單自由度非圓齒輪變曲柄七桿花卉移栽機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機械領域，涉及花卉移栽機構(gòu)，具體涉及一種單自由度非圓齒輪 變曲柄七桿花卉移栽機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機械化移栽一般分為兩步完成：取苗和栽植。按不同的取苗方式將移栽機分為全 自動和半自動兩種方式，關鍵標志是看其是否采用機械化取苗作業(yè)。
[0003] 目前旱地移栽機械式取苗方式一般有夾土式取苗和夾苗式取苗兩種方式。新型 行星輪系旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)有混合高階變型橢圓齒輪行星系缽苗移栽機分秧機構(gòu)、自由二階 非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)式水稻缽苗移栽機構(gòu)，它們?nèi)∶绶绞綖閵A土式取 苗，即需要秧針進入缽苗盤內(nèi)夾取秧苗，且不能破壞缽盤和傷根，故軌跡需要一個尖銳的突 起，從秧針進入缽盤到完全離開缽體，秧針需要一段接近于直線的運動軌跡，由于這個限 制，造成了非圓齒輪不規(guī)則性增強或增加"探出式"秧針，機構(gòu)力學性能變差、壽命降低。當 前研究的移栽機構(gòu)軌跡包括'D'形軌跡，'P'形軌跡，'8'字形軌跡，但考慮到花卉移栽需完 成從穴盤往花盤中的移栽工作，現(xiàn)有的軌跡方案均不適合。
[0004] 對于雙曲柄機構(gòu)、行星齒輪機構(gòu)只能形成一個環(huán)扣狀軌跡，不能實現(xiàn)雙環(huán)扣狀軌 跡，難以保證以更好的姿態(tài)進入植苗工作部分和實現(xiàn)花卉移栽機的全自動化，為了解決這 個難題，需要在植苗機構(gòu)部分也設計一個環(huán)扣狀軌跡來滿足花卉移栽軌跡要求。對于基質(zhì) 育苗移栽，基質(zhì)較輕，而部分瓜果、蔬菜、花卉作物的莖桿部分足夠堅韌，允許采用夾苗的方 式作業(yè)。因此，有必要針對瓜果、蔬菜、花卉等作物，設計一種效率更高、傳動更平穩(wěn)的取苗 機構(gòu)，使其與植苗機構(gòu)配合，實現(xiàn)瓜果、蔬菜、花卉等作物的全自動移栽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種單自由度非圓齒輪變曲柄七桿花 卉移栽機構(gòu)，該機構(gòu)采用變曲柄的方式，通過滑塊和曲柄以移動副連接，滑塊在凸輪槽內(nèi)滑 動來改變曲柄的長度，實現(xiàn)雙環(huán)扣軌跡，從而實現(xiàn)取苗和植苗動作，使得機構(gòu)軌跡更利于機 構(gòu)實現(xiàn)，且柔度高，可以實現(xiàn)任何所需的軌跡，并且可以實現(xiàn)其他瓜果、蔬菜等作物的全自 動移栽。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是： 本發(fā)明包括非圓齒輪傳動機構(gòu)和七桿花卉移栽機構(gòu)。所述的七桿花卉移栽機構(gòu)包括第 一曲柄、第一連桿、第三連桿、第二連桿、第二曲柄和滑塊；所述第一曲柄的一端固定在常速 電機的輸出軸上，另一端與第一連桿的一端鉸接；第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸 接；第二連桿的中部與第三連桿的一端鉸接，另一端自由設置；所述第三連桿的另一端與 滑塊鉸接；所述的第二曲柄與滑塊通過滑動副連接。所述的非圓齒輪傳動機構(gòu)包括主動非 圓齒輪、第一中間非圓齒輪、第二中間非圓齒輪、第二從動非圓齒輪和凸輪；所述的主動非 圓齒輪、第一中間非圓齒輪和第二從動非圓齒輪均與機架鉸接，第二中間非圓齒輪與第一 中間非圓齒輪固定；所述的主動非圓齒輪與第一中間非圓齒輪嚙合，第二中間非圓齒輪與 第二從動非圓齒輪嚙合；所述的主動非圓齒輪與第一曲柄固定；第二從動非圓齒輪與第二 曲柄固定，第二曲柄的回轉(zhuǎn)中心為第二從動非圓齒輪與機架的鉸接中心；所述的凸輪與機 架固定，滑塊與凸輪的滑槽通過凸輪副連接。
[0007] 所述的主動非圓齒輪、第一中間非圓齒輪、第二中間非圓齒輪和第二從動非圓齒 輪的節(jié)曲線均采用阿基米德螺線；所述主動非圓齒輪和第一中間非圓齒輪的節(jié)曲線形狀相 同，第二中間非圓齒輪和第二從動非圓齒輪的節(jié)曲線形狀相同。
[0008] 所述第二連桿自由設置的一端端點形成雙環(huán)扣軌跡；所述的雙環(huán)扣軌跡為封閉且 帶有兩個環(huán)扣的平面圓滑曲線，包括依次順序首尾連接的入缽段、取苗段、運苗段、植苗段 和回復段；所述取苗段的起始段平行于穴盤盤口下側(cè)壁且直線度為lmm/10mm;所述植苗段 的起始段堅直設置且直線度為Imm/lOmm;所述的入缽段為取苗段的過渡段。
[0009] 本發(fā)明具有的有益效果： 1、本發(fā)明實現(xiàn)的移栽軌跡滿足缽苗移栽機平入缽、直拔苗、穩(wěn)投苗的移栽農(nóng)藝要求；采 用兩級非圓齒輪驅(qū)動與七桿機構(gòu)的結(jié)合，柔度高，使得取苗和植苗的動作更加靈活。
[0010] 2、采用本發(fā)明的花卉移栽機可實現(xiàn)雙環(huán)扣軌跡，不僅可以實現(xiàn)花卉的取苗動作， 也可以實現(xiàn)花卉的植苗動作，從而實現(xiàn)花卉移栽機的全自動化，還可以保證花卉投苗合適 的角度、速度、植苗的直立度和更好地滿足花卉移栽的農(nóng)藝要求；本發(fā)明也可僅用于取苗動 作，此時，雙環(huán)扣軌跡可以保證花卉垂直下落進入植苗機構(gòu)。
[0011] 3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、靈活度高，可以輕松實現(xiàn)花卉、瓜果、蔬菜等農(nóng)作物移栽 所需運動軌跡的要求。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的機構(gòu)原理圖； 圖2為本發(fā)明的移栽軌跡示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014] 如圖1所示，單自由度非圓齒輪變曲柄七桿花卉移栽機構(gòu)，包括非圓齒輪傳動機 構(gòu)和七桿花卉移栽機構(gòu)。七桿花卉移栽機構(gòu)包括第一曲柄1、第一連桿2、第三連桿4、第二 連桿5、第二曲柄11和滑塊12 ;第一曲柄1的一端固定在常速電機的輸出軸上，另一端與第 一連桿2的一端鉸接；第一連桿2的另一端與第二連桿5的一端鉸接；第二連桿5的中部 與第三連桿4的一端鉸接，另一端自由設置；第三連桿4的另一端與滑塊12鉸接；第二曲 柄11與滑塊12通過滑動副連接。非圓齒輪傳動機構(gòu)包括主動非圓齒輪6、第一中間非圓 齒輪7、第二中間非圓