一种单侧上盘的秧盘铺设装置及其铺盘方法与流程

本发明属于技术领域，具体涉及一种单侧上盘的秧盘铺设装置及其铺盘方法。

背景技术：

随着我国农业生产机械化的发展，水稻育秧现多采用自动化生产线，以此提高幼苗质量。先经过自动化育苗流水线，在育秧盘里完成覆土、播种、覆土。然后再放在暗室里集中保温保湿，出苗。待在暗室出苗整齐后再通过人工搬运到炼苗大棚或秧田田中进行二次育苗，人工搬运的过程劳动强度大，对劳动力需求大，急需一台机械设备代替人工完成铺盘工作。已有的摆盘设备虽然可以完成育秧摆盘作业，但是因为秧盘在铺盘斜面滑道下降停滞等问题，使之存在摆盘参差不齐，同时也存在无法适应同步对多垄田地进行铺盘的需求，导致铺盘效率不高，无法满足现代农业高效高质的综合作业要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单侧上盘的秧盘铺设装置及其铺盘方法。

本发明一种单侧上盘的秧盘铺设装置，包括子铺盘模块。所述的子铺盘模块包括铺盘车。所述的铺盘车包括横向输盘机构、纵向铺盘机构、行进机构和支撑框架。所述的行进机构包括单边行进组件。单边行进组件包括车轮和行进驱动件。两个车轮均支承在支撑框架的底部。车轮由行进驱动件驱动。两个单边行进组件分别设置在支撑框架的两侧。

所述的横向输盘机构包括双向螺纹丝杆、第一丝杆电机、第二丝杆电机、单边输盘组件、横向传送带电机和伸缩传动轴。互相平行的两根双向螺纹丝杆分别支承在支撑框架顶部的两端。两根双向螺纹丝杆由第一丝杆电机、第二丝杆电机分别驱动。所述的单边输盘组件包括传动带安装板、水平传送带和横向动力带轮。两个横向动力带轮分别支承在传动带安装板安装侧面的两端。

所述的单边输盘组件共有两个。其中一个单边输盘组件内传动带安装板的两端与两根双向螺纹丝杆上的左旋螺纹分别构成螺旋副。另一个单边输盘组件内传动带安装板的两端与两根双向螺纹丝杆上的右旋螺纹分别构成螺旋副。两个单边输盘组件内的传动带安装板的安装侧面相对设置。所述的伸缩传动轴的两端与两个单边输盘组件内的横向动力带轮分别固定。伸缩传动轴由横向传送带电机驱动。

所述的纵向铺盘机构包括纵向输盘电机、隔板传送带、第一滚轴、第二滚轴和第四滚轴。所述的第一滚轴、第二滚轴和第四滚轴均支承在在支撑框架上。第一滚轴与第二滚轴等高设置，且位于横向输盘机构的下方。第四滚轴位于支撑框架的底部，且位于第二滚轴远离第一滚轴的一侧。隔板传送带连接第一滚轴、第二滚轴和第四滚轴。所述隔板传送带的外侧面上设置有沿隔板传送带均布的多块秧盘隔板。秧盘隔板的横截面呈等腰三角形。

进一步地，所述的子铺盘模块还包括辊道输盘模块。所述的辊道输盘模块包括辊道轴、辊道框架、辊道驱动组件、立柱、支撑板、气缸、计数传感器和挡板。所述的计数传感器采用红外漫反射传感器。所述支撑板的内侧与支撑框架固定。所述的辊道框架固定在支撑板上。依次间隔排列的多根辊道轴支承在辊道框架上。所有辊道轴均由辊道驱动组件驱动。所述的气缸及计数传感器均固定在支撑板顶面的外侧。气缸的活塞杆的外端与挡板固定。

所述的子铺盘模块共有n个，2≤n≤10。n个子铺盘模块依次排列，上一个子铺盘模块内支撑框架与下一个上一个子铺盘模块内支撑板固定。

进一步地，所述的辊道驱动组件包括辊道输盘电机、双排链轮和第二链条。所有辊道轴的同一端均固定有双排链轮。辊道轴的顶部边缘与水平传送带的顶面平齐。相邻的两根辊道轴上的双排链轮通过一条第二链条连接。辊道输盘电机与其中一个辊道框架固定。辊道输盘电机的输出轴与其中一根辊道轴的一端固定。

进一步地，所述铺盘车的宽度等于待铺盘的一垄田地的宽度。所述辊道输盘模块的长度等于相邻两垄田地的间距。相邻两块秧盘隔板的间距等于育秧盘的长度。

进一步地，所述的行进机构还包括卷膜轴和成卷薄膜。所述的卷膜轴支承在支撑框架的底部。卷膜轴轴线与车轮的轴线平行。成卷薄膜缠绕在卷膜轴。

进一步地，所述的行进驱动件包括行进电机、第一链条和普通链轮。两个普通链轮与两个车轮分别固定。两个普通链轮通过第一链条连接。行进电机与支撑框架固定。行进电机的输出轴与其中一个车轮固定。车轮的外圆周上设置有沿车轮周向均布的多个v形抓地板。

所述的第一丝杆电机及第二丝杆电机均与支撑框架固定。第一丝杆电机、第二丝杆电机的输出轴与两根双向螺纹丝杆的一端分别固定。

所述的横向传送带电机与其中一个单边输盘组件内的传动带安装板固定。所述横向传送带电机的输出轴上固定有第一齿轮。伸缩传动轴的一端固定有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步地，所述的单边输盘组件还包括m个横向支撑带轮。m个横向支撑带轮依次等间距支承在传动带安装板的安装侧面上，且位于两个横向动力带轮之间。两个单边输盘组件间距达到最大的状态下，两个个水平传送带的间距大于育秧盘的宽度。

进一步地，所述的伸缩传动轴包括套筒和两根滑轴。两根滑轴的内端与套筒分别构成滑动副。两根滑轴的外端即为伸缩传动轴的两端。

进一步地，所述的纵向铺盘机构还包括第三滚轴。所述的支承在在支撑框架上，且位于第二滚轴与第四滚轴之间。

该单侧上盘的秧盘铺设装置的铺盘方法具体如下：

步骤一、将n个子铺盘模块分别放置到n垄相邻田地的一端；将n个子铺盘模块内卷膜轴上成卷薄膜的外端拉出并分别用重物固定在n垄田地的一端。n个辊道驱动组件和n个横向传送带电机均启动，将育秧盘逐个放上第一个子铺盘模块内的辊道铺盘装置。育秧盘向第n个子铺盘模块运动。

步骤二、当运输第i个子铺盘模块的计数传感器检测到经过育秧盘的个数达到a·(n-i+1)个时，第i个子铺盘模块内的气缸推出，避免再有育秧盘进入第i个子铺盘模块内；i＝1,2,…,n；a为一垄田地上一排育秧盘的个数。

步骤三、当所有气缸均推出后，且所有辊道输盘模块上均不存在育秧盘后，所有辊道驱动组件和横向传送带电机均关闭。

步骤四、所有的第一丝杆电机和第二丝杆电机均正转，使得横向输盘机构上的育秧盘掉落到纵向铺盘机构上。

步骤五、所有的第一丝杆电机和第二丝杆电机均反转复位。所有纵向输盘电机均正转，使得隔板传送带移动b距离。b等于相邻两块秧盘隔板的中心距。

步骤六、重复步骤一至五，直到隔板传送带上装满育秧盘。

步骤七、所有纵向输盘电机及行进驱动件驱动均启动，使得育秧盘被铺设到田垄上。所有隔板传送带上的育秧盘均被铺设到田地上后，所有纵向输盘电机及行进驱动件驱动关闭，进入步骤八。

步骤八、重复步骤一至七，直到铺盘结束。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明使用的水平传送带安装在双向螺纹丝杆上，完成横向运输后，利用丝杆增大传送带间距，使得秧盘自由落入隔板传送带的隔板之间，巧妙地完成了横向输盘与纵向输盘的切换。

2、本发明采用的隔板传送带，能够对育秧盘进行限位，提高了铺盘的整齐性。

3、本发明安装有计数传感器，可准确控制挡板升起的时间，精确控制子模块秧盘进入数量。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中单个子铺盘模块的立体图；

图3是本发明中行进机构的示意图；

图4是本发明中横向输盘机构的示意图；

图5是本发明中纵向铺盘机构的示意图；

图6是本发明中辊道输盘模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种单侧上盘的秧盘铺设装置，包括n个子铺盘模块，n＝3。子铺盘模块包括辊道输盘模块1和铺盘车。铺盘车的宽度等于待铺盘的一垄田地的宽度。辊道输盘模块1的长度等于相邻两垄田地的间距(即垄间沟槽或道路的宽度)。

铺盘车包括横向输盘机构2、纵向铺盘机构3、行进机构4和支撑框架11。辊道输盘模块1通过支撑板10固定在支撑框架11的一端，用于向铺盘车输送育秧盘。纵向铺盘机构3安装在支撑框架11上，用于将育秧盘输入田地。横向输盘机构2安装在支撑框架11的顶部，用于将育秧盘送上纵向铺盘机构3。行进机构4安装支撑框架11的底部。

如图3所示，行进机构4包括单边行进组件、卷膜支承座34、卷膜轴和成卷薄膜33。单边行进组件包括车轮23、电机安装板24、行进电机25、第一链条26、普通链轮27和车轮支承座28。两个车轮23均通过车轮支承座28支承在支撑框架11的底部。车轮23的外圆周上设置有沿车轮周向均布的多个v形抓地板。v形抓地板能够提升车轮的抓地力，并避免土地被压实。两个车轮23与两个普通链轮27分别固定。两个普通链轮27通过第一链条26连接。行进电机25与支撑框架11通过电机安装板24固定。行进电机25的输出轴与其中一个车轮3固定。两个单边行进组件分别设置在支撑框架11的两侧。卷膜轴通过卷膜支承座34支承在支撑框架11的底部。卷膜轴轴线与车轮的轴线平行。成卷薄膜33缠绕在卷膜轴。成卷薄膜33的宽度等于一垄田地的宽度。

如图4所示，横向输盘机构2包括双向螺纹丝杆16、第一丝杆电机17、第二丝杆电机18、轴承座19、单边输盘组件、横向传送带电机12和伸缩传动轴14。互相平行的两根双向螺纹丝杆16分别通过轴承座19支承在支撑框架11顶部的两端。第一丝杆电机17及第二丝杆电机18均与支撑框架11固定。第一丝杆电机17、第二丝杆电机18的输出轴与两根双向螺纹丝杆16的一端分别固定。

单边输盘组件包括传动带安装板15、水平传送带13、横向动力带轮和横向支撑带轮。两个横向动力带轮及m个横向支撑带轮均支承在传动带安装板15的安装侧面上。两个横向动力带轮通过水平传送带13连接，且分别位于传动带安装板15安装侧面的两端。m个横向支撑带轮设置在两个横向动力带轮之间，且沿传动带安装板15的长度方向依次等间距排列，用于支撑水平传送带13。

单边输盘组件共有两个。其中一个单边输盘组件内传动带安装板15的两端与两根双向螺纹丝杆16上的左旋螺纹分别构成螺旋副。另一个单边输盘组件内传动带安装板15的两端与两根双向螺纹丝杆16上的右旋螺纹分别构成螺旋副。两个单边输盘组件内的传动带安装板15的安装侧面相对设置(即两个单边输盘组件内的水平传送带13位于两块传动带安装板15之间)。伸缩传动轴14包括套筒和两根滑轴。两根滑轴的内端与套筒分别构成滑动副，外端与两个单边输盘组件内位于同一端的横向动力带轮分别固定。横向传送带电机12与其中一个单边输盘组件内的传动带安装板15固定。横向传送带电机12的输出轴上固定有第一齿轮。伸缩传动轴14内其中一根滑轴的外端固定有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮啮合。两条水平传送带均通过横向传送带电机12驱动。通过转动两根双向螺纹丝杆16，能够调节两根水平传送带间距，从而使得两端分别被两条水平传送带支撑的育秧盘与水平传送带分离，掉落到纵向铺盘机构3上。两个单边输盘组件间距达到最大的状态下，两个个水平传送带13的间距大于育秧盘的宽度。

如图5所示，纵向铺盘机构3包括纵向输盘电机20、隔板传送带21、第一滚轴、第二滚轴35、第三滚轴22和第四滚轴36。互相平行且水平设置的第一滚轴、第二滚轴35、第三滚轴22和第四滚轴36均支承在在支撑框架11上。位于支撑框架顶部的第一滚轴与第二滚轴35等高设置，且分别位于两个单边输盘组件的下方。第四滚轴36位于支撑框架11的底部，空间位置低于第二滚轴35，且位于第二滚轴35远离第一滚轴的一侧。第三滚轴22位于第二滚轴35与第四滚轴36之间。第三滚轴22、第二滚轴35及第四滚轴36的轴线在同一平面内。隔板传送带21连接第一滚轴、第二滚轴35、第三滚轴22和第四滚轴36(将四根滚轴环住)。隔板传送带21上形成位于横向输盘机构2正下方的水平输送面和连接水平输送面、地面的倾斜输送面。水平输送面与横向输盘机构2间隔设置。

隔板传送带21的外侧面上设置有沿隔板传送带21传动方向(呈环形)均布的多块秧盘隔板。秧盘隔板的横截面(垂直于第一滚轴的截面)呈等腰三角形。相邻两块秧盘隔板的间距等于育秧盘的长度。当横向输盘机构2掉落到隔板传送带21的水平输送面时，空间位姿易发生倾斜，呈三角形的秧盘隔板相当于为倾斜的育秧盘提供一个漏斗状的引导面，使得育秧盘摆正自身位姿，并与相邻育秧盘排列整齐。

如图1、2和6所示，辊道输盘模块1包括辊道轴8、辊道框架29、辊道驱动组件、立柱9、支撑板10、气缸30、计数传感器31和挡板32。计数传感器31采用红外漫反射传感器。支撑板10的内侧与支撑框架11固定。两个辊道框架29间隔固定在支撑板10上。水平设置且依次等间距排列的多根辊道轴8的两端分别与两个辊道框架29构成转动副。辊道驱动组件包括辊道输盘电机5、双排链轮6和第二链条7。所有辊道轴8的同一端均固定有双排链轮6。辊道轴8的顶部边缘与水平传送带13的顶面平齐。相邻的两根辊道轴8上的双排链轮通过一条第二链条7连接。辊道输盘电机5与其中一个辊道框架29固定。辊道输盘电机5的输出轴与其中一根辊道轴8的一端固定。

两个气缸30均固定在支撑板10顶面的外侧。两个气缸30的活塞杆外端朝上设置，且与挡板32固定。气缸30推出的状态下，挡板32高于辊道轴8的顶部边缘。气缸30缩回的状态下，挡板32低于辊道轴8的顶部边缘。两个气缸30之间固定有检测头朝上设置的计数传感器31。

n个子铺盘模块沿田垄的宽度方向依次排列，上一个子铺盘模块内支撑框架11与下一个上一个子铺盘模块内支撑板10固定。

该单侧上盘的秧盘铺设装置的铺盘方法具体如下：

步骤一、将n个子铺盘模块分别放置到n垄相邻田地的一端(起始端)；将n个子铺盘模块内卷膜轴上成卷薄膜的外端拉出并分别用重物固定在n垄田地的一端(起始端)。打开n个辊道输盘电机5和n个横向传送带电机12，将育秧盘逐个放上第一个子铺盘模块(位于首端)内的辊道铺盘装置1。育秧盘在辊道输盘模块1和横向输盘机构2的驱动下，向第n个子铺盘模块运动。

步骤二、当运输第i个子铺盘模块的计数传感器检测到经过育秧盘的个数达到a·(n-i+1)个时，第i个子铺盘模块内的气缸推出，避免再有育秧盘进入第i个子铺盘模块内；i＝1,2,…,n；a为一垄田地上一排育秧盘的个数，a小于隔板输送带3的宽度除以育秧盘长度所得值。

步骤三、当所有气缸均推出后，且所有辊道输盘模块1上均不存在育秧盘后，所有辊道输盘电机5和横向传送带电机12均关闭。

步骤四、所有的第一丝杆电机17和第二丝杆电机18均正转，使得横向输盘机构2上的育秧盘掉落到纵向铺盘机构上。

步骤五、所有的第一丝杆电机17和第二丝杆电机18均反转复位。所有纵向输盘电机20均正转，使得隔板传送带21移动b距离。b等于相邻两块秧盘隔板的中心距。

步骤六、重复步骤一至五，直到隔板传送带21的水平输盘面和倾斜输盘面上装满育秧盘。

步骤七、所有纵向输盘电机20及行进电机25均正转，使得育秧盘被铺设到田垄上。所有隔板传送带21上的育秧盘均被铺设到田地上后，所有纵向输盘电机20及行进电机25停转，进入步骤八。

步骤八、重复步骤一至七，直到完成田间所有铺盘(到达田垄的尽头)。