[發明專利]自動補苗機械作業裝置

有效

• 申請號: 201510051121.3
• 申請日: 2015-02-01
• 公開（公告）號: CN104604403A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王俊;任奇鋒;謝盧鑫
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01C11/02
• 分類號: A01C11/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明屬于農業機械領域，涉及一種自動補苗機械作業裝置，主要用于去除作業苗盤上發育不良的苗，并從備用苗盤上移栽健康苗填充作業苗盤上的空穴，完成自動補苗。

背景技術

隨著科學技術的發展，農業生產中苗盤育苗技術的應用也越來越普及。在苗盤育苗過程中，由于存在漏播、種子缺陷等因素，會出現部分穴中的苗發育不良或者未出苗的情況。這些不良的穴位對下一步的自動化苗盤移栽造成了很大的影響。所以清理苗盤上的不良苗，補充上發育良好的苗非常必要。

現階段主要通過人工的方式完成補苗。工人需要先通過肉眼觀察確定工作苗盤上發育不良的苗和漏播的苗，并將這些穴位中的苗和殘留的基質清理掉，然后從備用苗盤中取出健康苗連同根系附著的基質一同移栽到之前的空穴中。工人補苗多在高溫、高濕的環境中，勞動強度大、工作環境惡劣、補苗的效率低下。國內也設計了一些苗盤補苗機，如浙江理工大學設計的基于機器視覺的缽盤自動補苗裝置(申請號?201310437832.5)，能通過機器視覺自動識別苗盤中的缺苗情況，并精確地自動補苗。存在的問題是需要人工將苗床上的苗盤搬運到傳送帶上，完成補苗后，又需要再次搬運回苗床，來回搬運苗盤，增加了勞動量。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種自動補苗機械作業裝置，該裝置可安放在苗床上，自動拍攝工作苗盤，分析作業苗盤上的缺苗位置，清除發育不良的苗和附帶殘留的基質，并從備用苗盤上移栽健康苗到作業苗盤的缺苗位置，完成補苗作業。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種自動補苗機械作業裝置，該裝置包括機架、兩個行走模塊、機械臂模塊、移栽機械爪、工業相機、控制箱和計算機；所述機架為三層框架結構；所述每個行走模塊均包括萬向輪、減速步進電機、聯軸器、驅動輪、傳動軸和電機安裝支架，所述萬向輪安裝在機架前方底部；所示電機安裝支架安裝在機架后方底部，其兩側各開有一圓孔；減速步進電機安裝在電機安裝支架的側面，其輸出軸穿過電機安裝支架的圓孔與傳動軸通過聯軸器連接，軸承通過過盈配合安裝在電機安裝支架的另一側圓孔中，傳動軸穿過軸承內孔與驅動輪固定連接。

所述機械臂模塊包括矩形框架、第一同步帶導軌、第二同步帶導軌、第三同步帶導軌、滑塊、圓柱導軌和導軌支座；所述第一同步帶導軌、第二同步帶導軌和第三同步帶導軌的結構相同，均包括滑臺、導軌主體、同步帶、第一同步帶輪支座、第二同步帶輪支座和步進電機；所述滑臺安裝在導軌主體上，可沿著導軌方向滑動；第一同步帶輪支座和第二同步帶輪支座分別安裝在導軌主體的兩端；第一同步帶輪支座和第二同步帶輪支座內部均安裝可轉動的同步帶輪；步進電機固定在第二同步帶輪支座上，步進電機的主軸與第二同步帶輪支座內的同步帶輪固定連接；同步帶繞過兩個同步帶輪，其兩端分別固定在滑臺的兩側。

所述第一同步帶導軌通過連接件安裝在機架頂端，與機架頂層的梁平行；所述第二同步帶導軌通過連接件與第一同步帶導軌的滑臺固定連接；第二同步帶導軌與第一同步帶導軌相互垂直；所述第二同步帶導軌通過連接條固定在矩形框架上；第三同步帶導軌通過連接件固定在第二同步帶導軌的滑臺上，第三同步帶導軌與地面呈垂直關系；在機架中間層的兩個相對的橫梁上分別固定兩個導軌支座，圓柱導軌穿過兩個導軌支座的圓孔與導軌支座固定連接；每條圓柱導軌上分別安裝兩個滑塊，矩形框架的四個角分別與四個滑塊固定連接；所述移栽機械爪通過連接板固定在第三同步帶導軌的滑臺上。

所述工業相機固定在矩形框架一側邊的中間位置；所述控制箱固定在機架的側面，所述工業相機和控制箱均與計算機連接；所述機架的第三層設有一下凹的備用苗盤槽，用于放置備用苗盤。

進一步地，所述控制箱內含PLC控制器和步進電機驅動器。

本發明的有益效果是：?本發明裝置的行走模塊，可以直接安放在苗床兩側的導軌上，驅動裝置沿著導軌運動，避免了傳統的需要人工將作業苗盤搬運到補苗設備上經行補苗的不便，減少了搬運量。本發明裝置機架采用框架結構，結構簡單、重量輕、成本小，機械臂模塊部分主要有三條同步帶導軌組成，三條導軌分布為直角坐標形式，運動精確，控制容易。同時，設備能自動拍攝分析缺苗情況并控制機械臂模塊和移栽機械爪相互配合完成補苗，自動化程度高，解放了工人的雙手。

附圖說明

圖1是自動補苗機械作業裝置的軸測圖；

圖2是該裝置的正視圖；

圖3是該裝置的步進電機導軌一軸測圖；

圖4是該裝置的行走模塊的部分機構的軸測圖；

圖5是該裝置移栽機械爪抓取幼苗的示意圖；