CN102577924B - 一种海草自动种植机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海草自动种植机，包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成；所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制；其中送绳总成中的一对机械手完成苗绳的进给动作，松绳总成中的一对机械手相反旋转，完成松开绳股的动作；再利用拔绳总成中的一对机械手同步动作，分别夹持绳股强行拔开，以便让夹苗机械手穿过，夹持海草苗至绳股间，完成种植的动作。本种植机可大大改善水生植物，尤其是海带苗、龙须菜苗的种植，减轻劳动强度，解决种植季节来临时，人力不足的矛盾。

Description

一种海草自动种植机

技术领域：

本发明属于农业机械化设备领域，特别涉及一种海草自动种植机，尤其适合用于种植海带、龙须菜等，根植于绳索上的水生植物的种植。

背景技术：

中国专利CN100556281C，公开的一种立式海带夹苗机，该机以拨动装置作为动力，由压紧气缸控制的卡爪和压紧杆共同作用实现苗绳的松扣，以便人工插苗；压紧气缸与行走气缸协作，完成苗绳子的下行，从而实现循环连续作业。该机构采用可编程控制，由气缸驱动，完成走绳和松扣的动作。绳索松扣动作，理论上可达到解开或者松动结绳的三股，露出间隙以供插入海带苗，实际上依然受到绳索本身松紧度、绳索表面附着物，以及松扣绳段的距离等因素影响，往往结绳的三股很难分开，或者达到快速插入海带苗的规范。为此，开发一种能将绳索的绳股拔开的种植机，即成为本发明研究的对象。

发明内容：

本发明的目的是设计一种采用三对机械手，分别完成送绳、松绳和拔开绳股一个设定间距的动作，并配套有夹苗机械手完成种植动作的海草自动种植机。

本发明技术方案是这样实现的：一种海草自动种植机，包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成；所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制，其特征是：

送绳总成包括一进绳机械手和一送绳机械手，所述的进绳机械手和送绳机械手垂直于作业台面，安装在各自的滑块上，所述的滑块滑动定位于作业台面底部的光轴上，光轴两端固定在机架上，所述的滑块与机架间分别设有气缸，进绳机械手和送绳机械手在各自的气缸作用下，能做同步和异步平移；

松绳总成包括一对旋转机械手，所述的一对旋转机械手水平安装在各自的滚轴上，滚轴定位在作业台面的轴座上，滚轴上设有一齿轮，该齿轮与滑动定位于作业台面上的一齿条啮合，所述的齿条由安装在作业台面上的气缸，驱动其往复运动；所述旋转机械手的夹指垂直于作业台面，其夹持中心与滚轴轴心线重叠，两旋转机械手旋转的方向相反；

拔绳总成包括一对拔绳机械手，所述的一对拔绳机械手水平安装在各自的支架上，拔绳机械手与支架之间分别设有气缸，所述的支架固定在作业台面上；一对拔绳机械手在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动；

植苗总成包括有苗斗和夹苗机械手，苗斗处在一对拔绳机械手中心位的上方，所述的夹苗机械手定位在送绳机械手的同一滑块上，滑块能带动夹苗机械手移动至一对拔绳机械手中心位的下方，所述夹苗机械手与滑块间设有一气缸，使得夹苗机械手能上下往复运动，上升时能穿过一对拔绳机械手拔开的间隙中，并能插入苗斗中。

所述一对拔绳机械手处于作业台面中心位置，一对旋转机械手分立在作业台面的两侧边，而旋转机械手的夹指伸至拔绳机械手的两侧，进绳机械手和送绳机械手处于旋转机械手夹指的外侧。

所述送绳机械手滑动定位在所述的滑块上，送绳机械手与滑块间设有气缸，该气缸能驱动送绳机械手升降动作。

所述所述的苗斗通过垂直光轴定位在所述的支架上方，苗斗与支架间设有驱动升降的气缸；苗斗中还设有一推苗作用的气缸，该气缸固定在苗斗的上方，气缸的活塞端指向苗斗的出苗口处。

所述进绳机械手、送绳机械手、旋转机械手、拔绳机械手和夹苗机械手，均包括有臂轴、臂轴气缸和轴定位于臂轴上的一对夹指；臂轴气缸与臂轴相固定，臂轴气缸活塞端与一对夹指相连接，由臂轴气缸驱动一对夹指张开和夹紧动作；所述的臂轴气缸由电控气动总成控制。

本发明采用三对气动机械手的协同作业，自动完成苗绳的进给、松开绳股、以及拔开绳股的动作，再利用夹苗机械手从苗斗中夹持海草苗，拽入分开的绳股中，当拔绳机械手卸去作用，苗绳在自身扭力作用下自然合股，并由进绳机械手后退施以紧绳动作，夹紧海草苗完成夹苗作业。本种植机可大大改善水生植物，尤其是海带苗、龙须菜苗的种植，大幅减轻劳动强度，付诸以实现全自动化种植过程，解决种植季节来临时，人力不足的矛盾。

附图说明：

下面结合具体图例对本发明做进一步说明：

图1海草种植机立体示意图

图2进绳机械手和送绳机械手关系示意图

图3旋转机械手示意图

图4送绳总成、松绳总成和拔绳总成关系示意图

图5拔绳总成与植苗总成关系示意图

图6送绳机械手

图7拔绳机械手

其中

1-机架         11-作业台面   12-光轴        13-轴座

14-支架        15-垂直光轴   2-送绳总成     21-进绳机械手

22-送绳机械手  23-滑块       3-松绳总成     31-旋转机械手

32-滚轴        33-齿轮       34-齿条        4-拔绳总成

41-拔绳机械手  5-植苗总成    51-苗斗        52-夹苗机械手

6-气缸         7-臂轴        71-臂轴气缸    72-夹指

具体实施方式：

参照图1和图2，海草自动种植机，包括机架1、作业台面11、电控气动总成、送绳总成2、松绳总成3、拔绳总成4和植苗总成5；所述送绳总成2、松绳总成3、拔绳总成4和植苗总成5中的气缸由电控气动总成控制；送绳总成2包括一进绳机械手21和一送绳机械手22，所述的进绳机械手21和送绳机械手22垂直于作业台面，安装在各自的滑块23上，所述的滑块23滑动定位于作业台面底部的光轴12上，光轴12两端固定在机架1上，所述的滑块23与机架1间分别设气缸6，进绳机械手21和送绳机械手22在各自的气缸6作用下，能做同步和异步平移；为了避免送绳机械手22刮擦到夹设在苗绳上的海草苗，送绳机械手22采用可升降结构，也即其滑动定位在所述的滑块23上，送绳机械手22与滑块23间设有气缸6，该气缸能驱动送绳机械手22升降动作。送绳机械手22下降后，才移动复位避免刮到苗绳。送绳总成2的工作程序是：苗绳放置于作业台面11，保证两端放置在进绳机械手21和送绳机械手22的夹指上，初始动作，送绳机械手22和进绳机械手21在初始位置夹紧苗绳，紧接着进绳机械手21后退，绷紧苗绳，等松绳总成3动作后，两者放开苗绳的夹紧力，以便让苗绳扭动，松绳、拔绳和植苗结束后，送绳机械手22再次夹紧，并在滑块23移动气缸6作用下，前进一设定距离，将夹苗后的苗绳送出一段距离，进绳机械手21也同步前进一步；在送绳机械手22到位后，进绳机械手21再次后退一步，使苗绳绷紧，也使夹苗更加可靠，松绳总成3第二次动作后，送绳机械手22放开苗绳，并在升降的气缸作用下，送绳机械手22下降，并随着滑块23一同复位、再次升起并再次夹紧苗绳，进入循环作业。

参照图1和图3，松绳总成3包括一对旋转机械手31，所述的一对旋转机械手31水平安装在各自的滚轴32上，滚轴32定位在作业台面的轴座13上，滚轴32上设有一齿轮33，该齿轮33与滑动定位于作业台面11上的一齿条34啮合，所述的齿条34由安装在作业台面上的气缸6，驱动其往复运动；所述旋转机械手31的夹指72垂直于作业台面，其夹持中心与滚轴32轴心线重叠，两旋转机械手31旋转的方向相反，且与苗绳的结绳绳股方向相反旋转，使得绳股松开，以利于下道拔绳作业。旋转机械手31在进绳机械手21后退绷紧苗绳时，即夹住苗绳，两旋转机械手31反向旋转，即松开绳股，等待拔绳总成4动作时，即松开苗绳并在气缸6作用下复位，等待下一松绳动作。

参照图1和图4，拔绳总成4包括一对拔绳机械手41，所述的一对拔绳机械手41水平安装在各自的支架14上，支架14固定在作业台面11上，拔绳机械手41与支架14之间分别设有气缸6；一对拔绳机械手41在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动。一对拔绳机械手41在旋转机械手31松开苗绳时，相向移动到位，并分别夹持苗绳部分绳股，而后在气缸作用下相背移动，强行拔开绳股；下一道工序作业完毕，拔绳机械手41松开对绳股的夹持，绳股在自身的扭力作用下自动复位，可夹住海草苗。

参照图1和图5，植苗总成5包括有苗斗51和夹苗机械手52，苗斗51处在一对拔绳机械手41中心位的上方，所述的夹苗机械手52定位在送绳机械手22的同一滑块23上，滑块23能带动夹苗机械手52移动至一对拔绳机械手41中心位的下方，所述夹苗机械手52与滑块23间设有一气缸6，使得夹苗机械手52能上下往复运动，上升时能穿过一对拔绳机械手41拔开的间隙中，并能插入苗斗中，抓取海草苗，而后下行将苗拽入分开的绳股中；在拔绳机械手41松开后，夹苗机械手52依然保持夹持状态，并跟随送绳机械手22一同前进，以保证苗绳能夹紧海草苗后，才松开对海草苗的夹持。

所述的苗斗51通过垂直光轴15定位在所述的支架14上方，苗斗51与支架14间设有驱动升降的气缸6，使得苗斗41能配合夹苗机械手52动作，完成夹苗作业；所述苗斗51中还设有一推苗作用的气缸6，该气缸6固定在苗斗51的上方，气缸6的活塞端指向苗斗51的出苗口处，以便将苗推向出苗口，以供插入的夹苗机械手52抓取。

再参照图1、图3和图4，所述一对拔绳机械手41处于作业台面11中心位置，一对旋转机械手31分立在作业台面的两侧边，而旋转机械手31的夹指72伸至拔绳机械手41的两侧，进绳机械手21和送绳机械手22处于旋转机械手夹指72的外侧。旋转机械手22安装外侧，并采用垂直结构的夹指72，避让出行程空间，使得旋转机械手22旋转角度可达到180度以上。

参照图6为送绳机械手、图7为拔绳机械手，上述实例所提及的进绳机械手21、送绳机械手22、旋转机械手31、拔绳机械手41和夹苗机械手52，基本结构相同，均包括有臂轴7、臂轴气缸71和轴定位于臂轴7上的一对夹指72；臂轴气缸71与臂轴7相固定，臂轴气缸71活塞端与一对夹指72相连接，由臂轴气缸71驱动一对夹指72张开和夹紧动作；所述的臂轴气缸71由电控气动总成控制。根据不同的功能只对夹指72的造型做调整，而结构和动作均一致。

Claims (3)

1.一种海草自动种植机，包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成；所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制，其特征是：

送绳总成包括一进绳机械手和一送绳机械手，所述的进绳机械手和送绳机械手垂直于作业台面，安装在各自的滑块上，所述的滑块滑动定位于作业台面底部的光轴上，光轴两端固定在机架上，所述的滑块与机架间分别设有气缸，进绳机械手和送绳机械手在各自的气缸作用下，能做同步和异步平移；

松绳总成包括一对旋转机械手，所述的一对旋转机械手水平安装在各自的滚轴上，滚轴定位在作业台面的轴座上，滚轴上设有一齿轮，该齿轮与滑动定位于作业台面上的一齿条啮合，所述的齿条由安装在作业台面上的气缸，驱动其往复运动；所述旋转机械手的夹指垂直于作业台面，其夹持中心与滚轴轴心线重叠，两旋转机械手旋转的方向相反；

拔绳总成包括一对拔绳机械手，所述的一对拔绳机械手水平安装在各自的支架上，拔绳机械手与支架之间分别设有气缸，所述的支架固定在作业台面上；一对拔绳机械手在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动；

植苗总成包括有苗斗和夹苗机械手，苗斗处在一对拔绳机械手中心位的上方，所述的夹苗机械手定位在送绳机械手的同一滑块上，滑块能带动夹苗机械手移动至一对拔绳机械手中心位的下方，所述夹苗机械手与滑块间设有一气缸，使得夹苗机械手能上下往复运动，上升时能穿过一对拔绳机械手拔开的间隙中，并能插入苗斗中；

所述一对拔绳机械手处于作业台面中心位置，一对旋转机械手分立在作业台面的两侧边，而旋转机械手的夹指伸至拔绳机械手的两侧，进绳机械手和送绳机械手处于旋转机械手夹指的外侧；

上述的进绳机械手、送绳机械手、旋转机械手、拔绳机械手和夹苗机械手，均包括有臂轴、臂轴气缸和轴定位于臂轴上的一对夹指；臂轴气缸与臂轴相固定，臂轴气缸活塞端与一对夹指相连接，由臂轴气缸驱动一对夹指张开和夹紧动作；所述的臂轴气缸由电控气动总成控制。

2.根据权利要求1所述的一种海草自动种植机，其特征是：送绳机械手滑动定位在所述的滑块上，送绳机械手与滑块间设有气缸，该气缸能驱动送绳机械手升降动作。

3.根据权利要求1所述的一种海草自动种植机，其特征是：所述的苗斗通过垂直光轴定位在所述的支架上方，苗斗与支架间设有驱动升降的气缸；苗斗中还设有一推苗作用的气缸，该气缸固定在苗斗的上方，气缸的活塞端指向苗斗的出苗口处。

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