专利名称：一种旱地穴盘苗自动取苗机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种取苗装置，具体地说是一种应用于旱地穴盘苗的 自动取苗机构。
背景技术：
旱地作物(粮食作物、经济作物或蔬菜)的移栽有着悠久的历史， 长期以来，人们对作物的移栽主要依靠手工完成，劳动强度大、费工 费时、效率低下等因素影响导致移栽这一技术的综合经济效益不明显。 我国农村面临农村劳动力不断向城镇转移，农村劳动力大量减少的客 观事实情况，使得传统的手工移栽费工费时的问题愈发明显，稍有疏 忽，极易耽误农时，影响农业经济效益。
我国农机研究部门早在参考国外典型机型的研究基础上，为适应 旱地移栽面积扩大的需要，先后研制出一批半自动移栽机具样机。它 在一定程度上减轻了劳动强度，提高了工作效率，且利于后续收获作 业的进行，其综合效益均有提高。但是几乎没有机型已被投入生产使
用，究其原因主要还是机具本体结构复杂，成本高；另外在工作效率 上虽然半自动移栽机与人工移栽相比较，劳动强度大为降低，作业效 率可以提高4倍以上，在装备技术上有很大的进步。但是半自动移栽 机的作业效率受到人工喂苗的限制，即使在移栽苗状态较好时，人工 喂苗的频率也小于60株/min，显然移栽效率仍然不能满足要求，仍然 需要进一步提高。
根据发达国家实现移栽自动化的发展经验，对移栽作物广泛使用 先进的穴盘育苗技术，在我国穴盘育苗移栽也在逐步推广，根据这一 发展趋势，穴盘育苗移栽必然会取代裸根苗移栽。针对穴盘苗实现自 动移栽，育苗是一关键技术，移栽装备技术也是其关键组合。但目前 国内外还没有一种可全自动实现取穴盘苗的取苗机构。
发明内容
本发明的目的则是针对目前现有技术的不足，提供一种能可靠迅 速准确地取出穴盘苗，同时最大限度的简化机构并减少对穴盘及穴盘 苗的破坏，取苗效率高的旱地穴盘苗自动取苗机构，实现穴盘苗移栽 自动化，解决农民单调频繁、费工费时的操作问题，最终实现旱地移 栽机械自动化。
本发明采用的技术方案如下
一种旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是它包括有取苗架、滑块 和内、外两组不完全齿轮机构，取苗架上安装有取苗器，取苗架安装 到滑块上，在取苗架的转轴上安装有摆臂，摆臂的摆动端连接到上述 两组不完全齿轮机构中的其中一组不完全齿轮机构中的齿条架上，另 一组不完全齿轮机构的齿条架连接滑块，两组不完全齿轮机构与滑块 均滑动安装在底板上，两组不完全齿轮机构中的不完全齿轮均安装于 驱动轴上并由其驱动。
所述两组不完全齿轮机构分别为位于外侧的外不完全齿轮机构和 位于内侧的内不完全齿轮机构，它们与滑块均是成对设置在驱动轴和 取苗架两端。
所述取苗架上安装有多个取苗器，所述取苗器包括有取苗杆、取 苗针和针管组成，取苗杆一端安装于取苗架上，另一端连接针管座， 针管座上安装有四根针管，四根针管的取苗端向内弯曲，以使取苗针 从针管中伸出后相互靠拢收紧。在取苗杆连接到针管座的杆体上活动 套装有针座，针座一侧安装有四根取苗针，四根取苗针的针体分别位 于四根针管内，针座的另一侧连接取苗弹簧的一端，取苗弹簧的另一 端连接到取苗杆杆体上，针座至少在对应滑块的一侧边装有滑针，滑 块上设有由两条平行滑槽与两条竖向弧形槽组成的"口"形滑道，滑 针安装于滑道内。两条弧形槽可以设置成圆弧槽，其圆心位于取苗架 的转轴轴心处。
上述多个取苗器可以共用一根滑针，滑针依次穿过各取苗器的针座及取苗杆杆体上的竖向位移孔，并可在竖向位移孔内作沿取苗杆长 度方向的来回移动。
所述摆臂内开有圆头长条型通槽，连接到摆臂的对应不完全齿轮 机构中齿条架上的连接端头安装在圆头长条型通槽内。
所述的内、外两组不完全齿轮机构中不完全齿轮的模数、齿形相 同，连接摆臂的摆动端的不完全齿轮机构中的不完全齿轮齿数多于另 一组。
本发明还可以采用另一技术方案实现发明目的，该方案为将上述 技术方案中的两组不完全齿轮结构替换为两组不同的等宽凸轮机构， 其它结构连接方式相同，同样可在一组等宽凸轮不带动滑块滑动时， 另一组等宽凸轮机构带动安装于滑块上的摆臂摆动，进而带动取苗器 中的取苗针转向、伸出和收回，实现自动取苗的目的。
本发明使用一个动力+机械本体方式便能实现自动控制取苗、移苗 操作，如此取苗机构的作业速度便能很好地调整适应移栽机的行走速 度，避免发生取苗不及而造成的缺株现象，自然也就节约了成本。本 发明使取苗劳动者摆脱繁重单调的体力劳动，提高劳动生产率，自动
移栽的作业效率比半自动移栽提高了 2倍多，比人工移栽提高了 10倍 多，如果行数增加，作业效率还将进一步提高；并可适当延长移植的 作业季节，延长生育期，获得高产和稳产。
图1为本发明的俯视结构示意图。
图2为本发明的主视结构示意图。
图3为本发明中取苗架及取苗器的安装结构示意图。
图4为本发明中取苗器的结构示意图。
图5为本发明中外不完全齿轮机构齿条架结构示意图。
图6为本发明中摆臂的结构示意图。
图7为本发明中滑块的结构示意图。
图8为本明中不完全齿轮机构的结构示意图。
附图中，1、取苗架；2、滑块；3、摆臂；4、底板；5、外不完全
7齿轮机构；6、内不完全齿轮机构；7、取苗杆；8、取苗针；9、针管； 10、针座；11、针管座；12、取苗弹簧；13、驱动轴；14、圆头长条 型通槽；15、滑针；16、滑道；17、竖向位移孔；18、燕尾槽导轨； 19、连动杆。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明
如图1所示，本发明的结构左右中心对称，以一侧结构为例，它 包括有取苗架l、滑块2、位于外侧的外不完全齿轮机构5和位于内侧
的内不完全齿轮机构6以及驱动这两组不完全齿轮机构的驱动轴13， 驱动轴13通过固定架固定在底板4上。如图2所示，滑块2的底面设 置一道燕尾槽，该燕尾槽与固定在底板4上的燕尾槽导轨18配合连接， 使滑块2只能沿燕尾槽导轨18作水平横向来回滑动。外不完全齿轮机 构5与内不完全齿轮机构6中的不完全齿轮安装在驱动轴13上，它们 的齿轮架底面亦设置有与滑块2底面结构相同的燕尾槽导轨结构，它 们的燕尾槽导轨与滑块2底面燕尾槽导轨三者均平行，以保证两组不 完全齿轮机构与滑块2能同步同向运动。取苗架1的端部通过轴承安 装在滑块2上，并在取苗架1的转轴端部固定安装摆臂3。如图6所 示，摆臂3上开有圆头长条型通槽14，固定在外不完全齿轮机构5齿 条架上的连动杆19 一端连接安装在圆头长条型通槽14内，当外不完 全齿轮机构5沿其底部燕尾槽结构来回运动时，连动杆19带动摆臂3 摆动，圆头长条型通槽14的作用就是保证连动杆19水平方向移动的 过程中，竖直方向上的位移不变。本发明内不完全齿轮机构6中的齿 条架则固定连接到滑块2，始终保证与滑块2同步运动。外不完全齿 轮机构5与内不完全齿轮机构6中的不完全齿轮的模数、齿形均是相 同的，但它们机构中的不完全齿轮齿数不同，外不完全齿轮机构5的 不完全齿轮齿数为10个，内不完全齿轮机构6中不完全齿轮齿数为6 个(如图5、图8所示)，这样当内不完全齿轮机构6不再带动滑块2 移动时，外不完全齿轮机构5可以带动摆臂3转动一定角度，直至外 不完全齿轮机构5中的不完全齿轮不再与齿条啮合，摆臂3不再转动。
8选用不同齿数的不完全齿轮机构，可实现摆臂3不同的旋转角度。
如图3所示，本发明的取苗架1上可以安装多个取苗器，取苗器 的结构具体如图4所示，它主要包括有取苗杆7、取苗针8和针管9 等部件组成，取苗杆7 —端(在图4中为左端头)通过螺母固定安装 在取苗架1上，取苗杆7另一端到连接针管座11。针管座11上至少 安装两根针管9，优选安装四根针管9，四根针管9均匀分布在取苗杆 7的圆周方向，它们的取苗端(在图4中为最右端)向内弯曲。在取 苗杆7连接到针管座11的杆体上活动套装有针座10，针座10 —侧安 装有与针管9数目相对应的取苗针8，各取苗针8的针体分别对应位 于各根针管9内，针座10的另一侧连接取苗弹簧12的一端，取苗弹 簧12的另一端连接固定在取苗杆7杆体上，取苗弹簧12的弹簧作用 力方向为将针座10和取苗针8顶向针管座11方向。由于针管9的取 苗端向内弯曲，故当取苗针8在取苗弹簧12的作用力下向从针管9伸 出时，其取苗端亦向内弯曲收紧。在针座1对应滑块2的一侧边装有 滑针15。如图7所示，滑块2上设有由两条平行滑槽与两条竖向弧形 槽组成的"口 "字形滑道16，滑针15安装于滑道16内。滑道16中 的两条弧形槽优选为圆弧槽，其圆心位于取苗架1的转轴轴心处，以 使滑针15在滑道16圆弧槽段滑行时速度平稳，从而保证取苗针8从 针管9的伸出、收回速度平稳。本发明中的多个取苗器可以共用一根 滑针15，滑针15依次穿过各取苗器的针座10及取苗杆7杆体上的竖 向位移孔17，并可在竖向位移孔17内作沿取苗杆7长度方向的来回 移动。
本发明将涉及的不完全齿轮机构替换为不同的等宽凸轮机构，其 它关于取苗的结构和连接方式与采用不完全齿轮机构时相同，同样可 在一组等宽凸轮不带动滑块滑动时，另一组等宽凸轮机构带动安装于 滑块上的摆臂摆动，进而带动取苗器中的取苗针转向、伸出和收回， 实现自动取苗的目的。此时采用的两组等宽凸轮机构与滑块2亦是滑 动安装在底板4上，两组等宽凸轮机构中的凸轮部件则安装到驱动轴 13上并由其驱动旋转。下面以本发明采用不完全齿轮结构时为例，具体说明本发明的自 动取苗过程
将驱动轴13与整体取苗机的走轮或是电机等动力部件连接，驱动
轴13转动，带动外不完全齿轮机构5和内不完全齿轮机构6中的不完 全齿轮旋转，由于内、外两组不完全齿轮机构的模数、齿形均相同， 它们一起同步旋转，将滑块2移动到待取苗的穴盘前，此时取苗器还 为垂直向下的初始位置。又因为外不完全齿轮机构5的不完全齿轮齿 数多于内不完全齿轮机构6中的不完全齿轮齿数，当内不完全齿轮机 构6中的不完全齿轮与上方或下方的齿条不再啮合后，外不完全齿轮 机构5的不完全齿轮还会使齿条架移动一定的距离，该距离与外不完 全齿轮机构5不完全齿轮多出的齿数相关。此时滑块2已经由于内不 完全齿轮机构6齿条架的连接作用不再移动，所以固定在取苗架1端 头的摆臂3被外不完全齿轮机构5齿条架通过连动杆19的移动作用带 动摆臂3旋转，从而实现取苗架l的转动，即实现了对安装于取苗架 1上的取苗器的旋转控制。取苗器从垂直向下的初始位置向水平方向 的取苗位置转动。在取苗器转动的过程中，取苗器中的滑针15从位于 滑道16内侧圆弧滑道段下端的初始位置，沿滑道16向上移动，当滑 针15移动滑道16的上方水平滑道段时，水平滑道段与取苗弹簧12的 弹簧作用力方向水平，滑道16不再对滑针15的位置起约束作用，滑 针15则由于取苗弹簧12的弹力作用从上方水平滑道段内端移动到外 端，即到达了外侧圆弧滑道段的上端，取苗针8在此段进程中表现为 被取苗弹簧12弹伸出针管9插入到竖向摆放的穴盘苗土钵中，并由于 针管9前端的弯曲作用，使取苗针8插入穴盘的取苗端向内收縮，抓 紧穴盘苗。
驱动轴13继续转动过程中，同样由于内、外不完全齿轮机构中不 完全齿轮的模数、齿形相同，内、外不完全齿轮机构中的不完全齿轮 同时与各自对应的齿条啮合，内不完全齿轮机构6将滑块2带回到开 始的位置(也就是需放穴盘苗处)过程中，外不完全齿轮机构5使摆 臂3同步水平移动，不作转动，所以滑针15—直位于外侧滑道段的上端。当内不完全齿轮机构6的不完全齿轮与齿条不再啮合，外不完全 齿轮机构5的不完全齿轮与齿条还为啮合状态，因此它又将作用摆臂 3使其转动。滑针15沿滑道16外侧圆弧滑道段的上端移动到下方水 平滑道段的内端(即滑针15的起始位置)。在滑针15下移的这段过程 中，同时将取苗器中的取苗弹簧压縮，从而使取苗针8从针管9中收 回，取苗器由水平方向变为垂直方向，释放穴盘苗，完成一次完整的 工作取苗及释放过程。只要驱动轴13—直在转动，本发明就可实现循 环不停的取苗放苗动作。
本发明涉及的其它未说明部份与现有技术相同。
权利要求
1、一种旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是它包括有取苗架(1)、滑块(2)和内、外两组不完全齿轮机构，取苗架(1)上安装有取苗器，取苗架(1)安装到滑块(2)上，在取苗架(1)的转轴上安装有摆臂(3)，摆臂(3)的摆动端连接到上述两组不完全齿轮机构中的其中一组不完全齿轮机构中的齿条架上，另一组不完全齿轮机构的齿条架连接滑块(2)，两组不完全齿轮机构与滑块(2)均滑动安装在底板(4)上，两组不完全齿轮机构中的不完全齿轮均安装于驱动轴(13)上。
2、 根据权利要求l所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是所 述两组不完全齿轮机构分别为位于外侧的外不完全齿轮机构(5)和位 于内侧的内不完全齿轮机构(6)，它们与滑块(2)均是成对设置在驱 动轴(5)和取苗架(1)两端。
3、 根据权利要求1或2所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征 是所述取苗架(1)上安装有多个取苗器，所述取苗器包括有取苗杆(7)、 取苗针(8)和针管(9)组成，取苗杆(7) —端安装于取苗架(1) 上，另一端连接针管座(11)，针管座(11)上安装有四根针管(9)， 在取苗杆(7)连接到针管座(11)的杆体上活动套装有针座(10)， 针座(10) —侧安装有四根取苗针(8)，四根取苗针(8)的针体分别 位于四根针管(9)内，针座(10)的另一侧连接取苗弹簧(12)的一 端，取苗弹簧(12)的另一端连接到取苗杆(7)杆体上，针座(11) 至少在对应滑块(2)的一侧边装有滑针(15)，滑块(2)上设有由两 条平行滑槽与两条竖向弧形槽组成的"口"形滑道(16)，滑针(15) 位于滑道(16)内。
4、 根据权利要求3所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是所 述多个取苗器共用一根滑针(15)，滑针(15)依次穿过各取苗器的针 座(10)及取苗杆(7)杆体上的竖向位移孔(17)，并可在竖向位移 孔(17)内作沿取苗杆(7)长度方向的来回移动。
5、 根据权利要求3或4所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征 是所述四根针管(9)的取苗端向内弯曲。
6、 根据权利要求1或2所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征 是所述摆臂(3)内开有圆头长条型通槽(14)，连接到摆臂(3)的对 应不完全齿轮机构中齿条架上的连接端头安装在圆头长条型通槽(14) 内。
7、 根据权利6所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是所述两 条弧形槽均为圆弧槽，其圆心位于取苗架(1)的转轴轴心处。
8、 根据权利要求1或2所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征 是所述的内、外两组不完全齿轮机构中不完全齿轮的模数、齿形相同， 连接摆臂(3)的摆动端的不完全齿轮机构中的不完全齿轮齿数多于另 一组。
9、 一种旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是它包括有取苗架(l)、 滑块(2)和内、外两组等宽凸轮机构，取苗架(1)上安装有取苗器， 取苗架(1)的轴两端安装到滑块(2)上，在取苗架(1)的转轴上安 装有摆臂(3)，摆臂(3)的摆动端连接到上述两组等宽凸轮机构中的 其中一组等宽凸轮机构的凸轮架上，另一组等宽凸轮机构的凸轮架连 接滑块(2)，两组等宽凸轮机构与滑块(2)均滑动安装在底板(4) 上，两组等宽凸轮机构中的凸轮部件均安装于驱动轴(13)上。
10、 根据权利要求9所述的旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是 所述摆臂(3)内开有圆头长条型通槽(14)，连接到摆臂(3)的对应 不完全齿轮机构中齿条架上的连接端头安装在圆头长条型通槽(14) 内；所述取苗架(1)上安装有多个取苗器，所述取苗器包括有取苗杆(7)、取苗针(8)和针管(9)组成，取苗杆(7) —端安装于取苗架 (1)上，另一端连接针管座(11)，针管座(11)上安装有四根针管 (9)，四根针管(9)的取苗端头向内弯曲，在取苗杆(7)连接到针 管座(11)的杆体上活动套装有针座(10),针座(10) —侧安装有四 根取苗针(8)，四根取苗针(8)的针体分别位于四根针管(9)内， 针座(10)的另一侧连接取苗弹簧(12)的一端，取苗弹簧(12)的另一端连接到取苗杆(7)杆体上，针座(10)至少在对应滑块(2) 的一侧边装有滑针(15)，滑块(2)上设有由两条平行滑槽与两条竖 向弧形槽组成的"口"形滑道(16)，滑针(15)位于滑道(16)内。
全文摘要
本发明涉及一种旱地穴盘苗自动取苗机构，其特征是它包括有取苗架(1)、滑块(2)和内、外两组不完全齿轮机构，取苗架(1)上安装有取苗器，取苗架(1)通过轴承安装在滑块(2)上，在取苗架(1)的转轴上安装有摆臂(3)，摆臂(3)的摆动端连接一组不完全齿轮机构，另一组不完全齿轮机构连接滑块(2)，两组不完全齿轮机构与滑块(2)均滑动安装在底板(4)上并由驱动轴(13)驱动。本发明使取苗劳动者摆脱繁重单调的体力劳动，提高劳动生产率，自动移栽的作业效率比半自动移栽提高了2倍多，比人工移栽提高了10倍多，如果行数增加，作业效率还将进一步提高；并可适当延长移植的作业季节，延长生育期，获得高产和稳产。
文档编号A01C11/02GK101536632SQ20091002942
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者尹文庆, 骅 李, 飞 胡, 胡敏娟 申请人:南京农业大学