CN110122004A - 一种间隙取苗柔性变距投苗装置及钵苗移栽机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种间隙取苗柔性变距投苗装置及钵苗移栽机，包括门架式翻转装置、变矩装置、若干取苗爪和控制系统；门架式翻转装置运行到最低点时取苗爪完成取苗动作，运行到最高点时取苗爪开始进行投苗动作；变距装置可以调节取苗爪之间的间距，取苗爪收缩并在一起时进行间隙取苗，取苗爪分散开时进行变距投苗；本发明的变距装置的重量较轻，运动过程中惯性力小，能够减轻冲击的振动；采用柔性的钢丝绳，并在变距气缸运动的两个末端分别加减震机构，从而达到柔性变距，减轻振动的效果。而且变距装置可以调节取苗爪并拢和分散时的间距，能够适用于不同规格的穴盘和不同的行距要求，结构简单，操作稳定，提高取了投苗的效率。

Description

一种间隙取苗柔性变距投苗装置及钵苗移栽机

技术领域

本发明属于设施农业中自动化移栽领域，具体涉及一种间隙取苗柔性变距投苗装置及钵苗移栽机。

背景技术

目前常见的钵苗移栽机大多采用旋转托杯式的分苗机构，所以取苗机构的投苗过程属于动态投苗，容易出现挂苗现象。要想实现静态投苗，就需要使用直线往复式分苗机构。该分苗机构的苗杯间距需要根据栽植机构的位置来确定，而栽植机构的间距就是移栽的行距，所以此分苗机构的苗杯间距大于取苗机构取苗爪之间的间距，这就要求取苗机构需要变距才能与此分苗机构匹配使用。现有一种采用菱形机构实现变距的取苗机构应用在钵苗移栽机中，但由于此菱形机构重量太大导致此取苗机构在运动时发生比较严重的振动问题。而且使用菱形机构变距的取苗机构，各取苗爪之间的间距是无法调节的，不能够适用于不同的穴盘规格和不同的移栽行距要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种间隙取苗柔性变距投苗装置，该间隙取苗柔性变距投苗装置的变距装置的重量较轻，运动过程中惯性力小，能够减轻冲击的振动；采用柔性的钢丝绳，并在变距气缸运动的两个末端分别加减震机构，从而达到柔性变距，减轻振动的效果。而且变距装置可以调节取苗爪并拢和分散时的间距，能够适用于不同规格的穴盘和不同的行距要求，结构简单，操作稳定，提高取了投苗的效率。

本发明还提供一种包括所述间隙取苗柔性变距投苗装置的钵苗移栽机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种间隙取苗柔性变距投苗装置，包括门架式翻转装置、变矩装置、若干取苗爪和控制系统；

所述门架式翻转装置设有变距装置；

所述变距装置包括导轨、第一减震机构、若干滑块、若干滑块安装板、若干压绳板、若干钢丝绳、若干调距连接板、变距气缸和限位块；所述导轨横向安装在门架式翻转装置的门架上；所述滑块分别安装在导轨上；所述第一减震机构安装在导轨的一端；所述滑块安装板分别安装在滑块上；每个滑块安装板上均安装有压绳板和调距连接板，每两个相邻的压绳板通过一条钢丝绳连接；每两个相邻的调距连接板分别安装有位置对应的第二减震机构；所述变距气缸的固定端与门架连接，所述限位块安装在导轨另一端的首位滑块的两侧，用于固定首位滑块；所述变距气缸的活动端连接在末位的滑块安装板上；

所述取苗爪分别安装在滑块上；

所述控制系统分别与门架式翻转装置、变距气缸和取苗爪上的取苗抓气缸连接。

上述方案中，所述控制系统控制门架式翻转装置的翻转气缸带动门架式翻转装置的转动；

所述控制系统控制变距气缸的伸缩带动滑块将取苗爪并拢或分开实现变距投苗；

所述控制系统控制取苗爪气缸伸缩实现取苗或投苗。

上述方案中，所述第一减震机构包括油压缓冲器安装板和油压缓冲器；

所述油压缓冲器安装板安装在导轨的一端，所述油压缓冲器安装在油压缓冲器安装板上。

上述方案中，第二减震机构包括压簧安装柱和压簧；

所述压簧安装柱的一端安装在调距连接板上；所述压簧安装在压簧安装柱上。

上述方案中，所述调距连接板上有横向布置的长槽，所述调距连接板通过螺栓穿过长槽安装在滑块安装板上。

上述方案中，所述压绳板通过螺钉安装在滑块安装板上，所述钢丝绳的两端分别压在压绳板和滑块安装板之间。

上述方案中，所述变距气缸的活动端通过第二鱼眼接头和销轴连接在末位的滑块安装板上；所述变距气缸的固定端通过变距气缸垫片固定在门架式翻转装置的门架上。

一种钵苗移栽机，包括所述间隙取苗柔性变距投苗装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明所述变距装置的重量较轻，运动过程中惯性力小，能够减轻冲击振动；且采用柔性的钢丝绳，并在变距气缸运动的两个末端分别加减震机构，从而达到柔性变距，减轻振动的效果；且所述调距连接板上有横向布置的长槽，所述钢丝绳的两端分别压在压绳板和滑块安装板之间，变距装置可以调整取苗爪并拢时的间距，也可以调节取苗爪分散开投苗时的间距，能够适用于不同规格的穴盘和不同的行距要求。

2.本发明所述翻转气缸的伸缩运动带动门架转动；所述门架的转动带动取苗爪安装大板的移动；所述取苗爪安装大板的移动带动滚针轴承在滑槽内移动；所述销轴带动滚针轴承处于滑槽最低处时，取苗爪垂直于穴盘进行取苗；所述滚针轴承带动取苗爪脱离穴盘后继续往滑槽最高处运行的过程中，变距气缸推出通过各滑块之间的滑块连接钢丝绳带动各滑块在导轨上滑动实现取苗爪的变距；所述销轴带动滚针轴承处于滑槽最高处时，取苗爪垂直于水平地面进行投苗；本发明能够实现翻转间隙取苗，柔性变距投苗的动作，可以与直线往复式分苗机构匹配使用，可以实现静止投苗，防止出现挂苗现象。

3.本发明结构简单，操作稳定，提高了取投苗的效率。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明所述的移栽机取苗装置在取苗位置的结构示意图。

图2为本发明所述的移栽机取苗装置在投苗位置的结构示意图。

图3为本发明所述的门架式翻转装置的结构示意图。

图4为本发明所述的变距装置取苗状态的结构示意图。

图5为本发明所述的变距装置取苗状态的局部细节图。

图6为本发明所述的变距装置投苗状态的结构示意图。

图7为本发明所述的变距装置投苗状态的局部细节图。

图8为本发明所述的取苗爪的结构示意图。

图中，1-门架式翻转装置、2-变矩装置、3-取苗爪、4-翻转气缸、5-滑槽、6-气缸固定板、7-滚针轴承、8-滑槽板、9-第一带座轴承、10-L型连接块、11-第一鱼眼接头、12-第二带座轴承、13-取苗爪安装大板、14-销轴、15-门架、16-第三带座轴承、17-取苗爪安装小板、18-第四带座轴承、19-固定板、20-导轨、21-油压缓冲器安装板、22-油压缓冲器、23-滑块、24-滑块连接板、25-鱼眼接头、26-压绳板、27-钢丝绳、28-调距连接板、29-压簧安装柱、30-压簧、31-变距气缸、32-变距气缸垫片、33-限位块、气管接口3-1、取苗抓气缸3-2、连接板3-3、推杆3-4、爪针连接板3-5、爪针3-6、推爪板3-7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1和2所示为本发明所述间隙取苗柔性变距投苗装置的一种实施方式，所述间隙取苗柔性变距投苗装置包括门架式翻转装置1、变距装置2、若干个取苗爪3和控制系统。

图3所示，所述门架式翻转装置1包括翻转气缸4、气缸固定板6、滚针轴承7、滑槽板8、第一带座轴承9、L型连接块10、鱼眼接头11、第二带座轴承12、取苗爪安装大板13、销轴14、门架15、第三带座轴承16、取苗爪安装小板17、第四带座轴承18和固定板19；

所述门架15下部的一端通过第四带座轴承18与悬臂销转动安装在固定板19上；所述门架15下部的另一端通过第一带座轴承9与悬臂销转动安装在滑槽板8上；所述取苗爪安装小板17通过第三带座轴承16与悬臂销转动安装在门架15的内侧；所述取苗爪安装大板13通过第二带座轴承12与悬臂销转动安装在门架15的另一内侧；所述取苗爪安装大板13通过销轴14以及安装在销轴14上的滚针轴承7与滑槽板8中的滑槽5连接；所述L型连接块10通过螺栓连接固定于门架15上；所述气缸固定板6的一端通过螺栓连接固定于滑槽板8上；所述翻转气缸4的一端通过螺栓连接固定于气缸固定板6的另一端；所述翻转气缸4的另一端固定有第一鱼眼接头11通过螺栓连接于L型连接块10上。

如图4-7所示，所述变距装置2包括导轨20、第一减震机构、若干滑块23、若干滑块安装板24、若干压绳板26、若干钢丝绳27、若干调距连接板28、变距气缸31和限位块33；所述导轨20横向安装在门架式翻转装置1的门架15上；所述滑块23分别安装在导轨20上；所述第一减震机构安装在导轨20的一端；所述滑块安装板24分别安装在滑块23上；每个滑块安装板24上均安装有压绳板26和调距连接板28，每两个相邻的压绳板26通过一条钢丝绳27连接；每两个相邻的调距连接板28分别安装有位置对应的第二减震机构；所述变距气缸31的固定端与门架15连接，所述限位块33安装在导轨20另一端的首位滑块23的两侧，用于固定首位滑块23；所述变距气缸31的活动端连接在末位的滑块安装板24上；所述取苗爪3分别安装在滑块23上；所述控制系统分别与门架式翻转装置1、变距气缸31和取苗爪3上的取苗抓气缸3-2连接。所述控制系统控制门架式翻转装置1的翻转气缸4带动门架式翻转装置1的转动；所述控制系统控制变距气缸31的伸缩带动滑块23将取苗爪3并拢或分开实现变距投苗；所述控制系统控制取苗爪气缸3-2伸缩实现取苗或投苗。

优选的，所述第一减震机构包括油压缓冲器安装板21和油压缓冲器22；所述油压缓冲器安装板21通过螺栓安装在导轨20的一端，所述油压缓冲器22安装在油压缓冲器安装板21上。第二减震机构包括压簧安装柱29和压簧30；所述压簧安装柱29的一端安装在调距连接板28上；所述压簧30安装在压簧安装柱29上。

所述调距连接板28上有横向布置的长槽，所述调距连接板28通过螺栓穿过长槽安装在滑块安装板24上。

所述压绳板26通过螺钉安装在滑块安装板24上，所述钢丝绳27的两端安装于相邻的两个压绳板26上；所述钢丝绳27的两端分别压在压绳板26和滑块安装板24之间。

所述变距气缸31的活动端通过第二鱼眼接头25和销轴连接在末位的滑块安装板24上；所述变距气缸31的固定端通过变距气缸垫片32固定在门架式翻转装置1的门架15上。

如图8所示，在本实施例中所述取苗爪3有四个，包括气管接头3-1、取苗抓气缸3-2、连接板3-3、推杆3-4、爪针连接板3-5、爪针3-6和推爪板3-7。

所述气管接头3-1通过螺纹连接固定于取苗抓气缸3-2上；所述连接板3-3通过螺钉连接固定于取苗抓气缸3-2上；所述推爪板3-7通过焊接固定在气缸推杆3-4上；所述爪针连接板3-5通过销转动连接在连接板3-3上；所述爪针3-6有四根，通过紧定螺钉连接在爪针连接板3-5的两侧上；所述爪针3-6会穿过推爪板3-7的圆孔内；所述取苗抓气缸3-2的推杆3-4缩回时，通过固定于推杆3-4上的推爪板3-7带动爪针3-6聚拢实现取苗；所述取苗抓气缸3-2的推杆3-4推出时，通过固定于推杆3-4上的推爪板3-7带动爪针3-6张开实现投苗。

所述控制系统控制翻转气缸4带动门架式翻转装置1在滑槽板8的滑槽5内移动；所述控制系统控制变距气缸31带动滑块安装板24在导轨20上滑动，将取苗爪3并拢或分开实现变距投苗；所述控制系统控制取苗爪气缸3-2驱动取苗爪3取苗或投苗；所述门架式翻转装置1带动变距装置2和取苗爪3到达滑槽5最低处时实现取苗，到达滑槽5最高处时实现投苗。

本发明具体的工作原理如下：

如图1所示，所述翻转气缸4的伸缩带动门架15转动，门架15通过销轴14连接有滚针轴承7，滚针轴承7在滑槽板8上的滑槽5内滚动，滑槽5的形状约束着滚针轴承7的运动。当所述滚针轴承7处于滑槽5最低处时，变距装置2的变距气缸31处于缩回状态，此时取苗爪3垂直于穴盘处于取苗位置，即取苗爪3中的取苗爪气缸3-2的推杆3-4收回，带动爪针3-6收缩将苗夹紧。将苗夹住后，所述控制系统控制翻转气缸4收回，带动取苗爪3将苗取出，同时带动门架15转动，进而使滚针轴承7在滑槽5中往最高处滚动。

在所述翻转气缸4带动取苗爪3脱离穴盘并逐渐往滑槽5最高处运动的过程中，控制系统控制变距装置2中的变距气缸31伸出，通过滑块之间的钢丝绳27带动滑块23在导轨20上滑动，实现变距。当滚针轴承7到达滑槽5的最高处时，变距装置2中的变距气缸31完成变距，取苗爪3中的取苗爪气缸3-2的推杆3-4推出，带动腿爪板3-7将苗推出。

本实施例中控制系统包括编程计算机、触摸屏和PLC控制器。编程计算机用于程序指令的编写下载；触摸屏控制器用于取苗装置控制指令的下达和运行状态的在线监视；PLC控制器控制翻转气缸、变距气缸和取苗爪气缸的伸缩以完成所需动作。

所述门架式翻转装置1运行到最低点时取苗爪3完成取苗动作，运行到最高点时取苗爪3开始进行投苗动作；变距装置2可以调节取苗爪3之间的间距，取苗爪3收缩并在一起时进行间隙取苗，取苗爪3分散开时进行变距投苗；为适应不同的穴盘规格和行距要求，变距装置2可以调整取苗爪3并拢时的间距，也可以调节取苗爪3分散开投苗时的间距；取苗爪3可以完成取苗和投苗动作；控制系统分别与门架式翻转装置1上的翻转气缸4、变距装置2上的变距气缸31、各个取苗爪3上的取苗爪气缸3-2连接，控制各个装置之间的协调运动。本发明机构简单，程序可控，可以实现翻转间隙取苗，柔性变距投苗的动作，并且适用于各种规格的穴盘和不同的行距要求。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，包括门架式翻转装置(1)、变矩装置(2)、若干取苗爪(3)和控制系统；

所述门架式翻转装置(1)设有变距装置(2)；

所述变距装置(2)包括导轨(20)、第一减震机构、若干滑块(23)、若干滑块安装板(24)、若干压绳板(26)、若干钢丝绳(27)、若干调距连接板(28)、变距气缸(31)和限位块(33)；所述导轨(20)横向安装在门架式翻转装置(1)的门架(15)上；所述滑块(23)分别安装在导轨(20)上；所述第一减震机构安装在导轨(20)的一端；所述滑块安装板(24)分别安装在滑块(23)上；每个滑块安装板(24)上均安装有压绳板(26)和调距连接板(28)，每两个相邻的压绳板(26)通过一条钢丝绳(27)连接；每两个相邻的调距连接板(28)分别安装有位置对应的第二减震机构；所述变距气缸(31)的固定端与门架(15)连接，所述限位块(33)安装在导轨(20)另一端的首位滑块(23)的两侧，用于固定首位滑块(23)；所述变距气缸(31)的活动端连接在末位的滑块安装板(24)上；

所述取苗爪(3)分别安装在滑块(23)上；

所述控制系统分别与门架式翻转装置(1)、变距气缸(31)和取苗爪(3)上的取苗抓气缸(3-2)连接。

2.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，所述控制系统控制门架式翻转装置(1)的翻转气缸(4)带动门架式翻转装置(1)的转动；

所述控制系统控制变距气缸(31)的伸缩带动滑块(23)将取苗爪(3)并拢或分开实现变距投苗；

所述控制系统控制取苗爪气缸(3-2)伸缩实现取苗或投苗。

3.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，所述第一减震机构包括油压缓冲器安装板(21)和油压缓冲器(22)；

所述油压缓冲器安装板(21)安装在导轨(20)的一端，所述油压缓冲器(22)安装在油压缓冲器安装板(21)上。

4.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，第二减震机构包括压簧安装柱(29)和压簧(30)；

所述压簧安装柱(29)的一端安装在调距连接板(28)上；所述压簧(30)安装在压簧安装柱(29)上。

5.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，所述调距连接板(28)上有横向布置的长槽，所述调距连接板(28)通过螺栓穿过长槽安装在滑块安装板(24)上。

6.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，所述压绳板(26)通过螺钉安装在滑块安装板(24)上，所述钢丝绳(27)的两端分别压在压绳板(26)和滑块安装板(24)之间。

7.根据权利要求1所述的间隙取苗柔性变距投苗装置，其特征在于，所述变距气缸(31)的活动端通过第二鱼眼接头(25)和销轴连接在末位的滑块安装板(24)上；所述变距气缸(31)的固定端通过变距气缸垫片(32)固定在门架式翻转装置(1)的门架(15)上。

8.一种钵苗移栽机，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的间隙取苗柔性变距投苗装置。