一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法
2023-05-30 23:30:06
一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法
【專利摘要】本發明提供一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法：首先在兩套平行布置的穴盤輸送定位裝置入口處放入供苗盤和植苗盤，然後驅動輸送裝置，將供苗盤和植苗盤第一排穴孔中心移送至移栽機取苗爪工作平面位置；停止穴盤輸送，調整傳動鏈上霍爾傳感器感應片使其與霍爾傳感器感應頭對齊，確定穴盤輸送裝置的零點位置；啟動移栽機取苗、植苗動作，當取苗爪取完一排苗或植滿一排苗時，穴盤輸送裝置自動將供苗盤或植苗盤向前移動一排穴孔，取苗爪開始下一排取苗或植苗；當取苗爪取完一盤苗或植滿一盤苗時，穴盤輸送裝置自動將供苗盤或植苗盤向前移動一個穴盤輸送推板間隔距離L1，取苗爪進行下一盤取苗或植苗。該方法輸送定位精度高、穩定可靠。
【專利說明】一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於設施農業中的自動化移栽領域，尤其是一種專門用於穴盤苗移栽機的輸送定位裝置及方法。
技術背景
[0002]穴盤育苗是一個新的行業，是20世紀70年代在國際上發展起來的一項新型育苗技術，穴盤育苗與常規育苗方式相比，具有省工、省力、成苗快、節約資源、成本低、效率高、便於管理以及保護農業生態環境等優點，主要應用於菸草、花卉、蔬菜和樹木的育苗。穴盤魚苗中為了保證作物有適當的空間以促進其紮根和生長，需要將穴盤缽苗從高密度盤向低密度盤間的移栽，及穴盤向花盆間的移栽。穴盤缽苗移栽雖然很簡單，但需要大量的手工作業，並且連續工作容易疲勞，生產效率低，難以實現大面積作業，制約了穴盤育苗技術的發展。為此，研究穴盤缽苗高速自動移栽機顯得尤為重要，其對於提高勞動生產率，降低勞動強度，促進穴盤育苗技術的發展具有重要意義。
[0003]穴盤缽苗自動移栽機技術的研究始於上個世紀80年代，目前主要有兩種實現方式，一種是以工業機器人為本體的穴盤缽苗自動移栽機，另一種是開發獨立機電系統的穴盤缽苗自動移栽機。1987年，KUTZ等人研究了基於Puma560移栽機器人的可行性。1992年，KC.Ting等人研究了基於ADEPT-SCARA四自由度移栽機器人。1999年Ryu等人設計了一套專用的機電設備，研製出了移栽機器人。2010年3月，瀋陽農業大學邱立春等人發明了一種穴盤苗移栽的自動移栽機。結構簡單，方便，但效率較低，精度不高。
[0004]穴盤輸送裝置定位裝置及方法是穴盤缽苗移栽機的重要組成部分，現階段穴盤缽苗移栽機輸送裝置多採用帶傳動，傳感器定位，如2010年高國華等人申請的發明專利，名稱為溫室自動化穴苗移栽機，申請號為201010194836.1。帶傳動容易產生滑動，影響缽苗輸送的精準度，實際應用種問題很多。針對這種情況，本發明提出了一種可靠地穴盤苗輸送定位裝置及方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種穴盤輸送定位方法，用於由輸送平臺、鏈傳動、輸送導軌、傳感器等組成的穴盤缽苗移栽輸送定位裝置，提高缽苗輸送的精準度和穴盤苗移栽作業質量。
[0006]為了解決以上技術問題，本發明所採用的技術方案如下:
一種用於穴盤缽苗移栽機的穴盤輸送定位方法，其特徵在於包括以下步驟:
一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法，其特徵在於包括以下步驟:
第一步，調整第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)至初始工作位置；
第二步，確定穴盤輸送裝置的零點位置:當第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)調整到初始工作位置後，保持輸送鏈(9)和傳動鏈(13)不動，手動調整傳動鏈裝置中兩霍爾傳感器感應片(16)在兩傳動鏈(13)上的位置，使兩霍爾傳感器感應片(16)分別與兩霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，此時輸送鏈(9)和傳動鏈(13)所處位置定義為零點位置；
第三步，在輸送平臺(15)上鋪放供苗盤(4)和植苗盤(3):在穴盤輸送裝置零點位置確定後，依次在第一組供苗盤(4)和植苗盤(3)後面的每個穴盤輸送推板(5)處放入供苗盤
(4)和植苗盤(3)，並使每個穴盤輸送推板(5)分別和供苗盤(4)、植苗盤(3)保持接觸，由於傳動鏈(13)每轉動一周，輸送鏈(9)帶動穴盤走過一個穴盤輸送推板間隔距離L1，所以每個穴盤的相對位置也已確定；
第四步，進行單排穴盤苗移栽:啟動移栽機取苗裝置，取苗爪(25)從供苗盤(4)第一排穴孔中依次取苗，然後將苗依次植入植苗盤(3)第一排穴孔中；
第五步，進行穴盤單排步進輸送:當取苗爪(25)取完供苗盤(4)一排穴盤苗時，控制器啟動供苗盤一側穴盤輸送裝置中的伺服電機(20 )，伺服電機(20 )依據供苗盤(4 )兩穴孔中心距離驅動傳動鏈裝置上的鏈輪D (23)轉動一個角度，使供苗盤(4)向前移動一個穴孔中心距離，然後停止伺服電機(20 )轉動，取苗爪(25 )開始下一排苗的取苗；當取苗爪(25 )植滿植苗盤(3)的一排穴孔時,控制器啟動植苗盤一側穴盤輸送裝置中的伺服電機(20),伺服電機(20)依據植苗盤(3)兩穴孔中心距離驅動傳動鏈裝置上的鏈輪D (23)轉動一個角度，使植苗盤(3 )向前移動一個穴孔中心距離，然後停止伺服電機(20 )轉動，取苗爪(25 )開始下一排穴孔的植苗；
第六步，進行穴盤整盤輸送:當取苗爪(25)取完供苗盤(4)中所有穴盤苗後，控制器驅動供苗盤一側輸送裝置中的伺服電機(20)轉動，由此驅動輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板
(5)向前移動，穴盤輸送推板(5)推動輸送平臺(15)上的供苗盤(4)也向前移動，直至伺服電機(20)驅動傳動鏈(13)上的霍爾傳感器感應片(16)再次和霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，霍爾傳感器(17)得到感應信號，並控制伺服電機(20)停止轉動，此時輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)剛好將下一盤供苗盤的第一排穴盤苗推送至移栽機構取苗爪(25)的工作平面(21)內，取苗爪開始下一盤供苗盤(4)的取苗作業；當取苗爪(25)將植苗盤(3)中所有穴孔植入穴盤苗後，控制器驅動植苗盤一側的輸送裝置中的伺服電機(20)轉動，由此驅動輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)向前移動,穴盤輸送推板(5)推動輸送平臺(15)上的植苗盤(3)也向前移動，直至伺服電機(20)驅動傳動鏈(13)上的霍爾傳感器感應片(16)再次和霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，霍爾傳感器(17)得到感應信號，並控制伺服電機
(20)停止轉動，此時輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)剛好將下一盤植苗盤(3)的第一排穴盤孔推送至移栽機構取苗爪(25)的工作平面(21)內，取苗爪開始下一盤植苗盤(3 )的植苗作業。
[0007]所述的調整第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)至初始工作位置，具體為:首先在兩套平行布置的穴盤輸送定位裝置的輸送平臺(15)入口處放入供苗盤(4)和植苗盤(3)，穴盤輸入檢測傳感器(7)檢測到有穴盤輸入，從而啟動驅動伺服電機(20)，伺服電機(20)驅動傳動鏈(13 )轉動，傳動鏈(13 )帶動輸送鏈(9 )轉動，安裝在輸送鏈(9 )上的穴盤輸送推板
(5)推動植苗盤(3)和供苗盤(4)向前移動，直至供苗盤(4)和植苗盤(3)第一排穴孔中心線同處於移栽機構取苗爪(25)工作平面(21)內，然後停止伺服電機(20)轉動，此時第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)在輸送平臺(15)上的初始工作位置便已確定。
[0008]進行循環作業步驟:每完成一次供苗盤(4)或植苗盤(3)的整盤向前輸送，便在缽苗移栽機兩穴盤輸送裝置的入口處分別置入一供苗盤(4)或植苗盤(3)，穴盤輸送裝置重複第四步、第五步和第六步驟，實現移栽機的循環作業。
[0009]本發明具有有益效果。本發明採用了鏈傳動、穴盤輸送推板、輸送導軌結構，以及傳感器檢測技術，實現穴盤輸送定位，方法簡單，定位精度高、輸送穩定可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1輸送裝置總體示意圖；
圖2鏈傳動示意圖；
圖3穴盤輸送導向裝置示意圖。
[0011]圖中:1.臺架2.穴盤輸入檢測傳感器3.植苗盤4.供苗盤5.穴盤輸送推板6.橫梁7.內側穴盤輸送導軌8.外側穴盤輸送導軌9.輸送鏈10.滑塊11.橫梁支架12.滑槽13.傳動鏈14.螺釘15.輸送平臺16.感應片17.霍爾傳感器18.鏈輪A 19.軸20.電機21.移栽機構工作平面22.鏈輪C 23.鏈輪D24.鏈輪B 25.取苗爪。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖，對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。
[0013]如圖1所示,一臺穴盤缽苗移栽機設有兩套穴盤輸送定位裝置,兩套裝置結構相同，平行布置，每套穴盤輸送定位裝置由輸送臺架1、輸送平臺15、穴盤輸入檢測傳感器2、穴盤輸送導向裝置、水平輸送鏈裝置、傳動鏈裝置組成。其中，輸送平臺15固定安裝在輸送臺架I兩側支架內，穴盤輸入檢測傳感器2安裝在輸送臺架I外側支架入口處，供苗盤4和植苗盤3分別放置在兩套並列穴盤輸送定位裝置中的輸送平臺15上。
[0014]如圖1和圖3所示，穴盤輸送導向裝置由內側穴盤輸送導軌7、外側穴盤輸送導軌
8、橫梁6、橫梁支架11組成；2個以上的橫梁6沿穴盤輸送方向平行布置，橫梁6由橫梁支架11支撐；橫梁6上設有滑槽12，滑槽12內裝有可移動的滑塊10，內側穴盤輸送導軌7和外側穴盤輸送導軌8分別與滑塊10聯接，滑塊10通過螺釘14固定在滑槽12內，鬆開滑塊10上的螺釘14，滑塊14可以在滑槽12內移動，滑塊14在滑槽12內的移動帶動內側穴盤輸送導軌7、外側穴盤輸送導軌8移動,從而調整內側穴盤輸送導軌7與外側穴盤輸送導軌8之間的寬度，以適應不同寬度的穴盤。
[0015]如圖2所示，水平輸送鏈裝置由輸送鏈9、鏈輪A18、鏈輪B24、穴盤輸送推板5組成，輸送鏈9、鏈輪A18、鏈輪B24分別安裝在輸送臺架I的兩側，穴盤輸送推板5按等距離L1均勻安裝在輸送臺架I兩側輸送鏈9上，穴盤輸送推板5之間的間隔距離L1大於穴盤的長度。
[0016]如圖2所示，傳動鏈裝置由傳動鏈13、鏈輪C22、鏈輪D23、伺服電機20、霍爾傳感器感應片16、霍爾傳感器17組成，整套裝置安裝在輸送臺架I的外側；鏈輪C22和輸送鏈裝置中的主動鏈輪A18同軸安裝；伺服電機20與傳動鏈裝置中主動鏈輪D23同軸安裝；霍爾傳感器感應片16安裝在傳動鏈13上，霍爾傳感器17安裝在輸送臺架I外側，與霍爾傳感器感應片16相對應,但不接觸。
[0017]傳動鏈裝置中鏈輪D23和鏈輪C22傳動比為1:1，輸送鏈裝置中鏈輪A18和鏈輪B24傳動比為1:1 ;水平輸送鏈裝置中鏈輪A18、鏈輪B24的半徑R1、傳動鏈裝置中鏈輪C22、鏈輪D23的半徑R2、穴盤輸送推板5間隔距離L1、傳動鏈的長度L2滿足:
【權利要求】
1.一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法，其特徵在於包括以下步驟: 第一步，調整第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)至初始工作位置； 第二步，確定穴盤輸送裝置的零點位置:當第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)調整到初始工作位置後，保持輸送鏈(9)和傳動鏈(13)不動，手動調整傳動鏈裝置中兩霍爾傳感器感應片(16)在兩傳動鏈(13)上的位置，使兩霍爾傳感器感應片(16)分別與兩霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，此時輸送鏈(9)和傳動鏈(13)所處位置定義為零點位置； 第三步，在輸送平臺(15)上鋪放供苗盤(4)和植苗盤(3):在穴盤輸送裝置零點位置確定後，依次在第一組供苗盤(4)和植苗盤(3)後面的每個穴盤輸送推板(5)處放入供苗盤(4)和植苗盤(3)，並使每個穴盤輸送推板(5)分別和供苗盤(4)、植苗盤(3)保持接觸，由於傳動鏈(13)每轉動一周，輸送鏈(9)帶動穴盤走過一個穴盤輸送推板間隔距離L1，所以每個穴盤的相對位置也已確定； 第四步，進行單排穴盤苗移栽:啟動移栽機取苗裝置，取苗爪(25)從供苗盤(4)第一排穴孔中依次取苗，然後將苗依次植入植苗盤(3)第一排穴孔中； 第五步，進行穴盤單排步進輸送:當取苗爪(25)取完供苗盤(4)一排穴盤苗時，控制器啟動供苗盤一側穴盤輸送裝置中的伺服電機(20 )，伺服電機(20 )依據供苗盤(4 )兩穴孔中心距離驅動傳動鏈裝置上的鏈輪D (23)轉動一個角度，使供苗盤(4)向前移動一個穴孔中心距離，然後停止伺服電機(20 )轉動，取苗爪(25 )開始下一排苗的取苗；當取苗爪(25 )植滿植苗盤(3)的一排穴孔時,控制器啟動植苗盤一側穴盤輸送裝置中的伺服電機(20),伺服電機(20)依據植苗盤(3)兩穴孔中心距離驅動傳動鏈裝置上的鏈輪D (23)轉動一個角度，使植苗盤(3 )向前移動一個穴孔中心距離，然後停止伺服電機(20 )轉動，取苗爪(25 )開始下一排穴孔的植苗； 第六步，進行穴盤整盤輸送:當取苗爪(25)取完供苗盤(4)中所有穴盤苗後，控制器驅動供苗盤一側輸送裝置中 的伺服電機(20)轉動，由此驅動輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)向前移動，穴盤輸送推板(5)推動輸送平臺(15)上的供苗盤(4)也向前移動，直至伺服電機(20)驅動傳動鏈(13)上的霍爾傳感器感應片(16)再次和霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，霍爾傳感器(17)得到感應信號，並控制伺服電機(20)停止轉動，此時輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)剛好將下一盤供苗盤的第一排穴盤苗推送至移栽機構取苗爪(25)的工作平面(21)內，取苗爪開始下一盤供苗盤(4)的取苗作業；當取苗爪(25)將植苗盤(3)中所有穴孔植入穴盤苗後，控制器驅動植苗盤一側的輸送裝置中的伺服電機(20)轉動，由此驅動輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)向前移動，穴盤輸送推板(5)推動輸送平臺(15)上的植苗盤(3)也向前移動，直至伺服電機(20)驅動傳動鏈(13)上的霍爾傳感器感應片(16)再次和霍爾傳感器(17)的感應頭對齊，霍爾傳感器(17)得到感應信號，並控制伺服電機(20)停止轉動，此時輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)剛好將下一盤植苗盤(3)的第一排穴盤孔推送至移栽機構取苗爪(25)的工作平面(21)內，取苗爪開始下一盤植苗盤(3 )的植苗作業。
2.如權利要求1所述的一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法，其特徵在於:所述的調整第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)至初始工作位置，具體為:首先在兩套平行布置的穴盤輸送定位裝置的輸送平臺(15)入口處放入供苗盤(4)和植苗盤(3)，穴盤輸入檢測傳感器(7)檢測到有穴盤輸入，從而啟動驅動伺服電機(20)，伺服電機(20)驅動傳動鏈(13)轉動，傳動鏈(13)帶動輸送鏈(9)轉動，安裝在輸送鏈(9)上的穴盤輸送推板(5)推動植苗盤(3)和供苗盤(4)向前移動，直至供苗盤(4)和植苗盤(3)第一排穴孔中心線同處於移栽機構取苗爪(25)工作平面(21)內，然後停止伺服電機(20)轉動，此時第一組供苗盤(4)、植苗盤(3)在輸送平臺(15)上的初始工作位置便已確定。
3.如權利要求1所述的一種缽苗移栽機穴盤輸送定位方法，其特徵在於可進行循環作業:每完成一次供苗盤(4 ) 或植苗盤(3 )的整盤向前輸送，便在缽苗移栽機兩穴盤輸送裝置的入口處分別置入一供苗盤(4)或植苗盤(3)，穴盤輸送裝置重複第四步、第五步和第六步驟，實現移栽機的循環作業。
【文檔編號】A01C11/02GK103444329SQ201310407072
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】胡建平, 嚴宵月, 馬君, 付鵬洋 申請人:江蘇大學