一种多个取苗末端执行器的槽型凸轮展合装置

摘要

本发明涉及一种多个取苗末端执行器的槽型凸轮展合装置，由展合板、同步带导轨、直线导轨、方型滑块、旋转轴、伺服电机、横梁、安装架组成，其特征是通过展合板的滑移推动多个取苗末端执行器安装架展开或合拢，从而实现取苗末端执行器分散或聚集取苗和放苗，满足不同规格尺寸穴盘苗自动移栽。本发明的特点在于展合板上开有一定规律的倾斜角度的滑槽，利用滑槽相对滑移推动取苗末端执行器展开或合拢，只需一个动力驱动，结构简单，控制容易，可应用于含有多个取苗末端执行器的穴盘苗自动移栽系统。

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对穴盘苗自动移载中多个取苗末端执行器动作的展合装置，特指利用槽型凸轮机构 将多个取苗末端执行器展开或合拢的装置。

背景技术

自20世纪80年代以来，我国设施园艺得到了前所未有的发展，设施蔬菜的种植面积已达到330万公 顷，总面积世界第一，其中代表设施园艺现代化水平的连栋温室面积比例逐年增加。但设施农业除了温室 大棚框架和小型园艺管理机外，严重缺乏主要生产环节机械化装备，设施园艺人均管理面积仅相当于荷兰 的1/4~1/5。

目前，蔬菜作物的工厂化育苗是现代农业、工厂化农业的先驱，已成为现代蔬菜产业的龙头。种苗产 业化具有巨大的发展潜力，自动化育苗和移栽装备是育苗产业化的关键技术装备。但我国的穴盘苗仍以人 工移栽为主，移栽效率低，用工量大，严重制约了设施农业大发展。因此，开发自动高效的温室穴盘苗自 动移栽机很有必要，也极为迫切。

为了实现穴盘苗高效移栽，移栽机器上必须配置多个取苗末端执行器，在移动平台的带动下同时多点 取苗和栽苗。多个取苗末端执行器最简单的配置是固定位置对穴安装，这就要限制穴盘的规格，换一种穴 盘需要重新调整取苗末端执行器的安装位置，对穴盘的适应性差。多个取苗末端执行器也可以彼此分散移 动，以便针对不同规格尺寸的穴盘取苗和栽苗，但每个移动需要一个动力驱动，如澳大利亚Transplant Systems公司生产的XT616型移栽机、沈阳农业大学的“一种穴盘苗自动移载机”（申请号：200910187621.4） 等，当可移动取苗末端执行器的数目较多时，动力驱动系统庞大，增加了移动平台的负担，并且移动控制 复杂。为此，需要研制简单可靠适合穴盘苗多个取苗末端执行器移栽的展合装置，只需简单的驱动，可将 多个取苗末端执行器合拢从高密度穴盘取苗，展开后向低密度穴盘栽苗，或者展开后向花盆栽苗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多个取苗末端执行器的槽型凸轮展合装置，可自动将取苗末端执 行器展开或合拢，以对穴取苗或放苗，适应不同规格尺寸穴盘苗移栽，结构简单可靠，易于操作。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种多个取苗末端执行器的槽型凸轮展合装置，由直线导轨13、方型滑块14、安装架11、安装架12、 与所述安装架12下部固接的横梁15构成，其特征在于还包括：安装架3和10、带有方型滑块2和7的同 步带导轨1和8、型材4、沿边缘固接安装有所述型材4且开有一定规律的倾斜角度的滑槽的展合板6、装 配于伺服电机9的主轴上能驱动所述同步带导轨1和8从而拉动所述方型滑块2和7带动所述展合板6运 动的旋转轴5、所述展合板6、装配于每个所述展合板6滑槽内的可在所述直线导轨13上来回滑动的安装 架12的顶杆、安装于所述横梁15两端的取苗末端执行器；通过所述安装架3与10固接所述方型滑块2 与7和所述型材4；所述方型滑块14配置于所述安装架12两边、所述安装架12通过所述方型滑块14安 装在所述直线导轨13上。

所述一定规律的倾斜角度滑槽在所述展合板6上是沿所述同步带导轨1和8方向对称分布的，每个所 述滑槽的中心线延长后汇聚一点O，所述滑槽分布对称轴线为OA，自所述对称轴线OA向外各所述滑槽 的中心线依次与所述对称轴线OA夹角的正切值之比为1：3：5：7：…（2n-1），所述n为对称分布所述 滑槽数目的一半。

本发明具有有益效果。借助具有一定分布规律的槽型凸轮机构完成多个穴盘苗取苗末端执行器展开或 合拢，只需一个动力驱动，结构简单，控制容易，成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的整体结构正视图。

图2是本发明的整体结构轴测图。

图3是展合板平面图。

如图1、2所示，图中标号分别代表：1.同步带导轨 8.同步带导轨 2.方型滑块 7.方型滑块 14. 方型滑块 3.安装架 10.安装架 11.安装架 12.安装架 4.型材 5.旋转轴 6.展合板 9.伺服 电机 13.直线导轨 15.横梁 16.取苗爪。

具体实施方式

如图1所示，本发明整体结构由展合板、同步带导轨、直线导轨、方型滑块、旋转轴、伺服电机、横 梁、安装架组成。其中各运动副及零部件的具体布置如下：展合板6沿边缘安装型材4，通过安装架3、 10固接在同步带导轨1、8的方型滑块2、7上，伺服电机9的主轴上装配旋转轴5，驱动同步带导轨1、8， 从而拉动方型滑块2、7带动展合板6运动，展合板6上开有不同倾斜角度的滑槽，每个滑槽内装配安装 架12的顶杆，安装架12两边配置方型滑块14，通过方型滑块14安装到直线导轨13上，安装架12可在 直线导轨13上来回滑动，安装架12下部固接横梁15，横梁15两端安装取苗末端执行器，从而构成含有 多个滑槽结构的凸轮展开取苗末端执行器机构。

展合板是取苗末端执行器展开机构的关键部件，完成取苗末端执行器展开或合拢动作。展合板6是一 块开有一定规律倾斜角度滑槽的平板，对于等间隔展开或合拢取苗末端执行器的展合板6，如开有6个滑 槽的等间隔展合板，其结构如图3所示。每个滑槽的中心线延长后汇聚一点O，OB、OC、OD与OB′、 OC′、OD′沿OA线左右对称，即∠BOA=∠B'OA，∠COA=∠C′OA，∠DOA=∠D′OA。当等间 隔展开或合拢取苗末端执行器时，满足“对称轴线OA向外各所述滑槽的中心线依次与所述对称轴线OA 夹角的正切值之比为1：3：5：7：…（2n-1），所述n为对称分布所述滑槽数目的一半”的规律。此外n=3， 其角度关系满足：tan∠BOA:tan∠COA:tan∠DOA=1:3:5。

该取苗末端执行器展开机构的工作过程是：根据穴盘的规格尺寸、取苗末端执行器展开或合拢的数目 和展合板6滑移空间确定展合板6滑槽的数目、倾斜角度和长度，对于等间隔展开或合拢取苗末端执行器 的展合板，各滑槽中心线与对称线的夹角正切值呈奇数比，从对称线开始其比值为1:3:5:7…（2n-1），n为 对称分布所述滑槽数目的一半。当展合板6朝汇聚点O方向移动时，展合板6推开安装架12，从而展开 取苗末端执行器，如图2a所示。当展合板6朝汇聚点O发散方向移动时，展合板6收合安装架12，从而 合拢取苗末端执行器，如图2b所示。

本发明的展合板6可设计不同形状尺寸的滑槽，实现等间隔、不等间隔、间隔一个孔穴、间隔多个孔穴等， 其展开程度取决于滑槽的形状和展合板6的滑移推动量。