缽苗移栽插入夾取式末端執行器制造技術

本發明專利技術公開了一種缽苗移栽插入夾取式末端執行器。包括苗針推動氣缸、方形移動副施力板、四塊滑塊、四個苗針緊固轉動件和四根苗針構成的苗針推動執行部件；包括夾苗氣缸、凸形氣缸固定板、四個可固定滑塊、八個苗管緊固轉動件、施力十字架、推力桿、四個Y型連接塊、氣缸限位塊、四根苗針管構成的苗針導向夾取執行部件。插入夾取式末端執行器的苗針導向夾取執行部件通過采用四個可調節苗針管裝配角度的可固定滑塊和苗針管擺動角度的氣缸限位塊來滿足不同大小穴盤幼苗的移缽需要。本發明專利技術用于缽苗移栽系統，三自由度機械臂裝上，完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實現不同種類缽苗在自動移栽作業中有效夾取和穩定分離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種農業機械中的移栽機械，特別是涉及一種缽苗移栽插入夾取式末端執行器。
技術介紹
穴盤育苗技術自新起，廣受市場歡迎。農戶直接從育苗工廠取缽苗進行移栽生產，便于管理和獲得較高的農作物產量。穴盤苗在培育過程中，要對缽苗長勢不好或漏播的穴孔進行健康苗補種作業，傳統采用勞動力在溫室作業，環境惡劣，生產效率不高，而采用機械化移缽設備可以解決上述問題，且使缽苗移栽的一致性要好。移缽設備中直接與苗缽作用的末端執行器須能實現穩定抓取和有效釋放，且對不同作物品種及不同規格穴盤的適應性要強，秧苗的損傷率要低，顯然缽苗機械移栽作業中，開發設計適合溫室的缽苗移栽作業的末端執行器成為一項關鍵技術。1987年，Kutz等人設計了一種并行夾取式末端執行件，由I個氣缸和I個并行的夾取抓手組成，只有張開和合攏兩種狀態，對基質施加大約為4N的力，以保證能夠夾持住基質而又不傷害作物，在392孔和36孔的相鄰苗盤，在3. 3分鐘內能完成36個苗的移植，存活率達96% ；1990年，Ting等人開發針狀SNS夾持器，針由雙動空氣氣缸驅動，針的角度和位置可根據穴盤和秧苗的不同而進行調節，從600孔到48孔苗盤移缽作業成功率在50%-95%。但是這些末端執行器功能還須進一步完善，特別是適應不同種類缽苗和有效夾取釋放問題，影響末端執行器的適應性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種缽苗移栽插入夾取式末端執行器，該插入夾取式末端執行器可以完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實現缽苗的自動移栽作業。本專利技術采用的技術方案如下 本專利技術包括苗針推動執行部件和苗針導向夾取執行部件；其中 O苗針推動執行部件包括苗針推動氣缸、方形移動副施力板、四塊滑塊、四個苗針緊固轉動件和四根苗針；苗針推動氣缸位于插入夾取式末端執行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板上，苗針推動氣缸的下端面朝上，與方形移動副施力板中部下端面固定連接，方形移動副施力板沿對角線四個方向開有長槽，分別與各自的滑塊形成滑動副，所述每個滑塊分別與各自的苗針緊固轉動件通過銷子形成轉動副，苗針貫穿苗針緊固轉動件后固定； 2)苗針導向夾取執行部件包括夾苗氣缸、凸形氣缸固定板、四個可固定滑塊、八個苗管緊固轉動件、施力十字架、推力桿、四個Y型連接塊、氣缸限位塊、四根苗針管；夾苗氣缸位于插入夾取式末端執行器的下部，夾 苗氣缸下端面朝上，與凸形氣缸固定板大端下端面固定連接，凸形氣缸固定板大端沿對角線四個方向分別開有長槽，四個可固定滑塊分別卡在各自長槽內調節安裝位置后固定，所述每個滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉動件通過銷子形成轉動副；夾苗氣缸上端面朝下，夾苗氣缸氣缸桿與推力桿同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊和施力十字架通過螺絲固定；施力十字架四個臂中間分別開有槽，每個槽分別與各自Y型連接塊小頭通過銷子形成轉動副，每個Y型連接塊大頭與下端各自苗管緊固轉動件通過銷子形成轉動副，四根苗針管分別穿過各自上下兩個苗管緊固轉動件并通過螺絲固定，苗針從上至下穿過苗針緊固轉動件和苗針管，苗針中部與苗針管形成滑動副。本專利技術具有的有益效果是 本專利技術用于缽苗移栽系統，三自由度機械臂裝上該插入夾取式末端執行器，完成插入苗缽、夾緊苗缽、提升、釋放苗缽、苗針分離的動作，實現不同種類缽苗在自動移栽作業中有效夾取和穩定分離，提高缽苗移栽成功率。附圖說明圖1是本專利技術的立體結構示意圖。圖2是苗針推動執行部件的立體結構示意圖。圖3是苗針導向夾取執行部件的立體結構示意圖。圖4是可固定滑塊結構示意圖。圖5是氣缸固定板結構示意圖。圖6是施力十字架結構示意圖。`圖7是本專利技術的移缽作業動作過程示意圖。圖中1、苗針推動執行部件，2、苗針導向夾取執行部件，3、苗針推動氣缸，4、夾苗氣缸，5、凸形氣缸固定板，6、移動副施力板，7、苗針緊固轉動件，8、滑塊，9、苗針，10、苗管緊固轉動件，11、可固定滑塊，12、氣缸限位塊，13、施力十字架，14、推力桿，15,Y型連接塊，16、苗針管。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本專利技術包括苗針推動執行部件I和苗針導向夾取執行部件2 ;其中 如圖1、圖2、圖5所示,苗針推動執行部件1:包括苗針推動氣缸3、方形移動副施力板6、四塊滑塊8、四個苗針緊固轉動件7和四根苗針9 ;苗針推動氣缸3位于插入夾取式末端執行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板5上，苗針推動氣缸3的下端面朝上，與方形移動副施力板6中部下端面通過四個螺絲固定連接，方形移動副施力板6沿對角線四個方向開有長槽，分別與各自的滑塊8形成滑動副，所述每個滑塊分別與各自的苗針緊固轉動件7通過銷子形成轉動副，苗針9貫穿苗針緊固轉動件7后固定通過頂絲緊固定。如圖1、圖3、圖4、圖5、圖6所示，苗針導向夾取執行部件2 :包括夾苗氣缸4、凸形氣缸固定板5、四個可固定滑塊11、八個苗管緊固轉動件10、施力十字架13、推力桿14、四個Y型連接塊15、氣缸限位塊12、四根苗針管16 ;夾苗氣缸4位于插入夾取式末端執行器的下部，夾苗氣缸4下端面朝上，與凸形氣缸固定板5大端下端面通過四個螺絲固定連接，凸形氣缸固定板5大端沿對角線四個方向分別開有長槽，四個可固定滑塊11分別卡在各自長槽內調節安裝位置后并通過螺絲固定，在凸形氣缸固定板5的小端凸形塊上開有一個與三自由度機械臂連接的孔，所述每個滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉動件10通過銷子形成轉動副；夾苗氣缸4上端面朝下，夾苗氣缸4氣缸桿與推力桿14同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊12和施力十字架13通過螺絲固定；施力十字架13四個臂中間分別開有槽，每個槽分別與各自Y型連接塊15小頭通過銷子形成轉動副，每個Y型連接塊15大頭與下端各自苗管緊固轉動件10通過銷子形成轉動副，四根苗針管16分別穿過各自上下兩個苗管緊固轉動件10并通過螺絲固定，苗針9從上至下穿過苗針緊固轉動件7和苗針管16，苗針9中部與苗針管16形成滑動副。本專利技術的具體工作過程如下 三自由度機械臂帶著安裝的插入夾取式末端執行器平移到移栽穴盤的移栽缽苗穴孔的上方，如圖7(a)所示，下降至接近苗缽位置，如圖7(b)所示；接通氣動苗針推動氣缸3管路的氣源，此時苗針推動氣缸3氣缸桿變為收縮狀態，使推動氣缸3驅動的苗針推動執行部件2下降，滑塊8內側面與移動副施力板6的長槽向心側面最近位置，苗針9順著苗針管16向下移動，苗針9針尖插入苗缽,如圖7 (c)所示。接通夾苗氣缸4管路的氣源，此時夾苗氣缸4氣缸桿變為收縮狀態，帶動推力桿14及其上的氣缸限位塊12和施力十字架13向上移動，氣缸限位塊12與夾苗氣缸4上端面接觸限制推力桿14向上運動，苗針管16在施力十字架13和Y型連接塊的拖動下改變夾取角度，苗針管16帶動苗針9針尖距苗缽中心最近位置夾緊苗缽,如圖7 (d)所示。三自由度機械臂帶動插入夾取式末端執行器向上移動，夾持著缽苗離開移栽穴盤，如圖7(e)所示，并向目的穴盤移動。當移動到要進行移缽作業的目的穴盤的空穴上方后，三自由度機械臂帶動插入夾取式末端執行器向下運動，被四個苗針9夾持著要進行移缽作業的缽苗進入目的穴盤空穴中，如圖7(f)所示。 接通夾苗氣缸4管路的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種缽苗移栽插入夾取式末端執行器，其特征在于：包括苗針推動執行部件（1）和苗針導向夾取執行部件（2）；其中：1）苗針推動執行部件（1）：包括苗針推動氣缸（3）、方形移動副施力板（6）、四塊滑塊（8）、四個苗針緊固轉動件（7）和四根苗針（9）；苗針推動氣缸（3）位于插入夾取式末端執行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板（5）上，苗針推動氣缸（3）的下端面朝上，與方形移動副施力板（6）中部下端面固定連接，方形移動副施力板（6）沿對角線四個方向開有長槽，分別與各自的滑塊（8）形成滑動副，所述每個滑塊分別與各自的苗針緊固轉動件（7）通過銷子形成轉動副，苗針（9）貫穿苗針緊固轉動件（7）后固定；2）苗針導向夾取執行部件（2）：包括夾苗氣缸（4）、凸形氣缸固定板（5）、四個可固定滑塊（11）、八個苗管緊固轉動件（10）、施力十字架（13）、推力桿（14）、四個Y型連接塊（15）、氣缸限位塊（12）、四根苗針管（16）；夾苗氣缸（4）位于插入夾取式末端執行器的下部，夾苗氣缸（4）下端面朝上，與凸形氣缸固定板（5）大端下端面固定連接，凸形氣缸固定板（5）大端沿對角線四個方向分別開有長槽，四個可固定滑塊（11）分別卡在各自長槽內調節安裝位置后固定，所述每個滑塊分別與上端各自的苗管緊固轉動件通過銷子形成轉動副；夾苗氣缸（4）上端面朝下，夾苗氣缸（4）氣缸桿與推力桿（14）同軸心連接，所述推力桿從上至下穿過氣缸限位塊（12）和施力十字架（13）通過螺絲固定；施力十字架（13）四個臂中間分別開有槽，每個槽分別與各自Y型連接塊（15）小頭通過銷子形成轉動副，每個Y型連接塊（15）大頭與下端各自苗管緊固轉動件通過銷子形成轉動副，四根苗針管（16）分別穿過各自上下兩個苗管緊固轉動件并通過螺絲固定，苗針（9）從上至下穿過苗針緊固轉動件（7）和苗針管（16），苗針（9）中部與苗針管（16）形成滑動副。...

【技術特征摘要】
1.一種缽苗移栽插入夾取式末端執行器，其特征在于包括苗針推動執行部件(I)和苗針導向夾取執行部件(2);其中 1)苗針推動執行部件(I):包括苗針推動氣缸(3)、方形移動副施力板(6)、四塊滑塊(8)、四個苗針緊固轉動件(7)和四根苗針(9);苗針推動氣缸(3)位于插入夾取式末端執行器的上部，并通過朝下的氣缸桿固連在凸形氣缸固定板(5)上，苗針推動氣缸(3)的下端面朝上，與方形移動副施力板(6)中部下端面固定連接，方形移動副施力板(6)沿對角線四個方向開有長槽，分別與各自的滑塊(8)形成滑動副，所述每個滑塊分別與各自的苗針緊固轉動件(7)通過銷子形成轉動副，苗針(9)貫穿苗針緊固轉動件(7)后固定； 2)苗針導向夾取執行部件(2):包括夾苗氣缸(4)、凸形氣缸固定板(5)、四個可固定滑塊(11)、八個苗管緊固轉動件(10)、施力十字架(13)、推力桿(14)、四個Y型連接塊(15)、氣缸限位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣煥煜，童俊華，崔笛，朱堅，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：