一种自动植树装置的制作方法

1.本发明涉及自动化种植设备领域，具体涉及一种自动植树装置。


背景技术：

2.根据第五次中国荒漠化和沙漠化状况公报显示，中国沙化土地面积182.12万平方公里，占国土总面积的1/6-1/5，因此作为受沙漠化危害影响较为严重的国家，沙漠化防治工作刻不容缓。经过一段时间的努力，有些地区的土地荒漠化得到有效的遏制或改善，但从总体上看，我国土地荒漠化仍在加速扩展和蔓延。若将其与沙漠和戈壁合计，则有153.3万平方公里，几乎占全国土地面积的16％。
3.国外研究机构在植树设备的研究领域尽管已达到了较高的水平，但是所设计开发的设备结构复杂，成本偏高，且部分功能还需进一步完善。国内对这一领域的研究较晚，基本上以打坑机和挖坑机为主，功能单一，自动化水平较低，目前国内有比较成熟的植树机器人，但是还存在结构松散，动作连贯性低，工作效率低，受种植的地形如极端的沙漠和平整的荒地影响较大的问题。
4.目前国内大部分植树装置虽然可以完成种树任务，但都是由多个机械结构分开完成的，动作连贯性低，导致效率低。同时钻孔位置与投放树苗的位置准确定位大多依靠传感器来完成，无法保证投放树苗的精确度。


技术实现要素：

5.本发明要解决的问题是提供一种自动植树装置，通过各部件的合理设置达到结构紧凑，使用时动作连贯的技术效果。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动植树装置，包括储苗单元、抓苗单元、钻孔单元、翻转机架、翻转驱动单元和底板；
7.所述储苗单元包括储苗箱，所述储苗箱固定于底板上，所述储苗箱上具有能将树苗放入的进口和能引导所述树苗滑落至抓苗单元的坡板；
8.所述抓苗单元位于所述坡板的下沿处，所述抓苗单元包括上夹苗板、下夹苗板和推杆电机，所述下夹苗板和所述推杆电机均固定于所述翻转机架上，所述上夹苗板与所述下夹苗板可转动连接，所述推杆电机与所述上夹苗板通过推杆连接，所述树苗能从所述坡板上滑落至所述上夹苗板内，所述推杆电机能驱动所述上夹苗板转动至与所述下夹苗板盖合，将所述树苗夹住；
9.所述钻孔单元包括钻头和钻头电机，所述钻头电机与所述翻转机架连接，所述钻头电机驱动所述钻头转动；
10.所述翻转驱动单元包括翻转主轴和翻转电机，所述翻转主轴固定于所述翻转机架上，所述翻转主轴的两端通过轴承与所述底板连接，所述翻转电机通过连杆与所述翻转机架连接，所述翻转电机固定于所述底板上，所述翻转电机能驱动所述翻转机架绕所述翻转主轴转动。
11.可选的，所述钻孔单元还包括固定齿条、丝杆电机、齿轮轴承座、齿轮、活动齿条和钻头滑动导轨，所述固定齿条、所述活动齿条、所述丝杆电机上的丝杆和所述钻头滑动导轨的延伸方向均与所述钻头的运动轨迹平行，所述固定齿条和所述丝杆电机均固定于所述翻转机架上，所述齿轮通过轴承与所述齿轮轴承座连接，所述齿轮轴承座固定于螺母座上，所述螺母座内具有能使所述丝杆穿过的内螺纹孔，所述固定齿条、所述活动齿条均与所述齿轮啮合，所述活动齿条与所述钻头电机固定连接，所述钻头电机与所述钻头电机滑轨滑动连接。
12.上述结构的活动齿条，固定齿条和齿轮的设计使钻头获得双倍行程，保证钻头行程的前提下使整个结构更加紧凑。
13.可选的，所述翻转驱动单元中的所述连杆包括翻转连杆和翻转曲柄，所述翻转连杆与所述翻转曲柄可转动连接，所述翻转曲柄与所述翻转电机的输出轴固定连接，所述翻转连杆与所述翻转机架可转动连接。
14.可选的，所述抓苗单元中的所述上夹苗板的底部具有滑孔板，所述滑孔板上具有渐近线型滑孔，所述推杆的端部具有穿过所述渐近线型滑孔的滑块。
15.上述结构中上夹苗槽带有渐开线型滑孔，与推杆的设计可以更合理运用空间，使结构紧凑；
16.可选的，所述储苗单元包括还包括出苗轴、同步带轮和出苗电机，所述出苗轴位于所述储苗箱内，所述出苗轴的通过轴承与所述储苗箱两侧的内壁连接，所述出苗轴位于靠近所述坡板的下沿处，所述出苗轴上具有至少两个间隔设置的出苗轮，所述出苗轮的外沿上具有至少一个能够承托所述树苗的缺口，所述同步带轮与所述出苗轴连接，所述出苗电机固定于所述底板上，所述出苗电机通过传动带与所述同步带轮连接。
17.出苗轴的设计能使树苗有序掉落在下夹苗板上。
18.本发明具有的优点和积极效果是：1集储苗、送苗、抓苗、钻土、放苗一体化，高效率是本装置的主要特点，可节省人力资源且实现生态修复；2、实现种植树苗全自动化，节约了成本；3、结构更加紧凑合理，空间利用率更高。
附图说明
19.图1是本发明的整体结构示意图；
20.图2是图1中储苗单元结构示意图；
21.图3是图1中抓苗单元结构示意图；
22.图4是图3中上夹苗板结构示意图；
23.图5是图1中钻孔单元结构示意图；
24.图6是图1中翻转单元结构示意图；
25.图中：ⅰ、储苗单元，ⅱ、抓苗单元，ⅲ、钻孔单元，ⅳ、翻转驱动单元，
ⅴ
、底板；
26.1-储苗箱；2-出苗轮；3-出苗轴；4-端盖；5-端盖支架；6-同步带轮；7-出苗电机；8-出苗电机座；9-上夹苗板；9-1-滑孔板；9-2渐近线型滑孔；10-下夹苗板；11-合页；12-推杆；13-电动推杆；14-推杆电机；15-推杆电机座；16-钻头；17-丝杆；18-固定齿条；19-螺母座；20-齿轮轴承座；21-齿轮；22-丝杆电机座；23-丝杆电机；24-活动齿条；25-钻头电机；26-钻头电机座；27-钻头滑动导轨；28-联轴器；29-翻转机架；30-翻转主轴；31-轴承支座；32-翻
转连杆；33-翻转曲柄；34-翻转电机；35-翻转电机座。
具体实施方式
27.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图所示，本发明提供一种自动植树装置，包括储苗单元i、抓苗单元ii、钻孔单元iii、翻转机架29、翻转驱动单元iv和底板v；
29.储苗单元包括储苗箱1、同步带轮6和出苗电机7，储苗箱1是亚克力板材料制成，通过铝型材固定于底板v上，起到储存树苗和出苗时的导向效果，储苗箱1上具有能将树苗放入的进口和能引导树苗滑落至抓苗单元的坡板；储苗箱内具有出苗轴3，出苗轴3上间隔设置两个出苗轮2，出苗轮2为带有开口的间歇圆轮，出苗轴3上开有键槽可以带动出苗轮2的转动，储苗箱1的端盖4侧面开有沉头孔可与端盖支架5连接，端盖支架5固定于底板v上，出苗轴3的通过轴承与端盖4连接，出苗轴3位于靠近坡板的下沿处，同步带轮6与出苗轴3连接，出苗电机7通过出苗电机座8固定于底板v上，出苗电机7通过传动带与同步带轮6连接。从坡板滑落的树苗进入出苗轮2上的开口内，出苗电机7转动带动出苗轮2转动一定角度，将树苗送入夹苗单元。
30.抓苗单元位于坡板的下沿处，抓苗单元包括上夹苗板9、下夹苗板10和推杆电机14，下夹苗板10和推杆电机14均固定于翻转机架29上，上夹苗板9与下夹苗板10通过合页11转动连接，推杆电机14与上夹苗板9通过推杆12连接，上夹苗板9的底部具有滑孔板9-1，滑孔板9-1上具有渐近线型滑孔9-2，推杆12的端部具有穿过渐近线型滑孔9-2的滑块，树苗能从坡板上滑落至上夹苗板9内，推杆电机14能驱动上夹苗板9转动至与下夹苗板10盖合，将树苗夹住；
31.钻孔单元包括钻头16、钻头电机25、固定齿条18、丝杆电机23、齿轮轴承座20、齿轮21、活动齿条24和钻头滑动导轨27，钻头电机25驱动钻头16转动；固定齿条18、活动齿条24、丝杆电机23上的丝杆17和钻头滑动导轨27的延伸方向均与钻头16的运动轨迹平行，固定齿条18和丝杆电机23均固定于翻转机架29上，齿轮21通过轴承与齿轮轴承座20连接，齿轮轴承座20固定于螺母座19上，螺母座19内具有能使丝杆17穿过的内螺纹孔，固定齿条18、活动齿条24均与齿轮21啮合，活动齿条24与钻头电机25固定连接，钻头电机25通过钻头电机座26与钻头电机滑轨27滑动连接。该钻孔单元的结构使钻头16获得双倍行程，结构更加紧凑。
32.翻转驱动单元包括翻转主轴30和翻转电机34，翻转主轴30固定于翻转机架29上，翻转主轴30的两端通过轴承与底板上的轴承支座31连接，翻转电机34通过翻转连杆32和翻
转曲柄33与翻转机架29连接，翻转连杆32与翻转曲柄33之间通过螺栓和止推轴承可转动连接，翻转曲柄33与翻转电机34的输出轴之间通过键和顶丝固定连接，翻转连杆32与翻转机架29可转动连接，翻转电机34通过翻转电机座35固定于底板v上，翻转电机34能驱动翻转机架29绕翻转主轴转动，翻转电机34驱动翻转机架29转动90
°
，使上夹苗板9和下夹苗板10由水平状态变为竖直状态，反向转动推杆电机14，使上夹苗板9与下夹苗板10打开，树苗在重力作用下掉落至钻头16挖掘的树坑内。
33.具体的，翻转机架29是通过铝型材，角件，口哨连接件搭接而成，钻头16和联轴器28相连接，钻头电机25穿过钻头电机座26的孔与联轴器28相连，钻头电机座26后端通过螺纹与钻头滑动导轨27相连接，钻头滑动导轨27通过螺栓固定到翻转机架29上，活动齿条24通过螺纹连接到钻头电机座26前端，齿轮21穿过轴承与齿轮轴承座20相连接，齿轮轴承座20通过螺纹与螺母座19相连接，丝杆17的下端通过螺栓固定在翻转机架29上，丝杆电机23和丝杆电机座22通过螺栓固定在翻转机架29上，丝杆电机23的输出轴与丝杆17的上端连接，固定齿条18通过螺栓固定在翻转机架29上，中间垫有垫块，下夹苗槽10通过螺栓固定在翻转机架29上面，上夹苗槽9通过合页11连接到下夹苗槽10，推杆电机14座通过螺栓固定在翻转机架29上，推杆12通过螺栓固定在电动推杆13上，在推杆12上的小圆柱放置轴承，该轴承嵌入渐开线型滑槽9-2内，推杆电机座15通过螺栓固定在翻转机架29上。
34.本发明的工作过程为：工作人员在储苗箱1内放置好树苗后，植树装置移动到指定位置开始工作，树苗经过储苗箱1后落入出苗轮2内，储苗电机7带动出苗轮2旋转190
°
使树苗落入下夹苗槽10，推杆电机14带动电动推杆13向上移动，带动推杆12向上移，带动上夹苗槽9转动从而夹紧树苗。丝杆电机23带动齿轮21向下移动，从而使活动齿条24向下移动带动钻头16向下移动，同时钻头电机25带动钻头16开始自转。当钻头16达到最大下钻深度之后，地面出现种植树苗的坑位，丝杆电机23反转带动齿轮21向上移动，带动活动齿条24向上移送从而收回钻头16。翻转电机34带动翻转连杆32旋转180
°
带动翻转曲柄33运动，使翻转机架29(翻转摇杆)翻转逆时针旋转90
°
。推杆电机14反转带动上夹苗槽9张开，树苗受重力影响落入坑位。此时完成整个工作流程，植树装置移动到下一个工作位置，其余机构复位，待植树装置达到下一工作位置时重复上述工作流程。
35.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。