小型穴盤苗全自動移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計與試驗.pdf

2022 年1 月 Jan 2022 第nullnull 卷 第null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識碼 nullnullnullnull 小型穴盤苗全自動移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的 設(shè)計與試驗 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 針對國內(nèi)低矮溫室蔬菜大棚的尺寸限制問題 設(shè)計一種小型全自動移栽機(jī) 為提高取投苗成 功率 減少穴盤苗損傷 重點(diǎn)對取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計null該取苗機(jī)構(gòu)使用氣動加剎車線柔性變距機(jī)構(gòu) 實現(xiàn)變距投苗功能 與直動往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)配套使用 可以實現(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 并通過試驗對取投苗效果進(jìn)行了檢驗null試驗發(fā)現(xiàn) 針對須根類幼苗 當(dāng) 栽植頻率為nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 時 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 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 針對直根類幼苗 當(dāng)栽植頻率為 nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 時 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試驗結(jié)果表明 該機(jī)構(gòu)滿足蔬菜穴盤苗取投苗要求 且適用于不同品種蔬菜缽苗 的取投苗null 關(guān)鍵詞 全自動移栽機(jī) 取苗機(jī)構(gòu) 剎車線 柔性變距 溫室 中圖分類號 nullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 null 文章編號 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 引文格式 趙曉琪 楊啟志 黃冠龍 等null 小型穴盤苗全自動移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計與試驗 null null 江蘇大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)版 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項目 國家自然科學(xué)基金資助項目 nullnullnullnullnullnullnullnull 江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 鎮(zhèn)江市重點(diǎn) 研發(fā)計劃項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡介 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nullnull機(jī)nullnull機(jī)null的null計與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 nullnullnullnull 年我國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)械自動化 作業(yè)勢在必行 且我國蔬菜種植面積中 移栽種植 占四分之一 移栽種植是未來國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方 向 null nullnull null取苗裝置作為自動移栽機(jī)的標(biāo)志性部件 null 已經(jīng)成為自動移栽領(lǐng)域研究中的熱點(diǎn) null 綜合國內(nèi) 外對蔬菜移栽機(jī)的研究現(xiàn)狀 對取苗機(jī)構(gòu)已經(jīng)有所 研究null歐美日等發(fā)達(dá)國家 在nullnull 世紀(jì)nullnull 年代已經(jīng)開 始自動取苗的研究null 近年來 隨著自動控制技術(shù) 傳 感器技術(shù) 驅(qū)動技術(shù)及機(jī)器視覺技術(shù)在取苗裝置中 的應(yīng)用 取苗自動化程度也越來越高 已有成熟產(chǎn) 品應(yīng)用于實際生產(chǎn)中 null nullnull null 雖然國內(nèi)對取苗機(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)相對簡單 取苗效率 高 但制造成本高 作業(yè)時有剛性沖 nullnullnullnull 年南京農(nóng) 業(yè)機(jī)械化研究所的倪有亮等 nullnull 設(shè)計了一種缽苗自 動移栽機(jī)取送苗系統(tǒng) 該系統(tǒng)能夠自動實現(xiàn)缽苗盤 的固定和移位 能夠自動完成頂苗 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 苗取投送苗裝置 主要由斜面移盤裝置 斜插取投 苗裝置 循環(huán)送苗裝置及安裝平臺組成 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nullnullnull控制實現(xiàn)了斜面移盤裝置 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 我國溫室蔬菜種植以中小型拱棚和塑料大 棚穴盤苗移栽種植為主 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 溫室穴盤苗移栽 時完全靠人力 效率低null 國內(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移 栽機(jī)械null 針對以上問題 文中設(shè)計一種小型全自動的蔬菜 移栽機(jī)以節(jié)省人力物力 提高生產(chǎn)效率 該全自動蔬 菜移栽機(jī)采用氣動式翻轉(zhuǎn)取苗 剎車線柔性變距投苗 的取苗機(jī)構(gòu) 與直動往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)配合使用null優(yōu)勢 在于用氣動加剎車線柔性變距 機(jī)構(gòu)簡單 可以有效 地減少沖擊振動 除此之外整個機(jī)構(gòu)可以實現(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)底盤和控制系統(tǒng)組成null 空壓機(jī)在使用時安裝在移 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)底盤后方電氣柜旁 用于給整 機(jī)供電null該移栽機(jī)工作時通過移箱進(jìn)給部件完成對 穴盤的輸送和定位 實現(xiàn)自動供苗功能null 再由取苗 56 第43 卷 部件將缽苗從穴盤中取出并帶苗運(yùn)動到分苗部件 的上方 完成對缽苗的投放null 分苗部件采用齒輪齒 條往復(fù)移動式分苗方式 可以將缽苗分批次通過導(dǎo) 苗筒投入到栽植部件中null 最后通過栽植部件完成開 溝 覆土和鎮(zhèn)壓工作null 為避免使用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動在較 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) 計采用鋰電池作為動力源 節(jié)能環(huán)保null 且采用無人 乘坐的無線遙控自走式底盤 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 同時也降低了勞動強(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 盤取出之后 投到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的分苗杯中null 由于取投 苗過程中不可避免的會出現(xiàn)振動沖擊 當(dāng)取投苗速 度提高時振動沖擊會更加強(qiáng)烈 會出現(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 在相對運(yùn)動 易出現(xiàn)掛苗的現(xiàn)象 當(dāng)移栽的缽苗較 大時 掛苗的概率會極大地增加null 針對以上問題 設(shè) 計一種取苗之后變距投苗的取苗機(jī)構(gòu) 配合直動式 分苗機(jī)構(gòu)實現(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現(xiàn) 可以 有效減少沖擊振動對取投苗成功率的影響null 2 取苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計 2 1 取投苗運(yùn)動軌跡分析及變距參數(shù)要求 設(shè)計的取苗機(jī)構(gòu)采用門架式翻轉(zhuǎn)取苗的方式 其 運(yùn)動軌跡如圖null所示 當(dāng)小門架帶動滾動軸承運(yùn)動到 滑槽右邊最低處時 取苗爪垂直于苗盤對缽苗進(jìn)行夾 取動作 隨后滾動軸承沿滑槽運(yùn)動直至滑槽左邊最高 處時 取苗爪帶苗運(yùn)動到垂直分苗杯的位置 滾動軸 承在滑槽中的運(yùn)動由氣缸提供動力 帶動取苗門架 進(jìn)行翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時使軸承沿著滑槽運(yùn)動null 圖null 取苗部件翻轉(zhuǎn)軌跡 本設(shè)計配合直動往復(fù)式分苗機(jī)構(gòu)使用null 為防止 掛苗直動式分苗機(jī)構(gòu)的托杯間距設(shè)置較大 而穴盤 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 對應(yīng)null 個穴盤孔之間的距離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 通過上述對移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析和設(shè) 計要求 設(shè)計了一種翻轉(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 變距裝置和門架式翻轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成null 門架式 翻轉(zhuǎn)裝置由翻轉(zhuǎn)氣缸帶動取苗門架沿滑槽軌跡運(yùn) 動 取苗門架的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動可實現(xiàn)取苗爪取苗與投苗 時的運(yùn)動軌跡 當(dāng)取苗門架運(yùn)動到滑槽底部時 取 苗爪處于垂直苗盤的位置 當(dāng)取苗門架運(yùn)動到滑槽 最高處時 取苗爪帶苗運(yùn)動到分苗機(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 苗時的距離變化 實現(xiàn)靜態(tài)取苗與靜態(tài)投苗 同時 減少沖擊振動 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nullnull機(jī)nullnull機(jī)null的null計與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 速度突然降為null 會 帶來嚴(yán)重的沖擊振動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)動的翻轉(zhuǎn)氣 缸和變距氣缸在運(yùn)動到位時有足夠的緩沖 減少氣 缸速度突變帶來的沖擊振動null 2 3 柔性變距機(jī)構(gòu)設(shè)計 為滿足移栽機(jī)移栽速度的要求 取苗和投苗所 用時間應(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 擊振動加強(qiáng) 影響取投苗成功率 故設(shè)計一種柔性 變距機(jī)構(gòu)來減少氣缸速度突然降為null 時的沖擊振 動null該取苗機(jī)構(gòu)中所設(shè)計的柔性變距機(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力 且在 兩滑塊之間使用剎車線連接實現(xiàn)動力傳遞與定位 的功能null當(dāng)取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)取苗動作時 變距氣 缸收縮 各個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)行變距投苗動作時 變距氣缸推 出 各個取苗爪之間的剎車線拉直 使每個取苗爪 對準(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)取苗時的慣性力沖擊振動 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 變距機(jī) 構(gòu)的速度會有所緩沖 可減輕取苗機(jī)構(gòu)的左右晃 動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螺栓固定安裝 另 一端螺桿通過雙螺母固定在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時測得剎車線兩安裝孔之間的距離 為nullnullnullnull null nullnullnull因此設(shè)計所使用的剎車線的穿孔接頭 長度大約nullnullnull null nullnull 鋼絲繩長度為nullnullnullnull null nullnull 螺桿 長度為nullnullnull null nullnullnull安裝剎車線時 通過調(diào)節(jié)螺桿的安 裝位置改變?nèi)∶缱χg的間距 直到null個取苗爪均對 準(zhǔn)分苗部件的分苗杯時 擰緊雙螺母防止螺桿轉(zhuǎn)動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)動的主要 驅(qū)動元件 在選型和設(shè)計時需要考慮其驅(qū)動力的大 小 行程大小和安裝位置等null 其中氣缸所需的驅(qū)動 力大小 可根據(jù)實際測量變距機(jī)構(gòu)運(yùn)動所需的推拉 力得出 利用拉力計對變距機(jī)構(gòu)的變距銷進(jìn)行測 試 測得變距機(jī)構(gòu)推拉所需驅(qū)動力約為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確定 當(dāng)null個取苗爪并攏時取苗爪之間間距為nullnullnullnull null nullnull 變距分開時取苗爪之間間距為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)計需要考慮氣缸的固 定方式null利用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 軟件對變距機(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 變距氣缸通過配套的氣缸支架將兩端固定 氣 缸支架通過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 取苗爪并攏時變距氣缸處 于收縮狀態(tài) 將變距氣缸活塞桿一端通過變距銷和 魚眼接頭與末端滑塊連接null 3 變距機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析 通過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 實現(xiàn)既定的運(yùn)動要求 需要利用 nullnullnullnullnull 軟件對變距 58 第43 卷 機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)仿真分析null通過 nullnullnullnullnull 仿真得出變 距機(jī)構(gòu)在要求運(yùn)動狀態(tài)的情況下氣缸運(yùn)行的速度 及加速度 進(jìn)一步驗證初選氣缸是否滿足使用要 求 同時通過nullnullnullnullnull動力學(xué)仿真得到取苗機(jī)構(gòu)末端 運(yùn)動的速度與加速度曲線 驗證滑塊運(yùn)動是否滿足 設(shè)計要求 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模型進(jìn) 行簡化處理 將不參與運(yùn)動的機(jī)構(gòu)去掉 減少仿真 的計算時間null然后將建立的簡化模型導(dǎo)入到 nullnullnullnullnull 軟件中 進(jìn)行動力學(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)實際在模型 各零件之間添加運(yùn)動副約束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null為了檢驗移栽機(jī)取苗部件的變距 機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)不同的移栽頻率 對氣缸施加兩種頻 率的位移驅(qū)動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 脫離穴盤時 變距氣缸開始進(jìn)行變距運(yùn)動 實現(xiàn)翻 轉(zhuǎn)與變距復(fù)合運(yùn)動null 當(dāng)移栽機(jī)以 nullnull 株 nullnullnull nullnull 行 nullnull 的移栽頻率工作時 取苗部件一個工作循環(huán)需 要在nullnull null null內(nèi)完