本發明涉及農業機械設備領域，特別是涉及一種移栽機的自動供苗系統及方法。

背景技術：

移栽是蔬菜生產過程中的重要環節之一，經濟效益與社會效益非常可觀。長期以來，蔬菜的移栽仍以人工為主，人工移栽的勞動強度大，工作效率低，難以實現大面積的蔬菜移栽作業了。目前市場上較為常見的移栽機多為半自動移栽機，其供苗裝置多為人工供苗。

圖1為現有技術中的一種移栽機示意圖，如圖1所示，投苗手坐在座椅8.4上，欲栽植的缽苗盤放置在苗盤架8.1上，投苗手將缽苗從缽苗盤中分別取出，投入到喂入器的喂入筒8.3中，當喂入筒8.3轉到導苗管8.2的上方時，喂入筒8.3下面的活門打開，秧苗依靠自身重力下落到導苗管8.2內，通過導苗管8.2將秧苗引入到鴨嘴式栽植器中，然后進行覆土、鎮壓，完成栽植過程。對于半自動人工投苗裝置，有如下問題：

1、由于作業時間長，操作步驟單調，易造成投苗手的疲勞，導致在作業時經常會出現漏苗、重復投苗的現象；

2、投苗手一般只能對應一個栽植器，對于多行的移栽機，則需要配備多名投苗手，由于人工成本不斷上漲，從而造成綜合成本的上漲；

3、采用人工投苗的方式，栽植頻率受限于投苗手的工作效率，一般栽植頻率不會超過40株/分鐘，從而導致移栽機作業效率低下。

為了克服半自動人工投苗裝置的問題，現有技術中，圖2為一種缽苗移栽機氣動取苗裝置，如圖2所示，其主要采用抓取式取苗方式，其包括第一機架9.1、第一擺動式固定支架9.3a、第二擺動式固定支架9.3b、第一旋轉軸9.4、第一帶座軸承9.5、旋轉臂旋轉氣缸9.6、搖臂旋轉氣缸9.7、搖臂9.8、魚眼桿端關節軸承9.9、第二帶座軸承9.11和旋轉臂總成9.28，其特征在于：所述第一機架9.1上安裝有第二機架9.2，所述搖臂旋轉氣缸9.7的一端通過第二擺動式固定支架9.3b安裝在第二機架9.2上，所述搖臂旋轉氣缸9.7的另一端與搖臂9.8鉸接，所述搖臂9.8的一端通過第一旋轉軸9.4安裝在第一帶座軸承9.5上，所述第一帶座軸承9.5安裝在第一機架9.1上，所述搖臂9.8的另一端通過第二帶座軸承9.11與旋轉臂總成9.28連接，所述旋轉臂旋轉氣缸9.6的一端通過第一擺動式固定支架9.3a安裝在第一機架9.1上，所述旋轉臂旋轉氣缸9.6的另一端通過魚眼桿端關節軸承9.9與旋轉臂總成9.28的一端鉸接，所述旋轉臂總成9.28的另一端上鉚接有取苗爪總成9.29。而種缽苗移栽機氣動取苗裝置，在取苗爪總成9.29取苗過程中容易損傷苗莖桿和苗葉，且單次只能傳送一株秧苗，效率較低。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種移栽機的自動供苗系統及方法，其解決了半自動人工投苗裝置的人工投苗中出現的漏苗、重復投苗，人工投苗成本高且效率的缺陷，以及缽苗移栽機氣動取苗裝置在取苗過程中容易損傷苗莖桿和苗葉，且單次只能傳送一株秧苗，效率較低，自動化程度低的缺陷。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種移栽機的自動供苗系統，包括：

缽苗分配裝置，包括苗盤傳送機構、苗盤定位機構和頂出機構；

所述苗盤傳送機構，包括苗盤機架、設于所述苗盤機架的苗盤傳送輪、張設于所述苗盤傳送輪的苗盤傳送帶和驅動所述苗盤傳送輪轉動的苗盤驅動單元，所述苗盤傳送帶上設有用于放置苗盤的支撐部，所述支撐部設有頂出通孔；

所述苗盤定位機構，包括苗盤壓板，所述苗盤壓板從所述苗盤傳送機構的上方延伸至所述苗盤傳送機構的端部附近，且所述苗盤壓板逐漸靠近所述苗盤傳送帶，所述苗盤壓板上設有供缽苗通過的槽型通孔；

所述頂出機構，包括設于機架的頂針驅動單元和由所述頂針驅動單元驅動的頂針；

其中，在所述苗盤傳送到位時，所述頂針穿過所述頂出通孔將缽苗從所述苗盤中頂出。

其中，所述苗盤驅動單元包括苗盤棘輪組和用于驅動所述苗盤棘輪組的苗盤棘輪組驅動單元，所述苗盤棘輪組驅動所述苗盤傳送輪。

其中，還包括缽苗傳送機構，所述缽苗傳送機構設于所述苗盤定位機構端部的下方，包括缽苗機架、設于所述缽苗機架的缽苗傳送輪、張設于所述缽苗傳送輪的缽苗傳送帶和驅動所述缽苗傳送輪轉動的缽苗驅動單元。

其中，所述缽苗驅動單元包括缽苗棘輪組和用于驅動所述缽苗棘輪組的缽苗棘輪組驅動單元，所述缽苗棘輪組驅動所述缽苗傳送輪。

其中，所述支撐部為鋼絲組。

其中，所述苗盤定位機構還包括連接若干個所述苗盤壓板的橫梁與固定支架。

其中，還包括控制器和與所述控制器電連接的若干傳感器，所述傳感器用于監測所述苗盤是否傳送到位和缽苗是否被頂出，所述控制器控制所述頂出機構的工作與停止。

本發明還公開一種移栽機的自動供苗方法，其特征在于，包括：

S1、將帶有缽苗的苗盤放在苗盤傳送機構的傳送帶上傳送，苗盤運行到苗盤傳送機構的端部時，被苗盤定位機構定位，當苗盤傳送到位時，苗盤傳送機構的傳送帶停止；

S2、啟動頂出機構將處于所述苗盤傳送機構的端部的缽苗從苗盤頂出。

其中，還包括S3，缽苗傳送機構接收從所述苗盤頂出的缽苗并輸送依次排出，用于供苗。

其中，在所述頂出機構將處于所述苗盤傳送機構邊緣的缽苗頂出之前，還包括監測所述苗盤是否傳送到位，控制器控制苗盤傳送機構將所述苗盤傳送到位；在頂出機構將處于所述苗盤傳送機構端部的缽苗頂出之后，還包括監測缽苗是否被頂出到位并落下，控制器控制所述頂出機構是否需要重復頂出。

(三)有益效果

本發明提供的一種移栽機的自動供苗系統及方法，通過苗盤傳送機構將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構和頂出機構將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，還能保證缽苗土的完整，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，結構簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。本發明可以切換手動和自動模式，手動模式用于有特殊需求或維修調試，自動功能可以實現各步動作的自動運行，減少了勞動強度。

附圖說明

圖1為現有技術中的一種半自動人工投苗裝置的結構圖；

圖2為現有技術中的缽苗移栽機氣動取苗裝置的結構圖；

圖3為本發明一種移栽機的自動供苗系統的主視圖；

圖4為本發明一種移栽機的自動供苗系統的左視圖；

圖5為本發明一種移栽機的自動供苗方法的流程圖；

圖6為本發明一種移栽機的自動供苗系統的苗盤定位機構的主視圖；

圖7為本發明一種移栽機的自動供苗系統的苗盤定位機構的左視圖；

圖8為本發明一種移栽機的自動供苗系統的頂出機構的結構圖。

圖中，1、苗盤傳送機構；1.1、苗盤棘輪組；1.2、苗盤棘輪組驅動單元；2、頂出機構；2.1、頂針；2.2、頂針驅動單元；3、控制器；4、苗盤；5、苗盤定位機構；5.1、苗盤壓板；5.2、槽型通孔；6、缽苗傳送機構；6.1、缽苗棘輪組；6.2、缽苗棘輪組驅動單元；7、出料口；8.1、苗盤架；8.2、導苗管；8.3、喂入筒；8.4、座椅；9.1、第一機架；9.2、第二機架；9.3a、第一擺動式固定支架；9.3b、第二擺動式固定支架；9.4、第一旋轉軸；9.5、第一帶座軸承；9.6、旋轉臂旋轉氣缸；9.7、搖臂旋轉氣缸；9.8、搖臂；9.9、魚眼桿端關節軸承、9.11、第二帶座軸承；9.28、旋轉臂總成；9.29、取苗爪總成。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖3、圖6、圖7和圖8所示，本發明公開一種移栽機的自動供苗系統，包括：缽苗分配裝置，包括苗盤傳送機構1、苗盤定位機構5和頂出機構2；

所述苗盤傳送機構1，包括苗盤機架、設于所述苗盤機架的苗盤傳送輪、張設于所述苗盤傳送輪的苗盤傳送帶和驅動所述苗盤傳送輪轉動的苗盤驅動單元，所述苗盤傳送帶上設有用于放置苗盤的支撐部，所述支撐部設有頂出通孔；

所述苗盤定位機構5，包括苗盤壓板5.1，所述苗盤壓板5.1從所述苗盤傳送機構1的上方延伸至所述苗盤傳送機構1的端部附近，且所述苗盤壓板5.1逐漸靠近所述苗盤傳送帶，所述苗盤壓板5.1上設有供缽苗通過的槽型通孔5.2；

所述頂出機構2，包括設于機架的頂針驅動單元2.2和由所述頂針驅動單元驅動的頂針2.1；

其中，在所述苗盤4傳送到位時，所述頂針2.1穿過所述頂出通孔將缽苗從所述苗盤4中頂出。

具體的，苗盤4為網狀結構，缽苗插在苗盤4的對應的一個格子內，頂出機構2為了能將缽苗從苗盤4頂出，苗盤4底部有直徑大約6mm的透水孔，頂出機構2的直徑要略小于6mm。苗盤傳送帶可以使用鏈板，頂針2.1也能穿過苗盤傳送帶。苗盤傳送機構1的寬度稍大于或等于苗盤4的寬度，使整個苗盤4能覆蓋于苗盤傳送機構1上，苗盤傳送機構1定向移動使苗盤4移動至端部。苗盤傳送機構1移動一格后停止，頂出機構2頂出缽苗后，完成一排缽苗的頂出，以此類推。

如圖6和圖7所示，苗盤定位機構5主要用于壓緊處于苗盤傳送機構1端部的苗盤4，苗盤壓板5.1處于苗盤定位機構5的下邊緣，使苗盤4不會因頂出機構2頂出缽苗而帶動苗盤一起被頂出，利用苗盤壓板4將苗盤4緊貼在苗盤傳送機構1上，在頂出缽苗時，缽苗可以從槽型通孔5.2中通過，達到苗盤傳送機構1的端部時，頂針2.1將缽苗從槽型通孔5.2的下端圓孔頂出，苗盤和缽苗可以輕易分離。具體的，苗盤定位機構5還包括連接若干個所述苗盤壓板5.1的橫梁與固定支架。苗盤4的每一格都需要苗盤壓板5.1緊壓住，橫梁將若干個苗盤壓板5.1連接起來，固定支架可以將苗盤定位機構5與苗盤傳送機構1連接，使其固定住。

如圖8所示，頂針安裝于頂針固定板上，頂針驅動單元2.2選用雙桿氣動缸，雙桿氣動缸穩定性，具有更好的精準度，故選用雙桿氣動缸進行驅動。頂出機構2為多個，并且每個對準苗盤4的透水孔，即一個頂出機構對應一顆缽苗，進行頂出操作。

本發明提供的一種移栽機的自動供苗系統，通過苗盤傳送機構將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構和頂出機構將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。

其中，所述苗盤驅動單元包括苗盤棘輪組1.1和用于驅動所述苗盤棘輪組1.1的苗盤棘輪組驅動單元1.2，所述苗盤棘輪組1.1驅動所述苗盤傳送輪。具體的，苗盤棘輪組1.1可以與苗盤傳送輪同軸轉動或互相嚙合。還包括制動器，用于是苗盤棘輪組1.1精確地轉動，苗盤驅動單元1.2每工作一次，苗盤棘輪組1.1轉動30°，轉動到位后，制動器工作，使苗盤棘輪組1.1立刻停止，實現精確轉動，使支撐部按照設定的水平位移量移動。所述苗盤驅動單元1.2為單桿氣動缸，由于氣動傳動的方式動作速度相對較快，所以可以大大提高作業速度，從而提高移栽機的作業效率。根據實際需要可以選用其他驅動裝置例如液壓缸或電機等驅動裝置。

其中，如圖3和4所示，還包括缽苗傳送機構6，所述缽苗傳送機構設于所述苗盤定位機構5端部的下方，包括缽苗機架、設于所述缽苗機架的缽苗傳送輪、張設于所述缽苗傳送輪的缽苗傳送帶和驅動所述缽苗傳送輪轉動的缽苗驅動單元。具體的，缽苗傳送機構6和苗盤傳送機構1的結構類似。因為頂出機構2工作一次就會頂出一排缽苗，為了使頂出的缽苗一株一株的下落至出料口7，則設置一個缽苗傳送機構6，使頂出的缽苗依次下落，防止多個缽苗同時下落導致堵塞出料口7。

其中，所述缽苗驅動單元包括缽苗棘輪組6.1和用于驅動所述缽苗棘輪組6.1的缽苗棘輪組驅動單元6.2，所述缽苗棘輪組6.1驅動所述缽苗傳送輪。具體的，傳送帶為擋板傳送帶，防止缽苗從側面掉落。如圖4所述，出料口7設于缽苗傳送機構6的出料口端。具體的，缽苗傳送氣缸6.2每工作一次，缽苗棘輪組6.1轉動30°，使擋板傳送帶按照設定的水平位移量移動。所述缽苗傳送氣缸6.2為單桿氣動缸，由于氣動傳動的方式動作速度相對較快，所以可以大大提高作業速度，從而提高移栽機的作業效率。根據實際需要可以選用其他驅動裝置例如液壓缸和電機等。

其中，所述支撐部為鋼絲組。鋼絲組編織成網狀結構，隨苗盤傳送帶一起運動，用于支撐、穩固并移動苗盤4。

其中，還包括控制器3和與所述控制器3電連接的若干傳感器，所述傳感器用于監測所述苗盤4是否傳送到位和缽苗是否被頂出，所述控制器3控制所述頂出機構2的工作與停止。

如圖5所示，本發明還公開一種移栽機的自動供苗方法，包括：

S1、將帶有缽苗的苗盤放在苗盤傳送機構的傳送帶上傳送，苗盤運行到苗盤傳送機構的端部時，被苗盤定位機構定位，當苗盤傳送到位時，苗盤傳送機構的傳送帶停止；

S2、啟動頂出機構2將處于所述苗盤傳送機構1的端部的缽苗從苗盤4頂出。

具體的，如圖5所示，還包括人工模式。先進行系統初始化，操作人員按下按鈕“人工模式”或“自動模式”。人工模式則根據操作人員按下的按鈕進行運轉，自動模式則進行一系列邏輯判斷，進行操作。具體的，如圖5所示，若按下“苗盤推進”按鈕，則苗盤傳送機構1輸送苗盤4整體向前推進一格，若按下“頂苗”按鈕，則頂出機構2將整排缽苗頂出；若按下“缽苗傳送”按鈕，則缽苗傳送機構6把從頂出機構2頂出的缽苗輸送至所述出料口7。

本發明提供的一種移栽機的自動供苗方法，苗盤傳送機構輸送苗盤至苗盤傳送機構的端部，被苗盤定位機構定位，到位后，頂出機構將苗盤中的缽苗從底部頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，一次頂出一排缽苗，結構簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。

其中，還包括S3，缽苗傳送機構6接收從所述苗盤4頂出的缽苗并輸送依次排出，用于供苗，實現缽苗依次從出料口7落下，方便后續的覆土和鎮壓等操作，完成栽植。

其中，如圖5所示，在所述頂出機構將處于所述苗盤傳送機構邊緣的缽苗頂出之前，還包括監測所述苗盤是否傳送到位，控制器3控制苗盤傳送機構1將所述苗盤4傳送到位；在頂出機構將處于所述苗盤傳送機構端部的缽苗頂出之后，還包括監測缽苗是否被頂出到位并落下，控制器3控制所述頂出機構2是否需要重復頂出。

具體的，還包括監測苗盤上是否有缽苗，再進行頂出。例如，若監測到苗盤4上存在至少一顆缽苗，頂出機構2就進行頂出操作；若苗盤4一整排都上不存在缽苗，則頂出機構2不進行頂出操作，苗盤傳送機構1帶動苗盤繼續向前運動一格，以此類推。可以利用傳感器，監測苗盤4上是否存在缽苗。

具體的，在頂出機構2下方設置若干傳感器，可以監測到苗盤中是否有缽苗被頂出，在根據之前監測到的苗盤中是否存在缽苗的步驟，可以知道在頂出操作之前，該格苗盤中是否存在缽苗。若頂出操作之前存在且頂出之后依然存在缽苗，則進行重復頂出操作；否則，不進行重復頂出操作，苗盤傳送機構帶動苗盤繼續向前運動一格，以此類推。

其中，如圖5所示，還包括輸送到所述出料口7的待落下缽苗是否小于等于三個，若是，則所述缽苗傳送機構6將缽苗全部輸送至所述出料口7；若不是，則停止缽苗傳送機構6，等待缽苗從出料口7排出，缽苗傳送機構6再進行工作。

本發明公開一種移栽機的自動供苗系統及方法，通過苗盤傳送機構將要頂出的缽苗傳送至端部，并利用苗盤定位機構和頂出機構將缽苗從其根部與苗盤分離并頂出，不會損傷苗莖桿和苗葉，還能保證缽苗土的完整，取代了人工取苗分苗的操作且能一次性頂出一排缽苗，結構簡單，效率高，準確率高，成本低，自動化程度高。本發明可以切換手動和自動模式，手動模式用于有特殊需求或維修調試，自動功能可以實現各步動作的自動運行，減少了勞動強度。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。