CN220383826U - 一种联动收缩机构及其自动种植装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种联动收缩机构及其自动种植装置，包括底盘，机械手单元，树苗储存器，树苗储存盘，联动收缩单元，钻头单元，位置转换单元和控制单元。在树苗储存器中依次排列好若干树苗，钻头单元由丝杠驱动上下移动，在转动钻头的同时下降，打出坑洞，向上移动复原，位置转换单元运动4条丝杠两两对转，实现错位移动，联动收缩单元与钻头单元位置交换，机械手抓取树苗放入机械手的储存单元，从预装点沿行动轨道平移到释放点将树苗放下，联动收缩单元运动完成夯土动作，机械手单元移动至下一个预装点，机器向前移动到达下一个种树点，重复上述动作，舵机门打开，回收空的树苗储存盘，关闭将新的树苗储存盘复位，以此完成大量树苗的自动种植。

Description

一种联动收缩机构及其自动种植装置

技术领域

本实用新型涉及沙漠植树用机械设备技术领域，特别是涉及一种联动收缩机构及其自动种植装置。

背景技术

现阶段胡杨苗的种植主要靠原始劳动力，种树人的工作环境极端恶劣。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种联动收缩机构及其自动种植装置，来解决以往的种植装置自动化不高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种联动收缩机构及其自动种植装置，达到提高植树自动化的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种联动收缩机构，包括框架、设置在所述框架上的主动导轨、从动导轨、引导导轨、滑块导轨、收拢单元、制动单元以及联动连杆，所述引导导轨设置在所述框架的端部两侧且所述引导导轨上均设置有第一滑块，所述从动导轨与所述引导导轨垂直并通过第一滑块与所述引导导轨连接，所述主动导轨包括SBR导轨和设置在所述SBR导轨上的SBR滑块，所述从动导轨与所述SBR滑块连接，所述SBR导轨设置在所述滑块导轨上并可在所述滑块导轨上移动，所述主动导轨、从动导轨以及引导导轨形成对称六边形，所述联动连杆包括设置在所述框架底部并与所述从动导轨侧部固定连接的第一连杆、聚拢板、设置在所述聚拢板上并与所述第一连杆铰接的L型的第二连杆，所述收拢单元包括设置在框架上的且间隔设置的一对支架，设置在所述支架上的引导板，两个所述支架分别设置在对称六边形轴线的两侧，所述第二连杆与所述竖直支架通过四连杆铰接在所述第二连杆和所述竖直支架上连接，所述制动单元用于驱动所述主动导轨的移动。

优选地，所述制动单元包括步进电机以及与所述步进电机的输出端连接的丝杆，所述丝杆与所述主动导轨连接。

一种自动种植装置，包括底盘框架以及设置在所述底盘框架上的树苗存储盘、树苗存储器、钻头单元、位置转换单元、联动收缩机构、机械手单元和控制单元，所述钻头单元和所述联动收缩机构分别设置在所述位置转换单元的上部和下部，所述树苗存储盘设置在所述树苗存储器上，所述机械手单元设置在所述树苗存储盘前端，所述控制单元用于控制所述机械手、所述位置转换单元、钻头单元以及联动收缩单元的运行。

优选地，所述底盘框架包括方管围成的方形框架以及设置在所述方形框架的传动轮，所述传动轮与立式轴承座连接且相邻所述传动轮之间设置有链条，所述链条通过直流电机驱动。

优选地，所述树苗存储盘包括若干并排连接设置的安放架，所述安放架包括一对相对设置的立柱、设置在立柱之间的挡片和托盘，所述挡片上间隔设置有若干半圆形卡槽，所述托盘上开设有若干插孔，所述半圆形卡槽与所述插孔一一对应，所述托盘底面侧部设置有用于树苗储存盘在树苗储存器内滑动的包塑轴承滑轮。

优选地，所述树苗储存器包括错位移动装置，所述错位移动装置包括设置在所述安放架两侧的立架，所述立架上设置有上下平行设置的一对直线导轨、设置在两条所述直线导轨之间的闭合链条和链轮、第一三角推杆和第二三角推杆，所述第一三角推杆和第二三角推杆均通过设置在所述两条直线导轨上的套管连接，所述套管与所述闭合链条连接，所述立架前侧设置有三片玻璃纤维，用铝方管加固作为树苗储存器的下落空间，在上层底座滑槽的框架前侧设置舵机驱动的单向门，所述树苗储存器放置在机器的左前位置。

优选地，所述钻头单元包括钻头框架、设置在钻头框架底部的四个微型直线导轨滑块、设置在所述钻头框架顶部的承重板、设置在所述承重板上的齿轮箱，钻头与齿轮箱中的齿轮连接，由直流电机驱动，侧面对称装有八块scs箱式滑块，滑块套入光轴中，承重板后方放置丝杠螺母，所述丝杠螺母处于结构后方，竖直经轴承，与钻头框架连接，下侧框架延伸放置步进电机，由齿轮相连驱动丝杆。

优选地，所述机械手单元包括设置在所述立架前端的微型直线导轨、与铝方管组成机械手滑道，机械手滑道上设置铝方管与四块微型直线导块组成机械手滑块，设置齿轮齿条使滑块可沿微型直线导轨运动，在上设置与所述的树苗储存器的下落空间平行的长杆为机械手臂，与机械手臂相连的结构为传动结构，所述传动结构的上层结构为皮筋与硬质包胶包塑轴承滑轮螺管玻璃纤维板组成的单向机械手，在机械手臂的中央设置长桶状的机械手储存单元，下方设置皮筋单向门，机械手储存单元由舵机驱动，可绕机械手臂上方定点转动。

优选地，所述控制单元为两块野火STM32开发板F407电机工控开发板控制，FOC控制PID多闭环电机控制器控制若干步进电机，直流减速电机，舵机。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本实用新型包括底盘，机械手单元，树苗储存器，树苗储存盘，联动收缩单元，钻头单元，位置转换单元和控制单元。在树苗储存器中依次排列好若干树苗，钻头单元由丝杠驱动上下移动，在转动钻头的同时下降，打出坑洞，向上移动复原，位置转换单元运动4条丝杠两两对转，实现错位移动，联动收缩单元与钻头单元位置交换，机械手抓取树苗放入机械手的储存单元，从预装点沿行动轨道平移到释放点将树苗放下，联动收缩单元运动完成夯土动作，机械手单元移动至下一个预装点，机器向前移动到达下一个种树点，重复上述动作，舵机门打开，回收空的树苗储存盘，关闭将新的树苗储存盘复位，以此完成大量树苗的自动种植。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本实用新型联动收缩机构的俯视图；

附图2为本实用新型F-F剖面图；

附图3为本实用新型的联动收缩机构的侧视图；

附图4为本实用新型的D-D剖面图；

附图5为本实用新型的自动种植装置结构示意图；

附图6为本实用新型的树苗存储盘的结构示意图；

附图7为本实用新型的树苗存储器的结构示意图；

附图8为本实用新型的钻头单元的结构示意图；

附图9为本实用新型的机械手的结构示意图；

其中，1、框架；2、主动导轨；3、从动导轨；4、引导导轨；5、滑块导轨、6、收拢单元；7、制动单元；8、联动连杆；9、第一滑块；10、SBR导轨；11、SBR滑块；13、聚拢板；14、第一连杆；15、第二连杆；16、支架；17、引导板；18、四连杆；19、步进电机；20、丝杆；21、底盘框架；22、树苗存储盘；23、树苗存储器；24、钻头单元；25、位置转换单元；26、联动收缩机构；27、机械手单元；28、传动轮；29、直流电机；30、立柱；31、挡片；32、托盘；33、树苗；34、第一三角推杆；35、第二三角推杆；36、钻头框架；37、微型直线导轨滑块；38、承重板；39、齿轮箱；40、直流电机；41、scs箱式滑块；42、光轴；43、步进电机；44、钻头；45、机械手滑道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种联动收缩机构及其自动种植装置，达到提高植树自动化的目的。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参考图1至图4，一种联动收缩机构，包括框架、设置在所述框架上的主动导轨、从动导轨、引导导轨、滑块导轨、收拢单元、制动单元以及联动连杆，所述引导导轨设置在所述框架的端部两侧且所述引导导轨上均设置有第一滑块，所述从动导轨与所述引导导轨垂直并通过第一滑块与所述引导导轨连接，所述主动导轨包括SBR导轨和设置在所述SBR导轨上的SBR滑块，所述从动导轨与所述SBR滑块连接，所述SBR导轨设置在所述滑块导轨上并可在所述滑块导轨上移动，所述主动导轨、从动导轨以及引导导轨形成对称六边形，所述联动连杆包括设置在所述框架底部并与所述从动导轨侧部固定连接的第一连杆、聚拢板、设置在所述聚拢板上并与所述第一连杆铰接的L型的第二连杆，所述收拢单元包括设置在框架上的且间隔设置的一对支架，设置在所述支架上的引导板，两个所述支架分别设置在对称六边形轴线的两侧，所述第二连杆与所述竖直支架通过四连杆铰接在所述第二连杆和所述竖直支架上连接，所述制动单元用于驱动所述主动导轨的移动。

参考图1，制动单元包括步进电机以及与所述步进电机的输出端连接的丝杆，所述丝杆与所述主动导轨连接。

参考图5，一种自动种植装置，包括底盘框架以及设置在所述底盘框架上的树苗存储盘、树苗存储器、钻头单元、位置转换单元、联动收缩机构、机械手单元和控制单元，所述钻头单元和所述联动收缩机构分别设置在所述位置转换单元的上部和下部，所述树苗存储盘设置在所述树苗存储器上，所述机械手单元设置在所述树苗存储盘上，所述控制单元用于控制所述机械手、所述位置转换单元、钻头单元以及联动收缩单元的运行。

参考图5，底盘框架包括方管围成的方形框架以及设置在所述方形框架的传动轮，所述传动轮与立式轴承座连接且相邻所述传动轮之间设置有链条，所述链条通过直流电机驱动。

参考图6，树苗存储盘包括若干并排连接设置的安放架，所述安放架包括一对相对设置的立柱、设置在立柱之间的挡片和托盘，所述挡片上间隔设置有若干半圆形卡槽，所述托盘上开设有若干插孔，所述半圆形卡槽与所述插孔一一对应，所述托盘底面侧部设置有用于树苗储存盘在树苗储存器内滑动的包塑轴承滑轮。

参考图7，所述树苗储存器包括错位移动装置，所述错位移动装置包括设置在所述安放架两侧的立架，所述立架上设置有上下平行设置的一对直线导轨、设置在两条所述直线导轨之间的闭合链条和链轮、第一三角推杆和第二三角推杆，所述第一三角推杆和第二三角推杆均通过设置在所述两条直线导轨上的套管连接，所述套管与所述闭合链条连接，所述立架前侧设置有三片玻璃纤维，用铝方管加固作为树苗储存器的下落空间，在上层底座滑槽的框架前侧设置舵机驱动的单向门，所述树苗储存器放置在机器的左前位置。

参考图8，钻头单元包括钻头框架、设置在钻头框架底部的四个微型直线导轨滑块、设置在所述钻头框架顶部的承重板、设置在所述承重板上的齿轮箱，钻头与齿轮箱中的齿轮连接，由直流电机驱动，侧面对称装有八块scs箱式滑块，滑块套入光轴中，承重板后方放置丝杠螺母，所述丝杠螺母处于结构后方，竖直经轴承，与钻头框架连接，下侧框架延伸放置步进电机，由齿轮相连驱动丝杆。

参考图9，所述机械手单元包括设置在所述立架前端的微型直线导轨、与铝方管组成机械手滑道，机械手滑道上设置铝方管与四块微型直线导块组成机械手滑块，设置齿轮齿条使滑块可沿微型直线导轨运动，在上设置与所述的树苗储存器的下落空间平行的长杆为机械手臂，与机械手臂相连的结构为传动结构，所述传动结构的上层结构为皮筋与硬质包胶包塑轴承滑轮螺管玻璃纤维板组成的单向机械手，在机械手臂的中央设置长桶状的机械手储存单元，下方设置皮筋单向门，机械手储存单元由舵机驱动，可绕机械手臂上方定点转动。

进一步的，控制单元为两块野火STM32开发板F407电机工控开发板控制，FOC控制PID多闭环电机控制器控制若干步进电机，直流减速电机，舵机。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种联动收缩机构，其特征在于，包括框架、设置在所述框架上的主动导轨、从动导轨、引导导轨、滑块导轨、收拢单元、制动单元以及联动连杆，所述引导导轨设置在所述框架的端部两侧且所述引导导轨上均设置有第一滑块，所述从动导轨与所述引导导轨垂直并通过第一滑块与所述引导导轨连接，所述主动导轨包括SBR导轨和设置在所述SBR导轨上的SBR滑块，所述从动导轨与所述SBR滑块连接，所述SBR导轨设置在所述滑块导轨上并可在所述滑块导轨上移动，所述主动导轨、从动导轨以及引导导轨形成对称六边形，所述联动连杆包括设置在所述框架底部并与所述从动导轨侧部固定连接的第一连杆、聚拢板、设置在所述聚拢板上并与所述第一连杆铰接的L型的第二连杆，所述收拢单元包括设置在框架上的且间隔设置的一对支架，设置在所述支架上的引导板，两个所述支架分别设置在对称六边形轴线的两侧，所述第二连杆与所述支架通过四连杆铰接在所述第二连杆和所述支架上连接，所述制动单元用于驱动所述主动导轨的移动。

2.根据权利要求1所述的一种联动收缩机构，其特征在于，所述制动单元包括步进电机以及与所述步进电机的输出端连接的丝杆，所述丝杆与所述主动导轨连接。

3.一种自动种植装置，其特征在于，应用权利要求1或2所述的一种联动收缩机构，包括底盘框架以及设置在所述底盘框架上的树苗存储盘、树苗存储器、钻头单元、位置转换单元、联动收缩机构、机械手单元和控制单元，所述钻头单元和所述联动收缩机构分别设置在所述位置转换单元的上部和下部，所述树苗存储盘设置在所述树苗存储器上，所述机械手单元设置在所述树苗存储盘前端，所述控制单元用于控制所述机械手、所述位置转换单元、钻头单元以及联动收缩单元的运行。

4.根据权利要求3所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述底盘框架包括方管围成的方形框架以及设置在所述方形框架的传动轮，所述传动轮与立式轴承座连接且相邻所述传动轮之间设置有链条，所述链条通过直流电机驱动。

5.根据权利要求3所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述树苗存储盘包括若干并排连接设置的安放架，所述安放架包括一对相对设置的立柱、设置在立柱之间的挡片和托盘，所述挡片上间隔设置有若干半圆形卡槽，所述托盘上开设有若干插孔，所述半圆形卡槽与所述插孔一一对应，所述托盘底面侧部设置有用于树苗储存盘在树苗储存器内滑动的包塑轴承滑轮。

6.根据权利要求5所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述树苗储存器包括错位移动装置，所述错位移动装置包括设置在所述安放架两侧的立架，所述立架上设置有上下平行设置的一对直线导轨、设置在两条所述直线导轨之间的闭合链条和链轮、第一三角推杆和第二三角推杆，所述第一三角推杆和第二三角推杆均通过设置在所述两条直线导轨上的套管连接，所述套管与所述闭合链条连接，所述立架前侧设置有三片玻璃纤维，用铝方管加固作为树苗储存器的下落空间，在上层底座滑槽的框架前侧设置舵机驱动的单向门，所述树苗储存器放置在机器的左前位置。

7.根据权利要求3所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述钻头单元包括钻头框架、设置在钻头框架底部的四个微型直线导轨滑块、设置在所述钻头框架顶部的承重板、设置在所述承重板上的齿轮箱，钻头与齿轮箱中的齿轮连接，由直流电机驱动，侧面对称装有八块scs箱式滑块，滑块套入光轴中，承重板后方放置丝杠螺母，所述丝杠螺母处于结构后方，竖直经轴承，与钻头框架连接，下侧框架延伸放置步进电机，由齿轮相连驱动丝杆。

8.根据权利要求6所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述机械手单元包括设置在所述立架前端的微型直线导轨、与铝方管组成机械手滑道，机械手滑道上设置铝方管与四块微型直线导块组成机械手滑块，设置齿轮齿条使滑块可沿微型直线导轨运动，在上设置与所述的树苗储存器的下落空间平行的长杆为机械手臂，与机械手臂相连的结构为传动结构，所述传动结构的上层结构为皮筋与硬质包胶包塑轴承滑轮螺管玻璃纤维板组成的单向机械手，在机械手臂的中央设置长桶状的机械手储存单元，下方设置皮筋单向门，机械手储存单元由舵机驱动，可绕机械手臂上方定点转动。

9.根据权利要求3所述的一种自动种植装置，其特征在于，所述控制单元为两块野火STM32开发板F407电机工控开发板控制，FOC控制PID多闭环电机控制器控制若干步进电机，直流减速电机，舵机。