專利名稱：旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種旱地移栽機取苗裝置，特指一種能從穴盤中把苗整排取出，并依次投放到移栽機旋轉托杯中的自動取苗間隔放苗裝置，該裝置可應用到全自動旱地移栽機上。
背景技術：
取苗裝置是旱地移栽機的重要組成部分，其作為取苗和放苗的直接設備，是區(qū)分全自動移栽機和半自動移栽機的關鍵部件。國外現(xiàn)有的全自動移栽機中使用的取苗裝置均采用氣動或液動的并聯(lián)形式，即將多個取苗機械手并聯(lián)同一設備上統(tǒng)一控制。該種移栽設備效率雖然尚可，但是基于氣動或液動系統(tǒng)的特點，其只適合在溫室作業(yè)，如放在戶外大田中作業(yè)，則受環(huán)境影響較大，其系統(tǒng)穩(wěn)定性不能得到保證。而且氣動或液動系統(tǒng)成本高，體積龐大，在大田中控制難度大，靈活性差。在旱地移栽機械中，半自動移栽機結構簡單，技術也比較成熟，因而應用較廣，但半自動移栽機需要人工將穴盤苗取出并投放到栽植器中，由于人工喂苗作業(yè)頻率高、勞動強度大，容易產(chǎn)生漏苗，從而影響移栽機作業(yè)質量。全自動旱地移栽機則結構復雜，效率不高，應用面還不廣，主要原因是取苗裝置普遍采用單個機械手從穴盤中取苗，為了滿足機械手對穴取苗要求，穴盤需作間隙橫向移位和縱向進給的雙向運動，使移栽機系統(tǒng)結構復雜， 運動精度要求高，工作效率得不到提高。旱地全自動移栽機如果能實現(xiàn)穴盤苗整排取苗，則穴盤只需作單向進給運動，從而簡化移栽機移箱系統(tǒng)結構，同時可大大提高移栽機工作效率，但整排取苗后如何有序間隔投放秧苗至栽植器是解決這類移栽機的關鍵技術難題。目前，一種帶有旋轉托杯式的半自動移栽機已得到普遍應用，如井觀PVHR2型旱地移栽機，其工作原理是移栽機栽植器上方設置一圈旋轉托杯，由人工將缽苗喂入托杯中，托杯旋轉到某特定位置，托杯底板打開將缽苗依次喂入2個或2個以上栽植器中，這種移栽機栽植效率較高，缺點是需要人工喂苗。 如果在旋轉托杯式半自動移栽機上增加一套自動取苗放苗裝置，將穴盤苗整排取出后依次喂入旋轉托杯中，便可實現(xiàn)全自動移栽作業(yè)，有效的節(jié)省人力物力，同時提高生產(chǎn)效率。
發(fā)明內容由于穴盤中心孔距與旋轉托杯接苗裝置中兩托杯中心孔距不一致，因此整排取苗裝置無法將穴盤苗同時投放到旋轉托杯中，為此本實用新型將提供一種由多組取苗爪并聯(lián)，一次從穴盤中將整排苗取出，然后依次間隔投苗的取苗裝置。實現(xiàn)本實用新型方法的技術方案為—種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，其特征包括凸輪軸支架、凸輪軸、夾苗裝置和托杯旋轉臺。所述凸輪軸支架連接到移栽機機械臂上，凸輪軸通過軸承安裝在凸輪軸支架內， 在凸輪軸支架下方并列安裝一排完全相同的夾苗裝置；所述夾苗裝置由凸輪、頂桿、楔形塊、壓簧、頂桿支架、苗爪開合推桿、拉簧支桿、拉簧和兩個取苗爪組成，凸輪與凸輪軸鍵聯(lián)接，頂桿為臺階狀圓柱形，上端粗下端細；頂桿粗的一端與凸輪底端接觸；頂桿細的一端套有壓簧，壓簧的一端在頂桿粗細交接的臺階處，壓簧的另一端支撐在頂桿支架上，壓簧始終處于壓縮狀態(tài)，凸輪與頂桿保持接觸；頂桿支架與苗爪支架均固定在凸輪軸支架下方，頂桿下端固定有楔形塊，楔形塊的形狀為倒梯形，兩側面的楔形面為工作面；兩個取苗爪頂端轉動鏈接在苗爪支架上，在兩個取苗爪中間位置分別固定安裝有拉簧支桿和苗爪開合推桿， 兩個苗爪開合推桿安裝在兩個取苗爪的內側且相對，拉簧支桿在苗爪開合推桿下方，拉簧支桿和苗爪開合推桿呈90°空間布置，在拉簧支桿兩端之間安裝一個拉簧，使苗爪開合推桿與楔形塊的工作面保持接觸。所述托杯旋轉臺設于夾苗裝置下方，在托杯旋轉臺上設有一圈托杯，相鄰托杯之間中心距相同，托杯旋轉臺帶動托杯作勻速轉動。所述凸輪為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠休止和回程四個部分，對應的凸輪轉角分別為近休止角Q1、推程運動角θ 2、遠休止角θ 3、回程運動角θ 4;每個凸輪的輪廓各不相同，各凸輪推程運動角θ2、回程運動角θ4均相同，但近休止角G1、遠休止角 93不同，近休止角Q1沿逆時針方向依次遞增，遠休止角θ3沿逆時針方向依次遞減。每個凸輪的近休止角依次遞增與每個凸輪的遠休止角依次遞減的角度相同，為《t，其中，ω為凸輪轉動角速度，t為取苗機構之間的間隔投苗時間。當托杯在托杯旋轉臺上沿單一方向勻速旋轉時，間隔投苗時間t = (b_a)/V，其中，ν為旋轉托杯移動速度，b相鄰兩托杯中心距，a為相鄰兩取苗爪間距離。所述取苗爪2個組成1組，每組2個取苗爪對稱安裝2對拉簧支桿保持平衡。整排取苗爪并列個數(shù)與穴盤單排穴孔數(shù)相同，取苗爪之間的間隔距離與穴盤穴孔中心間距相同。整排取苗爪在凸輪驅動下同時從穴盤中夾取缽苗；夾取缽苗的取苗爪移動至托杯上方時，第1組取苗爪在凸輪一的驅動下首先打開，缽苗落入托杯中，第2組取苗爪在凸輪二的驅動下，相對第1組取苗爪延遲一段時間后再打開，缽苗剛好落入第2個移動中的托杯中心，同樣，后續(xù)取苗爪均相互延遲一段時間依次打開取苗爪，使整排缽苗依次落入移動中的托杯中。本實用新型的有益效果有可實現(xiàn)同時整排取苗，間隔放苗，結構簡單，效率高，適合在戶外大田使用，可有效節(jié)省勞動力。

圖1為本實用新型的工作示意圖。圖2為本實用新型凸輪機構與苗爪機構的布置圖。圖3為本實用新型的凸輪與凸輪軸的軸測圖。圖4為本實用新型盤形凸輪的外形輪廓示意圖。圖5為本實用新型苗爪與托杯間的空間布置示意圖。圖中，1、凸輪軸支架；2、凸輪軸；3、凸輪一；4、凸輪二；5、凸輪三；6、苗爪支架； 7、頂桿支架；8、壓簧；9、頂桿；10、楔形塊；11、凸輪四；12、凸輪五；13、凸輪六；14、鉸鏈； 15、苗爪開合推桿；16、拉簧；17、拉簧支桿；18、取苗爪；19、托杯；20、托杯旋轉臺。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地說明如圖1、圖2所示，旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置由若干相互并列的取苗機構和凸輪組成，每個取苗機構由取苗爪18、苗爪支架6、頂桿9、頂桿支架7、楔形塊10、苗爪開合推桿15、壓簧8、拉簧16組成，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六 13通過鍵聯(lián)接在凸輪軸2上，凸輪軸2由凸輪軸支架1支撐，凸輪軸支架1連接到移栽機機械臂或其他移栽設備上。在每個凸輪下方設有頂桿9，頂桿9與頂桿支架7組成移動副聯(lián)接，壓簧8兩端分別與頂桿支架7和頂桿9接觸，使頂桿9與凸輪始終保持接觸；頂桿9下端與楔形塊10固定聯(lián)接，在楔形塊10的兩側安裝有苗爪開合推桿15，苗爪開合推桿15和拉簧支桿17 —起固定聯(lián)接在取苗爪18上，在拉簧支桿17兩側對稱安裝有拉簧16，使苗爪開合推桿15與楔形塊10始終保持接觸狀態(tài)；在頂桿支架7的兩側固定聯(lián)接苗爪支架6，苗爪支架6再與凸輪軸支架1固定聯(lián)接，取苗爪18通過鉸鏈14與苗爪支架6組成轉動副聯(lián)接。凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13受外界驅動后旋轉，推動頂桿9上下間隙移動，進而帶動楔形塊10上下運動，楔形塊10再通過苗爪開合推桿15推動取苗爪18繞鉸鏈14作間隙旋轉，從而實現(xiàn)每組取苗爪18的開合動作。如圖1所示，在移栽機上設有一托杯旋轉臺20，在托杯旋轉臺20上設有一圈托杯， 間隔排列，托杯旋轉臺20帶動托杯19作勻速轉動，取苗爪18夾取的缽苗落入旋轉的托杯 19中，再通過托杯19喂入移栽機栽植器內，實現(xiàn)栽植。如圖3、圖4所示，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13 為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠休止和回程四個部分，對應的凸輪轉角分別為近休止角Q1、推程運動角θ 2、遠休止角θ 3、回程運動角θ4。由于整排取苗爪18的間隔距離a是按穴盤孔距排列，而相鄰兩托杯的間距b要大于取苗爪之間的間隔距離a，如圖5所示，因而取苗爪18同時取苗后移至托杯19上方投苗時，缽苗不能同時落入托杯中，為解決此難點，本實用新型的取苗裝置通過改變凸輪的外形輪廓，使每個凸輪的推程運動角θ2、 回程運動角θ 4均相同，但每個凸輪的近休止角G1、遠休止角θ3不同，從左往右每個凸輪的近休止角依次遞增，每個凸輪的遠休止角依次遞減，實現(xiàn)取苗爪18能同時在穴盤中夾取缽苗，在托杯19上方間隔依次打開放苗，將每顆缽苗均投放到托杯19中。下面以6Χ 12規(guī)格穴盤缽苗移栽為例，對實用新型的工作原理做進一步的說明如圖1所示整個取苗裝置由六個凸輪和六個取苗機構組成，凸輪一 3、凸輪二 4、凸輪三5、凸輪四11、凸輪五12、凸輪六13作順時針勻速轉動，設凸輪轉動角速度為ω，旋轉托杯移動速度為V，相鄰兩托杯中心距為b，相鄰兩取苗爪間距離為a，則六個取苗機構之間的間隔投苗時間t = (b-a)/V，由此得六個凸輪的近休止角Q1、推程運動角θ 2、遠休止角 θ3和回程運動角θ4關系如下表表1.凸輪各運動角的分配關系
權利要求1.一種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，包括凸輪軸支架(1)、凸輪軸 (2)、夾苗裝置和托杯旋轉臺(20)；所述凸輪軸支架(1)連接到移栽機機械臂上，凸輪軸(2)通過軸承安裝在凸輪軸支架 (1)內，在凸輪軸支架(1)下方并列安裝一排完全相同的夾苗裝置；所述夾苗裝置由凸輪、 頂桿(9)、楔形塊(10)、壓簧(8)、頂桿支架(7)、苗爪開合推桿(15)、拉簧支桿(17)、拉簧 (16)和兩個取苗爪(18)組成，凸輪與凸輪軸(2)鍵聯(lián)接，頂桿(9)為臺階狀圓柱形，上端粗下端細；頂桿(9)粗的一端與凸輪底端接觸；頂桿(9)細的一端套有壓簧(8)，壓簧(8)的一端在頂桿(9)粗細交接的臺階處，壓簧(8)的另一端支撐在頂桿支架(7)上，壓簧(8)始終處于壓縮狀態(tài)，凸輪與頂桿(9)保持接觸；頂桿支架(7)與苗爪支架(6)均固定在凸輪軸支架(1)下方，頂桿(9)下端固定有楔形塊(10)，楔形塊(10)的形狀為倒梯形，兩側面的楔形面為工作面；兩個取苗爪(18)頂端轉動鏈接在苗爪支架(6)上，在兩個取苗爪(18)中間位置分別固定安裝有拉簧支桿(17)和苗爪開合推桿(15)，兩個苗爪開合推桿(15)安裝在兩個取苗爪(18)的內側且相對，拉簧支桿(17)在苗爪開合推桿(15)下方，拉簧支桿(17)和苗爪開合推桿(15)呈90°空間布置，在拉簧支桿(17)兩端之間安裝一個拉簧(16)，使苗爪開合推桿(15)與楔形塊(10)的工作面保持接觸；所述托杯旋轉臺(20)設于夾苗裝置下方，在托杯旋轉臺(20)上設有一圈托杯(19)，相鄰托杯(19)之間中心距相同，托杯旋轉臺(20)帶動托杯(19)作勻速轉動；所述凸輪為盤形凸輪，其輪廓分成近休止、推程、遠休止和回程四個部分，對應的凸輪轉角分別為近休止角Q1、推程運動角θ 2、遠休止角θ 3、回程運動角θ 4;每個凸輪的輪廓各不相同，各凸輪推程運動角θ2、回程運動角θ4均相同，但近休止角G1、遠休止角03不同，相鄰凸輪近休止角Q1沿逆時針方向依次遞增，遠休止角θ 3沿逆時針方向依次遞減。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，每個凸輪的近休止角依次遞增與每個凸輪的遠休止角依次遞減的角度相同，為《t ；其中，凸輪轉動角速度為ω，旋轉托杯移動速度為V，相鄰兩托杯中心距為b，相鄰兩取苗爪間距離為a， 取苗機構之間的間隔投苗時間t = (b-a)/ v.
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，取苗爪(18)的個數(shù)與穴盤單排穴孔數(shù)相同，取苗爪(18)之間的間隔距離與穴盤穴孔中心間距相同。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，其特征是，所述每組所述兩個取苗爪(18)對稱安裝2對拉簧支桿(17)保持平衡。
專利摘要本實用新型涉及一種旱地移栽機整排取苗間隔放苗裝置，由若干個相互并列的取苗爪(18)組成整排取苗裝置，在驅動取苗爪(18)開合的頂桿(9)上方設置一排盤形凸輪，每個凸輪的推程運動角θ2、回程運動角θ3均相同，但每個凸輪的近休止角θ1、遠休止角θ4不同，每個凸輪的近休止角依次遞增，每個凸輪的遠休止角依次遞減。本實用新型一次從穴盤中將整排苗取出，然后依次間隔投苗，可實現(xiàn)同時整排取苗，間隔放苗，結構簡單，效率高，適合在戶外大田使用，可有效節(jié)省勞動力。
文檔編號A01C11/02GK202310552SQ201120429308

公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權日2011年11月3日
發(fā)明者吳福華, 孫磊, 張建兵, 毛罕平, 胡建平 申請人:江蘇大學