移栽机多杆式栽植机构.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510030175.1 (22)申请日 2015.01.19 A01C 11/00(2006.01) (71)申请人 南京农业大学 地址 210095 江苏省南京市玄武区卫岗 1 号 (72)发明人 黎宁慧 薛金林 丁兰英 张炜 (54) 发明名称 移栽机多杆式栽植机构 (57) 摘要 本发明涉及一种移栽机多杆式栽植机构， 属 于农业机械设备领域。其主要由平行杆组和鸭嘴 组件两部分构成， 平行杆组包含原动件曲柄 GC、 杆件 AB、 杆件 BCD， 以及与它们平行且相等的曲柄 LH、 杆件 EF、 杆件 FHK， 杆件之间通过销钉连。

2、接， 其 中 AE、 BF、 GL、 CH、 DK 也分别平行且相等， 整体构成 平行四杆机构 ； 鸭嘴组件主要由左栽植鸭嘴、 右 栽植鸭嘴、 直线电机、 支撑架、 I 点定位销、 长销、 连接杆 IJ 组成。本发明由平行杆组机构带动栽 植鸭嘴按照既定轨迹精确运动， 由电动推杆伸缩 实现栽植鸭嘴开合运动与平行杆组周期运动的配 合， 具有精度高、 稳定性好、 结构简单等优点， 且能 较好地满足设计目标， 实现零速投苗， 保证栽植直 立度。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 105874987 A 201。

3、6.08.24 CN 105874987 A 1/1 页 2 1.一种移栽机多杆式栽植机构， 其特征在于 ： 包括由原动件曲柄GC、 杆件AB、 杆件BCD、 杆件 BF、 杆件 FHK、 曲柄 LH 所组成的平行杆组 (1)， 由支撑架 (2)、 左栽植鸭嘴 (3)、 定位销 (4)、 连接杆 (5)、 右栽植鸭嘴 (6)、 长销 (7)、 直线电机 (8) 所构成的栽植鸭嘴组件。 2.根据权利要求1所述的一种多杆式栽植机构， 其特征是杆件AB与杆件BCD在B点通 过销钉连接， 原动件曲柄GC与杆件BCD在C点通过销钉连接， 杆件BCD在D点与长销(7)通 过销钉连接 ； 杆件 FF 与杆件。

4、 FHK 在 F 点通过销钉连接， 曲柄 LH 与杆件 FHK 在 H 点通过销钉 连接， 杆件 FHK 在 K 点与长销 (7) 通过销钉连接 ； 杆件 AB 与杆件 EF、 杆件 BCD 与杆件 FHK、 原动件曲柄 GC 与曲柄 LH 分别平行且长度相等。 3.根据权利要求 1 所述的一种多杆式栽植机构， 其特征在于 ： 直线电机 (8) 与支撑架 (2)固定连接， 电机推杆在J点与连接杆(5)通过销钉连接， 连接杆(5)在I点与定位销(4) 连接， 定位销 (4) 一端固定于右栽植鸭嘴 (6) 上， 并可在左栽植鸭嘴 (3) 滑槽内运动。 4.根据权利要求 1 所述的一种多杆式栽植机构。

5、， 其特征在于 ： 左栽植鸭嘴 (3) 与右栽 植鸭嘴 (6) 分别套在左右两边长销 (7) 上， 可绕长销定轴转动， 长销 (7) 与支撑架 (2) 固定 连接。 5.根据权利要求 1 所述的一种多杆式栽植机构， 其特征在于 ： 移栽机工作向左运动时， 原动件曲柄 GC 逆时针运动， 使栽植点处鸭嘴尖端的水平速度相互抵消变小， 实现零速投 苗， 并保证投苗直立度。 6.根据权利要求 1 所述的一种多杆式栽植机构， 其特征在于 ： 直线电机 (8) 的推杆伸 出时， 连接杆 (5) 带动定位销 (4) 绕 D 点处长销 (7) 沿逆时针方向定轴转动， 类似于曲柄滑 块机构由滑块的运动带动曲柄做。

6、定轴转动， 固定于右栽植鸭嘴 (6) 上的定位销 (4) 同时带 动右栽植鸭嘴 (6) 绕 D 点处长销 (7) 沿逆时针方向定轴转动， 定位销 (4) 沿着左栽植鸭嘴 (3) 滑槽运动， 产生推力让左栽植鸭嘴 (3) 绕 K 点处长销 (7) 沿顺时针方向定轴转动， 鸭嘴 打开 ； 同理， 直线电机 (8) 的推杆缩回时， 连接杆 (5) 带动定位销 (4) 绕 D 点处长销 (7) 沿 顺时针方向定轴转动， 右栽植鸭嘴 (6) 绕 D 点处长销 (7) 沿顺时针方向定轴转动， 左栽植鸭 嘴 (3) 绕 K 点处长销 (7) 沿逆时针方向定轴转动， 鸭嘴闭合。 权 利 要 求 书 CN 10。

7、5874987 A 2 1/3 页 3 移栽机多杆式栽植机构 技术领域 0001 本发明涉及一种栽植机构， 具体涉及一种移栽机上的多杆式栽植机构。它属于农 业机械设备技术领域。 背景技术 0002 目前， 我国农业作物的移栽作业主要采用人工移栽的方式， 其存在移栽效率低、 劳 动强度大、 劳动力需求大等诸多弊端， 已经越来越不适应于当今农业的发展， 因此， 自动、 半 自动移栽机在我国已得到越来越广泛的使用。 0003 栽植机构作为移栽机上的重要组成部件， 根据其结构类型， 我国正在研制和使用 的自动、 半自动移栽机可分为钳夹式移栽机、 链夹式移栽机、 导苗管式移栽机、 吊篮式移栽 机、 曲柄。

8、多杆鸭嘴式移栽机、 挠性圆盘式移栽机等。近年来， 曲柄多杆鸭嘴式移栽机因机型 轻巧灵活， 性能稳定， 在结构形式上有重大的突破和创新， 已经成为研究的热点之一。曲柄 多杆鸭嘴式移栽机通常在作业时， 通过地轮和链条的传动来驱动连杆机构的运动， 栽植器 位于连杆平面上， 栽植器的运动应与整个移栽机的运动合拍， 当栽植器运动到最低位置时， 栽植器即鸭嘴张开投苗， 此时栽植器鸭嘴的水平分速度与移栽机整体水平前进速度大小相 等、 方向相反， 从而保证了投苗时栽植器的水平方向速度为零或接近于零， 实现零速移栽。 同时栽植的秧苗直立度得到保证， 提高了立苗率。浙江理工大学王伯鸿等人研制了蔬菜钵 苗七杆式植苗。

9、机构， 其由双曲柄五杆机构和双摇杆机构串联而成， 适合高度 40-170mm 的钵 苗移栽， 将开穴与植苗合二为一。国内学者毛鹏军等人研制的七杆式鸭嘴移栽机主要由七 杆式连杆机构和锥形鸭嘴栽植器两部分构成， 鸭嘴式栽植器在曲柄带动下完成接苗、 开穴 和栽植工序。河南科技大学李晶等人研制的鸭嘴式膜上作业移栽机， 其栽植机构是双曲柄 五杆滑块式连杆机构， 结构参数可调， 鸭嘴可在膜上直接打孔移栽， 不易伤苗。目前国内的 多杆式栽植机构都是通过纯机械的方式完成杆件的周期运动、 鸭嘴的开合运动以及它们之 间的配合， 结构复杂， 体积较大。本发明采用机电结合的方式， 由平行杆组带动栽植鸭嘴按 既定轨迹做。

10、周期运动， 由电动推杆控制鸭嘴的开合， 通过编制控制程序使鸭嘴的开合与平 行杆组的周期运动合拍， 结构简单、 稳定性好、 制造加工方便， 为栽植机构的设计提供一种 新思路。 发明内容 0004 本发明的目的是针对现有技术的不足， 提供一种由平行杆组机构带动鸭嘴组件、 并由直线电机控制鸭嘴开合的移栽机多杆式栽植机构， 能够较好地满足各项移栽作业要 求。 0005 本发明采用的技术方案如下 ： 0006 一种移栽机多杆式栽植机构， 主要由平行杆组和鸭嘴组件两部分构成， 平行杆组 包含原动件曲柄 GC、 杆件 AB、 杆件 BCD， 以及与它们平行且相等的曲柄 LH、 杆件 EF、 杆件 FHK， 。

11、杆件之间通过销钉连接， 其中 AE、 BF、 GL、 CH、 DK 也分别平行且相等， 整体构成平行四杆 说 明 书 CN 105874987 A 3 2/3 页 4 机构 ； 鸭嘴组件主要由左栽植鸭嘴、 右栽植鸭嘴、 直线电机、 支撑架、 I 点定位销、 长销、 连接 杆 IJ 组成， 鸭嘴组件通过 D、 K 处长销与平行杆组连接， 固定在鸭嘴支撑架上的直线电机可 伸缩带动连接杆 IJ 运动， I 点定位销固定于右栽植鸭嘴上， 同时通过滑槽与左栽植鸭嘴连 接。 0007 所述的平行杆组机构中杆件 AB 与杆件 BCD 在 B 点通过销钉连接， 原动件曲柄 GC 与杆件BCD在C点通过销钉连接。

12、， 杆件BCD在D点与长销通过销钉连接 ； 杆件EF与杆件FHK 在 F 点通过销钉连接， 曲柄 LH 与杆件 FHK 在 H 点通过销钉连接， 杆件 FHK 在 K 点与长销通 过销钉连接 ； 杆件 AB 与杆件 EF、 杆件 BCD 与杆件 FHK、 原动件曲柄 GC 与曲柄 LH 分别平行且 长度相等。 0008 所述的鸭嘴组件中直线电机与支撑架固定连接， 其电机推杆在 J 点与连接杆通过 销钉连接， 连接杆在 I 点与定位销连接， 定位销一端固定于右栽植鸭嘴上， 并可在左栽植鸭 嘴滑槽内运动。 左栽植鸭嘴与右栽植鸭嘴分别套在左右两边长销上， 可绕长销定轴转动， 长 销与支撑架固定连接。。

13、 0009 所述的移栽机工作向左运动时， 原动件曲柄 GC 逆时针运动， 使栽植点处鸭嘴尖端 的水平速度相互抵消变小， 较好地实现零速投苗， 保证投苗直立度。 0010 所述的直线电机推杆伸出时， 与直线电机在 J 点铰接的连接杆带动 I 点处定位销 绕 D 点处长销沿逆时针方向定轴转动， 类似于曲柄滑块机构由滑块的运动带动曲柄做定轴 转动， 固定于右栽植鸭嘴上的定位销同时带动右栽植鸭嘴绕 D 点处长销沿逆时针方向定轴 转动， 定位销沿着左栽植鸭嘴上的滑槽运动， 产生推力让左栽植鸭嘴绕 K 点处长销沿顺时 针方向定轴转动， 鸭嘴打开 ； 同理， 直线电机的推杆缩回时， 连接杆带动I点处定位销绕。

14、D点 处长销沿顺时针方向定轴转动， 右栽植鸭嘴绕 D 点处长销沿顺时针方向定轴转动， 左栽植 鸭嘴绕 K 点处长销沿逆时针方向定轴转动， 鸭嘴闭合。 0011 本发明的有益效果是 ： 平行杆组机构带动栽植鸭嘴按照既定轨迹精确运动， 实现 栽植鸭嘴的平动， 保证了栽植准确性、 稳定性， 实现零速投苗 ； 采用电动推杆带动栽植鸭嘴 开合， 可靠性高， 能够精确实现鸭嘴开合与栽植节拍的配合。 附图说明 0012 图 1 是本发明整体结构示意图。 0013 图 2 是本发明鸭嘴组件结构关系俯视图 ( 鸭嘴张开状态 )。 0014 图 3 是本发明左栽植鸭嘴正视图。 0015 附图中的零部件序号如下 ：。

15、 平行杆组 1， 支撑架 2、 左栽植鸭嘴 3、 定位销 4、 连接杆 5、 右栽植鸭嘴 6、 长销 7、 直线电机 8。 具体实施方式 0016 下面结合附图与实施例， 对本发明作进一步的说明 ： 0017 如图 1- 图 3 所示， 本发明中的平行杆组 1 分别在点 A、 B、 G、 L 处与移栽机架铰接， 原动件曲柄 GC、 杆件 AB、 杆件 BCD、 杆件 EF、 杆件 FHK、 曲柄 LH 构成该平行杆组机构， 杆件 AB 与杆件 BCD 在 B 点通过销钉连接， 原动件曲柄 GC 与杆件 BCD 在 C 点通过销钉连接， 杆件 BCD 在 D 点与长销 7 通过销钉连接 ； 杆件。

16、 EF 与杆件 FHK 在 F 点通过销钉连接， 曲柄 LH 与杆件 说 明 书 CN 105874987 A 4 3/3 页 5 FHK 在 H 点通过销钉连接， 杆件 FHK 在 K 点与长销 7 通过销钉连接， 长销 7 与支撑架 2 固定 连接， 由于杆件 AB 与杆件 EF、 杆件 BCD 与杆件 FHK、 原动件曲柄 GC 与曲柄 LH 分别平行且长 度相等， 故能保证鸭嘴平动， 动力由曲柄 GC 输入， GC 逆时针转动带动整个栽植机构按照一 定的运动轨迹做周期性运动。本发明中的直线电机 8 与支撑架 2 固定连接， 电机推杆在 J 点与连接杆 5 通过销钉连接， 连接杆 5 在。

17、 I 点与定位销 4 连接， 定位销 4 一端固定于右栽植 鸭嘴 6 上， 并可在左栽植鸭嘴 3 滑槽内运动。 0018 图 3 是左栽植鸭嘴的正视图， 左栽植鸭嘴上所开滑槽的形状如图所示。 0019 本发明的工作原理如下 ： 工作时， 移栽机运动速度方向向左， 动力由曲柄 GC 输入， GC沿逆时针方向转动， 平行杆组1带动鸭嘴组件沿既定轨迹运动到接近地面时， 直线电机8 的推杆向外伸出， 与直线电机在 J 点铰接的连接杆 5 带动定位销 4 绕 D 点处长销 7 沿逆时 针方向定轴转动， 类似于曲柄滑块机构由滑块的运动带动曲柄做定轴转动， 固定于右栽植 鸭嘴 6 上的定位销 4 同时带动右。

18、栽植鸭嘴 6 绕 D 点处长销 7 沿逆时针方向定轴转动， 定位 销 4 沿着左栽植鸭嘴 3 滑槽运动， 产生推力让左栽植鸭嘴 3 绕 K 点处长销 7 沿顺时针方向 定轴转动， 鸭嘴打开 ； 投苗后， 平行杆组 1 带动鸭嘴组件沿既定轨迹上升离开地面时， 直线 电机 8 的推杆缩回， 连接杆 5 带动定位销 4 绕 D 点处长销 7 沿顺时针方向定轴转动， 右栽植 鸭嘴 6 绕 D 点处长销 7 沿顺时针方向定轴转动， 定位销 4 沿着左栽植鸭嘴 3 滑槽运动， 产生 推力让左栽植鸭嘴 3 绕 K 点处长销 7 沿逆时针方向定轴转动， 鸭嘴闭合， 完成栽植。 0020 上述具体实施方式用来解释说明本发明， 而不是对本发明进行限制， 在本发明的 精神和权利要求的保护范围内， 对本发明做出的任何修改和改变， 都落入本发明的保护范 围。 说 明 书 CN 105874987 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 105874987 A 6 。