本实用新型属于农作物移栽设备技术领域，具体涉及一种集成式钵苗移栽机气动取苗装置。
背景技术：
油菜是一种综合经济效率较高的作物，我国长江流域是冬油菜的主产区，由于其普遍的一年三熟的种植模式，导致种植油菜时茬口矛盾突出，生产季节紧张，因此移栽成为长江流域冬油菜的主要种植方式之一。现有油菜移栽机械多采用半自动化作业，取苗采用人工操作，作业效率低，费时费力；少部分采用全自动气动取苗，但仅限于单行移栽作业。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服上述技术的不足，提供一种集成式钵苗移栽机气动取苗装置，能够一次完成多行钵苗的取苗、放苗及栽植，使该气动取苗装置实现了田间作业，大幅提高了移栽机作业效率。
为实现上述目的，本实用新型所设计的集成式钵苗移栽机气动取苗装置，包括气动取苗集成部分及鸭嘴栽植部分，所述气动取苗集成部分包括安装在旋耕机主机架上的取苗副机架及与取苗副机架相连的取苗集成装置，所述鸭嘴栽植部分焊接在所述取苗副机架的后部，且所述取苗副机架的后部焊接有与鸭嘴栽植部分的栽植器口个数相等的放苗盘，且所述栽植器口与放苗盘一一对应设置；所述取苗副机架上通过轴承座安装有驱动转轴，所述驱动转轴上安装有主链轮，所述鸭嘴栽植部分的侧板上安装有通过链条与主链轮相连的副链轮；所述取苗集成装置包括取苗转轴、设置在取苗转轴两端且驱动取苗转轴旋转的驱动装置及安装在取苗转轴上的多个取苗装置，所述取苗装置的个数与放苗盘的个数相等且一一对应设置。
进一步地，所述取苗副机架包括分别连接在旋耕机主机架两侧板上的两个侧梁及通过U型卡固定在两个侧梁之间的固定框架，所述固定框架包括前横梁、与前横梁平行布置的后横梁及上横梁，所述前横梁与所述后横梁之间衬有多根横置连接梁，所述上横梁与所述前横梁之间衬有多根斜置连接梁，所述上横梁与所述后横梁之间衬有多根竖置连接梁；所述鸭嘴栽植部分通过鸭嘴栽植连接板焊接在所述后横梁上，所述放苗盘焊接在所述后横梁上。
进一步地，每个所述取苗装置包括运动气缸、取苗气缸、取苗针及脱苗板，所述运动气缸的两端分别固定安装在运动气缸连接板两端的运动气缸固定支架上，所述运动气缸连接板通过安装底座固定安装在取苗转轴上，所述运动气缸的伸缩杆端部穿过气缸固定板的内螺纹孔直至伸缩杆端部焊接于取苗气缸的底盖上，所述取苗针的顶端焊接在取苗气缸的滑块上，所述脱苗板的套管套置在取苗针上，且所述脱苗板的顶部横板焊接在所述气缸固定板上。
进一步地，每个所述驱动装置包括底板、摇杆、第一驱动气缸及第二驱动气缸；所述摇杆的一端通过轴承座安装在取苗转轴的端部，所述摇杆的另一端通过带座轴承固定在底板上；所述第一驱动气缸的端部铰接在底板上，所述第一驱动气缸的第一推杆端部铰接在取苗转轴上；所述第二驱动气缸的端部铰接在底板上，所述第二驱动气缸的第二推杆铰接在摇杆上。
进一步地，每个所述驱动装置的底板外侧面均焊接有过渡板，每个所述过渡板均通过梯形板与对应的所述U型卡连接。
进一步地，每个所述侧梁上均开有多个侧梁调节孔，每个所述侧板上均开有与所述侧梁调节孔相配合的多个侧板调节孔。
进一步地，每个所述取苗装置的取苗气缸进口和出口分别通过节流阀与第一电磁换向阀连通，每个所述取苗装置的运动气缸进口和出口分别通过节流阀与第二电磁换向阀连通，每个所述驱动装置的第二驱动气缸进口和出口分别通过节流阀与第三电磁换向阀连通，每个所述驱动装置的第一驱动气缸进口和出口分别通过节流阀与第四电磁换向阀连通；所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀及第四电磁换向阀均与空气过滤器相连，所述空气过滤器通过储气罐与空气压缩机相连。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型通过取苗副机架将放苗盘、取苗集成装置和鸭嘴栽植部分集成为一整体，能够一次完成多行钵苗的取苗、放苗及栽植，使该气动取苗装置实现了田间作业，大幅提高了移栽机的作业效率；在取苗副机架上同时接入了传动装置，可为鸭嘴栽植部分提供动力输入，且空间布局合理；且各部件模块化程度高，便于拆装和维修，可根据实际情况调整作业行数。
附图说明
图1为本实用新型的集成式钵苗移栽机气动取苗装置结构示意图；
图2为图1中气动取苗集成部分的结构示意图；
图3为图2中取苗装置的结构示意图；
图4为图2中驱动装置安装结构示意图；
图5为图1中鸭嘴栽植部分安装结构示意图；
图6为图1中驱动系统原理示意图；
图7为图6的气缸运动时序示意图。
图中：旋耕机1【其中：旋耕机主机架1.1、侧板1.2(其中：侧板调节孔1.2a)】；
气动取苗集成部分2；
鸭嘴栽植部分3(其中：栽植器口3.1、副链轮3.2、侧板3.3、鸭嘴栽植连接板3.4)；
取苗副机架4【侧梁4.1(其中：侧梁调节孔4.1a)、固定框架4.2(其中：上横梁4.2a、后横梁4.2b、前横梁4.2c、斜置连接梁4.2d、横置连接梁4.2e、U型卡4.2f、竖置连接梁4.2g、)、梯形板4.3、过渡板4.4】；
取苗集成装置5【其中：驱动装置5.1(其中：底板5.1a、第二驱动气缸5.1b、第一驱动气缸5.1c、带座轴承5.1d、摇杆5.1e、轴承座5.1f)、取苗装置5.2(其中：运动气缸5.2a、运动气缸连接板5.2b、运动气缸固定支架5.2c、伸缩杆5.2d、底盖5.2e、取苗气缸5.2f、滑块5.2g、取苗针5.2h、套管5.2i、安装底座5.2j、脱苗板5.2k、气缸固定板5.2l、内螺纹孔5.2m、横板5.2n)、取苗转轴5.3】；
放苗盘6、驱动转轴7、轴承座8、主链轮9、链条10、节流阀11、第一电磁换向阀12、第二电磁换向阀13、第三电磁换向阀14、第四电磁换向阀15、空气过滤器16、压力表17、储气罐18、冷却器19、空气压缩机20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示为本实用新型的集成式钵苗移栽机气动取苗装置，包括气动取苗集成部分2及鸭嘴栽植部分3，本实施例中采用两套鸭嘴栽植部分3，每套鸭嘴栽植部分3含有两个栽植器口3.1，即共四个栽植器口3.1。
结合图2所示，气动取苗集成部分2包括安装在旋耕机1的旋耕机主机架1.1上的取苗副机架4及与取苗副机架4相连的取苗集成装置5，而两套鸭嘴栽植部分3均并排焊接在取苗副机架4的后部，且取苗副机架4的后部焊接有与鸭嘴栽植部分3的栽植器口3.1个数相等的放苗盘6，本实施例中共四个放苗盘6，且放苗盘6与栽植器口3.1一一对应设置；结合图5所示，取苗副机架4上通过多个轴承座8横向安装有驱动转轴7，由于本实施例中有两套鸭嘴栽植部分3，所以驱动转轴7上安装有两个主链轮9，每套鸭嘴栽植部分3的侧板3.3上安装有通过链条10与对应主链轮9相连的副链轮3.2，即一个主链轮9通过链条10与其中一套鸭嘴栽植部分3的副链轮3.2相连，另一个主链轮9通过链条10与另一套鸭嘴栽植装置部分3的副链轮3.2相连，用于向鸭嘴栽植部分3传递动力，通过链条10带动副链轮3.2，从而带动鸭嘴栽植部分3运动；结合图4所示，取苗集成装置5包括取苗转轴5.3、设置在取苗转轴5.3两端且驱动取苗转轴5.3旋转的驱动装置5.1及安装在取苗转轴5.3上的多个取苗装置5.2，该取苗装置5.2的个数与放苗盘6的个数相等且一一对应设置。综上所述，鸭嘴栽植部分3的栽植器口3.1、放苗盘6及取苗装置5.2均一一对应布置，移栽用钵苗可放置在放苗盘6上，供取苗装置取苗，即可完成取、放苗及鸭嘴栽植的配合作业。
再次如图2所示，由于旋耕机主机架1.1两侧板1.2上各向外延伸有一侧梁4.1，因此，取苗副机架4包括上述的两个侧梁4.1及通过U型卡4.2f固定在两个侧梁4.1之间的固定框架4.2，两个侧梁4.1上均开有多个侧梁调节孔4.1a，旋耕机主机架1.1的两个侧板1.2上也均开有与多个侧梁调节孔4.1a对应的多个侧板调节孔1.2a，即一个侧梁4.1通过螺栓固定连接在一个侧板1.2上，另一个侧梁4.1通过螺栓固定连接在另一个侧板1.2上，通过采用不同位置的侧梁调节孔4.1a，从而控制侧梁4.1在侧板1.2上的伸出位置，来调节取苗副机架4与旋耕机1之间的距离。
另外，取苗副机架4中的固定框架4.2包括前横梁4.2c、后横梁4.2b及上横梁4.2a，前横梁4.2c与后横梁4.2b并排平行布置，上横梁4.2a平行位于前横梁4.2c和后横梁4.2b中间位置的上方，且前横梁4.2c与后横梁4.2b之间焊接有多根横置连接梁4.2e，上横梁4.2a与前横梁4.2c之间焊接有多根斜置连接梁4.2d，上横梁4.2a与后横梁4.2b之间焊接有多根竖置连接梁4.2g，即固定框架4.2由前横梁4.2c、后横梁4.2b、上横梁4.2a、横置连接梁4.2e、斜置连接梁4.2d及竖置连接梁4.2g焊接构成三棱柱形，大大加强了取苗副机架4的稳定性和强度；而用于将固定框架4.2固定在侧梁4.1上的两个U型卡4.2f分别焊接在前横梁4.2c和后横梁4.2b的两端，即一个U型卡4.2f同时焊接在前横梁4.2c和后横梁4.2b的一端，另一个U型卡4.2f同时焊接在前横梁4.2c和后横梁4.2b的另一端，通过调节U型卡4.2f在侧梁4.1上的位置来调节取苗副机架4的高度和其与旋耕机1的间距。另外，鸭嘴栽植部分3通过鸭嘴栽植连接板3.4焊接在后横梁4.2b上，放苗盘6焊接在后横梁4.2b上，如图5所示，放苗盘6的放苗部分与水平面成30°夹角，焊接位置与取苗装置5.2相对应，取苗时取苗装置5.2正好垂直于放苗盘6，且个数根据移栽作业行数确定。
结合图3、图4所示，每个取苗装置5.2包括运动气缸5.2a、取苗气缸5.2f、取苗针5.2h及脱苗板5.2k，运动气缸5.2a的两端分别固定安装在运动气缸连接板5.2b两端的运动气缸固定支架5.2c上，即运动气缸5.2a的顶端固定安装在运动气缸连接板5.2b上端的运动气缸固定支架5.2c上，运动气缸5.2a的底端固定安装在运动气缸连接板5.2b下端的运动气缸固定支架5.2c上，而运动气缸连接板5.2b通过螺栓固定安装在安装底座5.2j上，安装底座5.2j套置且通过螺栓固定在取苗转轴5.3上；另外，运动气缸5.2a的伸缩杆5.2d端部穿过气缸固定板5.2l的内螺纹孔5.2m直至伸缩杆5.2d端部焊接于取苗气缸5.2f的底盖5.2e上，同时，运动气缸5.2a的前端外周缘设置有与内螺纹孔5.2m相配合的外螺纹，使得运动气缸5.2a与气缸固定板5.2l通过螺纹固定连接；取苗针5.2h的顶端焊接在取苗气缸5.2f的滑块5.2g上，脱苗板5.2k的套管5.2i套置在取苗针5.2h上，且脱苗板5.2k的顶部横板5.2n焊接在气缸固定板上5.2l。
再次结合图4所示，每个驱动装置5.1包括底板5.1a、摇杆5.1e、第一驱动气缸5.1c及第二驱动气缸5.1b，每个驱动装置5.1的底板5.1a外侧面均焊接有过渡板4.4，每个过渡板4.4均通过梯形板4.3与对应的U型卡4.2f连接(如图2所示)，从而将取苗集成装置2通过U型卡4.2f固定安装在取苗副机架4上，梯形板4.3加强底板5.1a与U型卡4.2f之间的安装强度，另外，通过过渡板4.4上的调节孔来达到取苗集成装置2与放苗盘6的最优配合，保证取苗气缸5.2f在取苗时可正对放苗盘6的中间位置，并使取苗针5.2h顶端与放苗盘6垂直距离为50～70mm；摇杆5.1e的一端通过轴承座5.1f安装在取苗转轴5.3的端部，摇杆5.1e的另一端通过带座轴承5.1d固定在底板5.1a上；第一驱动气缸5.1c的端部铰接在底板5.1a上，第一驱动气缸5.1c的第一推杆端部铰接在取苗转轴5.3上；第二驱动气缸5.1b的端部铰接在底板5.1a上，第二驱动气缸5.1b的第二推杆铰接在摇杆5.1e上。
取苗集成装置5工作过程为：初始状态，运动气缸5.2a、第二驱动气缸5.1b处于缩进状态，第一驱动气缸5.1c处于伸长状态，取苗气缸5.2f处于张开状态；插苗阶段，运动气缸5.2a伸长，取苗针5.2h垂直插入钵苗，取苗气缸5.2f的滑块5.2g闭合；送苗阶段，第二驱动气缸5.1b伸长，苗钵离开放苗盘6，第一驱动气缸5.1c缩进，苗钵运送至栽植器口3.1上方；脱苗阶段，取苗气缸5.2f的滑块5.2g张开，运动气缸5.2a缩进，脱苗板5.2k反推苗钵脱离取苗针，落入栽植器口3.1，完成取苗过程。
如图6所示为驱动系统原理示意图，每个取苗装置5.2的取苗气缸5.2f进口和出口分别通过节流阀11与第一电磁换向阀12连通，每个取苗装置5.2的运动气缸5.2a进口和出口分别通过节流阀11与第二电磁换向阀13连通，每个驱动装置5.1的第二驱动气缸5.1b进口和出口分别通过节流阀11与第三电磁换向阀14连通，每个驱动装置5.1的第一驱动气缸5.1c进口和出口分别通过节流阀11与第四电磁换向阀15连通；第一电磁换向阀12、第二电磁换向阀13、第三电磁换向阀14及第四电磁换向阀15均与空气过滤器16相连，空气过滤器16通过储气罐18与空气压缩机20相连，同时，空气过滤器16与储气罐18之间有压力表17，储气罐18与空气压缩机20之间有冷却器19。
田间作业前，根据实际情况调节取苗高度，各部件加工前先确定侧梁调节孔、侧板调节孔位置，初步确定取苗副机架4和取苗集成装置5的安装位置，加工完成后调整U型卡4.2f在侧梁4.1上的安装位置，调节取苗高度。田间作业时，将苗钵有序放置在放苗盘6上，为空气压缩机16输入电源，储气罐18储存压缩空气，第一电磁换向阀12、第二电磁换向阀13、第三电磁换向阀14及第四电磁换向阀15通电，控制各气缸运动，调节节流阀11控制气缸运动速度，各气缸在一个周期里的运动时序如图7所示，取苗气缸5.2f将放苗盘上的钵苗取出，放入栽植器口3.1中，完成取苗功能。在取苗副机架4上同时接入了传动装置，可为鸭嘴栽植部分3提供动力输入，且空间布局合理；通过外接的PLC控制电磁换向阀控制取苗周期，与鸭嘴栽植部分运动周期一致，并满足每个周期中，取苗完成时鸭嘴栽植部分刚好位于最高点的配合要求；因此，该装置解决了移栽机自动化取苗问题，作业稳定且可靠，大幅提高了移栽作业效率。