專利名稱：一種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)械領(lǐng)域，特指一種應(yīng)用于穴盤育苗自動(dòng)移栽的取放
苗裝置。
背景技術(shù)：
工廠化穴盤育苗是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工廠化農(nóng)業(yè)的先驅(qū)，已成為現(xiàn)代蔬菜和花卉產(chǎn)業(yè)的龍頭，與之配套的育苗移栽技術(shù)裝備還無(wú)法滿足種苗產(chǎn)業(yè)化大發(fā)展。雖然我國(guó)已經(jīng)研制開(kāi)發(fā)出鉗夾式、鏈夾式、撓性圓盤式、吊杯式、導(dǎo)苗管式等各型蔬菜穴盤苗移栽機(jī)，但這些移栽機(jī)停留在半機(jī)械作業(yè)水平，需要配備相當(dāng)人力進(jìn)行人工取苗、投苗等操作，只是做到了省力但不省工，穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的研究在積極探索中。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)自動(dòng)移栽機(jī)的研究主要集中在取苗機(jī)構(gòu)的研發(fā)上，根據(jù)取苗要求規(guī)劃取苗軌跡，所設(shè)計(jì)的取苗機(jī)構(gòu)滿足插穴取苗要求，如浙江理工大學(xué)研發(fā)的非圓齒輪行星輪系移栽機(jī)構(gòu)(申請(qǐng)?zhí)?201110270973. 3,201110270977. 1,201010104378. 8)、江蘇大學(xué)研發(fā)的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)式移苗裝置(申請(qǐng)?zhí)?01110342232. I)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的翻轉(zhuǎn)式氣動(dòng)取苗裝置(申請(qǐng)?zhí)?01110180467. 5)等，但這些研究處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未到生產(chǎn)實(shí)用。事實(shí)上，利用剛性構(gòu)件自動(dòng)高效夾取柔性穴盤苗，是一個(gè)剛?cè)岫囿w復(fù)合作用過(guò)程，對(duì)取苗機(jī)構(gòu)上取苗末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)要求極為嚴(yán)格，否則即便到達(dá)取苗位置，由于夾取方式不當(dāng)也會(huì)使取苗成功率很低，無(wú)法滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。國(guó)外設(shè)施內(nèi)穴盤苗自動(dòng)移載機(jī)廣泛采用氣動(dòng)或電-氣結(jié)合的方式取苗，如荷蘭Pic-O-Mat PC系列自動(dòng)移載機(jī)、意大利Transplanter RW系列移栽機(jī)等，結(jié)構(gòu)上均為四個(gè)夾取針，通過(guò)夾取針插入穴盤苗缽體取苗，在取苗速度和取苗質(zhì)量方面表現(xiàn)良好，但需要配備空壓機(jī)、電磁閥、其他氣動(dòng)控制元件等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)成本大，難以應(yīng)用到旱地作物自動(dòng)移載機(jī)上。對(duì)于旱地穴盤苗自動(dòng)移載，普遍采用凸輪推動(dòng)兩片秧針夾取穴盤苗，這種取苗方式對(duì)育苗工藝要求較高。此外，我國(guó)的穴盤育苗基質(zhì)主要以草本泥炭為主，再混合蛭石、珍珠巖等輔料，所培育的穴盤苗缽體柔韌性差，兩針夾持容易夾碎。為此，可以借鑒設(shè)施內(nèi)穴盤苗自動(dòng)移載機(jī)取苗末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)四針捏緊夾取穴盤苗缽體，滿足我國(guó)穴盤苗自動(dòng)移載要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置，完全依靠機(jī)械運(yùn)動(dòng)，且利用四針夾取和釋放穴盤苗，在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低系統(tǒng)成本的同時(shí)，減少取苗過(guò)程對(duì)苗的損失且提高取苗的成功率。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置，由四根幾何參數(shù)相同的可以擺轉(zhuǎn)的機(jī)械手指構(gòu)成，其特征在于還包括凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)、圓錐滑塊、四根機(jī)械手指、機(jī)械手指限位塊9、夾取針14、牽引閘線11、閘線牽拉裝置、彈簧12、支撐桿19、機(jī)架；所述四根機(jī)械手指在凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)推動(dòng)下可繞開(kāi)有滑槽的機(jī)械手指關(guān)節(jié)7安裝孔擺轉(zhuǎn)，通過(guò)收緊彈簧8捏緊；還包括安裝于所述機(jī)械手指上可沿機(jī)械手指方向在機(jī)械手指內(nèi)通過(guò)牽引閘線11和彈簧12聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)伸縮的穿過(guò)夾取針套筒13在所述機(jī)械手指關(guān)節(jié)7滑槽內(nèi)滑動(dòng)的夾取針14 ;所述的機(jī)械手指由固結(jié)在所述的機(jī)械手指關(guān)節(jié)7上的閘線冒10、穿過(guò)所述的閘線冒10系附在與所述夾取針14緊固的螺栓16上的牽引閘線11、兩端分別掛在所述的螺栓16和螺栓15上的彈簧12、與所述的閘線冒10沿同一平面固接安裝在所述機(jī)械手指關(guān)節(jié)7上滾輪17所構(gòu)成；所述的凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)推動(dòng)機(jī)械手手指張開(kāi)，凸輪2固結(jié)在凸輪軸23上，隨凸輪軸23旋轉(zhuǎn)，推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板21構(gòu)成凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)滾輪推桿從動(dòng)件，滾輪3安裝在推桿4的末端，與凸輪2高副接觸，推桿4另一端固結(jié)圓錐塊18，從而構(gòu)成滾輪推桿，推桿滑套桿5固定在安裝板21上，推桿4與推桿滑套桿5構(gòu)成移動(dòng)副，在凸輪2的推動(dòng)下往復(fù)移動(dòng)，圓錐塊18頂著4個(gè)對(duì)稱布局的滾輪17，當(dāng)圓錐塊18尖端頂著滾輪17，機(jī)械手指在收緊彈簧8作用下捏緊，當(dāng)圓錐塊18底面頂著滾輪17，機(jī)械手指關(guān)節(jié)張開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)捏緊取苗和張開(kāi)放苗。所述夾取針14的牽拉動(dòng)作，主要由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、牽引 閘線28、銷軸29和30組成；由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、銷軸29和30構(gòu)成曲柄滑塊，安裝有四根牽引閘線28的滑桿27固定于所述曲柄滑塊上，在沿直徑方向設(shè)置于曲柄圓盤24上的滑槽內(nèi)的銷軸30移動(dòng)改變曲柄長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)滑桿27不同的往復(fù)移動(dòng)距離；與所述滑桿27連接的牽引閘線28與所述夾取針14連接的牽引閘線11固接在一起。本發(fā)明具有有益效果。該穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置具有四根可以活動(dòng)的機(jī)械手指，利用牽引閘線牽拉實(shí)現(xiàn)夾取針伸縮，通過(guò)凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指開(kāi)合，動(dòng)作完全靠機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性高；取苗動(dòng)作時(shí)四根機(jī)械手指呈張開(kāi)狀態(tài)，一旦到取苗位置，四根夾取針伸出插進(jìn)穴盤苗體，與此同時(shí)四根機(jī)械手指收合抓取穴盤苗，既保證了取苗成功率，又減少傷苗情況的發(fā)生。下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2是機(jī)械手指簡(jiǎn)圖。圖3是機(jī)械手指閘線牽拉裝置簡(jiǎn)圖。圖4是機(jī)械手指骨架簡(jiǎn)圖。圖5是機(jī)械手指圓錐滑塊簡(jiǎn)圖。如圖I所示，圖中標(biāo)號(hào)分別代表1、21.安裝版2.凸輪3、17.滾輪4.推桿
5.推桿滑套桿6.銷軸7.機(jī)械手指關(guān)節(jié)8.收緊彈簧9.機(jī)械手指限位塊10.閘線冒11.牽引閘線12.彈簧13.夾取針套筒14.夾取針15、16、22.螺栓18.圓錐塊19.支撐桿20.四指吊架23.凸輪軸如圖3所示，圖中標(biāo)號(hào)分別代表24.曲柄圓盤25.連桿26.安裝版27.滑桿28.牽引閘線29、30.銷軸。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)由凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)、圓錐滑塊、機(jī)械手指關(guān)節(jié)、機(jī)械手指限位塊、夾取針、牽引閘線、閘線牽拉裝置、彈簧、支撐桿、機(jī)架等組成。其中各運(yùn)動(dòng)副及零部件的具體布置如下。機(jī)械手指是取苗末端執(zhí)行器的關(guān)鍵部件，直接影響取苗質(zhì)量。本發(fā)明的機(jī)械手指的構(gòu)造，如圖2所示。主要由機(jī)械手指關(guān)節(jié)7、閘線冒10、牽引閘線11、彈簧12、夾取針套筒13、夾取針14、螺栓(15、16)、滾輪17組成。閘線冒10固結(jié)在機(jī)械手指關(guān)節(jié)7上，牽引閘線11穿過(guò)閘線冒10系敷在螺栓16上，螺栓16與夾取針14緊固，彈簧12 —端掛在螺栓16上，另一端掛在螺栓15上，機(jī)械手指關(guān)節(jié)7在機(jī)械手指取苗一端開(kāi)有滑槽，夾取針14穿過(guò)夾取針套筒13可在機(jī)械手指關(guān)節(jié)7的滑槽內(nèi)滑動(dòng)。在牽引閘線11的牽拉作用下，夾取針14縮進(jìn)夾取針套筒13內(nèi)，當(dāng)夾取針14失去牽引閘線11的牽拉作用，在彈簧12作用下夾取針套筒13伸出夾取針14。本發(fā)明的機(jī)械手指閘線牽拉裝置實(shí)現(xiàn)夾取針14牽拉作用，如圖3所示。主要由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、牽引閘線28、銷軸(29、30)組成。曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、銷軸(29、30)構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，銷軸30的安裝位置可在曲柄圓盤24上移動(dòng)，從而改變曲柄長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)滑桿27不同的往復(fù)移動(dòng)距離。滑桿27安裝四根牽引閘線28，牽引閘線28與牽引閘線11連系在一起，通過(guò)拉動(dòng)或放松牽引閘線28帶動(dòng)牽引·閘線11，從而實(shí)現(xiàn)夾取針14伸縮。本發(fā)明的取苗末端執(zhí)行器由四根機(jī)械手指組成，沿機(jī)械手指骨架中心線對(duì)稱布置在所述機(jī)械手指骨架上，如圖4所示，由四指吊架20、支撐桿19、機(jī)械手指限位塊9組成。四根機(jī)械手指安裝在四指吊架20上，構(gòu)成手指關(guān)節(jié)，可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。每根機(jī)械手指關(guān)節(jié)7活動(dòng)在機(jī)械手指限位塊9的槽內(nèi)，保證捏緊抓取姿態(tài)。四根機(jī)械手指靠收緊彈簧8收合，夾取針14對(duì)穴盤苗缽體的抓取力主要來(lái)自收緊彈簧8，這對(duì)軟硬不同的穴盤苗具有適應(yīng)性，軟缽體時(shí)四根夾取針14緊緊捏合，將缽體牢牢捏住，硬缽體時(shí)四根夾取針14松弛捏合，保持夾持狀態(tài)。本發(fā)明的凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)完成機(jī)械手手指關(guān)節(jié)張開(kāi)或捏緊，主要由凸輪2、凸輪軸23、滾輪(3、17 )、推桿4、推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板21組成。凸輪2固結(jié)在凸輪軸23上，隨凸輪軸23旋轉(zhuǎn)，滾輪3、推桿4、推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板2)構(gòu)成凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)滾輪推桿從動(dòng)件，滾輪3安裝在推桿4的末端，與凸輪2高副接觸，推桿4另一端固結(jié)圓錐塊18，從而組成滾輪推桿，如圖5所示。推桿滑套桿5固定在安裝板21上，推桿4與推桿滑套桿5構(gòu)成移動(dòng)副，在凸輪2的推動(dòng)下往復(fù)移動(dòng)，圓錐塊18頂著4個(gè)對(duì)稱布局的滾輪17。當(dāng)圓錐塊18尖端頂著滾輪17，機(jī)械手指在收緊彈簧8作用下捏緊，當(dāng)圓錐塊18底面頂著滾輪17，機(jī)械手指關(guān)節(jié)張開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)捏緊取苗和張開(kāi)放苗。本發(fā)明的取苗末端執(zhí)行器工作過(guò)程為根據(jù)穴盤苗的大小、苗態(tài)調(diào)整好取苗末端執(zhí)行器的對(duì)穴姿態(tài)和開(kāi)合程度，當(dāng)取苗末端執(zhí)行器取苗時(shí)，四根夾取針14伸出插進(jìn)穴盤苗缽體，同時(shí)圓錐塊18放棄對(duì)頂滾輪17，四根機(jī)械手指在收緊彈簧8力作用下捏緊抓取穴盤苗。當(dāng)取苗末端執(zhí)行器放苗時(shí)，圓錐塊18頂開(kāi)滾輪17，撐開(kāi)四根機(jī)械手指，使機(jī)械手指呈張開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)四根夾取針14縮進(jìn)夾取針套筒13里，從而達(dá)到抓放穴盤苗的目的。本發(fā)明具有有益效果。通過(guò)夾取針14插入缽體捏緊抓取穴盤苗，插入點(diǎn)小，抓取力對(duì)稱，這對(duì)缽體破壞性較小，極大地提到取苗質(zhì)量。本發(fā)明中的機(jī)械手指開(kāi)合程度取決于圓錐塊18的頂入程度和圓錐塊18的形狀，當(dāng)圓錐塊18頂入較深時(shí)，撐大四根機(jī)械手指，以滿足不同尺寸大小的穴盤苗夾取，增強(qiáng)了取苗末端執(zhí)行器的靈活性。本發(fā)明的取苗末端執(zhí)行器在執(zhí)行取苗動(dòng)作時(shí)四根機(jī)械手指呈張開(kāi)狀態(tài)，一旦到取苗位置，四根夾取針14伸出插
進(jìn)穴盤苗體，與此同時(shí)四根機(jī)械手指收合抓取穴盤苗，既保證了取苗成功率，又減少傷苗情況的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置，由四根幾何參數(shù)相同的可以擺轉(zhuǎn)的機(jī)械手指構(gòu)成，其特征在于還包括凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)、圓錐滑塊、四根機(jī)械手指、機(jī)械手指限位塊(9)、夾取針(14)、牽引閘線(11)、閘線牽拉裝置、彈簧(12)、支撐桿(19)、機(jī)架；所述四根機(jī)械手指在凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)推動(dòng)下可繞開(kāi)有滑槽的機(jī)械手指關(guān)節(jié)(7)安裝孔擺轉(zhuǎn)，通過(guò)收緊彈簧8捏緊；還包括安裝于所述機(jī)械手指上可沿機(jī)械手指方向在機(jī)械手指內(nèi)通過(guò)牽引閘線(11)和彈簧(12)聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)伸縮的穿過(guò)夾取針套筒(13)在所述機(jī)械手指關(guān)節(jié)(7)滑槽內(nèi)滑動(dòng)的夾取針(14);所述的機(jī)械手指由固結(jié)在所述的機(jī)械手指關(guān)節(jié)(7)上的閘線冒(10)、穿過(guò)所述的閘線冒(10)系附在與所述夾取針(14)緊固的螺栓(16)上的牽引閘線(11)、兩端分別掛在所述的螺栓(16)和螺栓(15)上的彈簧(12)、與所述的閘線冒(10)沿同一平面固接安裝在所述機(jī)械手指關(guān)節(jié)(7)上滾輪(17)所構(gòu)成；所述的凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)推動(dòng)機(jī)械手手指張開(kāi)，凸輪(2)固結(jié)在凸輪軸(23)上，隨凸輪軸(23)旋轉(zhuǎn)，推桿滑套桿(5)、圓錐塊(18)、安裝板(21)構(gòu)成凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)滾輪推桿從動(dòng)件，滾輪(3 )安裝在推桿(4 )的末端，與凸輪(2 )高副接觸，推桿(4)另一端固結(jié)圓錐塊(18)，從而構(gòu)成滾輪推桿，推桿滑套桿(5)固定在安裝板(21)上，推桿(4)與推桿滑套桿(5)構(gòu)成移動(dòng)副，在凸輪(2)的推動(dòng)下往復(fù)移動(dòng)，圓錐塊(18)頂著4個(gè)對(duì)稱布局的滾輪(17)，當(dāng)圓錐塊(18)尖端頂著滾輪(17)，機(jī)械手指在收緊彈簧(8)作用下捏緊，當(dāng)圓錐塊(18)底面頂著滾輪(17)，機(jī)械手指關(guān)節(jié)張開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)捏緊取苗和張開(kāi)放苗。
2.如權(quán)利要求I所述的一種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置，其特征在于所述夾取針(14)的牽拉動(dòng)作，主要由曲柄圓盤(24)、連桿(25)、安裝板(26)、滑桿(27)、牽引閘線(28)、銷軸(29,30)組成；由曲柄圓盤(24)、連桿(25),安裝板(26)、滑桿(27)、銷軸(29、30)構(gòu)成曲柄滑塊，安裝有四根牽引閘線(28)的滑桿(27)固定于所述曲柄滑塊上，在沿直徑方向設(shè)置于曲柄圓盤(24)上的滑槽內(nèi)的銷軸(30)移動(dòng)改變曲柄長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)滑桿(27)不同的往復(fù)移動(dòng)距離；與所述滑桿(27)連接的牽引閘線(28)與所述夾取針(14)連接的牽引閘線(11)固接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種穴盤苗自動(dòng)移栽取放苗裝置，主要由凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)、圓錐滑塊、四根機(jī)械手指、機(jī)械手指限位塊9、夾取針14、牽引閘線11、閘線牽拉裝置、彈簧12、支撐桿19、機(jī)架等組成；四根機(jī)械手指在凸輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)推動(dòng)下可繞關(guān)節(jié)處張開(kāi)，在彈簧力作用下捏合，每個(gè)機(jī)械手指上裝有可以縮進(jìn)伸出的夾取針，通過(guò)四根夾取針伸出機(jī)械手指插進(jìn)穴盤苗缽體捏緊取苗，通過(guò)四根夾取針縮進(jìn)機(jī)械手指脫離穴盤苗缽體松開(kāi)放苗。本發(fā)明的特點(diǎn)在于完全借助機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四根機(jī)械手指開(kāi)合和四根夾取針的伸縮，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性好，提高取苗成功率，減少傷苗，可應(yīng)用于穴盤苗移栽領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102934557SQ201210480539
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者胡建平, 韓綠化, 毛罕平, 繆小花 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)