2022 年1 月 Jan 2022 第nullnull 卷 第null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 開(kāi)放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識(shí)碼 nullnullnullnull 小型穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 趙曉琪 null 楊啟志 null null 黃冠龍 null 赫明勝 null 毛罕平 null nullnull 江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 江蘇鎮(zhèn)江nullnullnullnullnullnull nullnull 江蘇大學(xué)智能機(jī)器人研究所 江蘇鎮(zhèn)江nullnullnullnullnullnull 摘要 針對(duì)國(guó)內(nèi)低矮溫室蔬菜大棚的尺寸限制問(wèn)題 設(shè)計(jì)一種小型全自動(dòng)移栽機(jī) 為提高取投苗成 功率 減少穴盤(pán)苗損傷 重點(diǎn)對(duì)取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)null該取苗機(jī)構(gòu)使用氣動(dòng)加剎車線柔性變距機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)變距投苗功能 與直動(dòng)往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)配套使用 可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)投苗 靜態(tài)接苗 提高取投苗 成功率 避免出現(xiàn)掛苗現(xiàn)象 并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)取投苗效果進(jìn)行了檢驗(yàn)null試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 針對(duì)須根類幼苗 當(dāng) 栽植頻率為nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 時(shí) 黃瓜苗的取苗成功率為nullnullnull nullnullnull 投苗成功率為nullnullnull nullnullnull 綜合 取投苗成功率達(dá)到 nullnullnull nullnullnull 當(dāng)栽植頻率為 nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 時(shí) 黃瓜苗的取苗成功率為 nullnullnull nullnullnull 投苗成功率為nullnullnull nullnullnull 綜合取投苗成功率達(dá)到nullnullnull nullnullnull 針對(duì)直根類幼苗 當(dāng)栽植頻率為 nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 時(shí) 辣椒苗的取苗成功率為nullnullnull nullnullnull 投苗成功率為nullnullnull nullnullnull 綜合取投苗成功 率達(dá)到nullnullnull nullnullnullnull試驗(yàn)結(jié)果表明 該機(jī)構(gòu)滿足蔬菜穴盤(pán)苗取投苗要求 且適用于不同品種蔬菜缽苗 的取投苗null 關(guān)鍵詞 全自動(dòng)移栽機(jī) 取苗機(jī)構(gòu) 剎車線 柔性變距 溫室 中圖分類號(hào) nullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 null 文章編號(hào) nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 引文格式 趙曉琪 楊啟志 黃冠龍 等null 小型穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) null null 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項(xiàng)目 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 nullnullnullnullnullnullnullnull 江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 鎮(zhèn)江市重點(diǎn) 研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡(jiǎn)介 趙曉琪 nullnullnullnull 女 山西晉中人 碩士研究生 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的研究null 楊啟志 nullnullnullnull 男 江蘇徐州人 博士 教授 通信作者 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)器人 移栽種植機(jī)械和機(jī)電一 體裝備的研究null Design and test of picking seedling mechanism of small full automatic transplanter for plug seedlings ZHAO Xiaoqi null YANG Qizhi null null HUANG Guanlong null HE Mingsheng null MAO Hanping null nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull Abstract nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 第1 期 nullnullnull等 nullnullnullnullnullnull自動(dòng)nullnull機(jī)nullnull機(jī)null的null計(jì)與nullnull 55 nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull Key words nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 據(jù)統(tǒng)計(jì) nullnullnullnull 年我國(guó)蔬菜種植面積已突破null 億 畝 產(chǎn)量在null 億null以上 null 發(fā)展蔬菜種植機(jī)械自動(dòng)化 作業(yè)勢(shì)在必行 且我國(guó)蔬菜種植面積中 移栽種植 占四分之一 移栽種植是未來(lái)國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方 向 null nullnull null取苗裝置作為自動(dòng)移栽機(jī)的標(biāo)志性部件 null 已經(jīng)成為自動(dòng)移栽領(lǐng)域研究中的熱點(diǎn) null 綜合國(guó)內(nèi) 外對(duì)蔬菜移栽機(jī)的研究現(xiàn)狀 對(duì)取苗機(jī)構(gòu)已經(jīng)有所 研究null歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家 在nullnull 世紀(jì)nullnull 年代已經(jīng)開(kāi) 始自動(dòng)取苗的研究null 近年來(lái) 隨著自動(dòng)控制技術(shù) 傳 感器技術(shù) 驅(qū)動(dòng)技術(shù)及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在取苗裝置中 的應(yīng)用 取苗自動(dòng)化程度也越來(lái)越高 已有成熟產(chǎn) 品應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中 null nullnull null 雖然國(guó)內(nèi)對(duì)取苗機(jī)構(gòu)的 研究起步較晚 但目前已經(jīng)取得一定的成果null 葉秉 良等 null nullnull 提出了null 種非圓齒輪行星系旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī) 構(gòu) 這null 種取苗機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單 取苗效率 高 但制造成本高 作業(yè)時(shí)有剛性沖 nullnullnullnull 年南京農(nóng) 業(yè)機(jī)械化研究所的倪有亮等 nullnull 設(shè)計(jì)了一種缽苗自 動(dòng)移栽機(jī)取送苗系統(tǒng) 該系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)缽苗盤(pán) 的固定和移位 能夠自動(dòng)完成頂苗 夾苗 接苗 撥 苗 輸苗和落苗等工作 為移栽機(jī)自動(dòng)化取苗提供 了參考 nullnullnullnull 年西南大學(xué)趙鐳 nullnull 研制了一種穴盤(pán) 苗取投送苗裝置 主要由斜面移盤(pán)裝置 斜插取投 苗裝置 循環(huán)送苗裝置及安裝平臺(tái)組成 采用兩斜 插取投苗裝置并聯(lián)的方式進(jìn)行取投苗 一次能取投 null株穴苗null通過(guò)nullnullnull控制實(shí)現(xiàn)了斜面移盤(pán)裝置 斜插 取投苗裝置與循環(huán)送杯裝置的協(xié)調(diào)配合null 目前 我國(guó)溫室蔬菜種植以中小型拱棚和塑料大 棚穴盤(pán)苗移栽種植為主 nullnull nullnullnull null中小拱棚肩高nullnull null null nullnull null null 脊高nullnull null nullnullnull null null 塑料大棚肩高nullnull null nullnullnull null null 脊高nullnull null nullnullnull null null nullnull 均存在肩高和脊高的尺寸限 制 大田移栽機(jī)械很難直接使用 溫室穴盤(pán)苗移栽 時(shí)完全靠人力 效率低null 國(guó)內(nèi)目前尚未出現(xiàn)適用于 空間低矮狹小的中小型設(shè)施蔬菜移栽的全自動(dòng)移 栽機(jī)械null 針對(duì)以上問(wèn)題 文中設(shè)計(jì)一種小型全自動(dòng)的蔬菜 移栽機(jī)以節(jié)省人力物力 提高生產(chǎn)效率 該全自動(dòng)蔬 菜移栽機(jī)采用氣動(dòng)式翻轉(zhuǎn)取苗 剎車線柔性變距投苗 的取苗機(jī)構(gòu) 與直動(dòng)往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)配合使用null優(yōu)勢(shì) 在于用氣動(dòng)加剎車線柔性變距 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 可以有效 地減少?zèng)_擊振動(dòng) 除此之外整個(gè)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)投 苗 靜態(tài)接苗 提高投苗成功率 防止出現(xiàn)掛苗現(xiàn)象null 1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 該移栽機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖null 所示null 圖null 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 移栽機(jī)整機(jī)高度約nullnull nullnull null 寬度約nullnull null null 尺寸 較小 可用于中小型拱棚與塑料大棚中 主要由移 箱進(jìn)給部件 取苗部件 分苗部件 栽植部件 移栽 機(jī)底盤(pán)和控制系統(tǒng)組成null 空壓機(jī)在使用時(shí)安裝在移 箱進(jìn)給部件下方 用于給移栽機(jī)各氣缸提供能源 電池盒安裝在移栽機(jī)底盤(pán)后方電氣柜旁 用于給整 機(jī)供電null該移栽機(jī)工作時(shí)通過(guò)移箱進(jìn)給部件完成對(duì) 穴盤(pán)的輸送和定位 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供苗功能null 再由取苗 56 第43 卷 部件將缽苗從穴盤(pán)中取出并帶苗運(yùn)動(dòng)到分苗部件 的上方 完成對(duì)缽苗的投放null 分苗部件采用齒輪齒 條往復(fù)移動(dòng)式分苗方式 可以將缽苗分批次通過(guò)導(dǎo) 苗筒投入到栽植部件中null 最后通過(guò)栽植部件完成開(kāi) 溝 覆土和鎮(zhèn)壓工作null 為避免使用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)在較 封閉的溫室大棚內(nèi)產(chǎn)生廢氣污染蔬菜的品質(zhì) 本設(shè) 計(jì)采用鋰電池作為動(dòng)力源 節(jié)能環(huán)保null 且采用無(wú)人 乘坐的無(wú)線遙控自走式底盤(pán) 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工駕 駛 大大減小了整機(jī)質(zhì)量 增加移栽機(jī)的續(xù)航能力 并降低了整機(jī)高度 同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度null 取苗部件的主要功能是從移箱進(jìn)給部件夾取 缽苗 然后投苗到分苗部件的分苗杯中 是連接移 箱進(jìn)給部件和分苗部件的關(guān)鍵部件null 目前移栽機(jī)所 使用的取苗機(jī)構(gòu)的取投苗方式大多為將缽苗從穴 盤(pán)取出之后 投到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的分苗杯中null 由于取投 苗過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)沖擊 當(dāng)取投苗速 度提高時(shí)振動(dòng)沖擊會(huì)更加強(qiáng)烈 會(huì)出現(xiàn)缽苗遺落和 損傷的情況null 在投苗的瞬間 缽苗與分苗杯之間存 在相對(duì)運(yùn)動(dòng) 易出現(xiàn)掛苗的現(xiàn)象 當(dāng)移栽的缽苗較 大時(shí) 掛苗的概率會(huì)極大地增加null 針對(duì)以上問(wèn)題 設(shè) 計(jì)一種取苗之后變距投苗的取苗機(jī)構(gòu) 配合直動(dòng)式 分苗機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)取投苗 降低掛苗的概率 且取 苗之后的變距由變距氣缸與剎車線配合實(shí)現(xiàn) 可以 有效減少?zèng)_擊振動(dòng)對(duì)取投苗成功率的影響null 2 取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 1 取投苗運(yùn)動(dòng)軌跡分析及變距參數(shù)要求 設(shè)計(jì)的取苗機(jī)構(gòu)采用門(mén)架式翻轉(zhuǎn)取苗的方式 其 運(yùn)動(dòng)軌跡如圖null所示 當(dāng)小門(mén)架帶動(dòng)滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)到 滑槽右邊最低處時(shí) 取苗爪垂直于苗盤(pán)對(duì)缽苗進(jìn)行夾 取動(dòng)作 隨后滾動(dòng)軸承沿滑槽運(yùn)動(dòng)直至滑槽左邊最高 處時(shí) 取苗爪帶苗運(yùn)動(dòng)到垂直分苗杯的位置 滾動(dòng)軸 承在滑槽中的運(yùn)動(dòng)由氣缸提供動(dòng)力 帶動(dòng)取苗門(mén)架 進(jìn)行翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)使軸承沿著滑槽運(yùn)動(dòng)null 圖null 取苗部件翻轉(zhuǎn)軌跡 本設(shè)計(jì)配合直動(dòng)往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)使用null 為防止 掛苗直動(dòng)式分苗機(jī)構(gòu)的托杯間距設(shè)置較大 而穴盤(pán) 孔間距較小 故取苗機(jī)構(gòu)需要間隔取苗 變距后再 投苗null其間隔取苗示意圖如圖null 所示 相鄰取苗抓之 間間隔nullnullnullnull null nullnull 對(duì)應(yīng)null 個(gè)穴盤(pán)孔之間的距離null 變 距投苗示意圖如圖 null 所示 相鄰兩分苗杯間隔 nullnullnullnull null nullnull 所以取苗爪取苗之后要使兩取苗抓之間 的距離變?yōu)閚ullnullnullnull null nullnull才可以進(jìn)行投苗null故該取苗機(jī) 構(gòu)應(yīng)有變距裝置 使取苗爪之間的距離在nullnullnullnull null null nullnullnullnull null nullnull變化null 圖null 間隔取苗示意圖 圖null 變距投苗示意圖 2 2 取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過(guò)上述對(duì)移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和設(shè) 計(jì)要求 設(shè)計(jì)了一種翻轉(zhuǎn)取苗 變距投苗的取苗機(jī) 構(gòu)null整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖null 所示 主要由支撐板 取 苗裝置 變距裝置和門(mén)架式翻轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成null 門(mén)架式 翻轉(zhuǎn)裝置由翻轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)取苗門(mén)架沿滑槽軌跡運(yùn) 動(dòng) 取苗門(mén)架的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)取苗爪取苗與投苗 時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡 當(dāng)取苗門(mén)架運(yùn)動(dòng)到滑槽底部時(shí) 取 苗爪處于垂直苗盤(pán)的位置 當(dāng)取苗門(mén)架運(yùn)動(dòng)到滑槽 最高處時(shí) 取苗爪帶苗運(yùn)動(dòng)到分苗機(jī)構(gòu)的正上方null 變距裝置由變距氣缸和剎車線構(gòu)成 滿足取苗與投 苗時(shí)的距離變化 實(shí)現(xiàn)靜態(tài)取苗與靜態(tài)投苗 同時(shí) 減少?zèng)_擊振動(dòng) 提高取投苗的成功率null 圖null 取苗機(jī)構(gòu)示意圖 第1 期 nullnullnull等 nullnullnullnullnullnull自動(dòng)nullnull機(jī)nullnull機(jī)null的null計(jì)與nullnull 57 取苗機(jī)構(gòu)所采用的翻轉(zhuǎn)氣缸與變距氣缸均為 圓形氣缸 在氣缸運(yùn)行到位時(shí) 速度突然降為null 會(huì) 帶來(lái)嚴(yán)重的沖擊振動(dòng)null 因此在翻轉(zhuǎn)氣缸和變距氣缸 運(yùn)行的末端增加油壓緩沖器 使高速運(yùn)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)氣 缸和變距氣缸在運(yùn)動(dòng)到位時(shí)有足夠的緩沖 減少氣 缸速度突變帶來(lái)的沖擊振動(dòng)null 2 3 柔性變距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為滿足移栽機(jī)移栽速度的要求 取苗和投苗所 用時(shí)間應(yīng)在保證取投苗成功率的基礎(chǔ)上盡可能少 要求取苗機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)與變距的速度足夠快 這使得沖 擊振動(dòng)加強(qiáng) 影響取投苗成功率 故設(shè)計(jì)一種柔性 變距機(jī)構(gòu)來(lái)減少氣缸速度突然降為null 時(shí)的沖擊振 動(dòng)null該取苗機(jī)構(gòu)中所設(shè)計(jì)的柔性變距機(jī)構(gòu)由氣缸和 剎車線構(gòu)成 由氣缸提供取苗爪變距的動(dòng)力 且在 兩滑塊之間使用剎車線連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞與定位 的功能null當(dāng)取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)取苗動(dòng)作時(shí) 變距氣 缸收縮 各個(gè)取苗爪之間的間距柱合并在一起 確 保取苗爪之間的間隔符合穴盤(pán)孔的間距 如圖nullnull所 示 當(dāng)取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行變距投苗動(dòng)作時(shí) 變距氣缸推 出 各個(gè)取苗爪之間的剎車線拉直 使每個(gè)取苗爪 對(duì)準(zhǔn)分苗機(jī)構(gòu)的托杯 如圖nullnull所示null 圖null 變距機(jī)構(gòu)取投苗狀態(tài) 變距機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)加剎車線柔性變距的方式 一方面可以減輕取苗機(jī)構(gòu)中心部位的重量 減輕翻 轉(zhuǎn)取苗時(shí)的慣性力沖擊振動(dòng) 另一方面 由于剎車 線為柔性體 有一定的彈性 在變距到位時(shí) 變距機(jī) 構(gòu)的速度會(huì)有所緩沖 可減輕取苗機(jī)構(gòu)的左右晃 動(dòng)null兩滑塊之間剎車線的安裝示意圖如圖null 所示 剎 車線一端的穿孔接頭與滑塊通過(guò)螺栓固定安裝 另 一端螺桿通過(guò)雙螺母固定在null型安裝板上null由于剎 車線的安裝位置處于兩滑塊的邊緣 當(dāng)取苗爪之間 保持nullnullnullnull null nullnull時(shí)測(cè)得剎車線兩安裝孔之間的距離 為nullnullnullnull null nullnullnull因此設(shè)計(jì)所使用的剎車線的穿孔接頭 長(zhǎng)度大約nullnullnull null nullnull 鋼絲繩長(zhǎng)度為nullnullnullnull null nullnull 螺桿 長(zhǎng)度為nullnullnull null nullnullnull安裝剎車線時(shí) 通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿的安 裝位置改變?nèi)∶缱χg的間距 直到null個(gè)取苗爪均對(duì) 準(zhǔn)分苗部件的分苗杯時(shí) 擰緊雙螺母防止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)null 圖null 剎車線安裝圖 變距氣缸作為取苗部件進(jìn)行變距運(yùn)動(dòng)的主要 驅(qū)動(dòng)元件 在選型和設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮其驅(qū)動(dòng)力的大 小 行程大小和安裝位置等null 其中氣缸所需的驅(qū)動(dòng) 力大小 可根據(jù)實(shí)際測(cè)量變距機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)所需的推拉 力得出 利用拉力計(jì)對(duì)變距機(jī)構(gòu)的變距銷進(jìn)行測(cè) 試 測(cè)得變距機(jī)構(gòu)推拉所需驅(qū)動(dòng)力約為nullnull nullnull 氣缸 行程的選擇根據(jù)氣缸所連接的末端滑塊位移來(lái)確定 當(dāng)null個(gè)取苗爪并攏時(shí)取苗爪之間間距為nullnullnullnull null nullnull 變距分開(kāi)時(shí)取苗爪之間間距為nullnullnullnull null nullnullnull因此末端 滑塊位移為 nullS nullnull l 分 nullnull l 合 nullnullnullnullnull null nullnullnull null 根據(jù)末端滑塊位移距離可得出所選氣缸的最小行 程應(yīng)為nullnullnullnull null nullnullnull 變距氣缸安裝位置的設(shè)計(jì)需要考慮氣缸的固 定方式null利用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 軟件對(duì)變距機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維 建模 如圖null 所示null 圖null 變距氣缸安裝位置圖 變距氣缸通過(guò)配套的氣缸支架將兩端固定 氣 缸支架通過(guò)螺栓連接固定在兩塊鋼板上并將鋼板 固定在滑塊的相應(yīng)位置null 取苗爪并攏時(shí)變距氣缸處 于收縮狀態(tài) 將變距氣缸活塞桿一端通過(guò)變距銷和 魚(yú)眼接頭與末端滑塊連接null 3 變距機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 通過(guò)理論分析和三維建模 初步選擇一款圓柱 形的氣缸作為變距氣缸后 為保證所制作的樣機(jī)能 實(shí)現(xiàn)既定的運(yùn)動(dòng)要求 需要利用 nullnullnullnullnull 軟件對(duì)變距 58 第43 卷 機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析null通過(guò) nullnullnullnullnull 仿真得出變 距機(jī)構(gòu)在要求運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下氣缸運(yùn)行的速度 及加速度 進(jìn)一步驗(yàn)證初選氣缸是否滿足使用要 求 同時(shí)通過(guò)nullnullnullnullnull動(dòng)力學(xué)仿真得到取苗機(jī)構(gòu)末端 運(yùn)動(dòng)的速度與加速度曲線 驗(yàn)證滑塊運(yùn)動(dòng)是否滿足 設(shè)計(jì)要求 是否存在沖擊等 為取苗機(jī)構(gòu)氣缸選型 的確定與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)null 3 1 仿真模型的建立與導(dǎo)入 文中采用nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 軟件對(duì)變距機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維 模型的建立 檢查是否存在干涉之后需要對(duì)模型進(jìn) 行簡(jiǎn)化處理 將不參與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)去掉 減少仿真 的計(jì)算時(shí)間null然后將建立的簡(jiǎn)化模型導(dǎo)入到 nullnullnullnullnull 軟件中 進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真null 導(dǎo)入 nullnullnullnullnull 軟件后的模 型如圖null 所示null 圖null nullnullnullnullnull模型圖 將模型的屬性設(shè)置好之后 需根據(jù)實(shí)際在模型 各零件之間添加運(yùn)動(dòng)副約束null 包括最右側(cè)滑塊與導(dǎo) 軌之間的固定副 導(dǎo)軌與地面之間的固定副 其他 滑塊與導(dǎo)軌之間的移動(dòng)副 滑塊與剎車線之間的固 定副 氣缸推桿與滑塊之間的固定副等null 最后給氣 缸添加位移驅(qū)動(dòng)null為了檢驗(yàn)移栽機(jī)取苗部件的變距 機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)不同的移栽頻率 對(duì)氣缸施加兩種頻 率的位移驅(qū)動(dòng)null 為提高移栽速率 達(dá)到高速移栽的 要求 取苗機(jī)構(gòu)完成取苗后帶苗返回 當(dāng)缽苗完全 脫離穴盤(pán)時(shí) 變距氣缸開(kāi)始進(jìn)行變距運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)翻 轉(zhuǎn)與變距復(fù)合運(yùn)動(dòng)null 當(dāng)移栽機(jī)以 nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 的移栽頻率工作時(shí) 取苗部件一個(gè)工作循環(huán)需 要在nullnull null null內(nèi)完