一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪的制作方法

本发明涉及一种可实现穴盘苗扦插的可变向联动式穴盘苗扦插手爪，属于农业自动化种苗移植设备领域。

背景技术：

可变向联动式穴盘苗扦插手爪的工作对象是在已经采穗好的具有一定规模的扦插苗，花苗的扦插育苗已经成为了目前花卉产业花苗育苗的主要生产模式，目前国内花苗扦插作业主要为人工作业，存在着工人劳动强度大，生产效率低，经济效益低，扦插存活率低的缺点。虽然国内一些研究单位或者高等院校已经开展了对扦插手爪的研究，国外目前也有很多的相关产品出现，可是其手爪抓取花苗基本都采用单个机械手爪抓取扦插苗，而且不能对花苗的状态进行相应的调整，工作效率较低且经常出现损伤花苗的情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是设计一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪，该设备不仅能实现手爪直接以多株花苗进行同一时间整排扦插，同时能调整花苗的扦插状态，在保证扦插一致性的同时，还能避免损伤花苗，同时，该机构结构简单、稳定，自动化程度高，有较高的使用价值。

本发明主要采用如下的技术方案来实现：一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪，以七爪为例包括弹簧片，弹簧片安装块，手爪夹持块，手爪支撑板，顶杆，手爪支撑板安装架，杆爪安装块，转轴，顶板，下部气缸，运苗板安装块，顶杆安装块，运苗板，气缸-运苗板安装块，套筒，上部气缸，直线轴承，轴承，轴承安装座，旋转电机，联轴器，电机安装座，直线导轨。弹簧片为手爪抓取扦插苗部位，每个手爪共有两个弹簧片，共有七个手爪，一共有14个弹簧片，弹簧片通过柳钉连接固定于弹簧安装块上，弹簧安装块为对称结构，通过螺栓连接固定于手爪夹持块上，手爪夹持块分别与手爪支撑板以及杆爪安装块铰接，同时，手爪支撑板通过螺栓固定于手爪支撑板安装架上，杆爪安装块螺纹连接固定于顶杆上，顶杆上端与顶板通过螺栓连接，顶板与下部气缸中间用顶杆安装块连接通过螺栓紧固连接，下部气缸固定通过螺栓固定于转轴上，下部气缸向上推进时，通过顶杆安装块将顶板顶起，顶板带动顶杆竖直向上运动，顶杆通过杆爪安装块、手爪夹持块、弹簧片安装块驱动弹簧片进行夹持动作，反之，下部气缸收缩时，弹簧片进行张开动作。其中顶杆安装于套筒中，通过直线轴承支撑。同时套筒固定于转轴上面。转轴靠两端的轴承支撑，同时转轴一端的末端与旋转电机连接，轴承通过轴承安装座支撑，旋转电机靠螺栓安装在电机安装座上，其中，轴承安装座和电机安装座通过螺栓连接固定于运苗板上面，运苗板与上部气缸通过之间通过气缸—运苗板安装块连接，上部气缸固定于运苗板安装板上面，同时运苗板和运苗板安装板中间通过直线导轨连接，在下部气缸推进，弹簧片进行抓取动作的前提下，旋转电机驱动，带动转轴旋转，同时带动手爪整体旋转，此时进行花苗状态调整，将水平状态的扦插苗转变成竖直状态的扦插苗，在这些前提准备下，上部气缸向下推进，带动运苗板向下推进，同时带动下部整体进行向下推进，进行扦插动作，动作完成后，下部气缸收缩，弹簧片松开，扦插苗扦插完成，最后进行动作复位。

本发明可以取得如下有益效果：

①根据现有人工扦插作业扦插苗长势不一致的现状，通过七爪联动机构，创新的采用整排扦插方式，保证扦插苗扦插完成后扦插苗长势一致性。

②本发明结构紧凑，包括有扦插苗抓取、搬运以及扦插一体化。有很高的稳定性，同时机构的在扦插同时能对花苗扦插角度进行调整，机构协调性较高。

③本发明每次动作完成同时对7株扦插苗进行扦插，扦插效率较高，弹簧片的角度参数可变，可以使用于多种扦插苗的自动化扦插作业，通用性强。

附图说明

图1本发明的整体结构图1

图2机械手爪部结构局部放大图

图3本发明的整体结构图2

图4机械手爪部结构图以及抓取初位置示意图

图5抓取末位置结构示意图

图6调整初位置结构示意图

图7调整末位置结构示意图

图8扦插初位置结构示意图

图9扦插末位置结构示意图

图中：1、弹簧片，2、弹簧片安装块，3、手爪夹持块，4、手爪支撑板，5、顶杆，6、手爪支撑板安装架，7、杆爪安装块，8、转轴块，9、顶板，10、下部气缸，11、运苗板安装块，12、顶杆安装块，13、运苗板，14、气缸-运苗板安装块，15、套筒，16、上部气缸，17、直线轴承，18、轴承，19、轴承安装座，20、旋转电机，21、联轴器，22、电机安装座，23、直线导轨。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1-图9所示，一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪，该手爪包括弹簧片1、弹簧片安装块2、手爪夹持块3、手爪支撑板4、顶杆5、手爪支撑板安装架6、杆爪安装块7、转轴块8、顶板9、下部气缸10、运苗板安装块11、顶杆安装块12、运苗板13、气缸-运苗板安装块14、套筒15、上部气缸16、直线轴承17、轴承18、轴承安装座19、旋转电机20、联轴器21、电机安装座22、直线导轨23；各手爪结构沿竖直方向并列布置，手爪结构为抓取扦插苗的夹持结构，每个手爪结构由两个弹簧片1左右对称连接组成，弹簧片1的弹性较大，两个弹簧片1之间对称连接形成的反向弹性夹持力很小能够有效避免在抓取扦插苗过程当中对扦插苗的损伤，手爪结构固定于弹簧片安装块2上，弹簧片安装块2为对称结构，弹簧片安装块2固定于手爪夹持块3上，手爪夹持块3通过铰接机构与手爪支撑板4、杆爪安装块7铰接，同时，各并列布置的手爪支撑板4均固定于手爪支撑板安装架6上；各杆爪安装块7固定于各顶杆5上，各顶杆5上端统一安装在顶板9上，顶板9与下部气缸10通过下部气缸10中间的顶杆安装块12连接，下部气缸10依次带动顶杆安装块12、顶板9、顶杆5、杆爪安装块7、手爪支撑板4、手爪夹持块3、弹簧片安装块2运动，并控制手爪结构的弹簧片1的开启或闭合。

下部气缸10固定于转轴块8上，顶杆5通过直线轴承17支撑并安装于套筒15中，套筒15固定于转轴块8上。转轴块8通过端部对称的两个轴承18支撑，同时转轴块8与旋转电机20的输出轴连接，轴承18通过轴承安装座19支撑，旋转电机20通过电机安装座22固定。转轴块8由旋转电机20驱动，进而改变套筒15的动作位置。

轴承安装座19和电机安装座22固定于运苗板13上，运苗板13与上部气缸16之间通过气缸-运苗板安装块14连接，上部气缸16固定于运苗板安装块11上，同时运苗板13和运苗板安装块11中间通过直线导轨23连接。

在下部气缸10推进，弹簧片1进行抓取动作的前提下，旋转电机20带动转轴块8旋转，同时带动手爪结构的整体进行旋转，此时进行花苗状态调整，将水平状态的扦插苗转变成竖直状态的扦插苗，上部气缸16向下推进，带动运苗板13向下推进，同时带动下部整体进行向下推进，进行扦插动作，动作完成后，下部气缸10收缩，弹簧片1松开，扦插苗扦插完成，最后进行动作复位。

下部气缸10向上推进时，通过顶杆安装块12将顶板9顶起，顶板9带动顶杆5竖直向上运动，顶杆通过杆爪安装块7、手爪夹持块3、弹簧片安装块2驱动弹簧片进行夹持动作，反之，下部气缸10收缩时，弹簧片1进行张开动作。

弹簧片1进行抓取动作的前提下，旋转电机20带动转轴块8旋转，同时带动手爪整体旋转，此时进行花苗状态调整，将水平状态的扦插苗转变成竖直状态的扦插苗。

在抓取、调整动作完成的前提准备下，上部气缸16向下推进，带动运苗板13向下推进，同时带动下部整体进行向下推进，进行扦插动作，动作完成后，下部气缸10收缩，弹簧片1松开，扦插苗扦插完成。