玉米移栽机自动送苗装置的研究

2021.03农 机 科 技 推 广AGRICULTURE MACHINERYTECHNOLOGY EXTENSION新技术TECHNIQUE自动投苗移栽机是在人工投苗移栽机械基础上发展起来的新一代移栽机具，具有节省人工、减轻操作手劳动强度，作业高效等优点，在新疆巴州地区辣椒和西红柿穴盘苗大田移栽作业环节得到较为广泛的推广应用。

巴州良佳农机制造有限公司是专注移栽机械的专业厂家，于2009年开始研制自动投苗移栽机，经与新疆农业大学合作，研发的移栽机已发展到5代机，性能日趋稳定。

当前投放市场的2ZB-2型两行机只需1个辅助人工，就可以完成自动投苗、栽苗、覆土的相关秧苗移栽工序，完全满足于穴盘辣椒苗和西红柿苗的大田移栽作业，受到广大种植户欢迎，推动了新疆地区辣椒和工业西红柿大田移栽机械化进程，并远销到上海等省市区，成为全国为数不多的批量生产成熟使用的穴盘苗大田移栽自动投苗栽植作业机具。

一、工作结构原理及工作过程1.工作结构 该自动投苗移栽机为两行机，主要由自动投苗装置、吊杯式栽植装置、旋耕刀及螺旋叶片组合覆土装置，以及机架、行走地轮，传动系统、秧苗托盘、镇压轮等部件组成。

其核心装置为自动投苗系统，拥有国家发明专利及实用新型专利9项。

自动投苗系统经多次改进，当前定型产品主要由横置的偏心旋转轮、固定在偏心旋转轮上的夹持机械手、卷筒式苗盘步进装置、气缸及控制阀组等构成。

2.主要技术特点 自动投苗移栽机主要有以下特点，一是实现了自动投苗。

通过独有的自动投苗系统，达到了自动化取苗放苗，为当前移栽机的提档升级和全自动化提供了技术支撑和创新思路。

二是覆土性能极好。

由于采用了旋耕刀取土，使秧苗埋土量大，土细碎，不易倒扶，成活率高。

三是用工成本低。

单台机可以解放2个投苗自动投苗移栽机推广应用研究○新疆巴州农机推广站 金若成　新疆巴州良佳农机制造有限公司 梁　佳图1　自动投苗移栽机侧视图2021.03农 机 科 技 推 广AGRICULTURE MACHINERYTECHNOLOGY EXTENSION新技术TECHNIQUE手，用工成本明显减少，移栽机用户有更好的经济效益。

穴盘苗移栽机取送苗装置设计与试验作者：夏本立马世林来源：《农业科技与装备》2019年第03期摘要：育苗移栽是农作物增产增收的一项有效措施，为了提高穴盘苗移栽的可靠性和作业效率，对穴盘苗移栽机的取送苗装置进行优化设计和试验研究。

对取苗机构和送苗机构进行力学分析与结构设计，确定其最优结构和参数。

土槽试验结果表明：移栽机取苗速度为40株/min时，取苗成功率为97.21%，穴盘苗平均基质损失率为7.97%，栽植成功率为95.40%，作业可靠性达到92.74%。

移栽机移栽作业各项指标满足农艺要求，可为小型移栽机的设计提供理论参考。

关键词：自动移栽机;穴盘苗;取/送苗机构;试验中图分类号：S223.9 ; ;文献标识码：A ; ;文章编号：1674-1161（2019）03-0029-03育苗移栽是农作物增产增收的一项有效措施。

目前国内主要以人工移栽和半自动移栽为主，穴盘苗全自动移栽技术是将来的发展趋势。

现有全自动移栽机的取苗机构和送苗机构普遍存在作业不可靠而导致缺苗的问题。

本课题结合生产实际，对穴盘苗全自动移栽关键部件——取、送苗机构进行优化设计与试验研究，以期为全自动移栽机的研制提供依据。

1 移栽机结构与工作原理穴盘苗全自动移栽机主要由动力行走部分和移栽工作部分组成（如图1所示）。

其中，动力行走部分包括汽油机、行走轮、导向轮、动力传动部件，完成移栽机的动力输送和行走。

移栽工作部分包括栽植器、取苗机构、送苗机构，实现穴盘苗的取苗、运苗、输送、打孔和移栽作业。

移栽机作业时，汽油機为行走部分和移栽工作部分提供动力。

汽油机将动力传递给变速箱将转速调节至合适范围，通过链传动传递给取苗机构以进行取苗机构间歇式转动取苗，另一部分通过传动机构将动力传递给双螺旋轴及槽轮机构带动送苗机构作横向间歇运动，链传动与间歇机构配合来实现穴盘纵向的间歇运动，取苗机构将穴盘苗取出送到鸭嘴式栽植器中，栽植器接过钵苗沿着导轨上、下间歇运动，当下端口临近地面时打开，释放钵苗，随后覆土镇压轮进行覆土和压实，在复位弹簧作用下，栽植器沿着滑轨向上运动再次接苗，完成移栽作业。

第48卷第1期农业工程与装备2021年2月V ol.48　No.1 AGRICULTURAL　ENGINEERING　AND　EQUIPMENT Feb. 2020 钵苗移栽机自动送苗装置研究现状及展望　方 芹，肖名涛，孙松林，刘 奇，陈 斌(湖南农业大学机电工程学院，湖南长沙410128)摘要：人工送苗速度慢，不适应高速移栽。

研发自动送苗装置是突破移栽速度技术瓶颈的关键环节。

通过分析钵苗移栽机自动送苗装置的结构和类型并总结国内外具有代表性的钵苗移栽机自动送苗装置研究现状，阐述了各类自动送苗装置的工作原理和机构特征。

针对现有自动送苗装置移栽效率低、智能化程度低等问题，提出了应对措施，并对钵苗移栽机自动送苗装置的发展趋势进行了探讨，为钵苗移栽自动送苗装置的选型与设计提供参考。

关键词：钵苗；移栽机；自动；送苗装置中图分类号：S223.9文献标志码：A 文章编号：2096–8736(2021)01–0001–06Research status and prospect of automatic seedling feeding deviceof pot seedling transplanterFANG Qin, XIAO Mingtao, SUN Songlin, LIU Qi, CHEN Bin(College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China)【Abstract】　Artificial seedling delivery speed is slow and does not adapt to high-speed transplanting. The automatic seed delivery device is the bottleneck technology of transplant speed improvement. Therefore, by analyzing the structure and type of the automatic seedling device of the transplanting machine, this paper summarizes the current situation of the research on the automatic seedling delivery device of the seedling transfer machine, which is representative at home and abroad, and expounds the working principle and institutional characteristics of various kinds of the automatic seedling delivery device. Aiming at the problems of low transfer efficiency and low intelligence of the existing automatic seedling delivery device, the paper puts forward the response measures and discusses the development trend of the automatic seedling transfer device of the seedling transfer machine.【Keywords】　pot seeding; transplanter; automatic; seedling delivery device随着我国经济高速发展，城市化范围扩大，工业、商业、住房占地面积日益增加，人均可耕地面积正逐年减少，农村劳动力流失严重，而市场对粮食和经济作物的需求总量却日渐增加，农作物产量可持续增长成为农业发展的主要难题[1]。

自动移栽机取苗与栽植装置的设计与优化自动移栽机取苗与栽植装置的设计与优化摘要：随着农业现代化的推进，自动化设备在种植业中的应用越来越广泛。

本文以自动移栽机的取苗与栽植装置为研究对象，通过分析现有装置存在的问题和瓶颈，对设计和优化进行探讨。

设计出的自动移栽机取苗与栽植装置在实际应用中显示出良好的性能，具有较高的取苗速度和栽植准确度，为农业生产提供了便利。

关键词：自动移栽机；取苗与栽植装置；设计；优化。

一、引言近年来，随着农业生产的迅猛发展，种植业对自动化设备的需求不断增加。

自动移栽机作为一种高效、节约人力资源的设备，已经广泛应用于各种农作物的栽植过程中。

然而，在自动移栽机的取苗与栽植装置方面，仍然存在一些问题，例如取苗速度慢、栽植准确度低等。

为了提高自动移栽机的效率和性能，有必要对取苗与栽植装置进行设计与优化。

二、现有问题与瓶颈分析1. 取苗速度慢：传统的取苗装置采用机械手臂或机械爪进行取苗，操作不够灵活，动作缓慢，不能满足高效栽植的需求。

2. 栽植准确度低：由于传统装置对苗木的定位和栽植精度控制不够精确，导致栽植时苗木易受损或种植不规整。

三、自动移栽机取苗与栽植装置的设计与优化方案1. 设备重构与改进：通过对传统取苗装置的结构进行优化，将机械手臂或机械爪替换为高速取苗器。

高速取苗器采用真空吸附技术，能够快速而精确地取出苗木，提高了取苗速度和准确度。

2. 控制系统升级：采用先进的传感器和控制技术，对苗木的定位和栽植过程进行实时监测和控制。

通过精确控制苗木的位置和角度，保证苗木在栽植过程中不受损且栽植精度高。

3. 优化植物培养基：培养基是苗木生长的关键，可以通过选择合适的培养基成分和比例，提高苗木的生长速度和质量，减少栽植后的成活率。

四、实验结果与分析将设计优化后的自动移栽机取苗与栽植装置进行实验验证。

实验结果表明，该装置在取苗速度和栽植准确度方面有明显的改善。

通过对比分析，发现优化后的装置比传统装置取苗速度提高了30%，栽植准确度提高了20%。

摘要：移苗器是一种用于农业生产的机械工具，主要用于移栽植物苗。

它通过自动化操作，将苗床中的幼苗移栽到新的种植区域。

本文将详细介绍移苗器的工作原理，并通过实际操作实践，探讨其应用效果。

一、引言随着农业现代化的发展，移苗器作为一种高效的农业机械，被广泛应用于各种农作物种植过程中。

移苗器可以大幅度提高移栽效率，减轻农民劳动强度，降低生产成本。

了解移苗器的工作原理，对于提高农业生产效率具有重要意义。

二、移苗器的工作原理移苗器主要由以下几个部分组成：输送装置、移栽装置、控制系统和动力系统。

1. 输送装置输送装置是移苗器的核心部分，负责将苗床中的幼苗输送到移栽装置。

输送装置通常采用链式输送或滚筒式输送。

链式输送装置通过链条带动苗盘在输送带上移动，将幼苗输送到移栽装置；滚筒式输送装置则通过滚筒带动苗盘移动，实现幼苗的输送。

2. 移栽装置移栽装置负责将输送装置送来的幼苗移栽到新的种植区域。

移栽装置通常包括以下几个部分：（1）取苗机构：通过机械装置将幼苗从苗盘上取出，并保持幼苗的完整。

（2）移栽机构：将取出的幼苗移栽到预定位置。

移栽机构通常采用气吹式、振动式或机械式等方式实现。

（3）定植机构：确保幼苗在土壤中稳定生长。

定植机构通过固定幼苗的根系，使其在土壤中牢固。

3. 控制系统控制系统负责对移苗器进行自动化控制。

控制系统通常采用PLC（可编程逻辑控制器）或单片机等微控制器。

控制系统通过对输送装置、移栽装置和动力系统的控制，实现移苗过程的自动化。

4. 动力系统动力系统为移苗器提供动力。

动力系统通常采用电动机，通过皮带或链条将动力传递到输送装置、移栽装置和控制系统。

三、移苗器的实践操作1. 设备准备（1）检查移苗器各部件是否完好，如输送装置、移栽装置、控制系统和动力系统等。

（2）调整移苗器的输送速度、移栽深度和定植角度等参数，确保移栽效果。

2. 苗床准备（1）平整苗床，确保幼苗生长环境良好。

（2）在苗床上覆盖一层薄土，为幼苗提供保护。

专利名称：移栽机自动取秧装置
专利类型：实用新型专利
发明人：杨旭,杨存志,刘春旭,余涛,刘俊杰,蔡晓华,吴泽全,赵德春,叶岩,石铁
申请号：CN201520548440.0
申请日：20150727
公开号：CN204929612U
公开日：
20160106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种移栽机自动取秧装置。

传统的半自动玉米移栽机械需要人工上秧，人工上秧所带来的后果是劳动强度大、生产效率低，又由于传统的半自动玉米移栽机械工作时需要有多人协同操作，给生产带来诸多不便。

一种移栽机自动取秧装置，其组成包括：直插针机构（6）、自动取苗机械手（7），所述的自动取苗机械手连接旋转机械臂（8）、缓冲器（11）、取苗连接结构A（9）、取苗连接结构B（10），所述的直插针机构通过连接件（13）与上固定架（12）、油缸（14）、摆臂（15）连接。

本实用新型应用于移栽机自动取秧装置。

申请人：黑龙江省农业机械工程科学研究院
地址：150081 黑龙江省哈尔滨市南岗区哈平路156号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨东方专利事务所
代理人：陈晓光
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石河子大学机械电气工程学院毕业设计开题报告课题名称：移栽机自动取苗装置的设计研究学生姓名：***学号：**********学院：机械电气工程学院专业、年级： 07机制（3）班指导教师：**职称：副教授毕业论文起止时间：2011-3至2011-6栽植机械出现。

但总体来讲，目前我国研制使用的栽植机械仍处于起步阶段，以半自动为主。

目前，国内正在加紧移栽机的研制工作，主要有：黑龙江省白桦耕作机厂研制2YZ一2，2YZ一4和2YZ一6移栽机；苏州金果实农业技术装备有限公司生产的多功能移栽机和2ZM一1型秧苗栽植铺膜机；内蒙古农业大学机械厂研制的2ZT一2型甜菜移栽机；北京京鹏有限公司生产的PCI0移栽机；辽宁省鞍山市农业机械厂与中国农业机械化科学研究院合作进行研制的国家“九五”科技攻关项目一玉米、蔬菜移栽机等[]3。

2自动取苗装置的发展现状目前移栽机自动取苗装置的研究还较少，本人通过大量文献收集概括有以下几种，从实现机构分为机械式和气吸式，从取苗类型分为机械夹苗取苗式、机械夹土取苗式和气吸气吹自动排苗式。

下面从典型的四杆机构型、机械臂型、移栽抓型、顶杆式和气吸式简要说明各自特点。

2.1 四杆机构型采用平面四连杆机构来实现取苗动作( 图2.11) , 其原理为: 随着曲柄AB 绕A 点的转动, 固定在四连杆机构上的苗指插入苗钵中将苗取出, 当苗运到导苗管口上方时, 由固定在机组上的排苗杆EF 将苗拨下, 使苗脱离苗指, 进入导苗管, 完成取苗过程。

在自动取苗机构中, 苗指端点的运动轨迹取决于四连杆机构中4 个连杆的长度及其连接点的位置[ 2] , 它们的组合有无穷多种。

在进行多次试验后, 选取合适的连杆长度和连接点的位置, 可得到苗指端点的运动轨迹, 如图2.12 所示。

这种曲线的特点是: 形状狭长, 一边近似为直线,另一边为曲率半径较大的圆弧, 苗指的这种运动轨迹有利于平稳取苗[]4。

图2.11 四连杆自动取苗机构图2.12 苗指端点的运动轨迹2.2 机械臂型随着工业机器人技术的日益成熟和广泛应用,该技术在农业中的应用越来越广泛, 它的应用将极大提高农业生产率和自动化程度。

全自动移栽机送苗取苗装置控制系统研究全自动移栽机送苗取苗装置控制系统研究摘要：本文基于全自动移栽机的送苗取苗装置，探讨了该装置的控制系统研究。

首先分析了该装置的工作原理和功能需求，然后详细设计了控制系统的硬件和软件模块，并进行了系统测试和性能评估。

实验结果表明，所设计的控制系统能够准确、稳定地控制全自动移栽机的送苗和取苗过程，提高了移栽效率和移栽质量。

1.引言随着农业自动化技术的发展，全自动移栽机在农业生产中的应用越来越广泛。

传统的手工移栽方式存在劳动强度大、效率低下等问题，而全自动移栽机能够实现苗木的自动送苗和取苗，不仅提高了劳动效率，还保证了移栽的质量。

然而，如果没有可靠的控制系统，全自动移栽机的运行将会受到限制。

2.装置的工作原理和功能需求全自动移栽机的送苗取苗装置是实现苗木自动移栽的关键部件。

该装置需要完成苗木的准确定位、稳定抓取、准确放置等功能。

其工作原理是通过视觉传感器侦测苗木的位置和状态，控制气动装置实现送苗和取苗的动作。

3.控制系统的设计3.1 系统硬件设计控制系统的硬件包括传感器、执行机构、控制器等。

传感器采用视觉传感器，用于侦测苗木的位置和状态。

执行机构采用气动装置，用于实现送苗和取苗的动作。

控制器采用单片机，用于接收传感器的数据并控制执行机构的运动。

3.2 系统软件设计控制系统的软件主要包括实时数据采集模块、运动控制算法模块、人机交互界面模块等。

实时数据采集模块负责接收视觉传感器的数据并进行处理。

运动控制算法模块根据传感器数据计算执行机构的运动轨迹和速度。

人机交互界面模块用于设置和监控控制系统的参数和状态。

4.系统测试和性能评估为验证所设计的控制系统的性能，我们进行了一系列的实验。

首先，我们测试了控制系统在不同工作条件下的送苗和取苗的准确性和稳定性。

实验结果表明，控制系统能够准确地将苗木送到指定位置，并稳定地抓取和放置苗木。

其次，我们测试了控制系统的响应时间和运动速度。

实验结果表明，控制系统的响应时间和运动速度满足了实际应用的需求。