[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

说明书

本发明属于农业种植机械技术领域，具体涉及一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统，其特征包括苗箱、振动器、机械手及机架等。苗箱由不对称前板、后板、皱褶状弹性隔板、侧支撑板及尼龙毛挡组成，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。振动器激励苗箱，使薯苗产生运动碰撞并在滑落过程中渐次分离，进而有序排列在苗箱箱底的狭窄通道中。机械手包括动苗夹、定苗夹、联轴器、取苗电机、投苗电机与双轴气缸等，控制系统控制机械手扰动分离薯苗的同时，自动连续完成取苗与投苗作业。本发明利用苗箱结构约束薯苗，采用振动激励方法，通过机械手扰动夹取，实现甘薯裸苗自动分苗、取苗与投苗作业。

技术领域

本发明属于农业种植机械技术领域，具体涉及一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统，能够有效实现甘薯裸苗的单株有序分离及取苗、投苗等自动连续作业。

背景技术

甘薯俗称红薯、白薯、番薯、地瓜、山芋、红苕等，属于一年生草本植物，是一种喜温耐旱的高产粮食作物，具有营养高、用途广和市场前景好等优势。目前国内甘薯移栽以人工裸苗栽插为主，现有的半自动化甘薯移栽机结构复杂、田间作业次数多，甘薯种植劳动强度大、生产效率低。因此，亟需一种可靠性好、作业效率高的全自动甘薯移栽机，以满足甘薯种植的时效性要求，降低人工作业成本，进一步提高甘薯种植的规模与效益。

申请号为201710141354.1的发明专利公开了一种智能型甘薯裸苗移栽机，该发明包括送苗装置、插秧装置和夹苗装置等，不含有分苗装置，需要人工分苗、取苗，提高了作业成本。

申请号为201910613316.0的发明专利公开了一种马铃薯脱毒苗自动分插苗机，该发明需要剪去马铃薯苗的部分根须，且通过斜坡分苗后的秧苗下落位置不固定，无法保证装有摄像头的机械手抓取裸苗时间间隔一致。

甘薯裸苗柔软、易缠绕的特性，是造成甘薯全自动移栽难的重要原因。现有的全自动移栽装备大都针对钵苗或穴盘苗，尚不能完全解决取苗分苗过程中伤苗的问题，裸苗全自动移栽技术还不成熟，适用于甘薯裸苗的自动分苗取苗投苗装置仍不多见。本发明利用苗箱结构约束薯苗，采用振动激励方法，通过机械手扰动夹取，自动连续完成甘薯裸苗的分苗、取苗与投苗作业。

发明内容

本发明的目的针对甘薯移栽时人工分苗慢与移栽效率低等问题，提供一种与薯苗个体性状及群体特征高度契合的甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置及其控制系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种甘薯裸苗自动分苗取苗投苗装置，由苗箱、机械手、振动器和机架组成；

所述苗箱主要由后板、侧支撑板、不对称前板、尼龙毛挡和皱褶状弹性隔板组成，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；后板下部装有皱褶状弹性隔板，振动器安装在皱褶状弹性隔板的下底面，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，两块尼龙毛挡通过螺栓安装在不对称前板下方的开口两边，防止薯苗从苗箱滑落；

所述机械手设有电机架，在电机架的一侧依次安装有联轴器、电机箱、投苗电机和双轴气缸，所述投苗电机通过螺栓固定在电机箱内，并通过联轴器连接电机架，所述双轴气缸通过螺栓固定在机架上，并固定连接电机箱，在电机架的另一侧安装有定苗夹，所述定苗夹靠近电机架的一端设有通孔，与动苗夹转动连接，组成苗夹；在电机架上设有取苗电机的安装螺孔，取苗电机通过平键连接主动杆，并为其转动提供动力，连杆的两端分别与主动杆和动苗夹转动连接。

进一步的，所述不对称前板底部居中开槽，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。

进一步的，所述皱褶状弹性隔板与不对称前板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，促进薯苗在运动过程中分离；