[發(fā)明專利]一種用于田間鋪盤作業(yè)的放盤裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010145091.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN111226646B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建能;周彬松;周喬君;夏旭東;王健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G9/029
• 分類號(hào): A01G9/029;B65G47/74
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務(wù)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(yè)的放盤裝置，包括整機(jī)機(jī)架、卡盤組件、托盤組件和驅(qū)動(dòng)組件，其特征在于：所述的整機(jī)機(jī)架包括框架一、框架二和中間框架；框架一和框架二的內(nèi)側(cè)與中間框架的兩端分別固定；所述的驅(qū)動(dòng)組件包括減速電機(jī)、鏈輪組件和凸輪驅(qū)動(dòng)軸；所述的鏈輪組件包括主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條；主動(dòng)鏈輪固定在減速電機(jī)的輸出軸上，且與兩個(gè)從動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條連接；兩個(gè)從動(dòng)鏈輪固定在兩根凸輪驅(qū)動(dòng)軸上；其中一根凸輪驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)石墨軸承支承在框架一上，另一根凸輪驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)石墨軸承支承在框架二上；減速電機(jī)的底座固定在中間框架上；框架一內(nèi)的卡盤組件和框架二內(nèi)的卡盤組件對(duì)稱布置在中間框架的兩端，框架一內(nèi)的托盤組件和框架二內(nèi)的托盤組件對(duì)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(dòng)件、卡盤凸輪和下限位板；所述的卡盤從動(dòng)件設(shè)有一體成型的卡板；卡盤從動(dòng)件設(shè)有n個(gè)，n≥4；每個(gè)卡盤從動(dòng)件與套置于該卡盤從動(dòng)件內(nèi)的一個(gè)卡盤凸輪構(gòu)成凸輪副；每?jī)蓚€(gè)卡盤從動(dòng)件為一組，每組的兩個(gè)卡盤從動(dòng)件頂面與一塊上限位板構(gòu)成滑動(dòng)摩擦副，底面與一塊下限位板構(gòu)成滑動(dòng)摩擦副；框架一內(nèi)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(nèi)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(nèi)卡盤組件的卡盤凸輪均與框架一上的凸輪驅(qū)動(dòng)軸固定，框架二內(nèi)卡盤組件的卡盤凸輪均與框架二上的凸輪驅(qū)動(dòng)軸固定；

所述的托盤組件包括擺動(dòng)桿組、擺動(dòng)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(dòng)桿組由沿托板固定軸軸向貼緊且成一夾角的兩根擺動(dòng)桿組成；擺動(dòng)桿組的兩根擺動(dòng)桿均固定在托板固定軸上；所述的擺動(dòng)凸輪由主凸輪和回凸輪組成；主、回凸輪與擺動(dòng)桿組的兩根擺動(dòng)桿分別構(gòu)成凸輪副；一個(gè)托盤組件共設(shè)有m個(gè)擺動(dòng)凸輪及與m個(gè)擺動(dòng)凸輪位置對(duì)應(yīng)的m個(gè)擺動(dòng)桿組，m≥3；所述框架一內(nèi)托盤組件的托板固定軸通過(guò)石墨軸承支承在框架一上，框架二內(nèi)托盤組件的托板固定軸通過(guò)石墨軸承支承在框架二上；框架一內(nèi)托盤組件的擺動(dòng)凸輪均與框架一上的凸輪驅(qū)動(dòng)軸固定，框架二內(nèi)托盤組件的擺動(dòng)凸輪均與框架二上的凸輪驅(qū)動(dòng)軸固定；

所述框架一和框架二的內(nèi)側(cè)均開設(shè)有托板伸出孔，框架一和框架二的內(nèi)側(cè)還均開設(shè)有n個(gè)卡盤從動(dòng)件伸出孔，框架一的n個(gè)卡盤從動(dòng)件伸出孔與n個(gè)卡盤從動(dòng)件位置一一對(duì)應(yīng)，框架二的n個(gè)卡盤從動(dòng)件伸出孔與n個(gè)卡盤從動(dòng)件位置一一對(duì)應(yīng)；托板伸出孔用于托板的伸出；

框架二上托板和卡盤從動(dòng)件相對(duì)框架二上凸輪驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與框架一上托板和卡盤從動(dòng)件相對(duì)框架一上凸輪驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全一致；框架一上托板和卡盤從動(dòng)件相對(duì)框架一上凸輪驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系設(shè)計(jì)如下：

首先，將卡盤凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)成正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則凸輪驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)初始位置的轉(zhuǎn)角δ與卡盤從動(dòng)件相對(duì)框架一內(nèi)側(cè)壁的伸出量s的關(guān)系如下：

其中，凸輪驅(qū)動(dòng)軸初始位置時(shí)，卡盤從動(dòng)件處于完全回縮狀態(tài)，而托板處于水平狀態(tài)；h為卡盤從動(dòng)件相對(duì)框架一內(nèi)側(cè)壁的伸出量最大值，δ₀為卡盤凸輪的推程運(yùn)動(dòng)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(dòng)凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)成三次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則凸輪驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)初始位置的轉(zhuǎn)角δ與托板當(dāng)前位置相對(duì)最低位置的擺角θ的關(guān)系如下：

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

而托板完全支承時(shí)為水平狀態(tài)，完全下放時(shí)擺過(guò)的角度設(shè)為θ_max；以托板在最低位置為零點(diǎn)，則水平時(shí)達(dá)到最大角度θ_max；設(shè)托板固定軸的中心軸線與托板的距離為a，托板遠(yuǎn)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(nèi)側(cè)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(guān)系得到托板伸出框架一內(nèi)側(cè)壁部分的水平投影長(zhǎng)度t與托板當(dāng)前位置相對(duì)最低位置的擺角θ的關(guān)系為：

其中，t的最大值t_max滿足：

t_max＝b-c≥6mm

另外，設(shè)定限制條件：

a≤6mm

b＜40mm

c＜35mm

接著，由于卡盤從動(dòng)件回縮至伸出量s為1mm時(shí)刻，松開秧盤，因此，設(shè)定邊界條件s＝1時(shí)，t＞1mm，實(shí)現(xiàn)托板順利承托秧盤；而由于托板伸出框架一內(nèi)側(cè)壁部分的水平投影長(zhǎng)度t為1mm時(shí)，松開秧盤，因此，設(shè)定邊界條件t＝1時(shí)，s＞1mm，實(shí)現(xiàn)卡盤從動(dòng)件順利承托秧盤；

最后，將δ與s的關(guān)系以及δ與θ的關(guān)系所需滿足的各項(xiàng)約束關(guān)系列出如下：