1.一种移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,包括脱盘机构(1)、抓取机械手(2)、分投导苗筒(3)和控制系统(4);
所述脱盘机构(1)安装在移栽机机架上,用于使穴盘中的钵苗(52)松动;所述抓取机械手(2)位于脱盘机构(1)的上方,用于夹取松动后的钵苗并放入分投导苗筒(3)中;所述分投导苗筒(3)位于栽植单元(6)的正上方,用于将钵苗投入到栽植单元(6)中;所述控制系统(4)的控制器(42)分别与脱盘机构(1)、抓取机械手(2)和分投导苗筒(3)连接;控制系统的控制器(42)根据分投导苗筒(3)的苗杯中是否有钵苗(52)落入的信号以及栽植单元(6)是否上行,控制具有钵苗(52)的苗杯打开底部的苗盖(312),钵苗(52)落入栽植单元(6),栽植单元(6)进行栽植。
2.根据权利要求1所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述脱盘机构(1)包括卡盘定位机构(11)、顶推机构(12)、第一传感器(411)和第一驱动器(431);
所述卡盘定位机构(11)包括多孔卡槽板(111)、压盘杆(112)和回转元件(113),所述回转元件(113)的输出轴通过与压盘杆(112)连接,回转元件(113)带动压盘杆(112)压紧穴盘(51);所述顶推机构(12)安装在卡盘定位机构(11)下方,包括移位机构(121)和顶推机构,所述顶推机构包括N个顶推杆(122),顶推机构通过气缸安装在移位机构(121)上方,所述第一传感器(411)包括第一传感器A和第一传感器B,第一传感器A用于检测顶推杆(122)是否到达水平方向预定位置,第一传感器B用于检测顶推杆是否到达竖直方向预定位置,并将检测到的位置信号传递给控制器(42);所述控制器(42)根据第一传感器A检测的位置信号控制第一驱动器(431),使第一电机驱动移位机构(121)在直线导轨上移动,控制器(42)根据第一传感器B检测的位置信号控制气缸升降,驱动顶推机构上下运动。
3.根据权利要求2所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述卡盘定位机构(11)还包括高度调节板(114);高度调节板(114)上设有纵向设置的通孔,所述回转元件(113)的底座与高度调节板(114)滑动连接,回转元件(113)的输出轴穿过通孔与压盘杆(112)连接;高度调节板(114)安装在多孔卡槽板(111)上。
4.根据权利要求2所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述脱盘机构(1)的顶推杆(122)是气力顶吹机构或顶杆机构。
5.根据权利要求1所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述抓取机械手(2)包括N个取苗末端执行器(21)、开合机构(22)、移动机械臂(23)、工作台(24)、第二传感器(412)、第三传感器(413)、第二驱动器(432)和第三驱动器(433);
所述开合机构(22)安装在工作台(24)上,所述工作台(24)与移动机械臂(23)连接,所述移动机械臂(23)能够带动工作台(24)实现水平和垂直方位的移动;第二传感器(412)用于检测末端执行器(21)是否到达预定位置;第二传感器(412)包括第二传感器A和第二传感器B,第二传感器A用来判断取苗末端执行器(21)到达第几行的穴盘苗(5)的上方,第二传感器B用于判断取苗末端执行器(21)到达第几列穴盘苗的(5)上方以及是否到达接苗杯(311)上方,并将位置信号传递给控制器(42),第二驱动器(432)分别与移动机械臂(23)的第二电机和第三电机连接,所述控制器(42)根据第二传感器A检测的位置信号控制第二电机驱动移动机械臂(23)水平左右移动,所述控制器(42)根据第二传感器B检测的位置信号控制第三电机驱动移动机械臂(23)水平前后移动;所述第三传感器(413)用于检测末端执行器(21)是否稳定夹住钵苗(52),并将压力信号传递给控制器(42),第三驱动器(433)与开合机构(22)连接,控制器(42)控制第三驱动器(433)驱动变距气缸伸缩,完成开合机构(22)的开合动作。
6.根据权利要求5所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述工作台(24)上设有导轨和变距气缸,导轨与多个固定板底部的滑块连接,N个取苗末端执行器(21)分别安装在固定板上,开合机构(22)与固定板连接,变距气缸的底座安装在工作台(24)上,活塞杆与固定板连接,变距气缸驱动开合机构(22)调节取苗末端执行器(21)之间的间距。
7.根据权利要求1所述的移栽机高效取苗分投装置,其特征在于,所述分投导苗筒(3)包括N套独立开门的苗杯、N套苗杯传感器(414)、N套苗杯驱动器(434)和移栽机栽植单元传感器(415);
N套所述苗杯沿直线等距排列;每套苗杯包括接苗杯(311)、苗盖(312)和推杆(313),所述接苗杯(311)安装在移栽机机架上,所述苗盖(312)安装在接苗杯(311)底部和接苗杯(311)铰接,推杆(313)的一端与接苗杯(311)连接,另一端与苗盖(312)连接,所述苗杯传感器(414)用于检测钵苗(52)是否落入接苗杯(311),并将信号传递给控制器(42),所述移栽机栽植单元传感器(415)用于检测栽植单元(6)是否上行,并将信号传递给控制器(42);苗杯驱动器(434)与推杆(313)连接,驱动推杆(313)伸缩;所述控制器(42)根据接苗杯(311)内有无钵苗的信号以及栽植单元(6)是否上行的信号,控制N套苗杯驱动器(434)使推杆(313)的伸缩控制苗盖(312)的开合。
8.一种移栽机,其特征在于,所述移栽机包括权利要求1‑7任意一项所述的移栽机高效取苗分投装置。
9.一种根据权利要求1‑7任意一项所述的移栽机高效取苗分投装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
将穴盘(51)放在脱盘机构(1)上,所述脱盘机构(1)工作使穴盘中的钵苗(52)松动,所述抓取机械手(2)抓取钵苗(52)投入分投导苗筒(3)的苗杯中,控制系统的控制器(42)根据苗杯中是否有钵苗(52)落入的信号以及栽植单元(6)是否上行,控制具有钵苗(52)的苗杯打开底部的苗盖(312),钵苗(52)落入栽植单元(6),栽植单元(6)进行栽植。
10.根据权利要求8所述的移栽机高效取苗分投装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将穴盘苗(5)放置于脱盘机构(1)的多孔卡槽板(111)中固定,控制回转元件(113)带动压盘杆(112)压紧穴盘(51);
步骤2:所述控制器(42)根据第一传感器(411)检测的位置信号控制第一驱动器(431)驱动顶推机构(12)移动到靠近末端执行器(21)的第一排,使顶推杆(122)对准穴盘孔穴的排水口(54),再抬升顶推杆(122),顶松钵苗(52),然后顶推杆(122)下行,移位到下一排准备,所述第一传感器(411)检测到下行位移,发送信号给控制器(42)启动抓取机械手(2),进行抓取作业;
步骤3:所述抓取机械手(2)得到抓取信号,所述控制器(42)控制第二驱动器(432)驱动抓取机械手(2)按预定轨迹到达取苗位置,所述第二传感器(412)检测到位,发送到位信号给控制器(42)启动末端执行器(21)夹取钵苗(52),所述第三传感器(413)检测到压力,发信号给控制器(42),控制器(42)控制第二驱动器(432)驱动第二电机和第三电机带动移动机械臂(23)和取苗末端执行器(21)移位至接苗杯(311)上方,同时控制第三驱动器(433),使开合机构(22)变为最大展开间距状态;所述第二传感器(412)检测到位,并且苗杯传感器(414)检测到接苗杯(311)中需要钵苗(52),发送到位信号给控制器(42)启动取苗末端执行器(21)松开钵苗(52),完成一次投苗,所述苗杯传感器(414)检测到有苗落下,发送信号给控制器(42)控制抓取机械手(2)返回原位,移位到下一排,准备第二次取苗;
步骤4:所述苗杯传感器(414)检测到有苗落入到接苗杯中,所述移栽机栽植单元传感器(415)检测到栽植单元(6)上行的信号,信号被反馈给控制器(42),当一接苗杯(311)中有苗,则在打开该接苗杯(311),如该接苗杯(311)无苗,则打开另一个有苗的接苗杯(311),以此类推,直到有苗投落至栽植单元(6)进行栽植。