專利名稱：一種缽苗移栽插入夾取式末端執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械中的移栽機(jī)械，特別是涉及一種缽苗移栽插入夾取式末端執(zhí)行器。
背景技術(shù)：
穴盤育苗技術(shù)自新起，廣受市場歡迎。農(nóng)戶直接從育苗工廠取缽苗進(jìn)行移栽生產(chǎn)，便于管理和獲得較高的農(nóng)作物產(chǎn)量。穴盤苗在培育過程中，要對缽苗長勢不好或漏播的穴孔進(jìn)行健康苗補(bǔ)種作業(yè)，傳統(tǒng)采用勞動力在溫室作業(yè)，環(huán)境惡劣，生產(chǎn)效率不高，而采用機(jī)械化移缽設(shè)備可以解決上述問題，且使缽苗移栽的一致性要好。移缽設(shè)備中直接與苗缽作用的末端執(zhí)行器須能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定抓取和有效釋放，且對不同作物品種及不同規(guī)格穴盤的適應(yīng)性要強(qiáng)，秧苗的損傷率要低，顯然缽苗機(jī)械移栽作業(yè)中，開發(fā)設(shè)計(jì)適合溫室的缽苗移栽作業(yè)的末端執(zhí)行器成為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1987年，Kutz等人設(shè)計(jì)了一種并行夾取式末端執(zhí)行件，由I個(gè)氣缸和I個(gè)并行的夾取抓手組成，只有張開和合攏兩種狀態(tài)，對基質(zhì)施加大約為4N的力，以保證能夠夾持住基質(zhì)而又不傷害作物，在392孔和36孔的相鄰苗盤，在3.3分鐘內(nèi)能完成36個(gè)苗的移植，存活率達(dá)96% ；1990年，Ting等人開發(fā)針狀SNS夾持器，針由雙動空氣氣缸驅(qū)動，針的角度和位置可根據(jù)穴盤和秧苗的不同而進(jìn)行調(diào)節(jié)，從600孔到48孔苗盤移缽作業(yè)成功率在50%-95%。但是這些末端執(zhí)行器功能還須進(jìn)一步完善，特別是適應(yīng)不同種類缽苗和有效夾取釋放問題，影響末端執(zhí)行器的適應(yīng)性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種缽苗移栽插入夾取式末端執(zhí)行器，該插入夾取式末端執(zhí)行器可以完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實(shí)現(xiàn)缽苗的自動移栽作業(yè)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:本實(shí)用新型包括苗針推動執(zhí)行部件和苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件；其中:I)苗針推動執(zhí)行部件:包括苗針推動氣缸、方形移動副施力板、四塊滑塊、四個(gè)苗針緊固轉(zhuǎn)動件和四根苗針；苗針推動氣缸位于插入夾取式末端執(zhí)行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板上，苗針推動氣缸的下端面朝上，與方形移動副施力板中部下端面固定連接，方形移動副施力板沿對角線四個(gè)方向開有長槽，分別與各自的滑塊形成滑動副，所述每個(gè)滑塊分別與各自的苗針緊固轉(zhuǎn)動件通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，苗針貫穿苗針緊固轉(zhuǎn)動件后固定；2)苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件:包括夾苗氣缸、凸形氣缸固定板、四個(gè)可固定滑塊、八個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件、施力十字架、推力桿、四個(gè)Y型連接塊、氣缸限位塊、四根苗針管；夾苗氣缸位于插入夾取式末端執(zhí)行器的下部，夾苗氣缸下端面朝上，與凸形氣缸固定板大端下端面固定連接，凸形氣缸固定板大端沿對角線四個(gè)方向分別開有長槽，四個(gè)可固定滑塊分別卡在各自長槽內(nèi)調(diào)節(jié)安裝位置后固定，所述每個(gè)滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉(zhuǎn)動件通過銷子形成轉(zhuǎn)動副；夾苗氣缸上端面朝下，夾苗氣缸氣缸桿與推力桿同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊和施力十字架通過螺絲固定；施力十字架四個(gè)臂中間分別開有槽，每個(gè)槽分別與各自Y型連接塊小頭通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，每個(gè)Y型連接塊大頭與下端各自苗管緊固轉(zhuǎn)動件通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，四根苗針管分別穿過各自上下兩個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件并通過螺絲固定，苗針從上至下穿過苗針緊固轉(zhuǎn)動件和苗針管，苗針中部與苗針管形成滑動副。本實(shí)用新型具有的有益效果是:本實(shí)用新型用于缽苗移栽系統(tǒng)，三自由度機(jī)械臂裝上該插入夾取式末端執(zhí)行器，完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實(shí)現(xiàn)不同種類缽苗在自動移栽作業(yè)中有效夾取和穩(wěn)定分離，提高缽苗移栽成功率。

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是苗針推動執(zhí)行部件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是可固定滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是氣缸固定板結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是施力十字架結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型的移缽作業(yè)動作過程示意圖。圖中:1、苗針推動執(zhí)行部件，2、苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件，3、苗針推動氣缸，4、夾苗氣缸，5、凸形氣缸固定板，6、移動副施力板，7、苗針緊固轉(zhuǎn)動件，8、滑塊，9、苗針，10、苗管緊固轉(zhuǎn)動件，11、可固定滑塊，12、氣缸限位塊，13、施力十字架，14、推力桿，15,Y型連接塊，16、
苗針管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括苗針推動執(zhí)行部件I和苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件2 ;其中:如圖1、圖2、圖5所示,苗針推動執(zhí)行部件1:包括苗針推動氣缸3、方形移動副施力板6、四塊滑塊8、四個(gè)苗針緊固轉(zhuǎn)動件7和四根苗針9 ;苗針推動氣缸3位于插入夾取式末端執(zhí)行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板5上，苗針推動氣缸3的下端面朝上，與方形移動副施力板6中部下端面通過四個(gè)螺絲固定連接，方形移動副施力板6沿對角線四個(gè)方向開有長槽，分別與各自的滑塊8形成滑動副，所述每個(gè)滑塊分別與各自的苗針緊固轉(zhuǎn)動件7通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，苗針9貫穿苗針緊固轉(zhuǎn)動件7后固定通過頂絲緊固定。如圖1、圖3、圖4、圖5、圖6所示，苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件2:包括夾苗氣缸4、凸形氣缸固定板5、四個(gè)可固定滑塊11、八個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件10、施力十字架13、推力桿14、四個(gè)Y型連接塊15、氣缸限位塊12、四根苗針管16 ;夾苗氣缸4位于插入夾取式末端執(zhí)行器的下部，夾苗氣缸4下端面朝上，與凸形氣缸固定板5大端下端面通過四個(gè)螺絲固定連接，凸形氣缸固定板5大端沿對角線四個(gè)方向分別開有長槽，四個(gè)可固定滑塊11分別卡在各自長槽內(nèi)調(diào)節(jié)安裝位置后并通過螺絲固定，在凸形氣缸固定板5的小端凸形塊上開有一個(gè)與三自由度機(jī)械臂連接的孔，所述每個(gè)滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉(zhuǎn)動件10通過銷子形成轉(zhuǎn)動副；夾苗氣缸4上端面朝下，夾苗氣缸4氣缸桿與推力桿14同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊12和施力十字架13通過螺絲固定；施力十字架13四個(gè)臂中間分別開有槽，每個(gè)槽分別與各自Y型連接塊15小頭通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，每個(gè)Y型連接塊15大頭與下端各自苗管緊固轉(zhuǎn)動件10通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，四根苗針管16分別穿過各自上下兩個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件10并通過螺絲固定，苗針9從上至下穿過苗針緊固轉(zhuǎn)動件7和苗針管16，苗針9中部與苗針管16形成滑動副。本實(shí)用新型的具體工作過程如下:三自由度機(jī)械臂帶著安裝的插入夾取式末端執(zhí)行器平移到移栽穴盤的移栽缽苗穴孔的上方，如圖7 (a)所示，下降至接近苗缽位置，如圖7(b)所示；接通氣動苗針推動氣缸3管路的氣源，此時(shí)苗針推動氣缸3氣缸桿變?yōu)槭湛s狀態(tài)，使推動氣缸3驅(qū)動的苗針推動執(zhí)行部件2下降，滑塊8內(nèi)側(cè)面與移動副施力板6的長槽向心側(cè)面最近位置，苗針9順著苗針管16向下移動，苗針9針尖插入苗缽,如圖7 (c)所示。接通夾苗氣缸4管路的氣源，此時(shí)夾苗氣缸4氣缸桿變?yōu)槭湛s狀態(tài)，帶動推力桿14及其上的氣缸限位塊12和施力十字架13向上移動，氣缸限位塊12與夾苗氣缸4上端面接觸限制推力桿14向上運(yùn)動，苗針管16在施力十字架13和Y型連接塊的拖動下改變夾取角度，苗針管16帶動苗針9針尖距苗缽中心最近位置夾緊苗缽,如圖7 (d)所示。三自由度機(jī)械臂帶動插入夾取式末端執(zhí)行器向上移動，夾持著缽苗離開移栽穴盤，如圖7(e)所示，并向目的穴盤移動。當(dāng)移動到要進(jìn)行移缽作業(yè)的目的穴盤的空穴上方后，三自由度機(jī)械臂帶動插入夾取式末端執(zhí)行器向下運(yùn)動，被四個(gè)苗針9夾持著要進(jìn)行移缽作業(yè)的缽苗進(jìn)入目的穴盤空穴中，如圖7(f)所示。接通夾苗氣缸4管路的氣源，此時(shí)夾苗氣缸4氣缸桿變?yōu)樯斐鰻顟B(tài)，帶動推力桿14及其上的氣缸限位塊12和施力十字架13向下移動，苗針管16在施力十字架13和Y型連接塊的推動下改變夾取角度，苗針管16帶動苗針9釋放苗缽,如圖7(g)所示。接通氣動苗針推動氣缸3管路的氣源，此時(shí)苗針推動氣缸3氣缸桿變?yōu)樯斐鰻顟B(tài)，使推動氣缸3驅(qū)動的苗針推動執(zhí)行部件2上升，滑塊8內(nèi)側(cè)面與移動副施力板6的長槽向心側(cè)面最遠(yuǎn)位置，苗針9順著苗針管16向上移動，苗針9離開苗缽，如圖7(h)所示，三自由度機(jī)械臂帶動插入夾取式末端執(zhí)行器離開目的穴盤，如圖7 (i)所示，完成一次缽苗的移栽作業(yè)。通過調(diào)整插入夾取式末端執(zhí)行器上的可固定滑塊11和氣缸限位塊12位置，可以改變苗針管16的傾斜角度，最終改變苗針9刺入苗缽的角度和位置，滿足不同穴盤和不同作物的生產(chǎn)需要。本實(shí)用新型也可將施力十字架變?yōu)槭┝θ羌埽鄳?yīng)均布三個(gè)苗針管和三個(gè)苗針，三個(gè)可固定滑塊和三個(gè)滑塊，開三條均布槽的移動副施力板組裝成型，三個(gè)取苗針相位差為120度角布置。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種缽苗移栽插入夾取式末端執(zhí)行器，其特征在于:包括苗針推動執(zhí)行部件(I)和苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件(2);其中: 1)苗針推動執(zhí)行部件(I):包括苗針推動氣缸(3)、方形移動副施力板(6)、四塊滑塊(8)、四個(gè)苗針緊固轉(zhuǎn)動件(7)和四根苗針(9);苗針推動氣缸(3)位于插入夾取式末端執(zhí)行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板(5)上，苗針推動氣缸(3)的下端面朝上，與方形移動副施力板(6)中部下端面固定連接，方形移動副施力板(6)沿對角線四個(gè)方向開有長槽，分別與各自的滑塊(8)形成滑動副，所述每個(gè)滑塊分別與各自的苗針緊固轉(zhuǎn)動件(7)通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，苗針(9)貫穿苗針緊固轉(zhuǎn)動件(7)后固定； 2)苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件(2):包括夾苗氣缸(4)、凸形氣缸固定板(5)、四個(gè)可固定滑塊(11)、八個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件(10)、施力十字架(13)、推力桿(14)、四個(gè)Y型連接塊(15)、氣缸限位塊(12)、四根苗針管(16);夾苗氣缸(4)位于插入夾取式末端執(zhí)行器的下部，夾苗氣缸(4)下端面朝上,與凸形氣缸固定板(5)大端下端面固定連接，凸形氣缸固定板(5)大端沿對角線四個(gè)方向分別開有長槽，四個(gè)可固定滑塊(11)分別卡在各自長槽內(nèi)調(diào)節(jié)安裝位置后固定，所述每個(gè)滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉(zhuǎn)動件通過銷子形成轉(zhuǎn)動副；夾苗氣缸(4)上端面朝下，夾苗氣缸(4)氣缸桿與推力桿(14)同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊(12)和施力十字架(13)通過螺絲固定；施力十字架(13)四個(gè)臂中間分別開有槽，每個(gè)槽分別與各自Y型連接塊(15)小頭通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，每個(gè)Y型連接塊(15)大頭與下端各自苗管緊固轉(zhuǎn)動件通過銷子形成轉(zhuǎn)動副，四根苗針管(16)分別穿過各自上下兩個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件并通過螺絲固定，苗針(9)從上至下穿過苗針緊固轉(zhuǎn)動件(7)和苗針管(16)，苗針(9)中部與苗針管(16)形成滑動副。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種缽苗移栽插入夾取式末端執(zhí)行器。包括苗針推動氣缸、方形移動副施力板、四塊滑塊、四個(gè)苗針緊固轉(zhuǎn)動件和四根苗針構(gòu)成的苗針推動執(zhí)行部件；包括夾苗氣缸、凸形氣缸固定板、四個(gè)可固定滑塊、八個(gè)苗管緊固轉(zhuǎn)動件、施力十字架、推力桿、四個(gè)Y型連接塊、氣缸限位塊、四根苗針管構(gòu)成的苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件。插入夾取式末端執(zhí)行器的苗針導(dǎo)向夾取執(zhí)行部件通過采用四個(gè)可調(diào)節(jié)苗針管裝配角度的可固定滑塊和苗針管擺動角度的氣缸限位塊來滿足不同大小穴盤幼苗的移缽需要。本實(shí)用新型用于缽苗移栽系統(tǒng)，三自由度機(jī)械臂裝上，完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實(shí)現(xiàn)不同種類缽苗在自動移栽作業(yè)中夾取和穩(wěn)定分離。
文檔編號A01C11/02GK203015437SQ2013200098
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者蔣煥煜, 童俊華, 崔笛, 朱堅(jiān) 申請人:浙江大學(xué)