旱地移栽机械取苗机构发展现状与趋势

doi:10.12398/j.issn.2096-7217.2023.04.008

摘要/Abstract

摘要：

取苗机构是旱地移栽机的重要工作部件之一，决定了移栽质量、可靠性和效率。是实现移栽自动化的关键。通过研究国内外取苗机构的发展现状，介绍了6种典型的旱地移栽机械取苗机构，分别是连杆式取苗机构、行星齿轮系取苗机构、气动式取苗机构、顶杆式取苗机构、夹取式取苗机构、移栽取苗机器人，从取苗速度、结构复杂重度、成本等方面比较了各自的优缺点，针对目前取苗机构存在的取苗速度低、取苗质量差以及智能化程度低的问题，提出了旱地移栽机取苗机构研发的发展趋势，自动化取苗机构是最合适的取苗机构而机器人取苗机构将是最终选择。目前取苗机构还在不断发展，正在向高速、高效、智能等方向发展。

关键词: 旱地移栽机械, 取苗机构, 连杆式, 顶杆式, 夹取式

Abstract:

Seedling pick-up mechanism play an important role in the transplanter of dry land， which determines the quality， reliability and efficiency of transplanting. It is the key to realize transplanting automation. Based on the study of the current situation of seedling collecting mechanism at home and abroad， this paper introduces several typical seedling collecting mechanisms of transplanting machinery in dry land. They are connecting rod seedling picking mechanism， planetary gear system seedling picking mechanism， pneumatic seedling picking mechanism， ejector rod seedling picking mechanism， clamping seedling picking mechanism and transplanting seedling picking robot. Their advantages and disadvantages are compared from the aspects of seedling picking speed， complicated structure and cost.Automatic seedling collecting mechanism is the most suitable seedling collecting mechanism， while robot seedling collecting mechanism will be the final choice. At present， the seedling picking mechanism is still developing， and it is developing in the direction of high speed， high efficiency and intelligence.

Key words: dry land transplanting machine, pick-up mechanism, connecting rod, top rod type, clamping type

中图分类号:

S223.9

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图/表 11

图1 五连杆取苗机构

Figure 1 Five–bar seedling pick-up mechanism

图2 四连杆取苗机构

Figure 2 Four–bar seedling pick-up mechanism

图3 滑槽凸轮式取苗机构1.行星架2.中心轮　3.行星轮　4.行星轮　5.静轨迹6.取苗爪7.连杆　8.滚子　9.槽型凸轮　10.行星轮轴11.穴盘12.托架　13.穴盘苗

Fig.3 Chute-cam seedling pick-up mechanism

图4 行星齿轮系取苗机构1、8.行星非圆齿轮2、7.中间偏心齿轮 3、6.中间圆柱齿轮 4.不完全圆柱齿轮 5.行星架 9、11.锁住弧 10.凸锁住弧 12、13.取苗臂 14.钵苗盘

Figure 4 Planetary gear seedling pick-up mechanism

图5 取苗机构初始位置图1　太阳轮2.中间轮　3.行星轮　4.取苗爪

Figure 5 Initial position of seedling pick-up mechanism

图6 取苗机构轨迹图

Figure 6 Trajectory of seedling pick-up mechanism

图7 气动取苗机构1.水平汽缸2.升降汽缸　3.底座　4.夹紧汽缸　5.末端执行器

Figure 7 Pneumatic seedling pick-up mechanism

图8 顶杆推出秧苗过程

Figure 8 Process of pushing out seedling by top pole

图9 顶杆顶出苗示意图

Figure 9 Schematic diagram of jacking out

图10 机器人取苗过程

Figure 10 Robot seedling pick-up process

表1 取苗机构性能比较

Table 1 Performance comparison of seedling taking mechanism

序号	取苗机构类型	优点	缺点
1	连杆式取苗机构	结构简单成本低，可实现复杂取苗轨迹	结构尺寸大，取苗速度受限
2	行星齿轮系取苗机构	结构尺寸小，取苗速度快	取苗轨迹受限
3	气动式取苗机构	结构简单	取苗轨迹单一，无法实现复杂轨迹
4	顶杆式取苗机构	取苗速度快	直线轨迹，只适应于后顶式取苗方式
5	夹取式取苗机构	秧苗适应性强，可适应于多种形态秧苗	轨迹要求复杂，取苗速度受限
6	移栽取苗机器人	取苗速度快，取苗轨迹可控性好	机电液一体化结构复杂，成本高

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