本实用新型涉及一种育苗穴盘自动摆放设备，属于农业机械技术领域，具体来说涉及一种气吸式育苗穴盘自动摆放机。
背景技术：
我国是农业大国，培育健壮的秧苗是农业生产的重要环节，秧苗的质量直接影响到作物的产量和品质。工厂化育苗能提高生产效率，节约土地，正在逐步替代传统的育苗方式。吸塑育苗穴盘在工厂化育苗中应用广泛，与之配套的穴盘自动播种机已经广泛应用，但播种作业时有大量的育苗穴盘需要人工摆放到穴盘自动播种机的输送带上，需要实现自动化。
申请号为1020130065864的韩国专利“育苗盘自动播种生产线”，采用挡板和凸轮机构摆放育苗穴盘，机构复杂。与其配套使用的育苗穴盘厚度大，成本高，不同于我国常用的类型。
申请号为CN201420049952.8的中国实用新型专利“一种穴盘自动放置机”，工作原理与前述韩国专利类似，使用卡牙和托板将育苗穴盘逐个摆放到自动播种机的输送带上，结构复杂，工作可靠性不详。
刘海彬等提出使用真空吸盘吸取育苗穴盘，使用真空发生器为真空吸盘提供真空度，使用气压缸、导轨和滑块实现两个自由度的运动。但该方案需使用空气压缩机，噪音大，能耗高，能量效率低；气压缸运动时对机架的冲击较大；工作不稳定。为了克服现有技术的缺点，本实用新型公开了一种气吸式育苗穴盘自动摆放机。
技术实现要素：
针对现有育苗穴盘自动摆放机适用范围窄，结构复杂，成本高，噪音大，能耗高，工作不稳定等问题，本实用新型公开了一种气吸式育苗穴盘自动摆放机，使用真空泵为真空吸盘提供真空度，以吸取育苗穴盘，使用两只步进电机完成两个自由度的运动，实现育苗穴盘的自动摆放，以满足工厂化育苗自动化作业的需要。
本实用新型的技术方案是：
一种气吸式育苗穴盘自动摆放机，由水平运动装置、竖直运动装置、真空取盘装置、育苗穴盘输送带、传感检测系统、控制系统和机架组成，其特征是：所述机架由机架I和机架II组成，待摆放的育苗穴盘置于所述机架II上，且与所述机架I分别位于育苗穴盘输送带的两侧；所述水平运动装置由导轨I、导轨II、滑块I、滑块II、安装板、步进电机I、滚筒I、定滑轮和绳索I组成；所述导轨I和导轨II相互平行，两端由螺栓固定在所述机架I和 机架II上，所述滑块I安装在导轨I上，所述滑块II安装在导轨II上；所述滑块I、滑块II和所述安装板由螺栓联接为一个整体，可一起沿所述导轨I和导轨II往复运动；所述定滑轮固定在所述机架II上，所述步进电机I固定在所述机架I上，所述滚筒I安装在步进电机I的轴上；所述绳索I中间部分由螺栓固定在安装板上，两端连接在一起成为环状，一端套在定滑轮上，另一端套在滚筒I上，且与导轨I和导轨II平行，步进电机I正转时，滚筒I和绳索I可带动滑块I、滑块II和安装板沿导轨I和导轨II向接近定滑轮的方向运动；步进电机I反转时，滚筒I和绳索I可带动滑块I、滑块II和安装板沿导轨I和导轨II向远离定滑轮的方向运动；所述安装板上有一对定位孔和一个绳孔；
所述竖直运动装置由导向杆、连接板、步进电机II、滚筒II和绳索II组成，所述导向杆为一对相互平行的光杆，一端固定在所述连接板上，另一端固定在前述真空取盘装置上，可在前述安装板的一对定位孔中沿竖直方向往复运动；所述步进电机II固定在前述安装板上；所述滚筒II安装在步进电机II的轴上；所述绳索II一端缠绕在滚筒II上，从前述安装板的绳孔中穿过，另一端固定在前述真空取盘装置上；步进电机II正转时，滚筒II和绳索II带动真空取盘装置竖直向上运动；步进电机II反转时，真空取盘装置在重力作用下竖直向下运动；
所述真空取盘装置由吸盘架、真空泵、气动管和四个真空吸盘组成；所述吸盘架由过盈联接固定在前述导向杆的下端；所述真空吸盘与所述吸盘架之间由螺栓联接，工作时可吸附在育苗穴盘表面穴孔之间的平面上；所述真空泵和所述真空吸盘之间由所述气动管连接，真空泵为真空吸盘提供真空度；
所述育苗穴盘输送带是对接在穴盘自动播种机输送带入口端的另一条输送带；
所述传感检测系统由行程开关I、行程开关II、行程开关III和光电接近开关组成，所述行程开关I固定在机架I上且位于导轨I和导轨II之间，所述行程开关II固定在机架II上且位于导轨I和导轨II之间，所述行程开关III固定在前述导轨I的下方紧靠机架II的位置，所述光电接近开关固定在前述吸盘架的下方；
所述控制系统由控制器、继电器、步进电机驱动器I和步进电机驱动器II组成，置于控制箱内，所述控制器是单片机；所述控制器通过步进电机驱动器I控制步进电机I，通过步进电机驱动器II控制步进电机II，通过I/O口接收传感检测系统输出的信号，通过继电器控制真空泵。
与现有技术相比，本实用新型公开的气吸式育苗穴盘自动摆放机具有以下有益效果：
(1)相比于使用挡板和凸轮机构以及使用卡牙和托板的先有技术，本实用新型使用真空吸盘吸取育苗穴盘，能够适应更薄的吸塑育苗穴盘，而这种育苗穴盘在我国使用更广泛；本实用新型采用步进电机、导轨、滑块、绳索、滚筒和导向杆实现两个自由度的运动，结构简 单，便于安装，易于控制，成本低；
(2)相对于使用空气压缩机和真空发生器为真空吸盘提供真空度的先有技术，本实用新型使用真空泵为真空吸盘提供真空度，结构简单，体积小，移动灵活，噪音小，能耗低；相对于使用气压缸的先有技术，本实用新型工作过程更稳定，且不需要空气压缩机，可以在没有气源的场合工作，有利于更广泛地推广应用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的主要部件左视图；
图3是本实用新型的主要部件右视图；
图4是本实用新型的主要部件俯视图；
图5是本实用新型的真空取盘装置仰视图；
图6是本实用新型的主要部件立体结构示意图；
图7是本实用新型的传感检测系统和控制系统示意图。
1.控制箱，2.水平运动装置，201.导轨I，202.导轨II，203.滑块I，204.滑块II，205.安装板，206.步进电机I，207.滚筒I，208.定滑轮，209.绳索I，3.竖直运动装置，301.导向杆，302.连接板，303.步进电机II，304.滚筒II，305.绳索II，4.真空取盘装置，401.吸盘架，402.真空泵，403.真空吸盘，404.气动管，5.机架I，6.机架II，7.育苗穴盘，8.万向轮，9.育苗穴盘输送带，10.行程开关I，11.行程开关II，12.行程开关III，13.光电接近开关。
具体实施方式
下面结合附图给出一个具体的实施例。
参见图1，一种气吸式育苗穴盘自动摆放机，由控制箱1、水平运动装置2、竖直运动装置3、真空取盘装置4、育苗穴盘输送带9、机架I 5和机架II 6组成。
所述机架II 6底部安装有四个用于移动的万向轮8，所述万向轮8有自锁功能；待摆放的育苗穴盘7置于所述机架II 6上，且与所述机架I 5分别位于育苗穴盘输送带9的两侧。
参见图2、图3、图4和图6，所述水平运动装置2由导轨I 201、导轨II 202(见图3)、滑块I 203、滑块II 204(见图3)、安装板205、步进电机I 206、滚筒I 207、定滑轮208和绳索I 209组成；所述导轨I 201和导轨II 202相互平行，两端由螺栓固定在所述机架I 5和 机架II 6上，所述滑块I 203安装在导轨I 201上，所述滑块II 204安装在导轨II 202上；所述滑块I 203、滑块II 204和所述安装板205由螺栓联接为一个整体，可一起沿所述导轨I 201和导轨II202往复运动；所述定滑轮208固定在所述机架II 6上，所述步进电机I 206固定在所述机架I 5上，所述滚筒I 207固定在步进电机I 206的轴上；所述绳索I 209中间部分由螺栓固定在安装板205上，两端连接在一起成为环状，一端套在定滑轮208上，另一端套在滚筒I 207上，与导轨I 201和导轨II 202平行，步进电机I 206正转时，滚筒I 207和绳索I 209带动滑块I 201、滑块II 202和安装板205沿导轨I 201和导轨II 202向接近定滑轮208的方向运动；步进电机I 206反转时，滚筒I 207和绳索I 209带动滑块I 203、滑块II204和安装板205沿导轨I 201和导轨II 202向远离定滑轮208的方向运动；所述安装板205上有一对定位孔和一个绳孔。
参见图2、图3、图4和图6，所述竖直运动装置3由导向杆301、连接板302、步进电机II 303、滚筒II 304和绳索II 305组成，所述导向杆301为一对相互平行的光杆，一端固定在所述连接板302上，另一端固定在前述真空取盘装置4上，可在前述安装板205的一对定位孔中沿竖直方向往复运动；所述步进电机II 303固定在前述安装板205上；所述滚筒II 304固定在步进电机II 303的轴上；所述绳索II 305一端缠绕在滚筒II 304上，另一端从前述安装板205的绳孔中穿过，固定在前述真空取盘装置4上；步进电机II 303正转时，滚筒II 304和绳索II 305带动真空取盘装置4竖直向上运动；步进电机II 303反转时，真空取盘装置4在重力作用下竖直向下运动。
参见图5和图6，所述真空取盘装置4由吸盘架401、真空泵402、气动管404和四个真空吸盘403组成；所述吸盘架401由过盈联接固定在前述导向杆301的下端；所述真空吸盘403与所述吸盘架401之间由螺栓联接，工作时可吸附在育苗穴盘7表面穴孔之间的平面上；所述真空泵402和真空吸盘403之间由所述气动管404连接，真空泵402为真空吸盘403提供真空度。
参见图1，本实施例中所述育苗穴盘输送带9安装在前述机架II上，工作时对接在穴盘自动播种机输送带入口端。
参见图2、图3和图4，所述传感检测系统由行程开关I 10、行程开关II 11、行程开关III 12和光电接近开关13组成；所述行程开关I 10固定在机架I 5上且位于导轨I 201和导轨II 202之间，所述行程开关II 11固定在机架II 6上且位于导轨I 201和导轨II 202之间，所述行程开关III12固定在导轨I 201的下方紧靠机架II 6的位置，所述光电接近开关13固定在前述吸盘架401的下方。
参见图7，所述控制系统由控制器、继电器、步进电机驱动器I和步进电机驱动器II组 成，置于控制箱1(见图1)内，本实施例所述控制器为单片机。
所述控制器通过步进电机驱动器I控制步进电机I 10，通过步进电机驱动器II控制步进电机II 11，通过I/O口接收传感检测系统输出的信号，通过继电器控制真空泵23。
具体工作过程如下：
(1)待摆放的整摞育苗穴盘7置于机架II 6上，步进电机I 206正转，通过滚筒I 207和绳索I 209带动安装板205、滑块I 203、滑块II 204、竖直运动装置3和真空取盘装置4在水平方向运动至触发行程开关II 11的位置；
(2)行程开关II 11被触发时，步进电机I 206和滚筒I 207停止转动，步进电机II 303和滚筒II 304反转，真空取盘装置4在重力作用下竖直向下运动；
(3)当真空吸盘403附着在最上层的育苗穴盘7的表面时，光电接近开关13向控制器发送信号，控制器控制步进电机II 303和滚筒II 304停止转动，同时通过继电器为真空泵402接通电源，真空吸盘403开始工作，吸住最上层的育苗穴盘7；
(4)500毫秒后，步进电机II 303正转，通过滚筒II 304和绳索II 305带动真空取盘装置4和被吸住的育苗穴盘7一起竖直向上运动；
(5)当真空取盘装置4运动至触发行程开关III12的位置时，步进电机II 303和滚筒II 304停止转动，步进电机I 206和滚筒I 207反转，绳索I 209带动竖直运动装置3和真空取盘装置4向行程开关I 10运动；
(6)当行程开关I 10被触发时，步进电机I 206和滚筒I 207停止转动，控制器通过继电器为真空泵402断开电源，真空吸盘403停止工作，育苗穴盘7在重力作用下掉落在育苗穴盘输送带9上，随育苗穴盘输送带9进入播种工序；
(7)重复执行步骤(1)；
按上述步骤循环工作完成整摞育苗穴盘的摆放。
上述仅为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的设计构思并不限于此；本实用新型也可以根据穴盘播种机播种速度的需要，制成待摆放的育苗穴盘放置在育苗穴盘输送带两侧，从两侧交替摆放的机型。