一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统的制作方法

技术特征：
1.一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于包括苗箱(1)、机械手(2)、振动器(3)和机架(4)；所述苗箱(1)主要后板(1
‑
1)、侧支撑板(1
‑
2)、不对称前板(1
‑
3)、尼龙毛挡(1
‑
4)和皱褶状弹性隔板(1
‑
5)组成，自上而下苗箱容量逐渐变小，减少了叶板粘连与薯苗纠缠，保证薯苗有序下落；后板(1
‑
1)下部装有皱褶状弹性隔板(1
‑
5)，振动器(3)安装在皱褶状弹性隔板(1
‑
5)的下底面，通过振动激励苗箱，使薯苗产生运动碰撞并在滑落过程中渐次分离；另外，两块尼龙毛挡(1
‑
4)通过螺栓安装在不对称前板(1
‑
3)下方的开口两边，防止薯苗从苗箱(1)滑落；所述机械手(2)设有电机架(2
‑
4)，在电机架(2
‑
4)的一侧依次安装有联轴器(2
‑
5)、电机箱(2
‑
6)、投苗电机(2
‑
7)和双轴气缸(2
‑
8)，所述投苗电机(2
‑
7)通过螺栓固定在电机箱(2
‑
6)内，并通过联轴器(2
‑
5)连接电机架(2
‑
4)，所述双轴气缸(2
‑
8)通过螺栓固定在机架(4)上，并固定连接电机箱(2
‑
6)，在电机架(2
‑
4)的另一侧安装有定苗夹(2
‑
2)，定苗夹(2
‑
2)靠近电机架(2
‑
4)的一端设有通孔，与动苗夹(2
‑
1)转动连接，组成苗夹；在电机架(2
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4)上设有取苗电机(2
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3)的安装螺孔，取苗电机(2
‑
3)通过平键连接主动杆(2
‑
9)，并为其转动提供动力，连杆(2
‑
10)的两端分别与主动杆(2
‑
9)和动苗夹(2
‑
1)转动连接。2.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述不对称前板(1
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3)底部居中开槽，槽两边板宽不对称，一边板宽，一边板窄，薯苗基部放置在板宽的一边，薯苗尾部放置在板窄的一边，减轻叶板粘连，提高薯苗喂入流畅性。3.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述皱褶状弹性隔板(1
‑
5)与不对称前板(1
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3)下部形成狭窄通道逐渐挤压薯苗苗群从而形成单排薯苗，有效控制了薯苗喂入速度，减轻了薯苗下落过程中的拥堵，促进薯苗运动过程中实现有效单株分离；所述皱褶状弹性隔板(1
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5)下部居中开槽，便于机械手(2)取苗。4.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述机械手(2)通过取苗电机(2
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3)、投苗电机(2
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7)和双轴气缸(2
‑
8)的相互配合，控制动苗夹(2
‑
1)、定苗夹(2
‑
2)完成取苗与投苗工作，并辅助苗箱(1)完成分苗工作。5.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述取苗电机(2
‑
3)控制动苗夹(2
‑
1)逐渐转动闭合，在此过程中进一步扰动分离薯苗并完成夹取。6.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述定苗夹(2
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2)的底部焊接有一钢片，取苗时钢片挤压皱褶状弹性隔板(1
‑
5)，使皱褶状弹性隔板(1
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5)与尼龙毛档(1
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4)之间形成间隙，从而使薯苗滑落至定苗夹(2
‑
2)。7.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述投苗电机(2
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7)通过联轴器(2
‑
5)连接电机架(2
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4)，进而控制苗夹转动，完成投苗工作。8.如权利要求1
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7之任一项所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括数据采集单元、plc控制单元和执行单元；所述数据采集单元用于收集各个探测传感器的信号，并将所收集的信号发送给plc控制单元；所述plc控制单元将数据采集单元发送过来的信号进行调制处理和分析判断，得出处理方式之后，将控制信号发送给执行单元；所述执行单元根据plc控制单元发送过来的控制信号，做出相应的动作；
所述数据采集单元包括磁感应开关a、磁感应开关b与光电开关a、光电开关b，磁感应开关a、b分别检测双轴气缸(2
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8)伸长与收缩的位置，光电开关a、b分别检测取苗与投苗是否成功；磁感应开关a、b与光电开关a、b通过信号数据线与plc控制单元的输入引脚直接相连，把磁信号或光信号转换为电信号后发送给plc控制单元；所述执行单元包括电磁控制器、振动器(3)、驱动器a、取苗电机(2
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3)、驱动器b、投苗电机(2
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7)、电磁阀和双轴气缸(2
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8)；电磁控制器、驱动器a、电磁阀和驱动器b通过信号数据线分别与plc控制单元的信号输出引脚直接相连，所述电磁控制器按照控制程序控制振动器(3)，所述驱动器a和驱动器b按照控制程序产生脉冲信号驱动取苗电机(2
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3)和投苗电机(2
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7)，所述电磁阀按照控制程序控制气路通断，使双轴气缸(2
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8)产生相应动作。

技术总结
本发明属于农业种植机械技术领域，具体涉及一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统，其特征包括苗箱、振动器、机械手及机架等。苗箱由不对称前板、后板、皱褶状弹性隔板、侧支撑板及尼龙毛挡组成，自上而下苗箱容量逐渐变小，减少了叶板粘连与薯苗纠缠，保证薯苗有序下落。振动器激励苗箱，使薯苗产生运动碰撞并在滑落过程中渐次分离，进而有序排列在苗箱箱底的狭窄通道中。机械手包括动苗夹、定苗夹、联轴器、取苗电机、投苗电机与双轴气缸等，控制系统控制机械手扰动分离薯苗的同时，自动连续完成取苗与投苗作业。本发明利用苗箱结构约束薯苗，采用振动激励方法，通过机械手扰动夹取，实现甘薯裸苗自动分苗、取苗与投苗作业。取苗与投苗作业。取苗与投苗作业。


技术研发人员：玄冠涛 邵园园 韩军伟 张洪东 管宪鲁
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/10/18