阅读说明：本技术 一种穴盘苗取苗末端执行器及其取苗方法 (Plug seedling taking end effector and plug seedling taking method ) 是由 张秀花 静茂凯 王鹏 老福兴 袁永伟 冯生 李江涛 朱欣悦 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种穴盘苗取苗末端执行器及其取苗方法。穴盘苗取苗末端执行器,其包括：气缸连接件、取苗气缸、活动连接件、取苗针、滚轴、滑轨、气缸活塞连接件、推苗板,所述气缸连接件与所述取苗气缸相连接,所述活动连接件与气缸连接件相铰接,所述取苗针上端与活动连接件相连接中下部与滚轴相连接,所述滚轴在滑轨内滑动连接,所述气缸活塞连接件与取苗气缸相连接,所述滑轨与气缸活塞连接件相连接,所述推苗板与气缸活塞连接件相连接。本发明采用斜插式取苗方式,推苗板可以实现不伤叶、不伤茎,取苗针可以实现不伤根、不落土,结构简单操作方便,降低农户的劳动强度,推动了穴盘苗生产标准化和智能化进程。(The invention discloses a plug seedling taking end effector and a seedling taking method thereof. Seedling end effector is got to plug seedling, it includes: the seedling pulling device comprises a cylinder connecting piece, a seedling taking cylinder, a movable connecting piece, a seedling taking needle, a rolling shaft, a sliding rail, a cylinder piston connecting piece and a seedling pushing plate, wherein the cylinder connecting piece is connected with the seedling taking cylinder, the movable connecting piece is hinged to the cylinder connecting piece, the upper end of the seedling taking needle is connected with the movable connecting piece, the lower portion of the seedling taking needle is connected with the rolling shaft, the rolling shaft is in sliding connection in the sliding rail, the cylinder piston connecting piece is connected with the seedling taking cylinder, the sliding rail is connected with the cylinder piston connecting piece, and the seedling pushing plate is connected with the cylinder piston connecting piece. The invention adopts an inclined insertion type seedling taking mode, the seedling pushing plate can realize no damage to leaves and stems, the seedling taking needle can realize no damage to roots and no falling soil, the structure is simple, the operation is convenient, the labor intensity of farmers is reduced, and the standardized and intelligent process of plug seedling production is promoted.)

一种穴盘苗取苗末端执行器及其取苗方法

技术领域

本发明涉及现代农业智能装备技术领域，尤其涉及一种穴盘苗取苗末端执行器及其取苗方法。

背景技术

我国穴盘育苗技术发展迅速，常年生产的蔬菜约2/3采用育苗移栽，随着育苗技术的发展以及劳动力成本的上升，移栽机的研制成为热点，而取苗末端执行器则是移栽机研制工作的重中之重。目前所设计的取苗末端执行器在功能上都能满足取苗要求，但实际取苗效果却不理想，没有考虑穴盘苗的特性，采用直上直下的取苗方式，对穴盘苗叶片和根系损伤较大，取苗成功率不高。为了提高取苗成功率，减少取苗过程中对穴盘苗叶片和根系造成损伤的问题，需要进一步研究适合穴盘苗特性的取苗方法，并设计一种结构简单、操作方便和移栽成功率高的取苗末端执行器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种穴盘苗取苗末端执行器及其取苗方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种穴盘苗取苗末端执行器，其包括：气缸连接件、取苗气缸、活动连接件、取苗针、滚轴、滑轨、气缸活塞连接件、推苗板，所述气缸连接件与所述取苗气缸相连接，所述活动连接件与气缸连接件相铰接，所述取苗针上端与活动连接件相连接中下部与滚轴相连接，所述滚轴在滑轨内滑动连接，所述气缸活塞连接件与取苗气缸相连接，所述滑轨与气缸活塞连接件相连接，所述推苗板与气缸活塞连接件相连接。

进一步地讲，本申请中所述活动连接件有两个，对称分布铰接于气缸连接件两端。

进一步地讲，本申请中所述活动连接件底部设置有圆孔，所述圆孔与取苗针相连接。

进一步地讲，本申请中所述滚轴两端设置有通孔，所述通孔与取苗针相连接。

进一步地讲，本申请中所述取苗针有四根，分别两两对称，取苗针上端与活动连接件相连接中下部与滚轴相连接，并在与滚轴相连接的位置下方设置有折角,所述折角与穴孔侧边锥度相同。

进一步地讲，本申请中所述推苗板底端设置有两个横推杆，所述两个横推杆宽度不超过钵体上表面的边长，下部设置有斜槽，中间部位设置有弧形凹槽，弧形凹槽部位附有柔性材料，上部设置有半球形凹槽，上部的背面与气缸活塞连接件相连接。

进一步地讲，本申请中所述推苗板推苗平面和底端横推杆水平面之间的夹角与穴孔侧边锥度相同。

进一步地讲，本申请中所述气缸活塞连接件固定安装于穴盘苗移栽机的同步带直线模组上。

进一步地讲，本申请中所述的穴盘苗取苗末端执行器的取苗方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、在同步带直线模组机构的带动下，所述取苗末端执行器平移到穴盘苗前方，所述推苗板接触到幼苗，并使穴盘苗背离平移方向弯折，所述取苗针到达钵体正上方；

步骤S2、所述取苗气缸伸出带动取苗针向下运动，同时滚轴在滑轨内运动，使取苗针斜插入钵体；

步骤S3、在同步带直线模组的带动下，所述取苗末端执行器夹持穴盘苗，沿垂直源穴孔方向离开源穴孔，从而将穴盘苗从源穴孔中取出，并移动到目标穴孔正上方；

步骤S4、在同步带直线模组的带动下，所述取苗末端执行器夹持穴盘苗，沿垂直目标穴孔方向靠近目标穴孔，从而将穴盘苗放入目标穴孔中；

步骤S5、所述取苗气缸缩回带动取苗针向上运动，在推苗板底端所述两个横推杆和取苗针的相对运动下使穴盘苗掉落至目标穴盘内；

步骤S6、重复步骤S1至S5，继续执行下一株穴盘苗的取苗操作，直至完成全部的取苗任务。

上述取苗方法中，所述步骤S1中所述穴盘苗弯折的幅度不得超过幼苗的弯曲强度，且让出取苗针的工作空间。

上述取苗方法中，所述步骤S2中所述取苗针斜插入钵的部位尽可能小的破坏穴盘苗根系。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用推苗板推苗，下部设置有斜槽，将幼苗茎秆进行定位，中间部位设置有弧形凹槽，弧形凹槽部位附有柔性材料负责将幼苗茎秆推弯，且弯折幅度不超过幼苗茎秆的弯曲强度，且让出取苗针的工作空间，上部设置有半球形凹槽，使幼苗叶子顺着半球形轨迹弯折，尽可能减小对幼苗叶子的损伤；

2.本发明采用斜插式取苗方式，两对取苗针以穴孔侧边锥度相同的角度斜插入钵体内，不破坏根钵外围根系，且不贯穿根钵，能很好的保证取苗质量；

3.本发明采用斜插式取苗方式，推苗板可以实现不伤叶、不伤茎，取苗针可以实现不伤根、不落土，结构简单操作方便，进行整排取苗时能有效避免取苗针伤苗，同时降低农户的劳动强度，推动了穴盘苗生产标准化和智能化进程。

附图说明

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的活动连接件放大结构示意图。

图3为本发明实施例提供的滚轴放大结构示意图。

图4为本发明实施例提供的滑轨放大结构示意图。

图5为本发明实施例提供的气缸活塞连接件放大结构示意图。

图6为本发明实施例提供的推苗板放大结构示意图。

图7为本发明实施例提供的斜插取苗过程示意图。

图中：1.气缸连接件，2.取苗气缸，3.活动连接件，4.取苗针，5.滚轴，6.滑轨，7.气缸活塞连接件，8.推苗板，9.幼苗，10.钵体，11.圆孔，12.通孔，13.源穴孔，14.目标穴孔，15.横推杆，16.斜槽，17.弧形凹槽，18.半球形凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种穴盘苗取苗末端执行器，其包括：气缸连接件（1）、取苗气缸（2）、活动连接件（3）、取苗针（4）、滚轴（5）、滑轨（6）、气缸活塞连接件（7）、推苗板（8），所述气缸连接件（1）与所述取苗气缸（2）相连接，所述活动连接件（3）与所述气缸连接件（1）相铰接，所述取苗针（4）上端与所述活动连接件（3）相连接中下部与所述滚轴（5）相连接，所述滚轴（5）在所述滑轨（6）内滑动连接，所述气缸活塞连接件（7）与所述取苗气缸（2）相连接，所述滑轨（6）与所述气缸活塞连接件（7）相连接，所述推苗板（8）与所述气缸活塞连接件（7）相连接；所述活动连接件（3）有两个，对称分布铰接于所述气缸连接件（1）两端；所述活动连接件（3）底部设置有圆孔（9），所述圆孔（9）与取苗针（4）相连接；所述滚轴（5）两端设置有通孔（10），所述通孔（10）与取苗针（4）相连接；所述取苗针（4）有四根，分别两两对称，取苗针（4）上端与活动连接件（3）相连接，中下部与滚轴（5）相连接，并在与滚轴（5）相连接的位置下方设置有折角；所述推苗板（8）底端设置有两个横推杆，放苗时在推苗板（8）底端的横推杆和取苗针（4）的相对运动下使穴盘苗脱落至目标穴孔内，下部设置有斜槽，中间部位设置有弧形凹槽，弧形凹槽处附有柔性材料，上部设置有半球形凹槽，推苗时幼苗茎秆通过推苗板（8）下部的斜槽将幼苗茎秆进行定位并与中间部位弧形凹槽部分的柔性材料相接触将幼苗茎秆推弯，同时幼苗叶子顺着上部半球形凹槽轨迹弯折，尽可能减小对幼苗叶子的损伤，所述推苗板（8）上部的背面与气缸活塞连接件（7）相连接；所述气缸活塞连接件（7）固定安装于穴盘苗移栽机的同步带直线模组上。

如图7所示，本申请中所述的穴盘苗取苗末端执行器的取苗方法，包括以下步骤：

步骤S1、在同步带直线模组的带动下，所述取苗末端执行器平移到穴盘苗前方，所述推苗板（8）接触到幼苗（9），并使穴盘苗背离平移方向弯折，所述取苗针（4）到达钵体（10）正上方；

步骤S2、所述取苗气缸（2）伸出带动取苗针（4）向下运动，同时滚轴（5）在滑轨（6）内运动，使取苗针（4）斜插入钵体（10）；

步骤S3、在同步带直线模组的带动下，所述取苗末端执行器夹持穴盘苗，沿垂直源穴孔（13）方向离开源穴孔（13），从而将穴盘苗从源穴孔（13）中取出，并移动到目标穴孔（14）正上方；

步骤S4、在同步带直线模组的带动下，所述取苗末端执行器夹持穴盘苗，沿垂直目标穴孔（14）方向靠近目标穴孔（14），从而将穴盘苗放入目标穴孔（14）中；

步骤S5、所述取苗气缸（2）缩回带动取苗针（4）向上运动，在推苗板（8）底端所述两个横推杆（15）和取苗针（4）的相对运动下使穴盘苗掉落至目标穴孔（14）内；

步骤S6、重复步骤S1至S5，继续执行下一株穴盘苗的取苗操作，直至完成全部的取苗任务。

工作原理：先由同步带直线模组带动末端执行器至穴盘苗前方，通过推苗板（8）将穴盘苗茎秆推弯，取苗针（4）到达钵体（10）正上方，取苗气缸（2）伸出带动取苗针（4）向下运动，同时滚轴（5）在滑轨（6）内运动使取苗针（4）斜插入钵体（10），随后末端执行器夹持穴盘苗沿垂直源穴孔（13）方向离开源穴孔（13），从而将穴盘苗从源穴孔（13）中取出，到达目标穴孔（14）正上方时，沿垂直目标穴孔（14）方向靠近目标穴孔（14），从而将穴盘苗放入目标穴孔（14）中，通过取苗气缸（2）缩回带动取苗针（4）向上运动，在推苗板（8）底端所述两个横推杆（15）和取苗针（4）的相对运动下使穴盘苗脱落至目标穴孔（14）内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。