一种自适应气动阵列式顶苗床的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种自适应气动阵列式顶苗床。

背景技术：

穴盘苗移栽作为一项新的种植技术，为农业生产的工厂化提供了新的思路。穴盘苗自动移栽机可以解放人的手工劳动，在保持质量稳定的同时使移栽速度成倍提高，但目前仍存在技术瓶颈需要突破。在取苗环节，顶苗装置的作用是顶出有苗的穴位，再配合取苗装置完成取苗。现有的顶苗装置多为半自动移栽设计，为保证穴盘出苗整齐，一般采用多粒播种的方式，多粒播种是播种时在每个穴位里放入多粒种子，来提高穴苗的存活率和穴盘的使用效率。单粒播种则是播种时在每个穴位只放1粒种子，如果穴位里没有长出穴苗，那这个穴位就称为空穴，对于空穴的问题，只能在空穴中再放入种子进行培育，这个过程称为补种。现有的顶苗装置是一次顶出一行或者一列穴苗，然后移动到下一行或者下一列继续顶苗，要求穴盘出苗整齐，对空穴问题考虑不足，应对不了单粒播种时普遍存在的空穴情况，现有的顶苗装置只适用于多粒播种或人工补种的情况，极大的浪费种子。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种自适应气动阵列式顶苗床，可以根据需要单独顶出健康的穴盘苗。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自适应气动阵列式顶苗床，包括工作台、安装在工作台上的穴盘定位卡槽、以及位于工作台下的顶苗装置；穴盘定位卡槽的底部设有多个定位孔，穴盘定位卡槽内放置有穴盘，穴盘的底部设有多个穴孔，每个穴孔与每个定位孔对齐，穴盘内培育有待移栽的穴盘苗；顶苗装置包括气缸支架和多个顶苗气缸，多个顶苗气缸呈阵列式安装在气缸支架上，每个顶苗气缸上均安装有顶苗杆，顶苗杆与定位孔对齐。顶苗杆穿过定位孔和穴孔将穴盘苗顶出。

进一步的，穴盘定位卡槽设有多排纵向设置的凹槽，每一排凹槽的底部均设有多个定位孔，凹槽的前后两端为开口，凹槽的开口处设有基质回收槽。在穴盘苗顶出过程不可避免会有基质土掉落，在穴盘定位卡槽和固定板之间设置基质回收槽，能有效防止基质土掉落在设备上影响设备的正常运行。

进一步的，顶苗装置还包括法兰板和固定螺丝，每个顶苗气缸通过固定螺丝固定在对应的法兰板上，法兰板固定在气缸支架上。顶苗气缸可拆卸地安装在气缸支架上，当单个顶苗气缸出现故障时，只需要将其上下的固定螺丝解开，即可取出有故障的顶苗气缸进行更换，缩短维修时间。

进一步的，穴盘两侧均设有固定装置，固定装置包括固定板、伸缩杆、弹簧和伸缩气缸，穴盘前后两侧的固定板紧贴穴盘并夹紧穴盘，伸缩杆的一端连接着工作台，伸缩杆的另一端连接着固定板，弹簧套在伸缩杆上，伸缩气缸包括缸体和活塞杆，缸体安装在工作台上，活塞杆连接着固定板。

进一步的，固定板为l型板，l型板包括横向板和竖向板，横向板压紧穴盘，竖向板紧贴穴盘。穴盘前后两侧的l型板夹紧穴盘并固定住穴盘，既能使穴盘定位卡槽的定位孔与穴盘的穴孔对齐，同时也能防止穴盘在顶苗的过程中移位。

进一步的，工作台上还设有检测装置，检测装置包括背景板、相机支架和相机，背景板安装在工作台的一端，相机支架安装在工作台的另一端，相机支架位于穴盘的中轴线上，相机可移动地安装在相机支架上。检测装置可对顶苗结果进行检测判断，从而获得可靠的移栽结果。

进一步的，工作台的下部设有控制柜，气缸支架抽屉式安装在控制柜内。气缸支架采用抽屉式设计，使得维护简单，顶苗气缸出现故障时可以打开控制柜，抽出气缸支架，能方便快速的检查顶苗气缸，节省时间和成本。

进一步的，每个顶苗气缸均具有独立的气压驱动装置。独立的气压驱动装置能实现选择性的单独顶苗，采用气压驱动装置能获得更好的设备可靠性，便于维修，同时能够提高取苗的速度，很好的适应高速移栽的需要。

进一步的，工作台为封闭式的工作台。封闭式工作台，工作界面清洁，不存在穴盘苗基质土掉落影响设备运转的问题，工作环境适应性好，同时气压驱动装置工作安全可靠。

总的说来，本发明具有如下优点：

本发明的每个顶苗气缸均具有独立的气压驱动装置，可有选择的跳过育苗失败的空穴，顶出健康的穴盘苗，能自适应没有补苗的穴盘。此外，本发明设计灵活，便于操作和维护，工作稳定可靠，能自适应育苗的穴盘，节省掉补苗环节，有效提高整个移栽的效率，适应高速移栽穴盘苗的需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的固定装置的结构示意图。

图3是本发明伸缩气缸的结构示意图。

图4是本发明伸缩杆和弹簧的结构示意图。

图5是本发明的基质回收槽的结构示意图。

图6是本发明的穴盘定位卡槽的结构示意图。

图7是本发明的顶苗装置的结构示意图。

图8是本发明的顶苗装置的主视图。

图9是本发明的单个顶苗气缸在顶苗时的示意图。

其中，1为工作台，2为穴盘定位卡槽，3为凹槽，4为定位孔，5为基质回收槽，6为穴盘，7为穴孔，8为穴盘苗，9为气缸支架，10为顶苗气缸，11为顶苗杆，12为法兰板，13为固定螺丝，14为固定板，15为伸缩杆，16为弹簧，17为伸缩气缸，18为缸体，19为活塞杆，20为横向板，21为竖向板，22为背景板，23为相机支架，24为相机，25为控制柜。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为叙述方便，下文所说的前后左右的方向定义如下：如图1所示，对工作台1而言，背景板22位于工作台1的左端，相机支架23位于工作台1的右端，控制柜25为工作台1的前面，工作台1的背面为后面。

如图1、图5、图7和图9所示，一种自适应气动阵列式顶苗床，包括工作台1、安装在工作台1上的穴盘定位卡槽2、以及位于工作台1下的顶苗装置；穴盘定位卡槽2的底部设有多个定位孔4，穴盘定位卡槽2内放置有穴盘6，穴盘6的底部设有多个穴孔7，每个穴孔7与每个定位孔4一一对齐，穴盘6内培育有待移栽的穴盘苗8；顶苗装置包括气缸支架9和多个顶苗气缸10，多个顶苗气缸10呈阵列式安装在气缸支架9上，在本实施方式中，多个顶苗气缸10呈矩形阵列式安装在气缸支架9上，也可以采用其他形式的阵列，每个顶苗气缸10上均安装有顶苗杆11，每个顶苗杆11与每个定位孔4一一对齐。顶苗杆11穿过定位孔4和穴孔7将穴盘苗8顶出。

如图5和图6所示，穴盘定位卡槽2设有多排纵向贯通的凹槽3，这里的纵向是指前后方向，两排凹槽3之间形成凸起，每一排凹槽3的底部均设有多个沿着纵向方向均匀分布的定位孔4，凹槽3的前后两端为开口，凹槽3的开口处设有基质回收槽5，即基质回收槽5放置在凹槽3的纵向两端。穴盘6上设有多排内凹的穴位，每一排有多个均匀分布的穴位，这些穴位成排地均匀分布在穴盘6上，穴盘6为一个整体，将穴盘6放在穴盘定位卡槽2中时，每一排穴位对应每一排凹槽3，两排凹槽3之间的凸起将两排穴位分隔开，保证每排穴位能准确地放在对应的凹槽3中，便于穴盘定位卡槽2的定位孔4与穴盘6的穴孔7一一对齐。在穴盘苗8顶出过程不可避免会有基质土掉落，在穴盘定位卡槽2和固定板14之间设置基质回收槽5，能有效防止基质土掉落在设备上影响设备的正常运行。

如图7和图8所示，顶苗装置还包括法兰板12和固定螺丝13，每个顶苗气缸10通过固定螺丝13固定在对应的法兰板12上，法兰板12固定在气缸支架9上。法兰板12用于安装固定顶苗气缸10，微调法兰板的位置，就能微调顶苗气缸10的位置，从而使得顶苗气缸10上的顶苗杆11能更好地对准定位孔4。顶苗气缸10可拆卸地安装在气缸支架9上，当单个顶苗气缸10出现故障时，只需要将该顶苗气缸10固定在法兰板12上的固定螺丝13解开，即可取出有故障的顶苗气缸10进行更换，缩短维修时间。

如图1和图2所示，穴盘6两侧均设有固定装置，固定装置包括固定板14、伸缩杆15、弹簧16和伸缩气缸17，穴盘6前后两侧的固定板14紧贴穴盘6并夹紧穴盘6，伸缩杆15的一端固定连接着工作台1，伸缩杆15的另一端固定连接着固定板14，如图4所示，弹簧16套在伸缩杆15上，如图3所示，伸缩气缸17包括缸体18和活塞杆19，缸体18固定安装在工作台1上，活塞杆19固定连接着固定板14。伸缩气缸17用于控制固定板14的移动。在本实施方式中，固定板14为l型板，l型板包括横向板20和竖向板21，横向板20压紧穴盘6，竖向板21紧贴穴盘6。穴盘6前侧的l型板紧贴穴盘6并压紧穴盘6，穴盘6后侧的l型板也紧贴穴盘6并压紧穴盘6，穴盘6前后两侧的l型板夹紧穴盘6并固定住穴盘6，既能使穴盘定位卡槽2的定位孔4与穴盘6的穴孔7对齐，同时也能防止穴盘6在顶苗的过程中移位。

如图1所示，工作台1上还设有检测装置，检测装置包括背景板22、相机支架23和相机24，背景板22安装在工作台1的左端，相机支架23安装在工作台1的右端，相机支架23位于穴盘6的中轴线上，相机24可移动地安装在相机支架23上。可以根据需要调节相机24的高度，使得相机24的镜头与顶出的穴盘苗8一致，从而获得准确的顶苗结果，即确认顶出的穴位中是否有穴盘苗8，检测装置可对顶苗结果进行检测判断，从而获得可靠的移栽结果。工作台1的下部设有控制柜25，气缸支架9抽屉式安装在控制柜25内，控制柜25内壁和气缸支架9上均安装有抽屉导轨，通过抽屉导轨的配合连接将气缸支架9抽屉式安装在控制柜25内，抽屉导轨属于现有技术，气缸支架9采用抽屉式设计，使得维护简单，当顶苗气缸出现故障时可以打开控制柜25，抽出气缸支架9，能方便快速的检查顶苗气缸，节省时间和成本。工作台1为封闭式的工作台1，封闭式工作台，不仅工作界面清洁，而且能够避免穴盘苗基质土掉落影响设备运转的问题，工作环境适应性好，同时气压驱动装置工作安全可靠。

每个顶苗气缸10均具有独立的气压驱动装置。气压驱动装置有很多种，其中一种现有的气压驱动装置包括与顶苗气缸10连接的管道、控制顶苗气缸10伸缩的电磁阀、控制顶苗气缸10伸缩快慢的节流阀，节流阀安装在顶苗气缸10上，电磁阀安装在工作台1上。气压驱动装置属于现有技术，气压驱动装置如何控制顶苗气缸10的运转也属于现有技术，如电磁阀如何控制顶苗气缸10伸缩、节流阀如何控制顶苗气缸10伸缩快慢都属于现有技术。独立的气压驱动装置能实现选择性的单独顶苗，采用气压驱动装置能获得更好的设备可靠性，便于维修，同时能够提高取苗的速度，很好的适应高速移栽的需要。

在使用本发明时，启动伸缩气缸17，活塞杆19带动前后两块固定板14相互远离，固定板14压缩弹簧16，伸缩杆15缩短，输送装置将穴盘6放入穴盘定位卡槽2中，穴盘6内培育有穴盘苗8，穴盘6放入穴盘定位卡槽2后，活塞杆19带动两块固定板14相互靠近，弹簧16回弹，弹簧辅助推动两块固定板14向穴盘6移动，伸缩杆15伸长，穴盘6前后两侧的固定板14紧贴穴盘6并夹紧穴盘6；当需要顶苗时，可有选择的跳过育苗失败的空穴，顶出健康的穴盘苗8，通过外部程序控制气压驱动装置，由于每个顶苗气缸10均具有独立的气压驱动装置，所以可顶出有需要的穴盘苗8，顶苗气缸10启动，带动顶苗杆11移动，顶苗杆11穿过定位孔4和穴孔7将培育好的穴盘苗8顶出，移栽装置再将顶出的穴盘苗8取走进行移栽，能有效提高顶苗的效率，也能满足高速移栽穴盘苗的需要。顶出穴盘苗8后，相机24拍下顶苗的结果，再进一步传输给外部程序，外部程序对顶苗结果进行检测判断，从而获得可靠的移栽结果。在顶苗的过程中，可能会有穴盘苗8的基质土掉落，可通过基质回收槽5进行回收，不会影响整个顶苗的过程。当顶苗气缸10有故障时，由于气缸支架9抽屉式安装在控制柜25内，可直接打开控制柜25，抽出气缸支架9，能方便快速的检查顶苗气缸10，节省时间和成本。整个顶苗的操作过程方便快捷，稳定可靠。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。