[发明专利]一种穴盘苗移栽机取苗机构

说明书

技术领域

本发明涉及旱地移栽机械领域，特指一种能驱动取苗爪按特定路径从穴盘穴孔中夹取秧苗，并带苗至投苗位置放苗的取苗机构。

背景技术

穴盘苗移栽机取苗机构是穴盘苗全自动移栽机的重要部件，其主要功能是驱动取苗机构末端执行器取苗爪按一定路径从穴盘孔中取出秧苗，并夹带秧苗至移栽机植苗器接苗口处放苗。目前，用于大田作业的移栽机，大都属于半自动化机器，秧苗仍需要人工供给，即由人工取苗、投苗给植苗器栽植，不仅劳动强度大，而且作业质量难以保证。而现有的穴盘苗全自动移栽机主要应用在温室设施内，育苗穴盘由设施内的输送机自动输送，移栽机运动平台通过横向、纵向运动控制驱动其末端执行器取苗爪定位取苗和移苗，而多个取苗爪通过并联形式由气力或液力驱动统一取苗和移苗，但是基于穴盘水平输送、取苗爪横向、纵向运动取苗和移苗的自动移栽机整套结构复杂，体积庞大，所需的取苗爪工作空间也大，这就很难适应田间移栽机有限的工作空间和复杂的作业环境。对于旱地移栽穴盘苗自动移栽机，受移栽机结构限制，一般将穴盘按一定倾斜角度放置在秧箱移动平台上，因而其取苗机构需在有限的工作空间内带动取苗爪沿一定的角度从穴盘中夹取秧苗，并按一定路径完成移苗、投苗并返回取苗，这就需要合适的取苗机构设计和合理的取苗路径规划。如我国专利CN200920065731.9公布的一种用于钵苗移栽的自动取苗机构，采用了曲柄滑块机构，夹苗机构，凸轮机构，平行四边形机构，实现取苗爪自动开合并从载苗台或穴盘中夹取钵苗和投放钵苗，但该专利没有指出取苗爪的运动轨迹；2000中国农业大学的徐丽明设计了一种玉米移栽机自动取苗机构，该机构采用平面四连杆机构带动取苗爪插入苗钵中实现取苗动作，并指出苗指端点的运动轨迹取决于四连杆机构中4个连杆的长度及其连接点的位置。

发明内容

本发明目的是提供一种穴盘苗自动移栽机取苗机构和移苗规划路径，使取苗爪能按一定角度插入穴孔中夹取秧苗，然后携带秧苗沿移苗规划路径运动至植苗器接苗口投放秧苗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种穴盘苗移栽机取苗机构，其特征在于，包括行星架、中心轮、行星轮A、行星轮B、取苗爪、连杆A、滚子、槽型凸轮、连杆B；所述中心轮固定不动，行星轮A与中心轮啮合，行星轮B与行星轮A啮合；所述行星架为三角形支架，三角形支架的三个顶点分别为中心轮、行星轮A和行星轮B的中心点，行星架绕中心轮的中心点按顺时针转动；所述连杆A的一端与滚子中心转动副联接，连杆A的另一端与连杆B的一端转动副联接，所述连杆B的另一端与行星轮B固定联接，在连杆A与连杆B联接端的外伸段固定联接一取苗爪；在行星轮A下方设有一槽形凸轮，槽形凸轮固定不动，滚子卡在槽形凸轮的轮槽内。

上述穴盘移栽机取苗机构，中心轮、行星轮A、行星轮B的齿数比为2: 1.5:1；所述中心轮、行星轮A中心点连线与行星轮A、行星轮B中心点连线的夹角α大于70°、小于90°。

上述穴盘移栽机取苗机构，中心轮、行星轮B中心点连线与连杆B的夹角β大于90°、小于180°，且连杆B的长度CD与中心轮和行星轮A中心点连线的长度AB相等。

上述穴盘移栽机取苗机构，槽型凸轮由直线段GH、大圆弧线HI、直线段IJ分段组成，通过改变槽型凸轮轮槽形状将得到不同的取苗运动轨迹。

按上述条件设计的穴盘移栽机取苗机构，驱动行星架绕中心轮的中心点按顺时针作旋转运动，从而带动行星轮与中心轮、行星轮A与行星轮B作啮合运动，行星轮B上的连杆B带动连杆A末端的取苗爪走出取苗路径所示的运动轨迹，即取苗爪从穴孔下沿插入取苗，沿穴孔上沿带苗，并移苗至植苗器接苗口上方直立投苗，投苗后取苗爪按取苗路径返回取苗。

本发明的优点在于：

该移栽机取苗机构结构简单，能按照预定的取苗路径且以一定角度进行定点取苗和投苗；该机构很好的解决了以往取苗机构工作空间大、速率慢的弊端；该取苗机构运动精度高，易于控制，能适应田间移栽环境复杂的要求；该机构整体结构简单，工作可靠，使用方便，造价低廉，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种穴盘苗取苗机构示意图。

图中：1. 行星架  2. 中心轮  3. 行星轮A  4. 行星轮B  5. 取苗路径  6. 取苗爪  7. 连杆A  8.滚子  9. 槽型凸轮  10.连杆B  11.穴盘  12.秧盘托架  13. 植苗器。

具体实施方式

如图1所示，穴盘苗移栽机取苗机构由行星架1、中心轮2、行星轮A3、行星轮B4、取苗爪6、连杆A7、滚子8、槽型凸轮9、连杆B10组成，待取秧苗在右侧穴盘11穴孔内，穴盘11倾斜置于秧盘托架12上。其中，中心轮2固定不动，行星轮A3与中心轮2啮合，行星轮B4与行星轮A3啮合；行星架1为三角形支架，三角形支架的三个顶点分别与中心轮2、行星轮A3、行星轮B4转动副联接；连杆B10一端与行星轮B4固定联接，另一端与连杆A7转动副联接；连杆A7一端与滚子8转动副联接，取苗爪6固定联接在连杆A7与连杆B10连接端的外伸段上；在中心轮2下方设有一固定槽形凸轮9，滚子8卡在槽形凸轮9轮槽内。当取苗机构按下述条件设计：中心轮2、行星轮A3、行星轮B4的齿数比为2: 1.5:1，并且中心轮2、行星轮A3中心点连线AB与行星轮A3、行星轮B4的中心点连线AC的夹角α大于70°、小于90°；中心轮2、行星轮B4的中心点连线AC与连杆B10的夹角β大于90°、小于180°；连杆B10的长度CD与中心轮2和行星轮A3中心连线长度AB相等；槽型凸轮9轮廓曲线由直线段GE、大圆弧线HI、直线段IJ三段组成，则当驱动行星架1作顺时针转动时，取苗爪6走出取苗路径5所示的运动轨迹，即取苗爪6沿取苗路径5从穴盘11穴孔下沿插入取苗，沿穴孔上沿带苗、移苗至植苗器13接苗口上方直立投苗，然后返回继续取苗。改变槽形凸轮9的轮槽形状，可得到不同的取苗运动轨迹。