苗木自动扦插设备的制作方法

本发明涉及苗木自动扦插设备。

背景技术：

近年来，随着城市绿化面积的不断增大，像法桐等圆柱形苗木具有树干直且光滑、抗病虫害和耐移植等特点被广泛种植在道路和园林里。扦插后的苗木可以保持母株的优良基因和生长迅速的特点白广泛采用。传统的苗木在扦插时需要手动将修剪好的苗木插进苗床上的育苗槽内，人工在扦插时效率慢，及其浪费劳动和人工成本，另外在扦插时很难保证扦插深度一致和扦插后的苗木保持竖直状态，因此设计一款全自动、高效率、扦插深度一致和扦插后保持竖直状态的苗木自动扦插设备具有广阔的市场前景。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了全自动、高效率、扦插深度一致和扦插后保持竖直状态的苗木自动扦插设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

苗木自动扦插设备，它包括横跨在苗床上的可移动车体和设置在所述车体上的输送机构、下料装置和扦插装置，所述车体包括左右两侧对称设置的四根支腿和连接相邻所述支腿的支架；每侧的两个所述支腿之间设置一个可转动的齿轮，所述齿轮与所述苗床两侧设置的齿条啮合，所述齿轮连接一个驱动电机；

所述输送机构包括从前向后依次设置的传料筒、传送带和推料气缸，多个所述传料筒并排固定在一个托板上，所述托板左右两端与所述支架向外延伸的耳板铰接连接，在铰接连接处设置一个使所述传料筒自然状态下保持水平的扭簧；所述托板的底端通过牵引绳连接一个可使所述传料筒旋转到竖直状态的托板驱动气缸，所述托板驱动气缸固定在所述支架上；在所述托板驱动气缸的前端设置一个导向轮，所述牵引绳穿过所述导向轮后与所述托板驱动气缸的活塞杆连接；每个所述传料筒的底部铰接连接一个防止苗木滑落的圆形挡板，在铰连接连接处设置有扭簧；所述传送带上设置多个可盛放苗木的弧形槽，贴近每个所述弧形槽的右侧前后对称设置两个倒置的l形推杆；多个所述推料气缸并排设置在所述支架上，处于水平状态的所述传料筒与所述弧形槽和推料气缸处于同一轴线上；

所述下料装置设置在所述传送带的上方，所述下料装置包括下料斗和震动电机，所述下料斗的左右两侧分别可拆卸连接两个支撑板，左侧的所述支撑板两端分别与所述车体铰接连接；右侧所述支撑板的两端分别设置一个通孔，对应的在所述车体上设置两个直径小于所述通孔内径的竖直杆，所述竖直杆的底端固定在所述支架上，所述竖直杆的上端穿过所述通孔，在每根所述竖直杆上分别套置一个压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别顶在所述车体和所述支撑板上；所述震动电机对称设置在右侧所述支撑板的两端；所述下料斗底端为可供一根苗木通过的竖直条形槽，在所述条形槽的底端左侧设置有下料口，在所述下料斗的底端设置两个经所述l形推杆经过的开口槽，位于所述条形槽底端的苗木在所述l形推杆的推动下落入所述弧形槽内；所述下料口处铰接连接一个防止苗木掉落的挡条，且在铰接连接处设置有扭簧；

所述扦插装置包括并排设置在所述传料筒上方竖直的扦插杆，每个所述扦插杆的上端固定连接一个水平板，所述水平板的两端分别连接一个扦插气缸，所述扦插气缸固定在所述车体的前侧；所述扦插杆的底端在所述扦插气缸的推动下可穿过所述传料筒。

进一步的，在所述条形槽的上端的右侧设置有可检测所述条形槽内是否有苗木的传感器，所述条形槽的上端左侧设置有转辊，所述转辊上密布有可将卡在所述条形槽上方的苗木错开的软条；所述转辊连接一个转辊驱动电机，当所述传感感应到所述条形槽内没有苗木时，所述转辊驱动电机驱动所述转辊转动并通过所述软条将卡所述条形槽上方的苗木拨下。

进一步的，所述l形推杆包括上端的移动部和下端的滑槽，在所述滑槽内设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端分别顶在所述移动部和滑槽底壁上；所述下料斗的右侧壁上设置有可竖直滑动的倾斜的调节板，通过所述调节板可控制所述移动部的伸缩高度，所述调节板的上端固定连接一个滑杆，所述滑杆通过销子可滑动固定在所述下料斗侧壁上。

进一步的，所述传料筒内设置有方便苗木对正的扶正板，所述扶正板为弧形，所述扶正板对称铰接连接在所述传料筒内壁上设置的固定槽内，且在铰接连接处设置有扭簧。

进一步的，所述传料筒下端外侧套置一个套筒，所述传料筒的底端设置有挡环ⅰ，所述套筒的上端内侧设置有挡环ⅱ，在所述传料筒上套置复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别顶在所述挡环ⅰ和挡环ⅱ上，所述套筒的底端内径和所述传料筒内径相同；所述扦插杆的底端设置有扦插头，所述扦插头上对称设置两个可伸缩的限位块，对应在所述套筒内设置有限位槽，所述限位块可穿过所述传料筒上的竖直开口槽后顶在所述限位槽内。

进一步的，所述套筒的内侧与所述传料筒底端接触端设置有方便苗木对正的喇叭口。

进一步的，所述扦插头的底端设置有便于扶正苗木的内凹球面。

本发明的有益效果是：

本发明通过下料装置使苗木落入传动带上的弧形槽内，通过输送机构最终将苗木输送到传料筒内，在托板驱动气缸的作用下使苗木处于竖直状态。扦插装置将苗木扦插到苗床上的育苗槽内，全过程机械化程度高，效率高，可节省大量人工劳动和经济成本。

通过在车体上设置可转动的齿轮和在苗床的两侧设置齿条，可以驱动车体沿着苗床移动。通过将托板的两端与车体延伸的耳板铰接连接，可实现传料筒从水平向竖直状态的偏转。通过设置设置l形的推杆，可以将条形槽内的苗木推出并滑落到弧形槽内。通过设置震动电机，可以使下料斗内的苗木抖动，防止苗木卡住。通过设置传感器可以检测到条形槽内是否有苗木，并通过转辊上的软条使卡住的苗木移动。通过将l形杆设置成移动部和下端的滑槽，可以实现移动部伸缩，可适应不同种类不同粗细苗木。通过在传料筒的下端设置一个套筒，可确保在扦插时持续对苗木进行扶正。通过设置弧形的扶正板，可以对传料筒内的苗木进行扶正。通过在扦插头的底端设置内凹球面，可使苗木的上端位于扦插头的中心。

附图说明

附图1为本发明和苗床的立体结构示意图；

附图2为本发明和苗床的立体结构示意图；

附图3为本发明和苗床的的侧视结构示意图；

附图4为本发明的前视结构示意图；

附图5为本发明的立体结构示意图；

附图6为本发明的下料装置的剖视结构示意图；

附图7为本发明的下料装置的剖视结构示意图；

附图8为本发明的下料装置的剖视结构示意图(包含转辊和传感器)；

附图9为本发明的下料装置的后视结构示意图剖视结构示意图；

附图10为本发明的传料筒和托板连接的立体结构示意图；

附图11为本发明的传料筒和托板连接的前视结构示意图；

附图12为本发明的附图11中局部e放大结构示意图；

附图13为本发明的扦插头与传料筒和套筒的局部剖视结构示意图；

附图14为本发明的传料筒在托板驱动气缸的作用下运动状态示意图；

附图15为本发明的附图1中局部a放大结构示意图；

附图16为本发明的附图2中局部b放大结构示意图；

附图17为本发明的附图6中局部c放大结构示意图；

附图18为本发明的附图6中局部d放大结构示意图；

图中，苗床1、齿条11、苗木12、车体2、支腿21、竖直杆211、压缩弹簧212、支架22、耳板221、齿轮23、齿轮驱动电机231、输送机构3、传料筒31、托板311、牵引绳311a、托板驱动气缸311b、导向轮311c、圆形挡板312、扶正板313、套筒314、挡环ⅰ314a、挡环ⅱ314b、复位弹簧314c、喇叭口314d、限位槽314e、竖直开口槽315、传送带32、弧形槽321、l形推杆322、移动部322a、滑槽322b、缓冲弹簧322c、推料气缸33、下料装置4、下料斗41、支撑板411、通孔411a、条形槽412、下料口413、挡条413a、开口槽414、传感器415、转辊416、软条416a、调节板417、滑杆417a、固定筒417b、销子417c、震动电机42、扦插装置5、扦插杆51、扦插头511、限位块511a、内凹球面511b、水平开口槽511c、弹簧511d、水平板52、导向板521、扦插气缸53、控制器6、控制按钮61。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如附图1至附图18所示，苗木自动扦插设备，它包括横跨在苗床1上的可移动车体2和设置在车体2上的输送机构3、下料装置4和扦插装置5，车体2包括左右两侧对称设置的四根支腿21和连接相邻支腿21的支架22。每侧的两个支腿21之间设置一个可转动的齿轮23，齿轮23与苗床1两侧设置的齿条11啮合，齿轮23连接一个驱动电机231，具体实施方式为：在相邻支腿21之间固定一个横板，驱动电机231固定在横板的底部，驱动电机231的输出轴穿过横板中间的通孔后与齿轮23固定连接。使用时，通过齿轮23的转动带动车体2移动。进行扦插时，驱动电机231进行间歇动作。

输送机构3包括从前向后依次设置的传料筒31、传送带32和推料气缸33，多个传料筒31并排固定在一个托板311上，托板311左右两端与支架22向外延伸的耳板221铰接连接，在铰接连接处设置一个使传料筒31自然状态下保持水平的扭簧。托板311的底端通过牵引绳311a连接一个可使传料筒31旋转到竖直状态的托板驱动气缸311b，托板驱动气缸311b固定在支架22上。在托板驱动气缸311b的前端设置一个导向轮311c，牵引绳311a穿过导向轮311c后与托板驱动气缸311b的活塞杆连接。使用时，托板驱动气缸311b的活塞杆向前伸展通过牵引绳311a带动传料筒31由水平状态旋转到竖直状态。每个传料筒31的底部铰接连接一个防止苗木12滑落的圆形挡板312，圆形挡板312可防止苗木12从传料筒31滑出。在铰连接连接处设置有扭簧，不受外力的作用下使圆形挡板312贴紧传料筒31的底部。传送带32通过传送辊和传送带驱动电机驱动下转动。传送带32上设置多个可盛放苗木12的弧形槽321，贴近每个弧形槽321的右侧前后对称设置两个倒置的l形推杆322。多个推料气缸33并排设置在支架22上，处于水平状态的传料筒31与弧形槽321和推料气缸33处于同一轴线上。使用时，苗木12先落在弧形槽321上，之后通过推料气缸33将弧形槽321上的苗木12推送到处于水平状态的传料筒31中。

传料筒31内设置有方便苗木12对正的扶正板313，这样可以防止苗木12在扦插时发生歪斜。扶正板313为弧形，扶正板313对称铰接连接在传料筒31内壁上设置的固定槽内，且在铰接连接处设置有扭簧。

下料装置4设置在传送带32的上方，下料装置4包括下料斗41和震动电机42，下料斗41的左右两侧分别可拆卸连接两个支撑板411，左侧的支撑板411两端分别与车体2铰接连接。右侧支撑板411的两端分别设置一个通孔411a，对应的在车体2上设置两个直径小于通孔411a内径的竖直杆211，竖直杆211的底端固定在支架22上，竖直杆211的上端穿过通孔411a，在每根竖直杆211上分别套置一个压缩弹簧212，压缩弹簧212的两端分别顶在车体2和支撑板411上。当然，也可以在支架22对称固定四个压缩弹簧212，四个压缩弹簧212的上端与下料斗41的底部固定连接。震动电机42对称设置在右侧支撑板的411两端。这样通过震动电机42的震动时下料斗41发生震动，可以促进下料斗41内的苗木12滑落。下料斗41底端为可供一根苗木12通过的竖直条形槽412，在条形槽412的底端左侧设置有下料口413，在下料斗41的底端设置两个经l形推杆322经过的开口槽414，位于条形槽412底端的苗木12在l形推杆322的推动下落入弧形槽321内。下料口413处铰接连接一个防止苗木12掉落的挡条413a，且在铰接连接处设置有扭簧。

为了防止苗木12卡在条形槽412的上端，在条形槽412的上端的右侧设置有可检测条形槽412内是否有苗木12的传感器415，条形槽412的上端左侧设置有转辊416，转辊416上密布多个软条416a。软条416a可以是弹性橡胶条，旋转的转辊416带动软条416a转动，软条416a的末端将卡在条形槽412上端的苗木12错位，方便苗木落入条形槽412中。转辊416两端分别套置一个轴承，并通过轴承座将转辊416固定在下料斗41外侧壁上。转辊416连接一个转辊驱动电机，同样的将转辊驱动电机固定在下料斗41的外侧壁上。当传感器415感应到条形槽412内没有苗木12时，转辊驱动电机驱动转辊416转动并通过软条416a使卡条形槽412上方的苗木12错位在，最终使苗木顺利的落入条形槽412内。

当然，本设备除了应用于法桐扦插外，还可以用在其他的圆柱状苗木12上，为了适合不同种类苗木12的直径，将l形推杆322设置成两部分，l形推杆322包括上端的移动部322a和下端的滑槽322b，在滑槽322b内设置有缓冲弹簧322c，缓冲弹簧322c的两端分别顶在移动部322a和滑槽底322b壁上。下料斗41的右侧壁上设置有可竖直滑动的倾斜的调节板417，通过调节板417可控制移动部322a的伸缩高度，调节板417的上端固定连接一个滑杆417a，滑杆417a通过销子417c可滑动固定在下料斗41侧壁上设置的固定筒417b内，在固定筒417b上设置多个调节孔，使用时，可根据苗木12的种类进行调节滑杆417a的位置。当l形推杆322在移动到调节板417位置时，会受到挤压随时适应不同种类的苗木12。

扦插装置5包括并排设置在传料筒31上方的竖直的扦插杆51，每个扦插杆51的上端固定连接一个水平板52，水平板52的两端分别连接一个扦插气缸53，扦插气缸53固定在车体2的前侧。扦插杆51的底端在扦插气缸53的推动下可穿过传料筒31。适用时，扦插气缸53通过水平板52驱动扦插杆51竖直方向的移动。在水平板52和传料筒31之间还固定有带通孔的导向板521，这样可以防止插杆51在外力作用下发生歪斜。苗木12在扦插时，了防止车体移动时，传料筒31将已经扦插好的苗木12碰倒，因此传料筒31的下端与苗床上育苗槽中土的上表距离至少大于扦插后苗木12露出部位的高度。扦插时，苗木12的底端穿过传料筒31的底端后处于悬空状态，这样就会出现苗木12在扦插时，底端缺少扶正的结构，容易发生歪斜。

为了防止苗木12底端在扦插时发生歪斜，在传料筒31下端外侧套置一个套筒314，传料筒31的底端设置有挡环ⅰ314a，套筒314的上端内侧设置有挡环ⅱ314b，在传料筒31上套置复位弹簧314c，复位弹簧314c的两端分别顶在挡环ⅰ314a和挡环ⅱ314b上，套筒314的底端内径和传料筒31内径相同。扦插杆51的底端设置有扦插头511，扦插头511上对称设置两个可伸缩的限位块511a，具体实施方式为，在扦插头511的设对称设置两个水平开口槽511c，并在水平开口槽511c内设置弹簧511d，限位块511a可滑动在水平开口槽内，弹簧511d的两端顶在水平开口槽511c内壁和限位块511a上。对应在套筒314内设置有限位槽314e，限位块511a可穿过传料筒31上的竖直开口槽315后顶在限位槽314e内。苗木12在扦插时，首先通过扦插头511推动苗木12竖直向下移动，当限位块511a滑动到竖直开口槽315后，限位块511a在弹簧511d的作用下卡在限位槽314e内，下一步，扦插头511在推动苗木12和套筒314一起运动，这样会使套筒的底端持续对苗木12进行扶正，将限位块511a的外侧上端设置成弧形，这样扦插头511在收缩时，限位块511a可从限位槽314e和竖直开口槽315滑出。因此，苗木12扦插结束后，套筒314在复位弹簧314c的作用下移动到初始位置，这样就可以避免套筒314的底部在移动时碰到已经扦插好的苗木12。

套筒314的内侧与传料筒31底端接触端设置有方便苗木12对正的喇叭口314d，这样可以方便苗木12在下移时找准套筒314的底端开口位置。

扦插头511的底端设置有便于扶正苗木12的内凹球面511b，便于时苗木12的上端位于扦插头的中心。

在车体上还设置控制器6，控制器6与齿轮驱动电机231、传送带驱动电机、托板驱动气缸311b、推料气缸33、震动电机42和扦插气缸53控制连接，在控制器6上设置有多个控制按钮61，控制按钮61包括齿轮驱动电机231的启动、停止按钮，震动电机42的启动、停止按钮和扦插启动、停止按钮，当按下扦插启动按钮后，控制器6控制传送带转动，不断使苗木12落在相应的弧形槽321内，最终使传送带32上表面的弧形槽321内含有苗木12，动作完成后控制器6传送带32停止运动。之后控制器6控制推料气缸33将弧形槽321内的苗木12推进传料筒31内，之后控制器6控制托板驱动气缸311b动作，通过牵引绳311a使传料筒31转动到竖直状态；动作完成后，控制器6控制扦插气缸53动作将苗木12扦插在苗床1上等间距设置的育苗槽13中，动作完成后，托板驱动气缸311b的活塞杆移动到初始位置。下一步，控制器齿轮驱动电机231带动车体移动一个苗木12行间距，进行下一行的扦插动作。当按下扦插停止钮后，所用动作全部停止。

本发明的使用方法：

扦插前，先将苗床1上等间距放置多排含土的育苗槽内；下一步按下齿轮驱动电机231的启动按钮，使设备横跨在苗床1上；下一步，按下震动电机42的启动按钮；下一步按下扦插启动按钮，对苗木12进行扦插，全部扦插完成后，按下扦插停止按钮。

需要说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。