本发明属于农用机械技术领域，具体公开了一种幼苗快速种植设备。
背景技术
在农业生产中，农作物通常使用种子进行培育种植，而大多数农作的种子生长需要丰富的营养物质，因此在农作物的种植过程中，通常采用营养液、培养皿，或者特制的营养丰富的土壤预先培育种子，待种子长至幼苗再进行移栽种植。幼苗在移栽种植过程中，为了保证其存活率，通常会将根部的土壤一起转移，再将幼苗连同根部的土壤种植的农田中。
目前幼苗种植的过程中通常由人工完成，农民们在农田中挖好成排成列排布的坑后，将幼苗连同根部的土壤放入坑中，然后在坑内填入土壤使幼苗保持直立状态，便于幼苗向上较好的生长。人工完成幼苗的种植过程劳动强度非常大，幼苗还需要一一转移至相对应的坑中进行填埋，非常耗费时间，从而导致幼苗的种植效率低。同时由于幼苗种植前已经被分离出并进行转移，若长时间不将幼苗种植到农田中，幼苗则很可能死亡，造成损失。
技术实现要素：
本发明的目的在提供一种幼苗快速种植设备，以解决人工种植幼苗，劳动强度大、费时费力、效率较低的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种幼苗快速种植设备，包括机架和椭圆形的轨道，所述机架下端设有多排滚轮，每排滚轮为两个，同一排的两个滚轮之间固定连接有转轴；轨道滑动连接在机架上端，转轴与椭圆形轨道的长轴垂直，机架上固定有步进电机，所述步进电机的输出轴固定有滚轴，所述滚轴上设有两个方向相反的第一单向轴承，其中一个第一单向轴承上设有与转轴连接的第一传送带，另一个第一单向轴承上固定有主齿轮；所述机架上转动连接有与滚轴平行的第一转杆，机架上转动连接有与第一转杆垂直的第二转杆，第一转杆上设有与主齿轮啮合的从齿轮，第一转杆上设有主锥齿轮，第二转杆上设有与第一主锥齿轮啮合的从锥齿轮；轨道内侧固定有内齿牙圈，第二转杆上设有与内齿牙圈啮合的半齿轮；
轨道上设有多个幼苗夹持单元，所述幼苗夹持单元包括位于轨道上的两个支杆和两个相对设置的夹持杆，夹持杆上设有滑槽，支杆滑动连接于滑槽内，支杆与滑槽靠近轨道外侧的一端之间连接有拉簧；夹持杆位于轨道内侧的一端设有推块，推块位于两个夹持杆之间且相对设置，夹持杆位于轨道外侧的一端设有夹爪，夹爪位于两个夹持杆之间且相对设置；机架上位于轨道长轴的一端内侧滑动设有推动推块的滑动块，机架上转动设有与第二转杆平行的第三转杆，第三转杆上设有与第二转杆连接有第二传送带，第三转杆上设有推动滑动块滑动的凸轮，滑动块端部与推块一侧对齐；
机架上设有与第一转杆平行的第四转杆，第一转杆上设有与第四转杆连接的第三传送带，第四转杆上设有第二单向轴承，第二单向轴承上设有转动齿轮，机架上上下滑动设有竖板，竖板上设有与转动齿轮啮合的齿条，竖板上端设有恢复竖板位置的第一弹性件，竖板下端设有埋土单元；
所述埋土单元包括两个垂直于竖板设置的弧形板，两个弧形板内凹的一侧相对设置，两个弧形板的内侧和与滑动块处对应的幼苗夹持单元对齐；两个弧形板的一端转动连接在竖板下端，机架上设有控制两个弧形板相对转动的转动单元。
本基础方案的工作原理在于：农作物的种子经过集中培育长成幼苗后，将幼苗连同根部的土壤分离出来，并将幼苗的根部放置在幼苗夹持单元上，通过夹持杆和夹爪对幼苗的根部进行夹持固定。由于幼苗夹持单元包括位于轨道上的两个支杆和两个相对设置的夹持杆，夹持杆上设有滑槽，支杆滑动连接于滑槽内，支杆与滑槽靠近轨道外侧的一端之间连接有拉簧；夹持杆位于轨道内侧的一端设有推块，推块位于两个夹持杆之间且相对设置，夹持杆位于轨道外侧的一端设有夹爪，夹爪位于两个夹持杆之间且相对设置；夹持杆在拉簧的作用下，夹持杆设有夹爪的一侧向轨道内侧滑动，夹持杆朝向轨道外的一侧缩短，夹爪和夹持杆可对幼苗进行夹持。待所有幼苗夹持单元上均夹持放置了幼苗之后，可启动步进电机正转，步进电机正转带动其中一个第一单向轴承转动，第一单向轴承经过第一传送带带动转轴转动，使滚轮转动，从而使本设备移动，对幼苗进行转移。
将本设备移动至已经挖好坑的农田中，轨道上设有滑动块的一端外侧与即将种植幼苗的坑对准，反方向转动步进电机，滚轴将会反向转动，由于两个第一单向轴承方向相反设置，此时与转轴通过第一传送带连接的第一单向轴承将不会随滚轴转动，设有主齿轮的第一单向轴承将会随滚轴转动，主齿轮将会带动从齿轮转动，从而使第一转杆转动。第一转杆上设有主锥齿轮，第二转杆上设有与第一主锥齿轮啮合的从锥齿轮，第一转杆与第二转杆垂直设置，在主锥齿轮和从锥齿轮的传动作用下，第二转杆将会转动。
第二支杆转动将会带动半齿轮转动，半齿轮转动将会使内齿牙圈移动一段距离，从而使轨道在机架上滑动；轨道滑动使幼苗夹持单元随之滑动，从而使幼苗夹持单元上夹持的幼苗与种植幼苗的坑对准。第二转杆转动，通过第二传送带将会带动第三转杆转动，第三转杆转动则会带动凸轮转动，凸轮推动滑动块滑动，滑动块将会推动推块。由于夹持杆位于轨道内侧的一端设有推块，推块位于两个夹持杆之间且相对设置；滑动块推动推块将会推动夹持杆在滑槽内移动，可使拉簧拉伸，拉簧拉伸后夹持杆将会从轨道内侧向轨道外侧移动，滑动块继续推动推块，推块将沿支杆转动，从而使夹爪和夹持杆放开对幼苗的夹持，幼苗将会掉落到种植幼苗的坑中。
由于第一转杆与第四转杆通过第三传送带连接，第一转杆转动时将会带动第四转杆转动，第四转杆转动通过第二单向轴承带动转动齿轮转动，转动齿轮与齿条啮合，转动齿轮转动将会使齿条下移从而使竖板下移；由于竖板下端设有埋土单元，竖板下移埋土单元将会下移接触幼苗附近的土壤。待埋土单元下移接触土壤后，控制转动单元时使两个弧形板相对转动。由于埋土单元包括两个垂直于竖板设置的弧形板，两个弧形板内凹的一侧相对设置，两个弧形板的内侧和与滑动块对应的幼苗夹持单元对齐；弧形板相对转动将幼苗附近的土壤推入幼苗种植的坑中，使幼苗种植坑被填满，幼苗保持竖直状态，完成幼苗种植。
待幼苗种植好之后，控制步进电机正转，使本设备移动，根据以上步骤再次对其他幼苗夹持单元上的幼苗进行种植。步进电机正转后，由于两个第一单向轴承方向相反设置，与转轴通过第一传送带连接的第一单向轴承将会随滚轴转动，从而使本设备在农田中移动；设有主齿轮的第一单向轴承将不会随滚轴转动，主齿轮将不会转动，从而使第一转杆、主锥齿轮、从锥齿轮、第二转杆、半齿轮、第三转杆、凸轮、第四转杆、转动齿轮均不会随之转动。
半齿轮不转动则使内齿牙圈不移动，轨道不会在机架上滑动。凸轮不转动，滑动块不会对推块施加推力作用，拉簧将会收缩，从而使夹持杆沿滑槽从轨道外侧往轨道内侧移动，夹持杆恢复原始位置，便于夹持幼苗。转动齿轮不转动，在第一弹性件的作用下，竖板上移恢复至原始位置，竖板上移齿条带动转动齿轮转动，由于转动齿轮通过第二单向轴承与第四转杆连接，转动齿轮转动并不会使第四转杆转动。竖板上移后竖板下端的埋土单元随之上移，可通过转动单元控制两个弧形板转动至原始位置，埋土单元上移后，便于本设备移动过程中不对已种植的幼苗产生影响。
本基础方案的有益效果在于：
1、通过操控步进电机正转即可使本设备移动至所需位置，操控步进电机反转，即可使夹持在幼苗夹持单元上的幼苗进入种植坑内，再控制转动单元即可实现完成对幼苗的种植，使得幼苗的种植过程非常快速，大大提高了幼苗种植的效率；同时本设备操作非常便捷、省时省力，使幼苗的种植极为方面。
2、本设备上通过椭圆形的轨道设置了多个幼苗夹持单元，一方面可便于批量对幼苗进行种植，另一方面可使本设备一次性可种植较多的幼苗，进一步提高了幼苗种植的效率。
3、本设备通过缩短一个幼苗种植的时间和提高一批幼苗种植的速度，从而大大提升了幼苗种植的效率，避免幼苗转移过长时间没有完成种植而死亡，造成损失。
4、本设备中幼苗夹持单元对幼苗放开后可因步进电机正向转动自行恢复到原始位置，竖板带动埋土单元下移后也会可因步进电机正向转动自行恢复至原始位置，不影响再次使用，从而进一步加快了幼苗成批种植的效率。
5、本设备仅使用一个步进电机作为动力机构，即可实现对设备的移动和对幼苗的种植，十分节省能量。
与现有技术相比，本设备操作简单、省时省力，大大缩短了幼苗种植的时间，提高了幼苗种植的效率。
进一步，所述转动单元包括拉绳和拉块，两个弧形单元的内侧均铰接有连杆，连杆的上端铰接于拉块上，拉绳一端固定在拉块上，拉绳另一端固定在机架上，竖板下移时拉绳拉动拉块上移，两个弧形板之间设有恢复弧形板位置的第二弹性件。
随着竖板的下移，拉绳将会对拉块产生拉力使拉块上移，拉块上移使连杆上端上移，连杆的下端铰接在弧形板上，从而使两个弧形板相对靠拢，实现将幼苗附近的土推入种植坑内，完成幼苗的种植。在完成埋土竖板上移后，第二弹性件作用，两个弧形板将会恢复至原始位置，从而拉动连杆下端使拉块下移，以便于转动单元下次使用。
进一步，所述转动齿轮的直径等于齿条的长度。使转动齿轮转动一圈时，齿条下移带动竖板至所需位置。
进一步，所述滚轮设有两排，滚轮为四个；所述幼苗夹持单元间隔均匀设置。四个滚轮便于移动本设备，且便于本设备移动时转向；幼苗夹持单元间隔均匀可进一步提高幼苗的种植效率。
进一步，所述第一弹性件和第二弹性件均为弹簧。弹簧结构简单、成本低，便于制造和安装。
进一步，所述机架上位于轨道长轴远离滑动块的一端设有扶手，扶手上设有控制步进电机正反转和断电的开关。扶手便于控制本设备的移动，开关便于控制本设备的移动和幼苗的种植。
附图说明
图1是本发明一种幼苗快速种植设备实施例的结构示意图；
图2是幼苗夹持单元的结构示意图；
图3是埋土单元和转动单元的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架10、扶手11、开关12、滚轮13、转轴14、第一传送带15、步进电机20、滚轴21、第一单向轴承22、主齿轮23、第一转杆30、从齿轮31、主锥齿轮32、第二转杆33、从锥齿轮34、半齿轮35、轨道40、内齿牙圈41、幼苗夹持单元50、支杆51、夹持杆52、滑槽53、拉簧54、推块55、夹爪56、滑动块70、第二传送带71、第三转杆72、凸轮73、第三传送带80、第四转杆81、第二单向轴承82、转动齿轮83、竖板84、齿条85、第一弹性件86、埋土单元90、弧形板91、第二弹性件92、拉绳93、拉块94、连杆95。
如图1所示，一种幼苗快速种植设备，包括机架10和椭圆形的轨道40(图1中部分机架10结构省略)，机架10下端设置了多排滚轮13，每排滚轮13为两个，同一排的两个滚轮13之间固定连接有转轴14；本实施例中，滚轮13设置了两排，即滚轮13为四个；机架10上位于轨道40长轴远离滑动块70的一端设置了扶手11。
机架10上端设置了与轨道40配合的椭圆形的椭圆槽，轨道40上设置了与椭圆槽滑动连接的滑块，轨道40通过滑块滑动连接在机架10上端。转轴14与轨道40的长轴垂直，机架10上固定有步进电机20，扶手11上设置了控制步进电机20正反转和断电的开关12。步进电机20的输出轴固定有滚轴21，滚轴21上设置了两个方向相反的第一单向轴承22，其中一个第一单向轴承22上设置了与转轴14连接的第一传送带15，另一个第一单向轴承22上固定有主齿轮23；机架10上转动连接有与滚轴21平行的第一转杆30，机架10上转动连接有与第一转杆30垂直的第二转杆33，第一转杆30上设置了与主齿轮23啮合的从齿轮31，第一转杆30上设置了主锥齿轮32，第二转杆33上设置了与第一主锥齿轮32啮合的从锥齿轮34；轨道40内侧固定有内齿牙圈41，第二转杆33上设置了与内齿牙圈41啮合的半齿轮35。
轨道40上设置了间隔均匀的多个幼苗夹持单元50，如图2所示，幼苗夹持单元50包括位于轨道40上的两个支杆51和两个相对设置的夹持杆52，夹持杆52上设置了滑槽53，支杆51滑动连接于滑槽53内，支杆51与滑槽53靠近轨道40外侧的一端之间连接有拉簧54；夹持杆52位于轨道40内侧的一端设置了推块55，推块55位于两个夹持杆52之间且相对设置，夹持杆52位于轨道40外侧的一端设置了夹爪56，夹爪56位于两个夹持杆52之间且相对设置；机架10上位于轨道40长轴的一端内侧滑动设置了推动推块55的滑动块70，机架10上转动设置了与第二转杆33平行的第三转杆72，第三转杆72上设置了与第二转杆33连接有第二传送带71，第三转杆72上设置了推动滑动块70滑动的凸轮73，滑动块70端部与推块55一侧对齐。
机架10上设置了与第一转杆30平行的第四转杆81，第一转杆30上设置了与第四转杆81连接的第三传送带80，第四转杆81上设置了第二单向轴承82，第二单向轴承82上设置了转动齿轮83，机架10上上下滑动设置了竖板84，竖板84上设置了与转动齿轮83啮合的齿条85，转动齿轮83的直径等于齿条85的长度；竖板84上端设置了恢复竖板84位置的第一弹性件86，竖板84下端设置了埋土单元90。
如图3所示，埋土单元90包括两个垂直于竖板84设置的弧形板91，两个弧形板91内凹的一侧相对设置，两个弧形板91的内侧和与滑动块70处对应的幼苗夹持单元50对齐；两个弧形板91的一端转动连接在竖板84下端，机架10上设置了控制两个弧形板91相对转动的转动单元。转动单元包括拉绳93和拉块94，两个弧形单元的内侧均铰接有连杆95，连杆95的上端铰接于拉块94上，拉绳93一端固定在拉块94上，拉绳93另一端固定在机架10上，竖板84下移时拉绳93拉动拉块94上移，两个弧形板91之间设置了恢复弧形板91位置的第二弹性件92；本实施例中，第一弹性件86和第二弹性件92均为弹簧。
农作物的种子经过集中培育长成幼苗后需要移栽种植时，将幼苗连同根部的土壤分离出来，并将幼苗的根部放置在幼苗夹持单元50上，通过夹持杆52和夹爪56对幼苗的根部进行夹持固定。在幼苗夹持单元50上，夹持杆52在拉簧54的作用下，夹持杆52设有夹爪56的一侧向轨道40内侧滑动，夹持杆52朝向轨道40外的一侧缩短，夹爪56和夹持杆52可对幼苗进行夹持。待所有幼苗夹持单元50上均夹持放置了幼苗之后，手扶扶手11并通过控制开关12启动步进电机20正转，步进电机20正转带动连接有第一传送带15的第一单向轴承22转动，第一单向轴承22经过第一传送带15带动转轴14转动，使滚轮13转动，从而使本设备移动，对幼苗进行转移。
将本设备移动至已经挖好坑的农田中，轨道40上设有滑动块70的一端外侧与即将种植幼苗的坑对准，通过控制开关12反方向转动步进电机20，滚轴21将会反向转动，由于两个第一单向轴承22方向相反设置，此时与转轴14通过第一传送带15连接的第一单向轴承22将不会随滚轴21转动，设有主齿轮23的第一单向轴承22将会随滚轴21转动，主齿轮23将会带动从齿轮31转动，从而使第一转杆30转动。第一转杆30上设有主锥齿轮32，第二转杆33上设有与第一主锥齿轮32啮合的从锥齿轮34，第一转杆30与第二转杆33垂直设置，在主锥齿轮32和从锥齿轮34的传动作用下，第二转杆33将会转动。
第二支杆51转动将会带动半齿轮35转动，半齿轮35转动将会使内齿牙圈41移动一段距离，从而使轨道40在机架10上滑动；轨道40滑动使幼苗夹持单元50随之滑动，从而使幼苗夹持单元50上夹持的幼苗与种植幼苗的坑对准。第二转杆33转动，通过第二传送带71将会带动第三转杆72转动，第三转杆72转动则会带动凸轮73转动，凸轮73推动滑动块70滑动，滑动块70将会推动推块55。由于夹持杆52位于轨道40内侧的一端设有推块55，推块55位于两个夹持杆52之间且相对设置；滑动块70推动推块55将会推动夹持杆52在滑槽53内移动，可使拉簧54拉伸，拉簧54拉伸后夹持杆52将会从轨道40内侧向轨道40外侧移动，滑动块70继续推动推块55，推块55将沿支杆51转动，从而使夹爪56和夹持杆52放开对幼苗的夹持，幼苗将会掉落到种植幼苗的坑中。
由于第一转杆30与第四转杆81通过第三传送带80连接，第一转杆30转动时将会带动第四转杆81转动，第四转杆81转动通过第二单向轴承82带动转动齿轮83转动，转动齿轮83与齿条85啮合，转动齿轮83转动将会使齿条85下移从而使竖板84下移；由于竖板84下端设有埋土单元90，竖板84下移埋土单元90将会下移接触幼苗附近的土壤。随着竖板84的下移，拉绳93将会对拉块94产生拉力使拉块94上移，拉块94上移使连杆95上端上移，连杆95的下端铰接在弧形板91上，从而使两个弧形板91相对靠拢。由于埋土单元90包括两个垂直于竖板84设置的弧形板91，两个弧形板91内凹的一侧相对设置，两个弧形板91的内侧和与滑动块70对应的幼苗夹持单元50对齐；弧形板91相对转动将幼苗附近的土壤推入幼苗种植的坑中，使幼苗种植坑被填满，幼苗保持竖直状态，完成幼苗种植。
待幼苗种植好之后，通过控制开关12控制步进电机20正转，通过扶手11控制本设备移动方向，根据以上步骤再次对其他幼苗夹持单元50上的幼苗进行种植。步进电机20正转后，由于两个第一单向轴承22方向相反设置，与转轴14通过第一传送带15连接的第一单向轴承22将会随滚轴21转动，从而使本设备在农田中移动；设有主齿轮23的第一单向轴承22将不会随滚轴21转动，主齿轮23将不会转动，从而使第一转杆30、主锥齿轮32、从锥齿轮34、第二转杆33、半齿轮35、第三转杆72、凸轮73、第四转杆81、转动齿轮83均不会随之转动。
半齿轮35不转动则使内齿牙圈41不移动，轨道40不会在机架10上滑动。凸轮73不转动，滑动块70不会对推块55施加推力作用，拉簧54将会收缩，从而使夹持杆52沿滑槽53从轨道40外侧往轨道40内侧移动，夹持杆52恢复原始位置，便于夹持幼苗。转动齿轮83不转动，在第一弹性件86的作用下，竖板84上移恢复至原始位置，竖板84上移齿条85带动转动齿轮83转动，由于转动齿轮83通过第二单向轴承82与第四转杆81连接，转动齿轮83转动并不会使第四转杆81转动。竖板84上移后竖板84下端的埋土单元90随之上移，可通过转动单元控制两个弧形板91转动至原始位置，埋土单元90上移后，便于本设备移动过程中不对已种植的幼苗产生影响。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。