[發明專利]一種缽苗移栽機精確送苗控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710518576.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107329451A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 胡建平;常航;毛罕平;韓綠化;楊麗紅
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;A01C11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及移栽機的農業機械制造及控制領域，具體為一種缽苗移栽機精確送苗控制系統及方法。

背景技術

目前，國內已經研制開發的缽苗移栽機主要以半自動為主，取苗過程依舊需要人工完成，效率低下且勞動強度大。在CN 104429241 A的發明專利中公開了一種半自動移栽機的分苗機構，雖然結構簡單，不過需要人工進行投苗作業，工作量大、效率低下。

而全自動移栽機則具有解放勞動力、節約成本等優點，其中送苗系統則是移栽機械的第一個步驟。在CN 105432198A的發明專利公開了一種全自動機械式移箱機構，由于此機構純機械聯動，并沒有反饋控制系統，因此精度有限且零部件易磨損。送苗系統的好壞將直接關系到整個移栽過程幼苗的質量和取苗成功率，對移栽機后續的步驟產生巨大的影響，因此一臺優秀的移栽機一定會需要一套優秀的送苗系統，為移栽作業打下良好的基礎。

發明內容

本發明提供一種缽苗移栽機精確送苗移盤控制系統及方法，可實現電控自動進盤、移箱、退盤和二次進盤，其振動較小，能實現精確送苗的目標。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

一種缽苗移栽機精確送苗移盤控制系統，其特征在于，包括送苗移盤機構、對射式激光傳感器、移盤氣缸、步進電機、可編程控制器PLC，

對射式激光傳感器裝在送苗移盤機構的兩側，用于識別缽苗苗盤是否移動到指定取苗位置；

所述移盤氣缸的活塞桿與送苗機構相連，控制苗盤橫向移動；

所述步進電機的輸出軸與送苗移盤機構相連，控制苗盤縱向移動；

所述對射式激光傳感器、移盤氣缸、步進電機均與可編程控制器PLC相連，可編程控制器PLC包括計數器A、橫向移動開關，

可編程控制器PLC根據對射式激光傳感器檢測的信號，控制步進電機的工作，使苗盤到達指定取苗位置；

完成一次取苗后，橫向移動開關用于控制移盤氣缸活塞桿的伸縮，驅動苗盤左右移動；計數器A用于計量苗盤橫向移動的次數；可編程控制器PLC根據計數器A的計數控制橫向移動開關的開閉。

進一步地，還包括與可編程控制器PLC連接的編碼器，編碼器用于檢測步進電機轉動的角度，記錄在計數器B中，使得可編程控制器PLC將步進電機轉動的角度換算為苗盤實際下移量；將實際下移量與穴孔間距進行對比，控制步進電機做補償運動。

進一步地，所述送苗移盤機構包括箱體、主動鏈輪軸、從動鏈輪軸、鏈條、橫向苗盤軸，所述主動鏈輪軸和從動鏈輪軸之間由兩條并行的鏈條連接，兩條鏈條之間設有等距離的數個橫向苗盤軸，苗盤上的苗盤槽能固定到兩根橫向苗盤軸之間。

進一步地，所述步進電機通過固定軸承固定于箱體的側板上，其輸出軸與主動鏈輪軸相連；所述移盤氣缸通過固定座固定在箱體上。

進一步地，所述對射式激光傳感器包括激光發射器和激光接收器，通過固定板分別安裝于箱體左右兩側，上下位置可根據取苗位置確定。

進一步地，所述編碼器固定于箱體的側板，其輸出軸與從動鏈輪軸的一端連接。

所述的缽苗移栽機精確送苗控制系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選擇穴盤規格輸入可編程控制器PLC；

步驟2：可編程控制器PLC驅動步進電機轉動，實現苗盤縱向進給供苗；當對射式激光傳感器檢測到苗缽運動到指定位置時，產生信號發送給可編程控制器PLC，可編程控制器PLC控制步進電機停止轉動，縱向進盤到位；

步驟:3：取苗完成上升沿信號觸發，計數器A的計數未達到預定值，橫向移動開關打開，可編程控制器PLC驅動移盤氣缸橫向移盤，橫向移動開關關閉，計數器A的計數+1，等下一次取苗完成上升沿信號觸發，可編程控制器PLC根據苗盤規格信號，計算出下移距離對應脈沖，并將下移脈沖信號發送給步進電機，驅動步進電機轉過相應角度；

步驟4：重復步驟3，當計數器A值>5，步進電機轉動退盤，對下一盤苗進行二次進盤。

進一步地，步驟3中還包括編碼器檢測步進電機轉動的角度，并記錄在計數器B中，可編程控制器PLC將步進電機轉動的角度換算為苗盤實際下移量；將實際下移量與穴孔間距進行對比，控制步進電機做補償運動。

本發明具有如下良好的效果：

本發明采用機械傳動，電氣控制的方案，一次可以取多株幼苗，相比傳統的純機械式移栽機產生的震動較小，且不易產生累積誤差，對機械部分的損耗也相對較小，可靠度和精度高。