CN107660363A - 一种自动移栽机取苗机构 - Google Patents

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胡建平
张思伟
常航
华琛
马国鑫
潘杰
骆佳明
韩绿化
毛罕平
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C11/00Transplanting machines
    • A01C11/02Transplanting machines for seedlings

Abstract

本发明提供了一种自动移栽机取苗机构,该装置主要由翻转机构,取苗架,插拔机构和取苗爪组成。该装置采用气缸作为驱动,翻转机构将取苗架翻转至苗钵正上方,取苗爪在插拔机构作用下插入苗钵与此同时取苗爪夹紧苗钵,然后拔出苗钵再翻转至投苗位置投苗。本发明优点:机构简单、取苗及投苗成功率高、整体效率高,可应用于穴盘苗自动移栽领域。

Description

一种自动移栽机取苗机构
技术领域
本发明涉及农业机械领域,具体地说是一种应用于穴盘苗自动移栽机上的自动取苗装置。
背景技术
蔬菜的种植方式以移栽为主,移栽可以使蔬菜避开育苗期干旱、冻害等自然灾害,并可 充分利用光热资源,具有对气候补偿和使作物提早成熟及增产的作用,具有巨大的经济效益 和社会效益。
目前,市场上的移栽机有半自动和全自动之分,半自动移栽机就是通过栽植器植苗,但 需人工从穴盘中取苗投苗动作,这种移栽机人工劳动强度大,效率低。全自动移栽机取苗和 植苗都是由机械自动完成,取苗机构是穴盘苗全自动移栽机的核心部分,由于自动取苗机构 既要求有严格的运动轨迹限制,又要有协调地夹苗放苗动作,对自动取苗机构的设计提出了 较高的要求。在已公布的有关专利中,如CN104782292A中公开了一种穴盘苗移栽机取苗机 构,该机构能够实现取苗爪的夹苗投苗动作,但该机构取苗轨迹为封闭的鸭嘴状,即取苗爪 插入基质和夹苗后拔出基质的轨迹不是同一条直线,取苗时易将钵苗夹碎,对育苗基质质量 要求较高,取苗成功率低,易伤苗。CN102960107A中门架式取苗装置,其需要的驱动力矩 大,无法在实际移栽机上装载,并且不能满足适用于多种穴盘的要求,应用单一。
发明内容
本发明的目的就是针对我国对自动移栽机的需求状况,提出一种自动移栽机取苗机构, 不仅能够对取苗与投苗动作进行精确控制,而且结构简单、可靠性及效率高。
上述目的通过以下技术方案实现:
一种自动移栽机取苗机构,包括翻转机构、取苗架、插拔机构,取苗爪和右侧板,其特 征在于,所述翻转机构包括左侧支板支座、左侧支、左轴承座、限位支座、限位螺母、杆端关节轴承、翻转气缸、翻转气缸支座,所述左侧支板支座通过焊接固定在机架上,所述左侧支板固定安装在左侧支板支座上,所述翻转气缸支座焊接在左侧支板上,所述翻转气缸与翻 转气缸支座铰接,所述翻转气缸活塞杆与杆端关节轴承螺纹连接,所述左轴承座固定安装在 左侧支板上,
所述右侧板包括焊接在机架上的右侧支板支座、固定安装在右侧支板支座上的右侧支板、 以及固定在右侧支板上的右轴承座;
取苗架包括右翻转板、轴套、上支撑横杆、转轴、转轴固定座、关节轴承螺纹套、左摆 杆、下支撑横杆、左翻转板,上支撑横杆、下支撑横杆的两端分别于所述右翻转板、左翻转 板固定连接;所述转轴的两端分别通过转轴固定座固定在右翻转板、左翻转板上;所述转轴 位于右翻转板一端穿过右翻转板且外部设置轴套,所述转轴的两端分别安装在左轴承座、右 轴承座内;所述左摆杆固定在左翻转板上,所述关节轴承螺纹套通过焊接固定在左摆杆上; 所述杆端关节轴承与关节轴承螺纹套连接;
插拔机构主要包括左导向轴、右导向轴、取苗爪安装板、插拔气缸、插拔气缸基座、浮 动接头、浮动接头基座,两个所述左导向轴、右导向轴分别通过导向轴固定座固定在左翻转 板、右翻转板上,所述取苗爪安装板的两端分别通过左直线轴承、右直线轴承固定安装在左 导向轴、右导向轴上;所述取苗爪固定在取苗爪安装板上,所述插拔气缸通过所述插拔气缸 基座固定在下支撑横杆上,插拔气缸活塞杆通过所述浮动接头与浮动接头基座连接,所述浮 动接头基座固定安装在取苗爪安装板上。
进一步地,所述取苗机构还包括限位装置,所述限位装置包括焊接在左侧支板上的限位 支座,以及通过与限位支座螺纹连接的限位螺母,所述限位螺母位于所述取苗架绕转轴旋转 的轨迹上,用于限制所述取苗架旋转的最大角度。
进一步地,所述限位螺母在的限位支座上的位置能够调节。
进一步地,所述右翻转板上还设置有右摆杆,所述右侧支板上设置圆弧形滑槽;所述螺 栓型滚轮螺纹套焊接固定在右摆杆上,所述螺栓型滚轮螺纹套内设有螺栓型滚轮;所述螺栓 型滚轮位于所述圆弧形滑槽内、且能够在所述滑槽内滑动。
进一步地,插拔机构的浮动接头基座上开有直槽口,螺栓穿过浮动接头基座的直槽口与 取苗爪安装板螺纹孔拧紧固定,调节螺栓在直槽口位置从而调节取苗爪插入苗钵的深度。
进一步地,所述取苗爪的数量为多个,相邻两个取苗爪之间的间距为两个穴孔的距离, 均匀的安装在取苗爪安装板。
进一步地,所述翻转气缸活塞杆处于完全收缩状态时,所述取苗架处于竖直状态。
进一步地,所述右摆杆、左摆杆分别通过螺栓固定在右翻转板、左翻转板上。
本专利的有益效果在于:
本发明所述的取苗机构,翻转机构的翻转气缸驱动取苗架从竖直投苗点翻转至取苗位置, 插拔机构的插拔气缸驱动整排取苗爪插入苗钵,同时取苗爪夹紧苗钵,插拔气缸驱动整排取 苗爪拔出苗钵,接着翻转气缸驱动取苗架从取苗位置翻转至竖直投苗点,最后投苗。采用翻 转气缸驱动连杆机构作来回摆动,插拔气缸驱动整排取苗爪插入取苗,结构简单,运动控制 易实现,何时取苗可由程序控制,何时投苗也由程序控制;该装置还可以满足多种规格穴盘 的取苗要求,适用性强,容易在移栽机平台上实现和安装。
翻转气缸活塞杆伸出带动取苗架绕转轴旋转,通过设置限位装置来控制取苗架翻转至取 苗的位置,通过调节限位螺母的位置改变取苗架翻转角度从而对取苗位置进行调节。翻转气 缸活塞杆回缩至底部此时取苗架处于竖直位置然后投苗。
取苗架绕转轴翻转时,螺栓型滚轮沿着右侧支板滑槽内滚动,能够减少取苗架振动,增 强机构的稳定性。
插拔机构的浮动接头基座开有直槽口,螺栓穿过浮动接头基座直槽口与取苗爪安装板螺 纹孔拧紧固定,调节螺栓在直槽口位置从而调节取苗爪插入苗钵的深度。
附图说明
图1为本发明所述自动移栽机取苗机构的结构示意图。
图2为本发明所述自动移栽机取苗机构的机构运动简图。
图3为本发明所述自动移栽机取苗机构的翻转机构的正视图。
图4为本发明所述自动移栽机取苗机构的翻转机构的右视图。
图5为本发明所述自动移栽机取苗机构的取苗架的示意图。
图6为本发明所述自动移栽机取苗机构的插拔机构的示意图。
图7为本发明所述自动移栽机取苗机构的右侧板的示意图。
附图标记说明如下:
1、翻转机构;1-1、左侧支板支座;1-2、左侧支板;1-3、左轴承座;1-4、限位支座;1-5、限位螺母;1-6、杆端关节轴承;1-7、翻转气缸;1-8、翻转气缸支座;
2、取苗架;2-1、右翻转板;2-2、右摆杆;2-3、螺栓型滚轮螺纹套;2-4、螺栓型滚轮;2-5、轴套;2-6、上支撑横杆;2-7、转轴;2-8、转轴固定座;2-9、关节轴承螺纹套;2-10、 左摆杆;2-11、下支撑横杆;2-12、左翻转板;
3、插拔机构;3-1、左下导向轴固定座;3-2、左导向轴;3-3、左直线轴承;3-4、左上导向轴固定座;3-5、取苗爪安装板;3-6、插拔气缸;3-7、插拔气缸基座;3-8、浮动接头; 3-9、浮动接头基座;3-10、右上导向轴固定座;3-11、右直线轴承;3-12、右导向轴;3-13、 右下导向轴固定座;
4、取苗爪;5-1、右侧支板支座;5-2、右侧支板;5-3、右轴承座。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于 此。
如图1所示,本发明所述的取苗机构包括翻转机构1、取苗架2、插拔机构3、取苗爪4和右侧板5。翻转机构的翻转气缸1-7驱动取苗架2从竖直投苗点翻转至取苗位置,插拔机构3的插拔气缸3-6驱动整排取苗爪4插入苗钵,同时取苗爪4夹紧苗钵,插拔气缸3-6驱动整排取苗爪4拔出苗钵,接着翻转气缸1-7驱动取苗架2从取苗位置翻转至竖直投苗点,最后投苗,如图2所示。
如图3、图4所示,所述翻转机构1包括左侧支板支座1-1、左侧支板1-2、左轴承座1-3、 限位支座1-4、限位螺母1-5、杆端关节轴承1-6、翻转气缸1-7、翻转气缸支座1-8,所述左侧支板支座1-1与机架焊接固定,所述左侧支板1-2固定安装在左侧支板支座1-1上,所述翻转气缸支座1-8焊接固定在左侧支板1-2上,所述翻转气缸1-7与翻转气缸支座1-8铰接,所述翻转气缸1-7活塞杆与杆端关节轴承1-6螺纹连接,所述左轴承座1-3固定安装在左侧支板 1-2上。
所述翻转机构1中还设置有限位装置,用于限制取苗架2翻转的角度。所述限位装置包 括焊接在左侧支板1-2上的限位支座1-4,以及通过与限位支座1-4螺纹连接的限位螺母1-5, 所述限位螺母1-5位于所述取苗架2绕转轴2-7旋转的轨迹上,用于限制所述取苗架2旋转 的最大角度。所述限位螺母1-5在的限位支座1-4上的位置能够调节。通过调节限位螺母的 位置改变取苗架翻转角度从而对取苗位置进行调节。
所述右侧板5充当支架的作用,如图7所示,包括右侧支板支座5-1、右侧支板5-2、右 轴承座5-3,所述右侧支板支座5-1与机架焊接固定,所述右侧支板5-2固定安装在右侧支板 支座5-1,所述右轴承座5-3固定安装在右侧支板5-2。
取苗架2如图5所示,包括右翻转板2-1、右摆杆2-2、螺栓型滚轮螺纹套2-3、螺栓型滚轮2-4、轴套2-5、上支撑横杆2-6、转轴2-7、转轴固定座2-8、关节轴承螺纹套2-9、左摆 杆2-10、下支撑横杆2-11、左翻转板2-12。上支撑横杆2-6、下支撑横杆2-11的两端分别于 所述右翻转板2-1、左翻转板2-12固定连接;所述转轴2-7的两端分别通过转轴固定座2-8 固定在右翻转板2-1、左翻转板2-12上;所述转轴2-7位于右翻转板2-1一端穿过右翻转板 2-1且外部设置轴套2-5,所述转轴2-7的两端分别安装在左轴承座1-3、右轴承座5-3内;所 述左摆杆2-10固定在左翻转板2-12上,所述关节轴承螺纹套2-9通过焊接固定在左摆杆2-10上;所述杆端关节轴承1-6与关节轴承螺纹套2-9连接。翻转气缸1-7通过杆端关节轴承1-6、关节轴承螺纹套2-9、左翻转板2-12驱动取苗架2绕转轴2-7旋转。所述翻转气缸1-7活塞杆处于完全收缩状态时,所述取苗架2处于竖直状态。
所述右摆杆2-2通过螺栓固定在右翻转板2-1上,所述右侧支板5-2上设置圆弧形滑槽; 所述螺栓型滚轮螺纹套2-3焊接固定在右摆杆2-2上,所述螺栓型滚轮螺纹套2-3内设有螺栓 型滚轮2-4;所述螺栓型滚轮2-4位于所述圆弧形滑槽内、且能够在所述滑槽内滑动,减少取 苗架振动,增强机构的稳定性。
插拔机构3如图6所示,包括左下导向轴固定座3-1、左导向轴3-2、左直线轴承3-3、左上导向轴固定座3-4、取苗爪安装板3-5、插拔气缸3-6、插拔气缸基座3-7、浮动接头3-8、浮动接头基座3-9、右上导向轴固定座3-10、右直线轴承3-11、右导向轴3-12、右下导向轴固定座3-13。
所述左导向轴3-2的两端通过左下导向轴固定座3-1、左上导向轴固定座3-4固定安装在 左翻转板2-12上,所述右导向轴3-12的两端分别通过右上导向轴固定座3-10、右下导向轴 固定座3-13固定安装在右翻转板2-1上。
所述左直线轴承3-3安装于左导向轴3-2上,所述右直线轴承3-11安装在右导向轴3-12 上。所述取苗爪安装板3-5的两端固定安装在左直线轴承3-3、右直线轴承3-11上,所述取 苗爪4的数量为多个,均匀的固定在取苗爪安装板3-5上。具体的,相邻两个取苗爪4之间 的间距为两个穴孔的距离。
所述插拔气缸3-6通过插拔气缸基座3-7固定安装在下支撑横杆2-11上,插拔气缸3-6 活塞杆通过所述浮动接头3-8与浮动接头基座3-9连接,所述浮动接头基座3-9固定安装在取 苗爪安装板3-5上。插拔机构3的浮动接头基座3-9上开有直槽口,螺栓穿过浮动接头基座 3-9的直槽口与取苗爪安装板3-5螺纹孔拧紧固定,调节螺栓在直槽口位置从而调节取苗爪4 插入苗钵的深度。
本发明的工作过程如下:翻转机构的翻转气缸1-7驱动取苗架2从竖直投苗点翻转至取 苗位置,插拔机构3的插拔气缸3-6驱动整排取苗爪4插入苗钵,同时取苗爪4夹紧苗钵, 插拔气缸3-6驱动整排取苗爪4拔出苗钵,接着翻转气缸1-7驱动取苗架2从取苗位置翻转 至竖直投苗点,最后投苗。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本 发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均 属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动移栽机取苗机构,包括翻转机构(1)、取苗架(2)、插拔机构(3),取苗爪(4)和右侧板(5),其特征在于,
所述翻转机构(1)包括左侧支板支座(1-1)、左侧支板(1-2)、左轴承座(1-3)、限位支座(1-4)、限位螺母(1-5)、杆端关节轴承(1-6)、翻转气缸(1-7)、翻转气缸支座(1-8),所述左侧支板支座(1-1)通过焊接固定在机架上,所述左侧支板(1-2)固定安装在左侧支板支座(1-1)上,所述翻转气缸支座(1-8)焊接在左侧支板(1-2)上,所述翻转气缸(1-7)与翻转气缸支座(1-8)铰接,所述翻转气缸(1-7)活塞杆与杆端关节轴承(1-6)螺纹连接,所述左轴承座(1-3)固定安装在左侧支板(1-2)上,
所述右侧板(5)包括焊接在机架上的右侧支板支座(5-1)、固定安装在右侧支板支座(5-1)上的右侧支板(5-2)、以及固定在右侧支板(5-2)上的右轴承座(5-3);
取苗架(2)包括右翻转板(2-1)、轴套(2-5)、上支撑横杆(2-6)、转轴(2-7)、转轴固定座(2-8)、关节轴承螺纹套(2-9)、左摆杆(2-10)、下支撑横杆(2-11)、左翻转板(2-12),上支撑横杆(2-6)、下支撑横杆(2-11)的两端分别于所述右翻转板(2-1)、左翻转板(2-12)固定连接;所述转轴(2-7)的两端分别通过转轴固定座(2-8)固定在右翻转板(2-1)、左翻转板(2-12)上;所述转轴(2-7)位于右翻转板(2-1)一端穿过右翻转板(2-1)且外部设置轴套(2-5),所述转轴(2-7)的两端分别安装在左轴承座(1-3)、右轴承座(5-3)内;所述左摆杆(2-10)固定在左翻转板(2-12)上,所述关节轴承螺纹套(2-9)通过焊接固定在左摆杆(2-10)上;所述杆端关节轴承(1-6)与关节轴承螺纹套(2-9)连接;
插拔机构(3)主要包括左导向轴(3-2)、右导向轴(3-12)、取苗爪安装板(3-5)、插拔气缸(3-6)、插拔气缸基座(3-7)、浮动接头(3-8)、浮动接头基座(3-9),两个所述左导向轴(3-2)、右导向轴(3-12)分别通过导向轴固定座固定在左翻转板(2-12)、右翻转板(2-1)上,所述取苗爪安装板(3-5)的两端分别通过左直线轴承(3-3)、右直线轴承(3-11)固定安装在左导向轴(3-2)、右导向轴(3-12)上;所述取苗爪(4)固定在取苗爪安装板(3-5)上,所述插拔气缸(3-6)通过所述插拔气缸基座(3-7)固定在下支撑横杆(2-11)上,插拔气缸(3-6)活塞杆通过所述浮动接头(3-8)与浮动接头基座(3-9)连接,所述浮动接头基座(3-9)固定安装在取苗爪安装板(3-5)上。
2.根据权利要求1所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:还包括限位装置,所述限位装置包括焊接在左侧支板(1-2)上的限位支座(1-4),以及通过与限位支座(1-4)螺纹连接的限位螺母(1-5),所述限位螺母(1-5)位于所述取苗架(2)绕转轴(2-7)旋转的轨迹上,用于限制所述取苗架(2)旋转的最大角度。
3.根据权利要求2所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:所述限位螺母(1-5)在的限位支座(1-4)上的位置能够调节。
4.根据权利要求1所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:所述右翻转板(2-1)上还设置有右摆杆(2-2),所述右侧支板(5-2)上设置圆弧形滑槽;所述螺栓型滚轮螺纹套(2-3)焊接固定在右摆杆(2-2)上,所述螺栓型滚轮螺纹套(2-3)内设有螺栓型滚轮(2-4);所述螺栓型滚轮(2-4)位于所述圆弧形滑槽内、且能够在所述滑槽内滑动。
5.根据权利要求1所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:插拔机构(3)的浮动接头基座(3-9)上开有直槽口,螺栓穿过浮动接头基座(3-9)的直槽口与取苗爪安装板(3-5)螺纹孔拧紧固定,调节螺栓在直槽口位置从而调节取苗爪(4)插入苗钵的深度。
6.根据权利要求1所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:所述取苗爪的数量为多个,相邻两个取苗爪(4)之间的间距为两个穴孔的距离,均匀的安装在取苗爪安装板(3-5)。
7.根据权利要求1所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:所述翻转气缸(1-7)活塞杆处于完全收缩状态时,所述取苗架(2)处于竖直状态。
8.根据权利要求4所述的自动移栽机取苗机构,其特征在于:所述右摆杆(2-2)、左摆杆(2-10)分别通过螺栓固定在右翻转板(2-1)、左翻转板(2-12)上。
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