專利名稱：一種旱地穴盤苗自動取苗機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種取苗裝置，具體地說是一種應用于旱地穴盤苗的 自動取苗機構。
背景技術：
旱地作物(糧食作物、經濟作物或蔬菜)的移栽有著悠久的歷史， 長期以來，人們對作物的移栽主要依靠手工完成，勞動強度大、費工 費時、效率低下等因素影響導致移栽這一技術的綜合經濟效益不明顯。 我國農村面臨農村勞動力不斷向城鎮轉移，農村勞動力大量減少的客 觀事實情況，使得傳統的手工移栽費工費時的問題愈發明顯，稍有疏 忽，極易耽誤農時，影響農業經濟效益。
我國農機研究部門早在參考國外典型機型的研究基礎上，為適應 旱地移栽面積擴大的需要，先后研制出一批半自動移栽機具樣機。它 在一定程度上減輕了勞動強度，提高了工作效率，且利于后續收獲作 業的進行，其綜合效益均有提高。但是幾乎沒有機型已被投入生產使
用，究其原因主要還是機具本體結構復雜，成本高；另外在工作效率 上雖然半自動移栽機與人工移栽相比較，勞動強度大為降低，作業效 率可以提高4倍以上，在裝備技術上有很大的進步。但是半自動移栽 機的作業效率受到人工喂苗的限制，即使在移栽苗狀態較好時，人工 喂苗的頻率也小于60株/min，顯然移栽效率仍然不能滿足要求，仍然 需要進一步提高。
根據發達國家實現移栽自動化的發展經驗，對移栽作物廣泛使用 先進的穴盤育苗技術，在我國穴盤育苗移栽也在逐步推廣，根據這一 發展趨勢，穴盤育苗移栽必然會取代裸根苗移栽。針對穴盤苗實現自 動移栽，育苗是一關鍵技術，移栽裝備技術也是其關鍵組合。但目前 國內外還沒有一種可全自動實現取穴盤苗的取苗機構。
發明內容
本發明的目的則是針對目前現有技術的不足，提供一種能可靠迅 速準確地取出穴盤苗，同時最大限度的簡化機構并減少對穴盤及穴盤 苗的破壞，取苗效率高的旱地穴盤苗自動取苗機構，實現穴盤苗移栽 自動化，解決農民單調頻繁、費工費時的操作問題，最終實現旱地移 栽機械自動化。
本發明采用的技術方案如下
一種旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是它包括有取苗架、滑塊 和內、外兩組不完全齒輪機構，取苗架上安裝有取苗器，取苗架安裝 到滑塊上，在取苗架的轉軸上安裝有擺臂，擺臂的擺動端連接到上述 兩組不完全齒輪機構中的其中一組不完全齒輪機構中的齒條架上，另 一組不完全齒輪機構的齒條架連接滑塊，兩組不完全齒輪機構與滑塊 均滑動安裝在底板上，兩組不完全齒輪機構中的不完全齒輪均安裝于 驅動軸上并由其驅動。
所述兩組不完全齒輪機構分別為位于外側的外不完全齒輪機構和 位于內側的內不完全齒輪機構，它們與滑塊均是成對設置在驅動軸和 取苗架兩端。
所述取苗架上安裝有多個取苗器，所述取苗器包括有取苗桿、取 苗針和針管組成，取苗桿一端安裝于取苗架上，另一端連接針管座， 針管座上安裝有四根針管，四根針管的取苗端向內彎曲，以使取苗針 從針管中伸出后相互靠攏收緊。在取苗桿連接到針管座的桿體上活動 套裝有針座，針座一側安裝有四根取苗針，四根取苗針的針體分別位 于四根針管內，針座的另一側連接取苗彈簧的一端，取苗彈簧的另一 端連接到取苗桿桿體上，針座至少在對應滑塊的一側邊裝有滑針，滑 塊上設有由兩條平行滑槽與兩條豎向弧形槽組成的"口"形滑道，滑 針安裝于滑道內。兩條弧形槽可以設置成圓弧槽，其圓心位于取苗架 的轉軸軸心處。
上述多個取苗器可以共用一根滑針，滑針依次穿過各取苗器的針座及取苗桿桿體上的豎向位移孔，并可在豎向位移孔內作沿取苗桿長 度方向的來回移動。
所述擺臂內開有圓頭長條型通槽，連接到擺臂的對應不完全齒輪 機構中齒條架上的連接端頭安裝在圓頭長條型通槽內。
所述的內、外兩組不完全齒輪機構中不完全齒輪的模數、齒形相 同，連接擺臂的擺動端的不完全齒輪機構中的不完全齒輪齒數多于另 一組。
本發明還可以采用另一技術方案實現發明目的，該方案為將上述 技術方案中的兩組不完全齒輪結構替換為兩組不同的等寬凸輪機構， 其它結構連接方式相同，同樣可在一組等寬凸輪不帶動滑塊滑動時， 另一組等寬凸輪機構帶動安裝于滑塊上的擺臂擺動，進而帶動取苗器 中的取苗針轉向、伸出和收回，實現自動取苗的目的。
本發明使用一個動力+機械本體方式便能實現自動控制取苗、移苗 操作，如此取苗機構的作業速度便能很好地調整適應移栽機的行走速 度，避免發生取苗不及而造成的缺株現象，自然也就節約了成本。本 發明使取苗勞動者擺脫繁重單調的體力勞動，提高勞動生產率，自動
移栽的作業效率比半自動移栽提高了 2倍多，比人工移栽提高了 10倍 多，如果行數增加，作業效率還將進一步提高；并可適當延長移植的 作業季節，延長生育期，獲得高產和穩產。
圖1為本發明的俯視結構示意圖。
圖2為本發明的主視結構示意圖。
圖3為本發明中取苗架及取苗器的安裝結構示意圖。
圖4為本發明中取苗器的結構示意圖。
圖5為本發明中外不完全齒輪機構齒條架結構示意圖。
圖6為本發明中擺臂的結構示意圖。
圖7為本發明中滑塊的結構示意圖。
圖8為本明中不完全齒輪機構的結構示意圖。
附圖中，1、取苗架；2、滑塊；3、擺臂；4、底板；5、外不完全
7齒輪機構；6、內不完全齒輪機構；7、取苗桿；8、取苗針；9、針管； 10、針座；11、針管座；12、取苗彈簧；13、驅動軸；14、圓頭長條 型通槽；15、滑針；16、滑道；17、豎向位移孔；18、燕尾槽導軌； 19、連動桿。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步地說明
如圖1所示，本發明的結構左右中心對稱，以一側結構為例，它 包括有取苗架l、滑塊2、位于外側的外不完全齒輪機構5和位于內側
的內不完全齒輪機構6以及驅動這兩組不完全齒輪機構的驅動軸13， 驅動軸13通過固定架固定在底板4上。如圖2所示，滑塊2的底面設 置一道燕尾槽，該燕尾槽與固定在底板4上的燕尾槽導軌18配合連接， 使滑塊2只能沿燕尾槽導軌18作水平橫向來回滑動。外不完全齒輪機 構5與內不完全齒輪機構6中的不完全齒輪安裝在驅動軸13上，它們 的齒輪架底面亦設置有與滑塊2底面結構相同的燕尾槽導軌結構，它 們的燕尾槽導軌與滑塊2底面燕尾槽導軌三者均平行，以保證兩組不 完全齒輪機構與滑塊2能同步同向運動。取苗架1的端部通過軸承安 裝在滑塊2上，并在取苗架1的轉軸端部固定安裝擺臂3。如圖6所 示，擺臂3上開有圓頭長條型通槽14，固定在外不完全齒輪機構5齒 條架上的連動桿19 一端連接安裝在圓頭長條型通槽14內，當外不完 全齒輪機構5沿其底部燕尾槽結構來回運動時，連動桿19帶動擺臂3 擺動，圓頭長條型通槽14的作用就是保證連動桿19水平方向移動的 過程中，豎直方向上的位移不變。本發明內不完全齒輪機構6中的齒 條架則固定連接到滑塊2，始終保證與滑塊2同步運動。外不完全齒 輪機構5與內不完全齒輪機構6中的不完全齒輪的模數、齒形均是相 同的，但它們機構中的不完全齒輪齒數不同，外不完全齒輪機構5的 不完全齒輪齒數為10個，內不完全齒輪機構6中不完全齒輪齒數為6 個(如圖5、圖8所示)，這樣當內不完全齒輪機構6不再帶動滑塊2 移動時，外不完全齒輪機構5可以帶動擺臂3轉動一定角度，直至外 不完全齒輪機構5中的不完全齒輪不再與齒條嚙合，擺臂3不再轉動。
8選用不同齒數的不完全齒輪機構，可實現擺臂3不同的旋轉角度。
如圖3所示，本發明的取苗架1上可以安裝多個取苗器，取苗器 的結構具體如圖4所示，它主要包括有取苗桿7、取苗針8和針管9 等部件組成，取苗桿7 —端(在圖4中為左端頭)通過螺母固定安裝 在取苗架1上，取苗桿7另一端到連接針管座11。針管座11上至少 安裝兩根針管9，優選安裝四根針管9，四根針管9均勻分布在取苗桿 7的圓周方向，它們的取苗端(在圖4中為最右端)向內彎曲。在取 苗桿7連接到針管座11的桿體上活動套裝有針座10，針座10 —側安 裝有與針管9數目相對應的取苗針8，各取苗針8的針體分別對應位 于各根針管9內，針座10的另一側連接取苗彈簧12的一端，取苗彈 簧12的另一端連接固定在取苗桿7桿體上，取苗彈簧12的彈簧作用 力方向為將針座10和取苗針8頂向針管座11方向。由于針管9的取 苗端向內彎曲，故當取苗針8在取苗彈簧12的作用力下向從針管9伸 出時，其取苗端亦向內彎曲收緊。在針座1對應滑塊2的一側邊裝有 滑針15。如圖7所示，滑塊2上設有由兩條平行滑槽與兩條豎向弧形 槽組成的"口 "字形滑道16，滑針15安裝于滑道16內。滑道16中 的兩條弧形槽優選為圓弧槽，其圓心位于取苗架1的轉軸軸心處，以 使滑針15在滑道16圓弧槽段滑行時速度平穩，從而保證取苗針8從 針管9的伸出、收回速度平穩。本發明中的多個取苗器可以共用一根 滑針15，滑針15依次穿過各取苗器的針座10及取苗桿7桿體上的豎 向位移孔17，并可在豎向位移孔17內作沿取苗桿7長度方向的來回 移動。
本發明將涉及的不完全齒輪機構替換為不同的等寬凸輪機構，其 它關于取苗的結構和連接方式與采用不完全齒輪機構時相同，同樣可 在一組等寬凸輪不帶動滑塊滑動時，另一組等寬凸輪機構帶動安裝于 滑塊上的擺臂擺動，進而帶動取苗器中的取苗針轉向、伸出和收回， 實現自動取苗的目的。此時采用的兩組等寬凸輪機構與滑塊2亦是滑 動安裝在底板4上，兩組等寬凸輪機構中的凸輪部件則安裝到驅動軸 13上并由其驅動旋轉。下面以本發明采用不完全齒輪結構時為例，具體說明本發明的自 動取苗過程
將驅動軸13與整體取苗機的走輪或是電機等動力部件連接，驅動
軸13轉動，帶動外不完全齒輪機構5和內不完全齒輪機構6中的不完 全齒輪旋轉，由于內、外兩組不完全齒輪機構的模數、齒形均相同， 它們一起同步旋轉，將滑塊2移動到待取苗的穴盤前，此時取苗器還 為垂直向下的初始位置。又因為外不完全齒輪機構5的不完全齒輪齒 數多于內不完全齒輪機構6中的不完全齒輪齒數，當內不完全齒輪機 構6中的不完全齒輪與上方或下方的齒條不再嚙合后，外不完全齒輪 機構5的不完全齒輪還會使齒條架移動一定的距離，該距離與外不完 全齒輪機構5不完全齒輪多出的齒數相關。此時滑塊2已經由于內不 完全齒輪機構6齒條架的連接作用不再移動，所以固定在取苗架1端 頭的擺臂3被外不完全齒輪機構5齒條架通過連動桿19的移動作用帶 動擺臂3旋轉，從而實現取苗架l的轉動，即實現了對安裝于取苗架 1上的取苗器的旋轉控制。取苗器從垂直向下的初始位置向水平方向 的取苗位置轉動。在取苗器轉動的過程中，取苗器中的滑針15從位于 滑道16內側圓弧滑道段下端的初始位置，沿滑道16向上移動，當滑 針15移動滑道16的上方水平滑道段時，水平滑道段與取苗彈簧12的 彈簧作用力方向水平，滑道16不再對滑針15的位置起約束作用，滑 針15則由于取苗彈簧12的彈力作用從上方水平滑道段內端移動到外 端，即到達了外側圓弧滑道段的上端，取苗針8在此段進程中表現為 被取苗彈簧12彈伸出針管9插入到豎向擺放的穴盤苗土缽中，并由于 針管9前端的彎曲作用，使取苗針8插入穴盤的取苗端向內收縮，抓 緊穴盤苗。
驅動軸13繼續轉動過程中，同樣由于內、外不完全齒輪機構中不 完全齒輪的模數、齒形相同，內、外不完全齒輪機構中的不完全齒輪 同時與各自對應的齒條嚙合，內不完全齒輪機構6將滑塊2帶回到開 始的位置(也就是需放穴盤苗處)過程中，外不完全齒輪機構5使擺 臂3同步水平移動，不作轉動，所以滑針15—直位于外側滑道段的上端。當內不完全齒輪機構6的不完全齒輪與齒條不再嚙合，外不完全 齒輪機構5的不完全齒輪與齒條還為嚙合狀態，因此它又將作用擺臂 3使其轉動。滑針15沿滑道16外側圓弧滑道段的上端移動到下方水 平滑道段的內端(即滑針15的起始位置)。在滑針15下移的這段過程 中，同時將取苗器中的取苗彈簧壓縮，從而使取苗針8從針管9中收 回，取苗器由水平方向變為垂直方向，釋放穴盤苗，完成一次完整的 工作取苗及釋放過程。只要驅動軸13—直在轉動，本發明就可實現循 環不停的取苗放苗動作。
本發明涉及的其它未說明部份與現有技術相同。
權利要求
1、一種旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是它包括有取苗架(1)、滑塊(2)和內、外兩組不完全齒輪機構，取苗架(1)上安裝有取苗器，取苗架(1)安裝到滑塊(2)上，在取苗架(1)的轉軸上安裝有擺臂(3)，擺臂(3)的擺動端連接到上述兩組不完全齒輪機構中的其中一組不完全齒輪機構中的齒條架上，另一組不完全齒輪機構的齒條架連接滑塊(2)，兩組不完全齒輪機構與滑塊(2)均滑動安裝在底板(4)上，兩組不完全齒輪機構中的不完全齒輪均安裝于驅動軸(13)上。
2、 根據權利要求l所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是所 述兩組不完全齒輪機構分別為位于外側的外不完全齒輪機構(5)和位 于內側的內不完全齒輪機構(6)，它們與滑塊(2)均是成對設置在驅 動軸(5)和取苗架(1)兩端。
3、 根據權利要求1或2所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征 是所述取苗架(1)上安裝有多個取苗器，所述取苗器包括有取苗桿(7)、 取苗針(8)和針管(9)組成，取苗桿(7) —端安裝于取苗架(1) 上，另一端連接針管座(11)，針管座(11)上安裝有四根針管(9)， 在取苗桿(7)連接到針管座(11)的桿體上活動套裝有針座(10)， 針座(10) —側安裝有四根取苗針(8)，四根取苗針(8)的針體分別 位于四根針管(9)內，針座(10)的另一側連接取苗彈簧(12)的一 端，取苗彈簧(12)的另一端連接到取苗桿(7)桿體上，針座(11) 至少在對應滑塊(2)的一側邊裝有滑針(15)，滑塊(2)上設有由兩 條平行滑槽與兩條豎向弧形槽組成的"口"形滑道(16)，滑針(15) 位于滑道(16)內。
4、 根據權利要求3所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是所 述多個取苗器共用一根滑針(15)，滑針(15)依次穿過各取苗器的針 座(10)及取苗桿(7)桿體上的豎向位移孔(17)，并可在豎向位移 孔(17)內作沿取苗桿(7)長度方向的來回移動。
5、 根據權利要求3或4所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征 是所述四根針管(9)的取苗端向內彎曲。
6、 根據權利要求1或2所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征 是所述擺臂(3)內開有圓頭長條型通槽(14)，連接到擺臂(3)的對 應不完全齒輪機構中齒條架上的連接端頭安裝在圓頭長條型通槽(14) 內。
7、 根據權利6所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是所述兩 條弧形槽均為圓弧槽，其圓心位于取苗架(1)的轉軸軸心處。
8、 根據權利要求1或2所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征 是所述的內、外兩組不完全齒輪機構中不完全齒輪的模數、齒形相同， 連接擺臂(3)的擺動端的不完全齒輪機構中的不完全齒輪齒數多于另 一組。
9、 一種旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是它包括有取苗架(l)、 滑塊(2)和內、外兩組等寬凸輪機構，取苗架(1)上安裝有取苗器， 取苗架(1)的軸兩端安裝到滑塊(2)上，在取苗架(1)的轉軸上安 裝有擺臂(3)，擺臂(3)的擺動端連接到上述兩組等寬凸輪機構中的 其中一組等寬凸輪機構的凸輪架上，另一組等寬凸輪機構的凸輪架連 接滑塊(2)，兩組等寬凸輪機構與滑塊(2)均滑動安裝在底板(4) 上，兩組等寬凸輪機構中的凸輪部件均安裝于驅動軸(13)上。
10、 根據權利要求9所述的旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是 所述擺臂(3)內開有圓頭長條型通槽(14)，連接到擺臂(3)的對應 不完全齒輪機構中齒條架上的連接端頭安裝在圓頭長條型通槽(14) 內；所述取苗架(1)上安裝有多個取苗器，所述取苗器包括有取苗桿(7)、取苗針(8)和針管(9)組成，取苗桿(7) —端安裝于取苗架 (1)上，另一端連接針管座(11)，針管座(11)上安裝有四根針管 (9)，四根針管(9)的取苗端頭向內彎曲，在取苗桿(7)連接到針 管座(11)的桿體上活動套裝有針座(10),針座(10) —側安裝有四 根取苗針(8)，四根取苗針(8)的針體分別位于四根針管(9)內， 針座(10)的另一側連接取苗彈簧(12)的一端，取苗彈簧(12)的另一端連接到取苗桿(7)桿體上，針座(10)至少在對應滑塊(2) 的一側邊裝有滑針(15)，滑塊(2)上設有由兩條平行滑槽與兩條豎 向弧形槽組成的"口"形滑道(16)，滑針(15)位于滑道(16)內。
全文摘要
本發明涉及一種旱地穴盤苗自動取苗機構，其特征是它包括有取苗架(1)、滑塊(2)和內、外兩組不完全齒輪機構，取苗架(1)上安裝有取苗器，取苗架(1)通過軸承安裝在滑塊(2)上，在取苗架(1)的轉軸上安裝有擺臂(3)，擺臂(3)的擺動端連接一組不完全齒輪機構，另一組不完全齒輪機構連接滑塊(2)，兩組不完全齒輪機構與滑塊(2)均滑動安裝在底板(4)上并由驅動軸(13)驅動。本發明使取苗勞動者擺脫繁重單調的體力勞動，提高勞動生產率，自動移栽的作業效率比半自動移栽提高了2倍多，比人工移栽提高了10倍多，如果行數增加，作業效率還將進一步提高；并可適當延長移植的作業季節，延長生育期，獲得高產和穩產。
文檔編號A01C11/02GK101536632SQ20091002942
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月13日 優先權日2009年4月13日
發明者尹文慶, 驊 李, 飛 胡, 胡敏娟 申請人:南京農業大學