CN102577924B - 一种海草自动种植机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海草自动种植机,包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成;所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制;其中送绳总成中的一对机械手完成苗绳的进给动作,松绳总成中的一对机械手相反旋转,完成松开绳股的动作;再利用拔绳总成中的一对机械手同步动作,分别夹持绳股强行拔开,以便让夹苗机械手穿过,夹持海草苗至绳股间,完成种植的动作。本种植机可大大改善水生植物,尤其是海带苗、龙须菜苗的种植,减轻劳动强度,解决种植季节来临时,人力不足的矛盾。
Description
技术领域:
本发明属于农业机械化设备领域,特别涉及一种海草自动种植机,尤其适合用于种植海带、龙须菜等,根植于绳索上的水生植物的种植。
背景技术:
中国专利CN100556281C,公开的一种立式海带夹苗机,该机以拨动装置作为动力,由压紧气缸控制的卡爪和压紧杆共同作用实现苗绳的松扣,以便人工插苗;压紧气缸与行走气缸协作,完成苗绳子的下行,从而实现循环连续作业。该机构采用可编程控制,由气缸驱动,完成走绳和松扣的动作。绳索松扣动作,理论上可达到解开或者松动结绳的三股,露出间隙以供***海带苗,实际上依然受到绳索本身松紧度、绳索表面附着物,以及松扣绳段的距离等因素影响,往往结绳的三股很难分开,或者达到快速***海带苗的规范。为此,开发一种能将绳索的绳股拔开的种植机,即成为本发明研究的对象。
发明内容:
本发明的目的是设计一种采用三对机械手,分别完成送绳、松绳和拔开绳股一个设定间距的动作,并配套有夹苗机械手完成种植动作的海草自动种植机。
本发明技术方案是这样实现的:一种海草自动种植机,包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成;所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制,其特征是:
送绳总成包括一进绳机械手和一送绳机械手,所述的进绳机械手和送绳机械手垂直于作业台面,安装在各自的滑块上,所述的滑块滑动定位于作业台面底部的光轴上,光轴两端固定在机架上,所述的滑块与机架间分别设有气缸,进绳机械手和送绳机械手在各自的气缸作用下,能做同步和异步平移;
松绳总成包括一对旋转机械手,所述的一对旋转机械手水平安装在各自的滚轴上,滚轴定位在作业台面的轴座上,滚轴上设有一齿轮,该齿轮与滑动定位于作业台面上的一齿条啮合,所述的齿条由安装在作业台面上的气缸,驱动其往复运动;所述旋转机械手的夹指垂直于作业台面,其夹持中心与滚轴轴心线重叠,两旋转机械手旋转的方向相反;
拔绳总成包括一对拔绳机械手,所述的一对拔绳机械手水平安装在各自的支架上,拔绳机械手与支架之间分别设有气缸,所述的支架固定在作业台面上;一对拔绳机械手在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动;
植苗总成包括有苗斗和夹苗机械手,苗斗处在一对拔绳机械手中心位的上方,所述的夹苗机械手定位在送绳机械手的同一滑块上,滑块能带动夹苗机械手移动至一对拔绳机械手中心位的下方,所述夹苗机械手与滑块间设有一气缸,使得夹苗机械手能上下往复运动,上升时能穿过一对拔绳机械手拔开的间隙中,并能***苗斗中。
所述一对拔绳机械手处于作业台面中心位置,一对旋转机械手分立在作业台面的两侧边,而旋转机械手的夹指伸至拔绳机械手的两侧,进绳机械手和送绳机械手处于旋转机械手夹指的外侧。
所述送绳机械手滑动定位在所述的滑块上,送绳机械手与滑块间设有气缸,该气缸能驱动送绳机械手升降动作。
所述所述的苗斗通过垂直光轴定位在所述的支架上方,苗斗与支架间设有驱动升降的气缸;苗斗中还设有一推苗作用的气缸,该气缸固定在苗斗的上方,气缸的活塞端指向苗斗的出苗口处。
所述进绳机械手、送绳机械手、旋转机械手、拔绳机械手和夹苗机械手,均包括有臂轴、臂轴气缸和轴定位于臂轴上的一对夹指;臂轴气缸与臂轴相固定,臂轴气缸活塞端与一对夹指相连接,由臂轴气缸驱动一对夹指张开和夹紧动作;所述的臂轴气缸由电控气动总成控制。
本发明采用三对气动机械手的协同作业,自动完成苗绳的进给、松开绳股、以及拔开绳股的动作,再利用夹苗机械手从苗斗中夹持海草苗,拽入分开的绳股中,当拔绳机械手卸去作用,苗绳在自身扭力作用下自然合股,并由进绳机械手后退施以紧绳动作,夹紧海草苗完成夹苗作业。本种植机可大大改善水生植物,尤其是海带苗、龙须菜苗的种植,大幅减轻劳动强度,付诸以实现全自动化种植过程,解决种植季节来临时,人力不足的矛盾。
附图说明:
下面结合具体图例对本发明做进一步说明:
图1海草种植机立体示意图
图2进绳机械手和送绳机械手关系示意图
图3旋转机械手示意图
图4送绳总成、松绳总成和拔绳总成关系示意图
图5拔绳总成与植苗总成关系示意图
图6送绳机械手
图7拔绳机械手
其中
1-机架 11-作业台面 12-光轴 13-轴座
14-支架 15-垂直光轴 2-送绳总成 21-进绳机械手
22-送绳机械手 23-滑块 3-松绳总成 31-旋转机械手
32-滚轴 33-齿轮 34-齿条 4-拔绳总成
41-拔绳机械手 5-植苗总成 51-苗斗 52-夹苗机械手
6-气缸 7-臂轴 71-臂轴气缸 72-夹指
具体实施方式:
参照图1和图2,海草自动种植机,包括机架1、作业台面11、电控气动总成、送绳总成2、松绳总成3、拔绳总成4和植苗总成5;所述送绳总成2、松绳总成3、拔绳总成4和植苗总成5中的气缸由电控气动总成控制;送绳总成2包括一进绳机械手21和一送绳机械手22,所述的进绳机械手21和送绳机械手22垂直于作业台面,安装在各自的滑块23上,所述的滑块23滑动定位于作业台面底部的光轴12上,光轴12两端固定在机架1上,所述的滑块23与机架1间分别设气缸6,进绳机械手21和送绳机械手22在各自的气缸6作用下,能做同步和异步平移;为了避免送绳机械手22刮擦到夹设在苗绳上的海草苗,送绳机械手22采用可升降结构,也即其滑动定位在所述的滑块23上,送绳机械手22与滑块23间设有气缸6,该气缸能驱动送绳机械手22升降动作。送绳机械手22下降后,才移动复位避免刮到苗绳。送绳总成2的工作程序是:苗绳放置于作业台面11,保证两端放置在进绳机械手21和送绳机械手22的夹指上,初始动作,送绳机械手22和进绳机械手21在初始位置夹紧苗绳,紧接着进绳机械手21后退,绷紧苗绳,等松绳总成3动作后,两者放开苗绳的夹紧力,以便让苗绳扭动,松绳、拔绳和植苗结束后,送绳机械手22再次夹紧,并在滑块23移动气缸6作用下,前进一设定距离,将夹苗后的苗绳送出一段距离,进绳机械手21也同步前进一步;在送绳机械手22到位后,进绳机械手21再次后退一步,使苗绳绷紧,也使夹苗更加可靠,松绳总成3第二次动作后,送绳机械手22放开苗绳,并在升降的气缸作用下,送绳机械手22下降,并随着滑块23一同复位、再次升起并再次夹紧苗绳,进入循环作业。
参照图1和图3,松绳总成3包括一对旋转机械手31,所述的一对旋转机械手31水平安装在各自的滚轴32上,滚轴32定位在作业台面的轴座13上,滚轴32上设有一齿轮33,该齿轮33与滑动定位于作业台面11上的一齿条34啮合,所述的齿条34由安装在作业台面上的气缸6,驱动其往复运动;所述旋转机械手31的夹指72垂直于作业台面,其夹持中心与滚轴32轴心线重叠,两旋转机械手31旋转的方向相反,且与苗绳的结绳绳股方向相反旋转,使得绳股松开,以利于下道拔绳作业。旋转机械手31在进绳机械手21后退绷紧苗绳时,即夹住苗绳,两旋转机械手31反向旋转,即松开绳股,等待拔绳总成4动作时,即松开苗绳并在气缸6作用下复位,等待下一松绳动作。
参照图1和图4,拔绳总成4包括一对拔绳机械手41,所述的一对拔绳机械手41水平安装在各自的支架14上,支架14固定在作业台面11上,拔绳机械手41与支架14之间分别设有气缸6;一对拔绳机械手41在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动。一对拔绳机械手41在旋转机械手31松开苗绳时,相向移动到位,并分别夹持苗绳部分绳股,而后在气缸作用下相背移动,强行拔开绳股;下一道工序作业完毕,拔绳机械手41松开对绳股的夹持,绳股在自身的扭力作用下自动复位,可夹住海草苗。
参照图1和图5,植苗总成5包括有苗斗51和夹苗机械手52,苗斗51处在一对拔绳机械手41中心位的上方,所述的夹苗机械手52定位在送绳机械手22的同一滑块23上,滑块23能带动夹苗机械手52移动至一对拔绳机械手41中心位的下方,所述夹苗机械手52与滑块23间设有一气缸6,使得夹苗机械手52能上下往复运动,上升时能穿过一对拔绳机械手41拔开的间隙中,并能***苗斗中,抓取海草苗,而后下行将苗拽入分开的绳股中;在拔绳机械手41松开后,夹苗机械手52依然保持夹持状态,并跟随送绳机械手22一同前进,以保证苗绳能夹紧海草苗后,才松开对海草苗的夹持。
所述的苗斗51通过垂直光轴15定位在所述的支架14上方,苗斗51与支架14间设有驱动升降的气缸6,使得苗斗41能配合夹苗机械手52动作,完成夹苗作业;所述苗斗51中还设有一推苗作用的气缸6,该气缸6固定在苗斗51的上方,气缸6的活塞端指向苗斗51的出苗口处,以便将苗推向出苗口,以供***的夹苗机械手52抓取。
再参照图1、图3和图4,所述一对拔绳机械手41处于作业台面11中心位置,一对旋转机械手31分立在作业台面的两侧边,而旋转机械手31的夹指72伸至拔绳机械手41的两侧,进绳机械手21和送绳机械手22处于旋转机械手夹指72的外侧。旋转机械手22安装外侧,并采用垂直结构的夹指72,避让出行程空间,使得旋转机械手22旋转角度可达到180度以上。
参照图6为送绳机械手、图7为拔绳机械手,上述实例所提及的进绳机械手21、送绳机械手22、旋转机械手31、拔绳机械手41和夹苗机械手52,基本结构相同,均包括有臂轴7、臂轴气缸71和轴定位于臂轴7上的一对夹指72;臂轴气缸71与臂轴7相固定,臂轴气缸71活塞端与一对夹指72相连接,由臂轴气缸71驱动一对夹指72张开和夹紧动作;所述的臂轴气缸71由电控气动总成控制。根据不同的功能只对夹指72的造型做调整,而结构和动作均一致。
Claims (3)
1.一种海草自动种植机,包括机架、作业台面、电控气动总成、送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成;所述送绳总成、松绳总成、拔绳总成和植苗总成中的气缸由电控气动总成控制,其特征是:
送绳总成包括一进绳机械手和一送绳机械手,所述的进绳机械手和送绳机械手垂直于作业台面,安装在各自的滑块上,所述的滑块滑动定位于作业台面底部的光轴上,光轴两端固定在机架上,所述的滑块与机架间分别设有气缸,进绳机械手和送绳机械手在各自的气缸作用下,能做同步和异步平移;
松绳总成包括一对旋转机械手,所述的一对旋转机械手水平安装在各自的滚轴上,滚轴定位在作业台面的轴座上,滚轴上设有一齿轮,该齿轮与滑动定位于作业台面上的一齿条啮合,所述的齿条由安装在作业台面上的气缸,驱动其往复运动;所述旋转机械手的夹指垂直于作业台面,其夹持中心与滚轴轴心线重叠,两旋转机械手旋转的方向相反;
拔绳总成包括一对拔绳机械手,所述的一对拔绳机械手水平安装在各自的支架上,拔绳机械手与支架之间分别设有气缸,所述的支架固定在作业台面上;一对拔绳机械手在气缸驱动下做相向和相背的同步往复运动;
植苗总成包括有苗斗和夹苗机械手,苗斗处在一对拔绳机械手中心位的上方,所述的夹苗机械手定位在送绳机械手的同一滑块上,滑块能带动夹苗机械手移动至一对拔绳机械手中心位的下方,所述夹苗机械手与滑块间设有一气缸,使得夹苗机械手能上下往复运动,上升时能穿过一对拔绳机械手拔开的间隙中,并能***苗斗中;
所述一对拔绳机械手处于作业台面中心位置,一对旋转机械手分立在作业台面的两侧边,而旋转机械手的夹指伸至拔绳机械手的两侧,进绳机械手和送绳机械手处于旋转机械手夹指的外侧;
上述的进绳机械手、送绳机械手、旋转机械手、拔绳机械手和夹苗机械手,均包括有臂轴、臂轴气缸和轴定位于臂轴上的一对夹指;臂轴气缸与臂轴相固定,臂轴气缸活塞端与一对夹指相连接,由臂轴气缸驱动一对夹指张开和夹紧动作;所述的臂轴气缸由电控气动总成控制。
2.根据权利要求1所述的一种海草自动种植机,其特征是:送绳机械手滑动定位在所述的滑块上,送绳机械手与滑块间设有气缸,该气缸能驱动送绳机械手升降动作。
3.根据权利要求1所述的一种海草自动种植机,其特征是:所述的苗斗通过垂直光轴定位在所述的支架上方,苗斗与支架间设有驱动升降的气缸;苗斗中还设有一推苗作用的气缸,该气缸固定在苗斗的上方,气缸的活塞端指向苗斗的出苗口处。
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