[发明专利]一种钵苗移栽机精确送苗控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及移栽机的农业机械制造及控制领域，具体为一种钵苗移栽机精确送苗控制系统及方法。

背景技术

目前，国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主，取苗过程依旧需要人工完成，效率低下且劳动强度大。在CN 104429241 A的发明专利中公开了一种半自动移栽机的分苗机构，虽然结构简单，不过需要人工进行投苗作业，工作量大、效率低下。

而全自动移栽机则具有解放劳动力、节约成本等优点，其中送苗系统则是移栽机械的第一个步骤。在CN 105432198A的发明专利公开了一种全自动机械式移箱机构，由于此机构纯机械联动，并没有反馈控制系统，因此精度有限且零部件易磨损。送苗系统的好坏将直接关系到整个移栽过程幼苗的质量和取苗成功率，对移栽机后续的步骤产生巨大的影响，因此一台优秀的移栽机一定会需要一套优秀的送苗系统，为移栽作业打下良好的基础。

发明内容

本发明提供一种钵苗移栽机精确送苗移盘控制系统及方法，可实现电控自动进盘、移箱、退盘和二次进盘，其振动较小，能实现精确送苗的目标。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

一种钵苗移栽机精确送苗移盘控制系统，其特征在于，包括送苗移盘机构、对射式激光传感器、移盘气缸、步进电机、可编程控制器PLC，

对射式激光传感器装在送苗移盘机构的两侧，用于识别钵苗苗盘是否移动到指定取苗位置；

所述移盘气缸的活塞杆与送苗机构相连，控制苗盘横向移动；

所述步进电机的输出轴与送苗移盘机构相连，控制苗盘纵向移动；

所述对射式激光传感器、移盘气缸、步进电机均与可编程控制器PLC相连，可编程控制器PLC包括计数器A、横向移动开关，

可编程控制器PLC根据对射式激光传感器检测的信号，控制步进电机的工作，使苗盘到达指定取苗位置；

完成一次取苗后，横向移动开关用于控制移盘气缸活塞杆的伸缩，驱动苗盘左右移动；计数器A用于计量苗盘横向移动的次数；可编程控制器PLC根据计数器A的计数控制横向移动开关的开闭。

进一步地，还包括与可编程控制器PLC连接的编码器，编码器用于检测步进电机转动的角度，记录在计数器B中，使得可编程控制器PLC将步进电机转动的角度换算为苗盘实际下移量；将实际下移量与穴孔间距进行对比，控制步进电机做补偿运动。

进一步地，所述送苗移盘机构包括箱体、主动链轮轴、从动链轮轴、链条、横向苗盘轴，所述主动链轮轴和从动链轮轴之间由两条并行的链条连接，两条链条之间设有等距离的数个横向苗盘轴，苗盘上的苗盘槽能固定到两根横向苗盘轴之间。

进一步地，所述步进电机通过固定轴承固定于箱体的侧板上，其输出轴与主动链轮轴相连；所述移盘气缸通过固定座固定在箱体上。

进一步地，所述对射式激光传感器包括激光发射器和激光接收器，通过固定板分别安装于箱体左右两侧，上下位置可根据取苗位置确定。

进一步地，所述编码器固定于箱体的侧板，其输出轴与从动链轮轴的一端连接。

所述的钵苗移栽机精确送苗控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择穴盘规格输入可编程控制器PLC；

步骤2：可编程控制器PLC驱动步进电机转动，实现苗盘纵向进给供苗；当对射式激光传感器检测到苗钵运动到指定位置时，产生信号发送给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC控制步进电机停止转动，纵向进盘到位；

步骤:3：取苗完成上升沿信号触发，计数器A的计数未达到预定值，横向移动开关打开，可编程控制器PLC驱动移盘气缸横向移盘，横向移动开关关闭，计数器A的计数+1，等下一次取苗完成上升沿信号触发，可编程控制器PLC根据苗盘规格信号，计算出下移距离对应脉冲，并将下移脉冲信号发送给步进电机，驱动步进电机转过相应角度；

步骤4：重复步骤3，当计数器A值>5，步进电机转动退盘，对下一盘苗进行二次进盘。

进一步地，步骤3中还包括编码器检测步进电机转动的角度，并记录在计数器B中，可编程控制器PLC将步进电机转动的角度换算为苗盘实际下移量；将实际下移量与穴孔间距进行对比，控制步进电机做补偿运动。

本发明具有如下良好的效果：

本发明采用机械传动，电气控制的方案，一次可以取多株幼苗，相比传统的纯机械式移栽机产生的震动较小，且不易产生累积误差，对机械部分的损耗也相对较小，可靠度和精度高。