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农业作业双摆臂往复驱动执行机构

项目分类:工业机器人 发布时间:2022-03-16 ID:582370
  • 农业作业双摆臂往复驱动执行机构
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  这套双摆臂式执行机构,主要面向田间垄作作业场景设计,可搭载在小型自走式农业作业平台上,完成垄间作物的扶禾、行间除草、株间授粉等需要周期性往复动作的作业环节,适配株距20-40厘米的旱地作物种植模式,安装时需保证摆臂回转中心距离作物垄面高度在18-25厘米区间,避免作业过程中碰刮作物茎秆或垄体土面。

  从结构布局来看,整套机构采用中间集成驱动盒+双侧对称摆臂的布置形式,中间驱动盒为整体式钣金折弯焊接结构,内部集成了直线往复驱动单元与传动转换组件,可将液压输入的直线往复运动转换为两侧摆臂的同步回转摆动,双侧摆臂采用等长设计,单臂有效作业长度为22厘米,摆臂末端预留了标准工装安装孔位,可根据不同作业需求快速更换扶禾爪、除草刷、授粉喷头等不同作业端头,无需改动主体传动结构。

  设计过程中优先考虑了田间作业的抗污损需求,所有转动铰接点均采用带防尘密封圈的自润滑轴套,避免田间泥沙、作物碎屑进入铰接缝隙造成卡滞,驱动盒的拼接缝隙全部打胶密封,可抵御田间喷溅的泥水、农药雾滴侵蚀,降低日常维护频次。摆臂采用冲压成型的扁钢结构,截面抗弯模量经过核算,在单侧承受50牛作业阻力的情况下,摆臂末端形变量不超过1.5毫米,保证作业动作的位置精度,不会因受力变形出现作业范围偏移的问题。

  安装边界方面,中间驱动盒的主体安装尺寸为长12厘米、宽8厘米、高6厘米,底部预留了四个M6的螺栓安装孔,孔位间距为90毫米*50毫米,可直接固定在作业平台的标准安装型材上,液压油路口径为标准6毫米快插接口,接入设备液压系统时无需额外转换接头。摆臂的摆动角度范围可通过驱动盒内部的行程挡块调整,调整区间为正负30度,可根据不同作物的冠幅宽度灵活设置摆幅,避免摆臂动作过大碰伤作物叶片或果实。

  传动结构的设计上摒弃了传统的齿轮啮合传动形式,采用滑块滑槽的传动转换结构,相比齿轮结构抗冲击能力更强,当摆臂碰到田间土块、作物秸秆等硬障碍物时,可通过结构间隙实现小幅缓冲,不会出现齿轮崩齿的故障,整套机构的空载往复频率最高可达每分钟60次,完全匹配常规自走式农业设备1-3km/h的作业行进速度,保证作业覆盖无遗漏。

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