專利名稱：一種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種針對穴盤苗的自動移栽裝置，尤其是帶有兩根機械手指四根夾取針的穴盤苗自動移栽取放苗裝置。
背景技術(shù)：
蔬菜、花卉等作物的工廠化育苗是現(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、花卉產(chǎn)業(yè)的龍頭。種苗產(chǎn)業(yè)化具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，自動化育苗和移苗裝備是育苗產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)裝備。發(fā)達國家的穴盤苗移栽技術(shù)起步較早，荷蘭在溫室花卉生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用了穴盤苗自動移栽機(如Visser Group的Pic-O-Mat PC系列自動移載機等)，完成穴盤苗從高密度穴盤向低密度穴盤或者花盆里自動移栽，作業(yè)效率高，而我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處在現(xiàn)代化大發(fā)展的進程中，但穴盤苗栽植作業(yè)仍以人工移栽為主，采用人工移栽，移栽效率低，用工量大，嚴重制約了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。對我國來說，完全靠引進國外自動移栽機，價格昂貴，使用維護成本高，而且國外移栽機對育苗和穴盤的要求不適合我國國情。因此，大力發(fā)展我國穴盤育苗移栽技術(shù)具有重大現(xiàn)實意義，研發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、性能穩(wěn)定的穴盤苗自動移栽機極為迫切。
事實上，制約穴盤苗自動移栽的關(guān)鍵技術(shù)難點在于穴盤苗自動取苗的方法和裝置。目前，我國蔬菜、花卉等穴盤苗普遍采用以草本泥炭為主的育苗基質(zhì)育苗，這種育苗基質(zhì)培育的穴盤苗缽體纖維結(jié)構(gòu)差，采用的夾取方法不當，很容易夾碎穴盤苗缽體，降低自動取苗成功率，無法滿足生產(chǎn)應(yīng)用。作為穴盤苗自動取苗機構(gòu)的核心工作部件，取苗末端執(zhí)行器是解放手工勞動的直接設(shè)備，將代替手工取苗，其工作目的是在盡量不傷苗的情況下，將穴盤苗從穴盤孔穴中夾取出來。國外溫室穴盤苗自動移載機廣泛采用氣動四指手爪取苗，例如荷蘭Pic-O-Mat PC系列自動移載機、意大利Transplanter RW系列移栽機等，在取苗速度和取苗質(zhì)量方面表現(xiàn)良好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)成本大。國外學(xué)者Ting, K. C. et al.、Ryu, K. H. et al.等人相繼開發(fā)了取苗末端執(zhí)行器，考慮不傷害幼苗、避開植株葉片等因素，充分利用氣動技術(shù)和傳感器技術(shù)，從試驗研究角度論證了多針夾持取苗的可行性和可靠性。我國至今沒有自主研發(fā)的穴盤苗自動移載機應(yīng)用到生產(chǎn)上，雖然臺灣、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位試制出一些類似四指手爪的取苗末端執(zhí)行器，結(jié)構(gòu)簡單，但手指已固定成形，僅僅利用四個夾取針在機械手指內(nèi)伸縮實現(xiàn)取苗，靈活性差，很難避免傷苗情況的發(fā)生。為此，在消化吸收國外先進取苗末端執(zhí)行器的基礎(chǔ)上，需要進一步研究滿足我國穴盤育苗移栽要求的取苗方法并開發(fā)相應(yīng)的取苗末端執(zhí)行器，既結(jié)構(gòu)簡單，又保證取苗靈活性。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置，采用兩根擺動機械手指和四根可伸縮的夾取針實現(xiàn)穴盤苗取苗和放苗，通過四根夾取針伸出插入穴盤苗缽體機械手指合攏夾緊取苗，通過機械手指撐開放松四根夾取針縮回脫離穴盤苗缽體放苗，與取苗系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)穴盤苗自動高效移栽，從而在保證取苗靈活性，不傷害幼苗的同時簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下—種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置，由機械手指關(guān)節(jié)3、支撐桿5、微型氣缸6、機械手指套筒7構(gòu)成，其特征在于所述的移栽裝置沿同一中心線方向順序安裝機械懸臂套筒1、與所述機械懸臂套筒I固接的機械手指骨架2、與所述機械手指骨架2固接的帶有氣囊的橡膠手指4、與所述橡膠手指4固接的支撐桿5、固定在所述支撐桿5末端的帶有沿與中心線方向垂直的滑槽的機械手指限位塊9 ;機械手指由順序安裝的機械手指關(guān)節(jié)
3、固接于所述機械手指關(guān)節(jié)3的微型氣缸6、固接于所述微型氣缸6上的長度超過所述機械手指限位塊9的機械手指套筒7、固接于所述機械手指套筒7的帶有縱向限位槽的夾取針限位塊11和可在所述夾取針限位塊11槽內(nèi)滑動的與所述微型氣缸6活塞桿固接的叉形夾取針14構(gòu)成；兩個所述機械手指的機械手指關(guān)節(jié)3上端對稱鉸接于所述機械手指骨架2兩側(cè)；所述機械手指套筒7穿過所述機械手指限位塊9上的滑槽，并可沿滑槽方向在滑槽內(nèi)移動；兩個所述機械手指與所述支撐桿5通過收緊彈簧8預(yù)緊在一起，所述收緊彈簧8位于所述機械手指限位塊9遠離機械手指末端的一側(cè)并接近所述機械手指套筒7。根據(jù)穴盤苗的大小，通過調(diào)整所述機械手指限位塊18卡槽的寬度來改變機械手指的開合程度，以滿足72穴、128穴等不同規(guī)格尺寸的穴盤苗移栽。本實用新型具有明顯的有益效果。采用兩指開合四針伸縮取苗和放苗，既模仿手指動作，又充分利用四針穩(wěn)定夾取。本實用新型的取苗裝置由兩根機械手指組成，對稱布置在機械手指支架上，兩根機械手指安裝在機械手指骨架2上，構(gòu)成手指關(guān)節(jié)，可靈活轉(zhuǎn)動，提高取苗的靈活性；本實用新型中的機械手指限位塊9可配置尺寸長度不同的卡槽片，以限制機械手指的開合程度，滿足不同尺寸大小的穴盤苗夾取，增強了取苗裝置的靈活性。每根機械手指活動在機械手指限位塊9的槽內(nèi)，保證捏緊抓取姿態(tài)；兩根機械手指靠收緊彈簧8收合，夾取針14對穴盤苗缽體的抓取力主要來自收緊彈簧8，結(jié)構(gòu)簡單。通過夾取針14插入缽體捏緊抓取穴盤苗 ，插入點小，抓取力對稱，這對缽體破壞性較小，極大地提高了取苗質(zhì)量；取苗時兩根機械手指呈張開狀態(tài)，一旦對穴到位，兩對叉形夾取針伸出插進穴盤苗缽體捏緊來取苗，既保證了取苗成功率，又減少傷苗情況的發(fā)生。本實用新型的移栽裝置集成關(guān)節(jié)機械手技術(shù)、氣動技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，靈活性高，適宜穴盤苗夾取。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是機械手指支架簡圖。圖3是機械手指結(jié)構(gòu)簡圖。圖4是夾取針結(jié)構(gòu)簡圖。圖中標號分別代表1.機械懸臂套筒2.機械手指骨架 3.機械手指關(guān)節(jié)
4.橡膠手指5.支撐桿6.微型氣缸7.機械手指套筒8.收緊彈簧9.機械手指限位塊10.鎖緊螺釘11.夾取針限位塊12.活塞桿13.夾緊滑塊14.夾取針。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型的整體結(jié)構(gòu)由機械懸臂套筒、機械手指骨架、機械手指關(guān)節(jié)、橡膠手指、微型氣缸、機械手限位塊、機械手指套筒、夾取針、彈簧等組成。其中各運動副及零部件的具體布置如下機械懸臂套筒I安裝在取苗機架上，可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整其安裝位置，機械懸臂套筒I上配置機械手指骨架2，用于懸掛兩根機械手指關(guān)節(jié)3，每根機械手指關(guān)節(jié)3與機械手指骨架2通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接，使得機械手指關(guān)節(jié)2可以靈活擺轉(zhuǎn)，橡膠手指4固接在機械手指骨架2上，橡膠手指4的氣囊頂著兩根機械手指關(guān)節(jié)3，每根機械手指關(guān)節(jié)3上固接一個雙作用微型氣缸6，微型氣缸6的端部安裝機械手指套筒7，兩根機械手指套筒7穿過機械手指限位塊9，收緊彈簧8箍緊機械手指套筒7，微型氣缸6的活塞桿12可在機械手指套筒7里伸縮，活塞桿12通過夾緊滑塊13裝配夾取針14，夾取針14在夾取針限位塊11的定位孔里滑動，鎖緊螺釘10將夾取針限位塊11固接在機械手指套筒7上。機械手指支架是安裝、固定其他零部件的支撐部件，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要由機械懸臂套筒1、機械手指骨架2、橡膠手指4、支撐桿5、機械手指限位塊9組成，機械懸臂套筒1、機械手指骨架2、橡膠手指4、支撐桿5、機械手指限位塊9依次同軸心安裝，支撐牢固。機械手指是取苗裝置的關(guān)鍵部件，完成開合夾持動作，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。主要由機械手指關(guān)節(jié)3、微型氣缸4、機械手指套筒7、鎖緊螺釘10、夾取針限位塊11組成。每根機械手指上，機械手指關(guān)節(jié)3固接雙作用微型氣缸4尾部，微型氣缸4的活塞桿12端部固接機械手指套筒7，機械手指套筒7末端嵌套夾取針限位塊11。夾取針限位塊11叉開兩個小腿架，兩個小腿架叉開幅度為14_。每個小腿架上伸出一個足底板，夾取針14穿過夾取針限位塊11足底板上的孔槽，夾取針14可在孔槽內(nèi)穿梭。夾取針部件直接作用穴盤苗，夾取針的結(jié)構(gòu)關(guān)系到取苗質(zhì)量，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。主要由活塞桿12、夾緊滑塊13、夾取針14組成。每個夾取針14的直徑為1. 8_，呈叉子型裝配，夾取針14與活塞桿12在同一平面上，軸線平行，兩根夾取針尖端距離為10mm，從而構(gòu)成叉子型夾取針。
所實用新型的移栽裝置由兩根機械手指組成，對稱布置在機械手指支架上。兩根機械手指安裝在機械手指骨架2上，構(gòu)成手指關(guān)節(jié)，可靈活轉(zhuǎn)動。每根機械手指活動在機械手指限位塊9的槽內(nèi)，保證捏緊抓取姿態(tài)。兩根機械手指靠收緊彈簧8收合，夾取針14對穴盤苗缽體的抓取力主要來自收緊彈簧8。通過夾取針14插入缽體捏緊抓取穴盤苗，插入點小，抓取力對稱，這對缽體破壞性較小，極大地提到取苗質(zhì)量。本實用新型中的機械手指限位塊9可配置尺寸長度不同的卡槽片，以限制機械手指的開合程度，滿足不同尺寸大小的穴盤苗夾取。本實用新型的移栽裝置工作過程是根據(jù)穴盤苗的大小、苗態(tài)調(diào)整好機械手的對穴姿態(tài)和開合程度，當取苗裝置在執(zhí)行取苗動作時兩根機械手指呈張開狀態(tài)，一旦對穴到位，兩對叉子型夾取針伸出夾取針限位塊11從幼苗兩側(cè)插進缽體抓取穴盤苗，同時橡膠手指14放氣，兩根機械手指在收緊彈簧8作用下捏緊穴盤苗缽體。當機械手放苗時，橡膠手指14充氣，撐開兩根機械手指，使機械手指呈張開狀態(tài)，同時兩對叉子型夾取針縮進夾取針限位塊11里，從而達到釋放穴盤苗的目的。
權(quán)利要求1.一種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置，由機械手指關(guān)節(jié)(3)、支撐桿(5)、微型氣缸(6)、機械手指套筒(7)構(gòu)成，其特征在于所述的移栽裝置沿同一中心線方向順序安裝機械懸臂套筒(I)、與所述機械懸臂套筒(I)固接的機械手指骨架(2)、與所述機械手指骨架(2)固接的帶有氣囊的橡膠手指(4)、與所述橡膠手指(4)固接的支撐桿(5)、固定在所述支撐桿(5)末端的帶有沿與中心線方向垂直的滑槽的機械手指限位塊(9);機械手指由順序安裝的機械手指關(guān)節(jié)(3)、固接于所述機械手指關(guān)節(jié)(3)的微型氣缸(6)、固接于所述微型氣缸(6)上的長度超過所述機械手指限位塊(9)的機械手指套筒(7)、固接于所述機械手指套筒(7)的帶有縱向限位槽的夾取針限位塊(11)和可在所述夾取針限位塊(11)槽內(nèi)滑動的與所述微型氣缸(6)活塞桿固接的叉形夾取針(14)構(gòu)成；兩個所述機械手指的機械手指關(guān)節(jié)(3 )上端對稱鉸接于所述機械手指骨架(2 )兩側(cè)；所述機械手指套筒(7 )穿過所述機械手指限位塊(9)上的滑槽，并可沿滑槽方向在滑槽內(nèi)移動；兩個所述機械手指與所述支撐桿(5)通過收緊彈簧(8)預(yù)緊在一起，所述收緊彈簧(8)位于所述機械手指限位塊(9)遠離機械手指末端的一側(cè)并接近所述機械手指套筒(J)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置，其特征在于根據(jù)穴盤苗的大小，通過調(diào)整所述機械手指限位塊(18)卡槽的寬度來改變機械手指的開合程度，以滿足72穴、128穴等不同規(guī)格尺寸的穴盤苗移栽。
專利摘要本實用新型公開了一種兩指四針穴盤苗自動移栽取放苗裝置，包括沿同一中心線方向順序固接的機械懸臂套筒1、機械手指骨架2、橡膠手指4、支撐桿5、機械手指限位塊9；機械手指由順序固接的機械手指關(guān)節(jié)3、微型氣缸6、機械手指套筒7、帶有縱向限位槽的夾取針限位塊11和可在其槽內(nèi)滑動與微型氣缸6活塞桿固接的夾取針14；機械手指關(guān)節(jié)3上端對稱鉸接于機械手指骨架2兩側(cè)；機械手指套筒7穿過機械手指限位塊9上的滑槽，并可沿滑槽方向在滑槽內(nèi)移動；兩個機械手指與支撐桿5通過收緊彈簧8預(yù)緊在一起，收緊彈簧8位于機械手指限位塊9遠離機械手指末端的一側(cè)并接近機械手指套筒7。該實用新型成本低且不易傷苗，可用于不同規(guī)格的穴盤苗自動移栽。
文檔編號A01C11/02GK202889935SQ2012206247
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者毛罕平, 韓綠化, 胡建平, 繆小花 申請人:江蘇大學(xué)