[发明专利]一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统

权利要求书

1.一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于包括苗箱(1)、机械手(2)、振动器(3)和机架(4)；

所述苗箱(1)主要后板(1-1)、侧支撑板(1-2)、不对称前板(1-3)、尼龙毛挡(1-4)和皱褶状弹性隔板(1-5)组成，自上而下苗箱容量逐渐变小，减少了叶板粘连与薯苗纠缠，保证薯苗有序下落；后板(1-1)下部装有皱褶状弹性隔板(1-5)，振动器(3)安装在皱褶状弹性隔板(1-5)的下底面，通过振动激励苗箱，使薯苗产生运动碰撞并在滑落过程中渐次分离；另外，两块尼龙毛挡(1-4)通过螺栓安装在不对称前板(1-3)下方的开口两边，防止薯苗从苗箱(1)滑落；

所述机械手(2)设有电机架(2-4)，在电机架(2-4)的一侧依次安装有联轴器(2-5)、电机箱(2-6)、投苗电机(2-7)和双轴气缸(2-8)，所述投苗电机(2-7)通过螺栓固定在电机箱(2-6)内，并通过联轴器(2-5)连接电机架(2-4)，所述双轴气缸(2-8)通过螺栓固定在机架(4)上，并固定连接电机箱(2-6)，在电机架(2-4)的另一侧安装有定苗夹(2-2)，定苗夹(2-2)靠近电机架(2-4)的一端设有通孔，与动苗夹(2-1)转动连接，组成苗夹；在电机架(2-4)上设有取苗电机(2-3)的安装螺孔，取苗电机(2-3)通过平键连接主动杆(2-9)，并为其转动提供动力，连杆(2-10)的两端分别与主动杆(2-9)和动苗夹(2-1)转动连接。

2.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述不对称前板(1-3)底部居中开槽，槽两边板宽不对称，一边板宽，一边板窄，薯苗基部放置在板宽的一边，薯苗尾部放置在板窄的一边，减轻叶板粘连，提高薯苗喂入流畅性。

3.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述皱褶状弹性隔板(1-5)与不对称前板(1-3)下部形成狭窄通道逐渐挤压薯苗苗群从而形成单排薯苗，有效控制了薯苗喂入速度，减轻了薯苗下落过程中的拥堵，促进薯苗运动过程中实现有效单株分离；

所述皱褶状弹性隔板(1-5)下部居中开槽，便于机械手(2)取苗。

4.如权利要求1所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述机械手(2)通过取苗电机(2-3)、投苗电机(2-7)和双轴气缸(2-8)的相互配合，控制动苗夹(2-1)、定苗夹(2-2)完成取苗与投苗工作，并辅助苗箱(1)完成分苗工作。

5.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述取苗电机(2-3)控制动苗夹(2-1)逐渐转动闭合，在此过程中进一步扰动分离薯苗并完成夹取。

6.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述定苗夹(2-2)的底部焊接有一钢片，取苗时钢片挤压皱褶状弹性隔板(1-5)，使皱褶状弹性隔板(1-5)与尼龙毛档(1-4)之间形成间隙，从而使薯苗滑落至定苗夹(2-2)。

7.如权利要求4所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，其特征在于，所述投苗电机(2-7)通过联轴器(2-5)连接电机架(2-4)，进而控制苗夹转动，完成投苗工作。

8.如权利要求1-7之任一项所述的一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括数据采集单元、PLC控制单元和执行单元；所述数据采集单元用于收集各个探测传感器的信号，并将所收集的信号发送给PLC控制单元；所述PLC控制单元将数据采集单元发送过来的信号进行调制处理和分析判断，得出处理方式之后，将控制信号发送给执行单元；所述执行单元根据PLC控制单元发送过来的控制信号，做出相应的动作；

所述数据采集单元包括磁感应开关a、磁感应开关b与光电开关a、光电开关b，磁感应开关a、b分别检测双轴气缸(2-8)伸长与收缩的位置，光电开关a、b分别检测取苗与投苗是否成功；磁感应开关a、b与光电开关a、b通过信号数据线与PLC控制单元的输入引脚直接相连，把磁信号或光信号转换为电信号后发送给PLC控制单元；

所述执行单元包括电磁控制器、振动器(3)、驱动器a、取苗电机(2-3)、驱动器b、投苗电机(2-7)、电磁阀和双轴气缸(2-8)；电磁控制器、驱动器a、电磁阀和驱动器b通过信号数据线分别与PLC控制单元的信号输出引脚直接相连，所述电磁控制器按照控制程序控制振动器(3)，所述驱动器a和驱动器b按照控制程序产生脉冲信号驱动取苗电机(2-3)和投苗电机(2-7)，所述电磁阀按照控制程序控制气路通断，使双轴气缸(2-8)产生相应动作。