本發(fā)明涉及機(jī)械自動化工業(yè)領(lǐng)域,特別地,使用于農(nóng)業(yè)秧苗移栽種植的自動化設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)務(wù)工的人員增加,導(dǎo)致務(wù)農(nóng)人口減少與高齡化制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械化種植必然成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方式。傳統(tǒng)的烤煙移栽方法是在作壟后,農(nóng)民用鋤頭將栽種田地全部挖好深塘,再逐一手工栽植煙苗。這種移栽方法不僅勞動強(qiáng)度大,移栽的速度慢,而且生產(chǎn)效率低下,移栽株距不穩(wěn)定,而且對后期生長發(fā)育帶來不良影響。更為重要的是,傳統(tǒng)的人工挖塘移栽方法嚴(yán)重制約了種植規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,單位面積的種植成本不僅非常高,而且也不會因擴(kuò)大種植面積而降低,難以進(jìn)一步提高種植的經(jīng)濟(jì)效益。
因此,開發(fā)一種輕便,結(jié)構(gòu)簡單,不需要專業(yè)人員操作的,適宜國內(nèi)生產(chǎn)條件、可大面積推廣使用的一種旋轉(zhuǎn)打塘自行式煙苗移栽機(jī)是十分必要和緊迫的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足。提供一種油電式旋轉(zhuǎn)打塘自行式煙苗移栽機(jī)。
本發(fā)明油電式旋轉(zhuǎn)打塘自行式煙苗移栽機(jī)由可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)、旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)、可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)、苗盤機(jī)構(gòu)(4)、汽油發(fā)電機(jī)(5)、穩(wěn)壓電路模塊(6)、智能控制柜(7)、操控機(jī)構(gòu)(8)構(gòu)成;
其中:汽油發(fā)電機(jī)(5)和智能控制柜(7)位于機(jī)架(1)兩側(cè)上,苗盤機(jī)構(gòu)(4)、旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)、可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)安裝在機(jī)架(1)的機(jī)身中部,旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)位于可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)前方,苗盤機(jī)構(gòu)(4)位于可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)上方,穩(wěn)壓電路模塊(6)安裝在智能控制柜(7)柜門內(nèi)側(cè)。
所述的可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)包括:機(jī)架(10)、后驅(qū)動輪(11)、后輪驅(qū)動電機(jī)(12)、后輪連桿(12)、后輪調(diào)節(jié)孔(14)、前后輪連接桿(15)、前導(dǎo)向輪(16)、前輪連桿(17)、前輪調(diào)節(jié)孔(18)、調(diào)節(jié)曲柄(19)、調(diào)節(jié)連桿(101)、滑塊(102)、手柄(103)、滑塊底座(104)。
其中:前輪連桿(17)與后輪連桿(13)通過前后輪連桿(15)連接,組成曲柄連桿機(jī)構(gòu),使前后輪能夠同時(shí)擺動。后輪連桿(12)上的調(diào)節(jié)曲柄(19),通過調(diào)節(jié)連桿(101)連接滑塊(102),旋轉(zhuǎn)手柄(104),絲桿旋轉(zhuǎn)帶動滑塊(102)上下運(yùn)動,從而帶動機(jī)架(10)上升或下降,實(shí)現(xiàn)移栽機(jī)根據(jù)壟高調(diào)節(jié)底盤高度的功能。
所述的可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)后輪驅(qū)動電機(jī)(12)都為350W48V的直流無刷電機(jī),并分別通過一個特制的100倍蝸輪蝸桿減速器與兩后輪連接,該減速器帶有離合裝置,在推行時(shí),可手動脫開離合,使后輪與蝸輪蝸桿減速器連接脫開。
所述的旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)它安裝在可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)上,它包括:機(jī)架(20)、打塘驅(qū)動電機(jī)(21)、電機(jī)帶輪(22)、皮帶(23)、導(dǎo)輥帶輪(24)、導(dǎo)輥(25)、導(dǎo)塊(26)、滾針(27)、往復(fù)絲桿(28)、打塘器(29)、打塘檢測(201)、檢測盤(202);
其中:驅(qū)動電機(jī)(21)使用電機(jī)帶輪(22)、V形皮帶(23)和導(dǎo)輥帶輪(24)組成傳動為打塘機(jī)構(gòu)提供動力。導(dǎo)輥帶輪(24)安裝在導(dǎo)輥(25)上,導(dǎo)輥(25)內(nèi)部為矩形結(jié)構(gòu),導(dǎo)輥(25)旋轉(zhuǎn)帶動方形導(dǎo)塊(26)轉(zhuǎn)動,導(dǎo)塊(26)與往復(fù)絲桿(28)固定連接,從而帶動往復(fù)絲桿(28)轉(zhuǎn)動。因?yàn)橥鶑?fù)絲桿(28)為往復(fù)封閉螺紋,所以在旋向不改變的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)打塘器(29)的旋轉(zhuǎn)與上升或下降。導(dǎo)塊(26)上裝有滾針(27),使導(dǎo)塊(26)與導(dǎo)輥(25)內(nèi)壁得接觸為滾動摩擦,減少磨損。
所述的旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)的打塘驅(qū)動電機(jī)(21)是一個帶6倍行星輪減速器的600W48V的直流無刷減速電機(jī)。
所述的旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)的打塘檢測(201)位于機(jī)架(2)的面板上,在往復(fù)絲桿(28)上裝有檢測盤(202),每執(zhí)行一次打塘動作,檢測盤(202)回歸至最高位時(shí),打塘檢測(201)檢測到檢測盤(202),通過電纜把信號傳給智能控制柜(7),表示打塘完成,打塘驅(qū)動電機(jī)(21)停止旋轉(zhuǎn)。
所述的可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)包括:機(jī)架(30)、導(dǎo)桿(31)、導(dǎo)桿座(32)、調(diào)整絲桿(33)、調(diào)整手柄(34)。
其中:導(dǎo)桿座(32)安裝在可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)上,通過導(dǎo)桿(31)連接機(jī)架(30),調(diào)節(jié)絲桿(33)螺旋端連接在隨壟可調(diào)機(jī)架(1)上部,圓柱端與機(jī)架(30)相連,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)絲桿上(33)的調(diào)節(jié)手柄(34)通過螺旋傳動實(shí)現(xiàn)機(jī)架(30)的提升或下降。
所述的可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)包括:驅(qū)動電機(jī)(35)、電機(jī)連桿(36)、導(dǎo)苗座連桿(37)、導(dǎo)軌(38)、滑座(39)、栽植器(301)、栽植器開合拉桿(302)、拉簧(303)、栽植器連桿(304)、打開頂桿(305)、拉鉤(306)、卡扣(307)、拉鉤拉簧(308)、插植檢測(309)、導(dǎo)苗座(3010)、閉合頂桿(3011)。
其中:驅(qū)動電機(jī)(35)、電機(jī)連桿(36)、導(dǎo)苗座連桿(37)、導(dǎo)軌(38)、滑座(39)組成一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)。栽植器(301)、栽植器開合拉桿(302)、拉簧(303)、栽植器連桿(304)、打開頂桿(305)、拉鉤(306)、卡扣(307)、拉鉤拉簧(308)、閉合頂桿(3011)。組成一套開合機(jī)構(gòu)。電機(jī)(35)運(yùn)行帶動導(dǎo)苗座(3010)向下運(yùn)動時(shí),兩邊拉桿(302)分別碰到打開頂桿(305),通過栽植器連桿(304)扯動栽植器(301)打開,拉桿(302)上的卡扣(307)被抬起,并搭在拉鉤(306)上,拉鉤拉簧(308)的應(yīng)力使拉桿(302)保持被抬起狀態(tài)。電機(jī)(35)運(yùn)行帶動導(dǎo)苗座(3010)向上運(yùn)動時(shí),兩邊拉鉤(306)分別碰到安裝在苗盤機(jī)構(gòu)上的閉合頂桿(3011),拉鉤(306)回縮,卡扣(307)脫出,兩邊拉桿(302)被拉簧(303)向下拉動,栽植器(301)自動合并,恢復(fù)閉合狀態(tài)。
所述驅(qū)動電機(jī)(35)、電機(jī)連桿(36)、導(dǎo)苗座連桿(37)、導(dǎo)軌(38)、滑座(39)組成一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)。其中:導(dǎo)軌(38)為V形截面導(dǎo)軌,滑座(39)上安裝配對滾輪,導(dǎo)苗座(3010)兩邊都安裝滑座(39),固定并導(dǎo)向?qū)缱?3010)。
所述的可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)的插苗機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)(35)為500W48V的直流無刷電機(jī),直流無刷電機(jī)通過一個100倍的蝸輪蝸桿減速器與電機(jī)連桿(35)連接,插植檢測(309)位于插苗驅(qū)動電機(jī)(35)上,當(dāng)電機(jī)連桿(36)回到高位時(shí),觸發(fā)插植檢測(309),發(fā)插植檢測(309)通過電纜把信號傳給智能控制柜(7),表示移栽完成,插苗驅(qū)動電機(jī)(35)停止旋轉(zhuǎn)。
所述的苗盤機(jī)構(gòu)(4)由:旋轉(zhuǎn)苗盤(40)、苗杯底蓋導(dǎo)桿(41)、苗杯(42)、底蓋彈簧(43)、苗杯底蓋(44)、苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)、電機(jī)安裝板(46)、苗杯到位檢測(47)構(gòu)成。
其中:苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)安裝在電機(jī)安裝板(46)上,苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)輸出端直接連苗盤帶動苗盤(40)旋轉(zhuǎn),在苗盤(40)上均分安裝4個苗杯(42),苗杯到位檢測(47)安裝在苗盤下面的電機(jī)安裝板(47)上。
所述苗盤機(jī)構(gòu)(4)的苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)為一個30倍減速比的減速步進(jìn)電機(jī),苗盤(40)旋轉(zhuǎn)時(shí)觸發(fā)到苗杯到位檢測(47),苗杯到位檢測(47)通過電纜把信號傳給智能控制柜(7),表示苗盤(40)旋轉(zhuǎn)到位,苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)停止旋轉(zhuǎn)。
所述的汽油發(fā)電機(jī)(5)它是一臺交流發(fā)電機(jī),輸出58V/50Hz的交流電,通過電纜把電壓輸送給穩(wěn)壓電路模塊(6)。
所述的穩(wěn)壓電路模塊(6)把汽油發(fā)電機(jī)(5)送來的交流電進(jìn)行整流、濾波和穩(wěn)壓,得到一個穩(wěn)定的直流電壓,供智能控制柜(7)使用,該電壓值為53V。
所述的智能控制柜(7)包括:PLC控制器(71),四通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊(72),四通道數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換模塊(73),左行走電機(jī)驅(qū)動器(74),右行走電機(jī)驅(qū)動器(75),苗盤電機(jī)驅(qū)動器(76),打塘電機(jī)驅(qū)動器(77),插苗電機(jī)驅(qū)動器(78),直流電壓轉(zhuǎn)換模塊(79),變送模塊(701),熔斷絲(702),總電源開關(guān)(703),接線端子(704)。
所述的智能控制柜(7)PLC控制器(71)是三菱公司高性能PLC,它的型號是FX3U-48MT/DS,它有24個輸入點(diǎn)和24個輸出點(diǎn),直流24V供電,它是機(jī)器的邏輯和智能控制器。
所述的智能控制柜(7)四通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊(72)與PLC控制器(71)連接在一起,把來自操控機(jī)構(gòu)(8)的速度給定量和來自變送模塊(701)的電壓值和電流值,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給PLC控制器(71)。
所述的智能控制柜(7)四通道數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換模塊(73)與PLC控制器(71)連接在一起,它分別把PLC控制器(71)對左后輪驅(qū)動電機(jī)(12)、右后輪驅(qū)動電機(jī)(12)、打塘驅(qū)動電機(jī)(21)、插苗驅(qū)動電機(jī)(35)速度控制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號,并分別傳送給:左行走電機(jī)驅(qū)動器(74),右行走電機(jī)驅(qū)動器(75),打塘電機(jī)驅(qū)動器(77),插苗電機(jī)驅(qū)動器(78)。
所述的智能控制柜(7)直流轉(zhuǎn)換模塊(79)把高于35V低于60V的直流電壓,轉(zhuǎn)化成PLC和傳感器使用的直流24V。
所述的智能控制柜(7)左行走電機(jī)驅(qū)動器(74)通過電纜與左后輪驅(qū)動電機(jī)(12)連接,用于驅(qū)動左后輪驅(qū)動電機(jī)(12)旋轉(zhuǎn);右行走電機(jī)驅(qū)動器(75)通過電纜與右后輪驅(qū)動電機(jī)(12)連接,用于驅(qū)動右后輪驅(qū)動電機(jī)(12)旋轉(zhuǎn);打塘電機(jī)驅(qū)動器(77)通過電纜與打塘驅(qū)動電機(jī)(21)連接,用于驅(qū)動打塘驅(qū)動電機(jī)(21)旋轉(zhuǎn);插苗電機(jī)驅(qū)動器(78)通過電纜與插苗驅(qū)動電機(jī)(35)連接,用于驅(qū)動插苗驅(qū)動電機(jī)(35)旋轉(zhuǎn);苗盤電機(jī)驅(qū)動器(76)通過電纜與苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)連接,用于驅(qū)動苗盤驅(qū)動電機(jī)(45)旋轉(zhuǎn)。
所述的智能控制柜(7)左行走電機(jī)驅(qū)動器(74),右行走電機(jī)驅(qū)動器(75),打塘電機(jī)驅(qū)動器(77),插苗電機(jī)驅(qū)動器(78)都為直流無刷電機(jī)驅(qū)動器,苗盤電機(jī)驅(qū)動器(76)為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器。
所述的智能控制柜(7)左行走電機(jī)驅(qū)動器(74)和右行走電機(jī)驅(qū)動器(75)能輸出一個與其控制電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速和圈數(shù)相對應(yīng)的脈沖信號。
所述的智能控制柜(7)變送模塊(701),把運(yùn)行電流值和發(fā)電機(jī)的電壓值,變換成符合四通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊(72)輸入規(guī)范的電壓值,還負(fù)責(zé)把左行走電機(jī)驅(qū)動器(74)和右行走電機(jī)驅(qū)動器(75)的電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號,變換成PLC控制器(71)能讀取的電平格式。
所述的操控機(jī)構(gòu)(8)包括:按鈕盒、左轉(zhuǎn)向開關(guān)(801)與、右轉(zhuǎn)向開關(guān)(802)組成,其中按鈕盒位于隨壟可調(diào)機(jī)架(1)的后上方,它包括:電門鎖(81),啟動/停止按鈕(82),復(fù)位按鈕(83),急停按鈕(84),方向控制旋鈕(85),模式選擇桿(86),株距選擇旋鈕(87),速度調(diào)節(jié)旋鈕(88),故障編碼顯示器(89);左轉(zhuǎn)向開關(guān)(801)和右轉(zhuǎn)向開關(guān)(802)分別位于隨壟可調(diào)機(jī)架(1)左右扶手上,它們都通過電纜直接與智能控制柜(7)連接。
所述操控機(jī)構(gòu)(8)的電門鎖(81)是一個鎖開關(guān),沒有鑰匙是不能打開此開關(guān)的,它用來接通機(jī)器的控制電源,電門鎖沒有打開,機(jī)器不能被使用,該鎖開關(guān)用于防止他人或小孩擅自啟動機(jī)器。
所述操控機(jī)構(gòu)的啟動/停止按鈕(82),是一個綠色帶燈的按鈕,它是一個雙功能按鈕,控制機(jī)器的啟動和停止,按鈕燈亮起時(shí)表明機(jī)器正處于運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)機(jī)器在行走模式下運(yùn)行時(shí),按一下啟動/停止按鈕(82),按鈕指示燈熄滅,機(jī)器馬上停止,當(dāng)機(jī)器在移栽模式或調(diào)試模式下運(yùn)行時(shí),按一下啟動/停止按鈕(82),按鈕指示燈熄滅,機(jī)器不一定馬上停止,要等當(dāng)前運(yùn)行的機(jī)構(gòu)動作完成后,機(jī)器才會停止。
所述操控機(jī)構(gòu)的急停按鈕(84)是一個紅色自鎖式按鈕,在緊急情況下,壓下急停按鈕,急停按鈕自鎖在按下位置,機(jī)器立即停止運(yùn)行,對機(jī)器的任何操作都是無效,直到急停按鈕被釋放。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的操控機(jī)構(gòu),其特征在于:所述的故障編碼顯示器(89),它主要由一個紅色的LED數(shù)碼管,譯碼電路,DC-DC電路等組成,通過PLC的控制,它能顯示數(shù)字0到9中的10種數(shù)字和6種特殊符號,不同的數(shù)字和符號對應(yīng)不同的故障,便于故障的解除。
所述操控機(jī)構(gòu)的機(jī)器移栽株距的更改,是通過調(diào)整株距選擇旋鈕(87)的株距值和調(diào)整打塘器(29)與栽植器(301)的間距值來實(shí)現(xiàn)的,要求兩個值要相同。
所述操控機(jī)構(gòu)的模式選擇桿(86)是一個三位置的操作桿,操作桿的底端按有一塊小磁鐵,在操作桿底端左側(cè)的電路板上安裝了三顆霍爾傳感器芯片,它們的位置與操作桿底端磁鐵的三個操作位置相對應(yīng),該機(jī)器有三種運(yùn)行模式:調(diào)試模式,行走模式,移栽模式,切換模式后,要到下次啟動機(jī)器時(shí)才會生效。
所述三種運(yùn)行模式的調(diào)試模式是在機(jī)器調(diào)試的時(shí)候使用,機(jī)構(gòu)運(yùn)行的速度可以通過速度調(diào)節(jié)旋鈕(88)來控制,而機(jī)器的行走機(jī)構(gòu)不運(yùn)行,可以通過方向控制旋鈕(85)來選擇需要調(diào)試的機(jī)構(gòu),當(dāng)方向控制旋鈕(85)扭到前進(jìn)位置后,按啟動/停止按鈕(82)后,打塘機(jī)構(gòu)(2)開始運(yùn)行,機(jī)器的其它機(jī)構(gòu)都不運(yùn)行,停止機(jī)器后,把方向控制旋鈕(85)扭向后退位置后,啟動機(jī)器,插苗機(jī)構(gòu)(3)和苗盤機(jī)構(gòu)(4)開始運(yùn)行。
所述三種運(yùn)行模式的行走模式用于機(jī)器在道路和田間的行走、轉(zhuǎn)向、原地調(diào)頭和倒車,機(jī)器在行走時(shí)可以任意啟停機(jī)器,且啟停操作立即生效,機(jī)器在行走時(shí),雙手同時(shí)捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)(81)和右轉(zhuǎn)向開關(guān)(82)后,機(jī)器停止行走,若保持3秒,機(jī)器將自動停機(jī),啟動/停止按鈕燈(82)熄滅。
所述行走模式的轉(zhuǎn)向和原地調(diào)頭是機(jī)器在行走時(shí)可以通過左轉(zhuǎn)向開關(guān)(81)和右轉(zhuǎn)向開關(guān)(82)來控制方向,捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)(81)拉手時(shí),機(jī)器左后輪電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),機(jī)器向左轉(zhuǎn)向,捏住右轉(zhuǎn)向開關(guān)(82)拉手時(shí),機(jī)器右后輪電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),機(jī)器向右轉(zhuǎn)向,在左轉(zhuǎn)向時(shí),如果捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)(81)超過一定時(shí)間(預(yù)設(shè)2秒)后,機(jī)器左后輪就由停止變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),機(jī)器進(jìn)行原地左調(diào)頭,在右轉(zhuǎn)向時(shí),如果捏住右轉(zhuǎn)向開關(guān)(82)超過一定時(shí)間(預(yù)設(shè)2秒)后,機(jī)器右后輪就由停止變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),機(jī)器進(jìn)行原地右調(diào)頭。
所述行走模式的倒車是在行走模式時(shí),通過扭動前進(jìn)/后退旋鈕(85)來控制機(jī)器向前行走或向后行走,當(dāng)前進(jìn)/后退旋鈕(85)扭到前進(jìn)位置時(shí),啟動后機(jī)器向前行走,當(dāng)前進(jìn)/后退旋鈕(85)扭到后退位置時(shí),啟動后機(jī)器向后行走,機(jī)器在行走時(shí),改變方向控制旋鈕的位置,機(jī)器不改變行走方向,要到下次啟動才會改變,機(jī)器向后行走為勻加速啟動,加速時(shí)間預(yù)設(shè)值為3秒,這樣能讓操作者有足以的時(shí)間避讓。
所述三種運(yùn)行模式的移栽模式是機(jī)器的作業(yè)模式,啟動后機(jī)器能自動分步完成下苗、打塘、塘心定位、插苗一系列的移栽工序,該機(jī)器的打塘機(jī)構(gòu)和插苗機(jī)構(gòu)剛好相距一個株距的距離,這樣可以保證打塘和插苗同時(shí)進(jìn)行,煙苗的株距可以通過調(diào)節(jié)打塘機(jī)構(gòu)和插苗機(jī)構(gòu)的間距和株距選擇旋鈕(87)來進(jìn)行調(diào)節(jié),該模式下機(jī)器具有智能記憶功能。
所述移栽模式的塘心定位是PLC控制器(71)通過讀取左行走電機(jī)驅(qū)動器(74)和右行走電機(jī)驅(qū)動器(75)反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖,分別對兩個脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)算出兩后輪行走的距離,以此來實(shí)現(xiàn)塘心定位的,為保證定位精度,機(jī)器在塘心定位時(shí)的行走運(yùn)動為勻加速啟動,勻速行走,勻減速停止。
所述移栽模式的智能記憶功能,在移栽過程中,當(dāng)機(jī)器被正常停止時(shí),機(jī)器會自動記憶停止時(shí)的移栽工序,當(dāng)再啟動機(jī)器時(shí),機(jī)器會繼續(xù)完成上次停機(jī)時(shí)的移栽工序,如果移栽停止后,切斷過電源或者切換過運(yùn)行模式,再重新啟動移栽后,機(jī)器將擦除記憶,重新開始一個新的移栽工序。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該移栽機(jī)適用于煙苗的小苗打塘移栽工藝,它能在已經(jīng)起壟的煙田上,進(jìn)行打塘,自動完成下苗,自動前行進(jìn)行塘心定位,自動把煙苗栽入已打的塘心內(nèi),操作者只需負(fù)責(zé)向苗杯內(nèi)加苗,一人就能操作該機(jī)器。移栽機(jī)輕巧,方便移動及運(yùn)輸,操作簡單,符合人機(jī)工程原理。移栽行距、株距、深度等主要農(nóng)藝參數(shù)在不改動機(jī)器的硬件前提下實(shí)現(xiàn)柔性化可調(diào),以適應(yīng)多種不同的生產(chǎn)條件,保證移栽行距、株距、植入深度等達(dá)到烤苗農(nóng)藝規(guī)定要求。移栽效率超過人工移栽的8倍以上;烤煙苗植入率≥90%,成活率≥90%,直苗率≥90%,移栽穩(wěn)定性高;全部零部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,符合我國國情,結(jié)構(gòu)簡單可靠,維護(hù)保養(yǎng)方便,使用成本低廉,特別適合在丘陵、山區(qū)和小地塊和不平整的大地塊上推廣使用。它使用汽油發(fā)電機(jī)作為動力,與電池相比,它不需充電,不用擔(dān)心電池的維護(hù)問題,加油方便,不需擔(dān)心其工作時(shí)間。相比燃油動力的移栽機(jī),它操作簡單,結(jié)構(gòu)小巧,自動化程度高。
附圖說明
圖1是油電式旋轉(zhuǎn)打塘自行式煙苗移栽機(jī)的主視圖。
圖2是可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架(1)的示意圖。
圖3是旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)(2)的示意圖。
圖4是可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)調(diào)節(jié)座的示意圖。
圖5是可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)插植機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖6是可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)(3)導(dǎo)軌滾輪的示意圖。
圖7是苗盤機(jī)構(gòu)(4)的示意圖。
圖8是操作機(jī)構(gòu)(8)位置示意圖。
其中:1-可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架、10-機(jī)架、11-后驅(qū)動輪、12-后輪驅(qū)動電機(jī)、13-后輪連桿、14-后輪調(diào)節(jié)孔、15前后輪連接桿、16-前導(dǎo)向輪、17-前輪連桿、18-前輪調(diào)節(jié)孔、19-調(diào)節(jié)曲柄、101-調(diào)節(jié)連桿、102-滑塊、103-手柄、104-滑塊底座、2-旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)、20-機(jī)架、21-打塘驅(qū)動電機(jī)、22-電機(jī)帶輪、23-皮帶、24-導(dǎo)輥帶輪、25-導(dǎo)輥、26-導(dǎo)塊、27-滾針、28-往復(fù)絲桿、29-打塘器、201-打塘檢測、202-檢測盤。3-可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)、30-機(jī)架、31-導(dǎo)桿、32-導(dǎo)桿座、33-調(diào)整絲桿、34-調(diào)整手柄。35-驅(qū)動電機(jī)、36-電機(jī)連桿、37-導(dǎo)苗座連桿、38-導(dǎo)軌、39-滑座、301-栽植器、302-栽植器開合拉桿、303-拉簧、304-栽植器連桿、305-打開頂桿、306-拉鉤、307-卡扣、308-拉鉤拉簧、309-插植檢測、3010導(dǎo)苗座、3011-閉合頂桿、4-苗盤機(jī)構(gòu)、40-旋轉(zhuǎn)苗盤、41-苗杯底蓋導(dǎo)桿、42-苗杯、43-底蓋彈簧、44-苗杯底蓋、45-苗盤驅(qū)動電機(jī)、46-電機(jī)安裝板、47-苗杯到位檢測 5-汽油發(fā)電機(jī)、6-穩(wěn)壓電路模塊、7-智能控制柜、8-操控機(jī)構(gòu)、801-左轉(zhuǎn)向開關(guān)、802右轉(zhuǎn)向開關(guān)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:移栽機(jī)至于旋耕起好壟的農(nóng)田中,根據(jù)農(nóng)田起壟規(guī)格,使用可調(diào)節(jié)底盤機(jī)架1上的手柄104,調(diào)節(jié)機(jī)架高度,使旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)2上的打塘器29離壟的高度適中,保證打塘的深度符合要求。然后通過調(diào)節(jié)移栽深度可調(diào)節(jié)移栽機(jī)構(gòu)3上的調(diào)整手柄34,來調(diào)節(jié)栽植器(301)高度,從而調(diào)整栽植煙苗的深度。
實(shí)施例2:人力起動汽油發(fā)電機(jī)5后,汽油發(fā)電機(jī)5發(fā)出的交流電壓(58V/50Hz),通過電纜輸送到智能控制柜7內(nèi)的穩(wěn)壓電路模塊,在穩(wěn)壓電路模塊內(nèi)經(jīng)過整流、濾波和穩(wěn)壓后,得到穩(wěn)定的直流電壓,該直流電的電壓值可以在48V到56V之間調(diào)整,一般調(diào)到53V,該直流電源作為機(jī)器運(yùn)行的全部電力。穩(wěn)壓電路模塊的輸出的直流電,通過一個25A的熔斷絲,接入到智能控制柜7的總電源線上。
實(shí)施例3:在智能控制柜7內(nèi),PLC控制器71是三菱公司高性能PLC,它的型號是FX3U-48MT/DS,它有24個輸入點(diǎn)和24個輸出點(diǎn),直流24V供電。它是系統(tǒng)的邏輯和智能控制器,它接受操控機(jī)構(gòu)送來的指令,使機(jī)器按操作者的要求來運(yùn)行機(jī)器。它通過控制各個電機(jī)的驅(qū)動器,來控制它們的起停順序、旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。在機(jī)器運(yùn)行的同時(shí),它還要對機(jī)器的動作和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并把機(jī)器的故障轉(zhuǎn)換為報(bào)警編碼,來告知給操作者。四通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊72,它同樣是三菱公司的產(chǎn)品,可以與FX3U系列PLC組合使用,型號為:FX3U-4AD-ADP。它把來自操控機(jī)構(gòu)8的速度給定量和來自變送模塊701的電壓值和電流值,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號,并傳送給PLC控制器71。四通道數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換模塊73,同樣是三菱公司的產(chǎn)品,可以與FX3U系列PLC組合使用,型號為:FX3U-4DA-ADP。它分別把PLC控制器71對左行走電機(jī)、右行走電機(jī)、打塘電機(jī)、插苗電機(jī)速度控制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號,并分別傳送給:左行走電機(jī)驅(qū)動器74,右行走電機(jī)驅(qū)動器75,打塘電機(jī)驅(qū)動器77,插苗電機(jī)驅(qū)動器78,以上所有電機(jī)驅(qū)動器都為直流無刷電機(jī)驅(qū)動器。苗盤電機(jī)驅(qū)動器76是一個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,它根據(jù)PLC控制器71脈沖指令,來控制苗盤電機(jī)45的起停、旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度。直流轉(zhuǎn)換模塊79把高于35V低于60V的直流電壓,轉(zhuǎn)化成PLC和傳感器使用的直流24V。變送模塊701,把運(yùn)行電流值和發(fā)電機(jī)的電壓值,變換成符合四通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊72輸入規(guī)范的電壓值。它還負(fù)責(zé)把左行走電機(jī)驅(qū)動器74和右行走電機(jī)驅(qū)動器75的電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號,變換成PLC控制器71能讀取的信號格式,PLC控制器71通過此信號來實(shí)現(xiàn)塘位的自動找正。
實(shí)施例4:操作者通過操控機(jī)構(gòu)8來控制機(jī)器的起停、運(yùn)行速度、運(yùn)行模式、轉(zhuǎn)向和倒車等操作。操控機(jī)構(gòu)8由按鈕盒、左轉(zhuǎn)向開關(guān)801,右轉(zhuǎn)向開關(guān)802組成。按鈕盒上包括:電門鎖81,啟動/停止按鈕82,復(fù)位按鈕83,急停按鈕84,方向控制旋鈕85,模式選擇桿86,株距選擇旋鈕87,速度調(diào)節(jié)旋鈕88,故障編碼顯示器89。電門鎖81是一個鎖開關(guān),沒有鑰匙是不能打開此開關(guān)的,它用來接通機(jī)器的控制電源,電門鎖沒有打開,機(jī)器不能被使用,該鎖開關(guān)用于防止他人或小孩擅自啟動機(jī)器。啟動/停止按鈕82,是一個綠色帶燈的按鈕,它是一個雙功能按鈕,控制機(jī)器的啟動和停止,按鈕燈亮起時(shí)表明機(jī)器正處于運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)機(jī)器在行走模式下運(yùn)行時(shí),按一下啟動/停止按鈕82,按鈕指示燈熄滅,機(jī)器馬上停止,當(dāng)機(jī)器在移栽模式或調(diào)試模式下運(yùn)行時(shí),按一下啟動/停止按鈕82,按鈕指示燈熄滅,機(jī)器不一定馬上停止,要等當(dāng)前運(yùn)行的工序完成后,機(jī)器才會停止,機(jī)器要停止后才能重新啟動。復(fù)位按鈕83,是一個黃色無燈按鈕,用于控制系統(tǒng)的故障復(fù)位和機(jī)器位置的復(fù)位,急停按鈕84是一個紅色自鎖式按鈕,在緊急情況下,壓下急停按鈕,急停按鈕自鎖在按下位置,機(jī)器立即停止運(yùn)行,對機(jī)器的任何操作都是無效,直到急停按鈕被釋放。編碼顯示器89,它主要由一個紅色的LED數(shù)碼管,譯碼電路,DC-DC電路等組成,通過PLC的控制,它能顯示數(shù)字0到9中的10種數(shù)字和6種特殊符號,不同的數(shù)字和符號對應(yīng)不同的故障,它可以提示用戶,機(jī)器出現(xiàn)了什么故障,便于故障的解除,機(jī)器在正常狀態(tài)下故障編碼應(yīng)是0。模式選擇桿86是一個三位置的操作桿,操作桿的底端按有一塊小磁鐵,在操作桿底端左側(cè)的電路板上安裝了三顆霍爾傳感器芯片,它們的位置與操作桿底端磁鐵的三個操作位置相對應(yīng),PLC控制器71通過讀取霍爾傳感器芯片對操作桿底端磁鐵的感應(yīng)信號來識別機(jī)器當(dāng)前的運(yùn)行模式。前進(jìn)/后退旋鈕85在行走模式時(shí),可以控制機(jī)器向前行走或向后行走。當(dāng)前進(jìn)/后退旋鈕85扭到前進(jìn)位置時(shí),啟動后機(jī)器向前行走,當(dāng)前進(jìn)/后退旋鈕85扭到后退位置時(shí),啟動后機(jī)器向后行走,機(jī)器在行走時(shí),改變方向控制旋鈕的位置,機(jī)器不改變行走方向,要到下次啟動才會改變。機(jī)器向后行走為勻加速啟動,加速時(shí)間預(yù)設(shè)值為3秒,這樣能讓操作者有足以的時(shí)間避讓。機(jī)器在行走模式時(shí)可以通過左轉(zhuǎn)向開關(guān)801和右轉(zhuǎn)向開關(guān)802來控制方向,捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)801拉手時(shí),機(jī)器左后輪電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),機(jī)器向左轉(zhuǎn)向,捏住右轉(zhuǎn)向開關(guān)802拉手時(shí),機(jī)器右后輪電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),機(jī)器向右轉(zhuǎn)向,在左轉(zhuǎn)向時(shí),如果捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)801超過一定時(shí)間(預(yù)設(shè)2秒)后,機(jī)器左后輪就由停止變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),機(jī)器進(jìn)行原地左調(diào)頭,在右轉(zhuǎn)向時(shí),如果捏住右轉(zhuǎn)向開關(guān)802超過一定時(shí)間(預(yù)設(shè)2秒)后,機(jī)器右后輪就由停止變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),機(jī)器進(jìn)行原地右調(diào)頭。為方便停機(jī)操作,機(jī)器在行走時(shí),可以雙手同時(shí)捏住左轉(zhuǎn)向開關(guān)801和右轉(zhuǎn)向開關(guān)802,此時(shí),機(jī)器停止行走,若保持3秒,機(jī)器將自動停機(jī),啟動/停止按鈕燈82熄滅。
實(shí)施例5:該機(jī)器設(shè)有三種運(yùn)行模式,它們分別為:調(diào)試模式,行走模式,移栽模式,三種模式可以用模式選擇桿86來進(jìn)行模式切換,每次切換模式后,都要到下次啟動機(jī)器時(shí)才會生效。調(diào)試模式是在機(jī)器調(diào)試的時(shí)候使用,將模式選擇桿86打到調(diào)試位置,啟動機(jī)器后,機(jī)器運(yùn)行在調(diào)試模式。機(jī)器運(yùn)行在調(diào)試模式時(shí),打塘機(jī)構(gòu)2、插苗機(jī)構(gòu)3和苗盤機(jī)構(gòu)4做連續(xù)運(yùn)行,而行走機(jī)構(gòu)不運(yùn)行。機(jī)構(gòu)運(yùn)行的速度可以通過速度調(diào)節(jié)旋鈕88來控制,可以通過方向控制旋鈕85來選擇需要調(diào)試的機(jī)構(gòu)。當(dāng)方向控制旋鈕85扭到前進(jìn)位置后,按啟動/停止按鈕82后,打塘機(jī)構(gòu)2運(yùn)行,機(jī)器的其它機(jī)構(gòu)都不運(yùn)行。停止機(jī)器后,把方向控制旋鈕85扭向后退位置后,啟動機(jī)器后,插苗機(jī)構(gòu)3連續(xù)運(yùn)行,苗盤機(jī)構(gòu)4配合插苗機(jī)構(gòu)3運(yùn)行。行走模式是將模式選擇桿86打到行走位置,啟動機(jī)器后,機(jī)器運(yùn)行在行走模式。行走模式用于機(jī)器在道路和田間的行走、轉(zhuǎn)向、原地調(diào)頭和倒車,機(jī)器在行走時(shí)可以通過啟動/停止按鈕82,任意啟停機(jī)器,且啟停操作立即生效,機(jī)器的行走速度可以通過速度調(diào)節(jié)旋鈕88進(jìn)行調(diào)節(jié)。模式選擇桿86打到移栽位置,啟動機(jī)器后,機(jī)器運(yùn)行在移栽模式。移栽模式是機(jī)器的作業(yè)模式,啟動后機(jī)器能自動分步完成下苗、打塘、塘心定位、插苗、一系列的移栽工序。機(jī)器的打塘機(jī)構(gòu)和插苗機(jī)構(gòu)剛好相距一個株距的距離,這樣可以保證打塘和插苗同時(shí)進(jìn)行。煙苗的株距可以通過調(diào)節(jié)打塘機(jī)構(gòu)和插苗機(jī)構(gòu)的間距和株距選擇旋鈕87來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
實(shí)施例6:該機(jī)器的移栽作業(yè)工序是:在移栽模式下啟動機(jī)器后,苗盤機(jī)構(gòu)4先運(yùn)行。苗盤驅(qū)動電機(jī)45帶動苗盤40旋轉(zhuǎn),在苗盤40上均分安裝四個苗杯42,苗杯42底部的底蓋44上安有彈簧43使底蓋44在無阻檔的時(shí)候能夠自動打開,苗杯底蓋導(dǎo)桿41置于苗杯42底部,功能是阻擋苗杯底蓋44在非投苗位置打開,在投苗位置處,苗杯底蓋導(dǎo)桿41設(shè)計(jì)缺口,當(dāng)苗杯42旋轉(zhuǎn)至此處,底蓋44即可自動彈開,苗杯內(nèi)的煙苗掉入栽植器內(nèi)。苗盤下方有一個苗杯到位檢測47,該檢測安裝在電機(jī)安裝板46上,每當(dāng)苗杯轉(zhuǎn)到投苗位置處,苗杯到位檢測47都會被觸發(fā)。當(dāng)苗杯到位檢測47被觸發(fā)后,苗盤驅(qū)動電機(jī)45停止旋轉(zhuǎn),下苗完成。
下苗完成后,機(jī)器自動啟動旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)2。打塘驅(qū)動電機(jī)21旋轉(zhuǎn),通過電機(jī)帶輪22、皮帶23、導(dǎo)輥帶輪24把動力傳遞給導(dǎo)輥25,導(dǎo)輥25內(nèi)部為鏤空的矩形內(nèi)腔,導(dǎo)塊26形狀是與導(dǎo)輥25內(nèi)腔配合的矩形方塊,導(dǎo)塊26表面均勻分布滾針27,可減少導(dǎo)塊26與導(dǎo)輥25內(nèi)腔的磨損,導(dǎo)塊26安裝在往復(fù)絲桿28的一端,使往復(fù)絲桿28隨導(dǎo)輥26一起旋轉(zhuǎn)。往復(fù)絲桿28在旋轉(zhuǎn)的同時(shí),又做上下的往返式運(yùn)動。往復(fù)絲桿28另一端安裝打塘器29,打塘器29就這樣邊旋轉(zhuǎn)邊上下運(yùn)動,來實(shí)現(xiàn)打塘功能。打塘檢測201位于機(jī)架2的面板上,在往復(fù)絲桿28上裝有檢測盤202,每執(zhí)行一次打塘動作,往復(fù)絲桿28回歸至最高位時(shí),打塘檢測201檢測到檢測盤202的時(shí),機(jī)器完成了一個打塘循環(huán),打塘驅(qū)動電機(jī)21停止旋轉(zhuǎn)。打塘完成后,機(jī)器進(jìn)行塘心定位。機(jī)器自動向前行走,使位于機(jī)器后部的栽植器301,行進(jìn)到塘心的正上方,要保證栽植器301把煙苗栽植到已打塘的塘心位置。塘心定位過程中,PLC控制器71實(shí)時(shí)讀取左行走電機(jī)驅(qū)動器74和右行走電機(jī)驅(qū)動器75的轉(zhuǎn)速反饋脈沖,分別對兩個脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),以此來計(jì)算兩后輪行走的距離。當(dāng)行走距離等于設(shè)定株距時(shí),就停止行走,定位完成。為減少后輪在起停時(shí)對地面的滑動,來保證定位精度。兩后輪的運(yùn)行方式為:勻加速起動、勻速運(yùn)行、勻減速停止。
因?yàn)闄C(jī)器的打塘器29以栽植器301的間距值,剛好為1個株距值。所以塘心定位完成后,插苗驅(qū)動電機(jī)35和打塘驅(qū)動電機(jī)21可以同時(shí)運(yùn)行,前面打塘后面栽植,這樣就大大提高了機(jī)器的作業(yè)效率。故在改變機(jī)器移栽株距時(shí),除調(diào)整株距選擇旋鈕87到所需株距值外,還應(yīng)通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)打塘機(jī)構(gòu)2在隨壟可調(diào)機(jī)架1上的位置,來調(diào)整打塘器29以栽植器301的間距值,使其等于需株距值。插苗驅(qū)動電機(jī)35旋轉(zhuǎn),連桿帶動導(dǎo)苗座3010執(zhí)行豎直上下的運(yùn)動。當(dāng)插植器301向下插入到土里時(shí),栽植器拉桿302接觸到打開頂桿305,通過反作用力頂升拉桿302,以鉸鏈連接的栽植器連桿304聯(lián)動拉開栽植器301,使原本閉合的栽植器301,慢慢打開,里面的煙苗落入地內(nèi)。同時(shí)位于導(dǎo)苗座3010上部的拉鉤306回縮并鉤住栽植器拉桿302上的卡扣307,拉鉤拉簧306使栽植器301一直處于打開狀態(tài)。當(dāng)栽植器301隨著插苗驅(qū)動電機(jī)35的旋轉(zhuǎn),向上運(yùn)動時(shí),栽植器301從土內(nèi)拔出,以此同時(shí),它周圍的土向煙苗根部匯攏,移栽完成。當(dāng)栽植器301回到高位時(shí),位于上部的閉合頂桿3011頂?shù)嚼^306另一端,拉鉤306即可會所打開,在閉合拉簧303的作用下栽植器即可恢復(fù)閉合狀態(tài),插植檢測309位于插苗驅(qū)動電機(jī)35上,當(dāng)檢測到電機(jī)連桿36,插苗驅(qū)動電機(jī)35停止運(yùn)行。一個移栽工序到此完成,該機(jī)器就這樣周而復(fù)始的完成以上工序。