两级非圆齿轮-五杆驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于农业机械领域，设及移栽机构，具体设及一种两级非圆齿轮-五 杆驱动机构。
【背景技术】
[0002] 机械化移栽一般分为两步完成；取苗和栽植。按不同的取苗方式将移栽机分为全 自动和半自动两种方式，关键标志是看其是否采用机械化取苗作业。
[0003] 目前旱地移栽机械式取苗方式一般有夹±式取苗和夹苗式取苗两种方式。新型 行星轮系旋转式取苗机构有混合高阶变型楠圆齿轮行星系鉢苗移栽机分秩机构、自由二阶 非圆齿轮行星系高速鉢苗移栽机构和旋转式水稻鉢苗移栽机构，它们取苗方式为夹±式取 苗，即需要秩针进入鉢苗盘内夹取秩苗，且不能破坏鉢盘和伤根，故轨迹需要一个尖锐的突 起，从秩针进入鉢盘到完全离开鉢体，秩针需要一段接近于直线的运动轨迹，由于该个限 审IJ，造成了非圆齿轮不规则性增强或增加"探出式"秩针，机构力学性能变差、寿命降低。当 前研究的移栽机构轨迹包括'D'形轨迹，'P'形轨迹，'8'字形轨迹，但考虑到花弁移栽需完 成从穴盘往花盘中的移栽工作，现有的轨迹方案均不适合。
[0004] 对于双曲柄机构、行星齿轮机构只能形成一个环扣状轨迹，不能实现双环扣状轨 迹，难W保证W更好的姿态进入植苗工作部分和实现花弁移栽机的全自动化，为了解决该 个难题，需要在植苗机构部分也设计一个环扣状轨迹来满足花弁移栽轨迹要求。对于基质 育苗移栽，基质较轻，而部分瓜果、蔬菜、花弁作物的茎杆部分足够坚初，允许采用夹苗的方 式作业。因此，有必要针对瓜果、蔬菜、花弁等作物，设计一种效率更高、传动更平稳的取苗 机构，使其与植苗机构配合，实现瓜果、蔬菜、花弁等作物的全自动移栽。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种两级非圆齿轮-五杆驱动机 构，通过两级非圆齿轮实现第一曲柄和第二曲柄的不同角速度，实现双环扣轨迹，从而实现 取苗和植苗动作，不仅可W实现花弁移栽轨迹，也可W实现瓜果、蔬菜等多种作物的全自动 移栽。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
[0007] 本实用新型包括第一曲柄、第一连杆、第二曲柄、第二连杆、主动非圆齿轮、第一中 间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和从动非圆齿轮；所述第一曲柄的一端与主动非圆齿轮固 定，另一端与第一连杆的一端较接；第一连杆的另一端与第二连杆的一端较接；所述第二 曲柄的一端与从动非圆齿轮固定，另一端与第二连杆的中部较接，第二连杆的另一端自由 设置；所述的主动非圆齿轮与第一中间非圆齿轮晒合，第二中间非圆齿轮与从动非圆齿轮 晒合；所述的主动非圆齿轮固定在电机的输出轴上，从动非圆齿轮与机座较接。
[000引所述第二连杆的自由端端点形成双环扣轨迹；所述的双环扣轨迹为封闭且带有两 个环扣的平面圆滑曲线，包括依次顺序首尾连接的入鉢段、取苗段、运苗段、植苗段和回复 段。
[0009] 所述主动非圆齿轮、第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和从动非圆齿轮的节 曲线均为阿基米德螺线。
[0010] 所述取苗段的起始段平行于穴盘盘口下侧壁且直线度为Imm/iomm;植苗段的起 始段竖直设置且直线度为Imm/lOmm;入鉢段为取苗段的过渡段。
[0011] 本实用新型具有的有益效果：
[0012] 1、本实用新型实现的移栽轨迹满足鉢苗移栽机平入鉢、直拔苗、稳投苗的移栽农 艺要求；采用两级非圆齿轮机构和五杆机构的结合，柔度高，使得取苗和植苗的动作更加 灵活，从而实现花弁、瓜果、蔬菜等作物的全自动移栽，为实现农作物的移栽机械通用化取 得了突破。
[0013] 2、本实用新型实现的双环扣状轨迹，不仅可W实现花弁的取苗动作，也可W实现 花弁的植苗动作，从而实现花弁移栽机的全自动化；另外植苗机构部分的环扣状轨迹不仅 可W保证花弁垂直下落进入植苗机构，还可W保证花弁投苗合适的角度、速度、植苗的直立 度和更好地满足花弁移栽的农艺要求。
[0014] 3、本实用新型既可W实现水平和竖直方向的综合位移，又可W分别实现单方向位 移。
[0015] 4、本实用新型结构简单、紧凑、灵活度高，可W轻松实现各种农作物移栽所需运动 轨迹的要求。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的初始位置机构简图；
[0017] 图2为本实用新型在移栽中实现的双环扣轨迹示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019] 如图1所示，两级非圆齿轮-五杆驱动机构，包括第一曲柄1、第一连杆2、第二曲 柄4、第二连杆5、主动非圆齿轮6、第一中间非圆齿轮7、第二中间非圆齿轮8和从动非圆齿 轮9;第一曲柄1的一端与主动非圆齿轮6固定，另一端与第一连杆2的一端较接；第一连 杆2的另一端与第二连杆5的一端较接；第二曲柄4的一端与从动非圆齿轮9固定，另一端 与第二连杆5的中部较接，第二连杆5的另一端自由设置；主动非圆齿轮6与第一中间非圆 齿轮7晒合，第二中间非圆齿轮8与从动非圆齿轮9晒合；主动非圆齿轮6固定在电机的输 出轴上，从动非圆齿轮9与机座3较接；主动非圆齿轮6、第一中间非圆齿轮7、第二中间非 圆齿轮8和从动非圆齿轮9的节曲线均为阿基米德螺线。电机驱动主动非圆齿轮6,使得第 一曲柄1W角速度巧转动，并通过两级非圆齿轮传动实现第二曲柄4的角速度巧。
[0020] 如图2所示，第二连杆5的自由端端点F形成的双环扣轨迹为封闭且带有两个环 扣的平面圆滑曲线，包括依次顺序首尾连接的入鉢段6-1、取苗段6-2、运苗段6-3、植苗段 6-4和回复段6-5 ;取苗段6-2的起始段平行于穴盘盘口下侧壁且直线度为Imm/lOmm，保证 沿垂直±鉢方向取出幼苗；植苗段6-4的起始段竖直设置且直线度为Imm/lOmm，保证幼苗 与栽植机构只存在沿竖直方向的相对速度，利于准确投苗；入鉢段6-1为取苗段6-2的过渡 段；可见，双环扣轨迹可w满足花弁鉢苗移栽中取苗的平入鉢、直取苗及稳投苗的要求。
[0021] 第二连杆5的自由端安装栽植机构即可进行栽植作业，且移栽轨迹满足花弁鉢苗 移栽中取苗的平入鉢、直取苗及稳投苗的要求。
【主权项】
1. 两级非圆齿轮-五杆驱动机构，包括第一曲柄、第一连杆、第二曲柄、第二连杆、主 动非圆齿轮、第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和从动非圆齿轮，其特征在于： 所述第一曲柄的一端与主动非圆齿轮固定，另一端与第一连杆的一端铰接；第一连杆 的另一端与第二连杆的一端铰接；所述第二曲柄的一端与从动非圆齿轮固定，另一端与第 二连杆的中部铰接，第二连杆的另一端自由设置；所述的主动非圆齿轮与第一中间非圆齿 轮啮合，第二中间非圆齿轮与从动非圆齿轮啮合；所述的主动非圆齿轮固定在电机的输出 轴上，从动非圆齿轮与机座铰接； 所述第二连杆的自由端端点形成双环扣轨迹；所述的双环扣轨迹为封闭且带有两个环 扣的平面圆滑曲线，包括依次顺序首尾连接的入钵段、取苗段、运苗段、植苗段和回复段。
2. 根据权利要求1所述的两级非圆齿轮-五杆驱动机构，其特征在于：所述主动非圆 齿轮、第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和从动非圆齿轮的节曲线均为阿基米德螺线。
3. 根据权利要求1所述的两级非圆齿轮-五杆驱动机构，其特征在于：所述取苗段的 起始段平行于穴盘盘口下侧壁且直线度为1mm/lOmm ;植苗段的起始段竖直设置且直线度 为1mm/lOmm ;入钵段为取苗段的过渡段。
【专利摘要】本实用新型公开了一种两级非圆齿轮-五杆驱动机构。现有移栽机构轨迹不适用于花卉移栽。本实用新型中第一曲柄的一端与主动非圆齿轮固定，另一端与第一连杆的一端铰接；第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接；第二曲柄的一端与从动非圆齿轮固定，另一端与第二连杆的中部铰接，第二连杆的另一端自由设置；主动非圆齿轮与第一中间非圆齿轮啮合，第二中间非圆齿轮与从动非圆齿轮啮合；主动非圆齿轮固定在电机的输出轴上，从动非圆齿轮与机座铰接。本实用新型通过两级非圆齿轮实现第一曲柄和第二曲柄的不同角速度，实现双环扣轨迹，从而实现取苗和植苗动作，不仅可以实现花卉移栽轨迹，也可以实现瓜果、蔬菜等多种作物的全自动移栽。
【IPC分类】F16H37-12, A01C11-02
【公开号】CN204459054
【申请号】CN201520073180
【发明人】王川, 代丽, 赵雄
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月2日