CN102668922A

CN102668922A - 水稻育秧播种苗盘自动叠放装置

Info

Publication number: CN102668922A
Application number: CN2012101724853A
Authority: CN
Inventors: 王永维; 曹林; 王俊; 程绍明; 韦真博
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: CN102668922B

Abstract

本发明公开了一种水稻育秧播种苗盘自动叠放装置，由苗盘输送总成、苗盘叠放总成、气动总成和控制器组成；苗盘叠放总成包括机架、齿条、升降气缸、步进电动机、齿轮、直线轴承、推杆、伸缩架、平移支架、滑块、导轨、升降支架、取放气缸、取盘接近开关、夹持器、放盘接近开关，伸缩架固定于平移支架下，通过升降气缸实现伸缩,夹持器用取放气缸驱动，完成收取、叠放苗盘的工作。本发明能够实现自动收集、叠放苗盘，整个装置反应迅速，收盘及时、有序，叠盘快速、精确、可靠，避免了漏收、苗盘倾倒等问题，提高播种效率，节省劳力。

Description

水稻育秧播种苗盘自动叠放装置

技术领域

本发明涉及一种水稻育秧播种苗盘自动叠放装置，用于水稻工厂化于育秧播种流水线，苗盘及时收集，有序叠放，叠盘整齐稳固不易倾斜，叠盘过程自动化。

背景技术

水稻工厂化育秧是水稻种植机械化的重要环节，对提高水稻产量和水稻种植机械化水平有着重要影响。目前，水稻工厂化育秧播种设备主要以播种流水线为主，可一次完成填土、淋水、播种、覆土各项工序，自动化程度较高，但苗盘经播种工序后的收集、叠放作业仍需人工完成，主要存在以下问题:由工人专门负责将播种完成的苗盘从播种输送带取下放至推车，每小时需要重复叠放400盘左右，劳动强度大，增加育秧成本；工人配合流水线工作，需要与流水线步调保持一致，容易收盘不及时，导致已播好的苗盘出现堵塞，影响播种过程，降低生产效率；人工叠盘精度不高，容易叠歪，甚至倾倒，且劳动成本高。因此，特别需要研制一种能与播种流水线配合，完成苗盘自动收取、精确叠放的水稻育秧播种苗盘自动叠放装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服水稻育秧播种流水线苗盘人工叠放不协调、费时费力及叠盘不准确等不足，提供一种自动收取，能够及时、有序、精确叠放苗盘的叠放装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：

水稻育秧播种苗盘自动叠放装置包括苗盘输送总成、苗盘叠放总成、气动总成和控制器：

苗盘输送总成包括主动链轮、减速电动机、从动链轮、主动轴、尼龙轴承、苗盘、光电传感器、滚轮、从动轴、输送架；滚轮安装在从动轴上，多个从动链轮分别固定在从动轴两端，多个从动链轮间采用链传动，多个从动轴通过尼龙轴承安装在输送架上；减速电动机固定在输送架上，减速电动机输出轴设有主动链轮，主动链轮与从动链轮构成链传动，光电传感器装在输送架末端；

苗盘叠放总成包括机架、齿条、升降气缸、步进电动机、齿轮、直线轴承、推杆、伸缩架、平移支架、滑块、导轨、升降支架、取放气缸、取盘接近开关、夹持器、放盘接近开关，机架左端置地，机架右端固定在输送架上,机架上固定两条导轨，导轨与4个滑块构成移动副，滑块上方固定平移支架，步进电动机安装在平移支架上，步进电动机输出轴与齿轮相连接，齿轮与齿条构成齿轮副，升降气缸固定于平移支架底部，推杆左端与升降气缸螺纹连接，推杆右端通过铰链与伸缩架连接，直线轴承套在推杆上构成移动副，伸缩架的下端用铰链与升降支架相连，带动安装在升降支架下的取放气缸以及夹持器上下运动，取盘接近开关位于夹持器中间，放盘接近开关位于夹持器的左端手爪底部；

气动总成包括空气压缩机、升降三位五通阀、限压阀和取放三位五通阀；升降三位五通阀和升降气缸相连通，取放三位五通阀和取放气缸相连通。

所述的伸缩架为剪叉机构，由升降气缸驱动，并带动升降支架与夹持器上下运动；

所述的夹持器包括左爪手、左固定支架、左连杆、推板、右连杆、夹持器机架、右固定支架、连板、铰链杆和右爪手，连板、左固定支架以及右固定支架用螺纹与夹持器机架固定，推板与左连杆、右连杆用铰链连接，同样，左连杆与左爪手、右连杆与右爪手、左爪手与连板、右爪手与连板，均通过铰链构成转动副，夹持器前后两面结构相同，且前后相同的连接点通过铰链杆前后相连。

本发明带来的增益效果是，实现了自动收集、叠放苗盘，通过PLC控制器协调各部件，与流水线良好衔接。整个装置反应迅速，收盘及时、有序，叠盘快速、精确、可靠，避免了苗盘堵塞、叠放倾倒等问题，提高播种效率，节省劳力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置的主视图；

图2是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置的左剖试图；

图3是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置的局部剖俯视图；

图4是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置中夹持器部件的轴测图；

图5是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置的气动控制图；

图6是水稻育秧播种苗盘自动叠放装置的控制图；

图中：机架1、齿条2、升降气缸3、步进电动机4、齿轮5、直线轴承6、推杆7、升缩架8、平移支架9、滑块10、主动链轮11、减速电动机12、导轨13、从动链轮14、主动轴15、尼龙轴承16、苗盘17、光电传感器18、滚轮19、从动轴20、输送架21、升降支架22、取放气缸23、取盘接近开关24、夹持器25、放盘接近开关26、控制器27、空气压缩机28、升降三位五通阀29、限压阀30、取放三位五通阀31、左爪手32、左固定支架33、左连杆34、推板35、右连杆36、夹持器机架37、右固定支架38、连板39、铰链杆40、右爪手41。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，水稻育秧播种苗盘自动叠放装置包括苗盘输送总成、苗盘叠放总成、气动总成和控制器27：

苗盘输送总成包括主动链轮11、减速电动机12、从动链轮14、主动轴15、尼龙轴承16、苗盘17、光电传感器18、滚轮19、从动轴20、输送架21；滚轮19安装在从动轴20上，多个从动链轮14分别固定在从动轴20两端，多个从动链轮14间采用链传动，多个从动轴20通过尼龙轴承16安装在输送架18上；减速电动机12固定在输送架21上，减速电动机12输出轴设有主动链轮11，主动链轮11与从动链轮14构成链传动，光电传感器18装在输送架21末端；

苗盘叠放总成包括机架1、齿条2、升降气缸3、步进电动机4、齿轮5、直线轴承6、推杆7、伸缩架8、平移支架9、滑块10、导轨13、升降支架22、取放气缸23、取盘接近开关24、夹持器25、放盘接近开关26，机架1左端置地，机架1右端固定在输送架21上,机架1上固定两条导轨13，导轨13与4个滑块10构成移动副，滑块10上方固定平移支架11，步进电动机4安装在平移支架9上，步进电动机4输出轴与齿轮5相连接，齿轮5与齿条2构成齿轮副，升降气缸3固定于平移支架9底部，推杆7左端与升降气缸3螺纹连接，推杆7右端通过铰链与伸缩架8连接，直线轴承6套在推杆7上构成移动副，伸缩架8的下端用铰链与升降支架22相连，带动安装在升降支架22下的取放气缸23以及夹持器25上下运动，取盘接近开关24位于夹持器25中间，放盘接近开关26位于夹持器25的左端手爪底部；

气动总成包括空气压缩机38、升降三位五通阀29、限压阀30和取放三位五通阀31；升降三位五通阀29和升降气缸3相连通，取放三位五通阀31和取放气缸23相连通。

所述的伸缩架10为剪叉机构，由升降气缸3驱动，并带动升降支架22与夹持器25上下运动；

所述的夹持器25包括左爪手32、左固定支架33、左连杆34、推板35、右连杆36、夹持器机架37、右固定支架38、连板39、铰链杆40和右爪手41，连板39、左固定支架33以及右固定支架38用螺纹与夹持器机架37固定，推板35与左连杆34、右连杆36用铰链连接，同样，左连杆34与左爪手32、右连杆36与右爪手41、左爪手32与连板39、右爪手41与连板39，均通过铰链构成转动副，夹持器25前后两面结构相同，且前后相同的连接点通过铰链杆40前后相连。

所述的升降支架22也可以通过气缸直接驱动，也可以通过步进电动机配合齿轮齿条实现升降；所述的平移支架9也可以采用气缸驱动，完成相应功能；装置由带有PLC的控制器27控制；

本发明的工作过程：启动育秧播种流水线，系统复位，平移支架9位于输送带正上方，伸缩架8处于收缩状态，升降支架22位于上极限位置。整机启动，苗盘17依次从输送带起始端向末尾输送，经过流水线播种作业后来到苗盘自动叠盘装置内，光电传感器18检测到苗盘17到达信号并将信号传输至控制器27，控制器27控制取放三位五通阀31平移使取放气缸23下降，夹持器25张开，并命令升降三位五通阀29平移，使升降气缸3推动推杆7伸出，伸缩架8向下伸展，升降支架22连同夹持器25向下运动；等夹持器25到达苗盘17上方指定位置时，取盘接近开关28检测到苗盘17的位置信号，控制器27控制取放三位五通阀31平移使取放气缸23上升，致使夹持器25闭合，抓住苗盘17；然后，控制器27控制升降三位五通阀29平移使升降气缸3带动推杆9收回，致使伸缩架8连同升降支架22、夹持器25等上升；之后控制器27控制步进电动机4转动，驱动齿轮5运动，使得平移支架9向左移动至推车上方；升降三位五通阀29在控制器27控制下平移，升降气缸3驱动推杆9伸出，伸缩架8展开，夹持器25向下运动，当放盘接近开关30检测到下方苗盘17或推车底板的信号时，控制器27命令取放三位五通阀31平移，使取放气缸23驱动夹持器25打开，苗盘17下落，叠放到指定位置；然后再通过控制器27控制，伸缩架8收拢，步进电动机4驱动平移支架9向输送带一端平移回到初始位置，重复下一次叠盘动作。通过接近开关，可以使控制器调整夹持器每次叠盘下放的高度，实现连续叠盘。

Claims

1.一种水稻育秧播种苗盘自动叠放装置，其特征在于包括苗盘输送总成、苗盘叠放总成、气动总成和控制器（27）：

苗盘输送总成包括主动链轮（11）、减速电动机（12）、从动链轮（14）、主动轴（15）、尼龙轴承（16）、苗盘（17）、光电传感器（18）、滚轮（19）、从动轴（20）、输送架（21）；滚轮（19）安装在从动轴（20）上，多个从动链轮（14）分别固定在从动轴（20）两端，多个从动链轮（14）间采用链传动，多个从动轴（20）通过尼龙轴承（16）安装在输送架（18）上；减速电动机（12）固定在输送架（21）上，减速电动机（12）输出轴设有主动链轮（11），主动链轮（11）与从动链轮（14）构成链传动，光电传感器（18）装在输送架（21）末端；

苗盘叠放总成包括机架（1）、齿条（2）、升降气缸（3）、步进电动机（4）、齿轮（5）、直线轴承（6）、推杆（7）、伸缩架（8）、平移支架（9）、滑块（10）、导轨（13）、升降支架（22）、取放气缸（23）、取盘接近开关（24）、夹持器（25）、放盘接近开关（26），机架（1）左端置地，机架（1）右端固定在输送架（21）上,机架（1）上固定两条导轨（13），导轨（13）与4个滑块（10）构成移动副，滑块（10）上方固定平移支架（11），步进电动机（4）安装在平移支架（9）上，步进电动机（4）输出轴与齿轮（5）相连接，齿轮（5）与齿条（2）构成齿轮副，升降气缸（3）固定于平移支架（9）底部，推杆（7）左端与升降气缸（3）螺纹连接，推杆（7）右端通过铰链与伸缩架（8）连接，直线轴承（6）套在推杆（7）上构成移动副，伸缩架（8）的下端用铰链与升降支架（22）相连，带动安装在升降支架（22）下的取放气缸（23）以及夹持器（25）上下运动，取盘接近开关（24）位于夹持器（25）中间，放盘接近开关（26）位于夹持器（25）的左端手爪底部；

气动总成包括空气压缩机（38）、升降三位五通阀（29）、限压阀（30）和取放三位五通阀（31）；升降三位五通阀（29）和升降气缸（3）相连通，取放三位五通阀（31）和取放气缸（23）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水稻育秧播种苗盘自动叠放装置，其特征在于所述的伸缩架（10）为剪叉机构，由升降气缸（3）驱动，并带动升降支架（22）与夹持器（25）上下运动。

3.根据权利要求1所述的一种水稻育秧播种苗盘自动叠放装置，其特征在于所述的夹持器（25）包括左爪手（32）、左固定支架（33）、左连杆（34）、推板（35）、右连杆（36）、夹持器机架（37）、右固定支架（38）、连板（39）、铰链杆（40）和右爪手（41），连板（39）、左固定支架（33）以及右固定支架（38）用螺纹与夹持器机架（37）固定，推板（35）与左连杆（34）、右连杆（36）用铰链连接，同样，左连杆（34）与左爪手（32）、右连杆（36）与右爪手（41）、左爪手（32）与连板（39）、右爪手（41）与连板（39），均通过铰链构成转动副，夹持器（25）前后两面结构相同，且前后相同的连接点通过铰链杆（40）前后相连。