背负式螺旋打孔机的制作方法

本实用新型涉及一种烟草种植打孔工具，具体涉及一种背负式螺旋打孔机。

背景技术：

移栽是烟草生产的重要环节，移栽的时间和质量，影响到烟草的成活；覆膜井窖式小苗移栽是解决烤烟受倒春寒灾害影响、达到提前移栽、使烟苗服从当地气候条件的最佳移栽方法。该技术是在地膜覆盖栽培的基础上，融合了小苗移栽与深栽技术，解决了烤烟栽培地区最佳移栽期烟苗不壮、移栽期气候干旱、移栽不规范、移栽进度缓慢、烟苗移栽后苗期较长、田间烟株均匀一致性差等问题。较好地营造了适宜烟苗生长的土壤温度、湿度环境，促进烟苗早生快发，保证了烤烟的适期早栽，提高移栽效率、增强抗旱能力、减轻病虫害发生，达到减工降本、提质增效的效果。孔的形状也是影响烟草生长的重要因素之一：传统孔为了保证幼苗的固定，往往尺寸较小，不利于杀虫剂和肥料的长期停留和吸收，烟苗易遭受到蜗牛等害虫的蚕食，影响烟草的生长过程以及产量。

打孔成孔是烤烟井窖式移栽技术的关键性技术，其成孔质量对小苗的成活率和后期的生长有重要的影响，且大批量种植烟草时，对打孔数量的要求极为庞大；我国虽然劳动力较为充足，但人工打孔的方式劳动强度大，生产效率低，成本大，作业质量不稳定，从长远来看，必须发展机械化打孔成孔设备；然而，我国地域性的差异对打孔设备提出更高的要求；为了扩大机械化打孔成孔的范围,必须开发和研制各种类型的便携式打孔机；而自身重量和钻头的旋挖控制、排土性能,均是影响便携式打孔机工作性能的主要因素。

因此，为解决以上问题，需要一种背负式螺旋打孔机，能够符合人机工程学原理，适用于不同身高和操作习惯的使用者，提高打孔作业的工作效率和成孔质量，同时对钻头的振动起到有效抑制作用，并且使用安全和操作方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供背负式螺旋打孔机，能够符合人机工程学原理，适用于不同身高和操作习惯的使用者，提高打孔作业的工作效率和成孔质量，同时对钻头的振动起到有效抑制作用，并且使用安全和操作方便。

本实用新型的背负式螺旋打孔机，包括动力装置、钻头组件、传动连接于动力装置与钻头组件之间的传动软轴和用于控制钻头组件的操作组件；

所述钻头组件包括钻头安装座和转动安装于钻头安装座的钻头本体，所述传动软轴与钻头本体驱动配合用于驱动钻头本体转动，所述钻头本体的外圆设置有非连续型的螺旋叶片；

所述操作组件包括前端与钻头安装座固定连接用于外套于传动软轴的轴套杆和前端与钻头安装座铰接的操作杆；所述操作杆与轴套杆以夹角可固定的方式单自由度转动配合，操作杆的尾端沿与轴套杆远离的方向弯曲形成弧形手柄。

进一步，所述操作杆外套设置有可被固定的第一滑套，轴套杆外套设置有可被固定的第二滑套，所述第一滑套和第二滑套之间设置有连杆，所述连杆两端分别与第一滑套和第二滑套铰接。

进一步，还包括用于对孔位计数的计数装置，所述计数装置包括处理器、设置于钻头安装座顶面的压力传感器和内端固定于钻头安装座的弹性检测臂，所述弹性检测臂外端向下弯折形成打孔时下端抵压于地面从而使内端发生向上形变的L形弹性检测臂，所述L形弹性检测臂用于在弹性检测臂内端形变前使压力传感器压力负载并在形变后使压力传感器压力空载，所述压力传感器与处理器的输入端电连接，所述处理器用于统计压力传感器检测到的弹性检测臂内端形变次数。

进一步，所述弹性检测臂包括第一弹性片和为L形的第二弹性片，所述第二弹性片包括横向弹性片和竖向弹性片，所述第一弹性片沿长度方向设置有多个第一连接孔，所述横向弹性片沿长度方向设置有多个第二连接孔，横向弹性片和第一弹性片通过第一连接孔和与第一连接孔螺栓固定的第二连接孔配合实现弹性检测臂横向长度可调；所述竖向弹性片底端固定设置有用于对底面下压形成预定槽的锥形头。

进一步，所述钻头安装座顶端设置有与弹性检测臂固定连接的转盘，所述转盘沿周向设置有多个限位孔，钻头安装座顶端面固定设置有与限位孔配合的限位柱，所述限位柱顶端设置有用于固定转盘的固定螺母，所述压力传感器固定设置于弹性检测臂内端。

进一步，所述限位孔为十二个并沿转盘的圆周方向均匀分布。

进一步，还包括用于显示打孔数量的显示器和用于更改打孔数量数据的输入单元；所述显示器的输入端与处理器的输出端电连接，所述输入单元包括“+1”按键、“-1”按键和归零按键，所述+1”按键、“-1”按键和归零按键均与处理器的输入端电连接并分别控制处理器对打孔数量数据进行加1、减1和归零处理。

进一步，所述背负式螺旋打孔机还设置有终端平台和通过GPRS与终端平台通信连接的GPS定位器；所述处理器的输出端与GPS定位器中的移动通信模块连接并用于对终端平台输出打孔数量数据。

进一步，所述钻头本体由下到上依次包括最大外径增加的圆锥头、下圆柱、圆台和上圆柱；钻头本体为空心本体。

进一步，所述钻头安装座为圆柱罩体，所述钻头本体顶端面中间延伸形成单自由度转动内套于圆柱罩体内的传动头，所述传动软轴与传动头驱动配合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种背负式螺旋打孔机，通过操作杆和轴套杆的配合操作，以达到钻头保持竖直方向稳定入土并顺利出土；操作杆和轴套杆组成三角形结构可抑制前端钻头的振动并提高孔的位置精度和成孔效果；弧形手柄高度可调，确保打孔机拥有更好的操作性、适用性和舒适性；弧形手柄确保操作者从不同角度中挑选最适合自己的握持角度，尽可能提高操作的舒适度；并且具有计数功能，保证打孔工作更为科学的管理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的部分结构示意图；

图3为本实用新型中的钻头组件的俯视图；

图4为本实用新型的电路控制的原理框图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的部分结构示意图，图3为本实用新型中的钻头组件的俯视图，图4为本实用新型的电路控制的原理框图，如图所示，本实施例中的背负式螺旋打孔机；包括动力装置1、钻头组件2、传动连接于动力装置1与钻头组件2之间的传动软轴3和用于控制钻头组件2的操作组件4；动力装置1作为能源的供给装置，为钻头组件2提供工作时所需的转速和扭矩，传动软轴3是整个装置的动力传输纽带，动力装置1和传动软轴3可采用现有结构，在此不再赘述；

所述钻头组件2包括钻头安装座5和转动安装于钻头安装座5的钻头本体6，所述传动软轴3与钻头本体6驱动配合用于驱动钻头本体6转动，所述钻头本体6的外圆设置有非连续型的螺旋叶片7；所述钻头安装座5为圆柱罩体，所述钻头本体6顶端面中间延伸形成单自由度转动内套于圆柱罩体内的传动头，所述传动软轴与传动头驱动配合，非连续型的螺旋叶片7表示螺旋叶片7沿螺旋方向间隔设置有多个缺口段8，螺旋叶片7影响到切土的效率和土壤飞溅效果；非连续型的螺旋叶片7减少或避免钻头在工作过程中出现抱死状态，以保证更强的破土能力；抑制土壤的飞溅现象，提高打孔作业的安全性，螺旋叶片7的螺旋升角可取值较小，使排出的土壤分布在孔的周围，避免土壤的飞溅；

本实施例中，所述钻头本体6由下到上依次包括最大外径增加的圆锥头9、下圆柱10、圆台11和上圆柱12；钻头本体6为空心本体；最大外径增加表示圆锥头9、下圆柱10、圆台11和上圆柱12各最大外径逐渐增加；本打孔机采用挤压式成型，仅有极少部分的土壤排到孔外，所以钻头本体6的外型近似于烟苗移栽孔的外型，根据实际工况的需求，圆锥头9和下圆柱10所成孔段能保证幼苗的安放和固定，圆台11和上圆柱12所成孔段为后续的施肥和除虫预留相应的空间，此外，为减轻操作者的工作强度，空心本体的壁厚选择为满足强度前提下的最薄，以减小主轴的质量；

本实施例中，所述操作组件4包括前端与钻头安装座5固定连接用于外套于传动软轴3的轴套杆13和前端与钻头安装座5铰接的操作杆14；所述操作杆14与轴套杆13以夹角可固定的方式单自由度转动配合，操作杆14的尾端沿与轴套杆13远离的方向弯曲形成弧形手柄15；操作杆14与轴套杆13以夹角可固定的方式单自由度转动连接可采用能实现本实用新型目的的现有连接机构，前端表示靠近钻头本体的一端，反之为后端；操作组件4以钻头的入土姿态为调节控制核心，通过操作杆14和轴套杆13的配合操作，以达到钻头保持竖直方向稳定入土并顺利出土；操作杆14和轴套杆13组成三角形结构可抑制前端钻头的振动并提高孔的位置精度和成孔效果；通过操作杆14和轴套杆13夹角可调实现弧形手柄15高度可调，确保打孔机拥有更好的操作性、适用性和舒适性；弧形手柄15确保操作者从不同角度中挑选最适合自己的握持角度，尽可能提高操作的舒适度。

本实施例中，所述操作杆14外套设置有可被固定的第一滑套16，轴套杆13外套设置有可被固定的第二滑套17，所述第一滑套16和第二滑套17之间设置有连杆18，所述连杆18两端分别与第一滑套16和第二滑套17铰接；所述第一滑套16和第二滑套17沿径向设置螺纹孔，螺纹孔内设置有紧固螺钉，滑套通过紧固螺钉固定于对应杆，操作杆14和轴套杆13可沿轴向分布设置有用于紧固螺钉配合的径向凹槽，且滑套上还固定设置有铰接座，连杆18的两端通过水平销铰接于铰接座，通过滑套设置，方便操作杆14和轴套杆13角度调节和固定，并且连接结构强度大，保证操作杆14和轴套杆13角度设置的控制精度高。

本实施例中，还包括用于对孔位计数的计数装置，所述计数装置包括处理器、设置于钻头安装座5顶面的压力传感器19和内端固定于钻头安装座5的弹性检测臂，所述弹性检测臂外端向下弯折形成打孔时下端抵压于地面从而使内端发生向上形变的L形弹性检测臂，所述L形弹性检测臂用于在弹性检测臂内端形变前使压力传感器19压力负载并在形变后使压力传感器19压力空载，所述压力传感器19与处理器的输入端电连接，所述处理器用于统计压力传感器19检测到的弹性检测臂内端形变次数；压力传感器19可固定设置于弹性检测臂内端与钻头安装座5顶面之间，当在打孔过程的后期，弹性检测臂内端端部固定于钻头安装座5顶面，靠近内端端部的一段由内到外向上弯曲形变，使压力传感器19不受到压力进而形成触发信号并在处理器中累加，用于打孔计数，反之，压力传感器19受到压力而不形成触发信号；处理器可采用现有的51单片机，属于现有技术，在此不再赘述；

本实施例中，还包括用于显示打孔数量的显示器20和用于更改打孔数量数据的输入单元；所述显示器20的输入端与处理器的输出端电连接，所述输入单元包括“+1”按键21、“-1”按键22和归零按键23，所述+1”按键21、“-1”按键22和归零按键23均与处理器的输入端电连接并分别控制处理器对打孔数量数据进行加1、减1和归零处理；当操作者由于操作失误而未完成计数时，按下“+1”按键，修正打孔计数；当操作者在校正打孔数过余，或者未完成打孔但计数器发生计数时，按下“-1”按键，修正打孔数；但操作者完成一个区域的打孔作业，按下归零按键，为下一区域的打孔作业做好计数准备；通过计数装置，方便烟田幼苗移栽管理和工作量统计。

本实施例中，所述弹性检测臂包括第一弹性片24和为L形的第二弹性片，所述第二弹性片包括横向弹性片25和竖向弹性片26，所述第一弹性片24沿长度方向设置有多个第一连接孔27，所述横向弹性片25沿长度方向设置有多个第二连接孔28，横向弹性片25和第一弹性片24通过第一连接孔27和与第一连接孔27螺栓固定的第二连接孔28配合实现弹性检测臂横向长度可调；所述竖向弹性片26底端固定设置有用于对底面下压形成预定槽的锥形头29；弹性检测臂还具预备定位作用，通过锥形头29下压形成预定槽为下次打孔标定位置，同时当操作者需要不同水平伸缩长度时，将第一弹性片24和横向弹性片25进行相对移动后并固定，利于孔间距的调节，保障孔间距的规范性和统一性，并且结构简单，使用方便。

本实施例中，所述钻头安装座5顶端设置有与弹性检测臂固定连接的转盘30，所述转盘30沿周向设置有多个限位孔31，钻头安装座5顶端面固定设置有与限位孔31配合的限位柱，所述限位柱顶端设置有用于固定转盘30的固定螺母，所述压力传感器19固定设置于弹性检测臂内端；所述限位孔31为十二个并沿转盘30的圆周方向均匀分布；由于所述弹性检测臂固定转盘30上，通过调节转盘30的转动角度并固定，可调节弹性检测臂与轴套杆13的角度，使得弹性检测臂的第一弹性片24的长度方向与孔位矩阵的横向或纵向一致，适用于不同使用者的使用习惯。

本实施例中，所述背负式螺旋打孔机还设置有终端平台和通过GPRS与终端平台通信连接的GPS定位器；所述处理器的输出端与GPS定位器中的移动通信模块连接并用于对终端平台输出打孔数量数据；所述终端平台可为电脑或手机，通过GPS定位器采集所述打孔机的位置数据并传输至终端平台，实现对操作者实时位置的精确定位，并记录操作者工作轨迹；并通过终端平台，完成对整体烟田幼苗种植的集中管理规划，提高工作效率，节省操作者体力，可以在移动终端生成作业的轨迹图，方便烟田的管理和打孔工作的分配，在终端平台对打孔路径和打孔的数量进行统计和规划，在大规模的种植区域，管理人员通过从平台查找数据，进行下一次工作任务的分配，避免漏掉或重复打孔，移动终端可为电脑或手机，所述GPS定位器属于现有技术，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。