一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置及方法和移栽机

1.本发明属于农业机械与自动化技术领域，尤其涉及一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置及方法和移栽机。


背景技术：

2.蔬菜的种植广泛采用育苗移栽的方式，可以缩短蔬菜的生长过程，建立蔬菜苗对杂草的早期优势，降低缺苗率、增加壮苗率，增产增收。未来使用移栽机械来完成蔬菜苗的移栽将成为主要趋势。目前针对蔬菜穴盘苗的机械化移栽，国内各高校与机构进行了较为深入的研究，研制适用于不同栽植工况下的多种移栽机及其栽植部件或其他相关装置。
3.但是目前对于蔬菜移栽技术的研究主要集中在取苗、投苗、植苗等方面，对全自动化移栽机的空穴盘回收装置研究的较少。众所周知，取完苗之后的空穴盘若直接落在田垄上，可能压伤幼苗；若人工一个个捡拾，费时费力；因此急需研发空穴盘回收技术及其装置。在现有技术中，一种穴盘自动回收装置，通过空穴盘推动装置推动下落的空穴盘靠在斜置的传送装置上，使用测距传感器检测空穴盘积累的厚度，空穴盘积累的厚度达到预设值时，控制器控制传送装置将空穴盘输送到移栽机外。但其斜置的传送装置所占空间较大，后续落下的空穴盘存在不能稳定斜靠在传送装置输送带上的问题，且依靠摩擦力传动的平带输送，易打滑，不能一次输送较多空穴盘。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，结构简单、不易打滑、输送过程可实现完全自动化，在不影响移栽机正常工作的同时一次将较多空穴盘收集输送至机外，占用空间小，特别适用于小型自动移栽机。
5.本发明还提供一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的回收方法，该方法操作简单，快捷。
6.本发明还提供一种包括所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的移栽机。
7.注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
8.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
9.一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，包括空穴盘收集与输送装置、穴盘检测计数装置、底座和控制器；
10.所述空穴盘收集与输送装置通过底座水平安装在移栽机底盘框架上、且位于移箱的下方；所述穴盘检测计数装置安装在空穴盘收集与输送装置的两侧，用于检测空穴盘掉落的信号并传递给控制器；
11.所述控制器与空穴盘收集与输送装置、穴盘检测计数装置连接，当空穴盘下落到空穴盘收集与输送装置上时，穴盘检测计数装置检测到空穴盘掉落的信号，同时控制器计算空穴盘累积的数量，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置
运动，将空穴盘输送到移栽机外。
12.上述方案中，所述空穴盘收集与输送装置包括电机、电机安装座、联轴器、主动轴、同步带轮、同步带、轴承座、左侧板、从动轴、挡板和右侧板；
13.所述主动轴的右端通过轴承座与右侧板的一端连接，左端通过联轴器与安装在左侧板的一端的电机的转轴连接；所述从动轴的两端均通过轴承座分别与左侧板、右侧板的另一端连接；所述主动轴、从动轴的中段两侧台阶处各安装有一对同步带轮；所述同步带与同步带轮啮合装配，左右各一条，水平且平行安装于主动轴、从动轴之间；两条同步带上设置有多个挡板，挡板垂直于两条同步带的边线安装，相邻的挡板之间间隔相同的距离，用于与空穴盘底部的凹槽配合。
14.进一步的，所述电机安装在电机安装座上，电机安装座与左侧板的一端连接，且电机与控制器连接，控制器控制电机的正反转。
15.进一步的，所述同步带轮通过顶丝与主动轴、从动轴连接。
16.进一步的，所述空穴盘收集与输送装置还包括张紧块；所述张紧块安装在左侧板、右侧板上所开的矩形通孔内，张紧块上开有螺纹孔，旋入螺栓顶住轴承座的侧面，以实现从动轴的张紧。
17.进一步的，所述空穴盘收集与输送装置还包括连接杆；所述连接杆的两端分别和左侧板、右侧板连接。
18.上述方案中，所述穴盘检测计数装置包括一组对射式光电传感器、左侧传感器安装板和右侧传感器安装板；
19.所述左侧传感器安装板和右侧传感器安装板分别安装在左侧板、右侧板上；所述对射式光电传感器与控制器连接，对射式光电传感器的发射端与接收端分别安装在左侧传感器安装板和右侧传感器安装板的上方通孔处，用以检测空穴盘掉落信号，并传递给控制器。
20.上述方案中，所述左侧传感器安装板的宽度比右侧传感器安装板大，当空穴盘从上方的移箱中向斜下方下落时，可被左侧传感器安装板阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置上，同时会经过对射式光电传感器的光线。
21.一种移栽机，包括所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置。
22.一种根据所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的回收方法，包括以下步骤：
23.所述当空穴盘从空穴盘收集与输送装置上方的移箱中向斜下方下落时，可被左侧传感器安装板阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置上，同时会经过对射式光电传感器的光线，对射式光电传感器检测空穴盘掉落信号，并传递给控制器，控制器计算空穴盘累积的个数，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置运动，将空穴盘输送到移栽机外。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.本发明能够使落下的空穴盘积累在水平放置的空穴盘收集与输送装置上，通过穴盘检测计数装置检测每次空穴盘下落的信号输送给控制器，并由控制器进行计数，可实现一次将达到一定数量的空穴盘输送至移栽机外侧，防止其直接落在田垄上压伤幼苗，同时减少人工捡拾的劳动力消耗。输送过程可实现完全自动化，且过程中无需停机，不影响移栽机的正常工作，可以提高移栽机的自动化程度。
26.本发明装置结构简单，水平安装便于空穴盘在装置上累积，装置整体高度小，所占空间较少，适用于安装在小型自动移栽机上。
27.本发明中的空穴盘收集与输送装置使用齿形同步带输送，驱动力矩小，传动能力强，不易打滑，可一次输送较多空穴盘；采用电机驱动，通过由控制器改变电机转动方向即可任意调整空穴盘输送出去的方向，不受移栽机前进方向的影响。
28.注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。
附图说明
29.图1为本发明一实施方式的所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置在小型移栽机上安装的相对位置图。
30.图2为本发明一实施方式的所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的结构示意图。
31.图3为本发明一实施方式的所述空穴盘收集与输送装置左、右侧板的结构示意图。
32.图4为本发明一实施方式的所述空穴盘收集与输送装置同步带轮、同步带的结构示意图。
33.图5为本发明一实施方式的所述的底座的结构示意图。
34.图6为本发明一实施方式的所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置使用状态示意图。
35.图中，1-空穴盘收集与输送装置、2-穴盘检测计数装置、3-底座、4-移栽机底盘框架、5-移箱、101-电机、102-电机安装座、103-联轴器、104-主动轴、105-同步带轮、106-同步带、107-轴承座、108-左侧板、109-连接杆、110-从动轴、111-挡板、112-右侧板、113-张紧块、201-对射式光电传感器、202-左侧传感器安装板、203-右侧传感器安装板、301-底座竖板。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.实施例1
40.如图1所示，为本发明所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的一种较佳实施方式，所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置包括空穴盘收集与输送装置1、穴盘检测计数装置2、底座3和控制器。
41.所述空穴盘收集与输送装置1通过底座3水平安装在移栽机底盘框架4上、且位于移箱5的下方；所述空穴盘收集与输送装置1上安装有穴盘检测计数装置2，用于将空穴盘掉落的相关信息传递给控制器。
42.所述控制器与穴盘检测计数装置2、空穴盘收集与输送装置1连接，当空穴盘下落到空穴盘收集与输送装置1上时，穴盘检测计数装置2检测到空穴盘掉落的信号输送给控制器，由控制器计算空穴盘累积的个数，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置1运动，将空穴盘输送到移栽机外。
43.如图2所示，本发明所述空穴盘收集与输送装置1通过底座3水平安装在移栽机底盘上；所述底座3下表面与移栽机底盘框架固定，优选的，侧面两竖板301上各开有4个通孔，与所述空穴盘收集与输送装置1螺栓连接；所述穴盘检测计数装置2通过螺栓连接分别固定于空穴盘收集与输送装置1的左侧板108、右侧板112的中间位置。
44.所述穴盘检测计数装置2包括一组对射式光电传感器201、左侧传感器安装板202和右侧传感器安装板203；优选的，所述左侧传感器安装板202和右侧传感器安装板203均通过螺栓连接分别固定在左侧板108、右侧板112的中间位置；所述一组对射式光电传感器201的发射端与接收端分别安装在左侧传感器安装板202和右侧传感器安装板203的上方通孔处，用以检测空穴盘掉落信号并输送给控制器，控制器根据计数是否达到预设值来判断是否开始输送。
45.如图2-3所示，所述空穴盘收集与输送装置1包括电机101、电机安装座102、联轴器103、主动轴104、同步带轮105、同步带106、轴承座107、左侧板108、从动轴110、挡板111和右侧板112；
46.所述主动轴104的右端通过轴承座107与右侧板112的一端连接，左端通过联轴器103与安装在左侧板108的一端的电机101的转轴连接；所述从动轴110的两端均通过轴承座107分别与左侧板108、右侧板112的另一端连接；所述主动轴104、从动轴110的中段两侧台阶处各安装有一对同步带轮105；所述同步带106与同步带轮105啮合装配，左右各一条，水平且平行安装于主动轴104、从动轴110之间；两条同步带106上设置有多个挡板111，挡板111垂直于两条同步带106的边线安装，相邻的挡板111之间间隔相同的距离，用于与空穴盘底部的凹槽配合。
47.所述同步带轮105通过顶丝与主动轴104、从动轴110连接。
48.所述空穴盘收集与输送装置1还包括张紧块113；所述张紧块113安装在左侧板108、右侧板112上所开的矩形通孔内，张紧块113上开有螺纹孔，旋入螺栓顶住轴承座107的侧面，以实现从动轴110的张紧。
49.所述空穴盘收集与输送装置1还包括连接杆109；所述连接杆109的两端分别和左侧板108、右侧板112连接。
50.根据本实施例，优选的，所述空穴盘收集与输送装置1沿水平面安装，便于掉落的空穴盘累积在上方；所述电机101通过电机安装座102与左侧板108连接；所述电机安装座102与轴承座107均通过螺栓连接分别固定在左侧板108、右侧板112上；所述主动轴104的右端通过轴承座107与右侧板112连接，左端伸出较长，穿过电机安装座102上的轴孔，由联轴器103与电机101的转轴连接，传输动力；所述从动轴110的两端均通过轴承座107与左侧板108、右侧板112连接；所述轴承座107内带有挡圈，从而限制住主动轴104、从动轴110的轴向移动；所述张紧块113固定在左侧板108、右侧板112上所开的矩形通孔内，其上的螺纹孔可旋入螺栓顶住轴承座107的侧面，从而张紧从动轴110；所述三根连接杆109左右两端分别固定于左侧板108、右侧板112的水平中心线上，且间隔相同的距离，用于将左侧板108、右侧板112稳定连接在一起。
51.如图4所示，根据本实施例，优选的，所述同步带轮105通过顶丝固定在主动轴104、从动轴110的中段两侧台阶处；所述同步带106与同步带轮105啮合装配，左右各一条，水平且平行安装于主动轴104、从动轴110之间；所述挡板111两端分别固定于左右两条同步带106上，且垂直于两条同步带106的边线安装，相邻的挡板111之间间隔相同的距离，用于与空穴盘底部的凹槽配合，在同步带106的作用下推动空穴盘移动。
52.如图5所示，所述底座3的两侧板301上开有一排通孔，安装时用螺栓将两侧板301与空穴盘收集与输送装置1的左侧板108、右侧板112连接在一起，将底座下表面与移栽机底盘固定。
53.本发明的工作原理：
54.如图6所示，当完成取苗之后，空穴盘从上方的移箱处斜向落下，可被宽度较宽的左侧传感器安装板202阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置1上，空穴盘底部有多个凹槽，挡板111与空穴盘底部的凹槽配合，同时会经过一组对射式光电传感器201的光线，传感器检测到空穴盘落下的信号并传输给控制器计数。当落下的空穴盘累积到一定数量时，控制器控制电机101带动主动轴104与其上的同步带轮105转动，利用同步带106和挡板111的运动将空穴盘输送至移栽机外。齿形同步带传动平稳准确，驱动力矩小，工作时无滑动，可利用高速运动的惯性一次将较多空穴盘甩出到离移栽机一定距离的位置，避免压苗。
55.本实例中采用plc作为控制器，当穴盘检测计数装置2将空穴盘落下的信号输送给plc后，由plc程序执行计数；由plc控制器控制电机101的启停及转动方向，可使空穴盘按满足相应要求的方向输送出移栽机外。
56.一种根据所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的回收方法，包括以下步骤：
57.所述当空穴盘从空穴盘收集与输送装置1上方的移箱5中向斜下方下落时，可被左侧传感器安装板202阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置1上，同时会经过对射式光电传感器201的光线，对射式光电传感器201检测空穴盘掉落信号，并传递给控制器，控制器计算空穴盘累积的个数，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置1运动，将空穴盘输送到移栽机外。
58.本发明装置能够使落下的空穴盘积累在水平放置的空穴盘收集与输送装置1上，依靠同步带轮5与同步带6的机械啮合实现穴盘输送，不打滑，驱动力矩小，结构更简单。本
发明通过穴盘检测计数装置2实现将达到一定数量的空穴盘输送出移栽机外。输送过程可实现完全自动化，可在不影响移栽机正常工作的同时一次将较多空穴盘收集输送至机外，特别适用于小型自动移栽机。
59.本发明可以避免空穴盘直接落在田垄上压伤幼苗，且同步带相较于输送带传动能力更强，可一次输送更多空穴盘，同时占用空间小，适用于小型移栽机，提高了移栽机的自动化程度。
60.实施例2
61.一种移栽机，所述移栽机包括实施例1所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，因此具有实施例1所述的有益效果，此处不再赘述。
62.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例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。
63.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，包括空穴盘收集与输送装置(1)、穴盘检测计数装置(2)、底座(3)和控制器；所述空穴盘收集与输送装置(1)通过底座(3)水平安装在移栽机底盘框架(4)上、且位于移箱(5)的下方；所述穴盘检测计数装置(2)安装在空穴盘收集与输送装置(1)的两侧，用于检测空穴盘掉落的信号并传递给控制器；所述控制器与空穴盘收集与输送装置(1)、穴盘检测计数装置(2)连接，当空穴盘下落到空穴盘收集与输送装置(1)上时，穴盘检测计数装置(2)检测到空穴盘掉落的信号，同时控制器计算空穴盘累积的数量，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置(1)运动，将空穴盘输送到移栽机外。2.根据权利要求1所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述空穴盘收集与输送装置(1)包括电机(101)、电机安装座(102)、联轴器(103)、主动轴(104)、同步带轮(105)、同步带(106)、轴承座(107)、左侧板(108)、从动轴(110)、挡板(111)和右侧板(112)；所述主动轴(104)的右端通过轴承座(107)与右侧板(112)的一端连接，左端通过联轴器(103)与安装在左侧板(108)的一端的电机(101)的转轴连接；所述从动轴(110)的两端均通过轴承座(107)分别与左侧板(108)、右侧板(112)的另一端连接；所述主动轴(104)、从动轴(110)的中段两侧台阶处各安装有一对同步带轮(105)；所述同步带(106)与同步带轮(105)啮合装配，左右各一条，水平且平行安装于主动轴(104)、从动轴(110)之间；两条同步带(106)上设置有多个挡板(111)，挡板(111)垂直于两条同步带(106)的边线安装，相邻的挡板(111)之间间隔相同的距离，用于与空穴盘底部的凹槽配合。3.根据权利要求2所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述电机(101)安装在电机安装座(102)上，电机安装座(102)与左侧板(108)的一端连接，且电机(101)与控制器连接，控制器控制电机(101)的正反转。4.根据权利要求2所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述同步带轮(105)通过顶丝与主动轴(104)、从动轴(110)连接。5.根据权利要求2所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述空穴盘收集与输送装置(1)还包括张紧块(113)；所述张紧块(113)安装在左侧板(108)、右侧板(112)上所开的矩形通孔内，张紧块(113)上开有螺纹孔，旋入螺栓顶住轴承座(107)的侧面，以实现从动轴(110)的张紧。6.根据权利要求2所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述空穴盘收集与输送装置(1)还包括连接杆(109)；所述连接杆(109)的两端分别和左侧板(108)、右侧板(112)连接。7.根据权利要求1所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述穴盘检测计数装置(2)包括一组对射式光电传感器(201)、左侧传感器安装板(202)和右侧传感器安装板(203)；所述左侧传感器安装板(202)和右侧传感器安装板(203)分别安装在左侧板(108)、右侧板(112)上；所述对射式光电传感器(201)与控制器连接，对射式光电传感器(201)的发射端与接收端分别安装在左侧传感器安装板(202)和右侧传感器安装板(203)的上方通孔处，用以检测空穴盘掉落信号，并传递给控制器。
8.根据权利要求1所述的齿形同步带输送的穴盘自动回收装置，其特征在于，所述左侧传感器安装板(202)的宽度比右侧传感器安装板(203)大，当空穴盘从上方的移箱(5)中向斜下方下落时，可被左侧传感器安装板(202)阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置(1)上，同时会经过对射式光电传感器(201)的光线。9.一种移栽机，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置。10.一种根据权利要求1-8任意一项所述齿形同步带输送的穴盘自动回收装置的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：所述当空穴盘从空穴盘收集与输送装置(1)上方的移箱(5)中向斜下方下落时，可被左侧传感器安装板(202)阻挡，从而水平落在空穴盘收集与输送装置(1)上，同时会经过对射式光电传感器(201)的光线，对射式光电传感器(201)检测空穴盘掉落信号，并传递给控制器，控制器计算空穴盘累积的个数，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置(1)运动，将空穴盘输送到移栽机外。

技术总结
本发明提供一种齿形同步带输送的穴盘自动回收装置及方法和移栽机，包括空穴盘收集与输送装置、穴盘检测计数装置、底座和控制器；空穴盘收集与输送装置通过底座水平安装在移栽机底盘框架上、且位于移箱的下方；穴盘检测计数装置安装在空穴盘收集与输送装置的两侧，用于检测空穴盘掉落的信号并传递给控制器；控制器与空穴盘收集与输送装置、穴盘检测计数装置连接，当空穴盘下落到空穴盘收集与输送装置上时，穴盘检测计数装置检测到空穴盘掉落的信号，同时控制器计算空穴盘累积的数量，当空穴盘积累数量达到预设值，控制器控制空穴盘收集与输送装置运动，将空穴盘输送到移栽机外。本发明结构简单、不易打滑、输送过程可实现完全自动化。自动化。自动化。


技术研发人员：杨启志 文天拟 杨鑫宇 刘磊 周芹 朱兴业
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/14