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申请/专利权人：华北水利水电大学

摘要：本发明涉及一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，包括设有秧苗通道的插秧盘，所述插秧盘下方设有润滑盘，润滑盘中空且由水平设置的油膜板上、下分隔为油腔和气腔，气腔通过气体流通通道与气体生成器的排气口连通，油腔与润滑盘顶面设置的数个用于润滑插秧盘的出油通道连通；所述插秧盘上方设有选苗盘，选苗盘上开设有与秧苗通道对应的进苗通道，选苗盘上于每个进苗通道侧旁设有抓苗盘，抓苗盘上设有电动爪式抓苗机构，抓苗盘底部边侧通过旋转轴与选苗盘连接，所述进苗通道内壁设有减速油膜层。本发明结构简单，能够有效对插秧盘进行及时、高效润滑，同时还能剔除质量不合格的秧苗，延长秧苗移栽机的整体使用寿命并提高其工作效率。

主权项：1.一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，包括秧苗移栽机上的插秧盘，插秧盘上设有秧苗通道，其特征在于，所述插秧盘下方设有润滑盘，润滑盘上开设有与秧苗通道对应的排苗通道，润滑盘中空且由水平设置的油膜板上、下分隔为油腔和气腔，气腔通过气体流通通道与气体生成器的排气口连通，油腔与润滑盘顶面设置的数个用于润滑插秧盘的出油通道连通；所述插秧盘上方还设有选苗盘，选苗盘上开设有与秧苗通道对应的进苗通道，选苗盘上于每个进苗通道侧旁设有抓苗盘，抓苗盘上设有电动爪式抓苗机构，抓苗盘底部边侧通过旋转轴与选苗盘连接，旋转轴可使抓苗盘朝向进苗通道做180°的翻转以及复位动作，所述进苗通道内壁设有减速油膜层；所述出油通道呈内径由上至下递增的漏斗状，且出油通道内由上至下分别设有恒温滤网、磁性滤网以及过滤网，出油通道顶部设有出油阀；所述润滑盘上设有与油腔连通且可封口的注油口；所述选苗盘上于旋转轴处设有旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器和不合格秧苗数量传感器，所述电动爪式抓苗机构的爪上设有抓苗力度传感器和状态传感器；所述选苗盘的进苗通道内还上、下设有秧苗外观检测器和秧苗根茎检测器，选苗盘一侧设有秧苗分析器，秧苗分析器的输入端分别与秧苗外观检测器以及秧苗根茎检测器的输出端进行有线信号连接，所述秧苗分析器的输出端与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接。

全文数据：一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置技术领域本发明属于农业设备领域，尤其涉及一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置。背景技术设有插秧盘的秧苗栽植机由于结构简单、操作灵活、使用方便，大大降低了劳动强度，得到了广泛应用。但由于缺乏有效数据检测，对于一些操作还无法达到精准控制，导致栽植效果不好。同时秧苗在栽植过程中，机器中进行相应动作的零部件受到摩擦较多，尤其是栽植相关部件，如插秧盘等很容易造成磨损，但由于现有技术中，很难对其进行及时润滑，或者润滑效果较差，不仅降低设备工作效率，更降低其使用寿命。发明内容本发明的目的是提供一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，本发明结构简单，能够有效对插秧盘进行及时、高效润滑，同时还能剔除质量不合格的秧苗，延长秧苗移栽机的整体使用寿命并提高其工作效率。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，包括秧苗移栽机上的插秧盘，插秧盘上设有秧苗通道，所述插秧盘下方设有润滑盘，润滑盘上开设有与秧苗通道对应的排苗通道，润滑盘中空且由水平设置的油膜板上、下分隔为油腔和气腔，气腔通过气体流通通道与气体生成器的排气口连通，油腔与润滑盘顶面设置的数个用于润滑插秧盘的出油通道连通；所述插秧盘上方还设有选苗盘，选苗盘上开设有与秧苗通道对应的进苗通道，选苗盘上于每个进苗通道侧旁设有抓苗盘，抓苗盘上设有电动爪式抓苗机构，抓苗盘底部边侧通过旋转轴与选苗盘连接，旋转轴可使抓苗盘朝向进苗通道做180°的翻转以及复位动作，所述进苗通道内壁设有减速油膜层。优选的，所述出油通道呈内径由上至下递增的漏斗状，且出油通道内由上至下分别设有恒温滤网、磁性滤网以及过滤网，出油通道顶部设有出油阀；所述润滑盘上设有与油腔连通且可封口的注油口。优选的，所述选苗盘底面和润滑盘顶面均设有用于将其与插秧盘连接的强力磁性膜。优选的，所述润滑盘上于出油阀处设有出油速度传感器、出油量传感器、出油时间传感器；于气腔内设有气体压力传感器；所述气体流通通道内还设有允许气体流入气腔内的单向阀。优选的，所述选苗盘上于旋转轴处设有旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器和不合格秧苗数量传感器，所述电动爪式抓苗机构的爪上设有抓苗力度传感器和状态传感器。优选的，所述选苗盘的进苗通道内还上、下设有秧苗外观检测器和秧苗根茎检测器，选苗盘一侧设有秧苗分析器，秧苗分析器的输入端分别与秧苗外观检测器以及秧苗根茎检测器的输出端进行有线信号连接，所述秧苗分析器的输出端与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接。优选的，所述传感器的输出端分别与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接，控制器的输出端分别与出油阀的输入端、气体生成器的输入端实现信号连接。优选的，控制器的输出端分别与旋转轴的驱动机构的输入端以及电动爪式抓苗机构的输入端实现信号连接。优选的，所述出油阀为电磁单向阀。优选的，所述数据分析器、气体生成器以及控制器设置于安装板上，安装板可拆卸连接于与秧苗移栽机内。所述安装板采用减震材料制成，同时可拆卸连接包括但不限于吸附式连接。本发明包括两个作业动作，即选苗和对插秧盘的润滑，当秧苗从秧苗移栽机上段机构进入插秧盘时，本发明利用选苗盘及相应机构实现选苗，合格的秧苗从选苗盘的进苗通道进入插秧盘的秧苗通道内，当插秧盘上的秧苗需要进行移栽时，会在秧苗移栽机上相应机构的作用下，顺次通过秧苗通道以及润滑盘上的排苗通道移出并进行栽种。更为具体的，选苗作业如下：秧苗首先落入选苗盘的进苗通道内，并在进苗通道内壁上的减速油膜层作用下实现减速下落，进苗通道内的秧苗外观检测器和秧苗根茎检测器分别对秧苗的外观和根茎进行数据采集，并将相应数据传递至秧苗分析器进行数据分析，秧苗分析器根据采集的数据分析秧苗质量，并将分析数据传递至数据分析器，数据分析器对相应数据进行收集、储存，结合其内预先存入的数据库（如该设备历史数据和外界环境对秧苗要求数据等）进行比对，得出该秧苗的外观质量是否合格，并将相应数据传递至控制器。如果质量合格，则秧苗在重力作用下通过进苗通道而落入插秧盘的秧苗通道；如果质量不合格，则控制器控制旋转轴的驱动机构动作，使得旋转轴带动抓苗盘及其上的电动爪式抓苗机构进行180°旋转，使得电动爪式抓苗机构朝下探入进苗通道，然后再控制电动爪式抓苗机构对秧苗抓取，最后控制旋转轴的驱动机构使得旋转轴、抓苗盘以及抓握秧苗的电动爪式抓苗机构作180°复位动作，并控制电动爪式抓苗机构松开秧苗，进而实现不合格秧苗的剔除。更为具体的，所述旋转轴的驱动机构包括设置于抓苗盘内的定时双向旋转开关和设置于选苗盘上并带动旋转轴作旋转动作的微型电机，所述电动爪式抓苗机构包括三根可对向弯曲、背向伸展的爪结构，每根爪的外壁上设有伸缩弹簧，同时抓苗盘内还设有作为控制伸缩弹簧伸、缩的定时磁性收紧开关，进而实现电动爪式抓苗机构的伸张、抓握动作的驱动机构。所述动作控制过程如下：当出现不合格秧苗时，控制器控制定时双向旋转开关开启，使得微型电机的输出端实现正、反向转动，并进而实现旋转轴的转动动作，同时控制定时磁性收紧开关开启吸附伸缩弹簧，使得弹簧收缩并带动相应爪结构对向弯曲抓取秧苗，然后再控制定时双向旋转开关和定时磁性收紧开关分别对驱动轴和电动爪式抓苗机构做复位动作，实现秧苗外抛作业。当然，所述电动爪式抓苗机构和旋转轴的驱动机构也可采用市售成熟产品，只要能完成上述执行动作即可。上述过程中，旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器检测旋转轴的相应动作方向和速度，不合格秧苗数量传感器监测旋转轴的动作次数进而通过数据分析器计算不合格秧苗数量，状态传感器采集电动爪式抓苗机构爪的伸展弯曲状态，以帮助确定电动爪式抓苗机构相应动作的完成度以便分析和确定后续动作的执行时机，抓苗力度传感器检测电动爪式抓苗机构对秧苗的抓握力度。所述传感器采集的相应数据，都最终由数据分析器进行收集、储存、分析后传递至控制器，控制器结合数据和相应设定的程序对旋转轴的驱动机构以及电动爪式抓苗机构的动作进行相应调控。其中，旋转轴旋转方向传感器可采用WYH-1V9.5角度传感器；旋转速度传感器可采用SCA610-CAHH1G传感器；状态传感器可采用激光扫描传感器；秧苗外观、秧苗根茎检测器可采用激光扫描传感器；抓苗力度传感器可采用LABS1测力传感器，定时磁性收紧开关可采用SMC磁性开关，定时双向旋转开关可采用改进的HZ10旋转开关，上述传感器均为市售成熟产品。润滑作业如下：控制器控制出油阀打开，并控制气体生成器生成气体，生成的气体通过气体流通通道后进入润滑盘的气腔内以提高气腔和油腔的压差，进而使得油膜板在压差作用下上移，油膜板将油腔内的润滑油从润滑油通道以及出油阀处挤出至插秧板处实现对插秧板的润滑作业。上述过程中，出油速度传感器、出油量传感器、出油时间传感器分别采集润滑油的排出速度、体积和时长数据，气体压力传感器采集气腔内的气压数据，所述传感器采集的相应数据，都最终由数据分析器进行收集、储存、分析后传递至控制器，控制器结合数据和相应设定的程序对出油阀的开合程度以及气体生成器的功率进行相应调控。其中，气体压力传感器可采用MYD-5422压电式压力传感器；出油速度传感器可采用SCA1020-D02传感器；出油量传感器可采用LUGB-N传感器；出油时间传感器可采用H3Y-4-C传感器，上述传感器均为市售成熟产品。气体生成器可采用通过固液试剂反应气体生成器，控制器可采用微码控制，数据分析器可采用预测指导型分析模式，秧苗分析器可采用描述诊断型分析模式。上述出油润滑的动作，基于相应传感器实时采集的数据结合数据分析装置里面的数据库信息（如历史润滑相关数据）综合分析什么时候需要润滑以及具体的润滑方式，例如数据分析器根据历史数据库比对后，在秧苗移栽机进行了与历史数据相近的工作量情况下，分析应供油多长时间、供油量等数据并将结果信息传给控制器，控制器将指令输出给出油阀，控制出油即可。出油通道内的三层滤网，均可以对润滑油进行过滤，磁性滤网还可以吸附滤去润滑油中的细小铁质，恒温滤网可以对润滑油加热或冷却，保持润滑油的温度适宜。注油口用于向油腔内补充润滑油。选苗盘、插秧盘和润滑盘之间均采用强力磁性膜连接，保证选苗盘和润滑盘与插秧盘保持相对位置。而气体生成器、控制器、数据分析器可以通过安装板安装于秧苗移栽机的相应部件处。本发明中所述的数据传递连接可以采用无线、有线等数据传递方式，当然采用有线数据传递连接时，最好将相应的数据线长度设置为可伸缩式，以其不影响秧苗移栽机各机构作业为宜。还需要说明的是，控制器、数据分析器、秧苗分析器以及相应传感器、检测器的工作原理，如设定的程序等等不属于专利的保护客体，同时也是现有技术中完全可以实施的技术，故在此不再披露或赘述。同时，即便是除去上述需要计算和分析的机构，仅依靠人工控制相应机械结构作业，也可以通过观察和经验判断进行操作已达到相应的技术效果。本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明结构简单，能够有效对插秧盘进行及时、高效润滑，同时还能剔除质量不合格的秧苗，延长秧苗移栽机的整体使用寿命并提高其工作效率。附图说明图1为具体实施方式中秧苗移栽机用润滑选苗一体装置的结构示意图；图2为具体实施方式中所述润滑选苗一体装置的控制原理框图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1-2所示，一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，包括秧苗移栽机上的插秧盘5，插秧盘5上设有秧苗通道51，所述插秧盘5下方设有润滑盘17，润滑盘17上开设有与秧苗通道对应的排苗通道14，润滑盘17中空且由水平设置的油膜板16上、下分隔为油腔和气腔，气腔通过气体流通通道18与气体生成器19的排气口连通，油腔与润滑盘17顶面设置的数个用于润滑插秧盘5的出油通道13连通，所述出油通道13呈内径由上至下递增的漏斗状，且出油通道13内由上至下分别设有恒温滤网、磁性滤网以及过滤网，出油通道13顶部设有出油阀12；所述润滑盘17上设有与油腔连通且可封口的注油口11；所述润滑盘17上于出油阀处设有润滑传感器集成15，包括出油速度传感器、出油量传感器、出油时间传感器；且气腔内设有气体压力传感器；所述气体流通通道18内还设有允许气体流入气腔内的单向阀，所述出油阀12为电磁单向阀。所述插秧盘5上方还设有选苗盘21，选苗盘21上开设有与秧苗通道对应的进苗通道26，选苗盘21上于每个进苗通道26侧旁设有抓苗盘24，抓苗盘24上设有电动爪式抓苗机构23，抓苗盘24底部边侧通过旋转轴25与选苗盘21连接，旋转轴25可使抓苗盘24朝向进苗通道26做180°的翻转以及复位动作，所述进苗通道26内壁设有减速油膜层。选苗盘21上于旋转轴25处设有选苗传感器集成22，包括旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器和不合格秧苗数量传感器，所述电动爪式抓苗机构23的爪上设有抓苗力度传感器和状态传感器，所述选苗盘的进苗通道26内还上、下设有秧苗外观检测器27和秧苗根茎检测器28，选苗盘21一侧设有秧苗分析器29，秧苗分析器29的输入端分别与秧苗外观检测器27以及秧苗根茎检测器28的输出端进行有线信号连接，所述秧苗分析器29的输出端与数据分析器32的输入端实现信号连接，数据分析器32的输出端与控制器31的输入端实现信号连接。所述传感器的输出端分别与数据分析器32的输入端实现信号连接，数据分析器32的输出端与控制器31的输入端实现信号连接，控制器31的输出端分别与出油阀12的输入端、气体生成器19的输入端实现信号连接。控制器31的输出端分别与旋转轴25的驱动机构的输入端以及电动爪式抓苗机构23的输入端实现信号连接。所述数据分析器32、气体生成器19以及控制器31设置于安装板4上，安装板4底部与秧苗移栽机内部机构可拆卸连接。所述安装板采用减震材料制成，同时可拆卸连接包括但不限于吸附式连接。所述选苗盘21底面和润滑盘17顶面均设有用于将其与插秧盘连接的强力磁性膜。同时，需要说明的是，所述进苗通道和排苗通道宜设置为与秧苗通道同轴同径。本发明包括两个作业动作，即选苗和对插秧盘的润滑，当秧苗从秧苗移栽机上段机构进入插秧盘时，本发明利用选苗盘及相应机构实现选苗，合格的秧苗从选苗盘的进苗通道进入插秧盘的秧苗通道内，当插秧盘上的秧苗需要进行移栽时，会在秧苗移栽机上相应机构的作用下，顺次通过秧苗通道以及润滑盘上的排苗通道移出并进行栽种。更为具体的，选苗作业如下：秧苗首先落入选苗盘的进苗通道内，并在进苗通道内壁上的减速油膜层作用下实现减速下落，进苗通道内的秧苗外观检测器和秧苗根茎检测器分别对秧苗的外观和根茎进行数据采集，并将相应数据传递至秧苗分析器进行数据分析，秧苗分析器根据采集的数据分析秧苗质量，并将分析数据传递至数据分析器，数据分析器对相应数据进行收集、储存，结合其内预先存入的数据库（如该设备历史数据和外界环境对秧苗要求数据等）进行比对，得出该秧苗的外观质量是否合格，并将相应数据传递至控制器。如果质量合格，则秧苗在重力作用下通过进苗通道而落入插秧盘的秧苗通道；如果质量不合格，则控制器控制旋转轴的驱动机构动作，使得旋转轴带动抓苗盘及其上的电动爪式抓苗机构进行180°旋转，使得电动爪式抓苗机构朝下探入进苗通道，然后再控制电动爪式抓苗机构对秧苗抓取，最后控制旋转轴的驱动机构使得旋转轴、抓苗盘以及抓握秧苗的电动爪式抓苗机构作180°复位动作，并控制电动爪式抓苗机构松开秧苗，进而实现不合格秧苗的剔除。上述过程中，旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器检测旋转轴的相应动作方向和速度，不合格秧苗数量传感器监测旋转轴的动作次数进而通过数据分析器计算不合格秧苗数量，状态传感器采集电动爪式抓苗机构爪的伸展弯曲状态，以帮助确定电动爪式抓苗机构相应动作的完成度以便分析和确定后续动作的执行时机，抓苗力度传感器检测电动爪式抓苗机构对秧苗的抓握力度。所述传感器采集的相应数据，都最终由数据分析器进行收集、储存、分析后传递至控制器，控制器结合数据和相应设定的程序对旋转轴的驱动机构以及电动爪式抓苗机构的动作进行相应调控。其中，旋转轴旋转方向传感器可采用WYH-1V9.5角度传感器；旋转速度传感器可采用SCA610-CAHH1G传感器；状态传感器可采用激光扫描传感器；秧苗外观、秧苗根茎检测器可采用激光扫描传感器；抓苗力度传感器可采用LABS1测力传感器，上述传感器均为市售成熟产品。润滑作业如下：控制器控制出油阀打开，并控制气体生成器生成气体，生成的气体通过气体流通通道后进入润滑盘的气腔内以提高气腔和油腔的压差，进而使得油膜板在压差作用下上移，油膜板将油腔内的润滑油从润滑油通道以及出油阀处挤出至插秧板处实现对插秧板的润滑作业。上述过程中，出油速度传感器、出油量传感器、出油时间传感器分别采集润滑油的排出速度、体积和时长数据，气体压力传感器采集气腔内的气压数据，所述传感器采集的相应数据，都最终由数据分析器进行收集、储存、分析后传递至控制器，控制器结合数据和相应设定的程序对出油阀的开合程度以及气体生成器的功率进行相应调控。其中，气体压力传感器可采用MYD-5422压电式压力传感器；出油速度传感器可采用SCA1020-D02传感器；出油量传感器可采用LUGB-N传感器；出油时间传感器可采用H3Y-4-C传感器，上述传感器均为市售成熟产品。出油通道内的三层滤网，均可以对润滑油进行过滤，磁性滤网还可以吸附滤去润滑油中的细小铁质，恒温滤网可以对润滑油加热或冷却，保持润滑油的温度适宜。注油口用于向油腔内补充润滑油。选苗盘、插秧盘和润滑盘之间均采用强力磁性膜连接，保证选苗盘和润滑盘与插秧盘保持相对位置。而气体生成器、控制器、数据分析器可以通过安装板安装于秧苗移栽机的相应部件处。本发明中所述的数据传递连接可以采用无线、有线等数据传递方式，当然采用有线数据传递连接时，最好将相应的数据线长度设置为可伸缩式，以其不影响秧苗移栽机各机构作业为宜。还需要说明的是，控制器、数据分析器、秧苗分析器以及相应传感器、检测器的工作原理，如设定的程序等等不属于专利的保护客体，同时也是现有技术中完全可以实施的技术，故在此不再披露或赘述。同时，即便是除去上述需要计算和分析的机构，仅依靠人工控制相应机械结构作业，也可以通过观察和经验判断进行操作已达到相应的技术效果。

权利要求：1.一种秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，包括秧苗移栽机上的插秧盘，插秧盘上设有秧苗通道，其特征在于，所述插秧盘下方设有润滑盘，润滑盘上开设有与秧苗通道对应的排苗通道，润滑盘中空且由水平设置的油膜板上、下分隔为油腔和气腔，气腔通过气体流通通道与气体生成器的排气口连通，油腔与润滑盘顶面设置的数个用于润滑插秧盘的出油通道连通；所述插秧盘上方还设有选苗盘，选苗盘上开设有与秧苗通道对应的进苗通道，选苗盘上于每个进苗通道侧旁设有抓苗盘，抓苗盘上设有电动爪式抓苗机构，抓苗盘底部边侧通过旋转轴与选苗盘连接，旋转轴可使抓苗盘朝向进苗通道做180°的翻转以及复位动作，所述进苗通道内壁设有减速油膜层。2.如权利要求1所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述出油通道呈内径由上至下递增的漏斗状，且出油通道内由上至下分别设有恒温滤网、磁性滤网以及过滤网，出油通道顶部设有出油阀；所述润滑盘上设有与油腔连通且可封口的注油口。3.如权利要求1所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述选苗盘底面和润滑盘顶面均设有用于将其与插秧盘连接的强力磁性膜。4.如权利要求2所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述润滑盘上于出油阀处设有出油速度传感器、出油量传感器、出油时间传感器；于气腔内设有气体压力传感器；所述气体流通通道内还设有允许气体流入气腔内的单向阀。5.如权利要求1所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述选苗盘上于旋转轴处设有旋转轴旋转方向传感器、旋转速度传感器和不合格秧苗数量传感器，所述电动爪式抓苗机构的爪上设有抓苗力度传感器和状态传感器。6.如权利要求2所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述选苗盘的进苗通道内还上、下设有秧苗外观检测器和秧苗根茎检测器，选苗盘一侧设有秧苗分析器，秧苗分析器的输入端分别与秧苗外观检测器以及秧苗根茎检测器的输出端进行有线信号连接，所述秧苗分析器的输出端与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接。7.如权利要求4所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述传感器的输出端分别与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接，控制器的输出端分别与出油阀的输入端、气体生成器的输入端实现信号连接。8.如权利要求5所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述传感器的输出端分别与数据分析器的输入端实现信号连接，数据分析器的输出端与控制器的输入端实现信号连接，控制器的输出端分别与旋转轴的驱动机构的输入端以及电动爪式抓苗机构的输入端实现信号连接。9.如权利要求7所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述出油阀为电磁单向阀。10.如权利要求6所述的秧苗移栽机用润滑选苗一体装置，其特征在于，所述数据分析器、气体生成器以及控制器设置于安装板上，安装板可拆卸连接于与秧苗移栽机内。

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