[發明專利]一種用于田間鋪盤作業的放盤裝置

有效

• 申請號: 202010145091.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111226646B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 陳建能;周彬松;周喬君;夏旭東;王健
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A01G9/029
• 分類號: A01G9/029;B65G47/74
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33449
• 代理人: 黃前澤

1.一種用于田間鋪盤作業的放盤裝置，包括整機機架、卡盤組件、托盤組件和驅動組件，其特征在于：所述的整機機架包括框架一、框架二和中間框架；框架一和框架二的內側與中間框架的兩端分別固定；所述的驅動組件包括減速電機、鏈輪組件和凸輪驅動軸；所述的鏈輪組件包括主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條；主動鏈輪固定在減速電機的輸出軸上，且與兩個從動鏈輪通過鏈條連接；兩個從動鏈輪固定在兩根凸輪驅動軸上；其中一根凸輪驅動軸通過石墨軸承支承在框架一上，另一根凸輪驅動軸通過石墨軸承支承在框架二上；減速電機的底座固定在中間框架上；框架一內的卡盤組件和框架二內的卡盤組件對稱布置在中間框架的兩端，框架一內的托盤組件和框架二內的托盤組件對稱布置在中間框架的兩端；

所述的卡盤組件包括上限位板、卡盤從動件、卡盤凸輪和下限位板；所述的卡盤從動件設有一體成型的卡板；卡盤從動件設有n個，n≥4；每個卡盤從動件與套置于該卡盤從動件內的一個卡盤凸輪構成凸輪副；每兩個卡盤從動件為一組，每組的兩個卡盤從動件頂面與一塊上限位板構成滑動摩擦副，底面與一塊下限位板構成滑動摩擦副；框架一內卡盤組件的上限位板和下限位板均與框架一固定，框架二內卡盤組件的上限位板和下限位板均與框架二固定；框架一內卡盤組件的卡盤凸輪均與框架一上的凸輪驅動軸固定，框架二內卡盤組件的卡盤凸輪均與框架二上的凸輪驅動軸固定；

所述的托盤組件包括擺動桿組、擺動凸輪、托板固定軸和托板；所述的托板與托板固定軸固定；所述的擺動桿組由沿托板固定軸軸向貼緊且成一夾角的兩根擺動桿組成；擺動桿組的兩根擺動桿均固定在托板固定軸上；所述的擺動凸輪由主凸輪和回凸輪組成；主、回凸輪與擺動桿組的兩根擺動桿分別構成凸輪副；一個托盤組件共設有m個擺動凸輪及與m個擺動凸輪位置對應的m個擺動桿組，m≥3；所述框架一內托盤組件的托板固定軸通過石墨軸承支承在框架一上，框架二內托盤組件的托板固定軸通過石墨軸承支承在框架二上；框架一內托盤組件的擺動凸輪均與框架一上的凸輪驅動軸固定，框架二內托盤組件的擺動凸輪均與框架二上的凸輪驅動軸固定；

所述框架一和框架二的內側均開設有托板伸出孔，框架一和框架二的內側還均開設有n個卡盤從動件伸出孔，框架一的n個卡盤從動件伸出孔與n個卡盤從動件位置一一對應，框架二的n個卡盤從動件伸出孔與n個卡盤從動件位置一一對應；托板伸出孔用于托板的伸出；

框架二上托板和卡盤從動件相對框架二上凸輪驅動軸的運動關系與框架一上托板和卡盤從動件相對框架一上凸輪驅動軸的運動關系完全一致；框架一上托板和卡盤從動件相對框架一上凸輪驅動軸的運動關系設計如下：

首先，將卡盤凸輪的運動規律設計成正弦加速度運動規律，則凸輪驅動軸相對初始位置的轉角δ與卡盤從動件相對框架一內側壁的伸出量s的關系如下：

其中，凸輪驅動軸初始位置時，卡盤從動件處于完全回縮狀態，而托板處于水平狀態；h為卡盤從動件相對框架一內側壁的伸出量最大值，δ₀為卡盤凸輪的推程運動角；

而伸出量s的最大值s_max滿足不等式：

s_max＝h≥6mm

然后，將擺動凸輪的運動規律設計成三次多項式運動規律，則凸輪驅動軸相對初始位置的轉角δ與托板當前位置相對最低位置的擺角θ的關系如下：

其中，θ_max為擺角θ的最大值；C₀,C₁,C₂,C₃為擺動凸輪推程段的三次多項式系數，C′₀,C′₁,C′₂,C′₃為擺動凸輪回程段的三次多項式系數；

而托板完全支承時為水平狀態，完全下放時擺過的角度設為θ_max；以托板在最低位置為零點，則水平時達到最大角度θ_max；設托板固定軸的中心軸線與托板的距離為a，托板遠離框架一那端的端面與托板固定軸中心軸線的距離為b，框架一內側壁與托板固定軸中心軸線的距離為c，則由直角三角形幾何關系得到托板伸出框架一內側壁部分的水平投影長度t與托板當前位置相對最低位置的擺角θ的關系為：

其中，t的最大值t_max滿足：

t_max＝b-c≥6mm

另外，設定限制條件：

a≤6mm

b＜40mm

c＜35mm

接著，由于卡盤從動件回縮至伸出量s為1mm時刻，松開秧盤，因此，設定邊界條件s＝1時，t＞1mm，實現托板順利承托秧盤；而由于托板伸出框架一內側壁部分的水平投影長度t為1mm時，松開秧盤，因此，設定邊界條件t＝1時，s＞1mm，實現卡盤從動件順利承托秧盤；

最后，將δ與s的關系以及δ與θ的關系所需滿足的各項約束關系列出如下：