水稻钵体育苗盘自动取苗装置及其工作方法

本发明属于农业机械领域，具体涉及水稻钵体育苗盘自动取苗装置及其工作方法。

背景技术：

1、在机械化水稻抛秧种植领域，在钵体育苗盘取苗阶段普遍还是人工取苗为主，人工取苗存在人力成本高、取苗效率低、劳动强度大、秧苗收纳整理不统一、秧苗盘二次整理等问题，且目前并没有很好的机械来实现快速取苗以及有序收纳秧苗和育苗盘，而这部分装置技术的欠缺影响着抛秧种植的效率，不利于水稻抛秧种植效率的提升。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术不足，提出水稻钵体育苗盘自动取苗装置及其工作方法。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明水稻钵体育苗盘自动取苗装置，包括育苗盘输送收纳机构、育苗盘取苗机构、秧苗复合传送机构和秧苗收纳机构。

4、所述育苗盘输送收纳机构包括育苗盘输送架、带传送机构一、育苗盘收纳槽和育苗盘挡板。所述带传送机构一设于育苗盘输送架上，且带传送机构一的传送方向水平设置；所述育苗盘挡板倾斜固定于育苗盘输送架上，并位于带传送机构一输出端的下方，且育苗盘挡板的下端比上端靠近带传送机构一；所述育苗盘收纳槽固定于育苗盘输送架上，并位于育苗盘挡板的下端。

5、所述育苗盘取苗机构包括秧苗导流块一、秧苗导流块二、夹苗组件、取苗架和秧苗档杆。所述取苗架固定于育苗盘输送架上，并位于带传送机构一输出端的正上方；取苗架上设有等距布置的多个夹苗组件，夹苗组件由对称布置的两个同步带机构组成，同步带机构的同步带竖直设置，同步带机构的输入端低于输出端，并比同步带机构的输出端靠近带传送机构一的输入端；所述每个夹苗组件中两个同步带机构输入端的间距小于输出端的间距，且各同步带机构均由同步带驱动件驱动；每个夹苗组件中各同步带机构的从动带轮和主动带轮之间均设有间距布置的两个夹紧带轮，各夹紧带轮均与取苗架构成转动副，并均与相应同步带机构的同步带上位于内侧的位置处构成滚动摩擦副；所述取苗架上位于最外侧两个同步带机构的输入端均固定有秧苗导流块一，并位于每相邻两个夹苗组件的输入端之间固定有一个秧苗导流块二，且每个秧苗导流块一与邻近的秧苗导流块二之间以及每相邻两个秧苗导流块二之间的间隙均形成v型通道，v型通道的开口朝向带传送机构一输入端，各秧苗导流块一和各秧苗导流块二端的底部与带传送机构一的传送带之间均具有间隙；所述取苗架上位于最高位置处的各夹紧带轮的正下方固定有水平设置的秧苗档杆。

6、所述秧苗复合传送机构包括带传送机构二、带传送机构三、支撑架、移动板、秧苗输送架、带传送机构四、带传送机构五、带传送机构六和180°皮带转弯机构。所述秧苗输送架与育苗盘输送架固定；所述带传送机构二设于育苗盘输送架上，并位于秧苗档杆的正下方；带传送机构二的传送方向水平且垂直于带传送机构一的传送方向；所述带传送机构三设于支撑架上，支撑架的两端均固定有竖轴，且靠近带传送机构三输入端的竖轴与秧苗输送架构成转动副，靠近带传送机构三输出端的竖轴嵌入移动板上开设的滑槽，与滑槽构成槽销副，且滑槽平行于带传送机构二的传送方向，移动板与秧苗输送架构成平行于带传送机构一传送方向的滑动副，并由平移驱动件一驱动，带传送机构三的输入端位于带传送机构二输出端的正下方；所述带传送机构四、带传送机构五、带传送机构六和180°皮带转弯机构均设于秧苗输送架上，带传送机构三的输出端位于带传送机构四和带传送机构五输入端的上方，带传送机构五的输出端位于180°皮带转弯机构输入端的正上方，180°皮带转弯机构的输出端位于带传送机构六输入端的正上方，带传送机构六的输出端正对于带传送机构四的输出端，且带传送机构六的输出端与带传送机构四的输出端之间具有间隙。初始状态下，带传送机构四的输入端位于带传送机构三输出端的正下方。

7、所述秧苗收纳机构包括秧苗箱、秧苗箱托板和托板底座。所述托板底座设于带传送机构六和带传送机构四的输出端正下方，并与秧苗输送架构成平行于带传送机构二传送方向的滑动副，且由平移驱动件二驱动；所述秧苗箱托板与托板底座构成转动副，并由旋转电机驱动，秧苗箱设于秧苗箱托板上。

8、优选地，所述带传送机构一上位于输出端的传送带向下倾斜设置。

9、优选地，所述同步带机构包括同步带、从动带轮和主动带轮，平行且间距布置的从动带轮和主动带轮均与取苗架构成转动副，并通过同步带连接，且从动带轮低于主动带轮。

10、优选地，所述夹苗组件中各同步带机构的两个夹紧带轮之间均设有夹紧板；夹苗组件中的两个夹紧板对称且相对倾斜设置，两个夹紧板的下端均与取苗架铰接，两个夹紧板的上端通过自身重力作用与相应同步带上位于内侧的位置处构成滑动摩擦副。

11、优选地，所述同步带驱动件包括传动齿轮槽、驱动电机一、驱动齿轮和传动齿轮轴，传动齿轮槽固定于取苗架上，并位于各同步带机构输出端的正下方，传动齿轮槽上铰接有等距布置的多个传动齿轮，且每相邻两个传动齿轮啮合，每个传动齿轮通过传动齿轮轴与一个同步带机构的主动带轮同轴固定，驱动电机一的壳体通过电机固定架一固定于取苗架上，驱动电机一的输出轴上固定有驱动齿轮，且驱动齿轮与其中一个传动齿轮啮合。

12、优选地，所述平移驱动件一包括驱动电机二、螺母块一和丝杆一，平行于带传送机构一传送方向的丝杆一与秧苗输送架构成转动副，并由驱动电机二驱动，螺母块一与丝杆一构成螺旋副，并与移动板固定。

13、优选地，所述秧苗输送架上固定有水平设置的承载板，承载板上固定有平行于带传送机构二传送方向的导向条，托板底座与导向条构成滑动副。

14、更优选地，所述平移驱动件二包括螺母块二、丝杆二和驱动电机三，平行于导向条的丝杆二与承载板构成转动副，并由驱动电机三驱动，螺母块二与丝杆二构成螺旋副，并与托板底座固定。

15、优选地，所述秧苗箱托板上设有一体成型且成矩形布置的四个凸块。

16、本发明水稻钵体育苗盘自动取苗装置的工作方法，具体如下：

17、带传送机构一、带传送机构二、带传送机构三和带传送机构四开始工作，同步带驱动件驱动各同步带机构开始工作，并将带有秧苗的育苗盘放置在带传送机构一的输入端。

18、随着带传送机构一的输送，育苗盘上的每一列秧苗经过一个v型通道的导向作用，进入相应夹苗组件的两个同步带机构之间，夹苗组件中两个同步带机构的同步带夹住相应秧苗的茎部，且随着夹苗组件中两个同步带机构的输送，被夹住的秧苗逐渐升高，同时由于各秧苗导流块一和各秧苗导流块二对育苗盘的压制作用，使得育苗盘无法随秧苗升高，进而使得秧苗的根部与育苗盘分离。

19、随着各夹苗组件中两个同步带机构的继续输送，当每一行秧苗被输送至越过最高位置处的夹紧带轮时，各夹苗组件中两个同步带机构的同步带对相应秧苗的夹紧力消失，各秧苗与相应的两个同步带脱离，且脱离的各秧苗在掉落过程中其根部触碰到秧苗档杆，并在秧苗档杆的阻挡作用下向前翻转，以平躺的姿态落至带传送机构二上，然后被带传送机构二输送至带传送机构三上，进行秧苗的收纳工作；同时随着带传送机构一的输送，当育苗盘上的各秧苗均被夹取下来后，空置的育苗盘被输送至带传送机构一的输出端，然后掉落在育苗盘挡板上，并沿着育苗盘挡板滑落至育苗盘收纳槽中。

20、其中，进行秧苗的收纳工作时，若平移驱动件一不工作，平移驱动件二驱动托板底座带动秧苗箱托板和秧苗箱往复平移，各秧苗则被带传送机构三输送至带传送机构四上，接着被输送至带传送机构四的输出端，然后掉落在秧苗箱内，使得掉落的各秧苗有序摆放在秧苗箱内，且每当秧苗箱往复平移若干次后对秧苗箱进行换向，随着秧苗箱的往复平移，各秧苗正反交错摆放在秧苗箱内，各秧苗的根部位于秧苗箱的两侧，而秧苗箱进行换向的过程为：首先带传送机构一、带传送机构二、带传送机构三、带传送机构四、同步带驱动件和平移驱动件二停止工作，接着控制器控制旋转电机驱动秧苗箱托板带动秧苗箱旋转180°，然后带传送机构一、带传送机构二、带传送机构三、带传送机构四、同步带驱动件和平移驱动件二继续工作。

21、进行秧苗的收纳工作时，若平移驱动件一工作，则带传送机构五、带传送机构六和180驱皮带转弯机构也工作；平移驱动件一驱动移动板间歇往复平移，进而带动支撑架间歇往复偏转，使得带传送机构三的输出端在带传动机构四和带传送机构五的输入端正上方之间间歇往复转移，同时平移驱动件二驱动托板底座带动秧苗箱托板和秧苗箱往复平移，且当带传送机构三的输出端位于带传动机构四输入端的正上方时，各秧苗被带传送机构三输送至带传送机构四上，当带传送机构三的输出端位于带传送机构五输入端的正上方时，各秧苗被带传送机构三输送至带传送机构五，带传送机构四将相应的秧苗输送至其输出端，带传送机构五将相应的秧苗输送至180弯皮带转弯机构，180弯皮带转弯机构对相应的秧苗进行输送和转向掉头，并输送至带传送机构六上，带传送机构六将相应的秧苗输送至其输出端，然后各秧苗以根部位于秧苗箱两侧的姿态交错掉落在秧苗箱内，并随着秧苗箱的往复平移，有序摆放在秧苗箱内，进而使得各秧苗正反交错摆放在秧苗箱内；其中，每当平移驱动件一驱动移动板平移时，带传送机构一、带传送机构二、带传送机构三、带传送机构四、同步带驱动件和平移驱动件二停止工作，平移驱动件一驱动移动板完成平移后，带传送机构一、带传送机构二、带传送机构三、带传送机构四、同步带驱动件和平移驱动件二继续工作。

22、本发明具有以下有益效果：

23、1、本发明能够代替人工实现育苗盘取苗工作，降低了人工成本和劳动强度，提高了取苗效率，还能够实现对秧苗的有序摆放以及育苗盘的收纳工作。具体地，本发明通过各夹苗组件的各对同步带夹住育苗盘上的每行秧苗，并带动每行秧苗升高，同时通过各秧苗导流块一和各秧苗导流块二阻止育苗盘随秧苗升高，进而使得每行秧苗的根部与育苗盘分离，从而实现了育苗盘取苗工作，且取苗效率高；随着秧苗的升高，当秧苗越过位于最高位置处的夹紧带轮后，各对同步带对相应秧苗的夹紧力消失，秧苗与相应的两个同步带脱离并掉落，且在掉落过程中通过秧苗档杆的阻挡作用向前翻转，以平躺的姿态落至带传送机构二，从而实现了秧苗从竖直姿态到水平姿态的改变；进一步，水平姿态的秧苗通过秧苗复合传送机构的各带传动机构被输送至秧苗箱内，同时平移驱动件二驱动托板底座带动秧苗箱托板和秧苗箱往复平移，使得各秧苗有序摆放在秧苗箱内，从而实现了秧苗的有序收纳，同时空置的育苗盘被输送至育苗盘挡板上，并沿着育苗盘挡板滑落至育苗盘收纳槽中，进而实现了育苗盘的收纳工作。

24、2、本发明通过秧苗复合传送机构和秧苗收纳机构的配合工作，实现了各秧苗在秧苗箱内的正反交错摆放，使得秧苗的根部和叶子交叉有序摆放，提高了秧苗箱的存储密度，实现了秧苗箱空间的最大化利用；具体地，本发明通过带传动机构二、带传动三和带传动机构四将秧苗输送至往复平移的秧苗箱内，同时旋转电机电机驱动秧苗箱间歇旋转180°，使得各秧苗以根部朝向秧苗箱两侧的姿态有序摆放在秧苗箱内，或通过平移驱动件一驱动移动板带动支撑架和带传送机构三间歇往复偏转，使带传送机构三的输出端在带传动机构四和带传送机构五的输入端正上方之间间歇往复转移，将秧苗间歇输送至带传动机构四和带传送机构五上，且带传送机构五将秧苗输送至180°皮带转弯机构，180°皮带转弯机构对秧苗进行转向掉头，改变秧苗根部的朝向，并将秧苗输送至带传动机构六上，带传动机构四和带传动机构六将根部朝向相反的各秧苗输送至往复平移的秧苗箱内，使得各秧苗以根部朝向秧苗箱两侧的姿态有序摆放在秧苗箱内，进而实现了各秧苗在秧苗箱内的正反交错摆放，避免了秧苗箱内出现秧苗一边高一边低的现象。