一种适应不同钵苗基质的可循迹取苗装置的制作方法

本发明涉及穴盘钵苗移栽技术领域，具体的说是一种适应不同钵苗基质的可循迹取苗装置。

背景技术：

蔬菜穴盘钵苗移栽技术因具有诸多优势而受到广泛推广，但我国现阶段主要以半自动化移栽机械为主，需人工完成取苗，投苗过程，不仅耗费劳动力，而且人工作业存在速度有限、易疲劳的缺点，制约了移栽效率的提高。

国内研制也有几款取苗机械手，但是大部分采用机械结构的多为带有滑轨的取苗机械手，相对现在的苗盘规格，单个机构尺寸较大，即使并排作业，滑轨取苗机械手每次取苗株数依然比较少，并且带滑轨的取苗机械手本身的传动效率较低；少部分非圆齿轮的取苗机械手虽然传动效率较高，但机械系统结构复杂，运动精度要求高，且只是单株取苗，取苗效率较低。

根据国外的资料显示，欧美研制的气缸自动取苗机械手，气动取苗手虽然能快速实现取苗，但大多数采用夹取方式取苗，在夹取过程中会有伤苗和破损基质的情况，影响了栽植的成活率，降低了移栽效率，且气动系统比较复杂，制造成本比较高，机械故障诊断复杂。

此外，现有的取苗装置在运苗的过程中大多采用链条驱动的方式，实际应用中很容易因为链条的震动造成钵苗脱落，而且链条路径一旦设计后很难更改，无法适用于不同钵苗对于栽植间距的需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中取苗装置效率不高、适用范围窄的不足，本发明提供一种适应不同钵苗基质的可循迹取苗装置。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种适应不同钵苗基质的可循迹取苗装置，包括支架，支架上水平固设有导航板，导航板上开设有若干条导向槽，导航板的下方设置有若干个与导向槽一一对应的取苗爪单元，取苗爪单元与支架活动连接，所述支架上设置有两个驱动电机，两个驱动电机各驱动连接有一个丝杠，丝杠位于所述导航板的下方，两个丝杠相互平行并且均倾斜设置，两个丝杠上各配合套设有一个第一滑动座，两个第一滑动座各固定连接有一个升降舵机，升降舵机驱动连接有支撑柱，两个第一滑动座之间固定连接有若干个第一滑杆，第一滑杆上滑动套设有若干个与所述导向槽一一对应的第二滑动座，每个第二滑动座均固定连接有一个引导棒，引导棒一一对应地穿过所述导向槽，每个第二滑动座还滑动连接有一个第三滑动座，所述取苗爪单元一一对应地固定设置在第三滑动座上，所有的取苗爪单元共同连接有一个连杆，连杆与支撑柱相贴合并且位于支撑柱的上方。

所述支架包括四个垂直设置的支撑腿和水平设置的四个支撑腿上的固定框，其中两个相邻的支撑腿的下部之间固定设置有支撑框，支撑框上设置有两个电机支座，两个所述驱动电机分别固定设置在两个电机支座上，另外两个支撑腿的上部各设置有一个丝杠支撑座，两个丝杠支撑座分别与两个所述丝杠转动连接。

两个相邻所述导向槽之间的距离在从所述丝杠支撑座到所述驱动电机的方向上逐渐增大。

所述电机支座由固定连接的第一平板和第二平板组成，第一平板和第二平板相互垂直，第一平板上开设有丝杠过孔，所述驱动电机固定设置在第二平板上，驱动电机的输出轴通过联轴器与所述丝杠相连接，丝杠从丝杠过孔中穿过；所述第二平板设置在所述支撑框上，所述第一平板通过第二连接件与所述支撑腿相连接，第二连接件包括连接盘和角度调节盘，其中连接盘与第一平板固定连接，并且连接盘与第一平板和第二平板均互相垂直，连接盘上开设有若干个沿圆周方向均匀分布的第一螺孔，角度调节盘与支撑腿固定连接，角度调节盘上开设有两条圆弧形的第一调节槽，第一调节槽与角度调节盘同心，连接盘和角度调节盘通过两个第一螺栓相连接，第一螺栓依次穿过第一螺孔和第一调节槽；所述丝杠支撑座与所述支撑腿活动连接。

所述丝杠支撑座通过第一连接件与所述支撑腿活动连接，第一连接件由一体连接的第三平板和第四平板组成，并且第三平板和第四平板相互垂直，第三平板上开设有若干个第三螺孔，第三平板通过第二螺栓与丝杠支撑座固定连接，第四平板上开设有两个圆弧形的第二调节槽，并且两个第二调节槽同心，第四平板通过两个第三螺栓与支撑腿相连接，并且两个第三螺栓分别从两个第二调节槽中穿过。

两个所述第一滑动座各固定连接有一个活动支撑座，所述升降舵机固定设置在活动支撑座上，升降舵机驱动连接有升降凸轮，升降凸轮通过连接板与所述支撑柱固定连接。

每个所述第二滑动座均固定连接有底板和两个第二滑杆，所述第三滑动座与两个第二滑杆滑动连接，底板固定连接有卡爪，卡爪卡在所述连杆上。

所述取苗爪单元包括固定设置在所述第三滑动座上的调节舵机和转轴，调节舵机驱动连接有椭圆调节盘，转轴上转动套设有两个转动板，两个转动板各固定连接有一个取苗指，取苗指的尾端与椭圆调节盘相贴合，两个取苗指的头端之间连接有复位弹簧。

两个所述取苗指的头端各固定连接有一个定位柱，两个定位柱相对设置，所述复位弹簧的两端分别套设在两个定位柱上。

所述底板上还一体连接有两个凸块，两个第二滑杆分别与两个凸块固定连接。

有益效果：

1、本发明在运苗过程使用丝杠传动，运行过程十分平稳，大大减小了钵苗掉落的概率，从而加大运苗的成功率，并且一次能够运输多个钵苗，提高运苗效率，同时，利用导向槽与引导棒的配合可以控制运苗的轨迹，通过不同的轨迹，可将多个钵苗送至不同的位置，满足不同作物的不同间隔的需求；

2、本发明通过升降舵机带动支撑柱的转动来控制取苗爪单元下降的程度，从而能够精确控制取苗爪单元在取出钵苗时伸入苗钵中的深度；

3、本发明的取苗爪单元在夹取钵苗的过程采用调节舵机带动椭圆调节盘旋转实现两个取苗指的动作，可通过改变调节舵机旋转的角度来改变椭圆调节盘的旋转角度，从而将取苗指的夹持力度改变，恰到好处的夹苗、取苗，尽最大的可能减少对苗根和基质的损伤。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构主视图；

图3是本发明的整体结构侧视图；

图4是本发明的整体结构俯视图；

图5是本发明取苗爪单元的结构示意图；

图6是本发明取苗爪单元取苗时的姿态示意图；

图7是本发明取苗爪单元正常状态的姿态示意图；

图8是本发明电机支座的结构示意图；

图9是本发明角度调节盘的结构示意图；

图10是本发明第一连接件的结构示意图。

附图标记：1-固定框，2-支撑腿，3-导航板，4-支撑板，5-丝杠支撑座，6-丝杠，7-活动支撑座，8-第一滑动座，9-升降凸轮，10-连接板，11-支撑柱，12-连杆，13-取苗爪单元，14-第一滑杆，15-第二滑动座，16-电机支座，17-支撑框，18-驱动电机，19-引导棒，20-导向槽，21-底板，22-第二滑杆，23-第三滑动座，24-凸块，25-取苗指，26-复位弹簧，27-转动板，28-转轴，29-调节舵机，30-椭圆调节盘，31-卡爪，32-定位柱，33-第二连接件，34-丝杠过孔，35-连接盘，36-第一螺孔，37-角度调节盘，38-第二螺孔，39-第一调节槽，40-第三螺孔，41-第二调节槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至10，图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明的整体结构主视图，图3是本发明的整体结构侧视图，图4是本发明的整体结构俯视图，图5是本发明取苗爪单元的结构示意图，图6是本发明取苗爪单元取苗时的姿态示意图，图7是本发明取苗爪单元正常状态的姿态示意图，图8是本发明电机支座的结构示意图，图9是本发明角度调节盘的结构示意图，图10是本发明第一连接件的结构示意图。

一种适应不同钵苗基质的可循迹取苗装置，包括支架，支架上水平固设有导航板3，导航板3上开设有若干条导向槽20，导航板3的下方设置有若干个与导向槽20一一对应的取苗爪单元13，取苗爪单元13与支架活动连接，支架上设置有两个驱动电机18，两个驱动电机18各驱动连接有一个丝杠6，丝杠6位于导航板3的下方，两个丝杠6相互平行并且均倾斜设置，两个丝杠6上各配合套设有一个第一滑动座8，两个第一滑动座8各固定连接有一个升降舵机，升降舵机驱动连接有支撑柱11，两个第一滑动座8之间固定连接有若干个第一滑杆14，第一滑杆14上滑动套设有若干个与导向槽20一一对应的第二滑动座15，每个第二滑动座15均固定连接有一个引导棒19，引导棒19一一对应地穿过导向槽20，每个第二滑动座15还滑动连接有一个第三滑动座23，取苗爪单元13一一对应地固定设置在第三滑动座23上，所有的取苗爪单元13共同连接有一个连杆12，连杆12与支撑柱11相贴合并且位于支撑柱11的上方。

本发明在取苗时，首先两个驱动电机18驱动两个丝杠6转动，使两个第一滑动座8分别沿两个丝杠6向下移动，进而带动所有第一滑杆14、所有第二滑动座15和所有取苗爪单元13向下移动，当取苗爪单元13移动到钵苗上方的时候，升降舵机驱动支撑柱11向下转动，连杆12和所有的取苗爪单元13因为失去支撑，所以在重力的作用下向下移动，过程中连杆12始终与支撑柱11相贴合，直到取苗爪单元13向下插入到苗钵中，即可夹取住钵苗。随后升降舵机驱动支撑柱11向上转动，由支撑柱11推动连杆12和所有的取苗爪单元13向上移动，将钵苗从苗钵中取出。接着，两个驱动电机18驱动两个丝杠6转动，使两个第一滑动座8、第一滑杆14、第二滑动座15和取苗爪13单元向上移动，第二滑动座15在向上移动过程中带动引导棒19移动，引导棒9受到导向槽20的限制而只能沿导向槽20移动，所以能够带动第二滑动座15沿第一滑杆14移动，从而改变第二滑动座15的为止，进而改动取苗爪单元13的位置，实现移动钵苗的目的。

本发明通过升降舵机带动支撑柱11的转动来控制取苗爪单元13下降的程度，从而能够精确控制取苗爪单元13在取出钵苗时伸入苗钵中的深度，从而适用于不同的钵苗基质，扩大了适用范围，并且避免在取苗的过程中对钵苗造成损伤。同时，在取出钵苗之后，在提升取苗爪单元13的过程中对取苗爪单元13的位置进行调整，可以通过改变导向槽20的形状来改变取苗爪单元13的轨迹，实现可循迹取苗。

支架包括四个垂直设置的支撑腿2和水平设置的四个支撑腿2上的固定框1，其中两个相邻的支撑腿2的下部之间固定设置有支撑框17，支撑框17上设置有两个电机支座16，两个驱动电机18分别固定设置在两个电机支座16上，另外两个支撑腿2的上部各设置有一个丝杠支撑座5，两个丝杠支撑座5分别与两个丝杠6转动连接。

因为在苗盘上的时候，两个钵苗之间的距离小于栽植时两个苗株之间的距离，因此两个相邻导向槽20之间的距离在从丝杠支撑座5到驱动电机18的方向上逐渐增大，使所有取苗爪单元13在向下移动的过程中间距逐渐减小，从而能够顺利地从苗盘中将钵苗取出。

进一步的，电机支座16由固定连接的第一平板和第二平板组成，第一平板和第二平板相互垂直，第一平板上开设有丝杠过孔34，驱动电机18固定设置在第二平板上，驱动电机18的输出轴通过联轴器与丝杠6相连接，丝杠6从丝杠过孔34中穿过。第二平板设置在支撑框17上，第一平板通过第二连接件33与支撑腿2相连接，第二连接件33包括连接盘35和角度调节盘37，其中连接盘35与第一平板固定连接，并且连接盘35与第一平板和第二平板均互相垂直，连接盘35上开设有若干个沿圆周方向均匀分布的第一螺孔36，角度调节盘37与支撑腿2固定连接，角度调节盘37上开设有两条圆弧形的第一调节槽39和两个第二螺孔38，第一调节槽39与角度调节盘37同心，连接盘35和角度调节盘37通过两个第一螺栓相连接，第一螺栓依次穿过第一螺孔36和第一调节槽39。丝杠支撑座5与支撑腿2活动连接，具体的活动连接方式为：丝杠支撑座5通过第一连接件4与支撑腿2转动连接，第一连接件4由一体连接的第三平板和第四平板组成，并且第三平板和第四平板相互垂直，第三平板上开设有若干个第三螺孔40，第三平板通过第二螺栓与丝杠支撑座5固定连接，第四平板上开设有两个圆弧形的第二调节槽41，并且两个第二调节槽41同心，第四平板通过两个第三螺栓与支撑腿2相连接，并且两个第三螺栓分别从两个第二调节槽41中穿过。

通过调节第一螺栓在与第一螺孔36的配合关系，即改变第一螺栓在连接盘35上的位置，可以改变电机支座16相对于角度调节盘37的角度，进而改变丝杠6下端的位置，与此同时通过改变第三螺栓在第二调节槽41内的位置，进而改变丝杠6上端的位置，从而对丝杠6的角度进行调整，当丝杠6的角度发生变化时，在驱动电机18转速不变的情况下，可以改变取苗爪单元13上升和下降的速度，满足不同栽植情况的需求。

进一步的，升降舵机与支撑柱11具体的连接方式为：两个第一滑动座8各固定连接有一个活动支撑座7，升降舵机固定设置在活动支撑座7上，升降舵机驱动连接有升降凸轮9，升降凸轮9通过连接板10与支撑柱11固定连接。

进一步的，每个第二滑动座15均固定连接有底板21和两个第二滑杆22，第三滑动座23与两个第二滑杆22滑动连接，底板21固定连接有卡爪31，卡爪31卡在连杆12上。底板21上还一体连接有两个凸块24，两个第二滑杆22分别与两个凸块24固定连接。

进一步的，取苗爪单元13包括固定设置在第三滑动座23上的调节舵机29和转轴28，调节舵机29驱动连接有椭圆调节盘30，转轴28上转动套设有两个转动板27，两个转动板27各固定连接有一个取苗指25，取苗指25的尾端与椭圆调节盘30相贴合，两个取苗指25的头端之间连接有复位弹簧26。

在正常状态下，调节舵机29驱动椭圆调节盘30转动，使两个取苗指25分别与椭圆调节盘30短轴的两端相贴合，此时两个取苗指25之间的距离较宽。在取苗时，调节舵机29驱动椭圆调节盘30转动，使两个取苗指25分别与椭圆调节盘30长轴的两端相贴合，两个取苗指25上端之间的距离增大，因为杠杆作用，两个取苗指25和两个转动板27绕转轴28转动，使两个取苗指25的下端靠近，从而能够将钵苗从苗盘中取出，与此同时复位弹簧26压缩。当一个钵苗栽植完毕之后，调节舵机29转动，转动过程中在复位弹簧26的作用下，两个取苗指25的下端距离增加而上端距离减小，从而恢复到正常状态，准备进行下一次取苗。

为了固定复位弹簧26防止其脱落，两个取苗指25的头端各固定连接有一个定位柱32，两个定位柱32相对设置，复位弹簧26的两端分别套设在两个定位柱32上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。