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专利号: 2022110409851
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.旱地中药材自主移栽机,包括移动底盘、取苗驱动电机一、连接轴、取苗传动轴、取苗驱动电机二、取分苗机构、步进电机、输苗机构、移栽机构和动力传动机构;移动底盘包括底盘机架和行走机构;移动底盘的前部固定有摄像机;动力传动机构驱动输苗机构和移栽机构;其特征在于:所述的取分苗机构包括支撑板、分苗漏斗组件、夹苗机构、传动箱和链传动机构;支撑板上固定在底盘机架上;所述的分苗漏斗组件包括并排布置的n个分苗漏斗,n≥

3,分苗漏斗固定在支撑板上;夹苗机构位于链传动机构的输出端上方;所述的夹苗机构包括夹苗钳、夹苗钳作用杆、夹苗滑杆和夹苗驱动组件;所述的夹苗驱动组件设有两个,均包括齿条、导轨支撑架、取苗机构凸轮、导向轮和夹苗机构导轨;所述的齿条和导轨支撑架均与支撑板构成滑动副;导轨支撑架上固定有两个电磁铁,支撑板和齿条上均固定有永磁铁;

齿条端部设置的斜面与导向轮构成凸轮副,固定在导向轮上的销轴与导轨支撑架开设的滑槽构成槽销副;夹苗机构导轨固定在导轨支撑架上,且垂直于齿条设置;夹苗钳作用杆两端与两个夹苗驱动组件的取苗机构凸轮分别构成凸轮副;所述的夹苗钳作用杆与夹苗滑杆构成滑动副,并与夹苗滑杆通过弹簧连接;夹苗滑杆两端与两个夹苗驱动组件的夹苗机构导轨分别构成滑动副,且夹苗滑杆两端分别位于对应一个夹苗驱动组件的导向轮正上方;n个夹苗钳的铰接轴均与夹苗滑杆固定;所述的夹苗钳作用杆上设有一体成型的n根伸出杆,每根伸出杆与一个夹苗钳的两个柄部分别通过一根连接杆连接,连接杆的两端与伸出杆和夹苗钳的柄部分别铰接;所述的传动箱包括箱体、取苗锥齿轮一、取苗锥齿轮二、取苗传动齿轮一、取苗传动中间齿轮和取苗传动齿轮二;箱体固定在支撑板上,四根支承轴分别通过轴承一支承在箱体内,所述的取苗锥齿轮二和取苗传动齿轮一均固定在第一根支承轴上,取苗传动中间齿轮固定在第二根支承轴上,两个取苗传动齿轮二固定在另外两根支承轴上;

取苗锥齿轮一与取苗锥齿轮二构成齿轮副;取苗传动齿轮一一侧与一个取苗传动齿轮二构成齿轮副,另一侧与取苗传动中间齿轮一侧构成齿轮副,取苗传动中间齿轮另一侧与另一个取苗传动齿轮二构成齿轮副;两个取苗传动齿轮二与夹苗机构中两个夹苗驱动组件的齿条分别构成齿轮副;

所述的取分苗机构设有m个,m≥2;连接轴与各取分苗机构中夹苗驱动组件的取苗机构凸轮均固定,并与各取分苗机构的夹苗滑杆均构成转动副;连接轴与取苗驱动电机一的输出轴固定;取苗驱动电机一与其中一个取分苗机构的夹苗滑杆固定;各取分苗机构中传动箱的取苗锥齿轮一均固定在取苗传动轴上,取苗传动轴与各取分苗机构中传动箱的箱体均构成转动副,并由取苗驱动电机二驱动;相邻取分苗机构的链传动机构通过联轴器连接,其中一个取分苗机构的链传动机构由步进电机驱动;

所述的输苗机构包括输苗杯、传送带机构、出苗传动机构和出苗开口组件;移栽机构置于出苗开口组件下方;所述的传送带机构包括V带轮和传送带;四个V带轮阵列排布,并通过传送带连接,其中三个均与底盘机架铰接,另一个V带轮由伺服电机一驱动;传送带位于各取分苗机构的分苗漏斗组件下方;传送带沿环向固定有多个输苗杯;所述的出苗传动机构包括出苗锥齿轮、出苗传动齿轮二、出苗传动齿轮一和出苗凸轮;出苗传动轴一和出苗传动轴二均与底盘机架构成转动副;出苗锥齿轮和出苗传动齿轮二均固定在出苗传动轴一上,出苗传动齿轮一和出苗凸轮均固定在出苗传动轴二上;所述的出苗传动齿轮二与出苗传动齿轮一构成齿轮副;所述的出苗锥齿轮由动力传动机构驱动;所述的出苗开口组件包括连接滑块、连接滑杆、出苗开合板和联动盖板;所述的连接滑块与出苗传动机构的出苗凸轮构成凸轮副,并与连接滑杆固定;所述的连接滑杆与m根出苗摇杆的一端均铰接;m根出苗摇杆的另一端分别与出苗开合板和m‑1块联动盖板铰接;出苗开合板和m‑1块联动盖板间距布置,并通过联动支架固定连接;所述的联动支架与底盘机架构成滑动副;出苗开合板和m‑1块联动盖板上均固定有侧边挡块;传送带上各位置的输苗杯底端与底盘机架、出苗开合板或联动盖板接触;m个导苗管置于出苗开合板以及m‑1块联动盖板下方,且均与底盘机架固定。

2.根据权利要求1所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:所述的链传动机构包括输送轴、输送链和输送链轮;三根输送轴均与支撑板铰接;每根输送轴上固定有两个输送链轮;三根输送轴一侧的三个输送链轮通过一条输送链连接,另一侧的三个输送链轮通过另一条输送链连接;两条输送链位置对应的每个链节均通过支杆固定连接;各链传动机构位置对齐的m根输送轴通过联轴器连接,并由步进电机驱动。

3.根据权利要求2所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:所述的移栽机构包括移栽传动轴、移栽支撑杆和移栽总成;移栽支撑杆固定在底盘机架上;所述的移栽总成包括移栽支撑架、移栽传动机构、移栽组件和覆土机构;所述的移栽传动机构包括移栽传动齿轮一、移栽传动带轮一、移栽传动带轮二和移栽传动齿轮二;移栽传动齿轮一固定在水平轴一上,并与移栽传动齿轮二构成齿轮副;移栽传动带轮二固定在水平轴二上,并与移栽传动带轮一通过传输带连接;水平轴一和水平轴二均与移栽支撑架构成转动副;所述的移栽组件包括圆盘、移栽连杆、移栽滑轨、移栽滑块、移栽联动推杆和移栽曲柄;圆盘固定在水平轴一上;移栽连杆的一端偏心铰接在圆盘上,另一端与移栽滑轨铰接;移栽滑轨与移栽支撑架构成滑动副;移栽滑块与移栽滑轨构成滑动副;移栽联动推杆与移栽滑块固定;移栽曲柄固定在水平轴二上;固定在移栽曲柄上的销钉与移栽联动推杆开设的滑槽构成槽销副;苗筒固定在移栽滑块上;两块移栽鸭嘴开合板正对设置,且中部均铰接在苗筒底部;两块移栽鸭嘴开合板底部通过弹簧连接;伸出板固定在其中一块移栽鸭嘴开合板顶部;栽植嘴凸轮固定在移栽滑轨底端,并与铰接在伸出板上的滚子构成凸轮副;两个移栽鸭嘴开合板底部与两个移栽鸭嘴顶部分别固定;两个移栽鸭嘴正对且贴紧设置;所述的移栽总成设有m个,各移栽总成的移栽支撑架均固定在移栽支撑杆上;各移栽总成的移栽传动带轮一和移栽传动齿轮二均固定在移栽机构传动轴上;移栽传动轴与各移栽总成的移栽支撑架均构成转动副,并由动力传动机构驱动;覆土机构置于移栽鸭嘴后方;

所述的覆土机构包括覆土机构调节连杆和覆土轮;两根覆土机构调节连杆的一端铰接在移栽机构支撑架两侧,另一端分别与一个覆土轮通过一根安装轴铰接;每根覆土机构调节连杆中部开设的滑槽与移栽支撑架对应侧开设的竖向槽通过螺栓和螺母连接。

4.根据权利要求3所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:所述的移栽机构还包括移栽浇水机构;所述的移栽浇水机构包括浇水机构曲柄、浇水机构连杆、浇水机构滑块和蓄水筒;浇水机构曲柄一端偏心固定在移栽传动机构的移栽传动带轮二上;浇水机构连杆一端与浇水机构滑块铰接,另一端与浇水机构曲柄另一端铰接;蓄水筒和浇水机构滑道均固定在移栽机构支撑架外;浇水机构滑块与浇水机构滑道构成滑动副;浇水机构滑块堵住蓄水筒开设的出水口。

5.根据权利要求4所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:所述的浇水机构滑块外包裹橡胶,蓄水筒的出水口采用橡胶包边。

6.根据权利要求5所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:所述的动力传动机构包括主传动轴一、主传动轴二、传动锥齿轮一、传动锥齿轮三、传动锥齿轮二、伺服电机二和过渡锥齿轮;主传动轴一和主传动轴二均与底盘机架构成转动副;主传动轴一与伺服电机二的输出轴固定;伺服电机二固定在底盘机架上;传动锥齿轮一固定在主传动轴一上;传动锥齿轮二和传动锥齿轮三固定在主传动轴二两端,传动锥齿轮二与传动锥齿轮一构成齿轮副;过渡锥齿轮固定在移栽机构的移栽传动轴上,并与传动锥齿轮三和输苗机构中出苗传动机构的出苗锥齿轮均构成齿轮副。

7.根据权利要求1所述的旱地中药材自主移栽机,其特征在于:还包括定位模块,所述的定位模块与GNSS导航系统通讯。