一种具有栽深自适应功能的移栽机的制作方法

本发明涉及一种移栽机，尤其涉及一种具有栽深自适应功能的移栽机，属于农业机械设备技术领域。

背景技术：

钵苗移栽是目前蔬菜种植业普遍采用的种植方式。随着蔬菜种植业集约化和规模化发展，许多半自动甚至是全自动移栽机在我国广大平原地区得到了较好的推广应用。目前，在我国的丘陵山区，钵苗移栽仍普遍采用传统的手工移栽或手持式简易移栽器移栽，手工移栽或简易移栽器移栽不仅费时费工，劳动强度大，效率低下，而且栽深一致性差，容易出现伤根、伤苗等问题。丘陵山区由于地形起伏大、小地块耕作、土壤类型及气候特点差异大等因素影响。平原地区所使用的旱地钵苗移栽机因整机笨重、底盘不能自动升降，且不具备栽深自适应控制系统，难以在丘陵山区推广应用。因此，急需一种坡地作业稳定性好，掉头方便，整机轻便，有一定爬坡能力，栽深自适应控制的移栽机械，提高移栽效率，保证移栽的成活率，同时减轻劳动力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有栽深自适应功能的移栽机，通过在机架上设置激光测距系统和液压控制系统，可以根据激光测距系统测得的机架高度的变化，再控制液压系统的油缸行程，来调整机架的高度，达到自适应的功能，有效的解决了上述存在的问题。

本发明的技术方案为：一种具有栽深自适应功能的移栽机，它包括包括机架、动力系统、送苗器、栽植器和行走轮，所述机架的上方设有动力系统和送苗器，在机架的下方设有栽植器，在机架的侧边设有对称的两个链轮箱，动力系统通过传动机构与链轮箱连接，链轮箱的下方连接有行走轮，所述链轮箱的上端链轮轴连接在机架的两侧并位于机架的后部，在机架的前端侧边活动连接有可水平移动的销轴一，在链轮轴的侧边固定连接有升降弯杆ⅱ，在销轴的侧边固定连接有升降弯杆ⅰ，所述升降弯杆ⅱ和升降弯杆ⅰ铰接连接，在升降弯杆ⅱ和升降弯杆ⅰ的中部之间铰接有液压油缸，在销轴的前侧还固定连接有前轮支撑杆，前轮支撑杆的下端有前轮，在机架的前部还设有激光测距装置。

所述激光测距装置包括激光发射器、信号处理中心、摇臂和感应托板，所述摇臂通过销轴二固定在机架的侧边，摇臂的一端与感应托板固定连接，摇臂的另一端与机架之间连接有压力调节弹簧，在感应托板上设有信号反射板，激光发射器位于信号反射板的正上方并固定在机架上，在感应托板的中部铰接有中间连杆，所述中间连杆通过铰接杆与机架铰接连接，所述激光发射器通过导线一与信号处理中心电连接。

所述液压油缸通过液压油路连接有电液伺服阀，所述电液伺服阀固定在机架上，电液伺服阀通过导线二与信号处理中心电连接。

所述升降弯杆ⅱ和升降弯杆ⅰ的中部之间还铰接有支撑伸缩导杆。

所述信号处理中心包括通过导线连接的激光发射模块、工作端、信号放大模块、信号控制模块、信号处理模块和距离探测模块，所述信号控制模块通过导线连接包括微控制器、转换模块ⅰ、接口端和转换模块ⅱ，所述信号放大模块、外控设备和信号处理模块均通过导线与信号控制模块连接，所述信号处理模块通过导线连接距离探测模块连接和转换模块ⅱ，所述外控设备通过接口端连接微控制器。

一种栽深自适应控制移栽机，包括机架，安装于机架上的动力系统、移栽执行系统及栽深自适应控制系统。

所述的动力系统包括发动机、变速箱、离合装置、移栽控制档杆和扶手。所述系统设在机架上，该机通过发动机产生动力经变速箱转换、输出，由带轮传送到栽植器和送苗盘；变速箱可实现前进、后退4挡，通过移栽控制挡杆换挡，变速箱左右离合装置设在扶手上实现整机左转或右转。

所述的移栽系统包括送苗器、栽植器。

所述的栽深自适应控制系统包括液压缸、液压伸缩杆、升降弯杆、链轮箱、行走轮、前轮、自适应感应板、信号反射板、激光测距系统、压力调节弹簧、信号处理中心、电液伺服阀。液压缸、液压伸缩杆、升降弯杆安装在机架上，升降弯杆在液压缸随着电液伺服阀所控制液压力大小做伸缩运动从而带动升降弯杆的左右移动，实现升降，升降弯杆通过主传动轴连接链轮箱并带动链轮箱围绕主传动轴做旋转运动，实现升降运动，由行走轮、链轮箱支撑机架，前轮在升降弯杆作用下支撑着机架做升降运动。

所述墒面自适应感应托板安置于机架，作业时，感应托板实时与墒面接触并感应墒面的变化情况，由安装于机架上的激光测距系统，激光测距系统中包含激光发射装置、感应托板上的信号反射板、激光接收装置，激光发射器发射信号。激光发射装置和接收装置与信号反射板的距离通过安装于机架上的摇臂和压力调节弹簧来确定，通过感应距离所发生的变化量来确定墒面的起伏。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，该结构设计方案结构简单紧凑，使用方便、操作灵活、稳定性好，能依次完成自走、喂苗、传送幼苗、移栽等工作。根据山地丘陵地形，本发明提高了移栽机械对地形的适应性，利用激光检测技术解决栽深不一的情况，将大大降低劳动强度，提高成活率和移栽效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部示意图；

图3为本发明的液压系统工作原理图；

图4为本发明的激光测距系统工作原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：如附图1～4所示，一种具有栽深自适应功能的移栽机，它包括包括机架12、动力系统24、送苗器26、栽植器3和行走轮1，所述机架12的上方设有动力系统24和送苗器26，在机架12的下方设有栽植器3，在机架12的侧边设有对称的两个链轮箱2，动力系统24通过传动机构与链轮箱2连接，链轮箱2的下方连接有行走轮1，所述链轮箱2的上端链轮轴29连接在机架12的两侧并位于机架12的后部，在机架12的前端侧边活动连接有可水平移动的销轴一28，在链轮轴29的侧边固定连接有升降弯杆ⅱ23，在销轴28的侧边固定连接有升降弯杆ⅰ20，所述升降弯杆ⅱ23和升降弯杆ⅰ20铰接连接，在升降弯杆ⅱ23和升降弯杆ⅰ20的中部之间铰接有液压油缸4，在销轴28的前侧还固定连接有前轮支撑杆9，前轮支撑杆9的下端有前轮8，在机架12的前部还设有激光测距装置。

进一步的，激光测距装置包括激光发射器21、信号处理中心16、摇臂11和感应托板7，所述摇臂11通过销轴二27固定在机架12的侧边，摇臂11的一端与感应托板7固定连接，摇臂11的另一端与机架12之间连接有压力调节弹簧13，在感应托板7上设有信号反射板6，激光发射器21位于信号反射板6的正上方并固定在机架12上，在感应托板7的中部铰接有中间连杆10，所述中间连杆10通过铰接杆5与机架12铰接连接，所述激光发射器21通过导线一15与信号处理中心16电连接。

进一步的，液压油缸4通过液压油路19连接有电液伺服阀18，所述电液伺服阀18固定在机架12上，电液伺服阀18通过导线二17与信号处理中心16电连接。

进一步的，如附图3所示，液压系统的工作原理是：该移栽机所用液压控制系统由油箱,油泵32，滤油器33,溢流阀34,电液三位四通阀35,放大器36,信号端37,分流阀38,单向阀39、40，平衡阀41，液压缸42、43（即对称的两个液压油缸4）构成；获得动力的油泵32将流经滤油器33的液压油流至电液三位四通阀35，通过信号端37发射信号至放大器36，放大后的信号控制电液三位四通阀35开口，液压油经过分流阀38,使液压缸42和液压缸43活塞同步运动，使移栽机上升，实现地面和墒面的适应性及机架底盘的初始化；在移栽过程中,激光测距系统实时采集墒面的起伏,并使三位四通阀35实时处于工作状态,在受负载作用下液压缸42和液压缸43的活塞受到反向的力，一条路线为经单向阀39与单向阀40同步回油，经三位四通阀35回油位和溢流阀34流回油箱，另一条油路由三位四通阀35进油位通过平衡阀41加压促使活塞在反向力下平衡移动，使移栽机平稳下降，这样不断周而复始，保证移栽机对地快及墒面起伏的自适应调节，达到栽深自适应控制的要求。

进一步的，升降弯杆ⅱ23和升降弯杆ⅰ20的中部之间还铰接有支撑伸缩导杆22，可以起到导向的作用，运行稳定可靠。

进一步的，信号处理中心16包括通过导线连接的激光发射模块44、工作端45、信号放大模块46、信号控制模块47、信号处理模块52和距离探测模块54，所述信号控制模块47通过导线连接包括微控制器49、转换模块ⅰ48、接口端50和转换模块ⅱ53，所述信号放大模块46、外控设备51和信号处理模块52均通过导线与信号控制模块47连接，所述信号处理模块52通过导线连接距离探测模块54连接和转换模块ⅱ53，所述外控设备51通过接口端50连接微控制器49。

进一步的，动力系统24安装在机架12上，所述皮带轮与动力系统24的输出轴连接，所述动力系统24的输出轴与变速箱的输入轴连接，所述变速箱的输入轴与皮带轮连接，所述皮带轮上安装有操作台30，所述操作台30外侧装有扶手31。

一种栽深自适应控制移栽机，包括机架，安装于机架上的动力系统、移栽执行系统及栽深自适应控制系统。

所述的动力系统包括发动机、变速箱25、离合装置、移栽控制档杆和扶手。所述系统设在机架上，该机通过发动机产生动力经变速箱转换、输出，由带轮传送到栽植器和送苗盘；变速箱可实现前进、后退4挡，通过移栽控制挡杆换挡，变速箱左右离合装置设在扶手上实现整机左转或右转。

所述的移栽系统包括送苗器、栽植器。

所述的栽深自适应控制系统包括液压缸、液压伸缩杆、升降弯杆、链轮箱、行走轮、前轮、自适应感应板、信号反射板、激光测距系统、压力调节弹簧、信号处理中心、电液伺服阀。液压缸、液压伸缩杆、升降弯杆安装在机架上，升降弯杆在液压缸随着电液伺服阀所控制液压力大小做伸缩运动从而带动升降弯杆的左右移动，实现升降，升降弯杆通过主传动轴连接链轮箱并带动链轮箱围绕主传动轴做旋转运动，实现升降运动，由行走轮、链轮箱支撑机架，前轮在升降弯杆作用下支撑着机架做升降运动。

所述墒面自适应感应托板安置于机架，作业时，感应托板实时与墒面接触并感应墒面的变化情况，由安装于机架上的激光测距系统，激光测距系统中包含激光发射装置、感应托板上的信号反射板、激光接收装置，激光发射器发射信号。激光发射装置和接收装置与信号反射板的距离通过安装于机架上的摇臂和压力调节弹簧来确定，通过感应距离所发生的变化量来确定墒面的起伏。

升降弯杆ⅰ20、升降弯杆ⅱ23在液压缸随着电液伺服阀18所控制液压回路的方向和压力大小做伸缩运动从而带实现的左右移动，上下升降，升降弯杆ⅱ23通过主传动轴（即链轮轴29）连接链轮箱2并带动链轮箱2围绕主传动轴做旋转运动，实现升降运动，由行走轮1、链轮箱2支撑机架12，前轮8在升降弯杆ⅰ20作用下支撑着机架12做升降运动。

所述墒面自适应感应托板7安置于机架12，作业时，感应托板7实时与墒面接触并感应墒面的变化情况，由安装于机架12上的激光发射器21发射激光信号，感应托板7上的信号反射板6反射回激光信号到激光接收装置，激光发射装置发射信号，激光接收装置接收并预处理信号；激光发射装置和接收装置与信号反射板6的距离通过安装于机架12上的摇臂11和压力调节弹簧13来确定，通过感应距离所发生的变化量来确定墒面的起伏；压力调节弹簧13在调节拉线14作用下经摇臂11可实时调节自适应感应托板6上下移动，即可实现激光发射器21与信号反射板6垂直方向的距离实时控制，从而控制机架12实时升降达到栽深自适应控制。

所述激光测距系统包括通过导线连接的激光发射模块44、工作端45、信号放大模块46、信号控制模块47、外控设备51、信号处理模块52和距离探测模块54，所述信号控制模块47通过导线连接包括微控制器49、转换模块ⅰ48、接口端50和转换模块ⅱ53，所述信号放大模块46、外控设备51和信号处理模块52均通过导线与信号控制模块47连接，所述信号处理模块52通过导线连接距离探测模块54连接和转换模块ⅱ53，所述外控设备51通过接口端50连接微控制器49。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。