一种甘薯自动化种植机械

摘要

本发明涉及涉及甘薯种植机械技术领域，公开了一种甘薯自动化种植机械，包括：车体、机架、安装箱、水箱、微处理器和电源，机架连接于车体上，安装箱固定于机架的下端，安装箱内具有空腔，空腔内设置有双向移动机构，双向移动机构上连接有两个对称设置的推板，安装箱的下端面具有一横向的滑槽，推板的下端均延伸出滑槽，安装箱的箱壁上具有一圈连通的流水通道，安装箱的底壁上具有贯穿其底壁的多个出水孔，水箱固定于机架的上端，机架上具有贯穿其高度方向的放置孔，水箱通过出水管与流水通道连通，出水管贯穿放置孔，出水管上设置有电磁阀，微处理器分别与双向移动机构及电磁阀信号连接，本发明机械能够避免“倒苗”情况的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及甘薯种植机械技术领域，特别涉及一种甘薯自动化种植机械。

背景技术

甘薯是我国只要的粮食及经济作物，且因其土壤适应性好，种植地区较为广泛，甘薯移栽多采用垄作，需要先耕地起垄、放苗、覆土、施水等操作，早年甘薯种植多以人工种植为主，一般分为水平栽插法和斜插法。

目前也出现了一些甘薯的自动化种植机械，主要包括旋耕刀辊、起垄机构、薯苗投放组件、覆土组件及镇压组件等，各部件依次用于旋耕碎土、起垄、投放甘薯苗、覆土以及将土壤镇压紧实，已能够实现甘薯的自动化机械种植。

但对于甘薯的种植来说，在种植时都需要施水，目前的自动化机械基本都是在种植完毕后统一施水，但回填在垄内的土密度均小于周边土壤密度，施水后会导致土壤踏实而造成塌陷，而一般的水平栽插法的栽苗入土深度大约5厘米左右，这样就会使甘薯苗的掩埋深度变浅，极易导致“倒苗”情况出现，从而不利于甘薯的生长。

发明内容

本发明提供一种甘薯自动化种植机械，目的在于解决现有的甘薯自动化种植机械在种植过程中易导致“倒苗”情况的问题。

本发明提供了一种甘薯自动化种植机械，包括：

车体、机架、旋耕刀辊、起垄机构和薯苗投放组件，机架连接于车体上，旋耕刀辊、起垄机构和薯苗投放组件依次设置于车体下端，且位于机架后方；

安装箱，固定于机架的下端，安装箱内具有空腔，空腔内设置有双向移动机构，双向移动机构上连接有两个对称设置的推板，双向移动机构推动两个推板相向运动或相背运动，安装箱的下端面具有一横向的滑槽，推板的下端均延伸出滑槽，安装箱的箱壁上具有一圈连通的流水通道，安装箱的底壁上具有贯穿其底壁的多个出水孔；

水箱，固定于机架的上端，机架上具有贯穿其高度方向的放置孔，水箱通过出水管与流水通道连通，出水管贯穿放置孔，出水管上设置有电磁阀；

微处理器，分别与双向移动机构及电磁阀信号连接，微处理器在控制双向移动机构推动两个推板相向运动时，同时控制电磁阀开启，微处理器在控制双向移动机构推动两个推板相背运动时，同时控制电磁阀关闭；

电源，分别与双向移动机构及微处理器电连接。

可选的，双向移动机构包括：

电机，固定于安装箱上，电机的输出轴水平设置，微处理器与电机信号连接，以控制电机的转向和转动时长，电机与所述电源电性连接；

转动杆，沿横向设置于空腔内，并与电机的输出轴轴连接，转动杆沿其长度方向具有两段螺向相反的螺纹，每段螺纹上螺接有一与其适配的螺母，螺母与安装箱的内壁沿水平方向滑动配合，推板与螺母一一对应，并固连于螺母的下端。

可选的，两个推板的下部为上大下小的楔形块。

可选的，安装箱与机架之间固连有调节杆，调节杆的长度可调，调节杆为中空结构，出水管沿纵向贯穿调节杆的内部。

可选的，机架上还安装有压实机构，压实机构位于安装箱的后方，压实机构用于对土壤进行压实。

可选的，压实机构包括：

支撑柱，上端连接于机架上，支撑柱的下端具有一容纳腔，容纳腔的上腔壁固连一弹性件；

安装架，上部位于容纳腔内，安装架的侧壁与容纳腔的腔壁沿纵向滑动配合，安装架的上端与弹性件的下端固连；

两个滚轮，通过转轴活动连接于安装架上，滚轮的滚动方向与车体的行进方向一致，两个滚轮之间有间隙。

可选的，压实机构还包括连接于支撑柱与机架之间的振动器，以使支撑柱上下振动。

可选的，机架与车体之间设置有滑移机构，以使机架沿车体的行进方向或后退方向移动，滑移机构与微处理器信号连接，滑移机构与电源电连接，微处理器控制电磁阀关闭后，车体向前移动固定距离后停止，则微处理器控制滑移机构向后退方向移动固定距离，并控制双向移动机构推动两个推板相向运动，同时控制电磁阀开启，随后控制滑移机构复位。

可选的，滑移机构包括：

滑轨，沿车体的行进方向设置于车体的下端面；

滑块，设置于机架的上端面，滑块与滑轨滑动配合，滑块通过驱动机构驱动其移动，驱动机构与微处理器信号连接，与电源电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过将推板与安装箱内的双向移动机构连接，能够实现推板的相向运动或相背运动，随着车体的行进，前端的旋耕刀辊、起垄机构及薯苗投放组件先完成旋耕碎土、起垄、投放甘薯苗的操作，微处理器控制双向移动机构带动两个推板相向移动，从而将垄两侧的土壤覆盖在垄内，同时通过控制电磁阀的打开，使水箱内的水在重力作用下从出水孔中流出，流水与土壤覆盖同时进行能够使在进行掩埋垄的过程中各个层次的土壤均与水接触，从而使覆盖甘薯苗的土壤上下均在同一湿度范围内，这样覆盖甘薯苗附近的土壤不会过于松散，且整体密度较为一致，不易出现倒苗现象，而且通过水自身重力流出的水流不至于过大，不会导致土壤湿度过高，在满足灌溉甘薯苗的同时，避免了土壤踏实较过导致严重塌陷的问题，进一步避免“倒苗”现象，通过双向移动机构的往复运动间隙恰好能够实现间歇式浇水灌溉，避免在没有甘薯苗的位置进行灌溉，节约了水资源。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种甘薯自动化种植机械的主视图；

图2为本发明实施例提供的一种甘薯自动化种植机械的左视图；

图3为本发明实施例提供的安装箱的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的压实机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-2所示，本发明实施例提供的一种甘薯自动化种植机械，包括：车体13、机架10、旋耕刀辊、起垄机构和薯苗投放组件、安装箱20、水箱30、微处理器和电源，机架10连接于车体13上，旋耕刀辊、起垄机构和薯苗投放组件依次设置于车体13下端，且位于机架10后方，安装箱20固定于机架10的下端，安装箱20内具有空腔21，空腔21内设置有双向移动机构22，双向移动机构22上连接有两个对称设置的推板23，双向移动机构22推动两个推板23相向运动或相背运动，安装箱20的下端面具有一横向的滑槽26，推板23的下端均延伸出滑槽26，安装箱20的箱壁上具有一圈连通的流水通道24，安装箱20的底壁上具有贯穿其底壁的多个出水孔25，水箱30固定于机架10的上端，机架10上具有贯穿其高度方向的放置孔11，水箱30通过出水管31与流水通道24连通，出水管31贯穿放置孔11，出水管31上设置有电磁阀32，微处理器分别与双向移动机构22及电磁阀32信号连接，微处理器在控制双向移动机构22推动两个推板23相向运动时，同时控制电磁阀32开启，微处理器在控制双向移动机构22推动两个推板23相背运动时，同时控制电磁阀32关闭，电源分别与双向移动机构22及微处理器电连接。

在本实施例中，双向移动机构22不限于某种具体结构，只要能够实现使两个推板23同时相向运动或相背运动即可，如两组运动液压缸或电动推杆形式、两组曲柄连杆机构、丝杠螺母机构等均可。

本发明通过将推板与安装箱内的双向移动机构连接，能够实现推板的相向运动或相背运动，随着车体的行进，前端的旋耕刀辊、起垄机构及薯苗投放组件(现有结构本发明中的车体上均设有以上机构)先完成旋耕碎土、起垄、投放甘薯苗的操作，微处理器控制双向移动机构带动两个推板相向移动，从而将垄两侧的土壤覆盖在垄内，同时通过控制电磁阀的打开，使水箱内的水在重力作用下从出水孔中流出，流水与土壤覆盖同时进行能够使在进行掩埋垄的过程中各个层次的土壤均与水接触，从而使覆盖甘薯苗的土壤上下均在同一湿度范围内，这样覆盖甘薯苗附近的土壤不会过于松散，且整体密度较为一致，不易出现倒苗现象，而且通过水自身重力流出的水流不至于过大，不会导致土壤湿度过高，在满足灌溉甘薯苗的同时，避免了土壤踏实较过导致严重塌陷的问题，进一步避免“倒苗”现象，通过双向移动机构的往复运动间隙恰好能够实现间歇式浇水灌溉，避免在没有甘薯苗的位置进行灌溉，节约了水资源。

参考图3，本发明中的双向移动机构22采用丝杠螺母组件，具体的，双向移动机构22包括：电机220和转动杆221，电机220固定于安装箱20上，电机220的输出轴水平设置，微处理器与电机220信号连接，以控制电机220的转向和转动时长，电机220与所述电源电性连接，为电机220提供电源，转动杆221沿横向设置于空腔21内，并与电机220的输出轴轴连接，转动杆221沿其长度方向具有两段螺向相反的螺纹222，每段螺纹222上螺接有一与其适配的螺母223，螺母223与安装箱20的内壁沿水平方向滑动配合，螺母223上端固连一滑板224，滑板224与安装箱20的内顶壁滑动配合，如滑槽滑板配合方式，推板23与螺母223一一对应，并固连于螺母223的下端，在本实施例中，两段螺纹222长度相同，对称设置。

当电机220正向转动时，两个螺母223相向移动，当电机220反向转动时，两个螺母223相背移动，微处理器通过控制电机220的转动时长控制两个螺母223的移动距离，在本实施例中，两个螺母223之间的最近距离接近于零，这就保证了两个推板23能够使两侧的土完全覆盖入垄内，从而对甘薯苗的掩埋最为密实不会出现较大的缝隙，进一步避免倒苗现象。

可选的，两个推板23的下部为上大下小的楔形块27，尽可能减少与地面的接触面积，从而减小摩擦力，便于推板23将土壤推入垄中，随着推板23的移动加上水的浇灌，形成的覆土基本为平面，进一步避免倒苗现象。

可选的，安装箱20与机架10之间固连有调节杆12，调节杆12的长度可调，调节杆12为中空结构，出水管31沿纵向贯穿调节杆12的内部，调节杆12只要能实现长度可调即可，不限于手动调节还是电动调节，如伸缩杆形式，在安装箱20与机架10之间固连调节杆12能够调节安装箱20的高度，从而使在不同的地形中始终保持推板23的下端与地面接触或近乎接触。

为了避免土质过松，本实施例的机架10上还安装有压实机构40，压实机构40位于安装箱20的后方，压实机构40用于对土壤进行压实。

参考图4，压实机构40包括：支撑柱400、安装架403和两个滚轮404，支撑柱400的上端连接于机架10上，支撑柱400的下端具有一容纳腔401，容纳腔401的上腔壁固连一弹性件402，安装架403的上部位于容纳腔401内，安装架403的侧壁与容纳腔401的腔壁沿纵向滑动配合，安装架403的上端与弹性件402的下端固连，滚轮404通过转轴405活动连接于安装架403上，滚轮404的滚动方向与车体13的行进方向一致，两个滚轮404之间有间隙(此间隙大于甘薯苗的苗身围度)，在本实施例中，弹性件402为弹簧，弹性件402保证了滚轮404始终能够抵接地面，从而保证其能将土壤压平，另外弹性件402由于是柔性结构，也不会导致将土壤压得过于殷实，在保证将甘薯苗支撑好的情况下保持一定的土壤松动，更有利于甘薯苗的生长。

在本实施例中，压实机构40还包括连接于支撑柱400与机架10之间的振动器406，以使支撑柱400上下振动，将较深处的土壤也能够压实。

为了避免浇湿的土壤塌陷导致甘薯苗掩埋深度不够的情况，在本实施例中在浇灌完毕后对甘薯苗处进行二次土壤掩埋，机架10与车体13之间设置有滑移机构50，以使机架10沿车体13的行进方向或后退方向移动，滑移机构50与微处理器信号连接，滑移机构50与电源电连接，微处理器控制电磁阀32关闭后，车体13向前移动固定距离后停止，则微处理器控制滑移机构50向后退方向移动固定距离，并控制双向移动机构22推动两个推板23相向运动，同时控制电磁阀32开启，随后控制滑移机构50复位。

具体的，滑移机构50包括：滑轨和滑块，滑轨沿车体13的行进方向设置于车体13的下端面，滑块设置于机架10的上端面，滑块与滑轨滑动配合，滑块通过驱动机构驱动其移动，驱动机构与微处理器信号连接，与电源电连接，驱动机构不限于是电磁驱动或者轮式驱动。

使用方法及工作原理：

随着车体的行进，前端的旋耕刀辊、起垄机构及薯苗投放组件(现有结构本发明中的车体上均设有以上机构)先完成旋耕碎土、起垄、投放甘薯苗的操作，微处理器控制电机220正转带动转动杆221正转，使其上的两个螺母223相向移动即两个推板23相向移动，从而将甘薯苗两侧的土壤覆盖在垄内将甘薯苗的根部掩埋，同时通过控制电磁阀32打开，使水箱30内的水在重力作用下经出水管31和流水通道24从多个出水孔25中流出，当两个螺母223到达极限位置后，微处理器控制电机220反转使两个推板23相背移动复位并同时控制电磁阀32关闭，随着车体向前行进至下一个甘薯苗处的过程中，后方的滚轮404压过刚刚被填的土壤处将土壤进行压实，随后微处理器控制驱动机构带动滑块后移固定距离，此距离等于两个相邻的甘薯苗之间的距离，使两个推板23重新回到前一个甘薯苗处，微处理器控制电机220再次正转带动转动杆221正转，使其上的两个螺母223相向移动即两个推板23相向移动，从而将甘薯苗两侧的土壤覆盖在垄内将甘薯苗的根部掩埋，同时通过控制电磁阀32打开，使水箱30内的水在重力作用下经出水管31和流水通道24从多个出水孔25中流出，实现二次填埋，当两个螺母223到达极限位置后，微处理器控制电机220反转使两个推板23相背移动复位并同时控制电磁阀32关闭。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。