一种双传送带式自动钵苗送苗装置及其方法与流程

本发明属于农业机械领域，涉及送苗装置，尤其涉及一种用于旱地育苗移栽的双传送带式自动送苗装置。

背景技术：

旱地育苗移栽技术是近年来科研和生产部门关注的热点之一。比起直播等栽培手段，其优点是对土地利用较为经济，在前作未腾茬时即可进行；因早期幼苗栽培于温室中的穴盘，苗床的温度、湿度等条件较易人工控制，可保证幼苗的发芽率、成活率，使作物的生育期提前15天左右并延长作物的生育期；对气候具有补偿作用，有效提高单产和作物的品质，节本、增产、增收。完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗和移栽有机的结合，是未来发展的方向。国外发达国家如美国、日本、意大利等对旱地育苗移栽技术的研究起步较早，先后设计出多种自动移栽机，并广泛使用。日本以小型、复杂机械为主；欧美国家移栽机整体结构庞大、造价不菲。国内自动移栽技术相对落后，对旱地育苗全自动移栽机的研究相对较少，目前应用较为广泛的为半自动移栽机，需人工取、喂苗，极大地限制了移栽效率。少数面世的自动取送苗装置，因技术尚不成熟并未广泛推广，例如公开日为2013年11月20日，专利号为CN201320224258的中国实用新型，送苗时不能保持苗体的直立状态，限制了栽植效率。近年来我国移栽作物种植面积不断扩大，移栽作物种类不断增多，高集成度、高自动化程度的移栽机成为了市场的第一需求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有旱地育苗移栽机中送苗装置的缺点，提供一种双传动带式自动钵苗送苗装置，实现高效率、低损伤平稳送苗，整个送苗过程苗体保持直立，单位时间内送苗量可调，适应不同移栽机的送苗需要。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

双传送带式自动钵苗送苗装置，包括主机架、动力传动系统、钵苗输送系统；钵苗输送系统安装在主机架上方，其中包含两条传送带，两条传送带的部分区段配合组成一排随传送带运动呈现不同开合状态的钵苗杯，用于承载和输送钵苗；动力传动系统安装在主机架下方，用于驱动两条传送带的运动。

所述的钵苗输送系统由底板Ⅰ、底板Ⅱ、四个同步轮、四个张紧轮、主动传送带、被动传送带、卧式轴承座、钵苗杯片、出料口组成；底板正反两面均安装有卧式轴承座，四个同步轮和四个张紧轮均轴线竖直放置，并通过阶梯轴固定在轴承座上，主动传送带通过同步轮Ⅰ、同步轮Ⅳ、张紧轮Ⅲ和张紧轮Ⅳ啮合固定，被动传送带通过同步轮Ⅱ、同步轮Ⅲ、张紧轮Ⅱ和张紧轮Ⅰ啮合固定；底板Ⅰ、底板Ⅱ均固定在主机架上且相互分离，两传送带之间组成一排钵苗杯，用于承载和输送钵苗；四个张紧轮的轴承座安装在底板的滑槽上；出料口设置在传送带上钵苗杯从闭合到打开的切换位置的下方，对钵苗的落下起导向作用。

所述的动力传动系统由齿轮传动组Ⅰ、齿轮传动组Ⅱ、步进电机组成；齿轮传动组Ⅰ连接安装在底板Ⅰ的下方，步进电机安装在齿轮传动组Ⅰ中，通过齿轮组传动给整机提供动力；齿轮传动组Ⅱ连接同时固定在底板Ⅰ和底板Ⅱ下方，并通过齿轮组传动将主动传送带的动力输送到从动传送带上；

所述的齿轮传动组Ⅰ包括机壳Ⅰ、主动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅰ；步进电机连接安装在机壳Ⅰ相应的孔槽中，电动机轴通过键和键槽与主动齿轮Ⅰ连接，主动齿轮Ⅰ与从动齿轮Ⅰ参数规格一致，两者啮合，轴心连线与钵苗输送方向平行；从动齿轮Ⅰ与同步轮Ⅰ同轴，通过键连接和卡环固定，用于带动同步轮Ⅰ转动。

所述的齿轮传动组Ⅱ包括机壳Ⅱ、主动齿轮Ⅱ、过渡齿轮Ⅰ、过渡齿轮Ⅱ(18)、从动齿轮Ⅱ；主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ的转向相反并规格相同，过渡齿轮Ⅰ和过渡齿轮Ⅱ的规格相同；主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ的轴心连线与钵苗输送方向垂直；过渡齿轮Ⅰ和过渡齿轮Ⅱ的轴心连线与主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ的轴心连线平行，亦与钵苗的输送方向垂直；四个齿轮的布置成一个等腰梯形；经过三级传动后，主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ的转速相同、转向相反。

整机动力传送路线依次为：步进电机、主动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅰ、同步轮Ⅳ、主动传送带、同步轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ、过渡齿轮Ⅰ、过渡齿轮Ⅱ、从动齿轮Ⅱ、同步轮Ⅱ和被动传送带。

主动传送带和被动传送带上安装有钵苗杯片，四个张紧轮夹持的主动传送带和被动传送带组成输送通道，当钵苗杯片随传送带运动到所述的输送通道中时，每四个钵苗杯片组成一个开口向上但底部闭合的钵苗杯；当钵苗杯离开所述的输送通道时，钵苗杯底部打开。

一种实施所述双传送带式自动钵苗送苗装置的送苗方法，步骤为：步进电机通过齿轮传动组Ⅰ将动力输送给同步轮Ⅳ，同步轮Ⅳ通过与主动传送带啮合将动力输送给同步轮Ⅰ，同步轮Ⅰ通过齿轮传动组Ⅱ将动力输送给同步轮Ⅱ，同步轮Ⅱ通过与被动传送带啮合将动力输送给被动传送带，此时主动传送带与被动传送带的旋转速度相同，方向相反；在四个张紧轮的导向下，主动、被动传送带之间形成一排不断向出料口运动的闭合钵苗杯；与此同时，通过机械手从穴盘中取出一排钵苗投入闭合的钵苗杯中；钵苗在闭合的钵苗杯中随传送带运动，传送带离开张紧轮之间的输送通道后，钵苗杯依次打开，钵苗依次落入出料口，随后进入栽植器，送苗装置完成一次钵苗送苗作业；一次流程结束后，机械手再次取苗，不断重复上述送苗流程。

本发明提出一种双传送带式自动钵苗送苗装置，动力传动系统采用步进电机，可以随时控制钵苗输送速度以及输送动作，使送苗装置适用性更强，应用范围更广；采用齿轮传送，严格控制传动比，使钵苗输送更加平稳，减少两输送带之间钵苗杯的错位。钵苗输送系统使用了双传送带式组合输送，两钵苗杯在指定位置自动闭合、张开，分别实现放苗、落苗，不必单独设置落苗控制口，简单便捷。传送带样式选用同步带，可以实现机器的定传动比稳定运行；钵苗杯竖直放置，整个送苗过程钵苗保持直立，提高了送苗效率，使装置适应不同种类移栽机。

附图说明

图1是本发明的轴测图；

图2是本发明图1中的C局部放大图；

图3是本发明的工作流程示意图；

图4是本发明的主动传送带总成示意图；

图5是本发明的后视图；

图6是图5中A-A剖面示意图；

图7是本发明的俯视图。

图中：主机架1、齿轮传动组Ⅱ2、同步轮Ⅰ3、张紧轮Ⅰ4被动传送带5、卧式轴承座6、出料口7、齿轮传动组Ⅰ8、步进电机9、底板Ⅰ10、钵苗杯片11、机械手12、钵苗13、阶梯轴14、主动齿轮Ⅱ16、过渡齿轮Ⅰ17、过渡齿轮Ⅱ18、从动齿轮Ⅱ19、钵苗杯20、主动齿轮Ⅰ21、从动齿轮Ⅰ22、机壳Ⅰ23、机壳Ⅱ24、同步轮Ⅱ25、底板Ⅱ26、张紧轮Ⅱ27、同步轮Ⅲ28、同步轮Ⅳ29、张紧轮Ⅲ30、张紧轮Ⅳ31、主动传送带32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明中的技术特征在没有冲突的情况下，均可进行相互组合，不构成限定。

如图1所示，一种双传送带式自动钵苗送苗装置，包括主机架1、动力传动系统、钵苗输送系统；钵苗输送系统安装在主机架1上方，其中包含两条传送带，两条传送带的外部均连续均匀地固定有若干钵苗杯片11，两条传送带的各有一部分区段相互配合，组成一排随传送带运动呈现不同开合状态的钵苗杯20，用于承载和输送钵苗。每个钵苗杯20由四个钵苗杯片11组成，两两固定于两侧的传送带上。动力传动系统安装在主机架1下方，用于驱动两条传送带的运动。下面结合附图4～7具体对本发明中的动力传动系统、钵苗输送系统进行详细阐述。

钵苗输送系统可由底板Ⅰ10、底板Ⅱ26、四个同步轮、四个张紧轮、主动传送带32、被动传送带5、卧式轴承座6、钵苗杯片11、出料口7组成。底板正反两面均安装有卧式轴承座6，四个同步轮和四个张紧轮均以轴线方向竖直放置，并通过阶梯轴14固定在轴承座上6。主动传送带32内侧与同步轮Ⅰ3、同步轮Ⅳ29、张紧轮Ⅲ30和张紧轮Ⅳ31啮合固定，使各轮子与主动传送带之间形成传动配合。被动传送带5内侧与同步轮Ⅱ25、同步轮Ⅲ28、张紧轮Ⅱ27和张紧轮Ⅰ4啮合固定，也形成传动配合。底板Ⅰ10、底板Ⅱ26均通过螺纹连接固定在主机架上且相互独立不存在直接联系。使用时可以调整两个底板间的距离，使两传送带之间的钵苗杯片11组成一排钵苗杯20，用于承载和输送钵苗。由于形成完整的钵苗杯20需要两侧的4片钵苗杯片11处于正好相对的位置，因此可以在底板上设置沿传送带运动方向开设的滑槽，将四个张紧轮的卧式轴承座安装在底板的滑槽上，使其可以沿滑槽滑动，便于二次调整两传送带之间的位置，使钵苗杯更好地配合。出料口7设置在传送带上钵苗杯从闭合到打开的切换位置的下方，当钵苗13落下时，可以刚好落入其上表面，对钵苗的落下起导向作用。

动力传动系统可由齿轮传动组Ⅰ8、齿轮传动组Ⅱ2、步进电机9组成；齿轮传动组Ⅰ8通过螺纹连接安装在底板Ⅰ10的下方，步进电机9安装在齿轮传动组Ⅰ中，通过齿轮组传动给整机提供动力；齿轮传动组Ⅱ2通过螺纹连接同时固定在底板Ⅰ10和底板Ⅱ26下方，并通过齿轮组传动将主动传送带的动力输送到从动传送带上。

齿轮传动组Ⅰ8具体包括机壳Ⅰ23、主动齿轮Ⅰ21、从动齿轮Ⅰ22。机壳对内部齿轮起固定和保护作用。步进电机9通过螺纹连接安装在机壳Ⅰ23相应的孔槽中，电动机轴通过键和键槽与主动齿轮Ⅰ21连接，主动齿轮Ⅰ21与从动齿轮Ⅰ22参数规格一致，两者啮合，轴心连线与钵苗输送方向平行；从动齿轮Ⅰ22与同步轮Ⅰ3同轴，通过键连接和卡环固定，用于带动同步轮Ⅰ3转动；齿轮传动组Ⅰ8的动力传送路线依次为：步进电机9、主动齿轮Ⅰ21、从动齿轮Ⅰ22、同步轮Ⅳ29和主动传送带32。

齿轮传动组Ⅱ2具体包括机壳Ⅱ24、主动齿轮Ⅱ16、过渡齿轮Ⅰ17、过渡齿轮Ⅱ18、从动齿轮Ⅱ19。运行过程中，主动齿轮Ⅱ16与从动齿轮Ⅱ19的转向相反，两个齿轮的规格相同，因此其转速也保持相同。受限于整机装配空间，主动齿轮Ⅱ16与从动齿轮Ⅱ19之间设置过渡齿轮Ⅰ17和过渡齿轮Ⅱ18，其也需保持相同规格。主动齿轮Ⅱ16与从动齿轮Ⅱ19的轴心连线与钵苗输送方向垂直；过渡齿轮Ⅰ17和过渡齿轮Ⅱ18的轴心连线与主动齿轮Ⅱ16与从动齿轮Ⅱ19的轴心连线平行，亦与钵苗的输送方向垂直；四个齿轮的布置成一个等腰梯形。经过三级传动后，主动齿轮Ⅱ16与从动齿轮Ⅱ19的转速相同、转向相反。齿轮传动组Ⅱ2的动力传送路线依次为：主动传送带32、同步轮Ⅰ3、主动齿轮Ⅱ16、过渡齿轮Ⅰ17、过渡齿轮Ⅱ18、从动齿轮Ⅱ19、同步轮Ⅱ25和被动传送带5。

整机动力传送路线依次为：步进电机9、主动齿轮Ⅰ21、从动齿轮Ⅰ22、同步轮Ⅳ29、主动传送带32、同步轮Ⅰ3、主动齿轮Ⅱ16、过渡齿轮Ⅰ17、过渡齿轮Ⅱ18、从动齿轮Ⅱ19、同步轮Ⅱ25和被动传送带5。动力传动系统采用步进电机，可以随时控制钵苗输送速度以及输送动作，使送苗装置适用性更强，应用范围更广；采用齿轮传送，严格控制传动比，使钵苗输送更加平稳，减少两输送带之间钵苗杯的错位。

钵苗杯片11的具体安装方法如下：主动传送带32和被动传送带5的外侧连续等距安装有钵苗杯片11，两侧的钵苗杯片11需对称设置。四个张紧轮夹持的主动传送带32和被动传送带5，使两条传送带相互靠近，两侧的钵苗杯片11能够相互配合，组成一排随传送带运动呈现不同开合状态的钵苗杯20，作为一条输送通道。只有当钵苗杯片11随传送带运动到所述的输送通道中时，由于四个张紧轮之间较窄，每四个钵苗杯片11组成一个开口向上但底部闭合的钵苗杯20。当钵苗杯在四个张紧轮之间的输送通道中运动时，即处于图2中H位置时，钵苗杯仍处于闭合状态；当钵苗杯20离开四个张紧轮之间的输送通道，即进入图2中的J位置时，由于两条传送带的间距扩大，使钵苗杯20底部打开，释放苗钵。钵苗输送系统开创性地使用了双传送带式组合输送，两钵苗杯在指定位置自动闭合、张开，分别实现放苗、落苗，不必单独设置落苗控制口，简单便捷。传送带样式选用同步带，可以实现机器的定传动比稳定运行；钵苗杯竖直放置，整个送苗过程钵苗保持直立，提高了送苗效率，使装置适应不同种类移栽机。

如图3所示，一种利用上述双传送带式自动钵苗送苗装置的送苗方法，其具体步骤为：步进电机9通过齿轮传动组Ⅰ8将动力输送给同步轮Ⅳ29，同步轮Ⅳ29通过与主动传送带32啮合将动力输送给同步轮Ⅰ3，同步轮Ⅰ3通过齿轮传动组Ⅱ2将动力输送给同步轮Ⅱ25，同步轮Ⅱ25通过与被动传送带5啮合将动力输送给被动传送带5，此时主动传送带32与被动传送带5的旋转速度相同，方向相反；在四个张紧轮的导向下，主动、被动传送带之间形成一排不断向出料口7运动的闭合钵苗杯20；与此同时，通过机械手12从穴盘中取出一整排钵苗投入多个闭合的钵苗杯20中；钵苗在闭合的钵苗杯20中随传送带运动，传送带离开张紧轮之间的输送通道后，钵苗杯20依次打开，钵苗依次落入出料口7，随后进入栽植器，送苗装置完成一次钵苗送苗作业；一次流程结束后，机械手12再次取苗，不断重复上述送苗流程。