CN104770122A - 一种可变宽窄行插秧机的插植机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变宽窄行插秧机的插植机构，包括若干个呈一字排列的插秧爪，每个插秧爪对应设有一个驱动机构，其特征在于所述的驱动机构包括一个转轴呈横向设置的横向动力源，该横向动力源的转轴与对应的所述插秧爪相连，横向动力源的机体下侧或上侧与一个纵向动力源的转轴相连，该纵向动力源的转轴呈纵向设置，所述的横向动力源和纵向动力源的控制电路与一个控制系统相连。本发明实现了一种能够即时调整插秧行距的可变宽窄行插秧机的插植机构及其控制方法。

Description

一种可变宽窄行插秧机的插植机构及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种插秧机，尤其是涉及一种控制机的插植机构。

背景技术

一般来说，现有控制机的插植驱动箱内设有链轮、链条，以及与回转箱相连的输出轴。如公开号为CN102342205的中国专利公开了一种插秧机的插植机构,包括插植箱、回转箱以及插植爪,所述的插植箱的动轴输出轴与设于回转箱内的一个太阳轮的转轴相连,插植爪的末端设有外爪头,该外爪头包括两个爪指,所述的爪臂上设有内爪,内爪与爪臂滑动连接,并设有一个使内爪向上运动的弹性回复机构,内爪的爪头为单根爪指,内爪爪指的根部设于外爪的两根爪指之间，内爪的上端与一个驱动杆转动连接，该驱动杆与爪臂转动连接，并与设于第二行星轮的轮轴上的一个凸轮相配合。这种结构的插秧机的动力需要通过机械结构的传动，从插秧机车获得，而且插秧机构的运动需要与车速保持一定的比较，以保证适当的插秧行距，因此结构比较复杂、精度要求高、成本高、维修麻烦。研究表明，在水稻种植当中，其行间距采用一宽一窄间隔种植的方式最有利于水稻的光照、通风，减轻病虫害，提高产量。为了发展该项技术，人们也设计出各种各样全新的宽窄行种插秧机，如公开号为CN102090195的中国专利公开了一种滑移式宽窄行插秧机分插机构。在传统的栽植臂部件中安装螺旋滑道和移动的栽植臂,使得栽植臂在相对行星架反向转动的同时相对齿轮盒做行星轴轴向的周期滑动。栽植臂空套在和齿轮盒固结的伸出套管上,能相互转动和轴向移动;螺旋滑道所在的伸出套管通过法兰固结在齿轮盒上,并滑套在行星轴上;与螺旋滑道配套的滑块空套在与栽植臂固结的栽植臂端盖上;运动过程中,滑块的行星轴轴向运动驱使栽植臂行星轴轴向运动,实现秧针的周期移动。通过滑道的深浅差异来缩短伸出套管的长度,以满足秧门之间宽度的要求。秧针在秧门取秧后随着栽植臂相对秧门偏移一段距离后,秧针入土插秧。使插秧位置偏离取秧口满足宽窄行插秧的要求。但是由于插秧机的使用环境已经差，泥巴很容易进入到螺旋滑道内，而螺旋滑道的精度要求又比较高，栽植臂很容易出现卡死而不会转动，进而造成对整个分插机构的损坏。

为了解决这个问题，公开号为： 102656983A的中国专利公开了一种电动宽窄行插秧机构，包括插植驱动箱，插植驱动箱两侧分别设有回转箱，回转箱上设有两个插植臂，所述的插植驱动箱设有一个双轴步进电机，该步进电机的两个输出轴分别通过扭矩转角装置与所述的两个回转箱的输入轴对应相连，两个输入轴相互构成一个夹角，且对称设置，两个输入轴分别与所述的插植驱动箱转动连接，所述的步进电机的控制电路与插秧机车的行车控制器相连。

但是该技术方案的是一种固定行距插秧机构，其插秧间距无法调整，而在实际插秧过程中，其插秧间距最好是根据水稻品种、土壤情况、气候条件等因素进行调节插秧间距，以达到最佳的种植效果，因此，这种插秧机构的缺点仍然非常明显。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的现有的宽窄行插秧机的行间距无法即时调整的技术问题，提供一种能够即时调整插秧行距的可变宽窄行插秧机的插植机构及其控制方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种可变宽窄行插秧机的插植机构，包括若干个呈一字排列的插秧爪，每个插秧爪对应设有一个驱动机构，其特征在于所述的驱动机构包括一个转轴呈横向设置的横向动力源，该横向动力源的转轴与对应的所述插秧爪相连，横向动力源的机体下侧或上侧与一个纵向动力源的转轴相连，该纵向动力源的转轴呈纵向设置，所述的横向动力源和纵向动力源的控制电路与一个控制系统相连。 现有的插秧机的苗台的取秧位置是固定不变的，也就是说插秧爪的取秧位置是固定不变的，本发明的横向动力源直接带动插秧爪转动，进行取秧、插植入泥过程，取秧完成后，通过纵向动力源的转动，间接带动插秧爪在水平方向上向左或向右位置，使得其在插植入泥时，达到相邻行距不同的目的，其转动的角度以宽窄行的尺寸要求而设定，转动的方向一般呈下述特征：相邻纵向动力源的转动方向相反，从左起第一个开始，以两个插秧爪为一组，在纵向动力源的转动过程中，其取秧端相向位移。在纵向动力源的转动过程中，横向动力源仍然在转动，当纵向动力源的转动角度达到预定转角时，插秧爪正好到达插植入泥的位置，本株秧苗插植完成后，每个纵向动力源以之前相反的方向转动，使得插秧爪的取秧端回到取秧位置，进行下一株插秧过程。

作为优选，所述的横向动力源和纵向动力源均为步进电机。步进电机有利于对其转动角度、转动时间我转动速度进行精确的控制，使得本发明的实用性更强。 

作为优选，所述的横向动力源和纵向动力源均为液压马达，或横向动力源为液压马达，纵向动力源为步进电机。液压马达也可以完成较为准确的角度控制在本发明中也具有实用性，且液压马达的设置使得动力的供应更为集中，有利于降低成本，减小插秧机械的重最。技术方案中，我们优选横向动力源为液压马达，纵向动力源为步进电机，因为，横向动力源在整个工作过程中是持续的运动，需要保证的是其转动速度的精确控制，这一点，液压马达可以很好的完成，而纵向动力源需要带动插秧爪以准确的角度来回往复摆动，这里使用步进电机更容易达到要求。 

本发明还提供了上述一种可变宽窄行插秧机的插植机构的控制方法，它包括如下过程：

1、    通过控制系统设置宽行或窄行的插秧间距，并由控制系统计算出该插秧间距下的纵向动力源的转动角度α。相邻的一个宽行和一个窄行的总宽度是不变的，这里只要知道宽行和窄行两个行距的其中一个就可以确定各参数的唯一性；

2、    启动系统，横向动力源同步先启动，其转轴转动，带动插秧爪转动，带插秧爪相互平行同步转动，并完成取秧；

3、    取秧完成后，各纵向动力源同步启动，其转轴转动，带动横向动力源整体转动α的角度，相邻纵向动力源的转动方向相反，从左起第一个开始，以两个插秧爪为一组，在纵向动力源的转动过程中，其取秧端相向位移，在此过程中，横向动力源的转轴持续转动，当横向动力源达到α的转动角度时，完成秧苗插植入泥，然后，各纵向动力源反转，带动各横向动力源整体反转，在插秧爪第二次取秧前，实现各插秧爪相互平行。该过程可以看出，插秧爪的取秧端相向位移的两株秧之间是窄行，插秧爪的组与组之间为插秧的宽行，宽行与窄行的行距比例由纵向动力源的转动角度确定，也实现了可即时调整行间距的宽窄行插秧机构。

本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的现有的宽窄行插秧机的行间距无法即时调整的技术问题，实现了一种能够即时调整插秧行距的可变宽窄行插秧机的插植机构及其控制方法。

附图说明

附图1是本发明的取秧位置的一种结构示意图；

附图2是本发明的插秧入泥位置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1、2所示，本发明是一种可变宽窄行插秧机的插植机构，包括6个呈一字排列的插秧爪1（插秧爪的个数可以根据情况设定），每个插秧爪对应设有一个驱动机构，所述的驱动机构包括一个转轴呈横向设置的横向动力源3，该横向动力源的转轴与对应的所述插秧爪相连，横向动力源的机体下侧或上侧与一个纵向动力源4的转轴相连，该纵向动力源的转轴呈纵向设置，所述的横向动力源和纵向动力源的控制电路与一个控制系统相连，横向动力源和给向动力源均为一个步进电机。

本发明的横向动力源直接带动插秧爪转动，进行取秧、插植入泥过程，取秧完成后，通过纵向动力源的转动，间接带动插秧爪在水平方向上向左或向右位置，使得其在插植入泥时，达到相邻行距不同的目的，其转动的角度以宽窄行的尺寸要求而设定，转动的方向一般呈下述特征：相邻纵向动力源的转动方向相反，从左起第一个开始，以两个插秧爪为一组，在纵向动力源的转动过程中，其取秧端2相向位移。在纵向动力源的转动过程中，横向动力源仍然在转动，当纵向动力源的转动角度达到预定转角时，插秧爪正好到达插植入泥的位置，本株秧苗插植完成后，每个纵向动力源以之前相反的方向转动，使得插秧爪的取秧端2回到取秧位置，进行下一株插秧过程。

本发明在使用过程中，包括如下过程：

1、    通过控制系统设置宽行或窄行的插秧间距，并由控制系统计算出该插秧间距下的纵向动力源的转动角度α。相邻的一个宽行和一个窄行的总宽度是不变的，这里只要知道宽行和窄行两个行距的其中一个就可以确定各参数的唯一性；

2、    启动系统，横向动力源同步先启动，其转轴转动，带动插秧爪转动，带插秧爪相互平行同步转动，并完成取秧；

3、    取秧完成后，各纵向动力源同步启动，其转轴转动，带动横向动力源整体转动α的角度，相邻纵向动力源的转动方向相反，从左起第一个开始，以两个插秧爪为一组，在纵向动力源的转动过程中，其取秧端相向位移，在此过程中，横向动力源的转轴持续转动，当横向动力源达到α的转动角度时，完成秧苗插植入泥，然后，各纵向动力源反转，带动各横向动力源整体反转，在插秧爪第二次取秧前，实现各插秧爪相互平行。该过程可以看出，插秧爪的取秧端相向位移的两株秧之间是窄行，插秧爪的组与组之间为插秧的宽行，宽行与窄行的行距比例由纵向动力源的转动角度确定，也实现了可即时调整行间距的宽窄行插秧机构。

实施例2：

本实施例将实施例1所述的横向动力源和纵向动力源均设置为为液压马达，或横向动力源为液压马达，纵向动力源为步进电机的设置。液压马达也可以完成较为准确的角度控制在本发明中也具有实用性，且液压马达的设置使得动力的供应更为集中，有利于降低成本，减小插秧机械的重最。技术方案中，我们优选横向动力源为液压马达，纵向动力源为步进电机，因为，横向动力源在整个工作过程中是持续的运动，需要保证的是其转动速度的精确控制，这一点，液压马达可以很好的完成，而纵向动力源需要带动插秧爪以准确的角度来回往复摆动，这里使用步进电机更容易达到要求。

Claims (4)

1.一种可变宽窄行插秧机的插植机构，包括若干个呈一字排列的插秧爪，每个插秧爪对应设有一个驱动机构，其特征在于所述的驱动机构包括一个转轴呈横向设置的横向动力源，该横向动力源的转轴与对应的所述插秧爪相连，横向动力源的机体下侧或上侧与一个纵向动力源的转轴相连，该纵向动力源的转轴呈纵向设置，所述的横向动力源和纵向动力源的控制电路与一个控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种可变宽窄行插秧机的插植机构，其特征在于所述的横向动力源和纵向动力源均为步进电机。

3.根据权利要求1所述的一种可变宽窄行插秧机的插植机构，其特征在于所述的横向动力源和纵向动力源均为液压马达，或横向动力源为液压马达，纵向动力源为步进电机。

4.采用权利要求1所述的一种可变宽窄行插秧机的插植机构的控制方法，其特征在于它包括如下过程：

1、通过控制系统设置宽行或窄行的插秧间距，并由控制系统计算出该插秧间距下的纵向动力源的转动角度α；

2、启动系统，横向动力源同步先启动，其转轴转动，带动插秧爪转动，带插秧爪相互平行同步转动，并完成取秧；

3、取秧完成后，各纵向动力源同步启动，其转轴转动，带动横向动力源整体转动α的角度，相邻纵向动力源的转动方向相反，从左起第一个开始，以两个插秧爪为一组，在纵向动力源的转动过程中，其取秧端相向位移，在此过程中，横向动力源的转轴持续转动，当横向动力源达到α的转动角度时，完成秧苗插植入泥，然后，各纵向动力源反转，带动各横向动力源整体反转，在插秧爪第二次取秧前，实现各插秧爪相互平行。