一種穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)升降方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫室移栽機(jī)械領(lǐng)域，特指涉及一種穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)升降技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室穴盤(pán)苗大量發(fā)展，為移栽的大面積應(yīng)用創(chuàng)造了條件。但是，由于移栽作業(yè)環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，用工量為直播的5?8倍，在溫室生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺的情況下，加之傳統(tǒng)的移栽方式為裸根苗移栽，移栽后作物的成活率和生長(zhǎng)狀況等沒(méi)有保證，因而實(shí)現(xiàn)溫室穴盤(pán)苗移栽機(jī)械化、自動(dòng)化已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。
[0003]自動(dòng)化移栽設(shè)備作為設(shè)施園藝機(jī)械化中的主要設(shè)備，是近十五年在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新設(shè)備，目前已成為歐美、日韓許多國(guó)家專(zhuān)業(yè)化商品苗生產(chǎn)中的一道重要工序，國(guó)外已投入到生產(chǎn)實(shí)踐中的像荷蘭飛梭國(guó)際貿(mào)易工程公司PC-21型穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)，取苗成功率較高，每小時(shí)可移栽12000?16800株穴盤(pán)苗，是人工移栽的15?20倍。隨著我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，移栽任務(wù)的增加，單末端執(zhí)行器已不足以滿(mǎn)足移栽任務(wù)的需求，開(kāi)發(fā)多末端溫室穴盤(pán)苗移栽機(jī)勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)大部分溫室移栽機(jī)借均采用的龍門(mén)式結(jié)構(gòu)，根據(jù)取苗路徑的要求，對(duì)穴盤(pán)苗必然有一個(gè)提升、下放的過(guò)程，且能在任意位置準(zhǔn)確?？?。移栽執(zhí)行機(jī)構(gòu)在工作中要反復(fù)調(diào)整工作位置的高度，以適應(yīng)育苗盤(pán)、植苗盤(pán)兩個(gè)穴盤(pán)的位置差異，這種位置差，來(lái)自不同穴盤(pán)高矮不一樣，尤其在從穴盤(pán)到花盆的移栽，這種位置差更突出。當(dāng)連續(xù)流水線(xiàn)作業(yè)時(shí)，多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)就要不停歇高低變換位置，這就對(duì)升降機(jī)構(gòu)提出更高要求:快速、可靠、準(zhǔn)確?，F(xiàn)有的移栽機(jī)械存在弊端，由于取苗爪個(gè)數(shù)的增多，多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量增大，當(dāng)其快速移位時(shí)，產(chǎn)生的慣性力也大，定位不準(zhǔn)確。專(zhuān)利CN101843200A公布的溫室移栽機(jī)夾持器上下運(yùn)動(dòng)利用氣缸執(zhí)行，由于氣體可以壓縮，所以?shī)A持器的位置精度難以保證，如若要實(shí)現(xiàn)氣缸的相對(duì)精確定位成本比較高。CN202269169 U公布的溫室移栽機(jī)采用的是鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷和噪聲，在急速反向的傳動(dòng)中會(huì)帶來(lái)較大振動(dòng)，影響取苗成功率。同步帶傳動(dòng)雖然能滿(mǎn)足快速定位，但頻繁快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成同步帶的疲勞變形、損傷。為了提高取苗效率和取苗成功率，有必要進(jìn)一步研宄新的穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的升降方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)升降方法和裝置，以提高移栽速度和移栽精度，提高移栽機(jī)械的承載力。
[0005]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用同步帶傳動(dòng)以保證準(zhǔn)確度和速度，同時(shí)利用平衡氣缸輔助升降，減少慣性沖擊。當(dāng)快速提升多末端執(zhí)行器取苗時(shí)，利用氣缸頂起助推，同步帶牽引控制定位；當(dāng)快速放下多末端執(zhí)行器栽苗時(shí)，利用氣缸緩?fù)屏恐?，同步帶?dǎo)引準(zhǔn)確放苗。兩者協(xié)調(diào)工作，僅需小功率電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)多末端執(zhí)行器在任意位置準(zhǔn)確定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制。本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下: 一種穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)升降方法，其特征在于:當(dāng)快速提升多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)取苗時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)頂起助推，同步帶機(jī)構(gòu)(4)牽引控制定位；當(dāng)快速放下多末端執(zhí)行器栽苗時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)緩?fù)屏恐?，同步帶機(jī)構(gòu)(4)準(zhǔn)確放苗；具體包括以下步驟:步驟一，利用伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過(guò)同步帶機(jī)構(gòu)(4)帶動(dòng)多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)下降，同時(shí)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)排氣牽制多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)下降運(yùn)動(dòng)，使得多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)到達(dá)取苗工作點(diǎn)A處，即供苗盤(pán)的正上方；步驟二，多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)實(shí)現(xiàn)夾苗，夾持幼苗成功后，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)夾持有幼苗的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)上升至B處，B處的位置高于缽苗的高度，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)進(jìn)氣助推輔助多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)攜苗上升；步驟三，夾持有幼苗的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)水平移動(dòng)至植苗盤(pán)的正上方C處；步驟四，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)夾持有幼苗的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)下降，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)排氣牽制多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)下降，夾持有幼苗的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)到達(dá)栽苗工作點(diǎn)上方D處；步驟五，在栽苗工作點(diǎn)上方，多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)實(shí)現(xiàn)放苗，放苗成功后，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)上升至C處，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)進(jìn)氣助推運(yùn)動(dòng)；步驟六，多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)水平移動(dòng)至供苗盤(pán)上方B處，完成一次移栽動(dòng)作。
[0006]所述的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)取苗爪同時(shí)工作；所述的標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸
(3)在伸縮過(guò)程中，缸中的氣壓保持不變。
[0007]一種穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)升降方法的裝置，包括多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)
(2)、同步帶機(jī)構(gòu)(4)、標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)、外框架；其特征在于:
所述的外框架包括安裝板(I)、鋁型材(5)、吊板(6);鋁型材(5)的兩端分別與吊板(6)一端固定連接，吊板(6)的另一端與安裝板(I)固定連接；
所述的同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)其包括電機(jī)減速器組合(4-1);
所述的電機(jī)減速器組合(4-1)固定安裝于外框架鋁型材(5)的中心處，減速器兩輸出端分別通過(guò)聯(lián)軸器(4-2)與軸(4-4)的一端固定連接，所述的軸(4-4)與軸承座組件(4-3)之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，軸承座組件(4-3)固定于鋁型材(5)的兩側(cè)；
所述軸(4-4)另一端與主動(dòng)輪(4-5)固定連接，所述開(kāi)口同步帶(4-6)繞過(guò)主動(dòng)輪(4-5 )和從動(dòng)輪(4-11)，從動(dòng)輪(4-11)與從動(dòng)輪軸架(4-12 )之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，從動(dòng)輪軸架(4-12)固定于安裝板(I)上；
所述開(kāi)口同步帶(4-6)的兩端分別通過(guò)壓板I (4-9)、壓板II (4-10)固定在滑塊A(4-7)和B滑塊(4-8)上；所述滑塊A (4-7)和滑塊B (4_8)位于導(dǎo)軌(4_13)上且能沿導(dǎo)軌(4-13 )滑動(dòng)，導(dǎo)軌(4-13 )與安裝板(I)固定連接。
[0008]所述標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)對(duì)稱(chēng)分布在同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩側(cè)；
標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸(3)包括缸體(3-1)、活塞桿(3-5)、單耳座(3-4)、雙耳座(3-3);缸體(3-1)與單耳座(3-4)固定連接，單耳座(3-4)與雙耳座(3-3)之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，缸體通過(guò)雙耳座(3-3 )和單耳座(3-4 )固定在氣缸支架(3-2 )上，所述氣缸支架(3-2 )固定在外框架上的鋁型材(5)；
活塞桿(3-5 ) —端位于在缸體(3-1)內(nèi)，另一端通過(guò)魚(yú)眼接頭(3-6 )與多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)
(2)的側(cè)面固定連接，所述多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)與滑塊A (4-7)和滑塊B (4-8)分別固定連接。
[0009]所述的氣缸在伸縮過(guò)程中，缸中的氣壓保持不變。
[0010]所述的多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)取苗爪同時(shí)工作，并且適應(yīng)不同規(guī)格穴盤(pán)。
[0011]同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)控制多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸
(3)輔助升降，以減小沖擊、使運(yùn)行更平穩(wěn)。
[0012]本發(fā)明具有有益效果。本發(fā)明采用機(jī)械、電氣相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)。由于穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械更趨向于多末端執(zhí)行器的開(kāi)發(fā)，動(dòng)平臺(tái)的質(zhì)量也隨著大大增加，慣性也隨之增大。傳統(tǒng)的升降機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)高速運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確、振動(dòng)現(xiàn)象，易導(dǎo)致苗缽脫落、錯(cuò)位，嚴(yán)重制約取苗成功率。本發(fā)明采用同步帶傳動(dòng)，保證了準(zhǔn)確度和速度；同時(shí)本發(fā)明利用平衡氣缸輔助升降，不僅使得可以在行程中任意位置停止、啟動(dòng)，且減少慣性沖擊使運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、安全可靠性強(qiáng)。
[0013]【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械多末端取苗升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本發(fā)明穴盤(pán)苗溫室移栽機(jī)械同步帶機(jī)構(gòu)的軸測(cè)圖圖3是本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本發(fā)明的方法示意圖
圖中:1、安裝板；2、多末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)；3、標(biāo)準(zhǔn)伸縮氣缸；3-1、缸體；3-2、氣缸支架；
3-3、雙耳座；3-4、單耳座；3-5、活塞桿；3-6、魚(yú)眼接頭；4、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；4_1、電機(jī)減速器組合；4-2、聯(lián)軸器；4-3、軸承座組件；4-4、軸；4-5、主動(dòng)輪；4_6、開(kāi)口同步帶；4_7、滑塊A ;4-8、