一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器及其补苗方法技术

本发明专利技术公开了一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器及其补苗方法，该装置包括上盖、底盘、螺旋齿盘、调节轴、横向调整杆、挡泥板、气缸、苗铲，四只叉状苗铲通过气缸驱动构成近似四棱锥台体，取苗时对钵体苗形成包裹式结构，通过转动螺旋齿盘使螺旋齿盘与横向调整杆螺旋传动，横向调整杆沿径向伸出或收缩从而无级调整四个苗铲相对位置以适应穴孔结构尺寸，能够将不同结构尺寸穴孔中松散的子叶期钵体苗完成、无损地取出，装置结构紧凑、作业速度快、可靠性高、安装维护简便，满足子叶期、育苗早期穴盘苗取苗、补苗要求。

A seeding end seedling actuator and seedling supplement method for seedling stage of seeded vegetables

The invention discloses a cotyledon vegetable bowl seedling filling end-effector and a seedling filling method thereof. The device comprises an upper cover, a chassis, a spiral tooth plate, a regulating shaft, a transverse adjusting rod, a fender, a cylinder and a seedling shovel. Four forked seedling shovels are driven by a cylinder to form a quadrangular pyramid platform body, and wrap the seedlings when taking seedlings. A type of structure in which the spiral disc and the transverse adjusting rod are spirally driven by rotating the spiral disc, and the transverse adjusting rod extends or contracts along the radial direction so as to steplessly adjust the relative positions of the four seedlings and shovels to suit the size of the hole structure. The loose cotyledon seedlings in the holes of different structural sizes can be removed without damage. Compact, fast operation, high reliability, easy installation and maintenance, to meet the cotyledon stage, early seedling cultivation seedling tray seedlings, seedling filling requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器及其补苗方法
本专利技术涉及农业机械领域，尤其是涉及了一种能够适应不同穴孔结构尺寸的子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器。
技术介绍
在当今的蔬菜现代化培养体系中，由于穴盘苗能够很好地适应规模化、商业化的生产方式，轻基质穴盘培养占据了主要地位，工厂化育苗是现代农业的重要组成部分。蔬菜苗在育苗过程中，由于种子质量、播种机性能、基质环境等引起穴盘出现无苗空穴，不能为全自动移栽机供给健壮、无空穴的秧苗，严重影响全自动移栽的作业质量，因此在移栽过程或育苗阶段对穴盘无苗穴孔进行补苗。在育苗早期或中期对穴盘空穴补苗，可以在苗床上批量、集中、高效地开展补苗工作，特别是子叶期幼苗枝叶相互无遮挡，图像识别成功率高，补苗部件不损伤周围的幼苗，不影响成苗后根坨与穴孔壁粘附力，将为全自动移栽提供无空穴、长势整齐、健康的钵体苗，提高自动移栽的作业质量。但子叶期幼苗茎叶细小、脆嫩，根系尚未与基质形成相对结实的根坨，取苗时幼苗易受到损伤、培养基质易松散，而现有移栽机的取苗机构如顶出式、顶出夹取式、夹取式、四针钳夹式、两针钳夹式等，均是针对成苗取苗开发的，适用于根系发达已形成结实根坨的钵体苗取苗，对于子叶期穴盘苗采用上述方式直接取苗会使根坨溃碎，无法完整无损地取出松散的子叶期钵体苗或无苗基质。因此，为了实现育苗早期高效、快速补苗，特别需要开发一种能够完整无损地取出子叶期幼苗细小、柔嫩、根系不发达及培养基质易松散的蔬菜钵体苗的补苗末端执行器。
技术实现思路
本专利技术的目的克服现有成苗取苗机构不能完整、无损地取出子叶期蔬菜钵体苗的缺点，本专利技术提出一种能够适应穴盘穴孔结构尺寸的子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器及其补苗方法，通过由气缸驱动的四只叉状苗铲构成接近倒置四棱锥台体形，插入钵体苗后形成形成包裹式结构实现完整、无损地取出钵体苗；通过转动螺旋齿盘使安装气缸的四个横向调整杆径向伸出或收缩，从而使四个苗铲适应穴孔结构尺寸，整个补苗末端执行器结构紧凑，通用性强、可靠性高，为不同结构尺寸的穴盘钵体苗子叶期补苗提供了性能优良的补苗末端执行器。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器包括上盖、底盘、螺旋齿盘、调节轴、横向调整杆、挡泥板、左夹持夹、右夹持夹、气缸、气缸推杆、苗铲、空气压缩机、压力调节阀、数显压力表、三位四通电磁阀；上盖为倒置的圆筒形，上盖顶部设连接支架，上盖侧部沿圆周均布开设四个缺口，上盖的四个缺口上部均开设“T”形导槽，四个导槽沿上盖中心呈中心对称分布；上盖对称的两片弧形外缘上均设有上凹半圆槽，两个上凹半圆槽沿上盖中心对称布置；底盘的侧部与底部沿圆周均布设置四个缺口，底盘中心设有台阶轴，台阶轴中心轴线与底盘中心轴线重合；台阶轴外侧固定有两个对称弧形块，弧形块上部设有弧形槽，底盘对称的两片弧形外缘上均设有下凹半圆槽，两个下凹半圆槽沿底盘中心对称布置；上盖通过螺钉与底盘固定，上盖的四个缺口与底盘四个缺口的宽度及中心一致，上盖的两个上凹半圆槽与底盘的两个下凹半圆槽构成两个轴承孔，两个轴承孔的中心连线与底盘纵向中心线垂直；螺旋齿盘通过轴承安装在台阶轴上，调节轴内端通过轴承置安装在弧形槽上，调节轴外端通过轴承安装在由上凹半圆槽与下凹半圆槽构成的轴承孔中；横向调整杆是截面为“T”形的杆，四支横向调整杆分别安装在上盖的四个导槽中，横向调整杆与导槽构成移动副；横向调整杆截面也可为“工”字形、梯形，横向调整杆截面形状与上盖的四个缺口上部均开设导槽的形状一致，互为偶件；左夹持夹与右夹持夹通过螺栓固定在一起构成夹持套筒，四个夹持套筒分别倾斜固定在四个横向调整杆的外端，气缸固定左夹持夹与右夹持夹之间；气缸的输出轴上分别固定有气缸推杆，四个苗铲分别固定在四个气缸推杆的下端；所述的调节轴、螺旋齿盘和横向调整杆构成传动结构，调节轴通过驱动螺旋齿盘旋转来带动横向调整杆沿螺旋齿盘径向伸缩；四个挡泥板呈中心对称分布固定在底盘下部，四个挡泥板下部与分别与四个苗铲内表面平行接触。基于上述技术方案，还可以提供如下若干优选实现方式：所述螺旋齿盘的上端面设有螺旋槽，螺旋齿盘的下端面为锥齿面，横向调整杆下侧为螺旋牙，螺旋齿盘上端面的螺旋槽与横向调整杆下侧的螺旋牙构成螺旋配合；螺旋齿盘的上端面设有螺旋槽、横向调整杆下侧的螺旋牙形状可同为三角形、矩形、梯形等形状；所述调节轴为圆锥齿轮轴，调节轴外侧的锥齿与螺旋齿盘下端面的锥齿啮合并构成齿轮传动；调节轴外端中心处设有六角形扳手孔。所述苗铲入土部分外轮廓为梯形，苗铲呈叉状，苗铲的叉齿末端为锐边；当气缸推杆伸长至下极限位置时，四个苗铲构成接近倒置四棱锥台体形。所述空气压缩机、压力调节阀、数显压力表、四只三位四通电磁阀通过压力软管依次连接，四只三位四通电磁阀的气路为并联气路，四只气缸通过压力软管分别与四只三位四通电磁阀连接；四只三位四通电磁阀的气路开关、气流方向通过控制器控制三位四通电磁阀实现。基于上述子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器的补苗方法步骤如下：第一步：利用六角扳手旋转调节轴，调节轴的锥齿驱动螺旋齿盘转动，螺旋齿盘上面的螺旋槽与横向调整杆下侧的螺旋牙形成螺旋传动，四支横向调整杆分别沿上盖的四个“T”形导槽同步径向向外伸出或向内收缩，固定在四支横向调整杆外端的气缸、苗铲同步向外或向内调节，从而使四个苗铲适应穴孔结构尺寸；第二步：计算机发送“复位”指令给控制器，控制器控制四只三位四通电磁阀使四只气缸的气缸推杆收缩，四只苗铲斜向上运动，使四只苗铲下边缘直线延伸形成的轮廓与穴孔上部口径相当；第三步：计算机发送“移位”指令给控制器，使子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器整体移动至待取备用苗上方，然后整下移，使四只苗铲下边缘接近穴盘穴孔的边缘；第四步：计算机发送“取苗”指令给控制器，控制器控制四只三位四通电磁阀使四只气缸的气缸推杆伸出，四个气缸推杆分别带动四只苗铲沿穴孔壁倾斜插入钵体苗，控制器可以控制各气缸按顺序工作、分组工作或同步工作，从而分别使苗铲按序插入、分组插入或同步插入，然后子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器整体上移并平移至待补苗穴孔上方；第五步：计算机发送“补苗”指令给控制器，子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器整体下降至补苗穴孔中，控制器控制四只三位四通电磁阀使四只气缸的气缸推杆收缩，四只苗铲斜向上运动，挡泥板推挡苗铲上的基质，钵体苗留在待补苗穴孔中，控制器可以控制各气缸按顺序工作、分组工作或同步工作，从而分别使苗铲按序拔出、分组拔出或同步拔出，然后子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器整体上升，完成补苗。本专利技术具有的有益效果是：通过四只叉状苗铲构成接近四棱锥台体形，插入钵体苗后形成包裹式结构，能够将子叶期幼苗柔嫩、根系不发达及培养基质易松散的蔬菜钵体苗完整、无损地取出，插入阻力小；通过调节轴转动螺旋齿盘、螺旋齿盘与四个横向调整杆的螺旋配合，使四个横向调整杆在径向伸出或收缩，无级调整四个苗铲相对位置以适应穴孔结构尺寸，提高了补苗的通用性；通过三位四通电磁阀控制气路，既可使每个气缸单独工作即苗铲单个插入或移出，也可使对称分组工作、同时工作，减少苗铲插入、移出钵体苗的冲击力，保证了钵苗完整；装置结构紧凑、作业速度快、可靠性高、安装维护简便，满足子叶期、育苗早期穴盘苗取苗、补苗要求。附图说明图1是本专利技术总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器，其特征在于包括上盖(1)、底盘(2)、螺旋齿盘(3)、调节轴(4)、横向调整杆(5)、挡泥板(6)、左夹持夹(7)、右夹持夹(8)、气缸(9)、气缸推杆(10)、苗铲(11)；上盖(1)为倒置的圆筒形，上盖(1)顶部设连接支架(1‑1)，上盖(1)侧部沿圆周均布开设四个缺口，上盖(1)的四个缺口上部均开设“T”形导槽(1‑2)，四个导槽(1‑2)沿上盖(1)中心呈中心对称分布；上盖(1)对称的两片弧形外缘上均设有上凹半圆槽(1‑3)，两个上凹半圆槽(1‑3)沿上盖(1)中心对称布置；底盘(2)的侧部与底部沿圆周均布设置四个缺口，底盘(2)中心设有台阶轴(2‑1)，台阶轴(2‑1)中心轴线与底盘(2)中心轴线重合；台阶轴(2‑1)外侧固定有两个对称弧形块(2‑3)，弧形块(2‑3)上部设有弧形槽(2‑4)，底盘(2)对称的两片弧形外缘上均设有下凹半圆槽(2‑2)，两个下凹半圆槽(1‑3)沿底盘(2)中心对称布置；上盖(1)通过螺钉与底盘(2)固定，上盖(1)的四个缺口与底盘(2)四个缺口的宽度及中心一致，上盖(1)的两个上凹半圆槽(1‑3)与底盘(2)的两个下凹半圆槽(2‑2)构成两个轴承孔，两个轴承孔的中心连线与底盘(2)纵向中心线垂直；螺旋齿盘(3)通过轴承安装在台阶轴(2‑1)上，调节轴(4)内端通过轴承置安装在弧形槽(2‑4)上，调节轴(4)外端通过轴承安装在由上凹半圆槽(1‑3)与下凹半圆槽(2‑2)构成的轴承孔中；横向调整杆(5)是截面为“T”形的杆，四支横向调整杆(5)分别安装在上盖(1)的四个导槽(1‑2)中，横向调整杆(5)与导槽(1‑2)构成移动副；左夹持夹(7)与右夹持夹(8)通过螺栓固定在一起构成夹持套筒，四个夹持套筒分别倾斜固定在四个横向调整杆(5)的外端，气缸(9)固定左夹持夹(7)与右夹持夹(8)之间；气缸(9)的输出轴上分别固定有气缸推杆(10)，四个苗铲(11)分别固定在四个气缸推杆(10)的下端；所述的调节轴(4)、螺旋齿盘(3)和横向调整杆(5)构成传动结构，调节轴(4)通过驱动螺旋齿盘(3)旋转来带动横向调整杆(5)沿螺旋齿盘(3)径向伸缩；四个挡泥板(6)呈中心对称分布固定在底盘(2)下部，四个挡泥板(6)下部与分别与四个苗铲(11)内表面平行接触。...

【技术特征摘要】
1.一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器，其特征在于包括上盖(1)、底盘(2)、螺旋齿盘(3)、调节轴(4)、横向调整杆(5)、挡泥板(6)、左夹持夹(7)、右夹持夹(8)、气缸(9)、气缸推杆(10)、苗铲(11)；上盖(1)为倒置的圆筒形，上盖(1)顶部设连接支架(1-1)，上盖(1)侧部沿圆周均布开设四个缺口，上盖(1)的四个缺口上部均开设“T”形导槽(1-2)，四个导槽(1-2)沿上盖(1)中心呈中心对称分布；上盖(1)对称的两片弧形外缘上均设有上凹半圆槽(1-3)，两个上凹半圆槽(1-3)沿上盖(1)中心对称布置；底盘(2)的侧部与底部沿圆周均布设置四个缺口，底盘(2)中心设有台阶轴(2-1)，台阶轴(2-1)中心轴线与底盘(2)中心轴线重合；台阶轴(2-1)外侧固定有两个对称弧形块(2-3)，弧形块(2-3)上部设有弧形槽(2-4)，底盘(2)对称的两片弧形外缘上均设有下凹半圆槽(2-2)，两个下凹半圆槽(1-3)沿底盘(2)中心对称布置；上盖(1)通过螺钉与底盘(2)固定，上盖(1)的四个缺口与底盘(2)四个缺口的宽度及中心一致，上盖(1)的两个上凹半圆槽(1-3)与底盘(2)的两个下凹半圆槽(2-2)构成两个轴承孔，两个轴承孔的中心连线与底盘(2)纵向中心线垂直；螺旋齿盘(3)通过轴承安装在台阶轴(2-1)上，调节轴(4)内端通过轴承置安装在弧形槽(2-4)上，调节轴(4)外端通过轴承安装在由上凹半圆槽(1-3)与下凹半圆槽(2-2)构成的轴承孔中；横向调整杆(5)是截面为“T”形的杆，四支横向调整杆(5)分别安装在上盖(1)的四个导槽(1-2)中，横向调整杆(5)与导槽(1-2)构成移动副；左夹持夹(7)与右夹持夹(8)通过螺栓固定在一起构成夹持套筒，四个夹持套筒分别倾斜固定在四个横向调整杆(5)的外端，气缸(9)固定左夹持夹(7)与右夹持夹(8)之间；气缸(9)的输出轴上分别固定有气缸推杆(10)，四个苗铲(11)分别固定在四个气缸推杆(10)的下端；所述的调节轴(4)、螺旋齿盘(3)和横向调整杆(5)构成传动结构，调节轴(4)通过驱动螺旋齿盘(3)旋转来带动横向调整杆(5)沿螺旋齿盘(3)径向伸缩；四个挡泥板(6)呈中心对称分布固定在底盘(2)下部，四个挡泥板(6)下部与分别与四个苗铲(11)内表面平行接触。2.根据权利要求1所述的一种子叶期蔬菜钵体苗补苗末端执行器，其特征在于所述螺旋齿盘(3)的上端面设有螺旋槽，螺旋齿盘(3)的下端面为锥齿面，横向调整杆(5)下侧为螺旋牙，螺旋齿盘(3)上端面的螺旋槽与横向调整杆(5)下侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝一枫，王永维，徐潇越，徐金凡，王俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33