CN215073882U - 一种自动化密植栽苗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动化密植栽苗装置，包括底盘，所述底盘上设置有行走机构，所述底盘的一端固定安装有升降装置，所述升降装置的活动端固定连接有按品字形设置为双排的鸭嘴移栽装置，所述鸭嘴移栽装置的上方设有多组机械手，相邻所述机械手之间距离可调节，所述机械手的一侧设有输送装置，所述输送装置上沿输送方向设有导向槽，所述导向槽远离所述机械手的一端设有引口。本实用新型操作灵活、机动性好，可适应各种复杂的，特别是狭小的应用场所；自动化程度高，节省成本；能匹配多种规格的穴盘，能实现株距、行距、栽种深度的可调可控；作业效率高，优化栽种排布方式，提高了土地利用率，继而提高了单位面积产量。

Description

一种自动化密植栽苗装置

技术领域

本实用新型涉及农用机械领域，尤其是涉及一种自动化密植栽苗装置。

背景技术

目前国内的农业机械发展水平和国际发达国家相比，还有很大的发展空间，国际发达国家的农业机械更先进、效率更高、自动化程度更大，在小的技术背景方面，像移植栽苗类的自动化机械在国际发达国家也没有很成熟的产品，尤其是目前各类作物越来越多的采用穴盘进行标准化大规模育苗的发展前景下，能够有一种自动化密植栽苗装置替代人工操作的自动化夹苗、投苗、栽苗的移植栽苗机械成为了市场的迫切需求。

目前市场上投入生产和使用的移植栽苗类机械主要是以悬挂牵引式的人工投苗的鸭嘴移栽机，例如公开号为CN212588800U的专利是一种自动化密植栽苗装置托盘式顶升移栽机，主要工作方式为自走式人工投苗的移栽机，单鸭嘴单行栽种，效率较低，大面积大规模栽种时推广意义不大。

以上所列举的现有的技术和方案均未能实现有效的用可控全自动化技术代替人工劳动的目标，本实用新型不但同时解决了上述的多个方面的问题，还在更科学的合理密植方面和操作的灵活性方面有了很大的突破。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化密植栽苗装置，适用于要求栽种精度高、密植栽种量大、标准化大规模栽种等应用需求，可根据不同的作物种类特性、不同的育苗穴盘规格、不同的栽种要求进行结构调整和控制程序设置，以满足多种类的栽种需求。

本实用新型提供一种自动化密植栽苗装置，包括底盘，所述底盘上设置有行走机构，所述底盘的一端固定安装有升降装置，所述升降装置的活动端固定连接有按品字形设置为双排的鸭嘴移栽装置，所述鸭嘴移栽装置的上方设有多组机械手，相邻所述机械手之间距离可调节，所述机械手的一侧设有输送装置，所述输送装置上沿输送方向设有导向槽，所述导向槽的高度高于所述输送装置，所述导向槽远离所述机械手的一端设有引口。

进一步地，所述行走机构包括有两个差速器，所述差速器分别位于所述底盘的前后两侧，每个所述差速器的两端均安装有独立轮系，所述独立轮系的下端连接有轮胎。

进一步地，位于同侧的所述独立轮系之间通过传动轴连接。

进一步地，所述底盘的上表面靠近位于前侧的所述差速器的位置上固定有方向盘，所述方向盘连接所述差速器，所述方向盘的一侧设有控制台，所述底盘的上表面靠近位于后侧的所述差速器的位置上设有座椅，所述底盘的一侧固定有发电机。

进一步地，所述底盘上方设置有多个置物架，所述置物架水平设置，所述置物架的一端固定连接有支撑杆，所述支撑杆的底端固定在所述底盘上。

进一步地，所述机械手的两侧设置有两个相对设置的大转子，每个所述大转子的内侧啮合有多个相对设置的小转子，位于不同所述大转子上的所述小转子通过光轴连接，所述机械手与所述光轴滑动连接。

进一步地，所述光轴上固定有直线驱动装置，所述直线驱动装置的伸出端与位于最外侧的所述机械手固定连接。

进一步地，相邻所述机械手之间通过柔性限位装置连接。

进一步地，所述鸭嘴移栽装置包括栽苗筒，所述栽苗筒内部中空设置，所述栽苗筒下端固定安装有两个鸭嘴片，每个所述鸭嘴片均固定连接有铰接杆，两个所述铰接杆铰接连接。

进一步地，所述导向槽的截面为C型截面，所述导向槽的开口朝向内侧，所述导向槽的高度可调节，所述导向槽之间的距离可进行调节。

本实用新型操作灵活、机动性好，可适应各种复杂的，特别是狭小的应用场所；能匹配多种规格的穴盘；自动化程度高，节省成本；作业效率高，优化栽种排布方式，提高了土地利用率，继而提高了单位面积产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的俯视图；

图5为本实用新型的动力桥的结构示意图；

图6为本实用新型的独立轮系的局部放大图；

图7为本实用新型的栽苗***的结构示意图；

图8为本实用新型的鸭嘴移栽装置的侧视图；

图9为本实用新型的夹苗***的结构示意图；

图10为本实用新型的穴盘输送***的结构示意图；

图11为本实用新型的导向槽主视图；

图12为本实用新型的斜向行驶示意图；

图13为本实用新型的横向行驶示意图；

图14为本实用新型的原地旋转示意图；

图15为本实用新型的绕外侧一点旋转示意图；

图16为本实用新型的品字形栽种示意图；

附图标记说明：

图中：1-底盘、2-电机、3-方向盘、4-控制台、5-左前轮及转向***、6-右前轮及转向***、7-左后轮及转向***、8-右后轮及转向***、9-夹苗***、10-栽苗***、11-穴盘输送***、12-置物架、13-动力桥、14-差速器、15-独立轮系、16-轮胎、17-转向传动齿轮组、18-行走传动齿轮组、19-前架、20-导轨、21-滑块、22-连接板、23-栽苗筒、24-鸭嘴片、25-转轴、26-铰接杆、27-中架、28-大转子、29-小转子、30-光轴、31-A组机械手、32-B组机械手、33-柔性钢带、34-主动轴、35-从动轴、36-支撑板、37-推杆、38-链条、39-引口、40-导向槽、41-栽苗位置、42-进口、43-座椅、44-伞齿；

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-图16所示：

一种自动化密植栽苗装置，包括底盘1，底盘1的四个角的位置上设有扇形缺口，避免妨碍轮胎16进行转动。

如图4所示，底盘1的上表面设有方向盘3，方向盘3位于底盘1右上角的位置，方向盘3的一侧设有控制台4，控制台4位于底盘1左上角的位置，方向盘3的后侧设有座椅43。

如图1、图2和图3所示，底盘1的一侧固定安装有托架，托架上设置有发电机，为装置中各部件提供电力。

如图1所示，底盘1上方固定安装有两个平行设置的动力桥13，动力桥13与发电机连接，动力桥13的左右两端均是通过传动轴连接并且进行传动，每个动力桥13中间设有差速器14，动力桥13的两端连接有独立轮系15，每个独立轮系15上均配备有转向电机，独立轮系15下端固定有轮胎16。

本装置设置有左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8。

如图6所示，独立轮系15的外部为外壳，起到承重的作用，独立轮系15内设有行走传动齿轮组18、转向传动齿轮组17和伞齿44，伞齿44分为上下两层锥齿轮，伞齿44连接下方的轮胎16。

转向传动齿轮组17与伞齿44的下层锥齿轮啮合，转向传动齿轮组17与转向电机连接，在转向电机的驱动下，转向传动齿轮组17转动，带动伞齿44的下层锥齿轮转动，伞齿44通过传动轴传给轮胎16上的齿轮组，齿轮组带动轮胎16实现转向运动；行走传动齿轮组18与伞齿44的上层锥齿轮啮合，行走传动齿轮组18与动力桥13连接，在动力桥13的驱动下，行走传动齿轮组18转动，带动伞齿44的上层锥齿轮转动，伞齿44通过传动轴传给轮胎16上的轮盘，轮盘带动轮胎16实现行走。

如图12所示，驾驶员通过操纵方向盘3和控制台4，左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8受到各自转向电机的控制，使得左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8变为斜向；通过行走传动齿轮组18与独立轮系15的啮合使得装置进行斜向行驶。

如图13所示，驾驶员通过操纵方向盘3和控制台4，左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8受到各自转向电机的控制，使得左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8变为横向，本装置可进行横向行驶。

如图14所示，左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8受到各自转向电机的控制，左前轮及转向***5和右后轮及转向***8的转动角度相同，右前轮及转向***6和左后轮及转向***7的转动角度相同，本装置可在原地进行转动。

如图15所示，左前轮及转向***5、右前轮及转向***6、左后轮及转向***7和右后轮及转向***8受到各自转向电机的控制，左前轮及转向***5和右前轮及转向***6的角度相同，左后轮及转向***7和右后轮及转向***8的角度相同，本装置可绕外侧某点进行转动。

如图1和图7所示，底盘1的一端固定安装有前架19，前架19上设置有栽苗***10，栽苗***10的两端均设有两个导轨20，每个导轨20上滑动连接有滑块21，位于同侧的滑块21通过连接板22固定连接，每个连接板22上固定有十个鸭嘴移栽装置。

鸭嘴移栽装置包括栽苗筒23，栽苗筒23为筒状结构，内部中空，栽苗筒23上端固定连接有进口42，进口42的孔径大于栽苗筒23的孔径，方便幼苗进入栽苗筒23内。

如图8所示，栽苗筒23下端固定安装有两个鸭嘴片24，每个鸭嘴片24的上端均固定连接有铰接杆26，两个铰接杆26通过转轴25铰接连接，铰接杆26可绕转轴25进行转动，转动的同时铰接杆26连接的两个鸭嘴片24打开，幼苗可从栽苗筒23内部落下。

如图1和图2所示，鸭嘴移栽装置的上方设有夹苗***9，夹苗***9包括两个平行设置的中架27，中架27固定在底盘1上。如图9所示，每个中架27的外侧设有大转子28，大转子28的内侧啮合有两个相对设置的小转子29，小转子29之间设有固定齿轮，小转子29和固定齿轮之间同样啮合。

两个中架27上同一位置上的小转子29之间通过光轴30连接，一组光轴30上活动连接有A组机械手31，另一组光轴30上活动连接有B组机械手32，A组机械手31和B组机械手32上相邻的机械手之间通过柔性钢带33连接，柔性钢带33可对机械手之间的位置进行限制，光轴30的一端固定有直流伸缩杆，直流伸缩杆的伸出端与位于最外侧的机械手固定连接，最外侧的机械手可随直流伸缩杆左右移动。

本实施例中每个大转子28上的小转子29的数量为两个，但是小转子29的数量不仅限于两个，也可以选择三个、四个或者更多，只要小转子29可以在大转子28的内齿轮上啮合，并且可以合理转动即可，这样可以提高夹苗效率。

如果夹苗***9上设有三组机械手，三组机械手分别与三组光轴30活动连接，每个大转子28内侧啮合有三个小转子29，小转子29均匀布置在大转子28内；如果设有四组或多组机械手，同理。

如图1和图10所示，底盘1的上方设有穴盘输送***11，穴盘输送***11包括主动轴34和从动轴35，主动轴34连接有驱动电机，主动轴34两端设有主动链轮，从动轴35上设有两个从动链轮，每个主动链轮与位于同侧的从动链轮均通过链条38连接，两个链条38之间设有推杆37，方便穴盘放置，并且带动穴盘随主动轴34转动而前进，从动轴35的两端均安装有支撑板36，支撑板36和传动轴之间设有轴承，支撑板36固定，不会随着从动轴35而转动，每个支撑板36上固定有导向槽40，导向槽40由上板、下板和外侧板组成，导向槽40的截面为C型截面，两个导向槽40的开口均为朝内设置，并且两个导向槽40是相对设置的，导向槽40上远离主动轴34的一端固定安装有引口39，引口39的右端尺寸大，引口39左端尺寸小，这样设置便于穴盘进入导向槽40。

如图1所示，链条38上方设有用于放置穴盘的置物架12，置物架12靠近机械手的一端固定连接有支撑杆，支撑杆的底端固定在底盘1上。

本装置行驶到待栽地面的初始位置，将穴盘从置物架12上取下，放到穴盘输送***11上，穴盘靠近尾部的推杆37，操作人员通过操纵控制台4，按下启动按钮，驱动电机转动，带动主动轴34转动，从而带动从动轴35转动，链条38开始运动，穴盘随着推杆37前进。

穴盘滑动到靠近导向槽40的引口39时，穴盘滑入引口39内，从而进入到导向槽40内，导向槽40限制穴盘的移动，穴盘继续向前移动。

穴盘到靠近光轴30的位置停下，机械手初始位置在最左侧，A组机械手31处于闭合状态，通过操纵控制台4，使得A组机械手31打开，中架27上的小转子29转动，等到A组机械手31停止在靠近穴盘上第一排幼苗的位置，A组机械手31闭合，将穴盘第一排苗夹住后继续转动，将第一排苗从穴盘中夹出，等到A组机械手31随小转子29转动抬升到预定高度，此时A组机械手31随直流伸缩杆在光轴30上开始做轴向移动进行分苗动作，各个机械手之间的距离逐渐拉开，拉开的距离受到相邻的机械手之间连接的起限位作用的柔性钢带33的约束，在到达位于第一排的鸭嘴移栽装置的正上方时完成分苗动作，A组机械手31和第一排鸭嘴移栽装置一一对应。

第一排鸭嘴移栽装置上升，去与A组机械手31对接，在A组机械手31达到与第一排鸭嘴移栽装置一一对应后，A组机械手31全部打开，使所夹持的苗全部落入第一排鸭嘴移栽装置的进口42，从进口42滑入到栽苗筒23内部，然后第一排鸭嘴移栽装置开始向下运动，开始向下栽苗。

鸭嘴移栽装置底部的鸭嘴片24***土中，通过控制使得铰接杆26绕转轴25转动，两个铰接杆26分离，两片鸭嘴片24打开，幼苗落入土中，然后第一排鸭嘴移栽装置上升，在上升的中途，下部两瓣鸭嘴片24闭合，完成一组栽苗动作，幼苗被栽入土中。

如果设有三组机械手，当第一组和第二组机械手夹苗结束，第三组机械手还未到达夹苗位置，第一组机械手到达第一排鸭嘴移栽装置的位置，将幼苗投入第一排鸭嘴移栽装置；当第三组机械手夹苗结束，第一组机械手还未到夹苗位置，第二组机械手到达合适位置将幼苗投入第二排鸭嘴移栽装置，依次循环进行投苗工作。

如果设有四组机械手，当第一组和第二组机械手夹苗结束，第三组机械手到达夹苗位置进行夹苗时，第一组机械手便将幼苗投入第一排鸭嘴移栽装置内，小转子29转动，带动机械手变换位置；当第三组机械手夹苗结束，第四组机械手到达夹苗位置进行夹苗时，第二组机械手将幼苗投入第二排鸭嘴移栽装置内，再进行转动；第一组机械手夹苗时，第三组机械手向第一排鸭嘴移栽装置内投苗；第二组机械手夹苗时，第四组机械手向第二排鸭嘴移栽装置内投苗，夹苗***9按此流程循环工作，工作效率提高。

如果设有更多组机械手，夹苗***9的工作流程按上述同理进行工作。

此时装置缓慢行走，行走的速度刚好是在第一排鸭嘴移栽装置和第二排鸭嘴移栽装置完成两次栽苗的过程中，走过的距离能达到预设的株距即可。

与此同时，穴盘输送***11在A组机械手31在光轴30上开始分苗动作时，继续恢复运转，将穴盘向前运送一排幼苗的跨度，将穴盘第二排苗运送到夹苗所需预定位置停住。

在A组机械手31投完幼苗，幼苗落入第一排鸭嘴移栽装置内部，第一排鸭嘴移栽装置开始向下栽苗的时，穴盘输送***11也将穴盘的第二排幼苗送达相对的预定位置，B组机械手32全部闭合，将穴盘第二排幼苗夹住后继续转动，将第二排幼苗从穴盘中夹出，等到B组机械手32随小转子29转动抬升到预定高度，此时B组机械手32随直流伸缩杆在光轴30上开始做轴向移动进行分苗动作，各个机械手之间的距离逐渐拉开，拉开的距离受到相邻的机械手之间连接的起限位作用的柔性钢带33的约束，在到达位于第二排的鸭嘴移栽装置的正上方时完成分苗动作，B组机械手32与第二排鸭嘴移栽装置一一对应。

第二排鸭嘴移栽装置上升，去与B组机械手32对接，在B组机械手32达到与第二排鸭嘴移栽装置一一对应后，B组机械手32全部打开，使所夹持的苗全部落入第二排鸭嘴移栽装置的进口42，从进口42滑入到栽苗筒23内部，然后第二排鸭嘴移栽装置开始向下运动，开始向下栽苗。

第二排鸭嘴移栽装置的栽苗过程与第一排鸭嘴移栽装置的栽苗过程相同。

与此同时，在B组机械手32开始在光轴30上分苗时，穴盘输送***11又将穴盘前移一个穴的跨度，将穴盘的第三排苗运送到夹苗预定位置后停住，等A组机械手31到位后进行下一个周期的从输送穴盘、夹苗、分苗、接苗、栽苗的一系列动作流程，不停的重复这个工作流程，并陆续的放入待栽穴盘到推杆37上，当一整个穴盘栽种完后，空穴盘自行回收到下部，达到一定量后便可停车取走，并重新补充待栽穴盘到空出来的置物架12上，然后继续栽种，直至完成整个班组的栽种工作。

如图16所示，本装置的栽苗***10栽种幼苗的栽苗位置41采用品字三角形的双排分布方式构成，可按照不同的种植幅面宽度和列数，将多个鸭嘴移栽装置按品字形交错排列成两排，这两排鸭嘴移栽装置轮流进行栽苗动作。

本装置可以用更合理的布局进行栽苗，使作物能得到最大的镶嵌度，提高土地的利用率，根据不同的作物需要，可以比传统的栽种方式提高单位面积的栽苗数30％至70％左右；并且能够实现双向栽种工作，既可向前栽种也可倒着向后栽种，在第一行畦子上作业到头后不必调头转向，利用横向行走功能，行驶到第二行畦子上，再倒着行驶进行栽种，如此反复，提高了工作的灵活性和效率。

本装置具有以下优点：

1、自带动力、省去了需要匹配的拖拉机的成本；

2、操作灵活、机动性好，可适应各种复杂的，特别是狭小的应用场所；

3、自动化程度高，省去了传统依靠人力进行取苗、投苗的工作，解决了用工荒的难题，并且进一步的节省了人力开支成本；

4、可调节、可控制程度高，通过针对不同作物需求和不同操作要求，能匹配多种规格的穴盘，能实现株距、行距、栽种深度的可调可控，具有优异的普适性；

5、机械标准化程度高，作业效率高，尤其是针对密植作物，可根据需求组合成最多能实现一次栽20株苗的作业方法；

6、优化栽种排布方式，采用品字三角形栽种布局，具有更科学、更合理的作物镶嵌度，提高了土地利用率，继而提高了单位面积产量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：包括底盘，所述底盘上设置有行走机构，所述底盘的一端固定安装有升降装置，所述升降装置的活动端固定连接有按品字形设置为双排的鸭嘴移栽装置，所述鸭嘴移栽装置的上方设有多组机械手，相邻所述机械手之间距离可调节，所述机械手的一侧设有输送装置，所述输送装置上沿输送方向设有导向槽，所述导向槽的高度高于所述输送装置，所述导向槽远离所述机械手的一端设有引口。

2.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述行走机构包括有两个差速器，所述差速器分别位于所述底盘的前后两侧，每个所述差速器的两端均安装有独立轮系，所述独立轮系的下端连接有轮胎。

3.根据权利要求2所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：位于同侧的所述独立轮系之间通过传动轴连接。

4.根据权利要求2所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述底盘的上表面靠近位于前侧的所述差速器的位置上固定有方向盘，所述方向盘连接所述差速器，所述方向盘的一侧设有控制台，所述底盘的上表面靠近位于后侧的所述差速器的位置上设有座椅，所述底盘的一侧固定有发电机。

5.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述底盘上方设置有多个置物架，所述置物架水平设置，所述置物架的一端固定连接有支撑杆，所述支撑杆的底端固定在所述底盘上。

6.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述机械手的两侧设置有两个相对设置的大转子，每个所述大转子的内侧啮合有多个相对设置的小转子，位于不同所述大转子上的所述小转子通过光轴连接，所述机械手与所述光轴滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述光轴上固定有直线驱动装置，所述直线驱动装置的伸出端与位于最外侧的所述机械手固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：相邻所述机械手之间通过柔性限位装置连接。

9.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述鸭嘴移栽装置包括栽苗筒，所述栽苗筒内部中空设置，所述栽苗筒下端固定安装有两个鸭嘴片，每个所述鸭嘴片均固定连接有铰接杆，两个所述铰接杆铰接连接。

10.根据权利要求1所述的一种自动化密植栽苗装置，其特征在于：所述导向槽的截面为C型截面，所述导向槽的开口朝向内侧，所述导向槽的高度可调节，所述导向槽之间的距离可进行调节。

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