[發(fā)明專利]一種閉鏈滑塊曲柄組合花卉移栽機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810085187.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN108496635B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周梅芳;方韶華;趙雄;陳建能;徐亞丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): A01G9/08
• 分類號(hào): A01G9/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開了一種閉鏈滑塊曲柄組合花卉移栽機(jī)構(gòu)。現(xiàn)有取苗機(jī)構(gòu)成本高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，或者只能實(shí)現(xiàn)一種軌跡。本發(fā)明的雙螺旋軸與活動(dòng)托板構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；滑塊與雙螺旋軸構(gòu)成螺旋副；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙螺旋軸；常速電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄，凸輪與曲柄固定；連桿的一端與滑塊鉸接；另一端與取苗臂端蓋鉸接；殼體底部與曲柄固定凸輪的那端鉸接；活動(dòng)托板可調(diào)節(jié)高度。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)“8”字形軌跡或鷹嘴型軌跡來(lái)滿足取苗、植苗的需求，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單而且靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，涉及花卉移栽，具體涉及一種閉鏈滑塊曲柄組合花卉移栽機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

花卉移栽技術(shù)可以減少農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，保持作物的品質(zhì)統(tǒng)一，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，發(fā)展自動(dòng)化盆栽花卉移栽技術(shù)是順應(yīng)盆栽花卉生產(chǎn)高增長(zhǎng)率的趨勢(shì)，同時(shí)減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了農(nóng)機(jī)化整體水平，隨著我國(guó)花卉生產(chǎn)和設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)具備了大力發(fā)展自動(dòng)化盆栽花卉移栽技術(shù)的基礎(chǔ)和條件。

現(xiàn)有的取苗機(jī)構(gòu)大多分為電液氣一體化的機(jī)械手、齒輪機(jī)構(gòu)、多自由度桿機(jī)構(gòu)等。但是其存在以下問(wèn)題：

1)對(duì)于電液氣一體化的設(shè)備，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，自動(dòng)化程度相當(dāng)高，所以在成本上比較昂貴，但是針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)情，一般種植引入設(shè)備有很多限制性的因素，比如設(shè)備的維護(hù)，種植戶的經(jīng)濟(jì)承擔(dān)能力和移栽輔助作業(yè)設(shè)備的不配套等使得國(guó)外設(shè)備的引進(jìn)不太現(xiàn)實(shí)。

2)現(xiàn)有的單自由度間歇齒輪機(jī)構(gòu)和非圓齒輪行星系移栽機(jī)構(gòu)受齒輪傳動(dòng)比和齒輪特性的影響所能夠?qū)崿F(xiàn)的軌跡靈活性受限，一組齒輪只能實(shí)現(xiàn)一種軌跡，只能對(duì)于具有同種或者相似特性的缽苗作物實(shí)施移栽作業(yè)。

3)多桿機(jī)構(gòu)的軌跡設(shè)計(jì)較為靈活，若是通過(guò)桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)取苗和植苗則機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，但是現(xiàn)有多自由度多桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)條件約束太多，奇異點(diǎn)不易避免，導(dǎo)致求解困難，達(dá)到雙曲柄條件不易實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致控制難度加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有移栽機(jī)構(gòu)技術(shù)的不足，提出一種閉鏈滑塊曲柄組合花卉移栽機(jī)構(gòu)，該閉鏈滑塊曲柄組合花卉移栽機(jī)構(gòu)采用滑塊、曲柄與連桿組合的方式，通過(guò)控制曲柄和滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)“8”字形或鷹嘴形軌跡來(lái)取苗和植苗，使得機(jī)構(gòu)的軌跡實(shí)現(xiàn)靈活多變，也適用于瓜果、蔬菜等作物的全自動(dòng)移栽。

本發(fā)明包括常速電機(jī)、曲柄、活動(dòng)托板、絲杠、雙螺旋軸、滑塊、伺服電機(jī)、連桿和取苗臂；機(jī)架開設(shè)的三個(gè)通孔處均固定有絲杠軸套；三個(gè)絲杠軸套與三根絲杠分別構(gòu)成螺旋副；每根絲杠頂端穿過(guò)機(jī)架對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔，底端固定有轉(zhuǎn)輪；所述的活動(dòng)托板上固定有三個(gè)第一軸承座，每根絲杠的頂端通過(guò)軸承支承在對(duì)應(yīng)一個(gè)第一軸承座上；所述的雙螺旋軸兩端通過(guò)軸承支承在兩個(gè)第二軸承座上，第二軸承座固定在活動(dòng)托板上；兩個(gè)鏈輪分別固定在雙螺旋軸端部和伺服電機(jī)的輸出軸上，且兩個(gè)鏈輪通過(guò)鏈條連接；所述的滑塊與雙螺旋軸構(gòu)成螺旋副；常速電機(jī)的輸出軸與曲柄的一端固定，曲柄的另一端固定有凸輪；連桿的一端與滑塊鉸接；伺服電機(jī)和常速電機(jī)的底座均固定在機(jī)架上。

所述的取苗臂包括秧針、苗爪、推秧?xiàng)U、撥叉、撥叉限位塊、彈簧、秧針安裝塊、殼體和取苗臂端蓋；兩塊秧針安裝塊固定在殼體頭端，兩根秧針的尾端與兩塊秧針安裝塊分別通過(guò)銷釘鉸接；所述的苗爪兩端分別套置在兩根秧針上；固定在苗爪上的伸出軸與推秧?xiàng)U前端通過(guò)螺紋連接固定；所述的推秧?xiàng)U與殼體構(gòu)成滑動(dòng)副，且推秧?xiàng)U的尾端與撥叉限位塊固定；撥叉的頂部套在撥叉限位塊上，且撥叉頂部的圓弧塊與撥叉限位塊兩端的凸緣側(cè)面均構(gòu)成摩擦副；所述的撥叉限位塊尾端固定有彈簧套桿；彈簧的一端套在彈簧套桿上，另一端嵌入取苗臂端蓋的凹槽內(nèi)；所述的取苗臂端蓋固定在殼體尾端，并與連桿的另一端鉸接；撥叉中部開設(shè)的轉(zhuǎn)軸安裝孔與殼體通過(guò)撥叉轉(zhuǎn)軸鉸接；撥叉的底部與凸輪構(gòu)成凸輪副；殼體底部一側(cè)通過(guò)大軸承支承在凸輪的非工作廓線上，另一側(cè)通過(guò)一個(gè)小軸承支承在銷軸一端；曲柄固定凸輪的那端中心處開設(shè)有軸承孔，凸輪的中心處開設(shè)有中心孔，中心孔和軸承孔連通且同軸設(shè)置；所述的銷軸穿過(guò)中心孔和軸承孔，凸輪的軸承孔通過(guò)一個(gè)小軸承支承在銷軸另一端；大軸承和兩個(gè)小軸承均同軸設(shè)置。