專利名稱：一種穴盤苗移栽機取苗機械手的制作方法
技術領域：
本發明屬于農業機械技術領域，具體的說，涉及旱地移栽機械，特別是一種能將穴盤中整排苗同時取出并移送到移栽機旋轉接苗杯中的取苗裝置。
背景技術：
移栽能使蔬菜等作物生育提早，并對氣候具有補償作用，有效提高農作物產量。目前用于蔬菜移栽的機械較多為半自動的機型，需要人工將苗從穴盤中取出并投入到栽植器內，勞動強度很高，效率和質量得不到保證。而現有的穴盤苗全自動移栽機較多使用在溫室內，如我國專利CN101663972A公開的一種穴盤苗自動移栽機，由多個取苗爪并聯的形式組成取苗末端，通過電氣控制技術實現取苗末端的上下與水平移動，體積龐大，對控制和設備的維護要求很高，不適合大田移栽的復雜環境。現有應用在大田的全自動移栽機械中，普遍由單個機械手從穴盤中取苗，其不但機械手結構很復雜，且單個夾苗移栽，效率偏低但價格卻昂貴，如日本洋馬公司制造的PAIA型全自動移栽機。現有的旱地半自動移栽機技術已很成熟，但其不能再提高效率的主要原因是不能解決快速準確自動取苗問題，因此，若能采用多個取苗爪并聯形式組成的多爪取苗末端執行器，同時通過一簡單機構實現該多爪取苗末端執行器能上下水平移動，把夾取的苗移送到接苗裝置或栽植器中，形成一個可實現一次取多棵苗或取整排苗的自動取苗機械手，同時將該自動取苗機械手安裝在半自動移栽機上，將可解決半自動移栽機的自動取苗問題， 有效提高移栽效率，保證移栽質量。目前，一種帶有旋轉接苗杯的半自動移栽機已得到普遍應用，其工作原理是在移栽機栽植器上方設置一圈旋轉接苗杯，先由人工將缽苗投放在杯中，接苗杯旋轉到某特定位置時杯底板會打開，從而將杯中的缽苗依次喂入2個或2個以上栽植器中，該種移栽機栽植效率較高，但缺點是需要人工喂苗，如井觀PVHR2型旱地移栽機(專利號 JP2010004842A)。若能在該類型半自動移栽機上增加一套如上所述的全自動取苗機械手， 將穴盤苗整排取出后依次喂入旋轉接苗杯中，便可實現全自動移栽作業，有效的節省人力物力，同時提高生產效率。
發明內容
本發明的目的是結合現有旋轉接苗杯式半自動移栽機，提供一種結構相對簡單能整排取苗移苗的裝置，以實現穴盤苗自動移栽作業。本發明的目的是通過如下技術方案實現的包括動力輸入裝置、旋轉升降機構、 空間凸輪連桿機構、整排取苗末端執行器、穴盤輸送裝置、旋轉接苗杯裝置、支架等，其特征是
所述的動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軸承座，以與機架固定，A凸輪與錐齒輪通過鍵固定在軸上。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架上，以支撐中間軸，鏈輪把外動力通過鏈傳動傳到豎直軸，再由錐齒輪傳遞到水平軸，以驅動A凸輪與B凸輪同時等速轉動。所述旋轉升降機構包括主軸、內套筒，外套筒、支撐板、銅套、兩個推力球軸承，兩個固定套、上旋轉板、中間旋轉板、下旋轉板、轉桿、I法蘭盤等。內套筒套在主軸上方，外套筒套在內套筒上端；外套筒底端帶座，固定在裝在機架上的支撐板上，故外套筒保持不動；內套筒的最上端用緊固螺釘固定安裝一個固定套，在固定套下端面與外套筒上端面之間安裝一個推力球軸承，固定套壓在推力球軸承上端面上，這樣內套筒通過固定套可支撐在外套筒上同時可以相對外套筒旋轉；另外，內套筒下端穿過支撐板，從支撐板下表面開始往下，在內套筒上緊挨的套有推力球軸承、下固定套、上旋轉板、中間旋轉板，內套筒與下固定套、上旋轉板、中間旋轉板均用緊固螺釘固定；主軸的下端用螺栓固定I法蘭盤；下旋轉板右端鎖緊在主軸上，左端開孔，孔內裝有一個開孔的銅套；轉桿上端與上旋轉板一端焊接固定，下端與下旋轉板內的銅套間隙配合；中間旋轉板一端鎖緊在內套筒最下端，另一端開孔，通過螺栓與B關節軸承組成球鉸鏈連接。所述外套筒與內套筒的內圈兩端均安裝銅套。所述空間凸輪連桿機構包括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關節軸承、B關節軸承、支架等，K連桿在左端位置，其一端通過軸承與機架組成旋轉副，中間左側裝有I軸承，I軸承在A凸輪上方并兩者始終保持接觸，在K連桿另一端右側裝有III軸承，III軸承緊貼在I法蘭盤下端面，A凸輪旋轉驅動K連桿擺動，再由III軸承帶動I法蘭盤上升和下降運動。類似的，M連桿一端通過軸承與機架組成旋轉副，中間下側裝有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關節軸承組成球鉸鏈連接。N連桿下端通過軸承與支架組成旋轉副，支架固定在機架上，N連桿中間用螺栓與A關節軸承組成球鉸鏈連接，上端同樣通過螺栓與B關節軸承組成球鉸鏈連接，而B關節軸承的另一端與旋轉升降機構的中間旋轉板組成球鉸鏈鏈接。B凸輪旋轉驅動M連桿在水平面上擺動，運動由A關節軸承傳遞、N連桿放大、再由B關節軸承傳遞到旋轉升降機構，使旋轉升降機構實現90°來回轉動。所述的整排取苗末端執行器由若干組取苗爪并聯組成，取苗爪的個數與穴盤一排的孔穴數一致，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，通過鋼絲繩或其他動力帶動中間滑桿的上下運動，以驅動兩根秧針的閉合；整個取苗末端執行器呈L形，一端安裝若干取苗爪，一端通過II法蘭盤固定在主軸最上端。所述穴盤輸送裝置輸送方向與旋轉接苗杯裝置平行，取苗末端執行器取與穴盤前進方向垂直的一排苗，然后正轉90°到達旋轉接苗杯上方，依次把一排苗投放到接苗杯中， 然后反轉90°，回到穴盤上方準備取下一排苗；穴盤間歇移動，每次前進一個穴空的距離， 旋轉接苗杯做勻速運動；在每個周期內，水平軸與豎直軸旋轉一圈，取苗末端執行器完成一排苗的夾取和投放，旋轉接苗杯裝置走過與取苗爪數目相同的接苗杯。所述一對錐齒輪齒數與模數相同，A凸輪與B凸輪轉速相同。所述中間旋轉板的兩孔中心線與B關節軸承軸線的夾角α不小于40°，上旋轉板的兩孔中心線與下旋轉板的兩孔中心線在同一豎直面內且平行；A凸輪與K連桿驅動主軸升降，其行程不小于50mm ；B凸輪與M連桿、N連桿以及A關節軸承、B關節軸承共同驅動中間旋轉板的運動角度應剛好90°，中間旋轉板帶動內套筒旋轉，再內套筒帶動上旋轉板與轉桿一起旋轉，最后通過下旋轉板傳遞到主軸，使主軸可實現90°旋轉；取苗末端執行器固定在主軸上端，故其可實現升降與90°旋轉運動；一個周期內，A凸輪與B凸輪旋轉一周，它們的相位以及控制的升降規律、旋轉運動規律如下
權利要求
1.. 一種穴盤苗移栽機取苗機械手，包括旋轉升降機構，空間凸輪連桿機構和整排取苗末端執行器，其特征是所述的旋轉升降機構包括固定在支撐板(7)上的外套筒(6)，安裝在外套筒(6)孔內的內套筒(3)和內套筒(3)孔內的主軸(13);內套筒(3)最上端套一個固定套(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)，把內套筒(3)支撐在外套筒(6)的上端面上；穿過支撐板(7)并在其下面部分的內套筒(3)，依次套有推力球軸承(5)、下固定套(8)、上旋轉板(10)、中間旋轉板(9)，內套筒(3)與下固定套(8)、上旋轉板(10 )、中間旋轉板(9 )用緊固螺釘固定住；主軸(13 )上端下端分別與II法蘭盤(2 )、I法蘭盤(14)固定；下旋轉板(12) —端鎖緊在主軸(13)上，一端開孔，孔內裝有開孔的銅套； 轉桿(11)下端與該銅套間隙配合，上端與上旋轉板(10)—端焊接固定；中間旋轉板(9) 一端鎖緊在內套筒(3)最下端，另一端開孔，通過螺栓與B關節軸承(32)組成球鉸鏈連接；所述的空間凸輪連桿機構的A凸輪(19)裝在水平軸06)左端，兩凸輪轉速相同；K連桿00) —端用軸承與機架組成旋轉副，中間左側裝有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)另一端右側裝有III軸承(21)，III軸承Ql) 緊貼在I法蘭盤(14)下端面；B凸輪(30)裝在豎直軸上，M連桿(16) —端用軸承與機架組成旋轉副，中間下側裝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關節軸承(29)組成球鉸鏈連接；N連桿 (28)下端通過軸承與固定在機架上的支架0 組成旋轉副，N連桿08)中間用螺栓與A 關節軸承(29)組成球鉸鏈連接，上端與B關節軸承(32)組成球鉸鏈連接，B關節軸承(32) 的另一端與旋轉升降機構的中間旋轉板(9)組成球鉸鏈鏈接；M連桿(16)下端通過錐齒輪 (22)與水平軸(26)連接；所述整排取苗末端執行器(1)由若干組取苗爪并聯組成，取苗爪的個數與穴盤一排的孔穴數一致，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；整個取苗末端執行器呈L形，一端安裝若干取苗爪，一端通過II法蘭盤 (2)固定在主軸(13)最上端。
2.根據權利要求1所述的一種穴盤苗移栽機取苗機械手，其特征是所述A凸輪與B 凸輪旋轉一周，它們的相位以及控制的升降規律、旋轉運動規律如下A凸輪回 郢fr段近體Μ/Γ段升程階段遠體止階段B凸輪近體止階段升 rr段遠體ι τ段回程階段升降規律下降mx上升Iflt旋轉規律正轉90°停歇反轉50°規律張fftt態閉合夾苗弓長開投苗張.開伏態
3.根據權利要求1或2所述的一種穴盤苗移栽機取苗機械手，其特征是所述外套筒 (6)與內套筒(3)的孔內兩端均安裝銅套，內套筒(3)相對外套筒(6)來回旋轉，主軸(13)隨著內套筒(3) —起來回旋轉并同時相對內套筒(3)上升與下降。
4.根據權利要求1或2所述的一種穴盤苗移栽機取苗機械手，其特征是所述中間旋轉板(9)的兩孔中心線與B關節軸承(32)軸線的夾角α不小于40°，上旋轉板(10)的兩孔中心線與下旋轉板(12)的兩孔中心線在同一豎直面內且平行；A凸輪(19)與K連桿(20) 通過I法蘭盤(14)驅動主軸(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關節軸承(29)、B關節軸承(32)共同驅動中間旋轉板(9)與內套筒(3)繞主軸(13)轉動，內套筒(3)帶動上旋轉板(10)與轉桿(11) 一起旋轉，最后由轉桿(11)撥動下旋轉板(12)，使主軸(13)旋轉，主軸(13)轉角來回均90°。
全文摘要
本發明公開了一種穴盤苗移栽機取苗，涉及農業機械領域，包括空間凸輪連桿機構，旋轉上升機構和取苗末端執行器。旋轉升降機構主要由外套筒、內套筒和主軸組成，外套筒套在內套筒上，內套筒套在主軸上，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構直接驅動實現升降運動，另一方面由空間凸輪連桿機構驅動內套筒旋轉，再由內套筒帶動實現來回90°的旋轉。取苗末端執行器由多個取苗爪并聯組成，可整行取苗，其一端固定在主軸上，可隨主軸一起實現升降夾苗和旋轉90°移苗，投苗后再反轉90°的動作。本發明結構簡單緊湊，效率高，可有效實現自動取苗作業。
文檔編號A01C11/02GK102405717SQ201110367118
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者吳福華, 孫磊, 毛罕平, 胡建平, 韓綠化 申請人:江蘇大學