一种蔬菜移栽机的制作方法

本实用新型涉及一种蔬菜移栽机，属于农业机械技术领域。

背景技术：

我国是世界上最大的蔬菜生产和消费国，蔬菜种植主要以直播和移栽两种方式为主。因育苗移栽一方面可缩短蔬菜生长周期，有利茬口安排，提高土地利用率，增加经济收入；另一方面移栽后作物秧苗根系发达、成熟一致，使得我国目前约有60%以上的蔬菜品种采用育苗移栽的方式种植。长期以来蔬菜移栽作业主要以人工为主，但在当前我国农业已进入高投入、高成本的大背景下，用工难、用工贵的问题日益突显，亟需发展机械化移栽。

目前国内蔬菜机械化移栽大多采用半自动移栽机械，针对穴盘育苗采用人工单株取苗、喂苗，栽植频率多数在35株/行•分钟左右，作业效率低，且用工数在4～5人左右，省力不省工；为提升移栽速度国内外也有采用全自动移栽，如日本洋马 PF2R 全自动蔬菜移栽机在我国近五年已销近百台，但基本都是项目示范，未形成生产应用，究其原因在于该机型育苗要求高、结构复杂、稳定性差、维修难，成本高，推广较难，因而急需发展作业效果好的蔬菜快速移栽机械。

技术实现要素：

本实用新型要解决技术问题是：提供一种能够一次作业完成垄面整平、输苗、分苗、栽苗等工序的蔬菜移栽机，该蔬菜移栽机对育苗要求低、结构简单、稳定性好、容易推广。

本实用新型要解决的另一个技术问题是：一次作业完成垄面整平、垄上覆膜、开沟、栽苗、覆土等工序，从而提高了生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种蔬菜移栽机，包括机架以及从后方向前方依次安装在机架上成排苗输送装置、自动分苗装置和栽植装置；所述机架上设有中间轴，由中间轴分别通过链条链轮机构带动栽植装置、成排苗输送装置和自动分苗装置动作；

所述成排苗输送装置由基座、设置在基座上的后输送带以及分别设置在后输送带两侧的左挡板、右挡板构成，所述右挡板包括固定挡板和活动挡板两部分，所述左挡板和固定挡板均固定安装在基座上；所述基座上还安装有第一气缸，所述第一气缸的缸体与基座铰接，所述活动挡板上固接有向下延伸并与所述基座铰接的至少两个连接块，所述活动挡板的顶部与第一气缸的活塞杆铰接；

所述自动分苗装置包括前输送带、固定块、平行连杆架、活动块和第二气缸，所述固定块与机架固接，所述平行连杆架由两根相互平行且水平设置的连杆组成，所述连杆的一端与固定块铰接，所述连杆的另一端与活动块铰接；

所述前输送带的左、右两侧分别设有活动侧输送带和固定侧输送带，所述固定侧输送带和活动侧输送带均竖直设置，所述固定侧输送带安装在机架上，所述活动侧输送带安装在活动块上；

所述活动块上安装有位于前输送带上方的拨叉，所述拨叉可旋转且具有挡苗和放苗两种工作状态；所述拨叉由拨叉固定块以及固定在拨叉固定块上的拨叉杆构成，所述机架上固接有拨叉安装杆，所述拨叉固定块与拨叉安装杆枢接；

所述第二气缸的缸体与机架铰接，所述第二气缸的活塞杆固接有竖直设置的挡板，所述挡板与摇杆的一端铰接，所述摇杆的另一端与拉杆的一端铰接，所述拉杆的另一端与拨叉固定块铰接，所述摇杆的中部与机架枢接从而使摇杆限定在竖直平面内运动；

所述活动块上设有抵靠在挡板上的滚轮，所述挡板相对于固定侧输送带倾斜设置，所述活动块与机架之间设有复位弹簧；

所述栽植装置包括电机驱动的链式传动装置以及设置在链式传动装置上的若干吊杯鸭嘴式栽植器；所述机架上设有与机架铰接的弓形杆，所述弓形杆以机架与弓形杆的铰接点为界分成两段，其中第一段与所述栽植器的运行轨迹相匹配，第二段固接有与两位五通机械式换向阀的弹簧触点相配合的开关杆件；

所述机架上安装有空气压缩机，所述空气压缩机通过所述换向阀同步驱动第一气缸、第二气缸；工作过程中，当链式传动装置上的前一个栽植器正好抵靠在弓形杆的第一段上时，第二段上的开关杆件抵住换向阀弹簧触点，此时所述第一气缸驱动活动挡板夹紧后输送带上的成排秧苗，所述第二气缸驱动拨叉放苗的同时驱动平行连杆架带动活动侧输送带向固定侧输送带方向移动夹苗，秧苗从拨叉拨出后运动到前输送带前端时，后一个栽植器正好运动到前输送带接苗位置；当链式传动装置上的前一个栽植器离开弓形杆后，所述弓形杆的第一段在重力作用下带动开关杆件远离换向阀弹簧触点，此时换向阀弹簧触点复位，所述第一气缸驱动活动挡板放苗，所述第二气缸驱动拨叉挡苗的同时驱动平行连杆架带动活动侧输送带向远离固定侧输送带方向移动，后一个栽植器向前输送带接苗位置移动。

本实用新型中秧苗从后方往前方移动，即前方和后方是按秧苗移动的方向。

本实用新型在使用时，人工通过取苗器从秧盘取出一排秧苗放入后输送带上，左挡板和右挡板可以防止秧苗在输送过程中歪倒，当秧苗被输送到活动挡板位置时，活动挡板在第一气缸的带动下向输送带内外侧摆动，向内侧摆动时夹苗，向外侧摆动时则放苗，从而将秧苗断续向前输送，实现整排秧苗的间歇输送，可以保证后续整排苗在分苗时能够单株取苗，具有不伤苗、效率高、节省人工、降低劳动强度等优点。本实用新型中成排苗输送装置实现了整排秧苗的间歇输送，以保证后续整排苗中单株取苗，具有输送功能兼间歇控制输送时间的功能。采用气动系统控制第一气缸的伸缩，以此控制活动挡块的夹苗与放苗动作，反应时间短，控制位置精准，且作业频率随气压变化值变化随时可调。

优选的，所述机架上设有对弓形杆的第一段进行限位的限位块。

优选的，所述机架上设有四个地轮，分别安装到机架的四角。

上述技术方案的进一步改进是：所述机架上设有宽齿轮轴，所述宽齿轮轴的两端分别设有第一宽齿轮、第二宽齿轮，所述平行连杆架上设有与第一宽齿轮对应的第一窄齿轮轴，所述机架上设有与第二宽齿轮对应的第二窄齿轮轴，所述第一、第二窄齿轮轴上分别设有与第一宽齿轮、第二宽齿轮相匹配的第一、第二窄齿轮，所述宽齿轮轴、第一窄齿轮轴、第二窄齿轮轴均与前输送带主动轴平行；所述后输送带的主动轮通过链条链轮驱动前输送带主动轮和宽齿轮轴；第一、第二窄齿轮轴分别通过锥形齿轮组驱动活动侧输送带主动轮轴、固定侧输送带主动轮轴。这样本实用新型将水平输送带及两个竖直输送带（即活动侧输送带和固定侧输送带）协同夹持基质块秧苗运输前进，可防止多个秧苗土块间相互挤压倒伏，可保证单个基质块秧苗有效快速拨离出去。

上述技术方案的进一步改进是：还包括位于栽植装置正下方的开沟覆土装置，所述开沟覆土装置由设置在机架下方的开沟器和覆土器构成，所述开沟器的后方设有平地滚筒。

上述技术方案的进一步改进是：所述机架安装在拖拉机上，所述机架上设有液压泵，所述液压泵和空气压缩机均由拖拉机的动力输出轴提供动力；所述液压泵通过液压油管与液压马达连接，所述平地滚筒由液压马达驱动，所述第一气缸和第二气缸由空气空气压缩机驱动。

上述技术方案的进一步改进是：还包括覆膜装置，所述覆膜装置包括设置在所述机架上方并用于安装薄膜捆的膜架、设置在所述机架中间的压膜板以及设置在所述开沟器和覆土器之间的压膜轮，所述机架上设有若干薄膜导杆以及相互贴合接触的两个导膜轮。优选的，所述机架上设有薄膜冲孔辊。

本实用新型带来的有益效果是：1）整机一次作业可实现成排取送苗、自动间歇分苗挡苗、接苗转移及零速栽植投苗等动作，动作精准可靠，作业效率高，种植效果好。

2）整机株行距可调，可适合不同农艺要求的作物机械化种植，对地域的适应性强，适用场合广，一机多用。

3）可根据不同作物生长的实际农艺要求，选配垄面整平、垄上覆膜、膜下开沟、膜上栽苗及覆土压膜等功能，减少工序作业次数，减少土壤压实，省工节能。

4）成排苗输送装置实现了整排秧苗的间歇输送，以保证后续整排苗中单株取苗，具有输送功能兼间歇控制输送时间的功能。采用气动系统控制第一气缸的伸缩，以此控制活动挡块的夹苗与放苗动作，反应时间短，控制位置精准，且作业频率随气压变化值变化随时可调。

5）自动分苗装置采用第二气缸作为同一动力源，前输送带夹苗与拨叉挡苗、放苗相互协作，动作同步，实现成排苗稳定有序自动分苗，提高分苗效率，为后续接苗栽苗奠定基础。前输送带及两个竖直的侧输送带协同夹持基质块苗运输前进，三者速度匹配一致，可防止多个土块间相互挤压倒伏，可保证单个基质块苗有效快速拨离出去。

6）栽植装置通过栽植器与弓形杆接触挤压与否判断换向阀是否换向，从而同步控制第一、第二气缸换向频次及拨叉开合次数，实现了成排苗准确分离拨出。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的主视示意图。

图2是本实用新型实施例的俯视示意图。

图3是覆膜装置的结构示意图。

图4是图3的俯视示意图。

图5是成排苗输送装置的结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是第一气缸的工作示意图。

图8是自动分苗装置的结构示意图。

图9是自动分苗装置放苗时的示意图。

图10是自动分苗装置挡苗时的示意图。

图11是栽植装置的结构示意图。

图12是图11中的C-C向示意图。

图13是栽植装置中弓形杆的工作过程示意图。

图14是成排苗输送装置和自动分苗装置的传动示意图。

图15是自动分苗装置中挡板的主视示意图。

图16是栽植装置中打开器的示意图。

附图标记：机架1，开沟覆土装置2，覆膜装置3，栽植装置4，自动分苗装置5，成排苗输送装置6，中间轴17，动力输入轴102，地轮104，液压马达105，平地滚筒106，开沟器107，覆土器108，输气管112，薄膜捆115，液压油管116；膜架201，冲孔辊203，侧板204，导杆205，压膜轮206，压膜板207，导膜轮固定杆208，导膜轮支架209，弹簧210，固定导膜轮211，活动导膜轮212，覆土器固定架218；基座301，后输送带链轮302，气缸连接架303，输气管304，第一气缸305，气管306，后输送带传动轴307，支撑板308，左挡板309，后输送带被动轮312，后输送带313，固定挡板314，活动挡板316，动力驱动轮318，右挡板321，空气压缩机322，安全阀323，储气罐324，空气处理单元325，气压控制单元326，换向阀327；固定块401，平行连杆架402，第二气缸403，活动侧输送带安装座404，活动块405，滚轮406，挡板407，摇杆408，转轴安装座409，宽齿轮主动链轮410，前输送带411，活动侧输送带412，拨叉固定块413，拉杆414，拨叉安装杆415，第一宽齿轮416，活动侧窄齿轮417，复位弹簧418，固定侧输送带419，固定侧输送带安装座420，固定侧窄齿轮421，第二宽齿轮422，链轮423，前输送带主动链轮424，前输送带主动轴425，宽齿轮轴承座426，转轴427，锥齿轮428，锥齿轮429，拨叉杆430；电机501，链式传动装置502，栽植器503，弓形杆504，秧苗506，打开器507，开关杆件508，弹簧触点509。

具体实施方式

实施例

本实施例的蔬菜移栽机，如图1-16所示，包括挂接在拖拉机上的机架1以及安装在机架1上的成排苗输送装置6、自动分苗装置5和栽植装置4。

如图1和图2所示，机架1上设有中间轴17，并通过链条将拖拉机输出轴的动力经动力输入轴102传送给中间轴17，由中间轴17分别带动成排苗输送装置6和自动分苗装置5动作；自动分苗装置5及成排苗输送装置6设置在机架1的后方；栽植装置4设置在自动分苗装置5的前方。本例中前方和后方均以秧苗的运动方向为基准，即秧苗从后方往前方移动。机架1上设有四个地轮104，分别安装到机架1的四角，可以用于调整机器的高度。

如图5-图7所示，成排苗输送装置6由基座301、设置在基座301上的后输送带313以及分别设置在后输送带313两侧的左挡板309、右挡板321构成，左挡板309包括固定挡板314和活动挡板316两部分，右挡板321和固定挡板314固定安装在基座301上，基座301上还安装有第一气缸305，第一气缸305的缸体与基座301铰接（基座301上设有气缸连接架303，气缸连接架303与第一气缸305的缸体通过螺栓连接形成铰接关系），活动挡板316上固接有向下延伸并与基座301铰接的两个连接块317，两个连接块317的长度一致，活动挡板316的顶部与第一气缸305的活塞杆铰接。这样就可以通过第一气缸305活塞杆的伸出驱动活动挡板316朝后输送带313方向翻转，从而夹紧后输送带313上位于活动挡板316处的成排秧苗，并挡住后输送带313上后面的秧苗；当第一气缸305活塞杆收缩时，活动挡板316朝远离后输送带313方向翻转，此时放苗。

本例中，所述机架1上安装有空气压缩机322，拖拉机动力输出轴将动力传递给空气压缩机322，所述空气压缩机322通过所述换向阀327同步驱动第一气缸、第二气缸。以第一气缸为例，，如图7所示，空气压缩机322做功，将压缩空气经过安全阀323输送到储气罐324，保证储气罐324内压缩空气压力恒定。储气罐324内的压缩空气经过空气处理单元325和气压控制单元326传递给两位五通机械式换向阀327，当触发开关关闭，两位五通机械式换向阀327左侧连通，此时第一气缸305的无杆腔进气，活塞杆被推出，输送带313一侧秧苗被活动挡板316夹紧；当触发开关打开，两位五通机械式换向阀327右侧连通，此时第一气缸305的有杆腔进气，活塞杆缩入，此时放苗。

自动分苗装置如图8-10以及图12所示，包括前输送带411、固定块401、平行连杆架402、活动块405和第二气缸403，前输送带411的右、左两侧分别设有固定侧输送带固定座420和活动侧输送带固定座404，固定侧输送带固定座420和活动侧输送带固定座404分别安装在机架1和活动块405上，分别用于安装固定侧输送带419和活动侧输送带412，固定侧输送带419和活动侧输送带412均竖直设置；空气压缩机322经换向阀327驱动第二气缸403，根据换向阀327的状态驱动第二气缸403的活塞杆伸出或收缩。

固定块401与机架1固接，平行连杆架402由两根相互平行且水平设置的连杆组成，连杆的一端与固定块401铰接，连杆的另一端与活动块405铰接，平行连杆架402在水平面内运动。

活动块405上安装有位于前输送带411上方的拨叉，拨叉由拨叉固定块413以及固定在拨叉固定块413上的拨叉杆430构成，拨叉固定块413安装在与机架固接的拨叉安装杆415上，拨叉固定块413与绕拨叉安装杆415枢接，即拨叉固定块413可绕拨叉安装杆415旋转。第二气缸403的缸体与机架1铰接，第二气缸403的活塞杆固接有竖直设置的挡板407，挡板407与摇杆408的一端铰接，摇杆408的另一端与拉杆414的一端铰接，拉杆414的另一端与拨叉固定块413铰接，摇杆408分成平行的两段，通过转轴427固接在一起。机架1上固接有转轴安装座409，转轴427贯穿转轴安装座409，即摇杆408的中部与机架1枢接使摇杆408限定在竖直平面内运动。这样第二气缸403的活塞杆伸缩就可以带动拨叉旋转，从而使拨叉具有对前输送带上的秧苗506进行挡苗和放苗两种工作状态。

活动块405上设有抵靠在挡407板上的滚轮406，如图8所示，挡板407相对于固定输送带419倾斜设置，活动块405与机架1之间设有复位弹簧418。这样第二气缸403的活塞杆伸缩时，带动挡板407前后运动。挡板407和滚轮406通过斜面接触，这样挡板407就压迫滚轮406沿挡板407滚动，从而在复位弹簧418的作用下，驱动平行连杆架402及活动块405沿固定块401左右摆动。

如图8、10、12所示，第二气缸403的活塞杆收缩时，导致挡板407通过摇杆408引起转轴427逆时针旋转，通过拉杆414带动拨叉摆入，实现下一颗苗的挡苗动作；同时，第二气缸403的活塞杆收缩使得挡板407就压迫滚轮406带动活动侧输送带412背离前输送带411方向摆动，活动侧输送带412松开放走秧苗506。如图9所示，当第二气缸403的活塞杆伸出时，拨叉放苗，活动侧输送带412夹紧秧苗。也就是说，活动侧输送带和拨叉运动方向相反，当活动侧输送带向内夹紧秧苗时，拨叉摆出放苗；当活动侧输送带松开秧苗时，前一棵秧苗被前输送带带走，此时，拨叉摆入挡苗，从而保证输送带411顶端始终保持一棵秧苗被运到该位置被栽植装置4的栽植器夹走，实现定量、定距栽植。

如图11-13所示，栽植装置4包括电机501驱动的链式传动装置502以及设置在链式传动装置502上的若干吊杯鸭嘴式栽植器503，链式传动装置502采用空心套筒滚子链，栽植器503安装在空心套筒滚子链上，始终保持竖直设置，空心套筒滚子链的下方设有用于打开栽植器503的打开器507。栽植器503、链式传动装置502均为现有技术，可参考相关文献，不再赘述。打开器507可以采用现有的打开器，本实施例采用的打开器如图16所示，打开器形状设置为阶梯折弯板，不但可通过栽植器上侧边的滚轮与打开器挤压接触实现栽植器放苗入土动作，而且可实现鸭嘴逐步打开以保证零速投苗，保证栽植立直率。如图11中所示，共有四个栽植器503，分别示为Z1、Z2、Z3和Z4；图中栽植器的运行轨迹分成三段，第I段为取苗段，第II段为移送苗段，第III段为栽苗段。

与图7中的第一气缸类似，空气压缩机322通过换向阀327驱动第二气缸403，即空气压缩机322通过换向阀327同步驱动第一气缸305、第二气缸403。换向阀327为两位五通机械式换向阀，显然，换向阀327上设有弹簧触点509。

如图11和图13所示，机架1上设有与机架1铰接的弓形杆504，弓形杆504以铰接点为界分成两段，其中第一段与栽植器503的运行轨迹相匹配，第二段固接有与换向阀327的弹簧触点509相配合的开关杆件508；当链式传动装置上的前一个栽植器503的顶端正好抵靠在弓形杆504的第一段上时（如图13中A1状态所示），开关杆件508抵住弹簧触点509，此时，第一气缸305换向驱动活动挡板316夹紧后输送带313的成排秧苗，第二气缸403换向使拨叉处于放苗状态，秧苗506从拨叉拨出后运动到前输送带411前端时，后一个栽植器从打开器507离开后正好运动到前输送带接苗位置处，从而有效保证了栽植器精准接苗动作；当链式传动装置上的前一个栽植器离开弓形杆504后（如图13中A2状态所示），弓形杆504的第一段在重力作用下带动开关杆件508远离换向阀弹簧触点509，此时换向阀弹簧触点509复位，第一气缸305驱动活动挡板316放苗，第二气缸换向使拨叉处于挡苗状态。如图11所示，栽植器Z2刚接完输送带411上输送的秧苗506，同时若栽植器Z1离开弓形杆504的B点，栽植器Z2与弓形杆504的A点接触时，弓形杆504被支起，弓形杆504向右旋转触碰换向阀327左侧的弹簧触点，引起换向阀327换向，从而导致气缸403驱动拨叉挡苗。当栽植器Z1离开，且栽植器Z2移动过弓形杆504的B点时，且栽植器Z3未接触弓形杆504的A点，在重力作用下弓形杆504落下，换向阀327复位，直至栽植器Z3运动接触到弓形杆504的A点，弓形杆504再次被支起，循环上述动作，如此反复，即实现秧苗506的栽植工作。

为了防止弓形杆504的第一段在重力作用下运动行程过大，机架上设有对弓形杆的第一段进行限位的限位块（图中未示出）。

如图14所示，本实施例中成排苗输送装置和自动分苗装置的传动过程为：机架上设有宽齿轮轴，宽齿轮轴通过宽齿轮轴承座426安装在机架上，中间轴17通过链轮链条机构驱动后输送带链轮302，带动后输送带传动轴307驱动后输送带主动轮，后输送带传动轴307上设有动力驱动轮318，并由动力驱动轮318驱动前输送带驱动链轮424，前输送带驱动链轮424带动前输送带主动轴425旋转。

本实施例中固定侧输送带和活动侧输送带可以通过电机等单独驱动，但本实施例优选采用以下方案：由动力驱动轮318同时驱动宽齿轮主动链轮410和前输送带驱动链轮424，宽齿轮主动链轮410驱动齿轮轴旋转，宽齿轮轴两端设有分别位于前输送带两侧的第一宽齿轮416和第二宽齿轮422，平行连杆架上设有与第一宽齿轮416对应的第一窄齿轮轴，机架1上设有与第二宽齿轮422对应的第二窄齿轮轴，第一、第二窄齿轮轴上设有与第一宽齿轮416和第二宽齿轮422相匹配的窄齿轮417、421，宽齿轮轴、第一窄齿轮轴、第二窄齿轮轴均与前输送带主动轴425平行；第一、第二窄齿轮轴分别通过锥形齿轮组（比如锥齿轮428和锥齿轮429组成的锥形齿轮组）驱动活动侧输送带的主动轮轴、固定侧输送带的主动轮轴。

本实施例还可以作以下改进：

1）如图1和图2所示，还包括位于栽植装置4正下方的开沟覆土装置，开沟覆土装置由设置在机架1下方的开沟器107和覆土器108构成，开沟器107的前方设有平地滚筒106。

2）如图1、图3和图4所示，还包括覆膜装置3，覆膜装置3包括设置在机架1的上方并用于安装薄膜捆115的膜架201、设置在机架1中间的压膜板207以及设置在开沟器107和覆土器108之间的压膜轮206，机架1下方设有若干薄膜导杆205以及相互贴合接触的两个导膜轮。优选的，本实施例中两个导膜轮分别是安装在导膜轮支架209上的固定导膜轮211以及安装在导膜轮固定杆208上的活动导膜轮212，导膜轮固定杆208的一端与机架1铰接，其另一端通过拉伸弹簧210与机架1连接，这样就可以根据地势高低克服各自拉伸弹簧的预紧力实现地势仿形作业。优选的，机架1上还设有薄膜冲孔辊203，用于对薄膜进行导向以及打孔。

在使用时，薄膜捆115安装在膜架201上，薄膜从膜架201上伸出，经过冲孔辊203的上方和薄膜导杆205的下方，并将薄膜放置于活动导膜轮212和固定导膜轮211之间，向后延伸置于压膜板207的下方。开沟器107位于薄膜下方，为压膜轮206开出压膜沟道，保证沟道平整度。压膜轮206位于薄膜上方，将薄膜压入开沟器107开出的沟道内。覆土器108紧随压膜轮206后面，将开沟器107向外开出的土重新翻入沟道压住薄膜。

通过开沟覆土装置和覆膜装置，可以零人工一次性作业完成装膜、冲孔、导膜、开沟、压膜、覆土功能，极大解放劳动力，同时覆膜效率高、质量好。而且，两者都可作为一种独立单元，装拆方便，结构紧凑，通用性好，可以配套多种有覆膜要求的机具，为机械化移栽创造了很好的覆膜苗床。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。