專利名稱：蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及農(nóng)業(yè)機械，尤其是涉及一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星 輪系移栽機構。
技術背景
目前，國內外的蔬菜移栽機都是以半自動的為主，半自動蔬菜移栽機靠人工喂苗， 工作效率不高，當栽植速度偏高時，漏苗、缺苗率大大增加。而自動蔬菜移栽機具有自動給 苗、取苗，較為自動化和省力化，工作效率高。雖然自動移栽機結構相對復雜，但是在科技日 新月異的今天，自動蔬菜移栽機必將是今后移栽機發(fā)展的主要趨勢。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移 栽機構，該機構的結構尺寸相對較小，結構相對簡單，振動也小。為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是本實用新型它包括傳動部件和移栽臂部件；傳動部件包括鏈輪箱內的傳動軸上裝 有主動鏈輪，經(jīng)鏈條與裝在鏈輪箱內中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、 右兩側軸端固定有結構相同且對稱布置的左、右齒輪盒；其特征在于所述的左齒輪盒內的中心軸左端上裝有通過左法蘭固定在鏈輪箱上的左中心不 完全圓齒輪，左中心不完全圓齒輪固接有左凸鎖住弧，中心軸的左端與左齒輪盒固接一起 轉動；左齒輪盒內的左中心不完全圓齒輪兩側的左中間軸上，分別對稱裝有與左中心不完 全圓齒輪相互嚙合的上、下左中間圓齒輪，上、下左中間圓齒輪分別固接有上、下左凹鎖住 弧，上、下左凹鎖住弧與左凸鎖住弧相配合，上、下左中間圓齒輪分別通過上、下左中間軸分 別與上、下左中間橢圓齒輪固接，而上、下左中間橢圓齒輪再與固接在上、下左行星輪軸上 的上、下左行星橢圓齒輪嚙合；上、下左行星輪軸伸出左齒輪盒外的一端分別固定有上、下 左移栽臂部件；所述的右齒輪盒內的中心軸右端上裝有通過右法蘭固定在鏈輪箱上的右中心不 完全圓齒輪，右中心不完全圓齒輪固接有右凸鎖住弧，中心軸的右端與右齒輪盒固接一起 轉動；右齒輪盒內的右中心不完全圓齒輪兩側的右中間軸上，分別對稱裝有與右中心不完 全圓齒輪相互嚙合的上、下右中間圓齒輪，上、下右中間圓齒輪分別固接有上、下右凹鎖住 弧，上、下右凹鎖住弧與右凸鎖住弧相配合，上、下右中間圓齒輪分別通過上、下右中間軸分 別與上、下右中間橢圓齒輪固接，而上、下右橢圓齒輪再與固接在上、下右行星輪軸上的上、 下右行星橢圓齒輪嚙合；上、下右行星輪軸伸出右齒輪盒外的一端分別固定有上、下右移栽 臂部件。所述的中心不完全圓齒輪與凸鎖住弧重合部分沒有齒，4個中間橢圓齒輪與4個 行星橢圓齒輪都是幾何參數(shù)相同的橢圓齒輪。所述的上、下左行星橢圓齒輪與上、下左中間橢圓齒輪嚙合，實現(xiàn)該移栽機構的非勻速傳動；上、下左中間圓齒輪與左中心不完全圓齒輪是間歇的圓齒輪嚙合傳動；上、下右 行星橢圓齒輪與上、下右中間橢圓齒輪嚙合，實現(xiàn)該移栽機構的非勻速傳動；上、下右中間 圓齒輪與右中心不完全圓齒輪是間歇的圓齒輪嚙合傳動。所述的移栽臂部件包括凸輪、撥叉、推苗彈簧、苗針和推苗桿；凸輪通過法蘭固接 在行星軸上，撥叉裝在移栽臂上，其中一端與凸輪相接觸，另一端安裝在推苗桿槽內，移栽 臂的下端固定一個安裝苗針的安裝板，兩根苗針的一端安裝在安裝板上，形成轉動連接，兩 根苗針形成一個“V”形的移栽爪，推苗桿的下端分別與兩根苗針的下端滑動連接；當撥叉 處于凸輪上時，推苗彈簧被壓縮，此時，推苗桿處于最高位置，移栽苗針開口最??；當凸輪旋 轉過一定角度處于穴口位置時，彈簧推動推苗桿下移，此時移栽苗針開口達到最大。移栽臂 部件均為拐臂式結構，即推苗桿的移動軸線與移栽爪的中心線不重合。本實用新型的有益效果是該移栽機構有一對齒輪盒，每個齒輪盒內相對中心輪有2組行星系齒輪傳動，每 組行星系傳動帶動1個移栽臂運動，齒輪盒轉一圈，實現(xiàn)2次移栽，每次移栽2棵苗，工作效 率提高，結構簡單，體積小，重量輕，振動小，制造成本低。

圖1是本實用新型的機構原理示意圖；圖2是本實用新型“橢圓齒輪行星輪系蔬菜缽苗自動移栽機構”的傳動原理示意 圖；圖3是本實用新型的結構裝配示意圖；圖4是本實用新型的移栽臂部件夾持苗時機構位置正視圖；圖5是本實用新型的移栽臂部件夾持苗時機構位置側視圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是本實用新型的移栽臂部件放苗結束機構正視圖；圖8是本實用新型的移栽臂部件放苗結束機構側視圖；圖9是本實用新型機構在Visual Basic 6. 0中的移栽軌跡運動模擬圖。圖中1.左行星輪軸，1'.右行星輪軸，2.左行星橢圓齒輪，2'.右行星橢圓齒 輪，3.左中間軸，3'.右中間軸，4.左中間橢圓齒輪，4'.右中間橢圓齒輪，5.中心軸， 6.左中心不完全圓齒輪，6'.右中心不完全圓齒輪，7.左齒輪盒，7'右齒輪盒，8.左中 間軸，8'.右中間軸，9.左中間橢圓齒輪，9'.右中間橢圓齒輪，10.左行星橢圓齒輪， 10'.右行星橢圓齒輪，11.左行星輪軸，1Γ .右行星輪軸，12.左移栽臂，12'.右移栽 臂，13.左中間圓齒輪，13'.右中間圓齒輪，14.左凹鎖住弧，14'.右凹鎖住弧，15.左凸 鎖住弧，15'.右凸鎖住弧，16.左凹鎖住弧，16'.右凹鎖住弧，17.左中間圓齒輪，17'. 右中間圓齒輪，18.左移栽臂，18'.右移栽臂，19.中心鏈輪，20.鏈條，21.鏈輪箱，22.主 動鏈輪，23.傳動軸，24.左法蘭，24'.右法蘭，25.缽苗盤。26.推苗彈簧，27.撥叉，28.凸 輪，29.推苗桿，30.苗針。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0024]如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型它包括傳動部件和移栽臂部件；傳動部件包括 鏈輪箱21內的傳動軸23上裝有主動鏈輪22，經(jīng)鏈條20與裝在鏈輪箱21內中心軸5上的 中心鏈輪19連接，中心軸5伸出鏈輪箱21外的左、右兩側軸端固定有結構相同且對稱布置 的左、右齒輪盒7、7'；其中所述的左齒輪盒7內的中心軸5左端上裝有通過左法蘭24固定在鏈輪箱21上 的左中心不完全圓齒輪6，左中心不完全圓齒輪6固接有左凸鎖住弧(即相當于扇形凸 輪)15，中心軸5的左端與左齒輪盒7固接一起轉動；左齒輪盒7內的左中心不完全圓齒輪 6兩側的左中間軸8、3上，分別對稱裝有與左中心不完全圓齒輪6相互嚙合的上、下左中間 圓齒輪13、17，上、下左中間圓齒輪13、17分別固接有上、下左凹鎖住弧(即與扇形凸輪相配 合的凹形槽)14、16，上、下左凹鎖住弧14、16與左凸鎖住弧15相配合，在齒輪盒7的旋轉 過程中，防止行星輪軸11、2的回轉，上、下左中間圓齒輪13、17分別通過上、下左中間軸8、 3分別與上、下左中間橢圓齒輪9、4固接，而上、下左中間橢圓齒輪9、4再與固接在上、下左 行星輪軸11、1上的上、下左行星橢圓齒輪10、2嚙合；上、下左行星輪軸11、1伸出左齒輪盒 7外的一端分別固定有上、下左移栽臂部件12、18 ；所述的右齒輪盒7'內的中心軸5右端上裝有通過右法蘭24'固定在鏈輪箱21 上的右中心不完全圓齒輪6'，右中心不完全圓齒輪6'固接有右凸鎖住弧(即相當于扇形 凸輪)15'，中心軸5的右端與右齒輪盒7'固接一起轉動；右齒輪盒7'內的右中心不完 全圓齒輪6'兩側的右中間軸8'、3'上，分別對稱裝有與右中心不完全圓齒輪6'相互嚙 合的上、下右中間圓齒輪13' ,17'，上、下右中間圓齒輪13' ,17'分別固接有上、下右凹 鎖住弧(即與扇形凸輪相配合的凹形槽)14' ,16'，上、下右凹鎖住弧14' ,16'與右凸鎖 住弧15'相配合，在齒輪盒7的旋轉過程中，防止行星輪軸11'、2'的回轉，上、下右中間 圓齒輪13' ,17'分別通過上、下右中間軸8'、3'分別與上、下右中間橢圓齒輪9'、4' 固接，而上、下右橢圓齒輪9'、4'再與固接在上、下右行星輪軸1Γ、Γ上的上、下右行 星橢圓齒輪10'、2'嚙合；上、下右行星輪軸1Γ U'伸出右齒輪盒7'外的一端分別固 定有上、下右移栽臂部件12' ,18'。所述的中心不完全圓齒輪與凸鎖住弧重合部分沒有齒，4個中間橢圓齒輪9、4、 9'、4'與4個行星橢圓齒輪10、2、10'、2'都是幾何參數(shù)相同的橢圓齒輪。所述的上、下左行星橢圓齒輪10、2與上、下左中間橢圓齒輪9、4嚙合，實現(xiàn)該移栽 機構的非勻速傳動；上、下左中間圓齒輪13、17與左中心不完全圓齒輪6是間歇的圓齒輪嚙 合傳動；上、下右行星橢圓齒輪10'、2'與上、下右中間橢圓齒輪9'、4'嚙合，實現(xiàn)該移 栽機構的非勻速傳動；上、下右中間圓齒輪13' ,17'與右中心不完全圓齒輪6'是間歇的 圓齒輪嚙合傳動。移栽臂的絕對運動為行星輪相對齒輪盒的非勻速轉動和齒輪盒繞中心軸 的圓周運動的合成運動。在此合成運動的影響下，移栽臂部件中的移栽爪滿足移栽蔬菜缽 苗時取苗與栽植苗的角度要求。如圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，所述的移栽臂部件包括凸輪28、撥叉27、推苗彈 簧26、苗針30和推苗桿29 ；凸輪28通過法蘭固接在行星軸上，撥叉裝在移栽臂上，其中一 端與凸輪相接觸，另一端安裝在推苗桿槽內，移栽臂的下端固定一個安裝苗針的安裝板，兩 根苗針的一端安裝在安裝板上，形成轉動連接，兩根苗針形成一個“V”形的移栽爪，推苗桿 的下端分別與兩根苗針的下端滑動連接；如圖4、圖5、圖6所示，當撥叉處于凸輪上時，推苗彈簧被壓縮，此時，推苗桿處于最高位置，移栽苗針開口最?。蝗鐖D7、圖8所示，當凸輪旋轉 過一定角度處于穴口位置時，彈簧推動推苗桿下移，此時移栽苗針開口達到最大。移栽臂部 件均為拐臂式結構，即推苗桿的移動軸線與移栽爪的中心線不重合。如圖1、圖2、圖3所示，蔬菜缽苗自動移栽機構由移栽機鏈輪箱主動鏈輪22傳遞 到中心鏈輪19，中心鏈輪與中心軸5通過鍵連接?，F(xiàn)以蔬菜缽苗自動移栽機構左側為例說 明各組件的連接關系中心不完全圓齒輪6通過襯套安裝在中心軸5上，中心軸5軸端由 花鍵或方鍵與左齒輪盒7固結，中心不完全圓齒輪6依靠牙嵌與法蘭盤25固定，中心不完 全圓齒輪6上固接有凸鎖住弧15，中心不完全圓齒輪6的兩側依次設置兩個圓齒輪13、17， 兩個圓齒輪的左側分別有與凸鎖住弧15實現(xiàn)配合的凹鎖住弧14、16，中間橢圓齒輪9、4通 過中間軸與中間圓齒輪13、17固接，分別與行星橢圓齒輪10、2嚙合，行星橢圓齒輪與行星 輪軸依靠花鍵聯(lián)結，行星輪軸伸出齒輪盒的一端分別與移栽臂部件12、18通過鍵或方軸固 接。當齒輪盒7、7'繞著中心軸5(即移栽臂驅動軸)逆時針方向回轉一周時，行星輪 軸11、1、1Γ、Γ相對齒輪盒7、7'以反方向(即順時針方向)回轉1周，當行星橢圓齒 輪10、2、10'、2'與中間橢圓齒輪9、4、9'、4'的速比(傳動齒輪比)處于最大值附近時，使移栽臂12、18、12' ,18'為最大擺角狀態(tài)，從而使苗針30進入缽苗盤25夾持苗，形成取 苗軌跡Α2 ；在齒輪盒7、7'從速比的最大位置到最小位置時，形成夾持苗的取苗爪軌跡A3， 在移栽臂12、18、12' ,18'從最低點位置到苗針進入缽苗盤25這一過程中，凸鎖住弧15、 15'與凹鎖住弧14、16、14' ,16'配合，行星輪軸11、1、11 ‘、1'相對齒輪盒7、7'沒有轉 動，移栽臂12、18、12' ,18'隨著齒輪盒7、7'共同繞著中心軸5轉動，形成以中心軸5為 中心使移栽臂12、18、12' ,18'上升到缽苗盤的返回軌跡Al。如圖9所示，用Visual Basic 6. 0對本實用新型機構進行運動學編程，得到本實 用新型所實現(xiàn)的絕對運動軌跡與相對運動軌跡。本實用新型的工作原理是中心軸5轉動，帶動左、右齒輪盒7、7'轉動，左移栽 臂部件12、18和右移栽臂部件12' ,18'，隨著左行星橢圓齒輪10、2和右行星橢圓齒輪 10'、2'相對左、右齒輪盒7、7'作不等速轉動，并隨左行星輪軸11、1和右行星輪軸11'、 1'繞中心軸5作間歇圓周運動。通過參數(shù)優(yōu)化，使得移栽秧針的工作軌跡滿足蔬菜缽苗自 動移栽要求。如圖4、圖5、圖7、圖8所示，每一個移栽臂部件，均安裝有推苗裝置，現(xiàn)以一個為 例，包括凸輪28、撥叉27、推秧彈簧26、苗針30、推苗桿29。凸輪28與齒輪盒依靠法蘭固 接，當行星橢圓齒輪相對齒輪盒轉動時，帶動移栽臂轉動，牽動撥叉27圍繞凸輪28轉動，在 取缽苗前撥叉27處于凸輪28缺口位置，處于自由狀態(tài)，此時移栽苗針開口達到最大；取苗 后撥叉27抬起，將推苗桿30提高至最高點，同時壓縮推苗彈簧26，苗針30開口達到最小。如圖9所示，a為本蔬菜缽苗自動移栽機構實施例中苗針尖點的靜軌跡即機器不 行走時的軌跡，b為動軌跡即機器行走時的軌跡，c為蔬菜缽苗，d為移栽爪，e為地平線。上述具體實施方式
用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在 本實用新型的精神和權力要求的保護范圍內，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落 入本實用新型的保護范圍。
權利要求一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構，它包括傳動部件和移栽臂部件；傳動部件包括鏈輪箱(21)內的傳動軸(23)上裝有主動鏈輪(22)，經(jīng)鏈條(20)與裝在鏈輪箱(21)內中心軸(5)上的中心鏈輪(19)連接，中心軸(5)伸出鏈輪箱(21)外的左、右兩側軸端固定有結構相同且對稱布置的左、右齒輪盒(7、7′)；其特征在于所述的左齒輪盒(7)內的中心軸(5)左端上裝有通過左法蘭(24)固定在鏈輪箱(21)上的左中心不完全圓齒輪(6)，左中心不完全圓齒輪(6)固接有左凸鎖住弧(15)，中心軸(5)的左端與左齒輪盒(7)固接一起轉動；左齒輪盒(7)內的左中心不完全圓齒輪(6)兩側的左中間軸(8、3)上，分別對稱裝有與左中心不完全圓齒輪(6)相互嚙合的上、下左中間圓齒輪(13、17)，上、下左中間圓齒輪(13、17)分別固接有上、下左凹鎖住弧(14、16)，上、下左凹鎖住弧(14、16)與左凸鎖住弧(15)相配合，上、下左中間圓齒輪(13、17)分別通過上、下左中間軸(8、3)分別與上、下左中間橢圓齒輪(9、4)固接，而上、下左中間橢圓齒輪(9、4)再與固接在上、下左行星輪軸(11、1)上的上、下左行星橢圓齒輪(10、2)嚙合；上、下左行星輪軸(11、1)伸出左齒輪盒(7)外的一端分別固定有上、下左移栽臂部件(12、18)；所述的右齒輪盒(7′)內的中心軸(5)右端上裝有通過右法蘭(24′)固定在鏈輪箱(21)上的右中心不完全圓齒輪(6′)，右中心不完全圓齒輪(6′)固接有右凸鎖住弧(15′)，中心軸(5)的右端與右齒輪盒(7′)固接一起轉動；右齒輪盒(7′)內的右中心不完全圓齒輪(6′)兩側的右中間軸(8′、3′)上，分別對稱裝有與右中心不完全圓齒輪(6′)相互嚙合的上、下右中間圓齒輪(13′、17′)，上、下右中間圓齒輪(13′、17′)分別固接有上、下右凹鎖住弧(14′、16′)，上、下右凹鎖住弧(14′、16′)與右凸鎖住弧(15′)相配合，上、下右中間圓齒輪(13′、17′)分別通過上、下右中間軸(8′、3′)分別與上、下右中間橢圓齒輪(9′、4′)固接，而上、下右橢圓齒輪(9′、4′)再與固接在上、下右行星輪軸(11′、1′)上的上、下右行星橢圓齒輪(10′、2′)嚙合；上、下右行星輪軸(11′、1′)伸出右齒輪盒(7′)外的一端分別固定有上、下右移栽臂部件(12′、18)′。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構，其 特征在于所述的中心不完全圓齒輪與凸鎖住弧重合部分沒有齒，4個中間橢圓齒輪(9、4、 9'、4')與4個行星橢圓齒輪(10、2、10'、2')都是幾何參數(shù)相同的橢圓齒輪。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構，其 特征在于所述的上、下左行星橢圓齒輪(10、2)與上、下左中間橢圓齒輪(9、4)嚙合，實現(xiàn) 該移栽機構的非勻速傳動；上、下左中間圓齒輪(13、17)與左中心不完全圓齒輪(6)是間 歇的圓齒輪嚙合傳動；上、下右行星橢圓齒輪(10'、2')與上、下右中間橢圓齒輪(9'、 4')嚙合，實現(xiàn)該移栽機構的非勻速傳動；上、下右中間圓齒輪(13' ,17')與右中心不 完全圓齒輪(6')是間歇的圓齒輪嚙合傳動。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構，其 特征在于所述的移栽臂部件包括凸輪(28)、撥叉(27)、推苗彈簧(26)、苗針(30)和推苗 桿(29)；凸輪(28)通過法蘭固接在行星軸上，撥叉(27)裝在移栽臂上，其中一端與凸輪 (28)相接觸，另一端安裝在推苗桿(29)槽內，移栽臂的下端固定一個安裝苗針的安裝板， 兩根苗針(30)的一端安裝在安裝板上，形成轉動連接，兩根苗針(30)形成一個“V”形的 移栽爪，推苗桿(29)的下端分別與兩根苗針(30)的下端滑動連接；當撥叉(27)處于凸輪 (28)上時，推苗彈簧(26)被壓縮，此時，推苗桿(29)處于最高位置，移栽苗針開口最?。划斖馆?(28)旋轉過一定角度處于穴口位置時，推苗彈簧(26)推動推苗桿(29)下移，此時移 栽苗針開口達到最大；移栽臂部件均為拐臂式結構，即推苗桿(29)的移動軸線與移栽爪的 中心線不重合。
專利摘要本實用新型公開了一種蔬菜缽苗自動移栽機的橢圓齒輪行星輪系移栽機構。鏈輪箱內的中心軸伸出鏈輪箱外的兩側軸端固定有結構相同的齒輪盒。齒輪盒內的中心軸兩端裝有通過法蘭固定在鏈輪箱上的中心不完全圓齒輪，它固接有凸鎖住弧，中心軸與齒輪盒固接一起轉動；齒輪盒內的中心不完全圓齒輪兩側的中間軸上，分別對稱裝有與中心不完全圓齒輪相互嚙合的中間圓齒輪，中間圓齒輪分別固接有凹鎖住弧與凸鎖住弧相配合，中間圓齒輪分別通過中間軸分別與中間橢圓齒輪固接，而中間橢圓齒輪再與固接在行星輪軸上的行星橢圓齒輪嚙合；行星輪軸伸出齒輪盒外的一端固定有移栽臂。齒輪盒轉一圈，實現(xiàn)2次移栽，工作效率提高，結構簡單，體積小，重量輕，振動小，制造成本低。
文檔編號A01C11/02GK201609029SQ2010201057
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權日2010年1月26日
發(fā)明者俞高紅, 劉炳華, 張偉冰, 裘利鋼, 謝翼, 趙勻 申請人:浙江理工大學