CN103931315A - 凸轮夹钳式自动取苗器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在栽植机上能自动将育苗钵盘中的秧苗取出并投入到栽植器的机械自动取苗和投苗装置。一种凸轮夹钳式自动取苗器，主要包括齿轮箱、夹钳、导向板，所述的齿轮箱的结构包含箱体、轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、大中心齿轮、大行星齿轮、小中心齿轮、中间齿轮、小行星齿轮、拐臂，在箱体内所述的大中心齿轮和小中心齿轮固定安装在轴Ⅰ上，中间齿轮安装在轴Ⅱ上，所述大行星齿轮和小行星齿轮安装在轴Ⅲ上，所述大行星齿轮与箱体固定连接，所述轴Ⅲ伸出箱体一端装有拐臂。其结构紧凑、操作方便、配套安装在栽植机上能自动将育苗钵盘中的秧苗取出并投入到栽植器，实现栽植机的取苗、投苗自动化，从而大大提高工作效率。

Description

凸轮夹钳式自动取苗器

技术领域

本发明涉及一种安装在栽植机上能自动将育苗钵盘中的秧苗取出并投入到栽植器的机械自动取苗和投苗装置，尤其是一种用于农田栽植机的凸轮夹钳式自动取苗器。

背景技术

目前，由于作物钵盘育苗移栽技术能大幅度增产增效，在我国农业生产中得到推广应用。特别是番茄、辣椒、甜菜以及多种蔬菜和烟苗作物采用钵盘育苗移栽技术最为广泛。钵苗移栽机在生产中也正在得到逐步推广使用。但是，这些移栽机大多都是半自动化的，没有自动取苗和投苗装置，必须采用人工进行取苗和投苗，劳动强度大，作业成本高，漏苗和空穴现象严重，致使移栽机不能发挥应有的作用甚至闲置不用，完全采用人工栽苗。据查询，国内已有移栽机取苗装置发明专利的公开报道，如浙江理工大学公开的一种“钵苗移栽行星轮系取苗装置”（发明专利申请号201010218362.X），采用了非圆齿轮行星系机构，结构复杂，制造工艺难度大，成本高。且取苗、投苗运动轨迹呈空间“8”字形，占用空间大，难以使机器紧凑合理，不能满足不同作物作业的农艺要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、操作方便、配套安装在栽植机上能自动将育苗钵盘中的秧苗取出并投入到栽植器，实现栽植机的取苗、投苗自动化，从而大大提高工作效率的凸轮夹钳式自动取苗器。

本发明公开了一种凸轮夹钳式自动取苗器，其特征在于主要包括齿轮箱8、夹钳2、导向板10，所述的齿轮箱8的结构包含箱体14、轴Ⅰ21 、轴Ⅱ18 、轴Ⅲ16 、大中心齿轮22、大行星齿轮15、小中心齿轮20、中间齿轮19、小行星齿轮17、拐臂12，在箱体14内所述的大中心齿轮22和小中心齿轮20固定安装在轴Ⅰ21上，中间齿轮19安装在轴Ⅱ18上，所述大行星齿轮15和小行星齿轮17安装在轴Ⅲ16上，大中心齿轮22与大行星齿轮15并列设置且相互啮合，小中心齿轮20、中间齿轮19与小行星齿轮17顺序并列设置且相互啮合，所述大行星齿轮15与箱体14固定连接，所述轴Ⅲ16伸出箱体14一端装有拐臂12；

所述的夹钳2的结构主要包含夹钳板25、夹钳轴7、支座24、凸轮3、滚轮4、压缩弹簧23，夹钳轴7一端与拐臂12连接，另一端与夹钳板25和支座24连接；支座24前方通过铰链轴26分别安装在左右夹钳板25上，后左下方装有导向轮19；压缩弹簧23设在两个夹钳板25尾部，所述凸轮19两侧设有平面6及两个凸面5，两个滚轮4分别安装在两个夹钳板25上且与凸轮3的凸面5相对应的位置；

所述的导向板10固定安装，设有导向槽11，所述支座24后部的导向轮9嵌装在导向槽11内，可沿导向槽11来回滚动。

工作时栽植机的动力传至轴Ⅰ及大中心齿轮右向旋转，带动轴Ⅲ上大行星齿轮连同箱体绕轴Ⅰ左向旋转，轴Ⅰ上小中心齿轮右向旋转，带动轴Ⅱ上中间齿轮使轴Ⅲ和小行星齿轮右向旋转，轴Ⅲ的一端固定安装拐臂右向转动，拐臂的另一端连接夹钳轴使支座前部做直线轨迹运动，支座后部做直线-曲线轨迹运动，从而实现夹钳工作前端部的直线-曲线工作轨迹运动。同时，凸轮随夹钳轴右向旋转，当凸轮凸面转至夹钳板滚轮位置时迫使滚轮克服夹钳板尾部弹簧压力使夹钳板绕铰链轴转动而外移，夹钳板前端闭合处开启一个距离, 当凸轮凸面转过滚轮位置后，夹钳板尾部弹簧作用在滚轮上的压力消除，夹钳板前端恢复闭合。凸轮一周有两处凸面，凸轮转一圈夹钳板前端相交处开启两次，即取苗处开启一次投苗处开启一次。

工作时栽植机的动力传至轴Ⅰ21及大中心齿轮22右向旋转带动轴Ⅲ16大行星齿轮15连同箱体14绕轴Ⅰ21左向旋转，小中心齿轮20右向旋转带动轴Ⅱ18中间齿轮19使轴Ⅲ16和小行星齿轮17右向旋转，轴Ⅲ16的一端固定安装拐臂7右向转动，拐臂7的另一端连接夹钳轴7随着齿轮箱8的转动使支座24前部做直线轨迹运动自B1点经B2、B3、B4、B5、B6到达B7点，随着齿轮箱8的继续转动支座24前部自B7点经B6、B5、B4、B3、B2回到原点B1，完成支座24前部工作轨迹往复运动；同时，随着夹钳轴7的运动带动支座24后部做直线-曲线轨迹运动，自C1经C2、C3、C4、C5、C6到达C7点，随着夹钳轴7的继续运动带动支座24后部自C7点经C6、C5、C4、C3、C2回到原点C1，从而实现支座后部的直线-曲线工作轨迹往复运动；与此同时，夹钳2前端点在齿轮箱8转动作用下与支座24前部和后部产生联动，自A1点经A2、A3、A4、A5、A6到达A7点，随着齿轮箱8继续转动夹钳2前端点自A7点经A6、A5、A4、A3、A2回到原点A1，完成夹钳2前端点直线-曲线轨迹的往复运动；凸轮3随夹钳轴7右向旋转，当凸轮3凸面转至夹钳板25滚轮4位置时迫使滚轮4克服夹钳板25尾部弹簧23压力使夹钳板25绕铰链轴26转动而外移，夹钳2前端闭合处开启一个距离,随着夹钳2的前移插入钵盘内到达图中A1点，此时凸轮3转到滚轮4对应的凸面终了位置，夹钳2尾部压缩弹簧23作用在滚轮4上的压力消除，夹钳2前端在尾部压缩弹簧23的作用下形成合力夹取钵盘内的钵苗1。随着齿轮箱8继续左向转动带动拐臂7右向转动，同时带动夹钳2运动，两夹钳板25前端夹取钵苗1自A1点经A2、A3、A4、A5、A6到达A7点，此时，凸轮3另一凸面转到夹钳板25滚轮4对应位置时迫使滚轮4克服夹钳板25尾部压缩弹簧23压力使夹钳板25绕铰链轴26转动而外移，夹钳板25前端相交处开启一个距离, 两夹钳板25前端夹取的钵苗1向下落入栽植器内。凸轮3一周有两处凸面，凸轮3转一圈夹钳板25前端处开启两次，即取苗处开启一次投苗处开启一次。如此反复轮回，完成取苗和投苗作业过程。

本发明与已有移栽机技术相比，将人工取苗投苗转变为机械自动取苗、投苗，既提高作业质量和作业效率，亦大大降低了生产成本。本发明与现有技术在结构原理上完全不同，采用凸轮夹钳式自动取苗结构，采用标准齿轮传动，结构紧凑合理、制造容易、成本低，取苗、投苗运动空间轨迹呈单道直线-曲线往复运动，能满足多种作物作业农艺要求。

附图说明

图1为本发明实施例的工作原理及结构示意图。

图2为图1中A向的本发明结构示意图。

如图所示：1为钵苗、2为夹钳、3为凸轮、4为滚轮、5为凸面、6为平面、7为夹钳轴、8为齿轮箱、9为导向轮、10为导向板、11导向槽、12为拐臂、13为固接点，14为箱体，15为大行星齿轮，16为轴Ⅲ，17为小行星齿轮，18为轴Ⅱ，19为中间齿轮，20为小中心齿轮，21为轴Ⅰ，22为大中心齿轮，23为压缩弹簧，24为支座，25为夹钳板，26为铰链轴。

具体实施方式

实施例1：参照图1、图2，一种凸轮夹钳式自动取苗器，主要包括齿轮箱8、夹钳2、导向板10，所述的齿轮箱8的结构包含箱体14、轴Ⅰ21 、轴Ⅱ18 、轴Ⅲ16 、大中心齿轮22、大行星齿轮15、小中心齿轮20、中间齿轮19、小行星齿轮17、拐臂12，在箱体14内所述的大中心齿轮22和小中心齿轮20固定安装在轴Ⅰ21上，中间齿轮19安装在轴Ⅱ18上，所述大行星齿轮15和小行星齿轮17安装在轴Ⅲ16上，大中心齿轮22与大行星齿轮15并列设置且相互啮合，小中心齿轮20、中间齿轮19与小行星齿轮17顺序并列设置且相互啮合，所述大行星齿轮15与箱体14固定连接，所述轴Ⅲ16伸出箱体14一端装有拐臂12；

所述的夹钳2的结构主要包含夹钳板25、夹钳轴7、支座24、凸轮3、滚轮4、压缩弹簧23，夹钳轴7一端与拐臂12连接，另一端与夹钳板25和支座24连接；支座24前方通过铰链轴26分别安装在左右夹钳板25上，后左下方装有导向轮19；压缩弹簧23设在两个夹钳板25尾部，所述凸轮19两侧设有平面6及两个凸面5，两个滚轮4分别安装在两个夹钳板25上且与凸轮3的凸面5相对应的位置；

所述的导向板10固定安装于栽植机机架上，其上设有导向槽11，所述支座24后部的导向轮9嵌装在导向槽11内，可沿导向槽11来回滚动。

工作时栽植机的动力传至轴Ⅰ21及大中心齿轮22右向旋转带动轴Ⅲ16大行星齿轮15连同箱体14绕轴Ⅰ21左向旋转，小中心齿轮20右向旋转带动轴Ⅱ18中间齿轮19使轴Ⅲ16和小行星齿轮17右向旋转，轴Ⅲ16的一端固定安装拐臂7右向转动，拐臂7的另一端连接夹钳轴7随着齿轮箱8的转动使支座24前部做直线轨迹运动自B1点经B2、B3、B4、B5、B6到达B7点，随着齿轮箱8的继续转动支座24前部自B7点经B6、B5、B4、B3、B2回到原点B1，完成支座24前部工作轨迹往复运动；同时，随着夹钳轴7的运动带动支座24后部做直线-曲线轨迹运动，自C1经C2、C3、C4、C5、C6到达C7点，随着夹钳轴7的继续运动带动支座24后部自C7点经C6、C5、C4、C3、C2回到原点C1，从而实现支座后部的直线-曲线工作轨迹往复运动；与此同时，夹钳2前端点在齿轮箱8转动作用下与支座24前部和后部产生联动，自A1点经A2、A3、A4、A5、A6到达A7点，随着齿轮箱8继续转动夹钳2前端点自A7点经A6、A5、A4、A3、A2回到原点A1，完成夹钳2前端点直线-曲线轨迹的往复运动；凸轮3随夹钳轴7右向旋转，当凸轮3凸面转至夹钳板25滚轮4位置时迫使滚轮4克服夹钳板25尾部弹簧23压力使夹钳板25绕铰链轴26转动而外移，夹钳2前端闭合处开启一个距离,随着夹钳2的前移插入钵盘内到达图中A1点，此时凸轮3转到滚轮4对应的凸面终了位置，夹钳2尾部压缩弹簧23作用在滚轮4上的压力消除，夹钳2前端在尾部压缩弹簧23的作用下形成合力夹取钵盘内的钵苗1。随着齿轮箱8继续左向转动带动拐臂7右向转动，同时带动夹钳2运动，两夹钳板25前端夹取钵苗1自A1点经A2、A3、A4、A5、A6到达A7点，此时，凸轮3另一凸面转到夹钳板25滚轮4对应位置时迫使滚轮4克服夹钳板25尾部压缩弹簧23压力使夹钳板25绕铰链轴26转动而外移，夹钳板25前端相交处开启一个距离, 两夹钳板25前端夹取的钵苗1向下落入栽植器内。凸轮3一周有两处凸面，凸轮3转一圈夹钳板25前端处开启两次，即取苗处开启一次投苗处开启一次。如此反复轮回，完成取苗和投苗作业过程。

实施例2：

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于所述导向槽11呈弧线型形状。

实施例3：

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于所述凸面5为对称设置，呈扇型形状。

Claims (3)

1.一种凸轮夹钳式自动取苗器，其特征在于主要包括齿轮箱（8）、夹钳（2）、导向板（10），所述的齿轮箱（8）的结构包含箱体（14）、轴Ⅰ（21） 、轴Ⅱ（18） 、轴Ⅲ（16） 、大中心齿轮（22）、大行星齿轮（15）、小中心齿轮（20）、中间齿轮（19）、小行星齿轮（17）、拐臂（12），在箱体（14）内所述的大中心齿轮（22）和小中心齿轮（20）固定安装在轴Ⅰ（21）上，中间齿轮（19）安装在轴Ⅱ（18）上，所述大行星齿轮（15）和小行星齿轮（17）安装在轴Ⅲ（16）上，大中心齿轮（22）与大行星齿轮（15）并列设置且相互啮合，小中心齿轮（20）、中间齿轮（19）与小行星齿轮（17）顺序并列设置且相互啮合，所述大行星齿轮（15）与箱体（14）固定连接，所述轴Ⅲ（16）伸出箱体（14）一端装有拐臂（12）；

所述的夹钳（2）的结构主要包含夹钳板（25）、夹钳轴（7）、支座（24）、凸轮（3）、滚轮（4）、压缩弹簧（23），夹钳轴（7）一端与拐臂（12）连接，另一端与夹钳板（25）和支座（24）连接；支座（24）前方通过铰链轴（26）分别安装在左右夹钳板（25）上，后左下方装有导向轮（19）；压缩弹簧（23）设在两个夹钳板（25）尾部，所述凸轮（19）两侧设有平面（6）及两个凸面（5），两个滚轮（4）分别安装在两个夹钳板（25）上且与凸轮（3）的凸面（5）相对应的位置；

所述的导向板（10）固定安装，设有导向槽（11），所述支座（24）后部的导向轮（9）嵌装在导向槽（11）内，可沿导向槽（11）来回滚动。

2.如权利要求1所述的凸轮夹钳式自动取苗器，其特征在于所述导向槽（11）呈弧线型形状。

3.如权利要求1或2所述的凸轮夹钳式自动取苗器，其特征在于所述凸面（5）为对称设置，呈扇型形状。