一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构制造技术

本发明专利技术公开一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，涉及农业机械技术领域，主要结构包括箱体、非圆太阳轮、第二中间轮、第一中间轮、非圆行星轮、凹锁止弧、凸锁止弧和取苗臂；非圆太阳轮固定设置于箱体内；非圆行星轮转动的设置于箱体内；第二中间轮与非圆太阳轮啮合；第一中间轮与非圆行星轮啮合；非圆太阳轮的外侧上设置有一段无齿段，凸锁止弧与非圆太阳轮同轴固定连接，且凸锁止弧与无齿段相对应；凹锁止弧与第二中间轮同轴固定设置，凹锁止弧与凸锁止弧相匹配；取苗臂与非圆行星轮固定连接。动力源驱动箱体转动，带动非圆太阳轮，驱动非圆行星轮带动取苗臂相对地面做周期性非匀速摆动，一个运动周期内完成一次取苗和一次投苗。苗。苗。

【技术实现步骤摘要】
一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构


[0001]本专利技术涉及农业机械
，特别是涉及一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构。

技术介绍

[0002]近年来，我国蔬菜的需求量逐渐增大，蔬菜生产量和消费量均居世界第一。随着蔬菜产业发展迅速，在种植业结构自发性调整、适应性和战略性调整中异军突起，种植面积和单产不断增长，数量供应充足，花色品种丰富，市场交易活跃，目前已经超过粮食成为第一大农产品，蔬菜产业从家庭种植逐渐转变成了支撑农业农村经济发展的支柱性产业。
[0003]蔬菜能够成为仅次于粮食的第二大农作物，关键在于其育苗移栽技术，常用的蔬菜钵苗移栽是将温室中用营养基质发芽培育的蔬菜幼苗从钵盘中连带钵土取出然后移栽到旱地的一种蔬菜种植方式，也是目前国内外最主要的蔬菜种植方式，具有成活率高，有效增产，促进作物早熟和提高土地利用率等优点。但同时，蔬菜生产属于劳动密集型产业，移栽作为蔬菜生产过程中的首要关键环节更是劳动强度大、作业效率低，加之近年来人口老龄化加速，我国当前蔬菜整体的生产机械化水平较乐观估计约为34.6％～38.5％，蔬菜移栽装备成为菜农的迫切需求，使用移栽机的机械移栽比人工移栽效率高且实用性强，具有提高作物产量，降低操作人劳动强度，便于田间管理等优点。
[0004]取苗机构是钵苗自动移栽机的核心工作部件，实现自动取苗和投苗功能。日本洋马公司的行星轮系
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滑道组合式取苗机构存在取苗效率不高，难以达到高速取苗要求的问题；欧美等国家的气动电控式取苗机械手存在结构复杂、控制繁琐、造价昂贵且不符合我国农艺要求等缺点。因此，针对这些问题，研制高效、轻简化的蔬菜钵苗取苗机构对促进蔬菜产业快速发展具有重要意义。
[0005]现有的回转式取苗机构中，正向设计存在随机性和盲目性等缺点；逆向设计针对钵苗移栽，理想取苗轨迹为“鹰嘴型”，但取苗臂从“鹰嘴型”轨迹投苗点运动到取苗点的过程中极易出现传动比过大的情况而导致畸形齿轮节曲线的产生；轮系
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滑道组合式取苗机构存在取苗效率不高，难以达到高速取苗要求、维护困难等缺点；连杆式取苗机构存在易磨损、移栽效率不高等问题；气动电控式机械手存在结构复杂、控制繁琐、造假昂贵和不符合我国农艺要求等缺点；顶杆式取苗机构存在易造成钵体损伤和取苗失败等缺点。

技术实现思路

[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，可满足取投苗点的位姿要求，引入凹凸锁止弧可解决传动比突变的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，包括箱体、非圆太阳轮、第二中间轮、第一中间轮、非圆行星轮、凹锁止弧、凸锁止弧和取苗臂；所述非圆太阳轮固定设置于所述箱体内；所述非圆行星轮转动的设置于所述箱体内；所述第二中间轮设置于所述箱
体内并与所述非圆太阳轮相啮合；所述第一中间轮与所述第二中间轮同轴设置并与所述非圆行星轮相啮合；所述非圆太阳轮的外侧上设置有一段无齿段，所述凸锁止弧与所述非圆太阳轮同轴固定连接，且所述凸锁止弧与所述无齿段相对应；所述凹锁止弧与所述第二中间轮同轴固定设置，所述凹锁止弧与所述凸锁止弧相匹配；所述取苗臂的一端与所述非圆行星轮固定连接。
[0009]可选的，所述箱体内设置有行星轴，所述取苗臂的一端与所述非圆行星轮均设置于所述行星轴上。
[0010]可选的，所述取苗臂的另一端的移栽轨迹上定义取苗点、出钵点、投苗点和入穴点；所述取苗点为所述取苗臂的另一端从苗钵上取苗的位置；所述出钵点为所述取苗臂的另一端离开所述苗钵的位置；所述投苗点为所述取苗臂的另一端运动至植苗鸭嘴上方的位置；所述入穴点为所述取苗臂的另一端从所述出钵点运动至所述投苗点的投苗轨迹和从所述投苗点运动至所述出钵点的取苗轨迹的分离点；
[0011]在所述取苗点处：行星架初始安装角为330.32
°
；在取苗臂处非圆行星轮中心至秧针尖点连线和水平地面夹角为338
°
；
[0012]在所述出钵点处：行星架初始安装角为30.54
°
；在取苗臂处非圆行星轮中心至秧针尖点连线和水平地面夹角为312.73
°
；
[0013]在所述投苗点处：行星架初始安装角为192.22
°
；在取苗臂处非圆行星轮中心至秧针尖点连线和水平地面夹角为307.35
°
；
[0014]所述非圆太阳轮与所述第二中间轮和所述第一中间轮的中心距为35mm，所述第二中间轮和所述第一中间轮和所述非圆行星轮的中心距为35mm；
[0015]所述非圆行星轮的轴心距所述取苗臂秧针尖点尺寸为121mm；投苗角为107
°
。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本专利技术中的非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，主要结构包括箱体、非圆太阳轮、第二中间轮、第一中间轮、非圆行星轮、凹锁止弧、凸锁止弧和取苗臂。动力源驱动箱体转动，带动非圆太阳轮与第二中间轮和第一中间轮啮合传动，驱动非圆行星轮带动取苗臂相对地面做周期性非匀速摆动，一个运动周期内完成一次取苗和一次投苗。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构的内部结构示意图一；
[0020]图2为本专利技术非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构的内部结构示意图二；
[0021]图3为本专利技术非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构的结构示意图。
[0022]附图标记说明：1、取苗臂；2、非圆行星轮；3、第二中间轮；4、第一中间轮；5、凹锁止弧；6、非圆太阳轮；7、凸锁止弧；8、箱体；9、移栽轨迹；10、移栽臂壳体；11、行星轴；12、取苗点；13、出钵点；14、钵苗；15、投苗点；16、植苗鸭嘴；17、入穴点。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术根据取苗要求，确定三个精确位姿点(取苗点12、出钵点13、投苗点15)和一个模糊位姿点(入穴点17)的坐标和姿态角，建立二杆开链机构平面模型，求解杆长、旋转中心；引入凹凸锁止弧代替杆件从模糊位姿点前一个位姿点到模糊位姿点的齿轮传动，筛选合理的解，优化数据值，利用非均匀5次B样条曲线插值拟合理想轨迹；根据轨迹计算总传动比，将二自由度连杆降为单自由度，分配两级传动比，求解非圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，其特征在于，包括箱体、非圆太阳轮、第二中间轮、第一中间轮、非圆行星轮、凹锁止弧、凸锁止弧和取苗臂；所述非圆太阳轮固定设置于所述箱体内；所述非圆行星轮转动的设置于所述箱体内；所述第二中间轮设置于所述箱体内并与所述非圆太阳轮相啮合；所述第一中间轮与所述第二中间轮同轴设置并与所述非圆行星轮相啮合；所述非圆太阳轮的外侧上设置有一段无齿段，所述凸锁止弧与所述非圆太阳轮同轴固定连接，且所述凸锁止弧与所述无齿段相对应；所述凹锁止弧与所述第二中间轮同轴固定设置，所述凹锁止弧与所述凸锁止弧相匹配；所述取苗臂的一端与所述非圆行星轮固定连接。2.根据权利要求1所述的非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，其特征在于，所述箱体内设置有行星轴，所述取苗臂的一端与所述非圆行星轮均设置于所述行星轴上。3.根据权利要求1所述的非圆齿轮行星轮系回转式取苗机构，其特征在于，所述取苗臂的另一端的移栽轨迹上定义取苗点、出钵点、投苗点和入穴点；所述取苗点为所述取苗臂的另一端从苗钵上取苗的位置；所述出钵点为所述取苗臂的另一端离开所述苗钵的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛向磊，俞国红，程胤，郑航，叶云翔，赵雄，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：