專利名稱：旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旱地移栽機(jī)取苗裝置，特指一種能從穴盤中把苗整排取出，并依次投放到移栽機(jī)旋轉(zhuǎn)托杯中的自動(dòng)取苗間隔放苗裝置，該裝置可應(yīng)用到全自動(dòng)旱地移栽機(jī)上。
背景技術(shù)：
取苗裝置是旱地移栽機(jī)的重要組成部份，其作為取苗和放苗的直接設(shè)備，是區(qū)分全自動(dòng)移栽機(jī)和半自動(dòng)移栽機(jī)的關(guān)鍵部件。國外現(xiàn)有的全自動(dòng)移栽機(jī)中使用的取苗裝置均采用氣動(dòng)或液動(dòng)的并聯(lián)形式，即將多個(gè)取苗機(jī)械手并聯(lián)同一設(shè)備上統(tǒng)一控制。該種移栽設(shè)備效率雖然尚可，但是基于氣動(dòng)或液動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，其只適合在溫室作業(yè)，如放在戶外大田中作業(yè)，則受環(huán)境影響較大，其系統(tǒng)穩(wěn)定性不能得到保證。而且氣動(dòng)或液動(dòng)系統(tǒng)成本高，體積龐大，在大田中控制難度大，靈活性差。在旱地移栽機(jī)械中，半自動(dòng)移栽機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)也比較成熟，因而應(yīng)用較廣，但半自動(dòng)移栽機(jī)需要人工將穴盤苗取出并投放到栽植器中，由于人工喂苗作業(yè)頻率高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，容易產(chǎn)生漏苗，從而影響移栽機(jī)作業(yè)質(zhì)量。全自動(dòng)旱地移栽機(jī)則結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率不高，應(yīng)用面還不廣，主要原因是取苗裝置普遍采用單個(gè)機(jī)械手從穴盤中取苗，為了滿足機(jī)械手對(duì)穴取苗要求，穴盤需作間隙橫向移位和縱向進(jìn)給的雙向運(yùn)動(dòng)，使移栽機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 運(yùn)動(dòng)精度要求高，工作效率得不到提高。旱地全自動(dòng)移栽機(jī)如果能實(shí)現(xiàn)穴盤苗整排取苗，則穴盤只需作單向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而簡(jiǎn)化移栽機(jī)移箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)可大大提高移栽機(jī)工作效率，但整排取苗后如何有序間隔投放秧苗至栽植器是解決這類移栽機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)難題。目前，一種帶有旋轉(zhuǎn)托杯式的半自動(dòng)移栽機(jī)已得到普遍應(yīng)用，如井觀PVHR2型旱地移栽機(jī)，其工作原理是移栽機(jī)栽植器上方設(shè)置一圈旋轉(zhuǎn)托杯，由人工將缽苗喂入托杯中，托杯旋轉(zhuǎn)到某特定位置，托杯底板打開將缽苗依次喂入2個(gè)或2個(gè)以上栽植器中，這種移栽機(jī)栽植效率較高，缺點(diǎn)是需要人工喂苗。 如果在旋轉(zhuǎn)托杯式半自動(dòng)移栽機(jī)上增加一套自動(dòng)取苗放苗裝置，將穴盤苗整排取出后依次喂入旋轉(zhuǎn)托杯中，便可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)移栽作業(yè)，有效的節(jié)省人力物力，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
由于穴盤中心孔距與旋轉(zhuǎn)托杯接苗裝置中兩托杯中心孔距不一致，因此整排取苗裝置無法將穴盤苗同時(shí)投放到旋轉(zhuǎn)托杯中，為此本發(fā)明將提供一種由多組取苗爪并聯(lián)，一次從穴盤中將整排苗取出，然后依次間隔投苗的取苗裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的技術(shù)方案為
一種旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，其特征包括凸輪軸支架、凸輪軸、夾苗裝置和托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)。所述凸輪軸支架連接到移栽機(jī)機(jī)械臂上，凸輪軸通過軸承安裝在凸輪軸支架內(nèi)， 在凸輪軸支架下方并列安裝一排完全相同的夾苗裝置；所述夾苗裝置由凸輪、頂桿、鍥形塊、壓簧、頂桿支架、苗爪開合推桿、拉簧支桿、拉簧和兩個(gè)取苗爪組成，凸輪與凸輪軸鍵聯(lián)接，頂桿為臺(tái)階狀圓柱形，上端粗下端細(xì)；頂桿粗的一端與凸輪底端接觸；頂桿細(xì)的一端套有壓簧，壓簧的一端在頂桿粗細(xì)交接的臺(tái)階處，壓簧的另一端支撐在頂桿支架上，壓簧始終處于壓縮狀態(tài)，凸輪與頂桿保持接觸；頂桿支架(與苗爪支架均固定在凸輪軸支架下方，頂桿下端固定有鍥形塊，鍥形塊的形狀為倒梯形，兩側(cè)面的鍥形面為工作面；兩個(gè)取苗爪頂端轉(zhuǎn)動(dòng)鏈接在苗爪支架上，在兩個(gè)取苗爪中間位置分別固定安裝有拉簧支桿和苗爪開合推桿，兩個(gè)苗爪開合推桿安裝在兩個(gè)取苗爪的內(nèi)側(cè)且相對(duì)，拉簧支桿在苗爪開合推桿下方，拉簧支桿和苗爪開合推桿呈90°空間布置，在拉簧支桿兩端之間安裝一個(gè)拉簧，使苗爪開合推桿與鍥形塊的工作面保持接觸。所述托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)于夾苗裝置下方，在托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有一圈托杯，相鄰?fù)斜g中心距相同，托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)托杯作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。所述凸輪為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠(yuǎn)休止和回程四個(gè)部分，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角分別為近休止角Q1、推程運(yùn)動(dòng)角θ 2、遠(yuǎn)休止角θ 3、回程運(yùn)動(dòng)角θ 4;每個(gè)凸輪的輪廓各不相同，各凸輪推程運(yùn)動(dòng)角θ2、回程運(yùn)動(dòng)角θ4均相同，但近休止角G1、遠(yuǎn)休止角 93不同，近休止角Q1沿逆時(shí)針方向依次遞增，遠(yuǎn)休止角θ3沿逆時(shí)針方向依次遞減。每個(gè)凸輪的近休止角依次遞增與每個(gè)凸輪的遠(yuǎn)休止角依次遞減的角度相同，為《t，其中，ω為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，t為取苗機(jī)構(gòu)之間的間隔投苗時(shí)間。當(dāng)托杯在托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)上沿單一方向勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，間隔投苗時(shí)間t = (b_a)/V，其中，ν為旋轉(zhuǎn)托杯移動(dòng)速度，b相鄰兩托杯中心距，a為相鄰兩取苗爪間距離。所述取苗爪2個(gè)組成1組，每組2個(gè)取苗爪對(duì)稱安裝2對(duì)拉簧支桿保持平衡。整排取苗爪并列個(gè)數(shù)與穴盤單排穴孔數(shù)相同，取苗爪之間的間隔距離與穴盤穴孔中心間距相同。整排取苗爪在凸輪驅(qū)動(dòng)下同時(shí)從穴盤中夾取缽苗；夾取缽苗的取苗爪移動(dòng)至托杯上方時(shí)，第1組取苗爪在凸輪一的驅(qū)動(dòng)下首先打開，缽苗落入托杯中，第2組取苗爪在凸輪二的驅(qū)動(dòng)下，相對(duì)第1組取苗爪延遲一段時(shí)間后再打開，缽苗剛好落入第2個(gè)移動(dòng)中的托杯中心，同樣，后續(xù)取苗爪均相互延遲一段時(shí)間依次打開取苗爪，使整排缽苗依次落入移動(dòng)中的托杯中。本發(fā)明的有益效果有
可實(shí)現(xiàn)同時(shí)整排取苗，間隔放苗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，適合在戶外大田使用，可有效節(jié)省勞動(dòng)力。


圖1為本發(fā)明的工作示意圖。圖2為本發(fā)明凸輪機(jī)構(gòu)與苗爪機(jī)構(gòu)的布置圖。圖3為本發(fā)明的凸輪與凸輪軸的軸測(cè)圖。圖4為本發(fā)明盤形凸輪的外形輪廓示意圖。圖5為本發(fā)明苗爪與托杯間的空間布置示意圖。圖中，1、凸輪軸支架；2、凸輪軸；3、凸輪一；4、凸輪二；5、凸輪三；6、苗爪支架； 7、頂桿支架；8、壓簧；9、頂桿；10、鍥形塊；11、凸輪四；12、凸輪五；13、凸輪六；14、鉸鏈； 15、苗爪開合推桿；16、拉簧；17、拉簧支桿；18、取苗爪；19、托杯；20、托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明
如圖1、圖2所示，旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置由若干相互并列的取苗機(jī)構(gòu)和凸輪組成，每個(gè)取苗機(jī)構(gòu)由取苗爪18、苗爪支架6、頂桿9、頂桿支架7、鍥形塊10、苗爪開合推桿15、壓簧8、拉簧16組成，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13 通過鍵聯(lián)接在凸輪軸2上，凸輪軸2由凸輪軸支架1支撐，凸輪軸支架1連接到移栽機(jī)機(jī)械臂或其他移栽設(shè)備上。在每個(gè)凸輪下方設(shè)有頂桿9，頂桿9與頂桿支架7組成移動(dòng)副聯(lián)接， 壓簧8兩端分別與頂桿支架7和頂桿9接觸，使頂桿9與凸輪始終保持接觸；頂桿9下端與鍥形塊10固定聯(lián)接，在鍥形塊10的兩側(cè)安裝有苗爪開合推桿15，苗爪開合推桿15和拉簧支桿17 —起固定聯(lián)接在取苗爪18上，在拉簧支桿17兩側(cè)對(duì)稱安裝有拉簧16，使苗爪開合推桿15與鍥形塊10始終保持接觸狀態(tài)；在頂桿支架7的兩側(cè)固定聯(lián)接苗爪支架6，苗爪支架6再與凸輪軸支架1固定聯(lián)接，取苗爪18通過鉸鏈14與苗爪支架6組成轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接。凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13受外界驅(qū)動(dòng)后旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)頂桿9 上下間隙移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鍥形塊10上下運(yùn)動(dòng)，鍥形塊10再通過苗爪開合推桿15推動(dòng)取苗爪18繞鉸鏈14作間隙旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)每組取苗爪18的開合動(dòng)作。如圖1所示，在移栽機(jī)上設(shè)有一托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)20，在托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)20上設(shè)有一圈托杯， 間隔排列，托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)20帶動(dòng)托杯19作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，取苗爪18夾取的缽苗落入旋轉(zhuǎn)的托杯 19中，再通過托杯19喂入移栽機(jī)栽植器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)栽植。如圖3、圖4所示，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13 為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠(yuǎn)休止和回程四個(gè)部分，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角分別為近休止角Q1、推程運(yùn)動(dòng)角θ 2、遠(yuǎn)休止角θ 3、回程運(yùn)動(dòng)角θ4。由于整排取苗爪18的間隔距離 a是按穴盤孔距排列，而相鄰兩托杯的間距b要大于取苗爪之間的間隔距離a，如圖5所示， 因而取苗爪18同時(shí)取苗后移至托杯19上方投苗時(shí)，缽苗不能同時(shí)落入托杯中，為解決此難點(diǎn)，本發(fā)明的取苗裝置通過改變凸輪的外形輪廓，使每個(gè)凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角θ 2、回程運(yùn)動(dòng)角θ 4均相同，但每個(gè)凸輪的近休止角G1、遠(yuǎn)休止角θ 3不同，從左往右每個(gè)凸輪的近休止角依次遞增，每個(gè)凸輪的遠(yuǎn)休止角依次遞減，實(shí)現(xiàn)取苗爪18能同時(shí)在穴盤中夾取缽苗，在托杯19上方間隔依次打開放苗，將每顆缽苗均投放到托杯19中。下面以6X12規(guī)格穴盤缽苗移栽為例，對(duì)發(fā)明的工作原理做進(jìn)一步的說明 如圖1所示整個(gè)取苗裝置由六個(gè)凸輪和六個(gè)取苗機(jī)構(gòu)組成，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三
5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13作順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，旋轉(zhuǎn)托杯移動(dòng)速度為ν，相鄰兩托杯中心距為b，相鄰兩取苗爪間距離為a，則六個(gè)取苗機(jī)構(gòu)之間的間隔投苗時(shí)間t = (b-a)/V，由此得六個(gè)凸輪的近休止角Q1、推程運(yùn)動(dòng)角θ 2、遠(yuǎn)休止角03和回程運(yùn)動(dòng)角θ4關(guān)系如下表。表1.凸輪各運(yùn)動(dòng)角的分配關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，包括凸輪軸支架(1)、凸輪軸 (2)、夾苗裝置和托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)；所述凸輪軸支架(1)連接到移栽機(jī)機(jī)械臂上，凸輪軸(2)通過軸承安裝在凸輪軸支架 (1)內(nèi)，在凸輪軸支架(1)下方并列安裝一排完全相同的夾苗裝置；所述夾苗裝置由凸輪、 頂桿(9)、鍥形塊(10)、壓簧(8)、頂桿支架(7)、苗爪開合推桿(15)、拉簧支桿(17)、拉簧 (16)和兩個(gè)取苗爪(18)組成，凸輪與凸輪軸(2)鍵聯(lián)接，頂桿(9)為臺(tái)階狀圓柱形，上端粗下端細(xì)；頂桿(9)粗的一端與凸輪底端接觸；頂桿(9)細(xì)的一端套有壓簧(8)，壓簧(8)的一端在頂桿(9)粗細(xì)交接的臺(tái)階處，壓簧(8)的另一端支撐在頂桿支架(7)上，壓簧(8)始終處于壓縮狀態(tài)，凸輪與頂桿(9)保持接觸；頂桿支架(7)與苗爪支架(3)均固定在凸輪軸支架(1)下方，頂桿(9)下端固定有鍥形塊(10)，鍥形塊(10)的形狀為倒梯形，兩側(cè)面的鍥形面為工作面；兩個(gè)取苗爪(18)頂端轉(zhuǎn)動(dòng)鏈接在苗爪支架(3)上，在兩個(gè)取苗爪(18)中間位置分別固定安裝有拉簧支桿(17)和苗爪開合推桿(15)，兩個(gè)苗爪開合推桿(15)安裝在兩個(gè)取苗爪(18)的內(nèi)側(cè)且相對(duì)，拉簧支桿(17)在苗爪開合推桿(15)下方，拉簧支桿(17)和苗爪開合推桿(15)呈90°空間布置，在拉簧支桿(17)兩端之間安裝一個(gè)拉簧(16)，使苗爪開合推桿(15)與鍥形塊(10)的工作面保持接觸；所述托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)設(shè)于夾苗裝置下方，在托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)上設(shè)有一圈托杯(19)，相鄰?fù)斜?19)之間中心距相同，托杯旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)帶動(dòng)托杯(19)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；所述凸輪為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠(yuǎn)休止和回程四個(gè)部分，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角分別為近休止角Q1、推程運(yùn)動(dòng)角θ 2、遠(yuǎn)休止角θ 3、回程運(yùn)動(dòng)角θ 4;每個(gè)凸輪的輪廓各不相同，各凸輪推程運(yùn)動(dòng)角θ2、回程運(yùn)動(dòng)角θ4均相同，但近休止角G1、遠(yuǎn)休止角03不同，相鄰?fù)馆喗葜菇荙1沿逆時(shí)針方向依次遞增，遠(yuǎn)休止角θ 3沿逆時(shí)針方向依次遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，每個(gè)凸輪的近休止角依次遞增與每個(gè)凸輪的遠(yuǎn)休止角依次遞減的角度相同，為《t ；其中，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，旋轉(zhuǎn)托杯移動(dòng)速度為V，相鄰兩托杯中心距為b，相鄰兩取苗爪間距離為a， 取苗機(jī)構(gòu)之間的間隔投苗時(shí)間t = (b-a)/ v.
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，取苗爪(18)的個(gè)數(shù)與穴盤單排穴孔數(shù)相同，取苗爪(18)之間的間隔距離與穴盤穴孔中心間距相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旱地移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，所述每組所述兩個(gè)取苗爪(18)對(duì)稱安裝2對(duì)拉簧支桿(17)保持平衡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旱地穴盤移栽機(jī)整排取苗間隔放苗裝置，由若干個(gè)相互并列的取苗爪(18)組成整排取苗裝置，在驅(qū)動(dòng)取苗爪(18)開合的頂桿(9)上方設(shè)置一排盤形凸輪，每個(gè)凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角θ2、回程運(yùn)動(dòng)角θ3均相同，但每個(gè)凸輪的近休止角θ1、遠(yuǎn)休止角θ4不同，每個(gè)凸輪的近休止角依次遞增，每個(gè)凸輪的遠(yuǎn)休止角依次遞減。本發(fā)明一次從穴盤中將整排苗取出，然后依次間隔投苗，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)整排取苗，間隔放苗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，適合在戶外大田使用，可有效節(jié)省勞動(dòng)力。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102342206SQ20111034225
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者吳福華, 孫磊, 張建兵, 毛罕平, 胡建平 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)