一种钵苗移栽机穴盘输送定位装置

1.一种钵苗移栽机穴盘输送定位装置，包括输送台架（1）、输送平台（15）、穴盘输入检测传感器（2）、穴盘输送导向装置、水平输送链装置、传动链装置,其特征在于：
所述输送平台（15）固定安装在输送台架(1)两侧支架内，穴盘输入检测传感器（2）安装在输送台架（1）外侧支架入口处，穴盘安放在输送平台（15）上；
所述穴盘输送导向装置由内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨（8）、横梁（6）、横梁支架（11）组成；横梁（6）沿穴盘输送方向平行布置，横梁（6）的个数至少有2个；每个横梁（6）由横梁支架（11）支撑；每个横梁（6）上设有滑槽（12），滑槽（12）内装有可移动的滑块（10），内侧穴盘输送导轨（7）和外侧穴盘输送导轨（8）分别与滑块（10）联接，内侧穴盘输送导轨（7）与外侧穴盘输送导轨（8）之间的宽度与穴盘宽度相等，内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨（8）上表面与穴盘表面平齐；
所述水平输送链装置由水平输送链(9)、链轮A(18)、链轮B（24)、穴盘推板(5)组成，水平输送链（9）、链轮A(18)、链轮B（24)分别安装在输送台架（1）的两侧，穴盘推板(5)按等距离L1均匀安装在输送台架（1）两侧输送链(9)上，穴盘推板(5)之间的间隔距离L1大于穴盘的长度；
所述传动链装置由传动链(13)、链轮C(22)、链轮D（23)、伺服电机（20）、霍尔传感器感应片（16）、霍尔传感器(17)组成，整套装置安装在输送台架（1）的外侧；链轮C（22）和输送链装置中的主动链轮A（18）同轴安装；伺服电机（20）与传动链装置中主动链轮D（23）同轴安装；霍尔传感器感应片（16）安装在传动链(13)上，位置可调；霍尔传感器（17）安装在输送台架（1）外侧，与霍尔传感器感应片(16)相对应，但不接触；
所述传动链装置中链轮D（23）和链轮C（22）传动比为1:1，输送链装置中链轮A（18）和链轮B（24）传动比为1:1；
所述水平输送链装置中链轮A（18)、链轮B（24)的半径R1、传动链装置中链轮C(22）、链轮D（23)的半径R2、穴盘推板间隔距离L1、传动链（13）的总长度L2满足如下关系：
依据上述关系，水平输送链（9）和传动链（13）之间具有传动链（13）每转动一周，水平输送链（9）上的穴盘推板（5）走过一个穴盘推板间隔距离L1的技术特征。
2.根据权利要求1所述的钵苗移栽机穴盘输送定位装置，其特征在于：一台穴盘钵苗移栽机设有两套穴盘输送定位装置，两套装置结构相同，平行布置，其中一套穴盘输送定位装置中的输送平台（15）上放置供苗盘（4），另一套穴盘输送定位装置中的输送平台（15）上放置植苗盘（3）。
3.根据权利要求1所述的钵苗移栽机穴盘输送定位装置，其特征在于：穴盘输送导向装置中滑块（10）通过螺钉（14）固定在滑槽(12)内，松开滑块(10)上的螺钉（14），滑块（10）可以在滑槽(12)内移动，滑块（10）在滑槽（12）的移动带动内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨(8)移动，从而调整内侧穴盘输送导轨(7)与外侧穴盘输送导轨(8)之间的宽度，以适应不同宽度的穴盘。

一种钵苗移栽机穴盘输送定位装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于设施农业中的自动化移栽领域，尤其是一种专门用于穴盘苗移栽机的输送定位装置及方法。\n技术背景\n[0002] 穴盘育苗是一个新的行业，是20世纪70年代在国际上发展起来的一项新型育苗技术，穴盘育苗与常规育苗方式相比，具有省工﹑省力﹑成苗快﹑节约资源﹑成本低﹑效率高﹑便于管理以及保护农业生态环境等优点，主要应用于烟草﹑花卉﹑蔬菜和树木的育苗。穴盘鱼苗中为了保证作物有适当的空间以促进其扎根和生长，需要将穴盘钵苗从高密度盘向低密度盘间的移栽，及穴盘向花盆间的移栽。穴盘钵苗移栽虽然很简单，但需要大量的手工作业,并且连续工作容易疲劳，生产效率低，难以实现大面积作业，制约了穴盘育苗技术的发展。为此，研究穴盘钵苗高速自动移栽机显得尤为重要，其对于提高劳动生产率，降低劳动强度, 促进穴盘育苗技术的发展具有重要意义。\n[0003] 穴盘钵苗自动移栽机技术的研究始于上个世纪80年代，目前主要有两种实现方式，一种是以工业机器人为本体的穴盘钵苗自动移栽机，另一种是开发独立机电系统的穴盘钵苗自动移栽机。1987年，KUTZ等人研究了基于Puma560移栽机器人的可行性。1992年，KC.Ting等人研究了基于ADEPT-SCARA四自由度移栽机器人。1999年Ryu等人设计了一套专用的机电设备，研制出了移栽机器人。 2010年3月，沈阳农业大学邱立春等人发明了一种穴盘苗移栽的自动移栽机。结构简单，方便，但效率较低，精度不高。\n[0004] 穴盘输送装置定位装置及方法是穴盘钵苗移栽机的重要组成部分，现阶段穴盘钵苗移栽机输送装置多采用带传动，传感器定位，如2010年高国华等人申请的发明专利，名称为温室自动化穴苗移栽机，申请号为201010194836.1。带传动容易产生滑动，影响钵苗输送的精准度，实际应用种问题很多。针对这种情况，本发明提出了一种可靠地穴盘苗输送定位装置及方法。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于提供一种用于穴盘钵苗移栽的输送定位装置，以提高穴盘苗移栽作业质量。\n[0006] 为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：\n[0007] 一种钵苗移栽机穴盘输送定位装置，包括输送台架（1）、输送平台（15）、穴盘输入检测传感器（2）、穴盘输送导向装置、水平输送链装置、传动链装置,其特征在于：\n[0008] 所述输送平台（15）固定安装在输送台架(1)两侧支架内，穴盘输入检测传感器（2）安装在输送台架（1）外侧支架入口处，穴盘安放在输送平台（15）上；\n[0009] 所述穴盘输送导向装置由内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨（8）、横梁（6）、横梁支架（11）组成；横梁（6）沿穴盘输送方向平行布置，横梁（6）的个数至少有2个；\n每个横梁（6）由横梁支架（11）支撑；每个横梁（6）上设有滑槽（12），滑槽（12）内装有可移动的滑块（10），内侧穴盘输送导轨（7）和外侧穴盘输送导轨（8）分别与滑块（10）联接，内侧穴盘输送导轨（7）与外侧穴盘输送导轨（8）之间的宽度与穴盘宽度相等，内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨（8）上表面与穴盘表面平齐；\n[0010] 所述水平输送链装置由水平输送链(9)、链轮A(18)、链轮B（24)、穴盘推板(5)组成，水平输送链（9）、链轮A(18)、链轮B（24)分别安装在输送台架（1）的两侧，穴盘推板(5)按等距离L1均匀安装在输送台架（1）两侧输送链(9)上，穴盘推板(5)之间的间隔距离L1大于穴盘的长度；\n[0011] 所述传动链装置由传动链(13)、链轮C(22)、链轮D（23)、伺服电机（20）、霍尔传感器感应片（16）、霍尔传感器(17)组成，整套装置安装在输送台架（1）的外侧；链轮C（22）和输送链装置中的主动链轮A（18）同轴安装；伺服电机（20）与传动链装置中主动链轮D（23）同轴安装；霍尔传感器感应片（16）安装在传动链(13)上，位置可调；霍尔传感器（17）安装在输送台架（1）外侧，与霍尔传感器感应片(16)相对应，但不接触；\n[0012] 所述传动链装置中链轮D（23）和链轮C（22）传动比为1:1，输送链装置中链轮A（18）和链轮B（24）传动比为1:1；\n[0013] 所述水平输送链装置中链轮A（18)、链轮B（24)的半径R1、传动链装置中链轮C(22）、链轮D（23)的半径R2、穴盘推板间隔距离L1、传动链（13）的总长度L2满足如下关系：\n[0014] \n[0015] 依据上述关系，水平输送链（9）和传动链（13）之间具有传动链（13）每转动一周，水平输送链（9）上的穴盘推板（5）走过一个穴盘推板间隔距离L1的技术特征；\n[0016] 一台穴盘钵苗移栽机设有两套穴盘输送定位装置，两套装置结构相同，平行布置，其中一套穴盘输送定位装置中的输送平台（15）上放置供苗盘（4），另一套穴盘输送定位装置中的输送平台（15）上放置植苗盘（3）。\n[0017] 穴盘输送导向装置中滑块（10）通过螺钉（14）固定在滑槽(12)内，松开滑块(10)上的螺钉（14），滑块（10）可以在滑槽(12)内移动，滑块（10）在滑槽（12）的移动带动内侧穴盘输送导轨(7)、外侧穴盘输送导轨(8)移动，从而调整内侧穴盘输送导轨(7)与外侧穴盘输送导轨(8)之间的宽度，以适应不同宽度的穴盘。\n[0018] 本发明具有有益效果。本发明采用链传动、穴盘推板、输送导轨结构，以及传感器检测技术，实现穴盘输送定位，结构简单，稳定可靠。相对于传统带传动输送，不仅输送精度高，而且对不同规格穴盘的适应性强，具有很好的实用性和经济性。\n附图说明\n[0019] 图1输送装置总体示意图；\n[0020] 图2链传动示意图；\n[0021] 图3 穴盘输送导向装置示意图。\n[0022] 图中： 1.台架 2.穴盘输入检测传感器 3.植苗盘 4.供苗盘 5.穴盘推板 \n6.横梁 7.内侧穴盘输送导轨 8.外侧穴盘输送导轨 9.输送链 10. 滑块 11. 横梁支架 12. 滑槽 13.传动链 14.螺钉 15.输送平台 16.感应片 17.霍尔传感器 \n18.链轮A 19.轴 20.电机 21.移栽机构工作平面 22.链轮C 23.链轮D 24.链轮B 25.取苗爪。\n具体实施方式\n[0023] 下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。\n[0024] 如图1所示，一台穴盘钵苗移栽机设有两套穴盘输送定位装置，两套装置结构相同，平行布置，每套穴盘输送定位装置由输送台架1、输送平台15、穴盘输入检测传感器2、穴盘输送导向装置、水平输送链装置、传动链装置组成。其中，输送平台15固定安装在输送台架1两侧支架内，穴盘输入检测传感器2安装在输送台架1外侧支架入口处，供苗盘4和植苗盘3分别放置在两套并列穴盘输送定位装置中的输送平台15上。\n[0025] 如图1和图3所示，穴盘输送导向装置由内侧穴盘输送导轨7、外侧穴盘输送导轨\n8、横梁6、横梁支架11组成；2个以上的横梁6沿穴盘输送方向平行布置，横梁6由横梁支架11支撑；横梁6上设有滑槽12，滑槽12内装有可移动的滑块10，内侧穴盘输送导轨7和外侧穴盘输送导轨8分别与滑块10联接，滑块10通过螺钉14固定在滑槽12内，松开滑块\n10上的螺钉14，滑块14可以在滑槽12内移动，滑块14在滑槽12内的移动带动内侧穴盘输送导轨7、外侧穴盘输送导轨8移动，从而调整内侧穴盘输送导轨7与外侧穴盘输送导轨\n8之间的宽度，以适应不同宽度的穴盘。\n[0026] 如图2所示，水平输送链装置由输送链9、链轮A18、链轮B24、穴盘推板5组成，输送链9、链轮A18、链轮B24分别安装在输送台架1的两侧，穴盘推板5按等距离L1均匀安装在输送台架1两侧输送链9上，穴盘推板5之间的间隔距离L1大于穴盘的长度。\n[0027] 如图2所示，传动链装置由传动链13、链轮C22、链轮D23、伺服电机20、霍尔传感器感应片16、霍尔传感器17组成，整套装置安装在输送台架1的外侧；链轮C22和输送链装置中的主动链轮A18同轴安装；伺服电机20与传动链装置中主动链轮D23同轴安装；霍尔传感器感应片16安装在传动链13上，霍尔传感器17安装在输送台架1外侧，与霍尔传感器感应片16相对应，但不接触。\n[0028] 传动链装置中链轮D23和链轮C22传动比为1:1，输送链装置中链轮A18和链轮B24传动比为1:1；水平输送链装置中链轮A18、链轮B24的半径R1、传动链装置中链轮C22、链轮D23的半径R2、穴盘推板5间隔距离L1、传动链的长度L2满足： 的条件，依据这一条件，伺服电机20驱动传动链装置上的传动链13每转动一周，带动输送链9及输送链9上的穴盘推板向前走过一个推板间隔距离L1，同时传动链13上的霍尔传感器感应片16与霍尔传感器17接近一次，霍尔传感器17得到一次感应信号。\n[0029] 本发明穴盘输送定位装置的工作过程如下：\n[0030] a.首先在两套平行布置的穴盘输送定位装置的输送平台15入口处放入供苗盘4和植苗盘3，穴盘输入检测传感器7检测到有穴盘输入，从而启动驱动伺服电机20，伺服电机20驱动传动链13转动，传动链13带动输送链9转动，安装在输送链9上的穴盘推板5推动植苗盘3和供苗盘4向前移动，直至供苗盘4和植苗盘3第一排穴孔中心线同处于移栽机构取苗爪25工作平面21内，然后停止伺服电机20转动；\n[0031] b.当第一组供苗盘4、植苗盘3调整到初始工作位置后，保持输送链9和传动链13不动，手动调整传动链装置中两霍尔传感器感应片16在两传动链13上的位置，使两霍尔传感器感应片16分别与两霍尔传感器17的感应头对齐，此时输送链9和传动链13所处位置定义为零点位置；\n[0032] c.在穴盘输送装置零点位置确定后，依次在第一组供苗盘4和植苗盘3后面的每个穴盘推板5处放入供苗盘4和植苗盘3，并使每个穴盘推板5分别和供苗盘4、植苗盘3保持接触，由于传动链13每转动一周，输送链9带动穴盘走过一个穴盘推板间隔距离L1，所以每个穴盘的相对位置也已确定；\n[0033] d.启动移栽机取苗装置，取苗爪25从供苗盘4第一排穴孔中依次取苗，然后将苗依次植入植苗盘3第一排穴孔中；\n[0034] e.当取苗爪25取完供苗盘4一排穴盘苗时，控制器启动供苗盘一侧穴盘输送装置中的伺服电机20，伺服电机20依据供苗盘4两穴孔中心距离驱动传动链装置上的链轮D23转动一个角度，使供苗盘4向前移动一个穴孔中心距离，然后停止伺服电机20转动，取苗爪\n25开始下一排苗的取苗；当取苗爪25植满植苗盘3的一排穴孔时，控制器启动植苗盘一侧穴盘输送装置中的伺服电机20，伺服电机20依据植苗盘3两穴孔中心距离驱动传动链装置上的链轮D23转动一个角度，使植苗盘3向前移动一个穴孔中心距离，然后停止伺服电机\n20转动，取苗爪25开始下一排穴孔的植苗；\n[0035] f.当取苗爪25取完供苗盘4中所有穴盘苗后，控制器驱动供苗盘输送装置一侧的伺服电机20转动，由此驱动输送链9上的穴盘推板5向前移动，穴盘推板5推动输送平台15上的供苗盘4也向前移动，直至伺服电机20驱动传动链13上的霍尔传感器感应片16再次和霍尔传感器17的感应头对齐，霍尔传感器17得到感应信号，并控制伺服电机20停止转动，此时输送链9上的穴盘推板5刚好将下一盘供苗盘的第一排穴盘苗推送至移栽机构取苗爪25的工作平面21内，取苗爪开始下一盘穴盘苗的取苗作业；当取苗爪25将植苗盘3中所有穴孔植入穴盘苗后，控制器驱动植苗盘输送装置一侧的伺服电机20转动，由此驱动输送链9上的穴盘推板9向前移动，穴盘推板5推动输送平台15上的植苗盘3也向前移动，直至伺服电机20驱动传动链13上的霍尔传感器感应片16再次和霍尔传感器17的感应头对齐，霍尔传感器17得到感应信号，并控制伺服电机20停止转动，此时输送链9上的穴盘推板5刚好将下一盘植苗盘3的第一排穴盘孔推送至移栽机构取苗爪25的工作平面21内，取苗爪开始下一盘植苗盘3的植苗作业；\n[0036] g.每完成一次供苗盘4或植苗盘3的整盘向前输送，便在钵苗移栽机两穴盘输送装置的入口处分别置入一供苗盘4或植苗盘3，穴盘输送装置重复d、e、f步骤，实现移栽机的循环作业。