CN102301856A - 自动取苗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械领域，是一种在移栽农作物时，采用机械、气动相结合的方式实现穴盘苗移栽过程中自动取苗的装置，由苗盘驱动从动辊、苗盘驱动从动轴、直线导杆、卡盘架、直线轴承座、直线轴承、机架立柱、带座轴承、苗盘定位簧片、顶苗机构、左右移盘气缸、导杆支座、顶苗气缸、苗盘驱动主动辊、步进气缸、同步带主动轮、机架横梁、同步带、同步带从动轮、从动轴棘轮、苗盘、棘轮摇臂、摩擦带、主动轴棘轮、摩擦轮和棘舌构成。本发明能可靠、快速、准确地将钵苗从苗盘中取出，同时减少对苗盘和钵苗的伤害，降低移栽作业时的劳动强度，提高移栽机的工作效率。

Description

自动取苗装置

所属技术领域：

本发明涉及农业机械领域，是一种在移栽农作物时，采用机械、气动相结合的方式实现穴盘苗移栽过程中自动取苗的装置。

背景技术：

中国是一个农业大国，旱地农作物的移栽也有着悠久的历史，长期以来，旱地农作物的移栽主要由人工完成，劳动强度大，移栽效率低。我国在20世纪80年代先后研制成功一批半自动移栽机，它们在一定程度上减轻了劳动强度，提高了移栽效率，但它们大多数没有相应的自动取苗装置，只是靠人工将苗从苗盘中单株取出，从而限制了移栽机的移栽效率。随着农业机械化水平的提高，移栽机的自动化程度也越来越高，先后出现了采用机械手自动取苗的方式，这种方式夹苗速度快，工作也比较可靠，但机械手在夹取苗杆时容易对苗杆造成损伤，降低了移栽质量，所以需要一种能够快速、可靠、且在取苗过程中不伤苗的自动取苗装置。

发明内容：

本发明的目的是针对现有移栽机取苗装置的夹苗机构容易对苗杆造成损伤的问题，提供一种高效的自动化取苗装置，能可靠、快速、准确地将钵苗从苗盘中取出，同时减少对苗盘和钵苗的伤害，降低移栽作业时的劳动强度，提高移栽机的工作效率。

本发明专利所用的技术方案是：自动取苗装置由苗盘驱动从动辊、苗盘驱动从动轴、直线导杆、卡盘架、直线轴承座、直线轴承、机架立柱、带座轴承、苗盘定位簧片、顶苗机构、左右移盘气缸、导杆支座、顶苗气缸、苗盘驱动主动辊、步进气缸、同步带主动轮、机架横梁、同步带、同步带从动轮、从动轴棘轮、苗盘、棘轮摇臂、摩擦带、主动轴棘轮、摩擦轮和棘舌构成，直线导杆通过两个嵌有直线轴承的直线轴承座安装在卡盘架上，卡盘架可沿直线导杆轴向左右移动，直线导杆的两端通过导杆支座固定在机架立柱上；机架横梁固定在机架立柱上；苗盘定位簧片安装在卡盘架的两侧，用于苗盘步进之后的准确定位；苗盘驱动从动轴和苗盘驱动主动轴安装在卡盘架上；步进气缸的气缸体安装在卡盘架上，步进气缸的气缸杆与安装在主动轴棘轮上的棘轮摇臂铰接；左右移盘气缸的气缸体安装在机架立柱上，左右移盘气缸的气缸杆安装在卡盘架上；顶苗气缸的气缸体安装在机架横梁上，顶苗气缸的气缸杆与顶苗机构相连，通过调整顶苗气缸的安装位置，可以使顶苗杆与卡盘架顶苗孔同心；摩擦带安装在卡盘架上。

苗盘驱动主动轴通过两个带座轴承安装在卡盘架上，苗盘驱动主动辊、同步带主动轮和摩擦轮固定安装在苗盘驱动主动轴上，主动轴棘轮安装在苗盘驱动主动轴上，主动轴棘轮中心孔与苗盘驱动主动轴间隙配合，主动轴棘轮可绕苗盘驱动主动轴周向转动，同步带主动轮上安装有两个棘舌，棘舌与主动轴棘轮配合，主动轴棘轮上安装有棘轮摇臂，摩擦轮与安装在卡盘架上的摩擦带配合，用于防止苗盘因重力在卡盘架上滑落；苗盘驱动从动轴通过两个带座轴承安装在卡盘架上，苗盘驱动从动辊和从动轴棘轮固定安装在苗盘驱动从动轴上，同步带从动轮安装在苗盘驱动从动轴上，同步带从动轮中心孔和苗盘驱动从动轴间隙配合，同步带从动轮可绕苗盘驱动从动轴周向转动，同步带从动轮上安装有一个棘舌，棘舌与从动轴棘轮配合，同步带从动轮和同步带主动轮通过同步带传动。

苗盘驱动主动辊和苗盘驱动从动辊由苗盘驱动等分盘和苗盘驱动横杆构成，苗盘驱动等分盘上安装有多个苗盘驱动横杆，每两个相邻苗盘驱动横杆之间的距离为一个苗穴的间距。

顶苗机构由顶苗杆和顶苗杆横梁构成，顶苗杆横梁上安装有多个顶苗杆，为了避免苗被顶出苗穴之后相邻苗之间相互干扰，每次取苗时只取奇数位苗或偶数位苗，所以将每两个相邻顶苗杆之间的距离定为两个苗穴的间距。

工作时，将苗盘放入卡盘架，苗盘底面两苗穴之间的间隙卡在苗盘驱动主动辊或苗盘驱动从动辊上的苗盘驱动横杆上，步进气缸的气缸杆伸出，推动棘轮摇臂并带动主动轴棘轮转动，主动轴棘轮带动棘舌促使同步带主动轮转动，同轴的苗盘驱动主动辊和同步带从动轮随之转动，随着同步带从动轮转动，安装在同步带从动轮上的棘舌带动从动轴棘轮转动，从而带动同轴的苗盘驱动从动辊转动，苗盘驱动主动辊和苗盘驱动从动辊同步转动，驱动苗盘步进一个苗穴的距离，其中，苗盘的步进距离与步进气缸的行程有关，通过调整步进气缸的行程可以使苗盘恰好步进一个苗穴的距离。之后，步进气缸的气缸杆收缩，棘轮摇臂带动主动轴棘轮回转到原位，同步带主动轮不转动。此时，苗盘上第一排苗穴的位置处于卡盘架顶苗孔的位置，安装在卡盘架两侧的苗盘定位簧片卡在苗盘两边的凹槽内，顶苗气缸的气缸杆伸出，气缸杆推动顶苗杆横梁，安装在顶苗杆横梁上的顶苗杆穿过卡盘架顶苗孔将第一排苗穴中奇数位苗从苗穴中顶出，随着顶苗气缸的气缸杆收缩，顶苗机构回到原位。随即，左右移盘气缸的气缸杆伸出，左右移盘气缸的行程为一个苗穴的宽度，所以卡盘架被推出一个苗穴的距离，顶苗气缸的气缸杆再次伸出，将第一排苗穴中偶数位苗从苗穴中顶出，顶苗气缸的气缸杆收缩，顶苗机构复位，步进气缸的气缸杆再次伸出，促使苗盘步进一个苗穴的距离，进行下一排取苗作业。

本发明的有益效果是，本发明采用顶苗杆从苗穴底部将苗顶出，避免了对苗杆造成的损伤，整个机器采用机械、气动相结合的方式，自动化程度高，运行稳定可靠，提高了移栽机的移栽效率，减少了农民移栽作业中的劳动强度。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图

图2是本发明的整体结构左视示意图

图3是本发明的整体结构主式示意图

图4是本发明的整体结构右视示意图

图5是本发明的整体结构俯视示意图

图6是卡盘架结构示意图

图7是顶苗机构结构示意图

图8是苗盘驱动辊结构示意图

图9是主动轴棘轮结构示意图

图10是从动轴棘轮结构示意图

图11是同步带主动轮结构示意图

图12是同步带从动轮结构示意图

图中1.苗盘驱动从动辊，2.苗盘驱动从动轴，3.直线导杆，4.卡盘架，5.直线轴承座，6.直线轴承，7.机架立柱，8.带座轴承，9.苗盘定位簧片，10.顶苗机构，11.左右移盘气缸，12.导杆支座，13.顶苗杆横梁，14.顶苗气缸，15.苗盘驱动主动辊，16.步进气缸，17.同步带主动轮，18.机架横梁，19.同步带，20.同步带从动轮，21.从动轴棘轮，22.苗盘，23.棘轮摇臂，24.摩擦带，25.主动轴棘轮，26.摩擦轮，27.棘舌，28.苗盘驱动主动轴，29.苗盘驱动等分盘，30.苗盘驱动横杆，31顶苗杆。

具体实施方式：

在图1、图2、图3、图4中，苗盘驱动主动轴(28)通过两个带座轴承(8)安装在卡盘架(4)上，苗盘驱动主动辊(15)、同步带主动轮(17)和摩擦轮(26)固定安装在苗盘驱动主动轴(28)上，主动轴棘轮(25)安装在苗盘驱动主动轴(28)上，主动轴棘轮(25)与苗盘驱动主动轴(28)间隙配合，主动轴棘轮(25)可绕苗盘驱动主动轴(28)周向转动，同步带主动轮(17)上安装有两个棘舌(27)，棘舌(27)与主动轴棘轮(25)配合，主动轴棘轮(25)上安装有棘轮摇臂(23)，摩擦轮(26)与安装在卡盘架(4)上的摩擦带(24)配合，用于防止苗盘(22)因重力在卡盘架(4)上滑落；苗盘驱动从动轴(2)通过两个带座轴承(8)安装在卡盘架(4)上，苗盘驱动从动辊(1)、从动轴棘轮(21)固定安装在苗盘驱动从动轴(2)上，同步带从动轮(20)安装在苗盘驱动从动轴(2)上，同步带从动轮(20)和苗盘驱动从动轴(2)间隙配合，同步带从动轮(20)可绕苗盘驱动从动轴(2)周向转动，同步带从动轮(20)上安装有一个棘舌(27)，棘舌(27)与从动轴棘轮(21)配合，同步带从动轮(20)和同步带主动轮(17)通过同步带(19)传动。

在图8中，苗盘驱动主动辊(15)和苗盘驱动从动辊(1)由苗盘驱动等分盘(29)和苗盘驱动横杆(30)构成，苗盘驱动等分盘(29)上安装有多个苗盘驱动横杆(30)，每两个相邻苗盘驱动横杆(30)之间的距离为一个苗穴的间距。

在图1中，直线导杆(3)通过两个嵌有直线轴承(6)的直线轴承座(5)安装在卡盘架(4)上，卡盘架(4)可沿直线导杆(3)轴向左右移动，直线导杆(3)的两端通过导杆支座(12)固定在机架立柱(7)上，机架横梁(18)固定在机架立柱(7)上，苗盘定位簧片(9)安装在卡盘架(4)的两侧，用于苗盘(22)步进之后的准确定位。

在图7中，顶苗机构(10)由顶苗杆(31)和顶苗杆横梁(13)构成，顶苗杆横梁(13)上安装有多个顶苗杆(31)，为了避免苗被顶出苗穴之后相邻苗之间相互干扰，每次取苗时只取奇数位苗或偶数位苗，所以将每两个相邻顶苗杆(31)之间的距离定为两个苗穴的间距。

在图1中，步进气缸(16)的气缸体安装在卡盘架(4)上，步进气缸(16)的气缸杆与安装在主动轴棘轮(25)上的棘轮摇臂(23)铰接，左右移盘气缸(11)的气缸体安装在机架立柱(7)上，左右移盘气缸(11)的气缸杆安装在卡盘架(4)上，顶苗气缸(14)的气缸体安装在机架横梁(18)上，顶苗气缸(14)的气缸杆与顶苗杆横梁(13)相连，通过调整顶苗气缸(14)的安装位置，可以使顶苗杆(31)与卡盘架(4)顶苗孔同心。

本发明的整体工作过程是这样：苗盘(22)放入卡盘架(4)，苗盘(22)底面两苗穴之间的间隙卡在苗盘驱动主动辊(15)或苗盘驱动从动辊(1)上的苗盘驱动横杆(30)上，步进气缸(16)的气缸杆伸出，推动棘轮摇臂(23)并带动主动轴棘轮(25)转动，主动轴棘轮(25)带动棘舌(27)促使同步带主动轮(17)转动，同轴的苗盘驱动主动辊(15)和同步带从动轮(20)随之转动，随着同步带从动轮(20)转动，安装在同步带从动轮(20)上的棘舌(27)带动从动轴棘轮(21)转动，从而带动同轴的苗盘驱动从动辊(15)转动，苗盘驱动主动辊(15)和苗盘驱动从动辊(1)同步转动，驱动苗盘(22)步进一个苗穴的距离，其中，苗盘(22)的步进距离与步进气缸(16)的行程有关，通过调整步进气缸(16)的行程可以使苗盘(22)恰好步进一个苗穴的距离。之后，步进气缸(16)的气缸杆收缩，棘轮摇臂(23)带动主动轴棘轮(25)回转到原位，同步带主动轮(17)不转动。此时，苗盘(22)上第一排苗穴的位置处于卡盘架(4)顶苗孔的位置，安装在卡盘架(4)两侧的苗盘定位簧片(9)卡在苗盘(22)两边的凹槽内，顶苗气缸(14)的气缸杆伸出，气缸杆推动顶苗杆横梁(13)，安装在顶苗杆横梁(13)上的顶苗杆(31)穿过卡盘架(4)顶苗孔将第一排苗穴中奇数位苗从苗穴中顶出，随着顶苗气缸(14)的气缸杆收缩，顶苗机构(10)回到原位。随即，左右移盘气缸(11)的气缸杆伸出，左右移盘气缸(11)的行程为一个苗穴的宽度，所以卡盘架(4)被推出一个苗穴的距离，顶苗气缸(14)的气缸杆再次伸出，将第一排苗穴中偶数位苗从苗穴中顶出，顶苗气缸(14)的气缸杆收缩，顶苗机构(10)复位，步进气缸(16)的气缸杆再次伸出，促使苗盘(22)步进一个苗穴的距离，进行下一排取苗作业。

Claims (5)

1.自动取苗装置由苗盘驱动从动辊、苗盘驱动从动轴、直线导杆、卡盘架、直线轴承座、直线轴承、机架立柱、带座轴承、苗盘定位簧片、顶苗机构、左右移盘气缸、导杆支座、顶苗气缸、苗盘驱动主动辊、步进气缸、同步带主动轮、机架横梁、同步带、同步带从动轮、从动轴棘轮、苗盘、棘轮摇臂、摩擦带、主动轴棘轮、摩擦轮和棘舌构成，其特征是直线导杆通过两个嵌有直线轴承的直线轴承座安装在卡盘架上，直线导杆的两端通过导杆支座固定在机架立柱上；苗盘驱动从动轴和苗盘驱动主动轴安装在卡盘架上；苗盘定位簧片安装在卡盘架的两侧；步进气缸的气缸体安装在卡盘架上，步进气缸的气缸杆与棘轮摇臂铰接；左右移盘气缸的气缸体安装在机架立柱上，左右移盘气缸的气缸杆安装在卡盘架上；顶苗气缸的气缸体安装在机架横梁上，顶苗气缸的气缸杆与顶苗机构相连；机架横梁固定在机架立柱上；摩擦带安装在卡盘架上。

2.根据权利要求1所述的自动取苗装置，其特征是苗盘驱动主动轴通过两个带座轴承安装在卡盘架上，苗盘驱动主动辊、同步带主动轮和摩擦轮固定安装在苗盘驱动主动轴上，主动轴棘轮安装在苗盘驱动主动轴上，同步带主动轮上安装有两个棘舌，主动轴棘轮上安装有棘轮摇臂。

3.根据权利要求1所述的自动取苗装置，其特征是苗盘驱动从动轴通过两个带座轴承安装在卡盘架上，苗盘驱动从动辊、从动轴棘轮固定安装在苗盘驱动从动轴上，同步带从动轮安装在苗盘驱动从动轴上，同步带从动轮上安装有一个棘舌。

4.根据权利要求1所述的自动取苗装置，其特征是苗盘驱动主动辊和苗盘驱动从动辊由苗盘驱动等分盘和苗盘驱动横杆构成，苗盘驱动等分盘上安装着苗盘驱动横杆。

5.根据权利要求1所述的自动取苗装置，其特征是顶苗机构由顶苗杆和顶苗杆横梁构成，顶苗杆横梁上安装有多个顶苗杆。

Images