專(zhuān)利名稱(chēng)：一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及旱地移栽機(jī)械，特別是一種能將穴盤(pán)中整排苗同時(shí)取出并移送到移栽機(jī)旋轉(zhuǎn)接苗杯中的取苗裝置。
背景技術(shù)：
移栽能使蔬菜等作物生育提早，并對(duì)氣候具有補(bǔ)償作用，有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量。目前用于蔬菜移栽的機(jī)械較多為半自動(dòng)的機(jī)型，需要人工將苗從穴盤(pán)中取出并投入到栽植器內(nèi)，勞動(dòng)強(qiáng)度很高，效率和質(zhì)量得不到保證。而現(xiàn)有的穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)較多使用在溫室內(nèi)，如我國(guó)專(zhuān)利CN101663972A公開(kāi)的一種穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽機(jī)，由多個(gè)取苗爪并聯(lián)的形式組成取苗末端，通過(guò)電氣控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)取苗末端的上下與水平移動(dòng)，體積龐大，對(duì)控制和設(shè)備的維護(hù)要求很高，不適合大田移栽的復(fù)雜環(huán)境。現(xiàn)有應(yīng)用在大田的全自動(dòng)移栽機(jī)械中，普遍由單個(gè)機(jī)械手從穴盤(pán)中取苗，其不但機(jī)械手結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，且單個(gè)夾苗移栽，效率偏低但價(jià)格卻昂貴，如日本洋馬公司制造的PAIA型全自動(dòng)移栽機(jī)。現(xiàn)有的旱地半自動(dòng)移栽機(jī)技術(shù)已很成熟，但其不能再提高效率的主要原因是不能解決快速準(zhǔn)確自動(dòng)取苗問(wèn)題，因此，若能采用多個(gè)取苗爪并聯(lián)形式組成的多爪取苗末端執(zhí)行器，同時(shí)通過(guò)一簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)該多爪取苗末端執(zhí)行器能上下水平移動(dòng)，把夾取的苗移送到接苗裝置或栽植器中，形成一個(gè)可實(shí)現(xiàn)一次取多棵苗或取整排苗的自動(dòng)取苗機(jī)械手，同時(shí)將該自動(dòng)取苗機(jī)械手安裝在半自動(dòng)移栽機(jī)上，將可解決半自動(dòng)移栽機(jī)的自動(dòng)取苗問(wèn)題， 有效提高移栽效率，保證移栽質(zhì)量。目前，一種帶有旋轉(zhuǎn)接苗杯的半自動(dòng)移栽機(jī)已得到普遍應(yīng)用，其工作原理是在移栽機(jī)栽植器上方設(shè)置一圈旋轉(zhuǎn)接苗杯，先由人工將缽苗投放在杯中，接苗杯旋轉(zhuǎn)到某特定位置時(shí)杯底板會(huì)打開(kāi)，從而將杯中的缽苗依次喂入2個(gè)或2個(gè)以上栽植器中，該種移栽機(jī)栽植效率較高，但缺點(diǎn)是需要人工喂苗，如井觀PVHR2型旱地移栽機(jī)(專(zhuān)利號(hào) JP2010004842A)。若能在該類(lèi)型半自動(dòng)移栽機(jī)上增加一套如上所述的全自動(dòng)取苗機(jī)械手， 將穴盤(pán)苗整排取出后依次喂入旋轉(zhuǎn)接苗杯中，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
本發(fā)明的目的是結(jié)合現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)接苗杯式半自動(dòng)移栽機(jī)，提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單能整排取苗移苗的裝置，以實(shí)現(xiàn)穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽作業(yè)。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的包括動(dòng)力輸入裝置、旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)、 空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)、整排取苗末端執(zhí)行器、穴盤(pán)輸送裝置、旋轉(zhuǎn)接苗杯裝置、支架等，其特征是
所述的動(dòng)力輸入裝置由水平軸、豎直軸、鏈輪、錐齒輪、軸承座組成。水平軸兩端各安裝個(gè)軸承座，以與機(jī)架固定，A凸輪與錐齒輪通過(guò)鍵固定在軸上。豎直軸從上往下分別安裝菱形球面軸承座、B凸輪、鏈輪與錐齒輪，菱形球面軸承座安裝在機(jī)架上，以支撐中間軸，鏈輪把外動(dòng)力通過(guò)鏈傳動(dòng)傳到豎直軸，再由錐齒輪傳遞到水平軸，以驅(qū)動(dòng)A凸輪與B凸輪同時(shí)等速轉(zhuǎn)動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)包括主軸、內(nèi)套筒，外套筒、支撐板、銅套、兩個(gè)推力球軸承，兩個(gè)固定套、上旋轉(zhuǎn)板、中間旋轉(zhuǎn)板、下旋轉(zhuǎn)板、轉(zhuǎn)桿、I法蘭盤(pán)等。內(nèi)套筒套在主軸上方，外套筒套在內(nèi)套筒上端；外套筒底端帶座，固定在裝在機(jī)架上的支撐板上，故外套筒保持不動(dòng)；內(nèi)套筒的最上端用緊固螺釘固定安裝一個(gè)固定套，在固定套下端面與外套筒上端面之間安裝一個(gè)推力球軸承，固定套壓在推力球軸承上端面上，這樣內(nèi)套筒通過(guò)固定套可支撐在外套筒上同時(shí)可以相對(duì)外套筒旋轉(zhuǎn)；另外，內(nèi)套筒下端穿過(guò)支撐板，從支撐板下表面開(kāi)始往下，在內(nèi)套筒上緊挨的套有推力球軸承、下固定套、上旋轉(zhuǎn)板、中間旋轉(zhuǎn)板，內(nèi)套筒與下固定套、上旋轉(zhuǎn)板、中間旋轉(zhuǎn)板均用緊固螺釘固定；主軸的下端用螺栓固定I法蘭盤(pán)；下旋轉(zhuǎn)板右端鎖緊在主軸上，左端開(kāi)孔，孔內(nèi)裝有一個(gè)開(kāi)孔的銅套；轉(zhuǎn)桿上端與上旋轉(zhuǎn)板一端焊接固定，下端與下旋轉(zhuǎn)板內(nèi)的銅套間隙配合；中間旋轉(zhuǎn)板一端鎖緊在內(nèi)套筒最下端，另一端開(kāi)孔，通過(guò)螺栓與B關(guān)節(jié)軸承組成球鉸鏈連接。所述外套筒與內(nèi)套筒的內(nèi)圈兩端均安裝銅套。所述空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)包括A凸輪、B凸輪、K連桿、M連桿、N連桿、I軸承、II軸承、III軸承、A關(guān)節(jié)軸承、B關(guān)節(jié)軸承、支架等，K連桿在左端位置，其一端通過(guò)軸承與機(jī)架組成旋轉(zhuǎn)副，中間左側(cè)裝有I軸承，I軸承在A凸輪上方并兩者始終保持接觸，在K連桿另一端右側(cè)裝有III軸承，III軸承緊貼在I法蘭盤(pán)下端面，A凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)K連桿擺動(dòng)，再由III軸承帶動(dòng)I法蘭盤(pán)上升和下降運(yùn)動(dòng)。類(lèi)似的，M連桿一端通過(guò)軸承與機(jī)架組成旋轉(zhuǎn)副，中間下側(cè)裝有II軸承，裝在M連桿上的拉簧使II軸承與B凸輪保持始終接觸，M連桿另一端用螺栓與A關(guān)節(jié)軸承組成球鉸鏈連接。N連桿下端通過(guò)軸承與支架組成旋轉(zhuǎn)副，支架固定在機(jī)架上，N連桿中間用螺栓與A關(guān)節(jié)軸承組成球鉸鏈連接，上端同樣通過(guò)螺栓與B關(guān)節(jié)軸承組成球鉸鏈連接，而B(niǎo)關(guān)節(jié)軸承的另一端與旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)的中間旋轉(zhuǎn)板組成球鉸鏈鏈接。B凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)M連桿在水平面上擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)由A關(guān)節(jié)軸承傳遞、N連桿放大、再由B關(guān)節(jié)軸承傳遞到旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)，使旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)90°來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的整排取苗末端執(zhí)行器由若干組取苗爪并聯(lián)組成，取苗爪的個(gè)數(shù)與穴盤(pán)一排的孔穴數(shù)一致，相鄰兩組取苗爪之間的距離與相鄰穴空的間距一致；每組取苗爪有兩根秧針，通過(guò)鋼絲繩或其他動(dòng)力帶動(dòng)中間滑桿的上下運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)兩根秧針的閉合；整個(gè)取苗末端執(zhí)行器呈L形，一端安裝若干取苗爪，一端通過(guò)II法蘭盤(pán)固定在主軸最上端。所述穴盤(pán)輸送裝置輸送方向與旋轉(zhuǎn)接苗杯裝置平行，取苗末端執(zhí)行器取與穴盤(pán)前進(jìn)方向垂直的一排苗，然后正轉(zhuǎn)90°到達(dá)旋轉(zhuǎn)接苗杯上方，依次把一排苗投放到接苗杯中， 然后反轉(zhuǎn)90°，回到穴盤(pán)上方準(zhǔn)備取下一排苗；穴盤(pán)間歇移動(dòng)，每次前進(jìn)一個(gè)穴空的距離， 旋轉(zhuǎn)接苗杯做勻速運(yùn)動(dòng)；在每個(gè)周期內(nèi)，水平軸與豎直軸旋轉(zhuǎn)一圈，取苗末端執(zhí)行器完成一排苗的夾取和投放，旋轉(zhuǎn)接苗杯裝置走過(guò)與取苗爪數(shù)目相同的接苗杯。所述一對(duì)錐齒輪齒數(shù)與模數(shù)相同，A凸輪與B凸輪轉(zhuǎn)速相同。所述中間旋轉(zhuǎn)板的兩孔中心線與B關(guān)節(jié)軸承軸線的夾角α不小于40°，上旋轉(zhuǎn)板的兩孔中心線與下旋轉(zhuǎn)板的兩孔中心線在同一豎直面內(nèi)且平行；A凸輪與K連桿驅(qū)動(dòng)主軸升降，其行程不小于50mm ；B凸輪與M連桿、N連桿以及A關(guān)節(jié)軸承、B關(guān)節(jié)軸承共同驅(qū)動(dòng)中間旋轉(zhuǎn)板的運(yùn)動(dòng)角度應(yīng)剛好90°，中間旋轉(zhuǎn)板帶動(dòng)內(nèi)套筒旋轉(zhuǎn)，再內(nèi)套筒帶動(dòng)上旋轉(zhuǎn)板與轉(zhuǎn)桿一起旋轉(zhuǎn)，最后通過(guò)下旋轉(zhuǎn)板傳遞到主軸，使主軸可實(shí)現(xiàn)90°旋轉(zhuǎn)；取苗末端執(zhí)行器固定在主軸上端，故其可實(shí)現(xiàn)升降與90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；一個(gè)周期內(nèi)，A凸輪與B凸輪旋轉(zhuǎn)一周，它們的相位以及控制的升降規(guī)律、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下
權(quán)利要求
1.. 一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗機(jī)械手，包括旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)，空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)和整排取苗末端執(zhí)行器，其特征是所述的旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)包括固定在支撐板(7)上的外套筒(6)，安裝在外套筒(6)孔內(nèi)的內(nèi)套筒(3)和內(nèi)套筒(3)孔內(nèi)的主軸(13);內(nèi)套筒(3)最上端套一個(gè)固定套(4)并用緊固螺釘固定住，在固定套(4)與外套筒(6)上端面之間裝推力球軸承(5)，把內(nèi)套筒(3)支撐在外套筒(6)的上端面上；穿過(guò)支撐板(7)并在其下面部分的內(nèi)套筒(3)，依次套有推力球軸承(5)、下固定套(8)、上旋轉(zhuǎn)板(10)、中間旋轉(zhuǎn)板(9)，內(nèi)套筒(3)與下固定套(8)、上旋轉(zhuǎn)板(10 )、中間旋轉(zhuǎn)板(9 )用緊固螺釘固定住；主軸(13 )上端下端分別與II法蘭盤(pán)(2 )、I法蘭盤(pán)(14)固定；下旋轉(zhuǎn)板(12) —端鎖緊在主軸(13)上，一端開(kāi)孔，孔內(nèi)裝有開(kāi)孔的銅套； 轉(zhuǎn)桿(11)下端與該銅套間隙配合，上端與上旋轉(zhuǎn)板(10)—端焊接固定；中間旋轉(zhuǎn)板(9) 一端鎖緊在內(nèi)套筒(3)最下端，另一端開(kāi)孔，通過(guò)螺栓與B關(guān)節(jié)軸承(32)組成球鉸鏈連接；所述的空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)的A凸輪(19)裝在水平軸06)左端，兩凸輪轉(zhuǎn)速相同；K連桿00) —端用軸承與機(jī)架組成旋轉(zhuǎn)副，中間左側(cè)裝有I軸承(1 ，I軸承(1 在A凸輪 (19)上方并兩者始終保持接觸，在K連桿00)另一端右側(cè)裝有III軸承(21)，III軸承Ql) 緊貼在I法蘭盤(pán)(14)下端面；B凸輪(30)裝在豎直軸上，M連桿(16) —端用軸承與機(jī)架組成旋轉(zhuǎn)副，中間下側(cè)裝II軸承(17)，M連桿(16)上裝拉簧使II軸承(17)與B凸輪 (30)始終保持接觸，M連桿(16)另一端用螺栓與A關(guān)節(jié)軸承(29)組成球鉸鏈連接；N連桿 (28)下端通過(guò)軸承與固定在機(jī)架上的支架0 組成旋轉(zhuǎn)副，N連桿08)中間用螺栓與A 關(guān)節(jié)軸承(29)組成球鉸鏈連接，上端與B關(guān)節(jié)軸承(32)組成球鉸鏈連接，B關(guān)節(jié)軸承(32) 的另一端與旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)的中間旋轉(zhuǎn)板(9)組成球鉸鏈鏈接；M連桿(16)下端通過(guò)錐齒輪 (22)與水平軸(26)連接；所述整排取苗末端執(zhí)行器(1)由若干組取苗爪并聯(lián)組成，取苗爪的個(gè)數(shù)與穴盤(pán)一排的孔穴數(shù)一致，相鄰兩組取苗爪之間的距離與相鄰穴孔的間距一致，一次取一排苗；整個(gè)取苗末端執(zhí)行器呈L形，一端安裝若干取苗爪，一端通過(guò)II法蘭盤(pán) (2)固定在主軸(13)最上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗機(jī)械手，其特征是所述A凸輪與B 凸輪旋轉(zhuǎn)一周，它們的相位以及控制的升降規(guī)律、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下A凸輪回 郢fr段近體Μ/Γ段升程階段遠(yuǎn)體止階段B凸輪近體止階段升 rr段遠(yuǎn)體ι τ段回程階段升降規(guī)律下降mx上升Iflt旋轉(zhuǎn)規(guī)律正轉(zhuǎn)90°停歇反轉(zhuǎn)50°規(guī)律張fftt態(tài)閉合夾苗弓長(zhǎng)開(kāi)投苗張.開(kāi)伏態(tài)
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗機(jī)械手，其特征是所述外套筒 (6)與內(nèi)套筒(3)的孔內(nèi)兩端均安裝銅套，內(nèi)套筒(3)相對(duì)外套筒(6)來(lái)回旋轉(zhuǎn)，主軸(13)隨著內(nèi)套筒(3) —起來(lái)回旋轉(zhuǎn)并同時(shí)相對(duì)內(nèi)套筒(3)上升與下降。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗機(jī)械手，其特征是所述中間旋轉(zhuǎn)板(9)的兩孔中心線與B關(guān)節(jié)軸承(32)軸線的夾角α不小于40°，上旋轉(zhuǎn)板(10)的兩孔中心線與下旋轉(zhuǎn)板(12)的兩孔中心線在同一豎直面內(nèi)且平行；A凸輪(19)與K連桿(20) 通過(guò)I法蘭盤(pán)(14)驅(qū)動(dòng)主軸(13)升降，其行程不小于45mm ；B凸輪(30)與M連桿(16)、N 連桿(28)以及A關(guān)節(jié)軸承(29)、B關(guān)節(jié)軸承(32)共同驅(qū)動(dòng)中間旋轉(zhuǎn)板(9)與內(nèi)套筒(3)繞主軸(13)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)套筒(3)帶動(dòng)上旋轉(zhuǎn)板(10)與轉(zhuǎn)桿(11) 一起旋轉(zhuǎn)，最后由轉(zhuǎn)桿(11)撥動(dòng)下旋轉(zhuǎn)板(12)，使主軸(13)旋轉(zhuǎn)，主軸(13)轉(zhuǎn)角來(lái)回均90°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種穴盤(pán)苗移栽機(jī)取苗，涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，包括空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)上升機(jī)構(gòu)和取苗末端執(zhí)行器。旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)主要由外套筒、內(nèi)套筒和主軸組成，外套筒套在內(nèi)套筒上，內(nèi)套筒套在主軸上，其中外套筒固定在支架上，起支撐作用，主軸一方面由凸輪連桿機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，另一方面由空間凸輪連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)內(nèi)套筒旋轉(zhuǎn)，再由內(nèi)套筒帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)來(lái)回90°的旋轉(zhuǎn)。取苗末端執(zhí)行器由多個(gè)取苗爪并聯(lián)組成，可整行取苗，其一端固定在主軸上，可隨主軸一起實(shí)現(xiàn)升降夾苗和旋轉(zhuǎn)90°移苗，投苗后再反轉(zhuǎn)90°的動(dòng)作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，效率高，可有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取苗作業(yè)。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102405717SQ201110367118
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者吳福華, 孫磊, 毛罕平, 胡建平, 韓綠化 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)