[发明专利]一种穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构升降方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及温室移栽机械领域，特指涉及一种穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构升降技术。

背景技术

近年来随着设施农业的快速发展，温室穴盘苗大量发展，为移栽的大面积应用创造了条件。但是，由于移栽作业环节多，技术要求高，用工量为直播的5～8倍，在温室生产劳动力短缺的情况下，加之传统的移栽方式为裸根苗移栽，移栽后作物的成活率和生长状况等没有保证，因而实现温室穴盘苗移栽机械化、自动化已成为设施农业生产的迫切需要。

自动化移栽设备作为设施园艺机械化中的主要设备，是近十五年在国际上发展起来的新设备，目前已成为欧美、日韩许多国家专业化商品苗生产中的一道重要工序，国外已投入到生产实践中的像荷兰飞梭国际贸易工程公司PC-21型穴盘苗全自动移栽机，取苗成功率较高，每小时可移栽12000～16800株穴盘苗，是人工移栽的15～20倍。随着我国设施农业的发展，移栽任务的增加，单末端执行器已不足以满足移栽任务的需求，开发多末端温室穴盘苗移栽机势在必行。国内大部分温室移栽机借均采用的龙门式结构，根据取苗路径的要求，对穴盘苗必然有一个提升、下放的过程，且能在任意位置准确停靠。移栽执行机构在工作中要反复调整工作位置的高度，以适应育苗盘、植苗盘两个穴盘的位置差异，这种位置差，来自不同穴盘高矮不一样，尤其在从穴盘到花盆的移栽，这种位置差更突出。当连续流水线作业时，多末端执行机构就要不停歇高低变换位置，这就对升降机构提出更高要求：快速、可靠、准确。现有的移栽机械存在弊端，由于取苗爪个数的增多，多末端执行机构的总质量增大，当其快速移位时，产生的惯性力也大，定位不准确。专利CN101843200A公布的温室移栽机夹持器上下运动利用气缸执行，由于气体可以压缩，所以夹持器的位置精度难以保证，如若要实现气缸的相对精确定位成本比较高。CN202269169 U公布的温室移栽机采用的是链条传动带动多末端执行机构上下运动，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷和噪声，在急速反向的传动中会带来较大振动，影响取苗成功率。同步带传动虽然能满足快速定位，但频繁快速往复运动会造成同步带的疲劳变形、损伤。为了提高取苗效率和取苗成功率，有必要进一步研究新的穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构的升降方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构升降方法和装置，以提高移栽速度和移栽精度，提高移栽机械的承载力。

为了解决以上技术问题，本发明采用同步带传动以保证准确度和速度，同时利用平衡气缸辅助升降，减少惯性冲击。当快速提升多末端执行器取苗时，利用气缸顶起助推，同步带牵引控制定位；当快速放下多末端执行器栽苗时，利用气缸缓推力牵制，同步带导引准确放苗。两者协调工作，仅需小功率电机便可实现多末端执行器在任意位置准确定位，结构简单，易于控制。本发明采用的具体技术方案如下：

一种穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构升降方法，其特征在于：当快速提升多末端执行机构（2）取苗时，利用标准伸缩气缸（3）顶起助推，同步带机构（4）牵引控制定位；当快速放下多末端执行器栽苗时，利用标准伸缩气缸（3）缓推力牵制，同步带机构（4）准确放苗；具体包括以下步骤：步骤一，利用伺服电机运转通过同步带机构（4）带动多末端执行机构（2）下降，同时通过标准伸缩气缸（3）排气牵制多末端执行机构（2）下降运动,使得多末端执行机构（2）到达取苗工作点A处，即供苗盘的正上方；步骤二，多末端执行机构（2）实现夹苗，夹持幼苗成功后，伺服电机反转带动夹持有幼苗的多末端执行机构（2）上升至B处，B处的位置高于钵苗的高度，同时标准伸缩气缸（3）进气助推辅助多末端执行机构（2）携苗上升；步骤三，夹持有幼苗的多末端执行机构（2）水平移动至植苗盘的正上方C处；步骤四，伺服电机运转带动夹持有幼苗的多末端执行机构（2）下降 ，同时标准伸缩气缸（3）排气牵制多末端执行机构（2）下降，夹持有幼苗的多末端执行机构（2）到达栽苗工作点上方D处；步骤五，在栽苗工作点上方，多末端执行机构（2）实现放苗，放苗成功后，电机反转带动多末端执行机构（2）上升至C处，此时标准伸缩气缸（3）进气助推运动；步骤六，多末端执行机构（2）水平移动至供苗盘上方B处，完成一次移栽动作。

所述的多末端执行机构（2）能实现多个取苗爪同时工作；所述的标准伸缩气缸（3）在伸缩过程中，缸中的气压保持不变。

一种穴盘苗温室移栽机械多末端执行机构升降方法的装置，包括多末端执行机构（2）、同步带机构（4）、标准伸缩气缸（3）、外框架；其特征在于：