一种单行水稻钵体苗移栽机及方法

1.本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及到一种单行水稻钵体苗移栽机及方法。


背景技术：

2.水稻钵体苗移栽是将带独立营养土基质的秧苗移栽到大田中，钵体苗移栽不伤秧、分蘖早，省种、节水、节肥。水稻钵苗移栽不仅具有增产、增收的优点，还能实现超级稻的机械化移栽和扩大精品粮的种植面积。水稻钵苗移栽机械技术的发展大大促进了农业生产发展和农民增产增收，但乘坐式移栽机在田边或丘陵梯田等地块难以进行移栽作业，仍需要人工插秧补苗，因此导致移栽作业效率低下，劳动成本增加等问题。
3.传统水稻补苗插秧机多采用连杆式分插机构，仅适用于毯壮苗机插秧，无法进行钵体苗移栽，由于连杆机构动载荷较大，从而在作业时振动较大。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种单行水稻钵体苗移栽机及方法，能够实现田边补苗、梯田移栽等作业。
5.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
6.一种单行水稻钵体苗移栽机，包括移栽机构、机架和地轮架；所述地轮架下方安装有地轮，地轮架上方有扶手，且地轮架安装在机架的一侧，所述机架上还设置有秧箱、鼠笼和移栽机构；其中，移栽机构下方设置有浮板；所述秧箱上的秧苗经鼠笼传递到移栽机构处，经移栽机构移栽到田地。
7.上述方案中，所述移栽机构为单自由度开链构型，包括非圆行星齿轮系、行星架、移栽臂ⅰ和移栽臂ⅱ；所述行星架为主动构件。
8.上述方案中，所述非圆行星齿轮系包括非圆太阳轮、非圆中间轮ⅰ、非圆中间轮ⅱ、非圆行星轮ⅰ和非圆行星轮ⅱ；非圆中间轮ⅰ分别与非圆太阳轮和非圆行星轮ⅰ啮合，非圆中间轮ⅱ分别与非圆太阳轮和非圆行星轮ⅱ啮合；且非圆中间轮ⅰ和非圆行星轮ⅰ的啮合方式与非圆中间轮ⅱ和非圆行星轮ⅱ的啮合方式完全相同，并相对太阳轮以180
°
方位安装，移栽臂ⅰ与非圆行星轮ⅰ固接，移栽臂ⅱ与非圆行星轮ⅱ固接；所述行星架将动力传递给非圆行星轮ⅰ和非圆行星轮ⅱ，非圆行星轮ⅰ的变速转动与行星架的等速转动复合而成移栽臂ⅰ的移栽轨迹和姿态，同时，非圆行星轮ⅱ的变速转动与行星架的等速转动复合而成移栽臂ⅱ的移栽轨迹和姿态。
9.上述方案中，所述非圆中间轮ⅰ和非圆中间轮ⅱ齿轮参数完全相同；所述非圆行星轮ⅰ和非圆行星轮ⅱ齿轮参数完全相同。
10.上述方案中，所述移栽臂采用夹片式结构，模仿人工水稻钵体苗移栽时的手指夹取动作，且两个移栽臂随非圆行星轮以相同姿态安装。
11.上述方案中，所述鼠笼包括定位片、鼠笼钢丝、挡板和鼠笼传动轴；两个相同挡板按一定距离套装在鼠笼传动轴上，数个定位片在两个挡板之间按相同间距套装在鼠笼传动
轴上，数根鼠笼钢丝周向均匀安装在鼠笼传动轴外围，并与挡板固接。
12.上述方案中，所述视宽器通过销轴与机架连接。
13.上述方案中，所述机架上还设置有发动机，发动机将动力通过传动系统传递到鼠笼和移栽机构；所述传动系统有两个动力输出端，一端通过链传动驱动鼠笼运转，另一端驱动移栽机构的运动。
14.上述方案中，所述地轮架上置有储秧盘。
15.单行水稻钵体苗移栽机的工作方法，包括如下步骤：调整浮板相对地面的角度，以满足栽插深度的要求；根据设定的行距，调整机架两侧的两根视宽器的间距以满足设定的行距；启动发动机传动系统将动力传递给鼠笼和移栽机构；秧苗经移栽机构中的移栽臂将秧苗移栽到田地。
16.本发明与现有技术相比，取得了以下技术效果：
17.1.传统水稻补苗插秧机无法实现钵体苗移栽，本发明提供一种单行水稻钵体苗移栽机，采用回转式轮系结构，可实现水稻钵体苗的补苗和移栽。
18.2.传统水稻补苗插秧机采用连杆式分插机构，动载荷引起较大的振动，从而劳动强度较大，本发明采用非圆齿轮系移栽机构，传动平稳，振动小，劳动强度小。
19.3.本发明提供一种单行水稻钵体苗移栽机，适用于乘坐式移栽机难以栽插的田边盲区、丘陵梯田等特殊地形，克服了在乘坐式移栽机移栽作业之后还需人工补苗的缺点。
20.4.本发明提供一种单行水稻钵体苗移栽机，拥有轻巧、简便等小型机械的优点，同时采用非圆齿轮系移栽机构可减小振动，降低劳动强度。本发明适用于乘坐式移栽机难以移栽的田边、山地、丘陵和梯田等特殊地形。
21.5.本发明提供一种水稻钵体苗移栽机，工作人员可通过视宽器来辅助控制移栽行距，从而提高移栽质量。
附图说明
22.图1为根据本发明实施例涉及到的一种单行水稻钵体苗移栽机构结构示意图；
23.图2为图1的轴测结构示意图；
24.图3为图1中涉及到的移栽机构结构示意图；
25.图4为图1中涉及到的移栽机构结构简图；
26.图5为图1中涉及到的非圆行星轮系结构示意图；
27.图6为图1中涉及到的秧箱和鼠笼的装配轴测示意图；
28.图7为图1中涉及到的秧箱和鼠笼的装备侧视示意图；
29.图8为图6或者图7中涉及到的鼠笼结构示意图。
30.附图标记：
31.1-发动机；2-秧箱；3-鼠笼；4-浮板；5-移栽机构；6-视宽器；7-机架；8-传动系统；9-地轮；10-地轮架；11-储秧盘；12-扶手；51-非圆行星齿轮系；52-行星架；53-移栽臂ⅰ；53
’‑
移栽臂ⅱ；510-非圆太阳轮；511-非圆中间轮ⅰ；511
’‑
非圆中间轮ⅱ；512-非圆行星轮ⅰ；512
’‑
非圆行星轮ⅱ；31-定位片；32-鼠笼钢丝；33-挡板；34-鼠笼传动轴。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.一种单行水稻钵体苗移栽机，包括移栽机构5、机架7和地轮架10；所述地轮架10下方安装有地轮9，地轮架10上方有扶手12，且地轮架10安装在机架7的一侧，所述机架7上还设置有秧箱2、鼠笼3和移栽机构5；其中，移栽机构5下方设置有浮板4；所述秧箱2上的秧苗经鼠笼3传递到移栽机构5处，经移栽机构5移栽到田地。
36.上述方案中，所述移栽机构5为单自由度开链构型，包括非圆行星齿轮系51、行星架52、移栽臂ⅰ53和移栽臂ⅱ53’；所述行星架52为主动构件。
37.上述方案中，所述非圆行星齿轮系51包括非圆太阳轮510、非圆中间轮ⅰ511、非圆中间轮ⅱ511’、非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’；非圆中间轮ⅰ511分别与非圆太阳轮510和非圆行星轮ⅰ512啮合，非圆中间轮ⅱ511’分别与非圆太阳轮510和非圆行星轮ⅱ512’啮合；且非圆中间轮ⅰ511和非圆行星轮ⅰ512的啮合方式与非圆中间轮ⅱ511’和非圆行星轮ⅱ512’的啮合方式完全相同，并相对太阳轮510以180
°
方位安装，移栽臂ⅰ53与非圆行星轮ⅰ512固接，移栽臂ⅱ53’与非圆行星轮ⅱ512’固接；所述行星架52将动力传递给非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’，非圆行星轮ⅰ512的变速转动与行星架52的等速转动复合而成移栽臂ⅰ53的移栽轨迹和姿态，同时，非圆行星轮ⅱ512’的变速转动与行星架52的等速转动复合而成移栽臂ⅱ53’的移栽轨迹和姿态。
38.上述方案中，所述非圆中间轮ⅰ511和非圆中间轮ⅱ511’齿轮参数完全相同；所述非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’齿轮参数完全相同。
39.上述方案中，所述移栽臂53，53’采用夹片式结构，模仿人工水稻钵体苗移栽时的手指夹取动作，且两个移栽臂53，53’随非圆行星轮512，512’以相同姿态安装。
40.上述方案中，所述鼠笼3包括定位片31、鼠笼钢丝32、挡板33和鼠笼传动轴34；两个相同挡板33按一定距离套装在鼠笼传动轴34上，数个定位片31在两个挡板33之间按相同间距套装在鼠笼传动轴34上，数根鼠笼钢丝32周向均匀安装在鼠笼传动轴34外围，并与挡板
33固接。
41.上述方案中，所述视宽器6通过销轴与机架7连接。
42.上述方案中，所述机架7上还设置有发动机1，发动机1将动力通过传动系统8传递到鼠笼3和移栽机构5；所述传动系统8有两个动力输出端，一端通过链传动驱动鼠笼3运转，另一端驱动移栽机构5的运动。
43.上述方案中，所述地轮架10上置有储秧盘11。
44.单行水稻钵体苗移栽机的工作方法，包括如下步骤：调整浮板4相对地面的角度，以满足栽插深度要求；根据设定的行距，调整机架7两侧的两根视宽器6的间距以满足设定的行距；启动发动机1传动系统8将动力传递给鼠笼3和移栽机构5；秧苗经移栽机构5中的移栽臂53，53’将秧苗移栽到田地。
45.一种单行水稻钵体苗移栽机，以实现田边补苗以及梯田移栽，包括发动机1、秧箱2、鼠笼3、浮板4、移栽机构5、视宽器6、机架7、传动系统8、地轮9、地轮架10、储秧盘11和扶手12；发动机1布置在移栽机尾部，经过传动系统8将动力分别传递到鼠笼3和移栽机构5上。
46.移栽机构5为单自由度开链构型，包括移栽臂ⅰ53、移栽臂ⅱ53’、非圆行星齿轮系51和行星架52，移栽臂ⅰ53固接在非圆行星轮ⅰ512上，移栽臂ⅱ固接在非圆行星轮ⅱ512’上。
47.非圆行星齿轮系51包括非圆太阳轮510、非圆中间轮ⅰ511、非圆中间轮ⅱ511’、非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’，非圆中间轮ⅰ511同时与非圆太阳轮510和非圆行星轮ⅰ512啮合，非圆中间轮ⅱ511’同时与非圆太阳轮510和非圆行星轮ⅱ512’啮合，非圆中间轮ⅰ511和非圆中间轮ⅱ511’的齿轮参数完全相同，非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’的齿轮参数完全相同；非圆中间轮ⅰ511和非圆行星轮ⅰ512的啮合方式与非圆中间轮ⅱ511’和非圆行星轮ⅱ512’的啮合方式完全相同，且相对非圆太阳轮510以180
°
方位安装。
48.移栽机构5的行星架52为移栽机构5的主动构件，经过非圆齿轮将动力传递到非圆行星轮ⅰ512和非圆行星轮ⅱ512’上，非圆行星轮ⅰ512的变速转动与行星架52的等速转动复合而成移栽臂ⅰ53的移栽轨迹和姿态，同时，非圆行星轮ⅱ512’的变速转动与行星架52的等速转动复合而成移栽臂ⅱ53’的移栽轨迹和姿态，且移栽臂ⅰ53和移栽臂ⅱ53’的运动轨迹和姿态完全相同。
49.移栽臂ⅰ53和移栽臂ⅱ53’均采用夹片式结构，模仿人工水稻移栽时的手指夹秧动作，在移栽作业过程中，移栽臂ⅰ53和移栽臂ⅱ53’均可依次完成取秧、送秧、栽插等动作。
50.鼠笼3与秧箱2铰接，并固定在单行水稻钵体苗移栽机上，鼠笼3包括定位片31、鼠笼钢丝32、挡板33和鼠笼传动轴34。两个相同挡板33按特定距离套装在鼠笼传动轴34上，数个定位片31在两个挡板33之间按相同间距套装在鼠笼传动轴34上，数根鼠笼钢丝32周向均匀安装在鼠笼传动轴34外围，并与挡板33固接。
51.作业时，水稻钵苗盘倾斜置于秧箱2上，在鼠笼3的步进旋转和水稻钵苗盘重力的共同作用下，水稻钵苗盘按行嵌于鼠笼钢丝32的间隔中，并随鼠笼3共同旋转，配合移栽机构5共同完成移栽作业。
52.为保证移栽成功率和合适的取秧角，鼠笼钢丝32的数量和周向安装径距应为确定的某一数值。
53.视宽器6通过销轴与机架7固接，工作人员可通过调整视宽器6的宽度和高度来辅
助控制移栽行距。
54.浮板4连接在移栽机前下方，通过调节安装高度与角度来限制移栽深度。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。