一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置制造方法
【專利摘要】一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，包括機架；自動取苗裝置，設置在機架上，又包括苗盤、苗盤橫向、縱向輸送機構、取苗器；取苗器安裝于機架，苗盤設置在苗盤縱向輸送機構上，苗盤縱向輸送機構設置在苗盤橫向輸送機構上，苗盤通過縱向、橫向輸送機構的運動，將缽苗送到取苗位置；驅動單元包括連接苗盤橫向、縱向輸送機構的橫向、縱向驅動裝置；傳感器單元包括橫向、縱向檢測傳感器單元，橫向檢測傳感器單元設置在機架上，縱向檢測傳感器單元設置在苗盤橫向輸送機構上；PLC控制系統，設置于機架，連接并控制自動取苗裝置、驅動單元、傳感器單元。本實用新型于苗盤作橫向或縱向移動中，可自動識別缽苗格中是否缺苗，解決缽苗盤缺苗而導致漏栽的問題。
【專利說明】一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種缽苗移栽機的缽苗盤自動取苗裝置，特別涉及一種具有自動識別缽苗盤是否缺苗功能的自動取苗裝置。
【背景技術】
[0002]現有的全自動缽苗移栽機，尤其是大田作業的全自動缽苗移栽機的自動取苗裝置，一般由苗盤輸送機構和取苗機構組成。苗盤輸送機構將苗盤各缽苗格按要求順序地送至取苗機構位置，由取苗機構將單個或多個缽苗從苗盤中取出，并轉送至栽植器中栽植，均沒有對苗盤的各缽苗格有無缽苗作自動識別。如果缽苗格內出現缺苗，直接導致移栽機出現漏栽，影響了移栽機的工作質量。
[0003]一般地，利用機器視覺系統不易解決此問題。首先，缽苗冠枝葉相互交錯，不易區分；另外，機器視覺系統價格昂貴，且使用環境要求高，對機器振動、灰塵敏感，不適宜應用于大田作業。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，通過設置自動識別單元，可以在苗盤作橫向或縱向移動過程中，自動識別缽苗格中是否缺苗，從而解決因缽苗盤缺苗而導致的移栽機漏栽的問題。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其包括:
[0006]機架；
[0007]自動取苗裝置，設置在所述機架上，包括:苗盤、苗盤橫向輸送機構、苗盤縱向輸送機構、取苗器，所述取苗器固定安裝在所述機架上，所述取苗器具有一取苗位置及一非取苗位置，所述苗盤以陣列排列設置多個缽苗格，并設置在所述苗盤縱向輸送機構上，所述苗盤縱向輸送機構又設置在所述苗盤橫向輸送機構上，所述苗盤通過所述苗盤縱向輸送機構和所述苗盤橫向輸送機構的運動，將缽苗送到所述取苗位置；
[0008]驅動單元，包括連接所述苗盤橫向輸送機構的橫向驅動裝置及連接所述苗盤縱向輸送機構的縱向驅動裝置；
[0009]傳感器單元，包括橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元以及接近開關，所述橫向檢測傳感器單元設置在所述機架上，所述縱向檢測傳感器單元設置在所述苗盤橫向輸送機構上，所述的接近開關設置在所述機架上；
[0010]PLC控制系統，設置在所述機架上，連接并控制所述自動取苗裝置、所述驅動單元、所述傳感器單元。
[0011]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元上分別設置有高度調節裝置和傳感器靈敏度調節裝置。
[0012]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述橫向檢測傳感器單元包括兩個橫向檢測傳感器，分別設置在所述取苗器的兩側。
[0013]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述縱向檢測傳感器單元包括兩個縱向檢測傳感器，對應設置在所述苗盤兩側的所述苗盤橫向輸送機構上。
[0014]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述橫向檢測傳感器、縱向檢測傳感器為光電傳感器。
[0015]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述接近開關相對所述非取苗位置而設置在所述機架上。
[0016]上述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其中，所述PLC控制系統包括:用于采集所述傳感器單元信號的信號采集模塊以及依據所述傳感器單元信號控制所述苗盤縱向輸送機構和苗盤橫向輸送機構而帶動所述苗盤移動的控制模塊。
[0017]本實用新型的技術效果在于:本實用新型揭示的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，通過PLC控制器控制苗盤輸送機構，使苗盤各缽苗格按要求順序地輸送至取苗位置，由取苗器將單個缽苗從苗盤中取出；在輸送過程中，對苗盤各缽苗格是否缺苗進行自動識別，對于缺苗的缽苗格，輸送機構將不作停留，直接跳過該缽苗格，并將下一缽苗格移送至取苗位置，從而解決因缽苗盤缺苗而導致的移栽機漏栽的問題。
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型苗盤缽苗自動識別和取苗裝置結構圖；
[0020]圖2a、圖2b為本實用新型的傳感器單元、接近開關與缽苗盤的相對位置圖；
[0021]圖3為本實用新型的PLC控制系統的控制框圖。
[0022]其中，附圖標記:
[0023]10 —驅動單元
[0024]101 一縱向驅動步進電機
[0025]102—橫向驅動步進電機
[0026]20 — PLC控制系統
[0027]30 —傳感器單元
[0028]301—光電傳感器I
[0029]302 —光電傳感器2
[0030]303 —光電傳感器3
[0031]304 —光電傳感器4
[0032]305 —接近開關
[0033]40 —自動取苗裝置
[0034]401 一苗盤縱向輸送機構
[0035]4011 一縱向輸送鏈條
[0036]4012 —卡桿
[0037]4013 —苗盤
[0038]402 一苗盤橫向輸送機構[0039]4021 一橫向移動絲杠
[0040]403 —取苗器
[0041]50—機架
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0043]由于現有的取苗機構于取苗過程中，沒有對苗盤的各缽苗格有無缽苗作自動識另IJ，因此，如果缽苗格內出現缺苗，直接導致移栽機出現漏栽現象。
[0044]在圖1所示的【具體實施方式】中，本實用新型針對上述現有技術的問題而揭示一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，包括:自動取苗裝置、驅動單元、傳感器單元、PLC控制系統，所述傳感器單元還包括橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元，是分別于取苗過程中，自動檢測識別苗盤的各缽苗格內有無缽苗，從而可以克服現有技術中，如果缽苗格內出現缺苗，直接導致移栽機出現漏栽現象。
[0045]進一步地，參見圖1、圖2、圖3揭示本實用新型具體實施例。
[0046]參見圖1本實用新型苗盤缽苗自動識別和取苗裝置結構圖，如圖所示，本實用新型揭示的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置包括:機架50、自動取苗裝置40、傳感器單元30、PLC控制系統20、驅動單元10。
[0047]所述自動取苗裝置40，設置在所述機架50上，包括:苗盤4013、苗盤橫向輸送機構402、苗盤縱向輸送機構401、取苗器403，所述取苗器403固定安裝在所述機架50上，所述苗盤4013上以陣列排列設置多個缽苗格，并設置在所述苗盤縱向輸送機構401上，所述苗盤縱向輸送機構401又設置在所述苗盤橫向輸送機構402上，所述苗盤4013通過所述苗盤縱向輸送機構401和所述苗盤橫向輸送機構402的運動，將缽苗送到取苗位置，如圖1所示，所述苗盤4013具有一傾斜角度。
[0048]所述苗盤橫向輸送機構402可以選擇移動絲杠機構，或者也可以選擇齒輪齒條移動機構，還可以選擇油缸或氣缸驅動機構，不作具體限定。本實施例是選擇如圖1所示的移動絲杠機構。
[0049]所述苗盤縱向輸送機構401可以選擇鏈輪鏈條輸送機構，或者齒輪齒條輸送機構，也可以選擇油缸或氣缸驅動機構，不作具體限定。本實施例是選擇如圖1所示的鏈輪鏈條輸送機構。
[0050]所述驅動單元10，包括連接所述苗盤橫向輸送機構402的橫向驅動裝置及連接所述苗盤縱向輸送機構401的縱向驅動裝置。
[0051]本實施例，所述橫向驅動裝置和所述縱向驅動裝置分別為縱向驅動步進電機101和橫向驅動步進電機102。
[0052]所述傳感器單元30，包括橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元、接近開關，所述橫向檢測傳感器單元設置在所述機架50上，所述縱向檢測傳感器單元設置在所述苗盤橫向輸送機構402上；橫向檢測傳感器單兀又包括I號、2號兩個橫向檢測傳感器301、302，縱向檢測傳感器單元又包括3號、4號兩個縱向檢測傳感器303、304。
[0053]本實用新型1、2號、3、4號傳感器301、302、303、304均采用光電傳感器。
[0054]為了有效避免苗盤4013的移動和取苗器403的運動不發生干涉，本實用新型還設置有接近開關305，如圖2b所示，所述接近開關305是設置所述機架50上，其進一步位置是，相對于所述取苗器403于取苗位置取苗后，退回到非取苗的位置。
[0055]所述PLC控制系統20，設置在所述機架50上，連接并控制所述自動取苗裝置40、所述驅動單元10、所述傳感器單元30。
[0056]如圖3所示，所述PLC控制系統20采集所述傳感器單元30的信號，控制所述縱向苗盤輸送機構401和橫向苗盤輸送機構402的驅動電機101、102，按順序將苗盤4013的各缽苗格移送至取苗位置，由所述取苗器403將缽苗逐一從苗盤中取出。所述取苗器403可以單獨設置控制系統，也可以直接由所述PLC控制系統20進行控制。
[0057]具體說，取苗器403固定于機架50上；I號光電傳感器301、2號光電傳感器302均固定于機架50上,且分布于取苗器403的左右兩側,用于檢測苗盤4013作橫向移動時下一缽苗格是否有苗；且I號光電傳感器301在苗盤右移時起作用，2號光電傳感器302在苗盤左移時起作用。3號光電傳感器303、4號光電傳感器304均固定于苗盤橫向移動機構402上，用于檢測苗盤4013作縱向移動時下一缽苗格是否有苗；且3號光電傳感器303在苗盤右移至最右邊后的縱向移動時起作用，4號光電傳感器304在苗盤左移至最左邊后的縱向移動時起作用。光電傳感器301、302、303、304與苗盤4013的相對位置如圖2a、圖2b所示。
[0058]光電傳感器301、302、303、304上還分別設置有高度調節裝置，這樣，通過對光電傳感上的高度調節，使其只對缽苗葉片以下的苗桿進行檢測，從而避開了缽苗枝葉對光電傳感器的影響。
[0059]光電傳感器只對當前一排的缽苗進行檢測。為了有效避免苗盤4013后排缽苗苗桿對光電傳感器的影響，通過調整所述的光電傳感器的靈敏度，使其只對當前一排的缽苗苗桿進彳丁檢測，以提聞檢測準確率。
[0060]卡桿4012固定于縱向輸送鏈條4011上，用于固定苗盤4013 ;縱向驅動步進電機101驅動縱向輸送鏈4011，帶動苗盤4013作縱向移動；橫向驅動步進電機102驅動橫向移動絲杠4021，帶動整個苗盤縱向移動機構401作橫向移動；接近開關305固定于機架50上，在取苗器403取完苗退出苗盤4013時被觸發，觸發信號被送至PLC控制器20，與縱向驅動步進電機101和橫向驅動步進電機102的驅動信號聯鎖，保證苗盤4013的移動和取苗器403的運動不發生干涉。
[0061]PLC控制系統20，接收各傳感器信號，并控制橫向和縱向驅動步進電機按以上要求運行。
[0062]進一步地，PLC控制系統20包括:信號采集模塊、控制模塊，所述信號采集模塊采集所述傳感器單元30的信號，所述控制模塊依據所述傳感器單元信號，控制所述苗盤縱向輸送機構401和苗盤橫向輸送機構402的驅動部件，按順序將苗盤各缽苗格移送至取苗位置，由所述取苗器403將缽苗逐一從苗盤中取出，在苗盤移動過程中，傳感器單元30檢測下一個進入取苗位置的缽苗格是否缺苗，對于缺苗的缽苗格，所述PLC控制系統的控制模塊將控制相應的驅動部件不作停留，直接跳過該缽苗格，并將下一缽苗格移送至取苗位置。
[0063]本實用新型具體工作步驟如下:
[0064]由人工將苗盤4013卡在卡桿4012上，然后:
[0065](I)由橫向驅動步進電機102驅動苗盤4013至最左邊位置。橫向驅動步進電機102停止。[0066](2)由縱向驅動步進電機101驅動苗盤4013將苗盤4013中“I”號缽苗格移至取苗位，縱向驅動步進電機101停止運行；如果在前進過程中，4號光電傳感器304檢測到苗盤4013中“I”號缽苗格有苗，則等待取苗器403取苗，取完苗后進入步驟(3);如果4號光電傳感器304沒有檢測到苗盤4013中“I”號缽苗格有苗，則立即進入步驟(3)。
[0067](3)橫向驅動步進電機102驅動苗盤4013右移一格，將苗盤4013中“2”號缽苗格移至取苗位，等待取苗器403取苗，取完苗后再右移一格；在右移過程中，如果I號光電傳感器301沒有檢測到下一缽苗格內有苗，則橫向驅動步進電機102驅動苗盤4013立即再右移一格，將下一缽苗格移至取苗位。
[0068](4)重復步驟(3)，直到苗盤4013中“8”號缽苗格內的苗被取走。
[0069](5)縱向驅動步進電機101驅動苗盤4013再前進一格，將苗盤4013中的“9”號缽苗格移至取苗位，“縱向步進電機”停止；如果在前進過程中，3號光電傳感器303檢測到苗盤4013中“9”號缽苗格有苗，則等待取苗器403取苗，取完苗后進入步驟(6);如果3號光電傳感器303沒有檢測到苗盤4013中“9”號缽苗格有苗，則立即進入步驟(6)。
[0070](6)橫向驅動步進電機102驅動苗盤4013左移一格，將苗盤4013中“10”號缽苗格移至取苗位，等待取苗器403取苗，取完苗后再左移一格；在左移過程中，如果2號光電傳感器302沒有檢測到下一缽苗格內有苗，則橫向驅動步進電機102驅動苗盤4013立即再左移一格，將下一缽苗格移至取苗位。
[0071 ] (7)重復步驟(6)，直到“ 16”號缽苗格內的苗被取走。
[0072](8)縱向驅動步進電機101驅動缽苗盤4013再前進一格，將苗盤4013中的“17”號缽苗格移至取苗位，然后重復步驟3?7，直到苗盤4013中的缽苗全部取完；
[0073]為了提高取苗速度，還可以于自動取苗裝置中設置兩個或兩個以上取苗器和相應的光電傳感器。
[0074]綜上所述，本實用新型揭示的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，通過PLC控制器控制苗盤輸送機構，使苗盤各缽苗格按要求順序地送至取苗位置，由取苗器將單個缽苗從苗盤中取出；在輸送過程中，對苗盤各缽苗格是否缺苗進行自動識別，對于缺苗的缽苗格，輸送機構將不作停留，直接跳過該缽苗格，并將下一缽苗格移送至取苗位置，從而解決因缽苗盤缺苗而導致的移栽機漏栽的問題。
[0075]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，包括: 機架； 自動取苗裝置，設置在所述機架上，包括:苗盤、苗盤橫向輸送機構、苗盤縱向輸送機構、取苗器，所述取苗器固定安裝在所述機架上，所述取苗器具有一取苗位置及一非取苗位置，所述苗盤以陣列排列設置多個缽苗格，并設置在所述苗盤縱向輸送機構上，所述苗盤縱向輸送機構又設置在所述苗盤橫向輸送機構上，所述苗盤通過所述苗盤縱向輸送機構和所述苗盤橫向輸送機構的運動，將缽苗送到所述取苗位置； 驅動單元，包括連接所述苗盤橫向輸送機構的橫向驅動裝置及連接所述苗盤縱向輸送機構的縱向驅動裝置； 傳感器單元，包括橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元以及接近開關，所述橫向檢測傳感器單元設置在所述機架上，所述縱向檢測傳感器單元設置在所述苗盤橫向輸送機構上，所述的接近開關設置在所述機架上； PLC控制系統，設置在所述機架上，連接并控制所述自動取苗裝置、所述驅動單元、所述傳感器單元。
2.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述橫向檢測傳感器單元、縱向檢測傳感器單元上分別設置有高度調節裝置和傳感器靈敏度調節裝置。
3.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述橫向檢測傳感器單元包括兩個橫向檢測傳感器，分別設置在所述取苗器的兩側。
4.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述縱向檢測傳感器單元包括兩個縱向檢測傳感器，對應設置在所述苗盤兩側的所述苗盤橫向輸送機構上。
5.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述橫向檢測傳感器、縱向檢測傳感器為光電傳感器。
6.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述接近開關相對所述非取苗位置而設置在所述機架上。
7.根據權利要求1所述的苗盤缽苗自動識別和取苗裝置，其特征在于，所述PLC控制系統包括:用于采集所述傳感器單元信號的信號采集模塊以及依據所述傳感器單元信號控制所述苗盤縱向輸送機構和苗盤橫向輸送機構而帶動所述苗盤移動的控制模塊。
【文檔編號】A01C11/02GK203633110SQ201320687007
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】吳儉敏, 金鑫, 劉忠軍, 顏華, 朱立成, 孫星, 楊傳華 申請人:中國農業機械化科學研究院