一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机

技术领域

本发明涉及移栽机械的技术领域，尤其涉及一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机。

背景技术

我国是世界上最大的蔬菜消费国，目前的蔬菜种植中移栽占了很大的比例，但是我国的蔬菜移栽机机械化程度较低，使用环境较为局限，在多丘陵和山地的地区缺少适合的移栽机进行机械化移栽，现有的移栽机通用性又较低，目前能够使用的移栽机械也多为半自动移栽机，需要人工将已经育好的幼苗放进栽植器中进而完成栽植，大部分移栽机只能完成自动植苗一项工作，然而蔬菜移栽过程中要求可以同时完成送苗、取苗、放苗、植苗等等一系列工作，同时农作物在移栽之后为了提高成活率，需要喷施一定的定根水和肥料，但是目前的移栽机在完成移栽后仍然需要人工再次进地进行浇水施肥等工作，自动化水平不够高，也需要耗费较大的人力，在浇水过程中大多采用大水漫灌的模式，不仅造成了水资源的浪费，浇水质量也较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机，包括机架、水肥箱架、定根水喷施单元、施肥单元、覆土轮、镇压轮、植苗单元、取苗单元、移苗单元和传动单元，所述施肥单元通过所述水肥箱架安装于所述机架，所述定根水喷施单元安装于所述施肥单元的两侧，所述定根水喷施单元与所述植苗单元连接，所述植苗单元通过所述取苗单元与所述移苗单元连接，所述镇压轮和所述覆土轮均安装于所述机架的底部，所述镇压轮、所述植苗单元、所述覆土轮和所述定根水喷施单元的出料端依次排列，所述施肥单元的出料端位于相邻的两个所述覆土轮之间，所述植苗单元、所述取苗单元和所述移苗单元均与所述传动单元连接。

更优的选择，所述施肥单元包括肥箱、排肥管、输送管、储肥盒、固定杆和排肥轮，所述肥箱安装于所述水肥箱架，所述肥箱通过所述排肥管与所述储肥盒连接，所述储肥盒通过所述输送管与排肥轮连接，所述排肥轮通过所述固定杆与所述机架连接，所述排肥轮位于相邻的两个所述覆土轮之间。

更优的选择，所述排肥轮包括排肥轮壳、固定轴、固定鸭嘴、活动鸭嘴和弹簧，所述固定轴安装于所述排肥轮壳，所述固定轴设有多个料孔，所述输送管通过多个所述料孔与所述排肥轮壳的内腔连通，所述固定鸭嘴设置于所述排肥轮壳的外周，所述活动鸭嘴安装于所述固定鸭嘴，所述活动鸭嘴通过所述弹簧与所述固定轴抵接，所述固定杆与所述固定轴连接。

更优的选择，所述定根水喷施单元包括储水箱、电磁阀、导水管、压力传感器和喷头，所述储水箱安装于所述水肥箱架，所述水肥箱架通过所述导水管与所述喷头连接，所述电磁阀安装于所述导水管，所述电磁阀与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述植苗单元连接。

更优的选择，所述植苗单元包括三角形连接板、植苗滑轮、传动杆、鸭嘴拉杆、鸭嘴凸轮、植苗连杆、鸭嘴植苗器和轴承，所述三角形连接板通过所述植苗滑轮安装于所述机架，所述传动杆安装于所述三角形连接板，所述传动杆与所述鸭嘴凸轮连接，所述鸭嘴凸轮与所述轴承连接，所述轴承通过所述植苗连杆安装于所述三角形连接板，所述植苗连杆通过所述鸭嘴拉杆与鸭嘴植苗器连接，所述传动杆与所述传动单元连接。

更优的选择，所述鸭嘴植苗器包括固定植苗器和活动植苗器，所述固定植苗器和所述活动植苗器铰接，所述固定植苗器和所述活动植苗器均安装于所述三角形连接板，所述活动植苗器与所述鸭嘴拉杆连接，所述固定植苗器和所述活动植苗器相匹配。

更优的选择，所述取苗单元包括固定支撑板、行星齿轮箱、连接轴、轮爪固定连杆、取苗连杆、取苗凸轮、取苗爪、轨迹槽板和支撑柱，所述固定支撑板安装于机架，所述轨迹槽板通过所述支撑柱安装于固定支撑板，所述行星齿轮箱安装于所述固定支撑板，所述连接轴的一端通过所述轮爪固定连杆与所述行星齿轮箱连接，所述连接轴的另一端穿过所述取苗连杆与所述取苗凸轮连接，所述取苗连杆的一端与所述轨迹槽板连接，所述取苗连杆的另一端与所述取苗爪连接，所述取苗凸轮与所述取苗爪相匹配。

更优的选择，所述移苗单元包括移苗盘、苗盘机架和移苗传输带，所述移苗传输带和移苗盘均通过所述苗盘机架安装于所述机架，所述移苗盘通过所述移苗传输带与所述移苗单元连接。

更优的选择，所述移苗传输带包括链条、第一齿轮、第二齿轮、连接杆和传动轴，所述第一齿轮和所述第二齿轮均安装于所述苗盘机架，所述第一齿轮通过所述链条与所述第二齿轮连接，相邻的两根所述链条通过所述连接杆连接。

本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：

本发明通过机架、水肥箱架、定根水喷施单元、施肥单元、覆土轮、镇压轮、植苗单元、取苗单元、传动单元和移苗单元，可以全自动化的完成送苗，取苗，投苗，接苗，打穴，植苗于一体的基础上精准定量喷施肥料和定根水，工序集成度高，可有效提高植苗后缓苗期的水肥管理问题，实用性强；减少了重复进地的次数，有效的降低了劳动强度，提高了移栽效率，在很大程度上减少了水资源的浪费，同时也能够保证浇透每一株幼苗，采用在两行苗中间施肥既能避免烧苗又可以达到增加土壤肥力的效果。

附图说明

图1是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的示意图；

图2是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的示意图；

图3是图1中A处的局部放大示意图；

图4是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的施肥单元示意图；

图5是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的排肥轮示意图；

图6是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的排肥轮示意图；

图7是图1中C处的局部放大示意图；

图8是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的植苗单元示意图；

图9是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的植苗单元传动部分示意图；

图10是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的鸭嘴植苗器示意图；

图11是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的移苗单元示意图；

图12是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的移苗单元示意图；

图13是图1中B处的局部放大示意图；

图14是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的取苗单元示意图；

图15是本发明一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机的取苗单元示意图；

附图中各部件的标记：1-机架；101-滚轮槽；2-定根水喷施单元；201-储水箱；202-电磁阀；203-导水管；204-压力传感器；205-喷头；3-施肥单元；301-肥箱；302-排肥管；303-输送管；304-储肥盒；305-固定杆；306-排肥轮；307-固定鸭嘴；308-活动鸭嘴；309-弹簧；310-固定轴；311-排肥轮壳；4-覆土轮；5-镇压轮；6-植苗单元；601-三角形连接板；602-传动杆；603-鸭嘴拉杆；604-鸭嘴凸轮；605-植苗连杆；606-鸭嘴植苗器；607-固定植苗器；608-活动植苗器；609-轴承；610-植苗滑轮；7-取苗单元；701-固定支撑板；702-行星齿轮箱；703-轮爪固定连杆；704-取苗连杆；705-取苗凸轮；706-取苗爪；707-轨迹槽板；708-支撑柱；709-连接轴；8-水肥箱架；9-移苗单元；901-移苗盘；902-苗盘机架；903-移苗传输带；904-传动轴；905-第一齿轮；906-第二齿轮；907-链条；908-连接杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1和2所示，一种水肥同步喷施全自动蔬菜移栽机，包括机架1、水肥箱架8、两个定根水喷施单元2、施肥单元3、两个覆土轮4、两个镇压轮5、两个植苗单元6、两个取苗单元7和两个移苗单元9。水肥箱架8安装在机架1上，施肥单元3安装在水肥箱架8的中部，两个定根水喷施单元2分别安装在施肥单元3的两侧，施肥单元3的排肥轮306位于两个覆土轮4之间。两个移苗单元9安装在机架1的后侧，两个移苗单元9分别通过两个取苗单元7与两个植苗单元6连接。两个植苗单元6分别与两个定根水喷施单元2相互接触。两个覆土轮4安装在机架1的底部，并位于两个植苗单元6的前方，两个镇压轮5安装在机架1的底部，并位于两个植苗单元6的后方。定根水喷施单元2、覆土轮4、植苗单元6和镇压轮5一一对应。

机架1用于安装植苗单元6、取苗单元7和移苗单元9；水肥箱架8用于安装定根水喷施单元2和施肥单元3；定根水喷施单元2用于给种植后的幼苗喷淋定根水；施肥单元3用于给种植后的苗施肥；覆土轮4用于给苗孔覆盖泥土；镇压轮5用于将泥土压平；植苗单元6用于给泥土开孔并将幼苗放入孔内；取苗单元7将移苗单元9上的苗移到植苗单元6上；移苗单元9用于承载幼苗，并将幼苗送到适合取苗单元7能够夹取的位置上；传动单元用于将动力分给植苗单元6、取苗单元7和移苗单元9。

传动单元包括传动箱、移苗齿轮箱、转轴、取苗齿轮箱、万向轴和转向齿轮箱，传动箱外接动力后，传动箱通过一根转轴与移盘齿轮箱连接，移盘齿轮箱再分别与两个移苗单元的传动轴连接。传动单元通过第三根转轴分别与两个变速齿轮箱连接，两个变速齿轮箱分别与两个取苗单元的行星齿轮箱702连接。传动箱通过第四根转轴分别与两根万向轴，两根万向轴分别与两个转向齿轮箱连接，两个转向齿轮箱分别与两个植苗单元连接。传动箱用于承接外部动力，并将动力分给植苗单元6、取苗单元7和移苗单元9；移苗齿轮箱和取苗齿轮箱均为变速齿轮箱，可以在现有市场中购买所得；转向齿轮箱可以改变取苗单元7的角度，可以在现有市场中购买所得；万向轴可以改变动力传送的方向，可以在现有市场中购买所得。

如图3所示，定根水喷施单元2包括储水箱201、电磁阀202、导水管203、压力传感器204和喷头205。储水箱201安装在水肥箱架8上，并位于肥箱301的两侧，水肥箱架8通过导水管203与喷头205连接，电磁阀202安装在导水管203上，电磁阀202通过电线与压力传感器204连接，压力传感器204安装在植苗单元6的机架1的滚轮槽101的底端。当植苗单元6的植苗滚轮压到压力传感器204时，压力传感器204发信号给定根水喷施单元2的电磁阀202，电磁阀202打开。

储水箱201用于储存定根水；电磁阀202用于自动控制定根水的喷淋；导水管203用于传输定根水；压力传感器204用于收集信号并反馈信号给电磁阀202；喷头205可以控制喷淋的方向、角度和喷淋范围。

如图4和5所示，施肥单元3包括肥箱301、排肥管302、输送管303、储肥盒304、固定杆305和排肥轮306。肥箱301安装在水肥箱架8的中部，定根水喷施单元2的储水箱201分别安装在肥箱301的两侧，肥箱301通过排肥管302与储肥盒304连接，储肥盒304通过输送管303与排肥轮306连接，排肥轮306通过固定杆305安装在机架1上，排肥轮306位于两个覆土轮4之间。

肥箱301用于储存肥料；排肥管302用于将肥料从肥箱301转移到储肥盒304；输送管303用于将储肥盒304的肥料转移到排肥轮306上；储肥盒304可以有效地防止进入到排肥轮306的肥料发生堵塞；固定杆305筒用于安装排肥轮306；排肥轮306用于将肥料均匀地施到土地内。

如图6所示，排肥轮306包括排肥轮壳311、固定轴310、固定鸭嘴307、活动鸭嘴308和弹簧309。排肥轮壳311的圆心设有一个通孔，固定轴310安装在排肥轮壳311的通孔上，固定轴310设有多个料孔和多个支撑轴，输送管303通过多个料孔与排肥轮壳311的内腔连通，固定鸭嘴307安装在排肥轮壳311的外周，固定鸭嘴307均匀分布，活动鸭嘴308安装在固定鸭嘴307内，活动鸭嘴308通过弹簧309与固定轴310上的支撑轴抵接，两根固定杆305分别与固定轴310的两端连接。

排肥轮壳311用于容纳肥料并滚动；固定轴310可以让排肥轮306相对于固定轴310转动；固定鸭嘴307可以插入到泥土中并开孔；活动鸭嘴308通过在固定鸭嘴307内伸缩实现施肥的作用；弹簧309可以让活动鸭嘴308复位。

如图7-10所示，植苗单元6包括三角形连接板601、传动杆602、鸭嘴拉杆603、鸭嘴凸轮604、植苗连杆605、鸭嘴植苗器606、轴承609和植苗滑轮610，三角形连接板601通过植苗滑轮610安装在机架1的滚轮槽101上，传动杆602安装于三角形连接板601，传动杆602与鸭嘴凸轮604连接，鸭嘴凸轮604与轴承609连接，轴承609通过植苗连杆605安装于三角形连接板601，植苗连杆605通过鸭嘴拉杆603与鸭嘴植苗器606连接。

三角形连接板601用于安装固定各个部件；传动杆602和鸭嘴拉杆603起到传动作用；鸭嘴凸轮604和轴承609可以实现植苗连杆605的摆动；植苗连杆605通过左右摆动从而带动鸭嘴拉杆603运动；鸭嘴植苗器606用于在泥土中开孔并植苗。

如图10所示，鸭嘴植苗器606包括固定植苗器607和活动植苗器608。固定植苗器607可转动地安装在三角形连接板601上，活动植苗器608可转动地安装在三角形连接板601上，固定植苗器607和活动植苗器608铰接，活动植苗器608与鸭嘴拉杆603铰接，固定植苗器607和活动植苗器608相互配实现在泥土中开孔，而活动植苗器608可以相对于固定植苗器607张开，实现放苗的作用。

如图11和12所示，移苗单元9包括移苗盘901、苗盘机架902和移苗传输带903，移苗传输带903和移苗盘901均通过苗盘机架902安装在机架1，移苗盘901通过移苗传输带903与移苗单元9连接。移苗盘901用于储存苗；苗盘机架902用于固定安装移苗传输带903和移苗盘901；移苗传输带903用于将苗传输到指定位置，适合取苗单元7夹取。

移苗传输带903包括链条907、第一齿轮905、第二齿轮906、连接杆908和传动轴904。第一齿轮905和第二齿轮906均安装在苗盘机架902上，传动轴904穿过两个第一齿轮905，第一齿轮905通过链条907与第二齿轮906连接，相邻的两根链条907通过连接杆908连接。

第一齿轮905可以通过链条带动第二齿轮906转动，而链条907与连接杆908组成可以承载幼苗；传动轴904起到传动作用，用于带动第一齿轮905转动。

如图13-15所示，取苗单元7包括固定支撑板701、行星齿轮箱702、连接轴709、轮爪固定连杆703、取苗连杆704、取苗凸轮705、取苗爪706、轨迹槽板707和支撑柱708。固定支撑板701安装在机架1上，轨迹槽板707通过支撑柱708安装在固定支撑板701上，行星齿轮箱702也安装固定支撑板701并与传动单元的齿轮连接。连接轴709的一端通过轮爪固定连杆703与行星齿轮箱702连接。连接轴709的另一端穿过取苗连杆704与取苗凸轮705连接，取苗连杆704可以相对与连接轴709转动。取苗连杆704的一端嵌入到轨迹槽板707的轨迹槽内。取苗连杆704的另一端与取苗爪706连接。行星齿轮箱702、取苗连杆704和轨迹槽板707的机械结构组合实现取苗爪706运动。取苗凸轮705上设有凸台，凸台可以改变两个取苗爪706之间的距离，从而实现抓取苗。

固定支撑板701用于固定安装零部件；行星齿轮箱702让取苗爪706实现行星方式的转动；连接轴709用于带动取苗凸轮705相对于取苗爪706转动；轮爪固定连杆703用于固定安装连接轴709；取苗连杆704用于安装两个取苗爪706，两个取苗爪706可以相对取苗连杆704转动；取苗凸轮705可以让两个取苗爪706实现对苗的抓和放；取苗爪706用于夹放苗；轨迹槽板707可以让和取苗爪706以一定的轨迹运动；支撑柱708用于固定安装轨迹槽板707。

运行过程说明：在移栽机作业过程中，由移栽机的机头将动力传递给后面的移栽机具，传动单元分别将动力分配给移苗单元9、取苗单元7和植苗单元6，取苗单元7固定于机架1上不动，取苗单元7通过横向和纵向运动分别将取苗爪706移动到移苗单元9上的相应位置，取苗单元7通过轨迹槽运动将取苗爪706插入移苗单元9的移苗传输带903上并将苗夹住并取出。此时，取苗单元7继续运动至植苗单元6的正上方，同时，植苗单元6的鸭嘴植苗器606通过植苗滑轮610在垂直的滚轮槽101上运动至滚轮槽101的最顶端，鸭嘴植苗器606处于闭合状态，取苗单元7的取苗爪706松开放苗鸭嘴接苗，然后活动鸭嘴308在鸭嘴拉杆603、鸭嘴凸轮604和植苗连杆605的带动下开始向下运动，当植苗鸭嘴运动至滚轮槽101的最下端时，鸭嘴植苗器606打开并将苗插入土中，植苗滑轮610与滚轮槽101底部的压力传感器204接触，压力传感器204受到来自植苗滑轮610的压力后，将信号通过信号线传递给电磁阀202，电磁阀202延迟打开，保证定根水能被浇到已栽植好的苗上，在导水管203的末端安装喷头205，可以调节定根水的喷施方向。移栽机前进过程中，肥箱301内的肥料通过排肥管302流进储肥盒304内，储肥盒304可以有效地防止进入到排肥轮306的肥料发生堵塞，肥料从排肥轮306的多个通孔进入到排肥轮壳311内，施肥单元3的排肥轮306的活动鸭嘴308的底部摩擦触地，由于活动鸭嘴308和地面之间的挤压，活动鸭嘴308在地上开出肥穴。同时，活动鸭嘴308连通弹簧309挤压到进排肥轮壳311内。此时，肥料从固定鸭嘴307流出到开好的肥穴中，由于排肥轮306继续向前滚动，当活动鸭嘴308脱离和地面的接触，弹簧309将活动鸭嘴308向外推出固定鸭嘴307，固定鸭嘴307与活动鸭嘴308紧紧贴合，肥料不再流出，完成施肥。排肥轮306将肥料施在并排的两行幼苗之间并恢复原状，喷头205喷施定根水的同时可将肥料融化，延迟浇水可以有效防止栽植新苗时由于土壤黏湿而粘连堵塞触土部件。完成施肥和喷水后，进入下一个移苗、取苗、植苗、施肥、喷水循环，本移栽机可以高效的的实现蔬菜移栽的全自动化，精准定量喷施肥料和定根水，工序集成度高，可有效提高植苗后缓苗期的水肥管理问题，实用性强，大大提高了工作效率，降低了劳动强度，定点喷施定根水减少了水资源的浪费，与传统移栽机相比具有明显的优势。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。