、安装于机架下方的行驶机构、安装于机架内的开沟升降机构、落苗机构、扦插机构和扦插往复运动机构，开沟升降机构的下端能够伸入沙地并开沟，落苗机构位于扦插机构的上方并用于将株苗送入扦插机构内，扦插机构位于开沟升降机构在行走方向的后方，并用于将株苗扦插至沟内，扦插往复运动机构用于带动扦插机构往复移动，并使扦插机构的在扦插过程中与沟内待扦插位置保持相对静止，进而不需要停车即可实现开沟、落苗和扦插，并且，将上述工序集成于一个装置，能够实现连续种植作业，降低人工劳动成本，提高种植效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明中连续种植装置的结构示意图；
图2是本发明中拌料单元和推料单元的结构示意图；
图3是本发明中拌料单元的结构示意图；
图4是本发明中扦插往复运动机构的结构示意图；
图5是本发明中落苗导正单元和扦插机构的结构示意图；
图6是本发明中开沟单元的结构示意图；
图7是图6的A处放大示意图；
图8是本发明中连续种植装置的工作过程图；
图中：1-行驶机构，2-开沟升降机构，3-落苗机构，4-扦插机构，5-扦插往复运动机构，6-机架，7-拌料单元，8-推料单元，9-水箱，10-封土机构，11-拌料动力单元，12-拌料轮，13-料管，14-扦插往复滑块，15-扦插往复滑轨，16-扦插往复传动拉杆，17-扦插往复传动链条，18-扦插往复传动链轮，19-扦插动力单元，20-扦插单元，21-动力机头，22-固定架，23-联轴器上插销，24-套筒联轴器，25-联轴器下插销，26-上管道封堵，27-上组合水封，28-地钻空心管，29-旋转密封套进水管，30-外壳，31-下组合水封，32-螺旋地钻绞龙，33-出水开放丝孔，34-下管道封堵，35-限位板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种连续种植装置，以解决沙漠种植人工成本高、种植难度大的技术问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图8所示，本实施例提供一种连续种植装置，包括机架6、安装于机架6下方的行驶机构1、安装于机架6内的开沟升降机构2、落苗机构3、扦插机构4和扦插往复运动机构5，行驶机构1可在沙地地形正常行驶，开沟升降机构2的下端能够伸入沙地并开沟，同时具有升降功能，能够满足不同工作需要，落苗机构3位于扦插机构4的上方并用于将株苗送入扦插机构4内，扦插机构4位于开沟升降机构2在行走方向的后方，并用于将株苗扦插至沟内，扦插往复运动机构5用于带动扦插机构4往复移动，并使扦插机构4的在扦插过程中与沟内待扦插位置保持相对静止，进而不需要停车即可实现开沟、落苗和扦插，并且，将上述工序集成于一个装置，能够实现连续种植作业，降低人工劳动成本，提高种植效率。
具体地，开沟升降机构2包括升降单元和开沟单元，升降单元安装于机架6内，且升降单元的输出端与开沟单元连接，并用于带动开沟单元升降，能够根据实际高度对开沟单元的高度进行适应性调整，提高效率。对于升降单元的具体形式包括但不限于液压、电动升降方式。
如图6-图7所示，开沟单元包括动力机头21、固定架22、旋转密封套进水管29、地钻空心管28和螺旋地钻绞龙32，固定架22安装于升降单元的输出端，且动力机头21安装于固定架22上，螺旋地钻绞龙32固定套设于地钻空心管28的外周，以实现带动螺旋地钻绞龙32转动，地钻空心管28的轴向设有多个出水开放丝孔33，地钻空心管28的上端与旋转密封套进水管29连通，且旋转密封套进水管29能够连接机架6上的水箱9，通过升降单元控制开沟单元扎进沙地，通过动力机头21带动螺旋地钻绞龙32转动，以开始旋转松土，同时，在需要浇水时，将旋转密封套进水管29连接水箱9，并向地钻空心管28内通入加压水，出水开放丝孔33为高压出水孔，使用出水开放丝孔33持续向土壤内喷水。对于开沟单元的具体形式，包括但不限于油动、电动开沟动力，绞笼、链式开沟。
动力机头21的输出端与地钻空心管28通过套筒联轴器24连接，套筒联轴器24上设有上下排列的两个联轴器插销，位于上方的联轴器插销为联轴器上插销23，联轴器上插销23连接动力机头21的输出端和套筒联轴器24上端，套筒联轴器24的下端与地钻空心管28螺纹连接，动力机头21的输出端与地钻空心管28的上端之间设有上管道封堵26，位于下方的联轴器插销为联轴器下插销25，联轴器下插销25用于对上管道封堵26限位，并防止上管道封堵26上移，地钻空心管28与旋转密封套进水管29连接处还设有外壳30，外壳30上端与地钻空心管28之间设有上组合水封27，外壳30下端与地钻空心管28之间设有下组合水封31，地钻空心管28的下端安装有下管道封堵34，通过上述结构，实现各结构之间的稳定连接，同时使上管道封堵26、上组合水封27、外壳30、下组合水封31和下管道封堵34之间形成一密封空间，且不会影响地钻空心管28与旋转密封套进水管29的旋转。
如图2-图3所示，落苗机构3包括落苗导正单元、拌料单元7和推料单元8，落苗导正单元位于拌料单元7的下方，且落苗导正单元为自上至下直径逐渐减小的锥形体，进而既方便株苗进入落苗导正单元内，又能够通过落苗导正单元对株苗导向，使株苗进入扦插机构4内，拌料单元7包括多个沿水平方向并排设置的料管13、两个拌料动力单元11和两个拌料轮12，料管13安装于机架6上方，并沿料管13的径向排列，料管13竖直设置，以便于落苗，两个拌料轮12位于料管13的两侧，一个拌料动力单元11对应驱动一个拌料轮12转动，两个拌料轮12同步转动并用于夹住料管13向靠近或远离落苗导正单元的方向移动，以使不同的料管13与落苗导正单元对齐，推料单元8位于料管13上方，并用于将落苗导正单元正上方的料管13内的株苗经机架6上的通孔推入落苗导正单元内，以便于落苗和扦插。具体的，在各株苗的根部均设有营养包，当株苗位于料管13内时，营养包的外周和料管13的内壁接触并封堵，同时，推料单元8的下端伸入料管13内时能够接触料管13的内壁并封堵，进而在推料单元8下端和营养包之间形成一密封腔，当下推推料单元8，由于密封腔的体积变小，进而压强变大，直至在气压的作用下，将株苗连同营养包推出料管13，实现无损出苗。拌料轮12每旋转一个角度都会夹住一根新的料管13到位，到位后上边的推料单元8会将料管13中的株苗推进落苗导正单元内。拌料轮12不限于齿轮、夹爪等方式，拌料动力单元11的驱动方式不限于连续式的进料还有间歇式的进料。推料单元8的具体形式包括但不限于气缸、电动缸或者液压缸等。
在机架6上对应需要下料的料管13的位置还设有两个限位板35，两个限位板35分别位于料管13的两侧，且两个限位板35之间的连线与料管13的排列方向垂直，用于避免料管13晃动，而影响出料位置精度。
如图5所示，扦插机构4包括两个扦插动力单元19和两个扦插单元20，一个扦插动力单元19驱动一个扦插单元20转动，两个扦插单元20并排设置，且两个扦插单元20之间用于通过株苗，两个扦插单元20通过与株苗之间的摩擦力，带动株苗下移。
扦插单元20为柔性输送带，且两个柔性输送带的转动速度相同、转动方向相反，进而能够实现带动株苗下移和扦插，同时柔性输送带能够避免对株苗造成损伤。作业时，株苗掉落，左右两边的扦插单元20在各自的扦插动力单元19作用下相对转动，左边顺时针转动，右边逆时针转动，株苗掉落时，在两边扦插单元20的作用下，向下运输，插进土壤，完成植株株苗种植作业。但本实施例中对于扦插单元20的具体形式还可以是连杆带动扦插等扦插方式。
如图4所示，扦插往复运动机构5包括扦插往复滑轨15、扦插往复滑块14、扦插往复动力单元、扦插往复传动链条17、扦插往复传动链轮18和扦插往复传动拉杆16，扦插往复滑轨15安装于机架6内，扦插往复滑块14滑动连接于扦插往复滑轨15上，扦插往复动力单元驱动扦插往复传动链轮18转动，并使扦插往复传动链轮18带动扦插往复传动链条17转动，扦插往复传动拉杆16的一端铰接于扦插往复传动链条17上，扦插往复传动拉杆16的另一端铰接于扦插机构4上，扦插机构4的上端与扦插往复滑块14连接，扦插往复动力单元能够带动扦插往复传动链轮18转动，并使扦插往复传动链轮18带动扦插往复传动链条17转动，扦插往复传动链条17带动扦插往复传动拉杆16转动和移动，以使扦插往复传动拉杆16带动扦插机构4和扦插往复滑块14沿扦插往复滑轨15的长度方向往复移动。
本实施例还包括封土机构10，封土机构10安装于机架6下方，且位于扦插机构4在行走方向的后方，封土机构10包括封土升降单元和封土轮，封土升降单元用于带动封土轮升降，以调整封土轮的高度位置，方便调整最佳的封土效果，封土轮用于接触地面并封土。
在实际工作过程中，先使开沟升降机构2伸出，开沟单元扎进沙地，开始旋转松土，同时开始浇水，将土壤浇湿。
行驶机构1、扦插往复运动机构5和落苗机构3同时启动，封土轮调整到适当位置，机器人向前行驶，拌料动力单元11带动拌料轮12旋转，拌料轮12的旋转会夹住料管13转到推料机构下面，使用推料单元8将株苗推到锥形的落苗导正单元内。同时扦插往复传动链轮18同样带动扦插往复传动链条17以及扦插往复传动拉杆16向前转动，如图8中A所示，当扦插往复传动拉杆16到达最前端时，落苗机构3开始落苗，此时，机器人一直保持向前行驶，行驶机构1与扦插往复运动机构5保持速度关系一致，使扦插机构4与地面保持相对停止。在此过程中，植株株苗掉落进扦插机构4，扦插动力单元19转动，从而带动扦插单元20转动，使植株株苗插进沙地，当扦插往复传动拉杆16到达图8中C所示，植株同时扦插完毕，种进沙地，封土轮将沙土封住、压实，一颗植物种植完毕。
机器人行驶机构1与扦插往复机构一直保持前进状态，此时，种植完一株植物后，扦插往复运动机构5推动扦插机构4向行驶方向移动，当到达如图8中E所示，此时完成一个种植周期，此时机器人行驶距离为种植植株的株距，如此循环往复，完成种植作业。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种连续种植装置，其特征在于：包括机架、安装于所述机架下方的行驶机构、安装于所述机架内的开沟升降机构、落苗机构、扦插机构和扦插往复运动机构，所述开沟升降机构的下端能够伸入沙地并开沟，所述落苗机构位于所述扦插机构的上方并用于将株苗送入所述扦插机构内，所述扦插机构位于所述开沟升降机构在行走方向的后方，并用于将株苗扦插至沟内，所述扦插往复运动机构用于带动所述扦插机构往复移动，并使所述扦插机构的在扦插过程中与沟内待扦插位置保持相对静止。
2.根据权利要求1所述的连续种植装置，其特征在于：所述开沟升降机构包括升降单元和开沟单元，所述升降单元安装于所述机架内，且所述升降单元的输出端与所述开沟单元连接，并用于带动所述开沟单元升降。
3.根据权利要求2所述的连续种植装置，其特征在于：所述开沟单元包括动力机头、固定架、旋转密封套进水管、地钻空心管和螺旋地钻绞龙，所述固定架安装于所述升降单元的输出端，且所述动力机头安装于所述固定架上，所述螺旋地钻绞龙固定套设于所述地钻空心管的外周，且所述动力机头的输出端与所述地钻空心管的一端连接，并用于带动所述空心管和所述螺旋地钻绞龙转动，所述地钻空心管的轴向设有多个出水开放丝孔，所述地钻空心管的上端与所述旋转密封套进水管连通，且所述旋转密封套进水管能够连接所述机架上的水箱。
4.根据权利要求3所述的连续种植装置，其特征在于：所述动力机头的输出端与所述地钻空心管通过套筒联轴器连接，所述套筒联轴器上设有上下排列的两个联轴器插销，位于上方的所述联轴器插销为联轴器上插销，所述联轴器上插销连接所述动力机头的输出端和所述套筒联轴器上端，所述套筒联轴器的下端与所述地钻空心管螺纹连接，所述动力机头的输出端与所述地钻空心管的上端之间设有上管道封堵，位于下方的所述联轴器插销为联轴器下插销，所述联轴器下插销用于对所述上管道封堵限位，并防止所述上管道封堵上移，所述地钻空心管与所述旋转密封套进水管连接处还设有外壳，所述外壳上端与所述地钻空心管之间设有上组合水封，所述外壳下端与所述地钻空心管之间设有下组合水封，所述地钻空心管的下端安装有下管道封堵。
5.根据权利要求1所述的连续种植装置，其特征在于：所述落苗机构包括落苗导正单元、拌料单元和推料单元，所述落苗导正单元位于所述拌料单元的下方，且所述落苗导正单元为自上至下直径逐渐减小的锥形体，所述拌料单元包括多个沿水平方向并排设置的料管、两个拌料动力单元和两个拌料轮，所述料管安装于所述机架上方，两个所述拌料轮位于所述料管的两侧，一个所述拌料动力单元对应驱动一个所述拌料轮转动，两个所述拌料轮同步转动并用于夹住所述料管向靠近或远离所述落苗导正单元的方向移动，所述推料单元位于所述料管上方，并用于将所述落苗导正单元正上方的所述料管内的株苗经所述机架上的通孔推入所述落苗导正单元内。
6.根据权利要求1所述的连续种植装置，其特征在于：所述扦插机构包括两个扦插动力单元和两个扦插单元，一个所述扦插动力单元驱动一个所述扦插单元转动，两个所述扦插单元并排设置，且两个所述扦插单元之间用于通过株苗。
7.根据权利要求6所述的连续种植装置，其特征在于：所述扦插单元为柔性输送带，且两个所述柔性输送带的转动速度相同、转动方向相反。
8.根据权利要求1所述的连续种植装置，其特征在于：所述扦插往复运动机构包括扦插往复滑轨、扦插往复滑块、扦插往复动力单元、扦插往复传动链条、扦插往复传动链轮和扦插往复传动拉杆，所述扦插往复滑轨安装于所述机架内，所述扦插往复滑块滑动连接于所述扦插往复滑轨上，所述扦插往复动力单元驱动所述扦插往复传动链轮转动，并使所述扦插往复传动链轮带动所述扦插往复传动链条转动，所述扦插往复传动拉杆的一端铰接于所述扦插往复传动链条上，所述扦插往复传动拉杆的另一端铰接于所述扦插机构上，所述扦插机构的上端与所述扦插往复滑块连接，并能够在所述扦插往复滑块的带动下沿所述扦插往复滑轨往复移动。
9.根据权利要求1所述的连续种植装置，其特征在于：还包括封土机构，所述封土机构安装于所述机架下方，且位于所述扦插机构在行走方向的后方，所述封土机构包括封土升降单元和封土轮，所述封土升降单元用于带动所述封土轮升降，所述封土轮用于接触地面并封土。
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