CN109315111A - 一种机械手取苗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手取苗设备，包括支架(1)，在所述的支架(1)上铰接有摆动架(2)，在所述的支架(1)上设有驱动摆动架(2)摆动的第一驱动装置(3)，在所述的摆动架(2)上铰接有取料架(4)，在所述的摆动架(2)上设有驱动取料架(4)摆动的第二驱动装置(5)，在所述的取料架(4)上设有取料臂(6)，在所述的取料臂(6)上设有取料爪(7)；在所述的支架(1)上设有送料架(8)，在所述的送料架(8)上设有放置育苗盘并输送育苗盘的传输装置(9)，在所述的送料架(8)上设有驱动传输装置(9)间歇性等距运动的第三驱动装置(10)。

Description

一种机械手取苗设备

技术领域

本发明涉及一种农业设备，尤其是一种针对育苗盘进行取苗的设备。

背景技术

在现代农业中已经大规模采用了现代化培育技术，通过在育苗盘内培育种苗，之后将种苗移栽到田地中，在这个过程中首先需要将培育好的种苗从育苗盘中取出，传统的做法是人工将种苗从育苗盘中一个一个取出，其工作量大且效率低。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，提供效率高，自动化机械手取苗设备，本发明所采用的技术方案是：

一种机械手取苗设备，包括支架，在所述的支架上铰接有摆动架，在所述的支架上设有驱动摆动架摆动的第一驱动装置，在所述的摆动架上铰接有取料架，在所述的摆动架上设有驱动取料架摆动的第二驱动装置，在所述的取料架上设有取料臂，在所述的取料臂上设有取料爪；在所述的支架上设有送料架，在所述的送料架上设有放置育苗盘并输送育苗盘的传输装置，在所述的送料架上设有驱动传输装置间歇性等距运动的第三驱动装置。

所述的取料臂设置有四个且等距铰接在取料架上，在所述的取料臂上设有驱动取料臂绕铰接点摆动的第四驱动装置，在所述的取料架上设有限定取料臂活动范围的限位件。

由中间向两侧处于同侧的相邻两个取料臂上铰接有连杆，所述的第四驱动装置和限位件置于处于中间位置的相邻两个取料臂之间。

所述的送料架滑动设置在支架上，在所述的支架上设有驱动送料架间歇性等距运动的第五驱动装置。

所述的传输装置包括一对主动链轮、一对从动链轮以及连接主动链轮和从动链轮的链条。

在所述的送料架上设有将育苗盘压紧在链条上的压板。

所述的取料爪包括抓料气缸，在所述的抓料气缸上设有一组向中心聚拢的抓料杆，在所述的抓料气缸自由端设有驱动抓料杆向外张开的推板。

所述的第三驱动装置包括棘轮和驱动棘轮转动的送料气缸。

所述的第一驱动装置、第二驱动装置、第四驱动装置均为气缸，所述的第五驱动装置包括步进电机和丝杆。

采用上面结构的设备优点在于：通过摆动架、取料架以及取料臂和取料爪的配合能将育苗盘内的种苗取出并转移，该设备采用自动化实现取苗工作，且工作效率高。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明取料架结构示意图；

图3为本发明送料架结构示意图；

图4为本发明取苗状态结构示意图；

图5为本发明放苗状态结构示意图；

图6为本发明取料爪结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的针对育苗盘实施取苗的取苗设备，包括支架1，支架1上铰接有摆动架2和第一驱动装置3，通过第一驱动装置3驱动摆动架2在支架1做往复摆动的动作；在摆动架2上铰接有取料架4和第二驱动装置5，通过第二驱动装置5驱动取料架4在摆动架2上做往复摆弄的动作；如图2所示在取料架4上设有取料臂6，在取料臂6上设置取料爪7，取料爪7能够将育苗盘内的种苗连土带苗一同抓取出来，并且还能使种苗从取料爪7脱离，具体结构如图6所示包括一个抓料气缸7-1，在抓料气缸7-1上设有一组抓料杆7-2，各抓料杆7-2端部向中心聚拢，即各抓料杆7-2一端固定在抓料气缸7-1上而各抓料杆7-2自由端向中心聚拢，在抓料气缸7-1的自由端即伸缩杆上设有推板7-3，当抓料气缸7-1的推杆推动推板7-3移动时能够将向中心聚拢的抓料杆7-2自由端向外撑开，从而使被抓料杆7-2抓紧的种苗被释放。该实施例中在推板7-3上设置有供抓料杆7-2插入的通孔，使得抓料杆7-2张开和收紧更加顺利。

在支架1上还设有送料架8，送料架8上设有传输装置9，传输装置9用于放置育苗盘A，在送料架8上还设有第三驱动装置10，第三驱动装置10驱动传输装置9实现间歇性等距运动，通过传输装置将育苗盘A需要取苗的取苗槽输送到指定位置，以满足育苗盘内的矩阵育苗槽每次前进均能够到达指定位置，便于供取苗爪抓取。

如图3中所示的实施例中传输装置9由链轮和链条9-3组成，包括一对主动链轮9-1和一对从动链轮9-2，且主动链轮9-1和从动链轮9-2上搭接链条9-3进行传动，两个主动链轮9-1和两个从动链轮9-2分别都是同轴连接在一根轴上以实现同步转动，育苗盘两侧则是分别搭载在两根链条9-3上实现移动，为了使育苗盘与链条结合更紧密，在送料架8上设置压板8-1将育苗盘边缘压紧在链条9-3上。除了该实施例外还可以采用带轮和皮带传输的形式等现有的一些传输方式，并不限定于该技术方案的结构。

驱动传输装置9的第三驱动装置10如图中实施例所示包括棘轮10-1和送料气缸10-2，棘轮10-1与传输装置9的主动轮或主动轴固定连接在一起，通过送料气缸10-2推动棘轮10-1实现间歇式运动，从而来带动传输装置9间歇性等距移动。当然实际使用中第三驱动装置10并不简单限定为棘轮和气缸这种形式，也可以采用电机等传统的驱动方式实现驱动。

以上结构中并没有对取料臂6和取料爪7的数量做限定，可以是单个也可以是多个，多个时可以提高取苗的效率，如果在空间容许的情况下可以实现一次抓取一排种苗的取料爪7数量。而本实施例中给出了一种数量较为合理取料爪7数量，设置有四个取料爪7，于此同时也设置有四个取料臂6，各取料臂6均铰接在取料架4上，每个取料臂6上均设置一个取料爪7，由于种苗在育苗盘中的育苗槽内间隔较近，而取出的种苗放置时为了方便拿取或者为了直接能投入到栽种设备的投苗兜内，需要使拿去出来的种苗投放时间距增大故设置有驱动取料臂6摆动的第四驱动装置11，一般可以是每个取料臂6上均连接一个第四驱动装置11，但是本实施例为了解决成本且合理利用空间只需要设置一个第四驱动装置11就可以，该第四驱动装置11设置在处于中间位置的两个取料臂6之间，这样可以同时驱动两个取料臂6绕铰接点摆动从而改变取料爪7之间的间距，而处于两侧的取料臂6分别与相邻的取料臂6通过连杆13连接，这样只需要区中中间的两个取料臂6两侧的取料臂6也会跟着摆动，从而改变四个取料爪7之间的间距，为了限定取料爪7之间的间距，在取料架4上还设有限位件12来限定取料臂6的摆动范围从限定取料爪7的间距，一般从育苗盘A内取料时之间的间距需要缩小，而去除种苗后投放时需要增大取料爪7之间的间距。

在不能一次性将整排的种苗从育苗盘内取出时，就需要一组一组的进行取苗，而每次取料爪7落下去的位置都是固定的，所以需要育苗盘在每次取完苗后再重新移动一定距离，使没有被取出的种苗移动到取料爪7下落的位置，故在这种情况下在本设备中送料架8是活动设置在支架1上的，在支架1上设置了第五驱动装置14，通过第五驱动装置14驱动送料架8间歇性等距移动。此处给出的实施例第五驱动装置14为步进电机14-1和丝杆14-2来实现送料架8步进运动，实际中开可以采用其他一些传统的传动方式直线步进运动。

上面结构中第一驱动装置3、第二驱动装置5、第四驱动装置11均为气缸或液压缸，但是也不限定于这两种原件，只要能实现以上驱动装置的动作要求的传统装置均可以。

下面结合图4和图5对该设备的工作过程做一个简单的讲解，第一驱动装置3和第二驱动装置5配合下将取料爪7插入育苗盘的槽孔内的土壤中，此时抓料杆7-2处于张开状态，抓料气缸7-1的伸缩杆缩回去抓料杆7-2合拢将带有种苗的土壤抓紧，之后第一驱动装置3和第二驱动装置5驱动下进入投苗工位，同时第四驱动装置11向中心拉动处于中间的取料臂6使各取料爪7之间间距增大，抓料气缸7-1的伸缩杆向外推使抓料杆7-2张开使抓牢的土壤连通种苗落下，之后第五驱动装置14驱动送料架8移动一定距离，使第二次需要被抓取的带有种苗的育苗槽进入到指定位置，在进行第二次抓取前第四驱动装置11向外推动处于中间位置的取料臂6是各取料爪7之间间距缩小到育苗槽的间距大小。当整排的种苗被抓取完以后，第三驱动装置10驱动传输装置9带动育苗盘移动一定距离使待抓取的一排进入工作位。

Claims (9)

1.一种机械手取苗设备，包括支架(1)，其特征在于：在所述的支架(1)上铰接有摆动架(2)，在所述的支架(1)上设有驱动摆动架(2)摆动的第一驱动装置(3)，在所述的摆动架(2)上铰接有取料架(4)，在所述的摆动架(2)上设有驱动取料架(4)摆动的第二驱动装置(5)，在所述的取料架(4)上设有取料臂(6)，在所述的取料臂(6)上设有取料爪(7)；在所述的支架(1)上设有送料架(8)，在所述的送料架(8)上设有放置育苗盘并输送育苗盘的传输装置(9)，在所述的送料架(8)上设有驱动传输装置(9)间歇性等距运动的第三驱动装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的取料臂(6)设置有四个且等距铰接在取料架(4)上，在所述的取料臂(6)上设有驱动取料臂(6)绕铰接点摆动的第四驱动装置(11)，在所述的取料架(4)上设有限定取料臂(6)活动范围的限位件(12)。

3.根据权利要求2所述的一种机械手取苗设备，其特征在于：由中间向两侧处于同侧的相邻两个取料臂(6)上铰接有连杆(13)，所述的第四驱动装置(11)和限位件(12)置于处于中间位置的相邻两个取料臂(6)之间。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的送料架(8)滑动设置在支架(1)上，在所述的支架(1)上设有驱动送料架(8)间歇性等距运动的第五驱动装置(14)。

5.根据权利要求1所诉的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的传输装置(9)包括一对主动链轮(9-1)、一对从动链轮(9-2)以及连接主动链轮(9-1)和从动链轮(9-2)的链条(9-3)。

6.根据权利要求5所诉的一种机械手取苗设备，其特征在于：在所述的送料架(8)上设有将育苗盘压紧在链条(9-3)上的压板(8-1)。

7.根据权利要求1所诉的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的取料爪(7)包括抓料气缸(7-1)，在所述的抓料气缸(7-1)上设有一组向中心聚拢的抓料杆(7-2)，在所述的抓料气缸(7-1)自由端设有驱动抓料杆(7-2)向外张开的推板(7-3)。

8.根据权利要求1所诉的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的第三驱动装置(10)包括棘轮(10-1)和驱动棘轮(10-1)转动的送料气缸(10-2)。

9.根据权利要求5所诉的一种机械手取苗设备，其特征在于：所述的第一驱动装置(3)、第二驱动装置(5)、第四驱动装置(11)均为气缸，所述的第五驱动装置(14)包括步进电机(14-1)和丝杆(14-2)。