一种电动式取苗末端执行器的制作方法

本发明涉及一种电动式取苗末端执行器，尤其是针对穴盘苗全自动移栽机高速低损取投苗的研究，解决了现有末端执行器控制精度不足及伤苗率较高的问题，属于农业机械领域。

背景技术：

育苗移栽具有气候补偿作用，提高幼苗成活率和提高亩产等诸多优势。但传统的手工移栽难以满足高产高效的要求，因此对于全自动移栽机械的研制提出了迫切要求。取苗机构作为实现全自动移栽的关键部件，性能稳定高效的的取苗机构能够有效的降低伤苗率，提高移栽效率。

目前已经存在的末端执行器，主要以气动驱动为主。采用气动驱动的末端执行器虽然有便于控制，结构简单紧凑等优点，但难以实现对取苗末端执行器的准确控制。电机驱动能够实现速度和位置的精准控制，但步进电机驱动容易造成失步，影响移栽的正常进行。为了解决上述问题，本文设计了一种由无刷直流伺服电机驱动的取苗末端执行器，能够实现对取苗机构的精准控制，而且取投苗速度与气动式接近，因此对于高速低损全自动移栽机的研制具有重要意义。

技术实现要素：

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种电动式取苗末端执行器，提供一种结构合理，高速低损取苗，控制精准的取苗末端执行器。

一种电动式取苗末端执行器，包括前安装板（1）、连杆1（2）、小轴（3）、微型轴承（4）、法兰套（5）、对锁螺钉（6）、取苗针（7）、小连杆（8）、后安装板（9）、无刷直流伺服电机（10）、连杆2（11）、传动轴（12）、连杆3（13）、螺钉（14）。连杆1（2）通过微型轴承（4）和小轴（3）连接，小轴（3）固定在前安装板（1）上，卡簧（15）安装在小轴（3）末端以防止微型轴承（4）沿小轴（3）滑动，无刷直流伺服电机（10）通过螺钉（14）固定在后安装板（9）上，其转子与连杆1（2）通过传动轴（12）连接。连杆2（11）套在无刷直流伺服电机（10）的外部，连杆1（2）与连杆2（11）通过法兰套（5）连接。前安装板（1）和后安装板（9）上的两个连杆3（13）通过微型轴承（4）固定在小轴（3）上并通过法兰套（5）连接。取苗针（7）与连杆1（2）、连杆2（11）、连杆3（13）之间通过对锁螺钉（6）连接，小连杆（8）与取苗针（7）之间通过对锁螺钉（6）连接，小连杆（8）通过微型轴承（4）和小轴（3）连接，小轴（3）固定在前安装板（1）上，卡簧（15）安装在小轴（3）末端。

附图说明

图1为电动式取苗末端执行器前端轴侧图。

图2为电动式取苗末端执行器内部结构轴侧图。

图3为后安装板。

图4为连杆1的轴测图图。

图5为连杆2轴侧图。

图6为连杆3轴侧图。

图7为无刷直流伺服电机轴侧图。

图中标号：图1中：1为前安装板、2为连杆1、3为小轴、4为微型轴承、5为法兰套、6为对锁螺钉、7为取苗针、8为小连杆、9为后安装板；图2中：10为无刷直流伺服电机、11为连杆2、12为传动轴、13为连杆3、14为螺钉、15为卡簧；图3中：1为末端执行器安装孔、2为伺服电机控制线引出孔，3为小轴安装孔、4为伺服电机定子安装孔；图4中：1为微型轴承安装孔、2为传动轴孔，3为法兰套螺钉安装孔；图5中：1为法兰套螺钉安装孔、2对锁螺钉安装孔；图6中：1为法兰套螺钉安装孔、2为微型轴承安装孔、3为对锁螺钉安装孔；图7中：1为无刷直流伺服电机转子、2为传动轴安装孔、3为定子安装孔、4为无刷直流伺服电机定子、5为无刷直流私服电机控制线引出孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，包括前安装板（1）、连杆1（2）、小轴（3）、微型轴承（4）、法兰套（5）、对锁螺钉（6）、取苗针（7）、小连杆（8）、后安装板（9）、无刷直流伺服电机（10）、连杆2（11）、传动轴（12）、连杆3（13）、螺钉（14）。连杆1（2）通过微型轴承（4）和小轴（3）连接，小轴（3）固定在前安装板（1）上，卡簧（15）安装在小轴（3）末端以防止微型轴承（4）沿小轴（3）滑动，无刷直流伺服电机（10）通过螺钉（14）固定在后安装板（9）上，其转子与连杆1（2）通过传动轴（12）连接。连杆2（11）套在无刷直流伺服电机（10）的外部，连杆1（2）与连杆2（11）通过法兰套（5）连接。前安装板（1）和后安装板（9）上的两个连杆3（13）通过微型轴承（4）固定在小轴（3）上并通过法兰套（5）连接。取苗针（7）与连杆1（2）、连杆2（11）、连杆3（13）之间通过对锁螺钉（6）连接，小连杆（8）与取苗针（7）之间通过对锁螺钉（6）连接，小连杆（8）通过微型轴承（4）和小轴（3）连接，小轴（3）固定在前安装板（1）上，卡簧（15）安装在小轴（3）末端。

技术特征：

1.一种电动式取苗末端执行器，包括前安装板（1）、连杆1（2）、小轴（3）、微型轴承（4）、法兰套（5）、对锁螺钉（6）、取苗针（7）、小连杆（8）、后安装板（9）、无刷直流伺服电机（10）、连杆2（11）、传动轴（12）、连杆3（13）、螺钉（14）、卡簧（15）。

2.根据权利要求1所述的电动式取苗末端执行器，其特征在于连杆1通过微型轴承和小轴连接，小轴固定在前安装板上，卡簧安装在小轴末端以防止微型轴承沿轴滑动，无刷直流伺服电机通过螺钉固定在后安装板上，转子与连杆1通过传动轴连接。连杆2套在无刷直流伺服电机外部，连杆1与连杆2通过法兰套连接。前后安装板上的两个连杆3通过微型轴承固定在小轴上并通过法兰套连接。取苗针与1、2、3号连杆之间通过对锁螺钉连接，小连杆与取苗针之间通过对锁螺钉连接，小连杆通过微型轴承和小轴连接，小轴固定在前安装板上，卡簧安装在小轴末端。

3.根据权利要求1所述的电动式取苗末端执行器，其特征在于无刷直流伺服电机转子通过传动轴驱动连杆1，连杆1通过法兰套带动连杆2，连杆1、2通过齿轮啮合带动连杆3，连杆1、2、3和小连杆带动取苗针实现了取苗针对钵苗的抓取和投放。

4.根据权利要求1所述的无刷直流伺服电机驱动的取苗机械手，其特征在于后固定板（1）、前固定板（8）、螺钉（6）、对锁螺钉（9）采用的材料均为45#钢，3号连杆（2）、法兰套（3）、取苗手指（4）、小连杆（5）、小轴（7）、、无刷直流伺服电机（10）、2号连杆（11）、1号连杆（14）、短连接螺杆（15）采用的材料均为6061硬铝。

技术总结
本发明涉及一种电动式取苗末端执行器。包括前安装板，连杆1，连杆2，连杆3，法兰套，传动轴，小轴，取苗针，对锁螺钉，微型轴承，后安装板，无刷直流伺服电机，螺钉，小连杆，卡簧。连杆1通过微型轴承套在小轴上，小轴固定在前安装板上。无刷直流伺服电机固定在后安装板上，电机转子与连杆1通过传动轴连接，连杆1与连杆2通过法兰套连接。前后安装板上的两个连杆3通过微型轴承套在小轴上并通过法兰套连接。取苗针与1、2、3号连杆，小连杆与取苗针之间通过对锁螺钉连接，小连杆通过微型轴承和小轴连接，小轴固定在前安装板上。本发明具有结构合理、运动灵活、轻简化等优点，是一种能够满足高速低损取投苗的取苗末端执行器。

技术研发人员：王卫兵;李飞
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2020.03.10
技术公布日：2020.05.26