專利名稱：一種穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種針對穴盤苗自動移栽的取苗末端執行器，尤其是應用電磁力驅動夾取針夾取穴盤苗的拔苗裝置。
背景技術：
目前，中國的蔬菜、花卉等作物已廣泛采用穴盤育苗，但移栽作業仍以人工栽植為主，采用人工移栽用工多，而且勞動強度大，生產效率低，不能及時、快速實現種苗大面積移栽。雖然已經研發出吊杯式、導苗管式等各型移栽機，解決了栽插作業，但仍需配備相當人力進行分苗、取苗、投苗等操作，當栽植頻率大于35株/每分鐘，并且連續作業時，人工取苗等操作難以適應。
取苗機構作為穴盤苗自動移栽機的核心工作部件，在國外穴盤育苗種植行業得到廣泛的使用，如荷蘭Pic-O-Mat PC系列自動移載機、意大利Transplanter RW系列移栽機、澳大利亞Williames Transplanter等,大大節省了昂貴的勞動力，減輕了勞動強度，及時實現作物大面積移植。國內學者對自動移栽機的研究主要集中在取苗機構的研發上，所設計的取苗機構滿足插穴取苗要求，如浙江理工大學研發的非圓齒輪行星輪系移栽機構(申請號:201110270973. 3,201110270977. 1,201010104378. 8)、江蘇大學研發的旋轉擺動式移苗裝置(申請號201110342232.1)、南京農業大學研發的翻轉式氣動取苗裝置(申請號201110180467. 5)等，但這些研究處于實驗室階段，尚未到生產實用，主要原因是取苗效果不理想，高速取苗時取苗末端執行器動作不協調，夾取動作反應遲緩。國外溫室穴盤苗自動移載機的取苗末端執行器以氣動方式實現夾取動作。氣動方式主要是在取苗末端執行器的夾持機構上采用從上向下斜插式或水平夾緊式，雖然驅動結構簡單，動作迅速，但需要配備空壓機、電磁閥、其他氣動控制元件等，且氣動設備工作環境要求較高，既增加成本，又增加設備體積和外設部件，控制起來相對復雜。旱地穴盤苗自動移栽機的取苗末端執行器主要是通過轉動機構與凸輪槽盤聯動等一系列機械動作來實現夾苗和投苗，這在無形之中增加了機構的復雜性和傳動的不穩定性，同時也增加了故障產生的可能性，既不便于智能控制也不便于維護。為此，需要進一步研究穴盤苗移栽自動夾取的驅動方式并開發相應的夾取裝置，使其結構簡單，調控容易，又保證夾取靈活性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種由電磁力驅動夾取針夾取穴盤苗的拔苗裝置，通過通電螺線管接入不同方向的直流電流產生的電磁力推動夾取針從機械手指內伸出和縮回，以及機械手指吸合擺轉，從而實現夾取針插入缽體夾緊取苗和夾取針脫出缽體松開放苗等動作，并能通過調整電流強度的大小有效地控制夾取針插入深度、夾持力度。本發明采用的技術方案是
一種穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置，包括機械手柄1、螺線管2、支撐桿5、機械手指、收緊彈簧8、機械手指限位塊9，所述的支撐桿5沿機械手柄I軸向設置在機械手柄I下端，支撐桿5下端設置有機械手指限位塊9 ;所述的機械手指由永磁塊3、機械手指螺線管4、機械手指套筒7、夾取針10組成，永磁塊3固定在機械手指套筒7上端，夾取針10能夠在機械手指套筒7內滑動，機械手指套筒7通過轉軸6與支撐桿5連接，機械手指螺線管4設置在機械手指套筒7外周且位于轉軸6上方，機械手指套筒7下端穿過機械手指限位塊9 ;所述的機械手指設置2組，對稱設置在支撐桿5的兩側，所述的2組機械手指和支撐桿5通過收緊彈簧8預緊，螺線管2設置在支撐桿5上端對應永磁塊3位置。本發明通過通電螺線管接入不同方向的直流電流產生的電磁力驅動夾取針伸縮和機械手指開合，可滿足72穴、128穴等不同規格尺寸的穴盤苗移栽夾取要求。本發明的有益效果是I)通過簡單的機械機構和相應的電磁裝置就可實現需要復雜機械結構才能實現的工作要求；2)在順利實現取苗投苗動作的基礎上成功避免了機械機構對系統嚴格動作時序的要求；3)合理有效控制取苗末端執行器移苗時的動作，通過電磁結構，實現線性、精確控制，減少在移栽過程中對幼苗的損傷；4)整個移植過程可以實現全程自動化，操作簡單，移植效率高，特別適用于高強度的移植要求。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。圖1是本發明的整體結構簡圖。圖2是機械手指骨架簡圖。圖3是機械手指結構簡圖。圖4是夾取針結構簡圖。圖1中標號分別代表1.機械手柄2、4.通電螺線管3.永磁鐵5.支撐桿6.轉軸7.機械手指套筒8.收緊彈黃9.機械手指限位塊10.夾取針；
圖2中字母標號分別代表C、D.電流接入點；
圖3中字母標號分別代表:A、B.電流接入點N.磁場北極S.磁場南極；
圖4中字母標號分別代表N.磁場北極S.磁場南極。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置，包括機械手柄1、螺線管2、支撐桿5、機械手指、收緊彈簧8、機械手指限位塊9，機械手柄I用于與取苗機架安裝對接，可以旋轉調整其安裝位置；所述的支撐桿5沿機械手柄I軸向設置在機械手柄I下端，支撐桿5下端設置有機械手指限位塊9 ;所述的機械手指由永磁塊3、機械手指螺線管
4、機械手指套筒7、夾取針10組成,永磁塊3固定在機械手指套筒7上端，夾取針10能夠在機械手指套筒7內滑動，機械手指套筒7通過轉軸6與支撐桿5連接，使得機械手指套筒7可繞轉軸6在支撐桿5 —側靈活擺轉，機械手指螺線管4設置在機械手指套筒7外周且位于轉軸6上方，機械手指套筒7下端穿過機械手指限位塊9 ;所述的機械手指設置2組，對稱設置在支撐桿5的兩側，所述的2組機械手指和支撐桿5通過收緊彈簧8預緊，螺線管2設置在支撐桿5上端對應永磁塊3位置。本發明的穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置主要骨架結構如圖2所示，由機械手柄1、螺線管2、支撐桿5、轉軸6、機械手指限位塊9組成，機械手柄1、支撐桿5、機械手指限位塊9依次同軸心安裝，通電螺線管2具有C、D兩個電流接入點，兩個電流接入點接入不同方向的直流電流產生不同方向的磁場力。機械手指是取苗裝置的關鍵部件，完成開合夾持動作，其結構如圖3所示。主要由永磁塊3、機械手指螺線管4、機械手指套筒7、夾取針10組成。每根機械手指上，機械手指套筒7上方端部靠近螺線管2處固接永磁塊3，永磁塊3磁場N、S兩極沿擺轉方向布置，機械手指套筒7靠近轉軸6安裝處朝永磁鐵3方向螺旋纏繞機械手指螺線管4，機械手指螺線管4具有A、B兩個電流接入點，夾取針10設置在機械手指套筒7內，夾取針10尖端對著取苗方向，夾取針10可在機械手指套筒7內上下滑動。夾取針10直接作用穴盤苗，用來插入穴盤苗缽體，其結構如圖4所示。夾取針10具有磁性，夾取針10取苗末端扁平、尖銳，便于插入穴盤苗。下面結合附圖1、2、3、4所編標號，具體說明本發明的取苗執行過程
取苗工作時，穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置由取苗機構帶動，螺線管2通入電流，產生磁場力吸合永磁塊3使機械手指套筒7下端張開，機械手指螺線管4通入電流，產生磁場力拉動夾取針10縮進機械手指套筒7內，到達取苗點時，機械手指螺線管4上的電流反向，產生磁場力推動夾取針10伸出機械手指套筒7，使夾取針10插進穴盤苗缽體，插入到最大深度時，螺線管2上電流反向，產生磁場力推開永磁塊3，使機械手指套筒7下端收合，借助收緊彈簧8牢牢捏住穴盤苗缽體，完成夾緊取苗動作，取苗機構帶動穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置取苗。放苗工作時，取苗機構帶動穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置帶苗到放苗點，螺線管2上通入電流，產生磁場力吸合永磁塊3，使機械手指套筒7下端張開，夾取針10松開夾持穴盤苗缽體，機械手指螺線管4上通入電流，產生磁場力拉動夾取針10縮進機械手指套筒7內，從而使穴盤苗脫離夾取針10實現松脫放苗。
權利要求
1.一種穴盤苗自動移栽取苗末端電磁執行裝置，其特征在于包括機械手柄(I)、螺線管(2)、支撐桿(5)、機械手指、收緊彈簧(8)、機械手指限位塊(9)，所述的支撐桿(5)沿機械手柄(I)軸向設置在機械手柄(I)下端，支撐桿(5)下端設置有機械手指限位塊(9);所述的機械手指由永磁塊(3)、機械手指螺線管(4)、機械手指套筒(7)、夾取針(10)組成，永磁塊(3)固定在機械手指套筒(7)上端，夾取針(10)能夠在機械手指套筒(7)內滑動，機械手指套筒(7 )通過轉軸(6 )與支撐桿(5 )連接，機械手指螺線管(4 )設置在機械手指套筒(7 )外周且位于轉軸(6)上方，機械手指套筒(7)下端穿過機械手指限位塊(9);所述的機械手指設置2組，對稱設置在支撐桿(5)的兩側，所述的2組機械手指和支撐桿(5)通過收緊彈簧(8)預緊，螺線管(2)設置在支撐桿(5)上端對應永磁塊(3)位置。
全文摘要
本發明公開了一種穴盤苗自動移載取苗末端電磁執行裝置，包括機械手柄(1)、螺線管(2)、支撐桿(5)、機械手指、收緊彈簧(8)、機械手指限位塊(9)，所述的支撐桿(5)沿機械手柄(1)軸向設置在機械手柄(1)下端，支撐桿(5)下端設置有機械手指限位塊(9)；所述的機械手指由永磁塊(3)、機械手指螺線管(4)、機械手指套筒(7)、夾取針(10)組成。該發明利用電磁力實現夾取針伸縮和機械手指開合，結構簡單，成本低，調控容易，可用于不同規格的穴盤苗自動移栽領域。
文檔編號A01C11/02GK103004348SQ20121058192
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者左志宇, 毛罕平, 張曉東, 韓綠化, 胡建平, 丁文芹 申請人:江蘇大學