[发明专利]气振式精密播种流水线多部件协调运动控制装置及方法

权利要求书

1.一种气振式精密播种流水线多部件协调运动控制装置，其特征在于，包括吸种盘运动控制部件和移动加种部件(4)，移动加种部件(4)和吸种盘运动控制部件设置在播种流水线(17)上的压穴机构(3)和覆表土机构(14)之间；

所述吸种盘运动控制部件包括吸种盘(5)、四自由度机械手、振动种盘(10)和真空泵(12)，吸种盘(5)由四自由度机械手带动在直角坐标系内实现任意位置移动，吸种盘(5)的进气孔通过气管与真空泵(12)连接，振动种盘(10)与振动电机(33)的输出轴通过曲柄连杆(34)连接；

所述移动加种部件(4)包括加种机构(26)和供种传动机构(27)，加种机构(26)包括加种电机(28)、落种阀(29)和进种斗(30)，加种电机(28)的输出轴连接的落种阀(29)顶部与进种斗(30)底部开口紧密贴合；进种斗(30)通过Z型连接件(32)固定在供种传动机构(27)的滑块上；供种传动机构(27)由移动供种电机(31)与直线滑台模组四相连接构成；

播种流水线(17)的支架上通过定位电机(19f)连接有定位挡板(19b)，定位挡板(19b)上安装有测距传感器(19c)；

压穴机构(3)末端设有光电传感器二(23)，偏转角检测机构(22)和光电传感器一(20)分别设置在吸种盘(5)位于播种流水线(17)正上方时两边角位置的正下方；

所述真空泵(12)、振动电机(33)、定位电机(19f)、加种电机(28)、移动供种电机(31)以及四自由度机械手的电机均由主控单元控制，主控单元还接收测距传感器(19c)、光电传感器一(20)、光电传感器二(23)、偏转角检测机构(22)、CCD检测元件(18)采集的信号以及四自由度机械手设置的位移；

所述四自由度机械手包括旋转机构(6)、Z轴传动机构(7)、X轴传动机构(8)和Y轴传动机构(9)，所述旋转机构(6)包括旋转电机(6c)，旋转电机(6c)通过L型连接件一(6d)固定在金属板连接件(6e)上，旋转电机(6c)的电机轴(6b)通过凹型连接件(6a)固定吸种盘(5)；

所述Z轴传动机构(7)由Z轴电机(7a)与直线滑台模组二采用直连式安装构成，直线滑台模组二的外壳通过L型连接件二(7d)固定在X轴传动机构(8)的滑块二(8g)上；Z轴电机(7a)的输出轴与丝杠三(7k)相连，丝杠三(7k)穿过滑块一(7c)构成螺纹传动机构一；滑块一(7c)还与金属板连接件(6e)上端连接，金属板连接件(6e)通过延长板固连有Z轴位移传感器测量杆(7h)；

所述直线滑台模组二的外壳上沿竖直方向依次设有上限位开关(7b)、待排种位限位开关(7e)和下限位开关(7f)，直线滑台模组二的外壳上还设有Z轴位移传感器；

所述X轴传动机构(8)由X轴电机(8a)与直线滑台模组三采用直连式安装构成，直线滑台模组三固定在横梁(9d)上部；X轴电机(8a)与丝杠一(8f)相连，丝杠一(8f)穿过滑块二(8g)的内螺纹构成螺纹传动机构二；直线滑台模组三外壳上安装有X轴测距传感器(8d)，直线滑台模组三的外壳上沿沿X轴方向还设置有右限位开关(8e)和左限位开关(8h)；

所述Y轴传动机构(9)包括传动轴(9k)和Y轴电机(9g)，传动轴(9k)两端分别通过联轴器(9j)连接沿Y轴方向设置的两个线性模组(9l)，其中一线性模组(9l)处的联轴器(9j)上安装有行星减速机(9h)，行星减速机(9h)与Y轴电机(9g)安装；线性模组(9l)的丝杠二(9c)穿过滑块三(9e)构成螺纹传动机构三，两滑块三(9e)上固定有横梁(9d)；线性模组(9l)的外壳上还安装有Y轴测距传感器(9b)，线性模组(9l)的外壳上沿Y轴方向依次设有最小行程限位开关(9f)、最大行程限位开关(9m)。

2.根据权利要求1所述的气振式精密播种流水线多部件协调运动控制装置，其特征在于，还包括清种部件(11)，所述清种部件(11)包括二自由度旋转机械手(25)和清种针(24)，二自由度机械手(25)固定在机架(13)的中间横梁上，清种针(24)设置在二自由度旋转机械手(25)顶端。