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专利名称：一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410843577.2

专利申请（专利权）人：中国热带农业科学院南亚热带作物研究所
权利人地址：广东省湛江市麻章区湖秀路

专利发明（设计）人：薛忠,张秀梅,李海亮,孙海天

专利摘要：本发明提供一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，属于菠萝种苗种植技术领域，包括车体，所述车体前后两端分别设置有旋耕轮和抓地轮，一对所述打孔升降板的底部均通过转轴安装有掀土翻板，一对所述掀土翻板在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面，所述弧形夹持板在夹持机构的驱动下依次将靠近种植通道一侧的土培种苗夹持并送入种植通道内，所述药液箱内设置有向营养药液喷淋孔内泵注溶液的泵机，本发明能够带土进行种苗的移栽种植操作，该种移栽方式使得种苗对环境的适应要求低，进一步降低移栽过程中对种苗根系造成的伤害，还能够针对性的进行种苗以及土培的营养液及药液喷淋，从而有效提高了种苗的成活率。

主权利要求：
1.一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，包括车体，所述车体前后两端分别设置有旋耕轮和抓地轮，其特征在于：所述旋耕轮和抓地轮之间的车体上同步升降式设置有一对打孔升降板，所述打孔升降板的上端通过车体设置的通孔贯穿延伸至车体上方，一对所述打孔升降板的底部均通过转轴安装有掀土翻板，一对所述掀土翻板在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面，所述打孔升降板之间形成供一对弧形夹持板升降的种植通道，所述弧形夹持板在夹持机构的驱动下从种植通道内脱离，所述车体上还安装有传送带托盘，所述传送带托盘上间隔均匀放置有土培种苗，所述弧形夹持板在夹持机构的驱动下依次将靠近种植通道一侧的土培种苗夹持并送入种植通道内，所述打孔升降板内还设置有驱动弧形夹持板进行升降的升降驱动机构，通过所述升降驱动机构的驱动促使弧形夹持板在种植通道内进行升降运动，在所述弧形夹持板夹持的土培种苗到达种植通道底部前，所述打孔升降板在升降机构的驱动下向下运动使得掀土翻板的破土棱锥状端面插入土壤内，并且一对所述掀土翻板围绕转轴进行相离运动使得土壤内形成供土培种苗容纳的种植孔，在所述种植孔形成后，两侧的所述弧形夹持板相离运动从而解除对土培种苗的夹持限制，在重力作用下土培种苗落入种植孔内；
所述打孔升降板位于种植通道一侧均开设有若干营养药液喷淋孔，若干所述营养药液喷淋孔均通过管道与药液箱连通，所述药液箱设置于车体上，所述药液箱内设置有向营养药液喷淋孔内泵注溶液的泵机，通过泵机的间歇式工作从而对进入种植通道内的土培种苗进行喷淋浇灌；
一对所述打孔升降板靠近掀土翻板一侧外翻形成外翻段，当弧形夹持板经过外翻段后沿着打孔升降板的外翻面滑动从而使其脱离对土培种苗的夹持，进而为土培种苗的重力下落提供前提条件；
所述打孔升降板靠近种植通道一侧还开设有滚珠槽，所述弧形夹持板外侧安装有与滚珠槽配合的伸缩滚珠，在弧形夹持板进入种植通道后，通过伸缩滚珠嵌入滚珠槽内从而防止弧形夹持板脱落；
所述打孔升降板上还固定安装有深度阻挡块，所述深度阻挡块内开设有供绞丝绳穿过的通孔，所述绞丝绳一端固定连接在掀土翻板上另一端固定连接在滑动块上，所述滑动块滑动设置于滚珠槽内，所述弧形夹持板上还固定安装有与滑动块活动抵靠的固定滚珠，在弧形夹持板下降过程中，所述固定滚珠推动滑动块运动从而牵引两侧的掀土翻板相离运动，最终在土壤内形成种植孔，所述掀土翻板的转轴内还安装有扭力复位弹簧，使得两侧的掀土翻板在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面。
2.根据权利要求1所述的一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，其特征在于：
驱动打孔升降板进行升降运动的所述升降机构为电动液压伸缩缸，所述电动液压伸缩缸的缸体固定安装在车体上，所述电动液压伸缩缸的伸缩臂固定连接在打孔升降板上，通过伸缩臂的伸缩运动分别带动一对打孔升降板进行同步升降运动，从而促使掀土翻板的破土棱锥状端面插入土壤层内。
3.根据权利要求1所述的一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，其特征在于：
驱动一对弧形夹持板进行升降运动的所述升降驱动机构包括等距排布设置于两侧打孔升降板内的传送齿轮，所述传送齿轮与弧形夹持板侧边开设的齿轮槽啮合，当弧形夹持板夹持土培种苗进入种植通道后，若干所述传送齿轮通过单向旋转运动推动弧形夹持板和土培种苗向下传送，若干所述传送齿轮还通过同轴设置的链轮与同一条传动链配合，所述传送链还与升降电机的驱动轴配合，所述升降电机固定安装在打孔升降板上，通过升降电机的旋转带动弧形夹持板进行升降运动。
4.根据权利要求1所述的一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，其特征在于：
所述夹持机构为具有一对夹持臂的多自由度机械手，一对所述夹持臂的前端安装有与弧形夹持板配合的弧形电磁铁，通过弧形电磁铁的通断电操作从而实现对弧形夹持板的夹持或释放。
5.根据权利要求1所述的一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，其特征在于：
所述车体后端还安装有回填犁板，通过所述回填犁板将土壤回填至栽植土培种苗的种植孔内。
6.根据权利要求1所述的一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，其特征在于：
所述车体上还安装有扶手。 说明书 : 一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机技术领域[0001] 本发明涉及菠萝种苗种植技术领域，具体为一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机。背景技术[0002] 现有技术中公开号为“CN113906876A”的一种菠萝种植装置及菠萝种植机，包括机架、设置在机架上的驱动机构、设置于机架上部的种苗斗、设于机架中部下方可滚动的限深轮和设置于机架下方由驱动机构驱动可上下往复运动且朝下可开闭的种植鸭嘴，种植鸭嘴上部与种苗斗的底部通过阀门可连通，阀门在种植鸭嘴上行时可打开及下行时可关闭，使用时，将菠萝苗根部朝下放入种苗斗内，种植鸭嘴下行时阀门关闭且种植鸭嘴朝下关闭，阀门打开使种植鸭嘴上部与种苗斗底部连通，此时菠萝苗从种苗斗落入种植鸭嘴，直至种植鸭嘴下行至土壤里，种植鸭嘴离开土壤上行时种植鸭嘴关闭朝下打开，菠萝苗留插在土壤中，上述装置避免菠萝苗在种植时出现漏种的情况，提高了菠萝苗的成活率。[0003] 但是上述该装置在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述装置采用种植鸭嘴将种苗移栽至土壤中，在鸭嘴的下行过程中可能造成种苗的根部损伤，进而影响成活率，且种苗通过本体移栽的方式容易导致其不适应土壤环境变化而影响种苗成活率，且上述装置的功能较为单一，仅仅能够完成种苗的移栽种植，但可能造成移栽后成活率下降等状况，不利于种苗的高成活率种植。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006] 一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，包括车体，所述车体前后两端分别设置有旋耕轮和抓地轮，所述旋耕轮和抓地轮之间的车体上同步升降式设置有一对打孔升降板，所述打孔升降板的上端通过车体设置的通孔贯穿延伸至车体上方，一对所述打孔升降板的底部均通过转轴安装有掀土翻板，一对所述掀土翻板在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面，所述打孔升降板之间形成供一对弧形夹持板升降的种植通道，所述弧形夹持板在夹持机构的驱动下从种植通道内脱离，所述车体上还安装有传送带托盘，所述传送带托盘上间隔均匀放置有土培种苗，所述弧形夹持板在夹持机构的驱动下依次将靠近种植通道一侧的土培种苗夹持并送入种植通道内，所述打孔升降板内还设置有驱动弧形夹持板进行升降的升降驱动机构，通过所述升降驱动机构的驱动促使弧形夹持板在种植通道内进行升降运动，在所述弧形夹持板夹持的土培种苗到达种植通道底部前，所述打孔升降板在升降机构的驱动下向下运动使得掀土翻板的破土棱锥状端面插入土壤内，并且一对所述掀土翻板围绕转轴进行相离运动使得土壤内形成供土培种苗容纳的种植孔，在所述种植孔形成后，两侧的所述弧形夹持板相离运动从而解除对土培种苗的夹持限制，在重力作用下土培种苗落入种植孔内；[0007] 所述打孔升降板位于种植通道一侧均开设有若干营养药液喷淋孔，若干所述营养药液喷淋孔均通过管道与药液箱连通，所述药液箱设置于车体上，所述药液箱内设置有向营养药液喷淋孔内泵注溶液的泵机，通过泵机的间歇式工作从而对进入种植通道内的土培种苗进行喷淋浇灌。[0008] 优选的，驱动打孔升降板进行升降运动的所述升降机构为电动液压伸缩缸，所述电动液压伸缩缸的缸体固定安装在车体上，所述电动液压伸缩缸的伸缩臂固定连接在打孔升降板上，通过伸缩臂的伸缩运动分别带动一对打孔升降板进行同步升降运动，从而促使掀土翻板的破土棱锥状端面插入土壤层内。[0009] 优选的，一对所述打孔升降板靠近掀土翻板一侧外翻形成外翻段，当弧形夹持板经过外翻段后沿着打孔升降板的外翻面滑动从而使其脱离对土培种苗的夹持，进而为土培种苗的重力下落提供前提条件。[0010] 优选的，所述打孔升降板靠近种植通道一侧还开设有滚珠槽，所述弧形夹持板外侧安装有与滚珠槽配合的伸缩滚珠，在弧形夹持板进入种植通道后，通过伸缩滚珠嵌入滚珠槽内从而防止弧形夹持板脱落。[0011] 优选的，驱动一对弧形夹持板进行升降运动的所述升降驱动机构包括等距排布设置于两侧打孔升降板内的传送齿轮，所述传送齿轮与弧形夹持板侧边开设的齿轮槽啮合，当弧形夹持板夹持土培种苗进入种植通道后，若干所述传送齿轮通过单向旋转运动推动弧形夹持板和土培种苗向下传送，若干所述传送齿轮还通过同轴设置的链轮与同一条传动链配合，所述传送链还与升降电机的驱动轴配合，所述升降电机固定安装在打孔升降板上，通过升降电机的旋转带动弧形夹持板进行升降运动。[0012] 优选的，所述夹持机构为具有一对夹持臂的多自由度机械手，一对所述夹持臂的前端安装有与弧形夹持板配合的弧形电磁铁，通过弧形电磁铁的通断电操作从而实现对弧形夹持板的夹持或释放。[0013] 优选的，所述打孔升降板上还固定安装有深度阻挡块，所述深度阻挡块内开设有供绞丝绳穿过的通孔，所述绞丝绳一端固定连接在掀土翻板上另一端固定连接在滑动块上，所述滑动块滑动设置于滚珠槽内，所述弧形夹持板上还固定安装有与滑动块活动抵靠的固定滚珠，在弧形夹持板下降过程中，所述固定滚珠推动滑动块运动从而牵引两侧的掀土翻板相离运动，最终在土壤内形成种植孔，所述掀土翻板的转轴内还安装有扭力复位弹簧，使得两侧的掀土翻板在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面。[0014] 优选的，所述车体后端还安装有回填犁板，通过所述回填犁板将土壤回填至栽植土培种苗的种植孔内。[0015] 优选的，所述车体上还安装有扶手。[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0017] 本发明能够带土进行种苗的移栽种植操作，该种移栽方式使得种苗对环境的适应要求低，且土壤对种苗根系的包裹还能够进一步降低移栽过程中对种苗根系造成的伤害，并且种植过程中还能够针对性的进行种苗以及土培的营养液及药液喷淋，整个移栽过程对种苗的伤害大大降低，从而有效提高了种苗的成活率。附图说明[0018] 图1为本发明的整体结构侧视示意图；[0019] 图2为本发明的打孔升降板及弧形夹持板打孔和种植过程示意图；[0020] 图3为本发明的机械臂抓取土培种苗示意图；[0021] 图4为本发明的营养药液喷淋孔喷淋结构及局部放大示意图；[0022] 图5为本发明的弧形夹持板升降运动的传送齿轮排布示意图；[0023] 图6为本发明的土培种苗释放及掀土翻板打孔过程示意图；[0024] 图7为本发明的弧形夹持板结构示意图。[0025] 图中：1车体、2旋耕轮、3抓地轮、4打孔升降板、5转轴、6掀土翻板、7弧形夹持板、8种植通道、9传送带托盘、10土培种苗、11种植孔、12营养药液喷淋孔、13管道、14药液箱、15电动液压伸缩缸、16外翻段、17滚珠槽、18伸缩滚珠、19传送齿轮、20齿轮槽、21夹持臂、22弧形电磁铁、23深度阻挡块、24绞丝绳、25滑动块、26固定滚珠、27回填犁板、28扶手。具体实施方式[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0027] 请参阅图1?7，本发明提供一种技术方案：[0028] 实施例一：[0029] 一种基于打孔移栽联动作业的菠萝种苗种植机，包括车体1，车体1前后两端分别设置有旋耕轮2和抓地轮3，旋耕轮2和抓地轮3之间的车体1上同步升降式设置有一对打孔升降板4，打孔升降板4的上端通过车体1设置的通孔贯穿延伸至车体1上方，一对打孔升降板4的底部均通过转轴5安装有掀土翻板6，一对掀土翻板6在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面，打孔升降板4之间形成供一对弧形夹持板7升降的种植通道8，弧形夹持板7在夹持机构的驱动下从种植通道8内脱离，车体1上还安装有传送带托盘9，传送带托盘9上间隔均匀放置有土培种苗10，弧形夹持板7在夹持机构的驱动下依次将靠近种植通道8一侧的土培种苗10夹持并送入种植通道8内，打孔升降板4内还设置有驱动弧形夹持板7进行升降的升降驱动机构，通过升降驱动机构的驱动促使弧形夹持板7在种植通道8内进行升降运动，在弧形夹持板7夹持的土培种苗10到达种植通道8底部前，打孔升降板4在升降机构的驱动下向下运动使得掀土翻板6的破土棱锥状端面插入土壤内，并且一对掀土翻板6围绕转轴5进行相离运动使得土壤内形成供土培种苗10容纳的种植孔11，在种植孔11形成后，两侧的弧形夹持板7相离运动从而解除对土培种苗10的夹持限制，在重力作用下土培种苗10落入种植孔11内；[0030] 打孔升降板4位于种植通道8一侧均开设有若干营养药液喷淋孔12，若干营养药液喷淋孔12均通过管道13与药液箱14连通，药液箱14设置于车体1上，药液箱14内设置有向营养药液喷淋孔12内泵注溶液的泵机，通过泵机的间歇式工作从而对进入种植通道8内的土培种苗10进行喷淋浇灌。[0031] 车体1后端还安装有回填犁板27，通过回填犁板27将土壤回填至栽植土培种苗10的种植孔11内。[0032] 车体1上还安装有扶手28。[0033] 在该实施例中，车体1作为各种零部件的承载安装机构，车体1前后分别设置有旋耕轮2和抓地轮3，其二者分别通过安装在各自轴心的电机带动进行旋转运动，在车体1上还升降式设置有打孔升降板4，打孔升降板4的底部均通过转轴5安装有掀土翻板6，一对掀土翻板6在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面，在升降机构的驱动下，打孔升降板4带动掀土翻板6插入土壤内，并通过掀土翻板6的绕轴运动从而使地面形成种植孔11，土培种苗10间隔均匀放置在传送带托盘9上，可通过人工或机械机构进行传送带托盘9上土培种苗10的补充，土培种苗10在进入种植通道8前通过弧形夹持板7进行夹持，夹持机构将土培种苗10和包裹在其外部的一对弧形夹持板7一并送入由两块打孔升降板4形成的种植通道8内，打孔升降板4内设置有升降驱动装置，从而控制土培种苗10和弧形夹持板7进行同步升降运动，其中种植通道8内还设置有营养药液喷淋孔12，通过泵机的间歇式工作从而对进入种植通道8内的土培种苗10进行喷淋浇灌，当土培种苗10和弧形夹持板7到达最低点时，两侧的弧形夹持板7相离运动从而解除对土培种苗10的夹持限制，在重力作用下土培种苗10落入种植孔11内，通过回填犁板27的设置种植孔11的土壤再次回填进其内，并通过扶手28控制行进的方向。[0034] 实施例二：[0035] 驱动打孔升降板4进行升降运动的升降机构为电动液压伸缩缸15，电动液压伸缩缸15的缸体固定安装在车体1上，电动液压伸缩缸15的伸缩臂固定连接在打孔升降板4上，通过伸缩臂的伸缩运动分别带动一对打孔升降板4进行同步升降运动，从而促使掀土翻板6的破土棱锥状端面插入土壤层内。[0036] 在该实施例中，进一步公开了驱动打孔升降板4进行升降运动的升降驱动机构的具体结构。[0037] 实施例三：[0038] 一对打孔升降板4靠近掀土翻板6一侧外翻形成外翻段16，当弧形夹持板7经过外翻段16后沿着打孔升降板4的外翻面滑动从而使其脱离对土培种苗10的夹持，进而为土培种苗10的重力下落提供前提条件。[0039] 在该实施例中，进一步公开了弧形夹持板7在到达打孔升降板4底部进行分离运动的结构，通过打孔升降板4的外翻形成外翻段16，使得弧形夹持板7滑动到此位置时自动向两侧分离，从而脱离对土培种苗10的夹持。[0040] 实施例四：[0041] 打孔升降板4靠近种植通道8一侧还开设有滚珠槽17，弧形夹持板7外侧安装有与滚珠槽17配合的伸缩滚珠18，在弧形夹持板7进入种植通道8后，通过伸缩滚珠18嵌入滚珠槽17内从而防止弧形夹持板7脱落。[0042] 在该实施例中，进一步公开了打孔升降板4的防脱落机构，通过伸缩滚珠18嵌入滚珠槽17内，从而保证在升降运动过程中保持打孔升降板4不脱落。[0043] 实施例五：[0044] 驱动一对弧形夹持板7进行升降运动的升降驱动机构包括等距排布设置于两侧打孔升降板4内的传送齿轮19，传送齿轮19与弧形夹持板7侧边开设的齿轮槽20啮合，当弧形夹持板7夹持土培种苗10进入种植通道8后，若干传送齿轮19通过单向旋转运动推动弧形夹持板7和土培种苗10向下传送，若干传送齿轮19还通过同轴设置的链轮与同一条传动链配合，传送链还与升降电机的驱动轴配合，升降电机固定安装在打孔升降板4上，通过升降电机的旋转带动弧形夹持板7进行升降运动。[0045] 在该实施例中，进一步公开了驱动弧形夹持板7进行升降运动的升降驱动机构的具体机构，通过升降电机的旋转带动安装在其驱动轴上的主动链轮转动，主动链轮转动带动与若干传送齿轮19同轴固定连接的从动链轮转动，最终带动若干传送齿轮19同步旋转，由于传送齿轮19与弧形夹持板7侧边开设的齿轮槽20啮合，因此传送齿轮19的转动能够带动弧形夹持板7进行平移滑动，由于主动链轮和若干从动链轮的链条式传动方式在现有技术中较为常见，因此在说明书附图中并未详细示出。[0046] 实施例六：[0047] 夹持机构为具有一对夹持臂21的多自由度机械手，一对夹持臂21的前端安装有与弧形夹持板7配合的弧形电磁铁22，通过弧形电磁铁22的通断电操作从而实现对弧形夹持板7的夹持或释放。[0048] 在该实施例中，通过多自由度机械手的运动带动夹持臂21运动，进而带动弧形电磁铁22使其与弧形夹持板7配合或脱离配合。[0049] 实施例七：[0050] 打孔升降板4上还固定安装有深度阻挡块23，深度阻挡块23内开设有供绞丝绳24穿过的通孔，绞丝绳24一端固定连接在掀土翻板6上另一端固定连接在滑动块25上，滑动块25滑动设置于滚珠槽17内，弧形夹持板7上还固定安装有与滑动块25活动抵靠的固定滚珠26，在弧形夹持板7下降过程中，固定滚珠26推动滑动块25运动从而牵引两侧的掀土翻板6相离运动，最终在土壤内形成种植孔11，掀土翻板6的转轴5内还安装有扭力复位弹簧，使得两侧的掀土翻板6在无外力作用下相互靠近形成破土棱锥状端面。[0051] 在该实施例中，进一步简化了掀土翻板6的打孔牵引机构，通过弧形夹持板7在下降过程中推动滑动块25运动进而对掀土翻板6产生向外的牵引力，最终实现掀土翻板6的打孔操作，由于掀土翻板6的转轴5内还安装有扭力复位弹簧，当弧形夹持板7上升时，掀土翻板6能够自动恢复破土棱锥状端面形态。[0052] 需要注意的是，上述所有的用电器件均通过安装在车体1上的供电装置进行供电，以保证各个用电设备能够正常工作，并且工作过程受到扶手28上设置的相应控制装置进行控制，其通过将驱动按钮与PLC控制装置进行连接，从而实现上述操作，本实施例中选用韩国三星公司生产的S3P7588XZZ?COC8型8位单片机作为PLC控制装置，通过该单片机的设置能够进行多个器件的协同配合控制。[0053] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：广东

专利申请日期：2024-06-27

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118592163B