一种幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机的制作方法

1.本实用新型属于幼苗种植设备技术领域，具体涉及一种幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机。


背景技术：

2.目前的手扶式电动打孔设备，如授权公告号为cn217064527u的中国实用新型专利《一种烟苗移栽用自走式电动挖坑机》，采用电机同时驱动打孔装置和两个后轮分别完成打孔和自走，使用时工人只需手握方向把控制好机器的行走方向即可，不再需要人工下压打孔杆，不再需要人工背负电瓶和电机，劳动强度更低，可长时间连续工作，工作效率更高，且打孔全过程依靠电机驱动两个后轮使机器匀速行走和电机驱动齿轮传动机构使打孔装置有规律地上下运动完成，无需人工干预，挖好的孔穴前后一致性好；但在实际的设备加工与制造过程中，由于齿轮传动机构和打孔装置结构较为复杂，各部件配合精密，存在设备制造成本偏高的问题，且稍有各部件配合精密度不够，就会降低孔穴质量的问题，同时打孔使用时，一次仅能完成一次打孔，存在打孔工作效率还有待进一步提高的问题；为解决上述问题，开发一种幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机很有必要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、制造成本低、孔穴质量高、打孔工作效率高的幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机。
4.本实用新型的目的是这样实现的：一种幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机，包括机架和设于所述机架上的扶手、前轮和后轮，还包括电瓶、plc单元、电机控制器和为所述后轮提供驱动动力的行走电机，所述机架的前部设有向上的安装架，所述安装架上设有可沿所述安装架上下移动的升降横梁，所述升降横梁的两侧设有两个对称的打孔装置，所述打孔装置包括旋转电机和连接于所述旋转电机输出端的打孔钻头，所述扶手上设有空气开关，所述电瓶、所述空气开关、所述plc单元、所述电机控制器和所述行走电机依次电性连接，所述旋转电机与所述空气开关电性连接，所述行走电机的输出轴外端设有编码器，所述编码器和所述plc单元电性连接。
5.优选的，所述机架上位于所述安装架的后方设有控制箱，所述控制箱内设有所述plc单元和所述电机控制器，所述机架上位于所述安装架的前方设有所述电瓶，所述机架上位于所述控制箱的下方设有所述行走电机。
6.进一步优选的，所述安装架内设有两根对称的套杆，所述升降横梁包括套设于两根所述套杆上的横梁板和对称连接于所述横梁板下端两侧的固定方管，所述固定方管中通过紧固螺栓可拆卸式固定连接有活动方管，所述活动方管的外端设有所述打孔装置，所述横梁板的后端设有齿条，所述安装架上设有为所述升降横梁提供驱动动力的升降电机，所述升降电机通过连接于其输出端的齿轮与所述齿条相互啮合连接，所述升降电机通过正反转模块与所述plc单元电性连接，所述正反转模块设置于所述控制箱内。
7.进一步优选的，所述旋转电机垂直方向安装于所述活动方管上，所述旋转电机通过固态继电器与所述空气开关电性连接，所述固态继电器设置于所述控制箱内。
8.进一步优选的，所述安装架的一侧设有两个上下分布的光电开关，所述光电开关的工作端朝向所述横梁板设置。
9.进一步优选的，所述光电开关位于所述安装架的安装位置处设有多个上下分布的安装孔，所述光电开关通过多个所述安装孔可上下移动式安装于所述安装架上。
10.进一步优选的，所述行走电机的输出端位于所述编码器的内侧设有链轮a，两个所述后轮之间的后轮轴上设有对应所述链轮a设置的链轮b，所述链轮a和所述链轮b通过链条相连，所述行走电机通过所述链轮a、所述链条和所述链轮b为两个所述后轮提供驱动动力。
11.进一步优选的，所述机架上位于所述电瓶的前方设有斜向下的保护支撑。
12.由于采用了以上的技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用编码器、电机控制器和行走电机实现打孔机的等距离步进式行走，打好的孔穴间距分布均匀，每行走一步后采用打孔钻头和旋转电机实现打孔机的原地打孔，过程中采用plc单元总体控制等距离步进式行走和原地打孔两个动作的交叉进行，结构简单，使用部件少，有效降低了制造成本，且打孔时打孔机原地不动进行打孔，基本上不受外界影响，打好的孔穴质量高；本实用新型一次可以同时完成两个孔穴的打孔，打孔工作效率高；总的，本实用新型具有结构简单、制造成本低、孔穴质量高、打孔工作效率高的优点。
附图说明
13.图1是本实用新型的立体结构示意图一。
14.图2是本实用新型的立体结构示意图二。
15.图3是本实用新型的立体结构示意图三。
16.图4是本实用新型的控制箱的内部立体结构示意图。
17.图5是本实用新型的机架、安装架、升降横梁、打孔装置等的立体结构示意图一。
18.图6是本实用新型的机架、安装架、升降横梁、打孔装置等的立体结构示意图二。
19.图7是本实用新型的机架、行走电机、编码器、链条、链轮a、链轮b等的立体结构示意图。
20.图8是本实用新型的电路原理方框图。
21.图中：1、机架2、前轮3、升降横梁31、横梁板32、固定方管4、打孔装置41、旋转电机42、打孔钻头5、后轮6、行走电机7、扶手8、空气开关9、控制箱10、安装架11、套杆12、光电开关121、安装孔13、电瓶14、紧固螺栓15、活动方管16、保护支撑17、升降电机18、编码器19、链条20、正反转模块21、固态继电器22、plc单元23、电机控制器24、齿条25、齿轮26、u形板27、链轮a28、后轮轴29、链轮b。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
23.如图去、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实用新型提供了一种幼苗移栽用双行步进式手扶电动打孔机，包括机架1和设于机架1上的扶手7、前轮2和后轮5。其中机架1用于提供支撑基础，采用轻便的框架结构；其中扶手7用于手握把持，倾斜朝后朝上设置
于机架1的后端；其中前轮2和后轮5用于提供移动基础，转动连接于机架1的下端前、后部，与地面接触时滚动移动完成行走。
24.还包括电瓶13、plc单元22、电机控制器23和为后轮5提供驱动动力的行走电机6，机架1的前部设有向上的安装架10，安装架10上设有可沿安装架10上下移动的升降横梁3，升降横梁3的两侧设有两个对称的打孔装置4，打孔装置4包括旋转电机41和连接于旋转电机41输出端的打孔钻头42，扶手7上设有空气开关8，电瓶13、空气开关8、plc单元22、电机控制器23和行走电机6依次电性连接，旋转电机41与空气开关7电性连接，行走电机6的输出轴外端设有编码器18，编码器18和plc单元22电性连接。其中，电瓶13为整个打孔机提供工作电源。其中，安装架10用于安装和支撑升降横梁3，为升降横梁3的上下移动提供移动轨迹和限位支撑，采用轻便的框架结构。其中，打孔钻头42在旋转电机41的驱动下，连续旋转，轻松完成打孔。其中，plc单元22通过电机控制器23控制行走电机6以一定转速转动，从而驱动后轮5转动，进而驱动打孔机进行行走，同时plc单元22还通过编码器18实时采集行走电机6的转数，并根据反馈的转数调整行走电机6的转速，使打孔机进行等距离的步进式行走，达到打好的孔穴间距分布均匀的作用，且步进式行走过程中，打孔机通过plc单元22控制每走一步就停下来打一个孔穴，孔穴打好后再进行下一次行走，打孔时原地不动，打好的孔穴垂直度好，孔穴质量高。
25.具体的，机架1上位于安装架10的后方设有控制箱9，控制箱9内设有plc单元22和电机控制器23，机架1上位于安装架10的前方设有电瓶13，机架1上位于控制箱9的下方设有行走电机6。
26.具体的，安装架10内设有两根对称的套杆11，升降横梁3包括套设于两根套杆11上的横梁板31和对称连接于横梁板31下端两侧的固定方管32，固定方管32中通过紧固螺栓14可拆卸式固定连接有活动方管15，活动方管15的外端设有打孔装置4，横梁板31的后端设有齿条24，安装架10上设有为升降横梁3提供驱动动力的升降电机17，升降电机17通过连接于其输出端的齿轮25与齿条24相互啮合连接，升降电机17通过正反转模块20与plc单元22电性连接，正反转模块20设置于控制箱9内。其中，套杆11具体为升降横梁3的上下移动提供限位支撑和移动导向，使升降横梁3稳定可靠地沿套杆11进行上下移动，且两根套杆11使上下移动更为稳定可靠。其中，可拆卸式固定连接的活动方管15用于通过紧固螺栓14完成打孔装置4的安装方向调整，不使用时旋松紧固螺栓14，取出活动方管15，翻转90度插入固定方管32内再旋紧紧固螺栓14，此时打孔钻头42方向朝上，方便运输和存放，并保护打孔钻头42；使用时再旋松紧固螺母14，取出活动方管15，再翻转90度后插入固定方管32后旋紧紧固螺栓，此时打孔钻头42方向朝下，方便完成打孔工作。其中，升降电机17转动，带动齿轮25转动，带动齿条24上下移动，带动横梁板31上下移动，带动固定方管32上下移动，带动活动方管15上下移动，带动旋转电机41上下移动，带动打孔钻头42，从而驱动连续转动的打孔钻头42完成打孔工作。
27.具体实施时，紧固螺母14一侧至少设置有两个，以便更好地锁紧活动方管15，从而保证旋转电机41和打孔钻头42顺利工作。
28.具体实施时，齿条24一般长于横梁板31的上下宽度，此时可在横梁板31的上下端位于齿条24的位置处分别对应设置一个u形板26，u形板26与齿条24背靠背固定连接，u形板26与横梁板31上下固定连接，为宽于横梁板31的齿条24上下部提供支撑，使齿条24更为稳
定可靠地完成动力传递。
29.具体的，旋转电机41垂直方向安装于活动方管15上，旋转电机41通过固态继电器21与空气开关7电性连接，固态继电器21设置于控制箱9内。其中，固态继电器21用于为功率相对较大的旋转电机41工作时提供隔离保护和放大驱动的作用。
30.具体实施时，电子器件正反转模块20、固态继电器21、plc单元22、和电机控制器23设置于控制箱9内，控制箱9为其提供安装空间和保护。
31.具体的，安装架10的一侧设有两个上下分布的光电开关12，光电开关12的工作端朝向横梁板31设置。其中，上下两个光电开关12用于控制打孔钻头42的打孔深度。
32.具体的，光电开关12位于安装架10的安装位置处设有多个上下分布的安装孔121，光电开关12通过多个安装孔121可上下移动式安装于安装架10上。其中，通过调整上下两个光电开关12的安装位置高度和相互之间的安装间距，来控制打孔钻头42的上下两个工作位置，从而达到控制打孔深度的目的。
33.具体的，行走电机6的输出端位于编码器18的内侧设有链轮a27，两个后轮5之间的后轮轴28上设有对应链轮a设置的链轮b29，链轮a27和链轮b29通过链条19相连，行走电机6通过链轮a27、链条19和链轮b29为两个后轮5提供驱动动力。
34.具体的，机架1上位于电瓶13的前方设有斜向下的保护支撑16，用于保护电瓶13免受外部撞击等伤害，也用于保护打孔机意外向前倾倒时提供支撑保护。
35.完成上述安装后，即可把本实用新型投入使用，使用前先将打孔机运输并放置好于工作位置处，此时横梁板31位于靠近上方光电开关12的工作位置处，然后旋松紧固螺母14，拔出活动方管15，翻转90度后重新插入固定方管32内，并旋紧紧固螺母14，即可开始打孔工作；工作时，先打开空气开关8，此时旋转电机42开始旋转，同时在plc单元22的控制下打孔机开始向前行走，行走设定好的打孔距离后停止行走，此时打孔钻头42向下移动，在打孔机原地不动的情况下完成打孔，打孔完成后向上移动，移动过程中打孔钻头42的上下工作位置由上下两个光电开关12控制，即横梁板31的下端触及下方的光电开关12时停止向下移动，为打孔钻头42的下工作位置，同样横梁板31的上端触及上方的光电开关12时停止向上移动，为打孔钻头42的上工作位置，打孔完成后横梁板31返回上工作位置，即靠近上方的光电开关12的工作位置处，然后在plc单元22的控制下打孔机才继续向前行走，保证打孔时打孔机是原地不动的，然后打孔机行走至第二个打孔位置处时停止，开始第二个位置处的打孔，如此循环直至完成打孔工作；工作期间，编码器18实时采集行走电机6的转数，并反馈给plc单元22，以便plc单元22调整打孔机的步进式行走距离，保证每次行走距离的一致性，达到等距离步进式行走的目的，从而保证打好的孔穴间距分布均匀；工作期间，通过人工操作扶手7，掌握打孔的行走方向。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。