本发明涉及大蒜播种设备技术领域，尤其涉及一种大蒜播种机的蒜种直立种植装置与使用方法。
背景技术：
大蒜蒜种入土后的直立状态控制技术是影响大蒜种植质量的关键技术之一，但由于不同品种的大蒜蒜种往往形态差异显著且个体大小不一，为保证大蒜的直立栽植，现有种植机具通过设计复杂的机构并辅以电液控制技术等，由此又引起机具成本增加明显，工作可靠性降低。例如cn102696310a中蒜的调向装置与种植装置过于依赖电控，如果使用环境恶劣，可能会导致机器失效，导致使用性及可靠性降低。再如cn1051037231a中的栽植入土机构将调好向的蒜鳞芽向上栽入土中后，在播种圆盘的转动过程中会将土中已经鳞芽向上的大蒜拨倒，最终导致直立种植失效。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种大蒜播种机的蒜种直立种植装置与使用方法，使用上端覆土的方法保证蒜瓣入土时保持直立状态，解决常规大蒜播种机机构复杂，蒜种直立种植难等问题。
本发明解决大蒜直立种植的技术方案如下：
一种大蒜直立种植装置，包括设有行走车轮和步进电机的机架、供蒜部件，其技术要点是机架上还设有动力传输部件、竖直栽植调向部件、种柱成型部件、压杆驱动部件、间歇进土部件；
所述的动力传输部件用于驱动竖直栽植调向部件和驱动种柱成型部件；驱动竖直栽植调向部件的动力部分包括由设于机架下端的两个车轮、两个车轮之间的车轮轴和动力接入轴；驱动竖直栽植调向部件的传动部分包括固连在车轮轴一侧的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮、固定在从动齿轮上的从动齿轮圆盘，以及与从动齿轮圆盘一端固连的连杆，执行装置由与连杆另一端固连的驱动大圆盘组成，从动齿轮圆盘，连杆，驱动大圆盘组成四杆机构，当动力通过主动齿轮传递至从动齿轮时，由于从动齿轮，和圆盘同轴连接，故带动从动齿轮圆盘转动，进而实现从动齿轮圆盘的连续转动通过连杆传动至驱动大圆盘，使驱动大圆盘往复运动，即四杆机构的性质；从动齿轮上设有与其啮合的从动齿轮，从动齿轮上固接主动链轮；驱动种柱成型部件包括主动链轮、通过链条与主动链轮相连的从动链轮、固连在从动链轮上的从动圆盘、以及一端铰接在从动圆盘上另一端铰接在驱动圆盘上的连杆，从动圆盘、连杆、驱动圆盘、组成四杆机构，实现主动链轮圆盘的连续转动通过连接杆传动至驱动圆盘，使驱动圆盘做往复运动，进而实现对压杆驱动部件的动力供给，使压杆完成下压、上提动作。
所述的竖直栽植调向部件由两个驱动回转轴、两个驱动回转轴之间的回转架组成，两个驱动回转轴外端均与机架配合连接，回转架可以绕驱动回转轴摆动。一侧的驱动回转轴与驱动大圆盘配合连接，驱动大圆盘往复运动时带动回转架往复运动；回转架上设有两排具等间距、等半径圆孔的框架结构，用于套接种柱成型部件，以便于推动种柱成型部件整体绕驱动回转轴摆动。
所述的种柱成型部件包括拨土瓣、驱动压杆、中间套筒、外层套筒；驱动压杆外套中间套筒，中间套筒下部外套外层套筒，三者同轴；拨土瓣由两个半圆锥组成，两个半圆锥之间用弹性装置连接，保证拨土瓣可以恢复原位，拨土瓣锥底与外层套筒下端活动铰接，使拨土瓣可以安装销轴自由张合，外层套筒用弹性元件连接在框架结构的下层圆孔内，外层套筒起将拨土瓣水平方向固定，竖直方向可以运动的作用；外层套筒底部设有圆环ⅰ，用于连接和中间套筒之间的弹簧ⅰ；中间套筒的底部设有圆环ⅱ，弹簧ⅰ顶部连接在中间套筒底部的圆环ⅱ上，弹簧ⅰ起连接最外层套筒和中间套筒的作用；在中间套筒底部设有直径比中间套筒略小的土种输送管，与竖直方向呈60°焊接在中间套筒上，土种输送管与供蒜部件相连，土种输送管上部有一竖直圆筒，用于连接间歇进土部件；驱动压杆底部设有圆台ⅰ，圆台ⅰ比驱动压杆直径略大、比中间套筒直径小，起推压中间套筒中的蒜种及土肥的作用；在距驱动压杆顶部，有一比驱动压杆本身直径略大的圆台ⅱ，用于连接其和中间套筒之间的弹簧ⅱ，弹簧ⅱ底部连接于中间套筒顶部的圆环ⅲ上；驱动压杆顶部与一连接杆铰接，连接杆的另一端与压杆驱动部件上的连杆套接，将动力传输至驱动压杆，可以将驱动压杆提升至土种输送管和中间套筒的连接处上方；中间套筒在驱动压杆的向下运动过程中，由于驱动压杆和中间套筒之间弹簧ⅱ的作用，中间套筒向下运动，并经由其自身和外层套筒之间的弹簧ⅰ作用，推动外层套筒向下运动，直至外层套筒接触地面后中间套筒继续向下并顶开拨土瓣，实现拨土瓣拨土动作；中间套筒本身起大蒜输送管的作用，使从供蒜部件进入的已经调好方向的大蒜经由土种输送管输送在不改变自身方向的前提下竖直落在地面上，此装置在中间套筒、与中间套筒相连的驱动压杆，外层套筒，和与驱动压杆顶端相连的连接杆的配合运动下，实现将调好方向的大蒜直立栽植进入土中，并且省去覆土环节。
所述的压杆驱动部件包括驱动槽形盘和连杆，驱动槽形盘两端外侧中心处均固连有短轴，靠近圆盘ⅰ的短轴外端穿过机架与圆盘ⅰ配合连接，并实现圆盘ⅰ对短轴的动力传递，另一侧的短轴外端与机架2配合连接；驱动槽形盘内侧设有两个连杆。
种柱成型部件上端的连接杆与两个驱动槽形盘之间的连杆活动铰接，多个种柱成型部件下端与竖直栽植调向部件的框架结构套接，竖直栽植调向部件推动种柱成型部件整体绕驱动回转轴摆动，在种柱入土瞬间，使拨土瓣水平方向相对机架的速度，与装置前进速度大小相等，方向相反，即拨土瓣相对地面水平瞬时速度为0，提高蒜种直立种植准确率；
所述的间歇进土部件设于固定在机架上部与驱动回转轴平行位置处，由储土箱、进土螺旋叶片、传动蜗轮和蜗杆、及设于蜗轮蜗杆上方的机罩组成，储土箱下部为倒梯形，储土箱底部有若干间距相等，内径为定值的送土孔，起落土的作用，每个送土孔内均装有进土螺旋叶片，通过进土螺旋叶片的旋转可以实现向下输送定量的土；进土螺旋叶片上端装有蜗轮与蜗杆啮合，通过步进电机为蜗杆提供动力，步进电动机在控制装置的控制下带动蜗杆间歇性旋转，进而使蜗杆带动螺旋叶片间歇性运动；送土孔下方设有圆筒形送土单元，送土单元与种柱成型部件的圆筒连接，实现送土装置间歇性定量的向种柱成型部件送土的功能。
一种大蒜直立种植装置的使用方法：其技术要点是：土肥和蒜种由间歇进土部件中的土种输送管送入至种柱成型部件中间套筒成型腔内，通过种柱成型部件中的驱动压杆，由上至下将混有蒜种的土肥压缩成形状尺寸一致的标准种柱，在驱动压杆下移压缩过程中，中间层套筒及外层套筒顺次下移，并推动种柱直至拨土瓣张开并使蒜种直立入土，为保证种植的标准种柱保持竖直状态，动力传输组件将驱动轮的驱动力传输至竖直栽植调向部件，使其推动种柱成型部件整体绕驱动回转轴摆动，在种柱入土瞬间，使拨土瓣水平方向相对机架速度与装置前进速度大小相等，方向相反，即拨土瓣相对地面水平瞬时速度为0。驱动压杆由下而上返程至最高点，蒜种下落至土种输送管内，同时触发间歇进土部件中的进土电机驱动进土，实现下一种植工作循环。
本发明的有益效果。
1、本发明解决了大蒜定向种植的难题，实现了调好方向的蒜种在排入种沟后仍能保持直立的状态。
2、本发明采用竖直栽植调向部件，实现了在装置行进过程中种植装置在将要种植时，相对于地面速为0，使定向播种更准确，不会产生车行进方向的阻力矩。
3、本发明采用间歇进土部件，即在种植装置将蒜种入种沟后，由间歇进土部件送入少量土，并由种柱成型部件的驱动压杆压缩，实现蒜种在种植完成后能稳定排列在种沟中，满足精细化播种的农艺要求，能够很好地解决大蒜种植过程的批量种植问题，定向问题等难题。
附图说明
图1为大蒜直立种植装置结构示意图；
图2为动力传输部件结构示意图；
图3为动力传输部件结构局部放大图；
图4为竖直栽植调向部件结构示意图；
图5为种柱成型部件结构示意图；
图6为种柱成型部件上端结构放大图；
图7为种柱成型部件下端结构放大图；
图8为压杆驱动部件结构示意图；
图9为压杆驱动部件中连杆结构示意图；
图10为间歇进土部件结构示意图。
图1-图10中：步进电机1，机架2，动力传输部件3，圆盘ⅰ301，连杆ⅰ302，从动链轮303，圆盘ⅱ304，链条305，主动链轮306，从动齿轮（ⅰ）307，圆盘ⅲ308，主动齿轮309，车轮轴310，连杆ⅱ311，车轮312，圆盘ⅳ313，动力接入轴314，从动齿轮（ⅱ）315，竖直栽植调向部件4，驱动回转轴401，回转架402，框架结构403，种柱成型部件5，拨土瓣501，外层套筒502，弹簧ⅰ503，中间套筒504，弹簧ⅱ505，驱动压杆506，连接杆507，圆筒508，土种输送管509，圆台ⅱ510，圆环ⅲ511，圆环ⅱ512，圆环ⅰ513，圆台ⅰ514，压杆驱动部件6，驱动槽形盘601，连杆602，短轴603，供蒜部件7，间歇进土部件8，储土箱801，进土螺旋叶片802，送土单元803，蜗杆804，蜗轮805，机罩806，送土孔807。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种大蒜直立种植装置，包括设有行走车轮312和步进电机1的机架2、供蒜部件7，其技术要点是机架2上还设有动力传输部件3、竖直栽植调向部件4、种柱成型部件5、压杆驱动部件6、间歇进土部件8；
所述的动力传输部件3用于驱动竖直栽植调向部件4和驱动种柱成型部件5；驱动竖直栽植调向部件的动力部分包括由设于机架下端的两个车轮312、两个车轮312之间的车轮轴310和动力接入轴314；驱动竖直栽植调向部件的传动部分包括固连在车轮轴310一侧的主动齿轮309、与主动齿轮309啮合的从动齿轮（ⅱ）315、固定在从动齿轮（ⅱ）315上的从动齿轮圆盘（圆盘ⅲ）308，以及与从动齿轮圆盘（圆盘ⅲ）308一端固连的连杆ⅰ311，执行装置由与连杆ⅰ311另一端固连的驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313组成，从动齿轮圆盘（圆盘ⅲ）308，连杆ⅰ311，驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313组成四杆机构，当动力通过主动齿轮309传递至从动齿轮（ⅱ）315时，由于从动齿轮（ⅱ）315，和圆盘308同轴连接，故带动从动齿轮圆盘308转动，进而实现从动齿轮圆盘308的连续转动通过连杆ⅰ311传动至驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313，使驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313往复运动，即四杆机构的性质；从动齿轮（ⅱ）315上设有与其啮合的从动齿轮（ⅰ）307，从动齿轮（ⅰ）307上固接主动链轮306；驱动种柱成型部件包括主动链轮306、通过链条305与主动链轮306相连的从动链轮303、固连在从动链轮303上的从动圆盘（圆盘ⅱ）304、以及一端铰接在从动圆盘（圆盘ⅱ）304上另一端铰接在驱动圆盘（圆盘ⅰ）301上的连杆ⅰ302，从动圆盘（圆盘ⅱ）304，连杆ⅰ302，驱动圆盘（圆盘ⅰ）301组成四杆机构，实现主动链轮圆盘的连续转动通过连接杆传动至驱动圆盘，使驱动圆盘（圆盘ⅰ）301做往复运动，进而实现对压杆驱动部件的动力供给，使压杆完成下压、上提动作。
所述的竖直栽植调向部件4由两个驱动回转轴401、两个驱动回转轴401之间的回转架402组成，两个驱动回转轴401外端均与机架2配合连接，回转架402可以绕驱动回转轴401摆动。一侧的驱动回转轴401与驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313配合连接，驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313往复运动时带动回转架402往复运动；回转架402上设有两排具等间距、等半径圆孔的框架结构403，用于套接种柱成型部件5，以便于推动种柱成型部件5整体绕驱动回转轴401摆动。
所述的种柱成型部件5包括拨土瓣501、驱动压杆506、中间套筒504、外层套筒502；驱动压杆506外套中间套筒504，中间套筒下部外套外层套筒502，三者同轴；拨土瓣501由两个半圆锥组成，两个半圆锥之间用弹性装置连接，保证拨土瓣501可以恢复原位，拨土瓣501锥底与外层套筒502下端活动铰接，使拨土瓣501可以安装销轴自由张合，外层套筒502用弹性元件连接在框架结构403的下层圆孔内，外层套筒502起将拨土瓣501水平方向固定，竖直方向可以运动的作用；外层套筒底部设有圆环ⅰ513，用于连接和中间套筒504之间的弹簧ⅰ503；中间套筒的底部设有圆环ⅱ512，弹簧ⅰ503顶部连接在中间套筒底部的圆环ⅱ512上，弹簧ⅰ503起连接最外层套筒502和中间套筒504的作用；在中间套筒504底部设有直径比中间套筒504略小的土种输送管509，与竖直方向呈60°焊接在中间套筒504上，土种输送管509与供蒜部件7相连，土种输送管509上部有一竖直圆筒508，用于连接间歇进土部件；驱动压杆506底部设有圆台ⅰ514，圆台ⅰ比驱动压杆506直径略大、比中间套筒504直径小，起推压中间套筒504中的蒜种及土肥的作用；在距驱动压杆506顶部，有一比驱动压杆本身直径略大的圆台ⅱ510，用于连接其和中间套筒504之间的弹簧ⅱ505，弹簧ⅱ505底部连接于中间套筒顶部的圆环ⅲ511上；驱动压杆506顶部与一连接杆507铰接，连接杆507的另一端与压杆驱动部件6上的连杆602套接，将动力传输至驱动压杆506，可以将驱动压杆506提升至土种输送管509和中间套筒504的连接处上方；中间套筒504在驱动压杆506的向下运动过程中，由于驱动压杆506和中间套筒504之间弹簧ⅱ505的作用，中间套筒504向下运动，并经由其自身和外层套筒502之间的弹簧ⅰ503作用，推动外层套筒502向下运动，直至外层套筒502接触地面后中间套筒504继续向下并顶开拨土瓣501，实现拨土瓣501拨土动作；中间套筒504本身起大蒜输送管的作用，使从供蒜部件7进入的已经调好方向的大蒜经由土种输送管输送在不改变自身方向的前提下竖直落在地面上，此装置在中间套筒504、与中间套筒504相连的驱动压杆506，外层套筒502，和与驱动压杆506顶端相连的连接杆507的配合运动下，实现将调好方向的大蒜直立栽植进入土中，并且省去覆土环节。
所述的压杆驱动部件6包括驱动槽形盘601和连杆602，驱动槽形盘601两端外侧中心处均固连有短轴603，靠近圆盘ⅰ301的短轴603外端穿过机架与圆盘ⅰ301配合连接，并实现圆盘ⅰ301对短轴603的动力传递，另一侧的短轴603外端与机架2配合连接；驱动槽形盘601内侧设有两个连杆602。
种柱成型部件5上端的连接杆507与两个驱动槽形盘601之间的连杆602活动铰接，多个种柱成型部件5下端与竖直栽植调向部件4的框架结构403套接，竖直栽植调向部件4推动种柱成型部件5整体绕驱动回转轴摆动，在种柱入土瞬间，使拨土瓣水平方向相对机架的速度，与装置前进速度大小相等，方向相反，即拨土瓣相对地面水平瞬时速度为0，提高蒜种直立种植准确率；
所述的间歇进土部件8设于固定在机架2上部与驱动回转轴401平行位置处，由储土箱801、进土螺旋叶片802、传动蜗轮805和蜗杆804、及设于蜗轮蜗杆上方的机罩806组成，储土箱801下部为倒梯形，储土箱801底部有若干间距相等，内径为定值的送土孔807，起落土的作用，每个送土孔807内均装有进土螺旋叶片802，通过进土螺旋叶片802的旋转可以实现向下输送定量的土；进土螺旋叶片802上端装有蜗轮805与蜗杆804啮合，通过步进电机1为蜗杆804提供动力，步进电动机1在控制装置的控制下带动蜗杆804间歇性旋转，进而使蜗杆804带动螺旋叶片802间歇性运动；送土孔807下方设有圆筒形送土单元803，送土单元803与种柱成型部件的圆筒508连接，实现送土装置间歇性定量的向种柱成型部件送土的功能。
本装置的工作过程如下：
外部动力装置将动力传给动力接入轴314，动力接入轴314带动车轮轴310转动，进而带动车轮轴310上的主动齿轮309转动，当动力通过主动齿轮309传递至从动齿轮（ⅱ）315时，由于从动齿轮（ⅱ）315，和圆盘308同轴连接，故带动从动齿轮圆盘308转动，进而实现从动齿轮圆盘308的连续转动通过连杆ⅰ311传动至驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313，使驱动大圆盘（圆盘ⅳ）313往复运动，带动回转架402往复运动，即推动种柱成型部件5整体绕驱动回转轴401摆动；从动齿轮（ⅱ）315上设有与其啮合的从动齿轮（ⅰ）307，从动齿轮（ⅰ）307上固接主动链轮306，从动链轮303通过链条305与主动链轮306相连，固连在从动链轮303上的从动圆盘（圆盘ⅱ）304、一端铰接在从动圆盘（圆盘ⅱ）304上另一端铰接在驱动圆盘（圆盘ⅰ）301上的连杆ⅰ302，从动圆盘（圆盘ⅱ）304，连杆ⅰ302，驱动圆盘（圆盘ⅰ）301组成四杆机构，实现主动链轮圆盘的连续转动通过连接杆传动至驱动圆盘，使驱动圆盘（圆盘ⅰ）301做往复运动，进而实现对压杆驱动部件的动力供给，使压杆完成下压、上提动作。
由于供蒜部件7，与间歇进土部件6的协同作用，将蒜种及土肥分别通过土种输送管509、圆筒508送入种柱成型部件内，此时，驱动压杆506在压杆驱动部件的作用下，由最高点向下运动，中间套筒504在驱动压杆506的向下运动过程中，由于驱动压杆506和中间套筒504之间弹簧ⅱ505的作用，中间套筒504向下运动，并经由其自身和外层套筒502之间的弹簧ⅰ503作用，推动外层套筒502向下运动。直至外层套筒502接触地面后中间套筒504继续向下并顶开拨土瓣501，实现拨土瓣501拨土动作。中间套筒504本身起大蒜输送管的作用，使从土种输送管509进入的已经调好方向的大蒜在不改变自身方向的前提下竖直落在地面上。
随即在压杆驱动部件的带动下，驱动压杆506在完成压蒜动作之后开始上升，由于弹簧ⅱ505的作用，驱动压杆506带动中间套筒504回位，同时由于弹簧ⅰ503的作用中间套筒带动最外层套筒502回位，当驱动压杆506刚好上升到土种输送管509与中间套筒504接口处上方时，供蒜部件7，与间歇进土部件6又开始工作，进行下一周期的工作循环。
由于供蒜部件7中的传感器的作用，此时间歇进土部件8开始作用，通过步进电机1控制蜗杆805间歇转动，进而带动进土螺旋叶片802上的蜗轮805转动，通过进土螺旋叶片802的间歇转动，实现将储土箱801里的土，在竖直栽植调向部件4中每个种植动作运动到极限时，进土螺旋叶片802便在蜗杆802带动下转动，为种柱成型部件5输送一定量的土，土通过软管排入种柱成型部件5中，在排土的同时，驱动压杆506也在向下运动，当排土完成后，驱动压杆506刚好完成一次压下动作。使大蒜在中间套筒504中上下土壤的包裹下直立于地面上，实现定向精确种植。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。