油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置

1.本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置。


背景技术：

2.我国油菜种植面积和总产量均居世界重要位置，长江流域是冬油菜区主产区种植面积达到90％以上，其稻-油或稻-稻-油的两熟或三熟制的水旱轮作种植模式导致茬口矛盾突出，油菜机械育苗移栽是缓解茬口矛盾的重要手段之一。油菜移栽具有节约种子成本、提高复种指数和土地利用率等优势。目前油菜基质块苗移栽机械多为半自动移栽机，送苗过程需人工辅助完成劳动强度大、作业成本高、栽植效率低，不适合大田长时间作业，同时增加移栽作业成本。


技术实现要素：

3.本发明针对上述技术的不足，提供一种能一次充苗多株、横向自动间隔送苗、纵向连续送苗的油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置。
4.为实现上述目的，本发明所设计的油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置，包括主机架、横向安装在主机架上的主动轴、铰接在主动轴上的n个纵向送苗装置、安装在主机架上的且位于每个纵向送苗装置上方的横向送苗装置、位于每个横向送苗装置下端的拦苗装置；
5.所述横向送苗装置包括在主机架顶梁上的直线导轨、安装在直线导轨上的直线导轨滑块、安装在直线导轨末端的步进电机、安装在主机架侧梁上的支撑导轨组件、安装在直线导轨滑块上的送苗架、多个安装在送苗架且沿着送苗架轴向方向均匀分布的推苗盘。
6.进一步地，所述支撑导轨组件包括导轨及安装在导轨上且沿轴向方向均匀分布的多个u型滑块，u型滑块与推苗盘的数量相等且呈一一对应布置，导轨固定在主机架的侧梁上。
7.进一步地，所述送苗架包括推苗盘横梁固定板、安装在推苗盘横梁固定板上的一对推苗盘固定横梁、安装在推苗盘横梁固定板两侧板上的滑块固定板及衬在一对推苗盘固定横梁和滑块固定板之间的横梁挤压块；推苗盘横梁固定板包括两个对称的u型腔，每个u型腔固定安装一个推苗盘固定横梁，且推苗盘固定横梁与连接两个u型腔的连接板平齐；滑块固定板26b固定连接在直线导轨滑块上。
8.进一步地，每个所述推苗盘包括n个间隔均匀且并行排布的推苗板、至少两个下横梁、连接两个相邻下横梁的提手及支撑提手；每个下横梁包括一个u型板和n-2个连接块，n-2个连接块间隔均匀的布置在u型板的u型腔内且固定在u型板的横板上，u型板的两侧板分别与最外侧的两个推苗板相固定，n-2个连接块分别与剩下的n-2个推苗板呈一一对应固定连接，且下横梁沿推苗板的长度方向间隔均匀布置；每个推苗盘的支撑提手与支撑导轨组件对应的u型滑块固定连接，每个推苗盘的提手固定安装在一对推苗盘固定横梁。
9.进一步地，所述横向送苗装置还包括安装在直线导轨上且与直线导轨侧边对应的光电限位开关及两个安装在主机架上且沿主机架纵向分布的直线光轴组件；每个直线光轴组件包括一对光轴，每根光轴上沿光轴轴向安装有光轴滑块，每根光轴的两端均通过光轴立式轴承座与主机架相连，光轴滑块的个数与推苗盘的个数一致且呈一一对应布置安装到推苗盘的下横梁上。
10.进一步地，所述拦苗装置包括气缸底座、安装在气缸底座上的可调气缸、安装在可调气缸末端的法兰轴承、安装在法兰轴承上的转换件、与转换件相连的拦苗主动件及n个安装在拦苗主动件上且沿拦苗主动件轴向均匀分布的拦苗爪总成，n个拦苗爪总成与纵向送苗装置呈一一对应分布。
11.进一步地，所述拦苗主动件包括拦苗轴及n个安装在拦苗轴上且沿轴向均匀分布的销片，n个销片与拦苗爪总成呈一一对应布置；每个所述拦苗爪总成包括销轴、与销轴一端铰接的接片、与接片固定的拦苗从动轴、套置在拦苗从动轴上的拦苗爪固定件、套置在拦苗从动轴上且位于拦苗爪固定件上方的爪槽及两个安装在爪槽上部且沿爪槽轴向并排分布的拦苗爪，销轴与销片对应连接，栏苗爪固定件固定在横向送苗装置的下固定架上，拦苗从动轴可在栏苗爪固定件的轴孔旋转。
12.进一步地，所述每个纵向送苗装置包括套置在主动轴上的带轮、压装在带轮两端的立式轴承座、包覆在带轮上的皮带、安装在立式轴承座底板上的上固定架、端部套置在上固定架端部的下固定架、安装在下固定架上的托苗板支板及托面板总成，两个立式轴承座安装在主动轴上从而将纵向送苗装置固定安装在主动轴上，栏苗爪固定件安装在对应的下固定架上，上固定架与下固定架通过张紧上耳、张紧下耳和张紧螺栓连接固定，皮带通过上固定架上的张紧耳张紧。
13.进一步地，所述托苗板总成包括托苗板、布置在托苗板侧板的上托苗支板和下托苗支板及布置在托苗板前板的拦苗板，托苗板的一侧通过上托苗支板固定在上固定架上、下托苗支板固定在下固定架上，托苗板的另一侧与相邻的纵向送苗装置上托苗板支板铰接。
14.进一步地，每相邻两所述推苗板之间的距离为40mm～50mm；所述下横梁的u型板横板底面到推苗板底面的距离大于100mm。
15.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
16.1、本发明中送苗装置采用直线滑台带动推苗盘总成横向送苗间歇稳定运动,结合同步带纵向流畅送苗，可同步完成多行送苗动作，降低了人工作业强度,提高了作业效率；拦苗装置采用可调气缸，通过控制单片机同步控制气缸伸缩与直线滑台运动，实现横向送苗过程稳定推进、纵向送苗同步稳定有序运动。
17.2、发明油菜基质块苗送苗装置能有序完成油菜基质块苗横向送苗、同步拦苗、纵向送苗设定动作，实现送苗装置单行稳定、各行同步送苗需求。适用一定范围内不同尺寸的立方体基质块育苗移栽，一次充苗240株，减少人力劳动,可节约作业成本。
附图说明
18.图1为本发明油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置立体结构示意图；
19.图2为图1中横向送苗装置结构示意图；
20.图3为图2中支撑导轨组件结构示意图；
21.图4为图2中送苗架结构示意图；
22.图5为图2中推苗盘示意图；
23.图6为图2中直线光轴组件结构示意图；
24.图7为图1中拦苗装置结构示意图；
25.图8为图7中拦苗主动件结构示意图；
26.图9为图7中拦苗爪总成结构示意图；
27.图10为图1中纵向送苗装置结构示意图；
28.图11为图10中托苗板总成结构示意图。
29.图中各部件标号如下：
30.主动轴1、横向送苗装置2、主机架3(顶梁3a、侧梁3b)、拦苗装置4、纵向送苗装置5；
31.直线导轨21、光电限位开关22、直线导轨滑块23、步进电机24、支撑导轨组件25(其中：导轨25a、u型滑块25b)、送苗架26(其中：推苗盘固定横梁26a、滑块固定板26b、横梁挤压块26c、推苗盘横梁固定板26d)、推苗盘27(其中：推苗板27a、下横梁27b、提手27c、链接块27d、支撑提手27e)、直线光轴组件28(其中：光轴28a、直线光轴滑块28b、光轴立式轴承座28c)；
32.可调气缸41、气缸底座42、加长法兰轴承43、转换件44、拦苗主动件45(拦苗轴45a、销片45b)、拦苗爪总成46(销轴46a、接片46b、拦苗从动轴46c、拦苗爪固定件46d、爪槽46e、拦苗爪46f)、电磁阀47；
33.皮带51、带轮52、立式轴承座53、轴承座板54、托苗板总成55(上托苗支板55a、下托苗支板55b、托苗板55c、拦苗板55d)、托苗板支板57、下固定架58、张紧下耳59、张紧螺栓510、上固定架511、张紧上耳512、张紧耳513。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实例对本发明做进一步的详细说明。
35.如图1所示油菜基质块苗移栽机双向递进式送苗装置，包括主机架3、横向安装在主机架3上的主动轴1、铰接在主动轴1上的n个纵向送苗装置5、安装在主机架3上的且位于每个纵向送苗装置5上方的横向送苗装置2、位于每个横向送苗装置2下端的拦苗装置4。
36.如图2所示横向送苗装置2包括在主机架3顶梁3a上的直线导轨21、安装在直线导轨21上的直线导轨滑块23、安装在直线导轨21上且与直线导轨21侧边对应的光电限位开关22、安装在直线导轨21末端的步进电机24、安装在主机架3侧梁3b上的支撑导轨组件25、安装在直线导轨滑块23上的送苗架26、多个安装在送苗架26且沿着送苗架26轴向方向均匀分布的推苗盘27、两个安装在主机架3上且沿主机架3纵向分布的直线光轴组件28。
37.如图3所示支撑导轨组件25包括导轨25a及安装在导轨25a上且沿轴向方向均匀分布的多个u型滑块25b，u型滑块25b与推苗盘27的数量相等且呈一一对应布置，导轨25a固定在主机架3的侧梁3b上。
38.如图4所示送苗架26包括推苗盘横梁固定板26d、安装在推苗盘横梁固定板26d上的一对推苗盘固定横梁26a、安装在推苗盘横梁固定板26d两侧板上的滑块固定板26b及衬在一对推苗盘固定横梁26a和滑块固定板26b之间的横梁挤压块26c。推苗盘横梁固定板26d
包括两个对称的u型腔，每个u型腔固定安装一个推苗盘固定横梁26a，且推苗盘固定横梁26a与连接两个u型腔的连接板平齐；滑块固定板26b固定连接在直线导轨滑块23上。
39.如图5所示每个推苗盘27包括n个间隔均匀且并行排布的推苗板27a、至少两个下横梁27b、连接两个相邻下横梁27的提手27c及支撑提手27e；每个下横梁27b包括一个u型板和n-2个连接块27d，n-2个连接块27d间隔均匀的布置在u型板的u型腔内且固定在u型板的横板上，u型板的两侧板分别与最外侧的两个推苗板27a相固定，n-2个连接块27d分别与剩下的n-2个推苗板27a呈一一对应固定连接，且下横梁27b沿推苗板27a的长度方向间隔均匀布置。每个推苗盘27的支撑提手27e与支撑导轨组件25对应的u型滑块25b固定连接，每个推苗盘27的提手27c固定安装在一对推苗盘固定横梁26a。
40.为保证载苗基质块在推苗板27a之间顺利通过且不发生翻倾，每相邻两推苗板27a之间的距离为40mm～50mm(优选45mm)；为保证载苗基质块在下横梁27b通过时运动状态不受到干预，下横梁27b的u型板横板底面到推苗板27a底面的距离大于100mm(优选110mm)。
41.如图6所示每个直线光轴组件28包括一对光轴28a，每根光轴28a上沿光轴28a轴向安装有光轴滑块28b，每根光轴28a的两端均通过光轴立式轴承座28c与主机架3相连，光轴滑块28b的个数与推苗盘27的个数一致且呈一一对应布置安装到推苗盘27的下横梁27b上。
42.如图7所示拦苗装置4包括气缸底座42、安装在气缸底座42上的可调气缸41、安装在可调气缸41末端的法兰轴承43、安装在法兰轴承43上的转换件44、与转换件44相连的拦苗主动件45及n个安装在拦苗主动件45上且沿拦苗主动件45轴向均匀分布的拦苗爪总成46，n个拦苗爪总成46与纵向送苗装置5呈一一对应分布。如图8所示拦苗主动件45包括拦苗轴45a及n个安装在拦苗轴45a上且沿轴向均匀分布的销片45b，n个销片45b与拦苗爪总成46呈一一对应布置。
43.如图9所示每个拦苗爪总成46包括销轴46a、与销轴46a一端铰接的接片46b、与接片46b固定的拦苗从动轴46c、套置在拦苗从动轴46c上的拦苗爪固定件46d、套置在拦苗从动轴46c上且位于拦苗爪固定件46d上方的爪槽46e及两个安装在爪槽46e上部且沿爪槽46e轴向并排分布的拦苗爪46f，销轴46a与销片45b对应连接，栏苗爪固定件46d固定在横向送苗装置5的下固定架58上，拦苗从动轴46c可在栏苗爪固定件46d的轴孔旋转；可调气缸41的伸缩带动销片45b沿轴向方向运动，进而通过销轴46a带动栏苗爪总成46转动。可调气缸41运动一个周期，拦苗爪总成46往复转动接近90
°
，接片46b中心距之间的距离为35mm，保证运动满足设计要求，可调气缸的运动行程大于35mm，接片46b槽口的长度要大于35mm。栏苗装置可以保证载苗基质块由托苗盘向纵向送苗装置运动时不发生倾斜、偏转，保证横向送苗的稳定性。
44.如图10所示每个纵向送苗装置5包括套置在主动轴1上的带轮52、压装在带轮52两端的立式轴承座53、包覆在带轮52上的皮带51、安装在立式轴承座53底板54上的上固定架511、端部套置在上固定架511端部的下固定架58、安装在下固定架58上的托苗板支板57及托面板总成55，两个立式轴承座53安装在主动轴1上从而将纵向送苗装置5固定安装在主动轴1上，栏苗爪固定件46d安装在对应的下固定架58上，上固定架511与下固定架58通过张紧上耳512、张紧下耳59和张紧螺栓510连接固定，皮带51通过上固定架511上的张紧耳513张紧。
45.如图11所示托苗板总成55包括托苗板55c、布置在托苗板55c侧板的上托苗支板
55a和下托苗支板55b及布置在托苗板55c前板的拦苗板55d，托苗板55c的一侧通过上托苗支板55a固定在上固定架511上、下托苗支板55b固定在下固定架58上，托苗板55c的另一侧与相邻的纵向送苗装置5上托苗板支板57铰接，使托苗板总成55可以随纵向送苗装置5转动，从而可以根据地面起伏绕主动轴旋转，保证播深一致性。为保证拦多个拦苗爪总成46起始运动点一致，保证拦苗爪46f在可调气缸41运动回程终点受到拦苗板55d干预，拦苗板55d长度大于75mm。
46.上述步进电机24与型号为amc4030的单片机电连，及可调气缸通过对应的电磁阀47与单片机相连，从而通过单片机控制步进电机及气缸的动作。
47.本发明油菜基质块苗移栽机送苗装置具体工作过程如下：
48.选用形状为立方体油菜载苗基质块，高度为35～50mm、底部边长尺寸为35～50mm。工作时，将载苗基质块按照推苗板27a空间分布整齐摆放在托苗盘总成55上，通过调整可调气缸41伸缩长度，使气缸初始位置时拦苗爪46f与拦苗板55d平行，多个拦苗板55d初始状态保持一致；使气缸终止位置时拦苗爪46f运动离开皮带51上方，防止拦苗爪46f对皮带51上载苗基质块运动状态干预，为保证载苗基质块在推苗盘27作用下由托苗板总成55向皮带51空间位置变化时，保证载苗基质块稳定性，安装要求托苗板55c高于皮带51高。横向送苗开始时，通过单片机设置送苗起始位置、直线导轨21推苗次数、每段送苗速度、每段送苗间隔时间等送苗数据。工作时，动力输入带动主轴1转动，带动带轮52转动，进一步带动皮带51转动，启动横向送苗装置2，单片机一方面通过步进电机24来控制直线导轨滑块23的运动方式，进而带动推苗盘27将基质块苗一排排间歇有序的由托苗盘总成55推送至皮带51上；另一方面，单片机控制电磁阀47同步控制直线导轨滑块23和可调气缸41，直线导轨滑块23间歇前进运动开始时同步可调气缸23收缩，控制拦苗爪46f与拦苗板55d接触，防止载苗基质块在空间位置变化时发生受力不均导致翻倾，直线导轨滑块23间歇前进运动结束时同步可调气缸23伸出，控制拦苗爪总成主动件46转动90
°
，皮带51带动载苗基质块运动到预定位置，完成一次横向送苗装置2、拦苗装置4、纵向送苗装置5运动配合，完成四次运动配合后推苗板总成55复位至送苗起始状态。人工填充苗盘，准备进行下一轮载苗基质块移栽。