專利名稱：缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的缽盤苗取苗裝置有人工取苗器、純機(jī)械傳動(dòng)取苗裝置、氣動(dòng)夾取苗裝置、液壓傳動(dòng)取苗裝置等。人工取苗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大。純機(jī)械傳動(dòng)取苗裝置需潤(rùn)滑，體積大，噪音較大。氣動(dòng)夾取苗裝置響應(yīng)速度慢，沖擊大，噪音大。液壓傳動(dòng)取苗裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，油液易污染，會(huì)影響工作穩(wěn)定性，漏油易污染幼苗
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種精確投苗、減少漏栽率、節(jié)省整機(jī)空間的缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置，以及提高整機(jī)工作效率的自動(dòng)缽盤苗取苗裝置的控制方法。一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置，包括用于從缽苗盤內(nèi)取出幼苗并投放的抓取裝置和帶動(dòng)所述抓取裝置在水平面上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置，還包括驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在所述旋轉(zhuǎn)裝置上橫向移動(dòng)的導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)所述抓取裝置順時(shí)針和逆時(shí)針交替旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在抓取工位和待投放工位、投放工位和待抓取工位之間運(yùn)動(dòng)，所述抓取裝置在抓取工位從缽苗盤抓取幼苗，在投放工位到待抓取工位之間投放幼苗。所述抓取裝置包括縱向移動(dòng)的縱向移動(dòng)裝置和安裝在縱向移動(dòng)裝置上的多個(gè)機(jī)械爪。所述每個(gè)機(jī)械爪上安裝有識(shí)別是否缺苗的光電傳感器和控制機(jī)械爪抓放的電磁開(kāi)關(guān)，并且每個(gè)機(jī)械爪可通過(guò)所述電磁開(kāi)關(guān)分別控制其抓放。所述縱向移動(dòng)裝置為剪式升降機(jī)構(gòu)。所述剪式升降機(jī)構(gòu)和所述導(dǎo)軌上的驅(qū)動(dòng)裝置采用電動(dòng)推桿作為推動(dòng)裝置。所述旋轉(zhuǎn)裝置上安裝有兩套導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置，所述導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置上均安裝有抓取裝置。所述兩套導(dǎo)軌在水平方向上垂直設(shè)置。還包括用于傳送缽苗盤到抓取工位的輸送機(jī)構(gòu)，所述輸送機(jī)構(gòu)包括兩套獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的第一傳動(dòng)帶、第二傳送帶和帶動(dòng)所述傳動(dòng)帶旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一傳動(dòng)帶的輸出端與第二傳送帶的輸入端連接，所述第一傳動(dòng)帶上設(shè)有可卡裝直立放置的缽苗盤的缽苗盤卡板，所述第一傳送帶的位置高于所述第二傳送帶，使得缽苗盤從第一傳送帶進(jìn)入到第二傳送帶時(shí)為水平放置，所述第二傳送帶上設(shè)有所述抓取工位。一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置的控制方法，所述的缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置包括第一抓取裝置和第二抓取裝置，步驟如下a.所述導(dǎo)軌上的驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置進(jìn)入抓取工位，第二抓取裝置進(jìn)入投放工位；b.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第二抓取裝置的投放與所述移栽器的旋轉(zhuǎn)同步，第二抓取裝置上的多個(gè)機(jī)械抓依次向轉(zhuǎn)動(dòng)的所述移栽器的苗杯投苗，投苗后，所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第二抓取裝置的機(jī)械抓回位；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置從缽苗盤抓取苗株，抓取后驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置沿導(dǎo)軌進(jìn)入待投放工位；c.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置與第二抓取裝置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使得第一抓取裝置的機(jī)械爪從待投放工位進(jìn)入投放工位；同時(shí)第二抓取裝置的機(jī)械爪進(jìn)入了抓取工位；d.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置的投放與所述移栽器的旋轉(zhuǎn)同步，第一抓取裝 置的機(jī)械爪依次向轉(zhuǎn)動(dòng)的移栽器的苗杯投苗，第一抓取裝置的機(jī)械爪投苗后，保持原位；同時(shí)，第二抓取裝置的機(jī)械抓從缽苗盤抓取苗株；e.當(dāng)?shù)谝蛔ト⊙b置的機(jī)械爪投苗后全部進(jìn)入待抓取工位，第二抓取裝置的機(jī)械抓已抓取苗株，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置26帶動(dòng)第一抓取裝置和第二抓取裝置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，第二抓取裝置的機(jī)械抓進(jìn)入投放工位，第一抓取裝置的機(jī)械爪又進(jìn)入抓取工位，如此循環(huán)往復(fù)直到缽苗盤內(nèi)的苗株全部投放到苗杯內(nèi)。其中所述抓取裝置投苗的步驟如下當(dāng)抓取裝置的第一排機(jī)械爪位于移栽器空苗杯正上方的投苗工位時(shí)，此排機(jī)械爪的電磁開(kāi)關(guān)斷電，機(jī)械爪張開(kāi)并投苗；投苗后苗杯轉(zhuǎn)動(dòng)，下一個(gè)空苗杯置于投苗工位下方，苗杯轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)機(jī)械爪也移動(dòng)一個(gè)工位，使得第二排機(jī)械爪位于投苗工位，依次投苗，直到所有機(jī)械爪投苗完畢。采用上述結(jié)構(gòu)和方法，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I、采用導(dǎo)軌使得抓取裝置可以在工位之間來(lái)回移動(dòng)，而且旋轉(zhuǎn)裝置為順時(shí)針和逆時(shí)針交替運(yùn)作，用最簡(jiǎn)單的方式，完成復(fù)雜的工序。2、兩根導(dǎo)軌為十字形交叉設(shè)置，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)抓取裝置實(shí)現(xiàn)一排機(jī)械抓同時(shí)取苗和另一排機(jī)械爪精確投苗的同步進(jìn)行，提聞?wù)麢C(jī)的工作效率。3、機(jī)械爪采用電動(dòng)推桿控制上下和左右移動(dòng)，采用電磁鐵控制開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)取苗和投苗。采用光電傳感器識(shí)別缺苗，減少漏栽率。4、苗盤直立裝載輸送、水平取苗，節(jié)省整機(jī)空間。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明機(jī)械抓的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3 Ca)為本裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖一。圖3 (b)為本裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖二。圖3 (C)為本裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖三。圖3 (d)為本裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖四。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置及其控制方法的具體實(shí)施方式
。
如圖I、2所示，一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置，整個(gè)機(jī)架3為焊接件，均用方管焊接而成，電機(jī)支架I與機(jī)械臂支架12都焊接在整體機(jī)架3上面，軸承座7與機(jī)架3用螺栓連接，第一傳送帶9與第二傳送帶24分別通過(guò)主動(dòng)輪4帶動(dòng)，缽苗盤卡板5是直接安裝在帶第一傳送帶9上的。機(jī)械臂步進(jìn)電機(jī)13用螺栓連接安裝在機(jī)械臂支架12上面，通過(guò)軸直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)裝置為十字形機(jī)械臂。十字形機(jī)械臂上安裝有導(dǎo)軌16、機(jī)械臂導(dǎo)軌17、剪式升降機(jī)構(gòu)18、平移電動(dòng)推桿14、下移電動(dòng)推桿15、甲機(jī)械臂11和乙機(jī)械臂19。甲機(jī)械臂11和乙機(jī)械臂19分別安裝在機(jī)械臂導(dǎo)軌17里面，機(jī)械臂導(dǎo)軌17又安裝在導(dǎo)軌16里面，平移電動(dòng)推桿14作為平移執(zhí)行動(dòng)力源安裝在導(dǎo)軌16的末端，導(dǎo)軌16推動(dòng)甲機(jī)械臂11和乙機(jī)械臂19分別沿導(dǎo)軌17橫向移動(dòng)。下移電動(dòng)推桿15作為機(jī)械爪22下移直線執(zhí)行動(dòng)力源安裝在機(jī)械臂導(dǎo)軌17的末端，可推動(dòng)剪式升降機(jī)構(gòu)18做上下運(yùn)動(dòng)。機(jī)械爪22上安裝有電磁開(kāi)關(guān)20和光電傳感器21,光電傳感器21直接嵌入在機(jī)械爪的上端。機(jī)械臂甲11和機(jī)械臂甲19的長(zhǎng)度相等，機(jī)械臂甲11是在導(dǎo)軌16的一端抓苗，另外一端投苗，而機(jī)械臂乙19是抓苗和投苗都在導(dǎo)軌的同一端。 工作原理缽苗盤直立裝到第一傳送帶9上的卡板5中，再由第一傳送帶電機(jī)2帶動(dòng)，使缽苗盤整齊而有序的在第一傳送帶9上排列并向右移動(dòng)，當(dāng)待取缽苗盤6被傳到第一傳送帶9的尾端時(shí)，缽苗盤被平放至第二傳送帶24上，并在第二傳送帶24的帶動(dòng)下步進(jìn)移動(dòng)，當(dāng)缽苗盤碰到行程開(kāi)關(guān)10時(shí)，機(jī)械臂開(kāi)始一排排的抓取缽缽苗盤中的苗。當(dāng)缽苗盤碰到行程開(kāi)關(guān)10時(shí)，機(jī)械臂甲11的下移電動(dòng)推桿作為直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始得電工作，機(jī)械臂甲11通過(guò)剪式升降機(jī)構(gòu)18控制下移，當(dāng)機(jī)械爪22下移到底端，此時(shí)機(jī)械爪22已把幼苗及根部土壤全部包裹在里面，這時(shí)電磁開(kāi)關(guān)20得電，使機(jī)械爪22合攏，同時(shí)機(jī)械臂甲11的下移電動(dòng)推桿15作為直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制機(jī)械臂甲11上移，把幼苗抓起。當(dāng)機(jī)械臂甲11上移到上限位置時(shí)，機(jī)械臂步進(jìn)電機(jī)13開(kāi)始控制十字形機(jī)械臂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。。機(jī)械臂甲11和機(jī)械臂乙19同時(shí)作業(yè)，在機(jī)械臂甲11抓苗時(shí)，機(jī)械臂乙19則投苗，機(jī)械臂乙19通過(guò)平移電動(dòng)推桿14控制在導(dǎo)軌16里面滑動(dòng)，當(dāng)機(jī)械臂乙19的某一機(jī)械爪位于移栽器23苗杯正上方時(shí)，此機(jī)械爪22的電磁開(kāi)關(guān)斷電，機(jī)械爪22張開(kāi)并投苗。苗杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械臂乙19也同步移動(dòng)到下一個(gè)機(jī)械爪，使機(jī)械臂乙19所有機(jī)械爪里面的幼苗依次準(zhǔn)確的投到移栽器23的苗杯中。機(jī)械臂甲11取苗時(shí)，各機(jī)械臂位置如圖3 (a)所示；機(jī)械臂甲11取完苗，通過(guò)平移電動(dòng)推桿14控制滑動(dòng)到軌道另外一端，機(jī)械臂乙19的機(jī)械爪22依次向苗杯投完苗后，通過(guò)平移電動(dòng)推桿14控制回到原來(lái)端，位置如圖3 (b)所示；這時(shí)整個(gè)機(jī)械臂在機(jī)械臂步進(jìn)電機(jī)13的帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，各機(jī)械臂位置如圖3 (c)所示；這時(shí)輪到機(jī)械臂乙19抓苗，機(jī)械臂甲11投苗，機(jī)械臂甲11投完苗后，通過(guò)平移電動(dòng)推桿控制滑到軌道的另外一端，而機(jī)械臂乙19取完苗后依然停留在原來(lái)端，各機(jī)械臂位置如圖3 (d)所示；整個(gè)機(jī)械臂再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。機(jī)械臂甲11是在導(dǎo)軌的一端抓苗，另外一端投苗，而機(jī)械臂乙19的抓苗和投苗都在導(dǎo)軌的同一端，就這樣，機(jī)械臂往復(fù)旋轉(zhuǎn)高效的完成取苗投苗動(dòng)作。當(dāng)機(jī)械爪22完成取苗動(dòng)作后，機(jī)械爪22里面的光電傳感器21發(fā)生對(duì)射，如傳感器信號(hào)有阻隔，即代表此機(jī)械爪里面有苗，若無(wú)阻隔，即代表缺苗，這樣，當(dāng)投苗時(shí)，系統(tǒng)將控制此機(jī)械爪不進(jìn)行投苗動(dòng)作而是直接跳過(guò)此機(jī)械爪。這樣可以有效預(yù)防移栽時(shí)的缺苗現(xiàn)象，避免的人工二次補(bǔ)苗。取完苗的空缽苗盤25，則全部自動(dòng)收集到第二傳送帶端部的缽苗盤筐里面。·
權(quán)利要求
1.一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置，包括用于從缽苗盤內(nèi)取出幼苗并投放的抓取裝置和帶動(dòng)所述抓取裝置在水平面上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于還包括驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在所述旋轉(zhuǎn)裝置上橫向移動(dòng)的導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)所述抓取裝置順時(shí)針和逆時(shí)針交替旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在抓取工位和待投放工位、投放工位和待抓取工位之間運(yùn)動(dòng)，所述抓取裝置在抓取工位從缽苗盤抓取幼苗，在投放工位到待抓取工位之間投放幼苗。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述抓取裝置包括縱向移動(dòng)的縱向移動(dòng)裝置和安裝在縱向移動(dòng)裝置上的多個(gè)機(jī)械爪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述每個(gè)機(jī)械爪上安裝有識(shí)別是否缺苗的光電傳感器和控制機(jī)械爪抓放的電磁開(kāi)關(guān)，并且每個(gè)機(jī)械爪可通過(guò)所述電磁開(kāi)關(guān)分別控制其抓放。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述縱向移動(dòng)裝置為剪式升降機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述剪式升降機(jī)構(gòu)和所述導(dǎo)軌上的驅(qū)動(dòng)裝置采用電動(dòng)推桿作為推動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)裝置上安裝有兩套導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置，所述導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置上安裝有抓取裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于所述兩套導(dǎo)軌在水平方向上垂直設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置，其特征在于還包括用于傳送缽苗盤到抓取工位的輸送機(jī)構(gòu)，所述輸送機(jī)構(gòu)包括兩套獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的第一傳動(dòng)帶、第二傳送帶和帶動(dòng)所述傳動(dòng)帶旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一傳動(dòng)帶的輸出端與第二傳送帶的輸入端連接，所述第一傳動(dòng)帶上設(shè)有可卡裝直立放置的缽苗盤的缽苗盤卡板，所述第一傳送帶的位置高于所述第二傳送帶，使得缽苗盤從第一傳送帶進(jìn)入到第二傳送帶時(shí)為水平放置，所述第二傳送帶上設(shè)有所述抓取工位。
9.一種自動(dòng)缽苗盤取苗裝置的控制方法，根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置包括第一抓取裝置和第二抓取裝置，其特征在于步驟如下 a.所述導(dǎo)軌上的驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置進(jìn)入抓取工位，第二抓取裝置進(jìn)入投放工位； b.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第二抓取裝置的投放與所述移栽器的旋轉(zhuǎn)同步，第二抓取裝置上的多個(gè)機(jī)械抓依次向轉(zhuǎn)動(dòng)的所述移栽器的苗杯投苗，投苗后，所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第二抓取裝置的機(jī)械抓回位；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置從缽苗盤抓取苗株，抓取后驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置沿導(dǎo)軌進(jìn)入待投放工位； c.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置與第二抓取裝置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使得第一抓取裝置的機(jī)械爪從待投放工位進(jìn)入投放工位；同時(shí)第二抓取裝置的機(jī)械爪進(jìn)入了抓取工位； d.所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一抓取裝置的投放與所述移栽器的旋轉(zhuǎn)同步，第一抓取裝置的機(jī)械爪依次向轉(zhuǎn)動(dòng)的移栽器的苗杯投苗，第一抓取裝置的機(jī)械爪投苗后，保持原位；同時(shí)，第二抓取裝置的機(jī)械抓從缽苗盤抓取苗株； e.當(dāng)?shù)谝蛔ト⊙b置的機(jī)械爪投苗后全部進(jìn)入待抓取工位，第二抓取裝置的機(jī)械抓已抓取苗株，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置26帶動(dòng)第一抓取裝置和第二抓取裝置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，第二抓取裝置的機(jī)械抓進(jìn)入投放工位，第一抓取裝置的機(jī)械爪又進(jìn)入抓取工位，如此循環(huán)往復(fù)直到缽苗盤內(nèi)的苗株全部投放到苗杯內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動(dòng)缽苗盤取苗裝置的控制方法，其特征在于其中所述抓取裝置投苗的步驟如下當(dāng)抓取裝置的第一個(gè)機(jī)械爪位于移栽器空苗杯正上方的投苗工位時(shí)，此機(jī)械爪的電磁開(kāi)關(guān)斷電，機(jī)械爪張開(kāi)并投苗；投苗后苗杯轉(zhuǎn)動(dòng)，下一個(gè)空苗杯置于投苗工位下方，苗杯轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)機(jī)械爪也移動(dòng)一個(gè)工位，使得第二個(gè)機(jī)械爪位于投苗工位，依次投苗，直到所有機(jī)械爪投苗完畢。
全文摘要
一種缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置及其控制方法包括用于從缽苗盤內(nèi)取出幼苗并投放的抓取裝置和帶動(dòng)所述抓取裝置在水平面上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置，還包括驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在所述旋轉(zhuǎn)裝置上橫向移動(dòng)的導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)所述抓取裝置順時(shí)針和逆時(shí)針交替旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述抓取裝置在抓取工位和待投放工位、投放工位和待抓取工位之間運(yùn)動(dòng)，所述抓取裝置在抓取工位從缽苗盤抓取幼苗，在投放工位到待抓取工位之間投放幼苗，本發(fā)明提供一種精確投苗、減少漏栽率、節(jié)省整機(jī)空間的缽盤苗自動(dòng)取苗裝置，以及提高整機(jī)的工作效率的缽盤苗自動(dòng)取苗投苗裝置的控制方法。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102893736SQ201210407579
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者吳畏, 孫松林, 蔣蘋, 肖名濤, 戴寧湘 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)