一种穴盘自动取苗装置转让专利
申请号 : CN202210000608.9
文献号 : CN113994824B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 姜凯 , 郭文忠 , 魏晓明 , 贾冬冬 , 赵倩
申请人 : 北京市农林科学院智能装备技术研究中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种穴盘自动取苗装置,其特征在于,包括:移载机构、取苗执行器、探测模块及控制模块;
所述移载机构与所述取苗执行器连接,以驱动所述取苗执行器在靠近所述穴盘的第一位置与远离所述穴盘的第二位置之间移动;所述探测模块与所述控制模块连接,所述控制模块分别与所述移载机构及所述取苗执行器连接;
所述探测模块用于探测所述穴盘的目标穴孔内是否缺苗;所述控制模块用于在确定所述取苗执行器处于第一位置,以及所述目标穴孔内有秧苗的情况下,控制所述取苗执行器对所述秧苗执行取苗操作;
所述取苗执行器包括:固定座、扶苗部和取苗部;所述扶苗部和所述取苗部均安装于所述固定座;所述控制模块分别与所述扶苗部及所述取苗部连接;所述扶苗部用于对所述目标穴孔内秧苗的茎秆进行扶正;所述取苗部用于对所述秧苗的茎秆进行夹持和剪切;
所述扶苗部包括:第一伸缩机构、第二伸缩机构、连接构件、第一扶苗杆及第二扶苗杆;
所述第一伸缩机构与所述固定座连接;所述第一伸缩机构的伸缩端与所述连接构件的第一端连接,所述连接构件的第一端与所述第一扶苗杆的一端连接;所述第二伸缩机构设于所述连接构件的第二端,所述第二伸缩机构的伸缩端与所述第二扶苗杆的一端连接;所述第一扶苗杆与所述第二扶苗杆之间形成扶苗区域,所述取苗部用于对处于所述扶苗区域内的秧苗的茎秆进行夹持和剪切;所述第一伸缩机构用于驱动所述连接构件沿竖直方向升降;
所述连接构件的第一端与第二端沿第一水平方向间隔设置;所述第二伸缩机构用于驱动所述第二扶苗杆沿第二水平方向伸缩,所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直;所述探测模块设于所述第二扶苗杆的另一端,所述探测模块的探测端伸向所述扶苗区域。
2.根据权利要求1所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述第一扶苗杆包括:第一扶持段与第二扶持段;所述第一扶持段的一端与所述连接构件的第一端连接,另一端与所述第二扶持段的一端连接;所述第一扶持段沿所述第二水平方向延伸,所述第二扶持段的另一端沿所述第一水平方向朝向所述第二扶苗杆的一侧延伸。
3.根据权利要求1所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述探测模块包括光纤传感器。
4.根据权利要求1所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述取苗部包括:第三伸缩机构、第一气动夹爪及第二气动夹爪;
所述第三伸缩机构与所述固定座连接;所述第三伸缩机构的伸缩端分别与所述第一气动夹爪及所述第二气动夹爪连接,所述第三伸缩机构的伸缩端用于沿第二水平方向伸缩;
所述第一气动夹爪的夹持端与所述第二气动夹爪的夹持端沿竖直方向呈上、下设置;
所述第一气动夹爪的夹持端用于对所述秧苗的茎秆进行夹持;所述第二气动夹爪的夹持端设有切刀,所述第二气动夹爪的夹持端在处于夹持状态的情况下对所述秧苗的茎秆进行剪切。
5.根据权利要求4所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述第一气动夹爪包括:第一夹爪气缸、第一夹指、第二夹指、拢苗手及第一定位件;
所述第一夹爪气缸的其中一个输出端与所述第一夹指的一端连接,所述第一夹爪气缸的另一个输出端与所述第二夹指的一端连接; 所述第一夹指的另一端与所述拢苗手的一端连接,所述第二夹指的中部与所述第一定位件的一端连接;所述拢苗手的长度小于所述第一定位件的长度;
在所述第一夹指与所述第二夹指处于分离状态的情况下,所述拢苗手的另一端与所述第二夹指的另一端间隔设置,所述第一定位件的另一端伸向所述第一夹指的中部,所述拢苗手的另一端与所述第二夹指的另一端之间形成用于供所述秧苗的茎秆通过的间隙,所述第一定位件用于对所述秧苗的茎秆的上部进行扶持;
在所述第一夹指与所述第二夹指处于夹持状态的情况下,所述第一夹指、所述第二夹指、所述拢苗手及所述第一定位件围成夹持口,所述夹持口所在区域的面积大于所述秧苗的茎秆的横截面积。
6.根据权利要求4所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述第二气动夹爪包括:第二夹爪气缸、第三夹指、第四夹指及第二定位件;
所述第二夹爪气缸的其中一个输出端与所述第三夹指的一端连接,所述第二夹爪气缸的另一个输出端与所述第四夹指的一端连接; 所述第三夹指上设有所述切刀,所述第四夹指的中部与所述第二定位件的一端连接;
在所述第三夹指与所述第四夹指处于分离状态的情况下,所述第三夹指的另一端与所述第四夹指的另一端之间形成用于供所述秧苗的茎秆通过的间隙,所述第二定位件的另一端伸向所述第三夹指的中部,所述第二定位件用于对所述秧苗的茎秆的下部进行扶持;
在所述第三夹指与所述第四夹指处于夹持状态的情况下,所述切刀的刀口与所述第四夹指的另一端相靠近,以对秧苗的茎秆的下部进行剪切。
7.根据权利要求2至6任一所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,所述移载机构包括:机架与直线模组;所述机架与所述直线模组连接,所述直线模组的滑台能够沿第一水平方向往复移动,所述直线模组的滑台与所述取苗执行器连接;
所述穴盘自动取苗装置还包括输送机构,所述输送机构用于驱动所述穴盘沿第二水平方向移动。
8.根据权利要求7所述的穴盘自动取苗装置,其特征在于,还包括:导轮、转接件与导向滑道;
所述导轮与所述扶苗部分别与所述转接件连接;所述转接件沿竖直方向可移动地安装于所述固定座的一侧;
所述导向滑道沿所述第一水平方向延伸,所述导轮沿所述导向滑道的延伸方向移动;
所述导向滑道包括:倾斜引导段与水平引导段,所述倾斜引导段的一端与所述水平引导段的一端连接。
说明书 :
一种穴盘自动取苗装置
技术领域
背景技术
因为穴孔间的固定间隔,便于实现对固定间隔播种的穴盘苗的取苗操作。
辅助上苗,这大幅降低了机器生产效率和作业质量,同时严重影响设备的推广应用。因此,
急需通过一种自动取苗装备来代替人工上苗,以提高嫁接设备的生产效率。
发明内容
第一位置与远离所述穴盘的第二位置之间移动;所述探测模块与所述控制模块连接,所述
控制模块分别与所述移载机构及所述取苗执行器连接;所述探测模块用于探测所述穴盘的
目标穴孔内是否缺苗;所述控制模块用于在确定所述取苗执行器处于第一位置,以及所述
目标穴孔内有秧苗的情况下,控制所述取苗执行器对所述秧苗执行取苗操作。
部及所述取苗部连接;所述扶苗部用于对所述目标穴孔内秧苗的茎秆进行扶正;所述取苗
部用于对所述秧苗的茎秆进行夹持和剪切。
述第一伸缩机构的伸缩端与所述连接构件的第一端连接,所述连接构件的第一端与所述第
一扶苗杆的一端连接;所述第二伸缩机构设于所述连接构件的第二端,所述第二伸缩机构
的伸缩端与所述第二扶苗杆的一端连接;所述第一扶苗杆与所述第二扶苗杆之间形成扶苗
区域,所述取苗部用于对处于所述扶苗区域内的秧苗的茎秆进行夹持和剪切;所述第一伸
缩机构用于驱动所述连接构件沿竖直方向升降;所述连接构件的第一端与第二端沿第一水
平方向间隔设置;所述第二伸缩机构用于驱动所述第二扶苗杆沿第二水平方向伸缩,所述
第一水平方向与所述第二水平方向垂直。
持段的一端连接;所述第一扶持段沿所述第二水平方向延伸,所述第二扶持段的另一端沿
所述第一水平方向朝向所述第二扶苗杆的一侧延伸。
缩端分别与所述第一气动夹爪及所述第二气动夹爪连接,所述第三伸缩机构的伸缩端用于
沿第二水平方向伸缩;所述第一气动夹爪的夹持端与所述第二气动夹爪的夹持端沿竖直方
向呈上、下设置;所述第一气动夹爪的夹持端用于对所述秧苗的茎秆进行夹持;所述第二气
动夹爪的夹持端设有切刀,所述第二气动夹爪的夹持端在处于夹持状态的情况下对所述秧
苗的茎秆进行剪切。
的一端连接,所述第二夹指的中部与所述第一定位件的一端连接;所述拢苗手的长度小于
所述第一定位件的长度;在所述第一夹指与所述第二夹指处于分离状态的情况下,所述拢
苗手的另一端与所述第二夹指的另一端间隔设置,所述第一定位件的另一端伸向所述第一
夹指的中部,所述拢苗手的另一端与所述第二夹指的另一端之间形成用于供所述秧苗的茎
秆通过的间隙,所述第一定位件用于对所述秧苗的茎秆的上部进行扶持;在所述第一夹指
与所述第二夹指处于夹持状态的情况下,所述第一夹指、所述第二夹指、所述拢苗手及所述
第一定位件围成夹持口,所述夹持口所在区域的面积大于所述秧苗的茎秆的横截面积。
指的一端连接,所述第二夹爪气缸的另一个输出端与所述第四夹指的一端连接; 所述第三
夹指上设有所述切刀,所述第四夹指的中部与所述第二定位件的一端连接;在所述第三夹
指与所述第四夹指处于分离状态的情况下,所述第三夹指的另一端与所述第四夹指的另一
端之间形成用于供所述秧苗的茎秆通过的间隙,所述第二定位件的另一端伸向所述第三夹
指的中部,所述第二定位件用于对所述秧苗的茎秆的下部进行扶持;在所述第三夹指与所
述第四夹指处于夹持状态的情况下,所述切刀的刀口与所述第四夹指的另一端相靠近,以
对秧苗的茎秆的下部进行剪切。
直线模组的滑台与所述取苗执行器连接;所述穴盘自动取苗装置还包括输送机构,所述输
送机构用于驱动所述穴盘沿第二水平方向移动。
固定座的一侧;所述导向滑道沿所述第一水平方向延伸,所述导轮沿所述导向滑道的延伸
方向移动;所述导向滑道包括:倾斜引导段与水平引导段,所述倾斜引导段的一端与所述水
平引导段的一端连接。
探测模块探测到目标穴孔内有秧苗时,控制取苗执行器对秧苗执行取苗操作,然后,通过移
载机构驱动取苗执行器移载至远离穴盘的第二位置,以进行上苗操作,如此往复,可将穴盘
的各个目标穴孔中的秧苗全部取出。
动取苗操作,确保了取苗效率和作业质量,有利于提高嫁接设备的生产效率。
附图说明
些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些
附图获得其他的附图。
伸缩机构;322、第二伸缩机构;323、连接构件;324、第一扶苗杆;325、第二扶苗杆;331、第三
伸缩机构;332、第一气动夹爪;333、第二气动夹爪;301、第一夹爪气缸;302、第一夹指;303、
第二夹指;304、拢苗手;305、第一定位件;311、第二夹爪气缸;312、第三夹指;313、第四夹
指;314、第二定位件;315、切刀。
具体实施方式
而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
盘100的第一位置与远离穴盘100的第二位置之间移动;探测模块4与控制模块通讯连接,控
制模块分别与移载机构及取苗执行器3通讯连接;探测模块4用于探测穴盘100的目标穴孔
内是否缺苗;控制模块用于在确定取苗执行器3处于第一位置,以及目标穴孔内有秧苗200
的情况下,控制取苗执行器3对秧苗200执行取苗操作。
块4探测到目标穴孔内有秧苗200时,控制取苗执行器3对秧苗200执行取苗操作,然后,通过
移载机构驱动取苗执行器3移载至远离穴盘100的第二位置,以进行上苗操作,如此往复,可
将穴盘100的各个目标穴孔中的秧苗200全部取出。
200执行自动取苗操作,确保了取苗效率和作业质量,有利于提高嫁接设备的生产效率。
或瓜果的幼苗。
的执行末端的移动路径,以控制取苗执行器3在靠近穴盘100的第一位置与远离穴盘100的
第二位置之间移动。
采用本领域公知的中央处理器(Central Processing Unit ,CPU)、单片机或PLC控制器等,
在此也不做具体限定。
扶苗部32用于对目标穴孔内秧苗200的茎秆进行扶正;取苗部33用于对秧苗200的茎秆进行
夹持和剪切。
茎秆保持直立状态,然后,控制模块向取苗部33发送控制指令,由取苗部33对经过扶正后的
秧苗200的茎秆进行夹持和剪切,如此,提高了取苗执行器3对穴盘100内秧苗200的适应性,
确保取苗的一致性,可有效避免取苗时对秧苗200造成损伤。
行设置;扶苗部32与第一竖直板和/或第二竖直板连接,取苗部33设于第一竖直板与第二竖
直板之间。
定座31连接;第一伸缩机构321的伸缩端与连接构件323的第一端连接,连接构件323的第一
端与第一扶苗杆324的一端连接;第二伸缩机构322设于连接构件323的第二端,第二伸缩机
构322的伸缩端与第二扶苗杆325的一端连接;第一扶苗杆324与第二扶苗杆325之间形成扶
苗区域,取苗部33用于对处于扶苗区域内的秧苗200的茎秆进行夹持和剪切;第一伸缩机构
321用于驱动连接构件323沿竖直方向升降;连接构件323的第一端与第二端沿第一水平方
向间隔设置;第二伸缩机构322用于驱动第二扶苗杆325沿第二水平方向伸缩,第一水平方
向与第二水平方向垂直。
伸缩机构322驱动第二扶苗杆325伸出,在第一扶苗杆324与第二扶苗杆325之间形成一个接
近封闭的扶苗区域时,将秧苗200的茎秆限定于扶苗区域内;然后,本实施例再通过控制模
块向第一伸缩机构321发送控制指令,由第一伸缩机构321驱动第一扶苗杆324与第二扶苗
杆325同时上升,可便捷地实现对发生倾斜或倒伏的秧苗200的茎秆的扶正。
端连接;第一扶持段沿第二水平方向延伸,第二扶持段的另一端沿第一水平方向朝向第二
扶苗杆325的一侧延伸。
二伸缩机构322的伸缩端处于伸出状态时,由于第一扶苗杆324的另一端与第二扶苗杆325
的另一端相接近,可在第一扶苗杆324与第二扶苗杆325之间形成上述实施例所示的扶苗区
域。
度。其中,探测模块4优选为本领域公知的光纤传感器,以便进一步提高探测精度。
构331的伸缩端通过转接构件分别与第一气动夹爪332及第二气动夹爪333连接,第三伸缩
机构331的伸缩端沿第二水平方向伸缩;第一气动夹爪332的夹持端与第二气动夹爪333的
夹持端沿竖直方向呈上、下设置;第一气动夹爪332的夹持端用于对秧苗200的茎秆进行夹
持;第二气动夹爪333的夹持端设有切刀315,第二气动夹爪333的夹持端在处于夹持状态的
情况下对秧苗200的茎秆进行剪切。
秧苗200移动;待秧苗200的茎秆位于第一气动夹爪332的夹持端与第二气动夹爪333的夹持
端时,控制模块可依次向第一气动夹爪332与第二气动夹爪333发送控制指令,在第一气动
夹爪332的夹持端对秧苗200的茎秆进行夹持后,再控制第二气动夹爪333的夹持端切换至
夹持状态,由设于第二气动夹爪333的夹持端的切刀315对秧苗200的茎秆进行剪切。
一夹指302的一端连接,第一夹爪气缸301的另一个输出端与第二夹指303的一端连接;第一
夹指302的另一端与拢苗手304的一端连接,第二夹指303的中部与第一定位件305的一端连
接;拢苗手304的长度小于第一定位件305的长度。
部,拢苗手304的另一端与第二夹指303的另一端之间形成用于供秧苗200的茎秆通过的间
隙。在第三伸缩机构331驱动第一气动夹爪332朝向秧苗200移动时,第一定位件305可对秧
苗200的茎秆的上部进行扶持。
200的茎秆的横截面积。
拢苗定位作用,并确保秧苗200的茎秆在夹持口内处于欠定位状态,避免对秧苗200的茎秆
造成夹持损伤。
一端连接,第二夹爪气缸311的另一个输出端与第四夹指313的一端连接;第三夹指312上设
有切刀315,第四夹指313的中部与第二定位件314的一端连接。
314的另一端伸向第三夹指312的中部。如此,在第三伸缩机构331驱动第二气动夹爪333朝
向秧苗200移动时,第二定位件314可对秧苗200的茎秆的下部进行扶持。
对秧苗200的茎秆的上部的欠定位作用,在采用第二定位件314对秧苗200的茎秆的下部进
行再次扶持后,本实施例可在控制第二气动夹爪333的两个夹指相靠近的过程中,实现由切
刀315对茎秆的下部执行精确的剪切,在对秧苗200的茎秆进行剪切后,对秧苗200的茎秆的
切断面进行支撑。
线模组2的滑台与取苗执行器3连接;穴盘自动取苗装置还包括输送机构6,输送机构6用于
驱动穴盘100沿第二水平方向移动。
标穴孔内的秧苗200依次执行取苗操作;待取苗执行器3对上一行的目标穴孔内的秧苗200
完成取苗操作后,只需通过输送机构6驱动穴盘100沿第二水平方向移动单个目标穴孔的工
位,可由取苗执行器3对下一行的目标穴孔内的秧苗200进行取苗操作,如此往复,直至对所
有的目标穴孔内的秧苗200完成取苗操作。
穴盘自动取苗装置还设计有导轮7、转接件8与导向滑道5。
延伸方向移动;导向滑道5包括:倾斜引导段与水平引导段,倾斜引导段的一端与水平引导
段的一端连接。
执行器3朝向穴盘100上的其中一个目标穴孔。
苗部32复位。
用下自动下降,以使得取苗执行器3的取苗部33位于上苗工位,而扶苗部32下行,实现扶苗
部32与取苗部33的分离。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。