一种方体育苗机苗盘自动卸盘码垛装置的制作方法

本发明涉及农业设施技术领域，尤其涉及一种苗盘的搬运装置，具体为一种方体育苗机苗盘自动卸盘码垛装置。

背景技术：

苗盘、方体育苗机的配合使用使得压实打穴、覆土、切块等工作过程实现了自动化操作，为育苗工作提供了便捷，但是，完成播种后的苗盘的卸盘与码垛工作依旧要靠人工来完成，而人工由于卸盘、码垛不及时等问题不能满足高效率的育苗作业及规模化、自动化生产的需要，制约了方体育苗机育苗自动化程度的提高。同时，由于劳动强度大，卸盘工人通常至少由两人组成，增加了育苗企业的生产成本。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种方体育苗机苗盘自动卸盘码垛装置，能够代替人工实现苗盘的自动搬运、卸盘、码垛工作，在提高设备自动化程度的同时可减轻工作人员工作量并降低生产企业成本。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种方体育苗机苗盘自动卸盘码垛装置，包括三向线性滑台和固定于所述三向线性滑台底面的支撑架，所述三向线性滑台包括两平行设置且与所述支撑架固接的纵向水平线性导轨和两端分别通过纵向滑块滑接于所述两纵向水平线性导轨上的横向水平线性导轨，所述横向水平线性导轨上滑接有横向滑块，所述横向滑块上滑接有竖直线性导轨，所述竖直线性导轨下端设有抓取机械手，通过在横向滑块上设置横向和竖向的滑道，实现了抓取机械手在两个方向的移动，简化了设备结构；还包括驱动所述纵向滑块沿纵向水平线性导轨移动的纵向驱动装置、驱动所述横向滑块沿横向水平线性导轨移动的横向驱动装置，以及驱动所述竖直线性导轨在横向滑块内移动的竖向驱动装置。

本方案填补了机械搬运苗盘的空白，通过纵向水平线性导轨、横向水平线性导轨和竖直线性导轨实现了抓取机械手在空间内的位置移动，可以对苗盘进行准确定位，通过三个方向的移动，将苗盘搬运至苗盘码垛小车上，实现苗盘的搬运与输送的步调一致，提高了工作效率，降低了人工成本，丰富了农业设施装备。

作为优选，所述抓取机械手包括固定于所述竖直线性导轨下端面的承重板和固定于竖直线性导轨一侧面且竖直设置的电动伸缩杆，所述承重板的两端分别铰接有抓手，抓手可以在一定角度范围内转动，所述电动伸缩杆的下端铰接有两连杆，所述两连杆的另一端分别与所述抓手铰接，连杆与抓手的铰接点位于承重板与抓手的铰接点下方。在电动伸缩杆动作时，通过连杆拉动抓手向内或向外旋转，实现对苗盘的抓取和释放，结构简单，使用可靠。

作为优选，所述纵向水平线性导轨、横向水平线性导轨和竖直线性导轨均为中空的壳体结构。本优选方案减轻了设备整体质量，节约运输成本，同时利于将驱动装置设置在壳体内，减小设备占用空间。

作为优选，所述纵向驱动装置包括固定在每个所述纵向水平线性导轨内的两纵向伺服电机，所述两纵向伺服电机的输出轴通过纵向同步带连接，所述纵向同步带与所述纵向滑块固接。本优选方案通过伺服电机带动同步带转动，从而带动纵向滑块移动，稳定性好，可以实现纵向滑块位置的连续调节，避免了苗盘由于晃动而发生从机械手上掉落的情况。

作为优化，两纵向水平线性导轨内相对的两纵向伺服电机的输出轴通过同步杆连接。通过设置同步杆，使两纵向水平线性导轨上的纵向滑块实现同步移动，避免不同步造成纵向滑块与纵向水平线性导轨之间产生干涉。

作为优选，所述横向驱动装置包括固定在所述横向水平线性导轨内的两横向伺服电机，所述两横向伺服电机的输出轴通过横向同步带连接，所述横向同步带与所述横向滑块固接。本优选方案通过伺服电机带动同步带转动，从而带动横向滑块移动，稳定性好，可以实现横向滑块位置的连续调节，避免了苗盘由于晃动而发生从机械手上掉落的情况。

作为优选，所述竖向驱动装置包括固定在所述竖直线性导轨内的两竖向伺服电机，所述两竖向伺服电机的输出轴通过竖向同步带连接，所述竖向同步带与所述横向滑块固接。本优选方案中，横向滑块不发生竖向位移，竖向伺服电机工作时，在同步带对伺服电机的反作用下，使竖直线性导轨在横向滑块内往上或往下移动。

作为优化，所述纵向水平线性导轨、横向水平线性导轨和竖直线性导轨的两端分别固定有限位块。通过设置限位块，防止各滑块从各线性导轨上滑出，提高设备使用的可靠性。

作为优选，所述支撑架包括两端分别与所述两纵向水平线性导轨固接的导轨固定杆，以及与两纵向水平线性导轨底面固接的四根支腿，所述四根支腿分别位于两纵向水平线性导轨的端部，四根支腿的下端均插接有底座。此种支撑架的结构不仅可以起到支撑滑台的作用，而且为苗盘的移动留出空间，方便被抓取的苗盘通过，同时通过设置底座增加稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有设计合理，结构简单紧凑，易于加工使用的特点；并且保证了苗盘卸盘码垛的精度，提高了方体育苗机的效率；实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的左视图；

图5~图9为本发明工作流程示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种方体育苗机苗盘自动卸盘码垛装置，包括三向线性滑台和固定于三向线性滑台底面的支撑架，所述三向线性滑台包括相互平行设置且与支撑架固接的纵向水平线性导轨20和纵向水平线性导轨27，以及两端分别通过纵向滑块5、纵向滑块4滑接于纵向水平线性导轨20和纵向水平线性导轨27上的横向水平线性导轨2，横向水平线性导轨2上滑接有横向滑块3，横向滑块3上还开设有竖向滑槽，竖向滑槽内滑接有竖直线性导轨1，竖直线性导轨1下端设有抓取机械手。

本实施例中的抓取机械手包括固定于竖直线性导轨1下端面的承重板12和固定于竖直线性导轨1的一侧面且竖直设置的电动伸缩杆11，承重板12的两端分别铰接有抓手13和抓手14，抓手13和抓手14的下端分别设置有向内弯曲的抓钩，电动伸缩杆11的下端铰接有连杆15和连杆32，连杆15和连杆32的另一端分别与抓手13、抓手14铰接，并且连杆与抓手的铰接点位于承重板与抓手的铰接点下方。在电动伸缩杆动作时，通过连杆拉动抓手向内或向外旋转，实现对苗盘的抓取和释放，结构简单，使用可靠。

为了减轻设备自身重量，减少运输成本，本实施例中的纵向水平线性导轨20、纵向水平线性导轨27、横向水平线性导轨2和竖直线性导轨1均为中空的壳体结构。

本实施例还包括驱动纵向滑块5和纵向滑块4沿纵向水平线性导轨移动的纵向驱动装置、驱动横向滑块3沿横向水平线性导轨2移动的横向驱动装置，以及驱动竖直线性导轨1在横向滑块3内移动的竖向驱动装置。

作为优选方案，纵向驱动装置包括固定在纵向水平线性导轨27内部两端的纵向伺服电机30和纵向伺服电机31，固定在纵向水平线性导轨20内部两端的纵向伺服电机24和纵向伺服电机25。纵向伺服电机30和纵向伺服电机31的输出轴之间，以及纵向伺服电机24和纵向伺服电机25的输出轴之间分别通过纵向同步带连接，纵向滑块5和纵向滑块4分别与各自所在的导轨上的纵向同步带固接，纵向同步带随伺服电机转动时，带动纵向滑块沿纵向水平线性导轨移动。纵向伺服电机24和纵向伺服电机30的输出轴通过同步杆23连接，以保证纵向滑块5和纵向滑块4移动的同步性，避免因不同步而造成的卡机现象。

横向驱动装置包括固定在横向水平线性导轨2内部两端的横向伺服电机17和横向伺服电机18，横向伺服电机17和横向伺服电机18的输出轴通过横向同步带28连接，横向同步带与横向滑块3固接，横向同步带随横向伺服电机转动时，带动横向滑块3沿横向水平线性导轨2移动。

竖向驱动装置包括固定在竖直线性导轨1内部上下两端的竖向伺服电机16和竖向伺服电机19，竖向伺服电机16和竖向伺服电机19的输出轴通过竖向同步带连接，竖向同步带与横向滑块3固接，由于横向滑块3不发生竖向的位移，因此在竖向伺服电机16和竖向伺服电机19不工作时，在竖向同步带的牵拉作用下，竖直线性导轨1不会自行下移，当竖向伺服电机16和竖向伺服电机19工作时，在竖向同步带的反作用力下，竖直线性导轨1发生竖向的移动。

为避免横向滑块和各纵滑块滑出导轨，本实施例在纵向水平线性导轨20和27、横向水平线性导轨2以及竖直线性导轨1的两端分别固定设置限位块。

作为优先方案，本实施例中的支撑架包括两端分别与两纵向水平线性导轨固接的导轨固定杆6，以及与两纵向水平线性导轨底面固接的四根支腿7、8、21、29，四根支腿分别位于两纵向水平线性导轨的端部。四根支腿的横截面为方形，具有足够的抗弯性能，且四根支腿7、8、21、29的下端分别插接有底座10、9、22、26。此种支撑架的结构不仅可以起到支撑滑台的作用，而且为苗盘的移动留出空间，方便被抓取的苗盘通过，同时通过设置底座增加稳定性。

本实施例的使用过程分为5步，如图5至图9所示，分别为第1步抓取准备，第2步抓取，第3步搬运，第4步放置，第5步回程。

第1步如图5所示，工作时，方体育苗机苗盘输送平台ⅰ上的输送带将已经完成育苗操作的苗盘输送至相应位置，并且输送带停止运动一段时间，在该时间段内，方体育苗机苗盘抓取机械手平移至苗盘的正上方位置停止，准备抓取苗盘。第2步如图6所示，苗盘抓取机械手向下平移至苗盘把手处，在电动伸缩杆的带动下，抓手抓紧苗盘。第3步如图7所示，苗盘抓取机械手搬运苗盘至苗盘码垛小车ⅱ的相应位置上方后停止。第4步如图8所示，苗盘抓取机械手向下平移，将苗盘放置在苗盘码垛小车ⅱ上。第5步如图9所示，抓手完成放置动作后，在带动伸缩杆带动下张开，松开苗盘，并在三向线性滑台的带动下向初始位置移动。从而完成一个苗盘的卸盘码垛工作，其余需要卸盘码垛的苗盘，其工作过程重复以上操作步骤即可。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。