CN106717373A - 一种链式自动钵苗送苗装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种链式自动钵苗送苗装置及其方法。它包括：吊杯总成、动力传动总成、凸轮装置、机架、底板等。动力传动总成和凸轮装置安装在底板上，吊杯总成通过螺栓连接固定在动力传动总成上，底板固定并连接各个工作部件，机架对整机起支撑作用；出料口设置在底板上安装有凸轮装置的一侧，当吊杯运动到特殊位置，杯嘴打开，钵苗经出料口引导径直落入栽植器中。专用钵苗吊杯可以实现运输全程保持钵苗的直立状态，减小钵苗损伤；送苗装置整体结构呈水平布置，可以实现快速补苗，以便于高速栽植。本发明实现高效率、低损伤平稳送苗，整个送苗过程苗体保持直立，单位时间内送苗量可调，适应不同移栽机的送苗需要，同时为高速移栽提供了一套送苗方案。

Description

一种链式自动钵苗送苗装置及其方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及送苗装置，尤其涉及一种用于旱地育苗移栽的链式自动钵苗送苗装置。

背景技术

移栽技术主要包括三个环节：育苗、整地、移栽。由于育苗一般在温室进行，可以不考虑外界环境因素，延长作物生长期并使生育过程提前，同时便于管理，国内外越来越多采用育苗移栽的方式进行作物种植。与国外相比，国内最先发展起来的为水田移栽机，以东北农业大学与鑫华裕农机装备有限公司联合研制的2ZB-630型水稻钵苗移栽机为代表，结构简单，技术成熟，较好地解决了水稻大田种植的需求，但是其工作振动大，进一步提高效率受到限制。随着玉米、棉花、油菜以及部分地区用于工厂生产食品罐头的辣椒、西红柿等经济作物移栽种植的普及，旱地移栽技术急需提升到一个新的档次，而纵观国内，旱地移栽机械多为半自动移栽机，需要人工送苗，大大限制了生产效率，劳动力成本高。随着国家产业结构改革的继续推进，农村劳动力转移量仍会逐年增大，大面积种植靠人工及低等半自动移栽机的方式是无法实现的，新型可靠的全自动移栽机械研发势在必行。少数面世的自动取送苗装置，因技术尚不成熟并未广泛推广，送苗时不能保持苗体的直立状态，限制了栽植效率，一种高集成度、高自动化程度的移栽机送苗装置成为了市场的第一需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有旱地育苗移栽机中送苗装置伤苗率高、效率较低的缺点，提供一种链式自动钵苗送苗装置，实现高效率、低损伤平稳送苗，整个送苗过程苗体保持直立，单位时间内送苗量可调，适应不同移栽机的送苗需要。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

链式自动钵苗送苗装置，包括吊杯总成、动力传动总成、凸轮装置、机架、底板；动力传动总成和凸轮装置安装在底板上，吊杯总成通过螺栓连接固定在动力传动总成上，随动力传动总成的运动而运动；底板固定并连接各个工作部件，机架对整机起支撑作用。

所述的动力传动总成包括链轮、双侧双孔弯板链条、轴承座、电动机、主动齿轮、被动齿轮和阶梯轴；送苗装置两端的链轮通过键连接安装在两端的阶梯轴上，每根阶梯轴的轴向位置由正反安装的两个轴承座固定，轴可以在轴承座内绕自身轴线作旋转运动；送苗装置共安装四个轴承座，每端的两个轴承座以底板为参考面对称安装，与阶梯轴通过卡环固定后，用于防止阶梯轴工作时在载荷的作用下倾斜，使阶梯轴与底板始终保持垂直；靠近出苗口端，底板下方与阶梯轴连接处安装有齿轮传动组，齿轮传动组由两个全等的齿轮，即主动齿轮和被动齿轮组成，被动齿轮轴固定在底板以及齿轮组壳体上，主动齿轮轴与电动机相连，电动机的动力由主动齿轮轴输入，经两级传动到达阶梯轴，通过与阶梯轴固结的链轮传递给链条，最后通过双侧双孔弯板链条到达吊杯总成。

所述的吊杯总成包括固定杯体、活动杯体、销钉、平头销轴、扭转弹簧、螺栓、螺母；固定杯体后端设有两轴孔，用于安装螺栓、螺母，以与双侧双孔弯板外链节连接，固定在动力传动总成上，随动链条的运动而运动；固定杯体和活动杯体左右两端均设有通孔，两者通过销钉和平头销轴实现铰接，活动杯体在安装完成后可以绕平头销轴轴线转动，实现杯体的开合；扭转弹簧安装在平头销轴上，与固定杯体内壁上的突起配合，起到限制活动杯体运动的作用；自然状态下杯体在扭转弹簧的作用下呈常闭状态，用于承接并运输钵苗，工作过程中钵苗一直处于竖直状态；当杯体随链条运动到凸轮装置附近时，由于凸轮的作用，活动杯体被顶起，杯体口张开，实现落苗动作。

所述的动力传动总成包含张紧装置，用于补充缺乏张紧轮时链条的张紧作用；张紧装置包含底座、长螺栓、顶块；底座上设有4个通孔，通过螺栓连接，使底座固定在底板上。底座座肩上设有2个螺纹孔，顶块一边设有两个插槽，另一边呈弧形，用于与轴承座的弧形边缘相配合；长螺栓拧入底座的螺纹孔后再插入顶块的插槽内，最后通过顶块作用于轴承座，使动力传动系统受到张紧作用；底板远离出苗口的一端设有4个通槽用于安装轴承座；在未完全固定之前，轴承座可沿通槽滑动。

一种实施所述链式自动钵苗送苗装置的送苗方法，其步骤如下：电动机通过齿轮传动组将动力传送给阶梯轴，阶梯轴带动链轮转动，链轮带动链条转动；由于吊杯总成通过螺栓连接与传动链双侧双孔弯板外链节固结，当链条转动时，吊杯总成随之作循环运动；此时通过成排的机械手从钵苗盘中抓取钵苗，投入移动中闭合的吊杯，钵苗随着吊杯运动，整个输送过程中钵苗呈竖直状态；当装有钵苗的吊杯运动到凸轮装置附近时，由于凸轮的作用，活动杯体被顶起，杯口张开，钵苗随着落苗口导向后进入栽植器，如此循环往复。

本发明提出一种链式自动钵苗送苗装置，动力传动总成采用步进电机，可以随时控制钵苗输送速度以及输送动作，使送苗装置适用性更强，应用范围更广；采用齿轮传动组以及链轮链条组合进行动力的传动，严格控制传动比，保证机械手的投苗位置与吊杯的接苗位置相吻合以及送苗装置和栽植器的高度配合。相比传统的平卧传送带式送苗装置、半自动送苗装置，本发明使用了一种链式驱动配套多个吊杯的送苗装置，与取苗机械手、栽植器二者配合后，可以从取苗、送苗、栽植等过程全方位实现自动栽植。吊杯竖直放置，整个送苗过程钵苗保持直立，提高了送苗效率，使装置适应不同种类移栽机。

附图说明

图1是链式自动钵苗送苗装置的轴测图；

图2是本发明图1中的P局部放大图；

图3是吊杯总成结构示意图；

图4是工作原理示意图；

图5是本发明的动力传动路线示意图；

图中：机架1、底板2、链条3、链轮4、张紧装置5、张紧装置底座501、长螺栓502、通槽503、顶块504、吊杯总成6、活动杯体601、销钉602、平头销轴603、扭转弹簧604、螺栓605、螺母607、固定杯体608、凸轮装置7、出苗口8、轴承座9、电动机10、主动齿轮11、被动齿轮12、钵苗13、机械手14、齿轮传动组15、阶梯轴16。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，各实施例中的技术特征在没有冲突的情况下可以进行相互组合，不构成限定。

如图1所示，一种链式自动钵苗送苗装置，包括吊杯总成6、动力传动总成、凸轮装置7、机架1、底板2等。动力传动总成和凸轮装置7安装在底板上，吊杯总成6通过螺栓连接固定在动力传动总成上，随动力传动总成的运动而运动；底板2固定并连接各个工作部件，机架1对整机起支撑作用。底板上安装有凸轮装置7的一侧设置有出料口，吊杯总成6中设有若干个杯嘴可开合的吊杯，当吊杯运动到凸轮装置7所处的位置，在凸轮装置7的推动下使杯嘴打开，钵苗经出料口引导径直落入栽植器中。图1中所示的送苗装置整体结构呈水平布置，设置的送苗吊杯数可调，这里选择21个吊杯，链条两侧可同时保持各8个吊杯在位，与128穴钵苗盘配合使用，可以实现快速补苗，以便于高速栽植。

动力传动总成包括链轮4、双侧双孔弯板链条3、轴承座9、电动机10、主动齿轮11、被动齿轮12和阶梯轴16。送苗装置两端的链轮4通过键连接安装在两端的阶梯轴16上，每根阶梯轴16的轴向位置由正反安装的两个轴承座9固定，轴可以在轴承座内绕自身轴线作旋转运动；送苗装置共安装四个轴承座，每端的两个轴承座9以底板为参考面对称安装，与阶梯轴16通过卡环固定后，可以防止阶梯轴16工作时在载荷的作用下倾斜，使阶梯轴16与底板2始终保持垂直；靠近出苗口8端，底板2下方与阶梯轴16连接的地方安装有齿轮传动组，齿轮传动组由两个全等的齿轮，即主动齿轮11和被动齿轮12组成，被动齿轮轴固定在底板以及齿轮组壳体上，主动齿轮轴与电动机10相连。电动机的动力由主动齿轮轴输入，经两级传动到达阶梯轴16，通过与阶梯轴16固结的链轮4传递给链条，最后通过双侧双孔弯板链条3到达吊杯总成。

整机的传动路线为：电动机10→齿轮传动组15→阶梯轴16→链轮4→链条→吊杯总成6。

如图3所示，吊杯总成6包括固定杯体608、活动杯体601、销钉602、平头销轴603、扭转弹簧604、螺栓605、螺母607等。固定杯体608后端设有两轴孔，用于安装螺栓和螺母，用于与双侧双孔弯板链条3上的双侧双孔弯板外链节301连接，固定在动力传动总成上，随动链条的运动而运动。固定杯体608和活动杯体601左右两端均设有通孔，两者通过销钉602和平头销轴603实现铰接，活动杯体601在安装完成后可以绕平头销轴603轴线转动，实现杯体下部杯嘴出口的开合；扭转弹簧604安装在平头销轴603上，与固定杯体608内壁上的突起配合，起到限制活动杯体601运动的作用。没有收到凸轮作用时的自然状态下，杯体在扭转弹簧604的作用下呈常闭状态，可以承接并运输钵苗，在整个工作过程中钵苗一直处于竖直状态。当杯体随链条运动到凸轮装置附近时，由于凸轮的作用，活动杯体601被顶起，杯嘴张开，实现落苗动作。本发明设计的专用钵苗吊杯可以实现运输全程保持钵苗的直立状态，减小了钵苗损伤，便于栽植。

如图2所示，由于本发明中没有设置张紧轮，因此动力传动总成包含张紧装置5，用于补充缺乏张紧轮时链条的张紧作用。张紧装置5包含底座501、长螺栓502、顶块504；底座501上设有4个通孔，通过螺栓连接底板2，使底座501固定在底板2上。底座501座肩上设有2个螺纹孔，顶块504一边设有两个插槽，另一边呈弧形，用于与轴承座的弧形边缘相配合。长螺栓502拧入底座501的螺纹孔后再插入顶块504的插槽内，最后通过顶块504作用于轴承座，使动力传动系统受到张紧作用。轴承座9下方的底板2上远离出苗口的一端设有4个通槽503用于安装轴承座9。在尚未用螺栓将轴承座9完全拧紧前，轴承座9可沿通槽503滑动。由于在张紧状态下几乎无法完成链条3的安装，因此可以先松开螺栓，让轴承座9沿槽滑动到图中的D点，此时两链轮4轴线之间距离最短，再安装链条3；待链条3安装完成后，再将轴承座9沿槽滑动到图中的E点，此时两链轮4轴线之间距离最长，链条3处于张紧状态，最后上紧螺栓，调整好张紧装置5，使动力传动总成始终保持张紧状态。

如图4和5所示，一种实施所述链式自动钵苗送苗装置的送苗方法，具体步骤为：电动机10通过齿轮传动组将动力传送给阶梯轴16，阶梯轴16带动链轮4转动，链轮4带动链条3转动；由于吊杯总成6通过螺栓连接与传动链双侧双孔弯板外链节301固结，当链条3转动时，吊杯总成6随之作循环运动；此时通过成排的机械手14从钵苗盘中抓取钵苗13，本例中设置每次抓取4个，沿A方向投入移动中闭合的吊杯6，钵苗13随着吊杯沿B方向运动，整个输送过程中钵苗13呈竖直状态；当装有钵苗的吊杯6运动到凸轮装置7附近时，由于凸轮的作用，活动杯体601被顶起，杯口张开，钵苗随着落苗口导向后沿C方向进入栽植器，至此一个工作流程结束。

一次流程结束后，机械手14再次取苗，不断重复上述送苗流程。

本发明实现高效率、低损伤平稳送苗，整个送苗过程苗体保持直立，单位时间内送苗量可调，适应不同移栽机的送苗需要，同时为高速移栽提供了一套送苗方案。

Claims (5)

1.一种链式自动钵苗送苗装置，其特征在于：包括吊杯总成(6)、动力传动总成、凸轮装置(7)、机架(1)、底板(2)；动力传动总成和凸轮装置(7)安装在底板上，吊杯总成(6)通过螺栓连接固定在动力传动总成上，随动力传动总成的运动而运动；底板(2)固定并连接各个工作部件，机架(1)对整机起支撑作用。

2.根据权利要求1所述的一种链式自动钵苗送苗装置，其特征在于：所述的动力传动总成包括链轮(4)、双侧双孔弯板链条(3)、轴承座(9)、电动机(10)、主动齿轮(11)、被动齿轮(12)和阶梯轴(16)；送苗装置两端的链轮(4)通过键连接安装在两端的阶梯轴(16)上，每根阶梯轴(16)的轴向位置由正反安装的两个轴承座(9)固定，轴可以在轴承座内绕自身轴线作旋转运动；送苗装置共安装四个轴承座，每端的两个轴承座(9)以底板为参考面对称安装，与阶梯轴(16)通过卡环固定后，可以防止阶梯轴(16)工作时在载荷的作用下倾斜，使阶梯轴(16)与底板(2)始终保持垂直；靠近出苗口(8)端，底板(2)下方与阶梯轴(16)连接处安装有齿轮传动组，齿轮传动组由两个全等的齿轮，即主动齿轮(11)和被动齿轮(12)组成，被动齿轮轴固定在底板以及齿轮组壳体上，主动齿轮轴与电动机(10)相连，电动机的动力由主动齿轮轴输入，经两级传动到达阶梯轴(16)，通过与阶梯轴(16)固结的链轮(4)传递给链条，最后通过双侧双孔弯板链条(3)到达吊杯总成。

3.根据权利要求1所述的一种链式自动钵苗送苗装置，其特征在于：所述的吊杯总成(6)包括固定杯体(608)、活动杯体(601)、销钉(602)、平头销轴(603)、扭转弹簧(604)、螺栓(605)、螺母(607)；固定杯体(608)后端设有两轴孔，用于安装螺栓、螺母，以与双侧双孔弯板外链节(301)连接，使链节固定在动力传动总成上，随动链条的运动而运动；固定杯体(608)和活动杯体(601)左右两端均设有通孔，两者通过销钉(602)和平头销轴(603)实现铰接，活动杯体(601)在安装完成后可以绕平头销轴(603)轴线转动，实现杯体的开合；扭转弹簧(604)安装在平头销轴(603)上，与固定杯体(608)内壁上的突起配合，起到限制活动杯体(601)运动的作用；自然状态下杯体在扭转弹簧(604)的作用下呈常闭状态，用于承接并运输钵苗，工作过程中钵苗一直处于竖直状态；当杯体随链条运动到凸轮装置附近时，由于凸轮的作用，活动杯体(601)被顶起，杯体口张开，实现落苗动作。

4.根据权利要求2所述的一种链式自动钵苗送苗装置，其特征在于：所述的动力传动总成包含张紧装置(5)，用于补充缺乏张紧轮时链条的张紧作用；张紧装置(5)包含底座(501)、长螺栓(502)、顶块(504)；底座(501)上设有4个通孔，通过螺栓连接，使底座(501)固定在底板(2)上。底座(501)座肩上设有2个螺纹孔，顶块(504)一边设有两个插槽，另一边呈弧形，用于与轴承座的弧形边缘相配合；长螺栓(502)拧入底座(501)的螺纹孔后再插入顶块(504)的插槽内，最后通过顶块(504)作用于轴承座，使动力传动系统受到张紧作用；底板(2)远离出苗口的一端设有4个通槽(503)用于安装轴承座(9)；在未完全固定之前，轴承座(9)可沿通槽(503)滑动。

5.一种实施如权利要求1所述链式自动钵苗送苗装置的送苗方法，其特征在于：电动机(10)通过齿轮传动组将动力传送给阶梯轴(16)，阶梯轴(16)带动链轮(4)转动，链轮(4)带动链条(3)转动；由于吊杯总成(6)通过螺栓连接与传动链双侧双孔弯板外链节(301)固结，当链条(3)转动时，吊杯总成(6)随之作循环运动；此时通过成排的机械手(14)从钵苗盘中抓取钵苗(13)，投入移动中闭合的吊杯(6)，钵苗(13)随着吊杯运动，整个输送过程中钵苗(13)呈竖直状态；当装有钵苗的吊杯(6)运动到凸轮装置(7)附近时，由于凸轮的作用，活动杯体(601)被顶起，杯口张开，钵苗随着落苗口导向后进入栽植器，如此循环往复。