專利名稱：一種穴盤苗自動移栽取放苗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及穴盤苗自動移栽機械領域，特指一種應用于穴盤育苗自動移栽的取放
苗裝置。
背景技術：
工廠化穴盤育苗是現代農業、工廠化農業的先驅，已成為現代蔬菜和花卉產業的龍頭，與之配套的育苗移栽技術裝備還無法滿足種苗產業化大發展。雖然我國已經研制開發出鉗夾式、鏈夾式、撓性圓盤式、吊杯式、導苗管式等各型蔬菜穴盤苗移栽機，但這些移栽機停留在半機械作業水平，需要配備相當人力進行人工取苗、投苗等操作，只是做到了省力但不省工，穴盤苗自動移栽機的研究在積極探索中。目前，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，根據取苗要求規劃取苗軌跡，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. I)、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。事實上，利用剛性構件自動高效夾取柔性穴盤苗，是一個剛柔多體復合作用過程，對取苗機構上取苗末端執行器的設計要求極為嚴格，否則即便到達取苗位置，由于夾取方式不當也會使取苗成功率很低，無法滿足生產實際需要。國外設施內穴盤苗自動移載機廣泛采用氣動或電-氣結合的方式取苗，如荷蘭Pic-O-Mat PC系列自動移載機、意大利Transplanter RW系列移栽機等，結構上均為四個夾取針，通過夾取針插入穴盤苗缽體取苗，在取苗速度和取苗質量方面表現良好，但需要配備空壓機、電磁閥、其他氣動控制元件等，結構復雜，系統成本大，難以應用到旱地作物自動移載機上。對于旱地穴盤苗自動移載，普遍采用凸輪推動兩片秧針夾取穴盤苗，這種取苗方式對育苗工藝要求較高。此外，我國的穴盤育苗基質主要以草本泥炭為主，再混合蛭石、珍珠巖等輔料，所培育的穴盤苗缽體柔韌性差，兩針夾持容易夾碎。為此，可以借鑒設施內穴盤苗自動移載機取苗末端執行器的結構，采用機械方式實現四針捏緊夾取穴盤苗缽體，滿足我國穴盤苗自動移載要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種穴盤苗自動移栽取放苗裝置，完全依靠機械運動，且利用四針夾取和釋放穴盤苗，在簡化結構、降低系統成本的同時，減少取苗過程對苗的損失且提高取苗的成功率。本發明的技術方案如下—種穴盤苗自動移栽取放苗裝置，由四根幾何參數相同的可以擺轉的機械手指構成，其特征在于還包括凸輪進給機構、圓錐滑塊、四根機械手指、機械手指限位塊9、夾取針14、牽引閘線11、閘線牽拉裝置、彈簧12、支撐桿19、機架；所述四根機械手指在凸輪進給機構推動下可繞開有滑槽的機械手指關節7安裝孔擺轉，通過收緊彈簧8捏緊；還包括安裝于所述機械手指上可沿機械手指方向在機械手指內通過牽引閘線11和彈簧12聯合作用實現伸縮的穿過夾取針套筒13在所述機械手指關節7滑槽內滑動的夾取針14 ;所述的機械手指由固結在所述的機械手指關節7上的閘線冒10、穿過所述的閘線冒10系附在與所述夾取針14緊固的螺栓16上的牽引閘線11、兩端分別掛在所述的螺栓16和螺栓15上的彈簧12、與所述的閘線冒10沿同一平面固接安裝在所述機械手指關節7上滾輪17所構成；所述的凸輪進給機構推動機械手手指張開，凸輪2固結在凸輪軸23上，隨凸輪軸23旋轉，推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板21構成凸輪進給機構滾輪推桿從動件，滾輪3安裝在推桿4的末端，與凸輪2高副接觸，推桿4另一端固結圓錐塊18，從而構成滾輪推桿，推桿滑套桿5固定在安裝板21上，推桿4與推桿滑套桿5構成移動副，在凸輪2的推動下往復移動，圓錐塊18頂著4個對稱布局的滾輪17，當圓錐塊18尖端頂著滾輪17，機械手指在收緊彈簧8作用下捏緊，當圓錐塊18底面頂著滾輪17，機械手指關節張開，從而實現捏緊取苗和張開放苗。所述夾取針14的牽拉動作，主要由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、牽引 閘線28、銷軸29和30組成；由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、銷軸29和30構成曲柄滑塊，安裝有四根牽引閘線28的滑桿27固定于所述曲柄滑塊上，在沿直徑方向設置于曲柄圓盤24上的滑槽內的銷軸30移動改變曲柄長度，從而實現滑桿27不同的往復移動距離；與所述滑桿27連接的牽引閘線28與所述夾取針14連接的牽引閘線11固接在一起。本發明具有有益效果。該穴盤苗自動移栽取放苗裝置具有四根可以活動的機械手指，利用牽引閘線牽拉實現夾取針伸縮，通過凸輪進給機構實現手指開合，動作完全靠機械方式實現，結構簡單，靈活性高；取苗動作時四根機械手指呈張開狀態，一旦到取苗位置，四根夾取針伸出插進穴盤苗體，與此同時四根機械手指收合抓取穴盤苗，既保證了取苗成功率，又減少傷苗情況的發生。下面結合附圖
對本發明的實施例作進一步詳細說明。圖I是本發明的整體結構簡圖。圖2是機械手指簡圖。圖3是機械手指閘線牽拉裝置簡圖。圖4是機械手指骨架簡圖。圖5是機械手指圓錐滑塊簡圖。如圖I所示，圖中標號分別代表1、21.安裝版2.凸輪3、17.滾輪4.推桿
5.推桿滑套桿6.銷軸7.機械手指關節8.收緊彈簧9.機械手指限位塊10.閘線冒11.牽引閘線12.彈簧13.夾取針套筒14.夾取針15、16、22.螺栓18.圓錐塊19.支撐桿20.四指吊架23.凸輪軸如圖3所示，圖中標號分別代表24.曲柄圓盤25.連桿26.安裝版27.滑桿28.牽引閘線29、30.銷軸。
具體實施例方式如圖I所示，本發明整體結構由凸輪進給機構、圓錐滑塊、機械手指關節、機械手指限位塊、夾取針、牽引閘線、閘線牽拉裝置、彈簧、支撐桿、機架等組成。其中各運動副及零部件的具體布置如下。機械手指是取苗末端執行器的關鍵部件，直接影響取苗質量。本發明的機械手指的構造，如圖2所示。主要由機械手指關節7、閘線冒10、牽引閘線11、彈簧12、夾取針套筒13、夾取針14、螺栓(15、16)、滾輪17組成。閘線冒10固結在機械手指關節7上，牽引閘線11穿過閘線冒10系敷在螺栓16上，螺栓16與夾取針14緊固，彈簧12 —端掛在螺栓16上，另一端掛在螺栓15上，機械手指關節7在機械手指取苗一端開有滑槽，夾取針14穿過夾取針套筒13可在機械手指關節7的滑槽內滑動。在牽引閘線11的牽拉作用下，夾取針14縮進夾取針套筒13內，當夾取針14失去牽引閘線11的牽拉作用，在彈簧12作用下夾取針套筒13伸出夾取針14。本發明的機械手指閘線牽拉裝置實現夾取針14牽拉作用，如圖3所示。主要由曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、牽引閘線28、銷軸(29、30)組成。曲柄圓盤24、連桿25、安裝板26、滑桿27、銷軸(29、30)構成曲柄滑塊機構，銷軸30的安裝位置可在曲柄圓盤24上移動，從而改變曲柄長度，實現滑桿27不同的往復移動距離。滑桿27安裝四根牽引閘線28，牽引閘線28與牽引閘線11連系在一起，通過拉動或放松牽引閘線28帶動牽引·閘線11，從而實現夾取針14伸縮。本發明的取苗末端執行器由四根機械手指組成，沿機械手指骨架中心線對稱布置在所述機械手指骨架上，如圖4所示，由四指吊架20、支撐桿19、機械手指限位塊9組成。四根機械手指安裝在四指吊架20上，構成手指關節，可靈活轉動。每根機械手指關節7活動在機械手指限位塊9的槽內，保證捏緊抓取姿態。四根機械手指靠收緊彈簧8收合，夾取針14對穴盤苗缽體的抓取力主要來自收緊彈簧8，這對軟硬不同的穴盤苗具有適應性，軟缽體時四根夾取針14緊緊捏合，將缽體牢牢捏住，硬缽體時四根夾取針14松弛捏合，保持夾持狀態。本發明的凸輪進給機構完成機械手手指關節張開或捏緊，主要由凸輪2、凸輪軸23、滾輪(3、17 )、推桿4、推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板21組成。凸輪2固結在凸輪軸23上，隨凸輪軸23旋轉，滾輪3、推桿4、推桿滑套桿5、圓錐塊18、安裝板2)構成凸輪進給機構滾輪推桿從動件，滾輪3安裝在推桿4的末端，與凸輪2高副接觸，推桿4另一端固結圓錐塊18，從而組成滾輪推桿，如圖5所示。推桿滑套桿5固定在安裝板21上，推桿4與推桿滑套桿5構成移動副，在凸輪2的推動下往復移動，圓錐塊18頂著4個對稱布局的滾輪17。當圓錐塊18尖端頂著滾輪17，機械手指在收緊彈簧8作用下捏緊，當圓錐塊18底面頂著滾輪17，機械手指關節張開，從而實現捏緊取苗和張開放苗。本發明的取苗末端執行器工作過程為根據穴盤苗的大小、苗態調整好取苗末端執行器的對穴姿態和開合程度，當取苗末端執行器取苗時，四根夾取針14伸出插進穴盤苗缽體，同時圓錐塊18放棄對頂滾輪17，四根機械手指在收緊彈簧8力作用下捏緊抓取穴盤苗。當取苗末端執行器放苗時，圓錐塊18頂開滾輪17，撐開四根機械手指，使機械手指呈張開狀態，同時四根夾取針14縮進夾取針套筒13里，從而達到抓放穴盤苗的目的。本發明具有有益效果。通過夾取針14插入缽體捏緊抓取穴盤苗，插入點小，抓取力對稱，這對缽體破壞性較小，極大地提到取苗質量。本發明中的機械手指開合程度取決于圓錐塊18的頂入程度和圓錐塊18的形狀，當圓錐塊18頂入較深時，撐大四根機械手指，以滿足不同尺寸大小的穴盤苗夾取，增強了取苗末端執行器的靈活性。本發明的取苗末端執行器在執行取苗動作時四根機械手指呈張開狀態，一旦到取苗位置，四根夾取針14伸出插
進穴盤苗體，與此同時四根機械手指收合抓取穴盤苗，既保證了取苗成功率，又減少傷苗情況的發生。
權利要求
1.一種穴盤苗自動移栽取放苗裝置，由四根幾何參數相同的可以擺轉的機械手指構成，其特征在于還包括凸輪進給機構、圓錐滑塊、四根機械手指、機械手指限位塊(9)、夾取針(14)、牽引閘線(11)、閘線牽拉裝置、彈簧(12)、支撐桿(19)、機架；所述四根機械手指在凸輪進給機構推動下可繞開有滑槽的機械手指關節(7)安裝孔擺轉，通過收緊彈簧8捏緊；還包括安裝于所述機械手指上可沿機械手指方向在機械手指內通過牽引閘線(11)和彈簧(12)聯合作用實現伸縮的穿過夾取針套筒(13)在所述機械手指關節(7)滑槽內滑動的夾取針(14);所述的機械手指由固結在所述的機械手指關節(7)上的閘線冒(10)、穿過所述的閘線冒(10)系附在與所述夾取針(14)緊固的螺栓(16)上的牽引閘線(11)、兩端分別掛在所述的螺栓(16)和螺栓(15)上的彈簧(12)、與所述的閘線冒(10)沿同一平面固接安裝在所述機械手指關節(7)上滾輪(17)所構成；所述的凸輪進給機構推動機械手手指張開，凸輪(2)固結在凸輪軸(23)上，隨凸輪軸(23)旋轉，推桿滑套桿(5)、圓錐塊(18)、安裝板(21)構成凸輪進給機構滾輪推桿從動件，滾輪(3 )安裝在推桿(4 )的末端，與凸輪(2 )高副接觸，推桿(4)另一端固結圓錐塊(18)，從而構成滾輪推桿，推桿滑套桿(5)固定在安裝板(21)上，推桿(4)與推桿滑套桿(5)構成移動副，在凸輪(2)的推動下往復移動，圓錐塊(18)頂著4個對稱布局的滾輪(17)，當圓錐塊(18)尖端頂著滾輪(17)，機械手指在收緊彈簧(8)作用下捏緊，當圓錐塊(18)底面頂著滾輪(17)，機械手指關節張開，從而實現捏緊取苗和張開放苗。
2.如權利要求I所述的一種穴盤苗自動移栽取放苗裝置，其特征在于所述夾取針(14)的牽拉動作，主要由曲柄圓盤(24)、連桿(25)、安裝板(26)、滑桿(27)、牽引閘線(28)、銷軸(29,30)組成；由曲柄圓盤(24)、連桿(25),安裝板(26)、滑桿(27)、銷軸(29、30)構成曲柄滑塊，安裝有四根牽引閘線(28)的滑桿(27)固定于所述曲柄滑塊上，在沿直徑方向設置于曲柄圓盤(24)上的滑槽內的銷軸(30)移動改變曲柄長度，從而實現滑桿(27)不同的往復移動距離；與所述滑桿(27)連接的牽引閘線(28)與所述夾取針(14)連接的牽引閘線(11)固接在一起。
全文摘要
本發明涉及一種穴盤苗自動移栽取放苗裝置，主要由凸輪進給機構、圓錐滑塊、四根機械手指、機械手指限位塊9、夾取針14、牽引閘線11、閘線牽拉裝置、彈簧12、支撐桿19、機架等組成；四根機械手指在凸輪進給機構推動下可繞關節處張開，在彈簧力作用下捏合，每個機械手指上裝有可以縮進伸出的夾取針，通過四根夾取針伸出機械手指插進穴盤苗缽體捏緊取苗，通過四根夾取針縮進機械手指脫離穴盤苗缽體松開放苗。本發明的特點在于完全借助機械運動實現四根機械手指開合和四根夾取針的伸縮，結構簡單，靈活性好，提高取苗成功率，減少傷苗，可應用于穴盤苗移栽領域。
文檔編號A01C11/02GK102934557SQ201210480539
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者胡建平, 韓綠化, 毛罕平, 繆小花 申請人:江蘇大學