CN109463082A - 一种能遍历垂向平面的联动控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能遍历垂向平面的联动控制机构，包括顶秧针水平运动控制机构和网格秧盘竖向运动控制机构；其中，所述顶秧针水平运动控制机构包括与顶秧针支架连接的第一推动件、与第一推动件连接的第一往复式驱动框、第一不完全齿轮以及用于驱动第一不完全齿轮转动的齿轮轴；所述网格秧盘竖向运动控制机构由两组阻落组件构成，网格秧盘的两个竖向侧边上分别设置一组阻落组件，该阻落组件包括活动阻挡机构和设在网格秧盘竖向侧边上的梳状挡条；所述活动机构包括与阻挡杆连接的第二推动件、与第二推动件连接的第二往复式驱动框以及第二不完全齿轮。该控制机构能够解决网格内秧苗的漏顶问题，从而提高网格内秧苗的利用率。

Description

一种能遍历垂向平面的联动控制机构

技术领域

本发明涉及一种带土秧阵列播秧播秧机，具体涉及一种能遍历垂向平面的联动控制机构。

背景技术

目前，公知的水稻栽植机械主要分为两类：1、基于机械手(秧爪)撕切毯状秧根以分兜插植的传统插秧机；2、基于钵盘育秧带盘带土栽植的新型插秧机；其中，第一种水稻栽植机械技术较为成熟，通过引擎高频驱动栽植作业达到高的栽植效率，其不足之处是伤根，栽植后秧苗需要渡过较长返青期，因为撕切秧根以及插秧入泥作业所需功率大，对机械材料强度要求高，机构通常比较笨重、耗材耗能成本高、在山丘稻区运作不便。第二种水稻栽植机械的优点是预分带土、栽后即活无返青期，并且每兜苗数精准可控，既适合多本秧(如常规稻)、又适合少本秧(如杂交稻)水稻带土秧栽植，特别适宜在山丘稻区运作。

对于第二种水稻栽植机械，授权公布号为CN 104620741 B的发明专利授权公告了一种阵列式水稻播秧机，该阵列式水稻播秧机包括行走机构和设在行走机构上的机架，所述机架上设有秧盘组件和播秧机构；所述秧盘组件包括设置在机架上且与水平面相垂直的网格秧盘、设在网格秧盘和机架之间的竖向导向机构以及促使网格秧盘定距逐步下移的步进下降驱动机构；所述播秧机构包括顶秧针、顶秧针支架、顶秧针驱动机构以及顶秧针支架驱动机构，所述顶秧针驱动机构中：所述顶秧机构由可连续转动的凸轮轴构成；所述复位机构包括设在顶秧针支架上的导向筒和复位弹簧。工作时，秧盘组件主要用于放置带秧苗的网格秧盘，并控制网格秧盘在作业时逐步地向下移动，其中：网格秧盘竖直放置在播秧机机架中，由于网格秧盘和机架之间设有竖向导向机构，因此网格秧盘可以从上向下移动，并且由于设有促使网格秧盘定距逐步下移的步进下降驱动机构，因此网格秧盘在工作过程中可以逐步地向下移动，每次移动的距离等于一个网格的距离。播秧机构的作用在于将网格秧盘中的秧苗顶出，使之自由地向下掉落，播种到田中，其中：顶秧针是顶出秧苗的执行部件，其工作端部正对于网格秧盘中的网格，且正对于秧苗的根部；顶秧针支架用于设置顶秧针，顶秧针可以在其上相对网格秧盘作往复运动；所述顶秧针驱动机构的作用在于驱动顶秧针作往复运动，实现顶秧针的顶秧动作和复位动作；顶秧针支架驱动机构的作用在于驱动顶秧针支架移动，从而带动顶秧针移动，以便让顶秧针从与网格秧盘的一个网格对应处移动到下一个网格对应处，实现对网格秧盘中各个网格中的秧苗的逐一顶出。

但该阵列式水稻播秧机在工作中存在以下问题：

由于网格秧盘下降运动是通过阻挡杆来控制的，而阻挡杆的运动是通过顶秧针支架的推动来实现的，因此网格秧盘的下降运动与顶秧针支架的运动之间存在联动关系。该联动关系虽然使得播秧机无需为阻挡杆单独提供动力，减少了驱动源，但同时也使得网格秧盘上每行秧格都存在秧苗漏顶的问题。具体地，在顶秧针完成同一行的倒数第二个网格的顶秧针任务后，开始从倒数第二个网格转移至倒数第一个网格(目标网格)的过程中，由于顶秧针支架在推动顶秧针针运动的同时，也会推动阻挡杆运动，即进行联动运动，因此运动后的顶秧针虽然按照计划运动至了最后一个网格的对应位置处，但同时，该目标网格也会因网格秧盘整体的下移一格运动而直接运动至顶秧针的下方，从而导致了顶秧针无法对该目标网格进行顶秧操作，出现漏顶，且进行到每行网格秧盘中最后一个网格的顶秧任务时，都存在该秧苗漏顶的问题，从而降低了网盘秧格内秧苗的使用率。此外，当同一层网格上设有n组顶秧针，同时进行n组的顶秧运动时，每一层上都会有n个网格存在漏顶的问题，从而大大地降低了网格的利用率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能遍历垂向平面的联动控制机构，该控制机构能够解决网格内秧苗的漏顶问题，从而实现期望的顶秧针对秧盘网格的全遍历顶秧。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种能遍历垂向平面的联动控制机构，包括顶秧针水平运动控制机构和网格秧盘竖向运动控制机构；

其中，所述顶秧针水平运动控制机构包括与顶秧针支架连接的第一推动件、与第一推动件连接的第一往复式驱动框、第一不完全齿轮以及用于驱动第一不完全齿轮转动的齿轮轴，其中，所述第一往复式驱动框包括平行设置的上齿条和下齿条，上齿条和下齿条之间通过连接件连接在一起，所述第一不完全齿轮设置在上齿条和下齿条之间；

所述网格秧盘竖向运动控制机构由两组阻落组件构成，网格秧盘的两个竖向侧边上分别设置一组阻落组件，所述阻落组件包括活动阻挡机构和设在网格秧盘竖向侧边上的梳状挡条，其中，所述梳状挡条分为两组，两组中的梳状挡条沿竖向等距相间排列，每组中的梳状挡条一端固定，另一端朝另外一组梳状挡条延伸至超过该组梳状挡条的末端，形成相互交错状；组合在一起的两组梳状挡条中，上下相邻两个梳状挡条之间的距离等于网格秧盘中一个网格的高度；所述活动阻挡机构包括阻挡杆和推动阻挡杆作水平运动的活动机构，其中，两组阻落组件中的阻挡杆阻挡在位于同一侧的一组梳状挡条的下方，且两组阻落组件中的阻挡杆连接在一起；所述活动机构包括与阻挡杆连接的第二推动件、与第二推动件连接的第二往复式驱动框以及第二不完全齿轮，其中，所述第二不完全齿轮设置在第二往复式驱动框的上齿条和下齿条之间，所述第二不完全齿轮设置在所述齿轮轴上；

所述第一不完全齿轮与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条具有非啮合状态，该非啮合状态是指以下两种状态：第一不完全齿轮上的齿从离开上齿条至开始与下齿条啮合之间的状态，以及第一不完全齿轮上的齿从离开下齿条至开始与上齿条啮合之间的状态，每个状态的时间是齿轮轴转动一格的时间；当所述第一不完全齿轮与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条处于啮合状态时，所述第二不完全齿轮与第二往复驱动框上的上齿轮或下齿轮处于非啮合状态；当所述第一部分齿与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条处于非啮合状态时，所述第二不完全齿轮与第二往复驱动框上的上齿轮或下齿轮处于啮合状态，并驱动第二推动件以及阻挡杆移动使网格秧盘下移一格。

优选地，所述阻挡杆通过固定座安装在机架上，该固定座的一对侧面上设有通孔，该通孔内设有轴承，所述阻挡杆的一端套设在轴承上。工作时，由于阻挡杆的一端安装在轴承上，能够随着轴承的内圈一起转动，因此当驱动机构驱动阻挡杆作水平切换运动时，阻挡杆在梳状挡条上是以滚动的方式前进的，该滚动的方式在减小阻挡杆运动中的摩擦力的同时，还能够增加阻挡杆的柔性，减小与梳状档条切换时的碰撞。

优选地，所述固定座与机架还设有滑动导轨副，其中，固定座安装在滑动导轨副中的滑块上，滑动导轨副的导轨固定在机架上。工作时，滑动导轨副能够大大地减小阻挡杆在水平移动时所受到的摩擦阻力，从而使得阻挡杆的水平切换运动更加顺滑、流畅地进行。

优选地，所述固定座由耳座构成，该耳座与所述滑块之间通过安装板连接，其中，安装板的板心处设有用于安装耳座的板心孔，安装板的四周分布有用于与滑块之间通过螺钉连接的固定孔。这样设置的好处在于，一方面，通过增设安装板后能够增大耳座与滑块间的接触面积，另一方面，将安装板与滑块之间通过分布在安装板四周的多个螺钉连接，能够使耳座更加牢固地固定在安装板上，从而能够防止耳座在受到阻挡杆较大的扭矩作用下发生倾翻。

优选地，机架上设有两对支撑组件，该两对支撑组件背对背设置，每对支撑组件包括设置在网格秧盘两侧边的两组支撑组件，其中，两对支撑组件中的位于同一侧的两个滑块之间通过连接板连接，该连接板与所述第二推动件连接。工作时，只需要通过驱动连接板运动就能够同时带动四组支撑组件同时进行水平运动，在运动中实现阻挡杆与不同梳状档条间的切换，因此具有结构简单、联动性好的优点。

优选地，所述第二推动件的一端安装在连接板的中部，另一端安装在第二往复式驱动框框架的顶面。工作时，第二推动件通过带动连接板运动来实现对两对支撑组件同时驱动，且由于两对支撑组件关于第二推动件对称设置，因此所受的驱动力更加均匀，运动更加平稳。

优选地，所述连接件为长条状，该长条状连接件为两个，两个长条状连接件通过与上齿条和下齿条串联的方式组成矩形状的往复式驱动框。工作时，由于往复式驱动框需要通过与不完全齿轮啮合来实现对顶秧针支架的驱动，因此对其稳定性要求较高，而通过上述对往复式驱动框进行矩形化设置后，能够显著地增强其牢固性和稳定性，从而满足了运动中对稳定性的要求。

优选地，所述网格秧盘的两侧边上设有下落导槽，所述梳状挡条设置在该下落导槽上；所述网格秧盘与秧盘定位支架之间的竖向导向机构包括设在机架上的导向立柱、设在下落导槽外侧的导轨以及设在导向立柱和导轨之间的限位滑轮，其中，所述导向立柱包括与网格秧盘平行设置的纵向板和与网格秧盘垂直设置的横向板，所述限位滑轮包括纵向限位滑轮和横向限位滑轮，其中，所述纵向限位滑轮设置在纵向板上，所述横向限位滑轮设置在横向板上；所述导轨包括与网格秧盘平行设置的纵向导向板和与网格秧盘垂直设置的横向导向板；所述导轨设置于导向立柱内，且导轨中的纵向导向板与所述横向限位滑轮接触、横向导向板与所述纵向限位滑轮接触。通过上述结构，实现了梳状挡条的设置和网格秧盘作上下步进运动时的导向，其中，所述导向立柱和限位滑轮组合在一起，对导轨起到限位和导向作用，并且能够减少摩擦，使得运动更加顺畅。

优选地，所述齿轮轴安装在机架上，齿轮轴与机架之间通过滚动轴承连接，其中，齿轮轴的一端部设有第一锥齿，该第一锥齿与转盘轴上的第二锥齿啮合。工作时，人工驱动转盘转动后，能够通过第一锥齿与第二锥齿啮合转动的方式驱动齿轮轴转动，从而实现对第一不完全齿轮和第二不完全齿轮的驱动。

本发明的工作原理是：

与现有技术不同的是，本发明的顶秧运动控制机构是通过由第二推动件、第二往复式驱动框以及第二不完全齿轮组成活动机构对网格秧盘向下作步进切换运动进行单独驱动控制的，由于该单独驱动控制是在顶秧针完成最后一个网格内秧苗的顶秧任务后进行的，因此不会出现现有技术中因顶秧针支架与阻挡杆同步运动而导致的漏顶的问题。

此外，本发明的顶秧运动控制机构通过巧妙地设置，还能够使顶秧针在完成同层网格内秧苗的顶秧任务后自动地进行网格秧盘整体的下移切换运动，将原上层网格秧苗内的秧苗置于当前顶秧层进行进行顶秧任务，从而保证整个网盘秧格内秧苗的顶秧任务能够连续不断进行。具体的工作原理是：工作时，齿轮轴按照同一个方向连续不断地进行一格一格地转动(齿轮轴每转动一格，即对第一不完全齿轮与第一往复式驱动框以及第二不完全齿轮与第二往复式驱动框之间的啮合状态进行一次切换，该切换既包括齿轮与齿条之间啮合或非啮合状态的改变，也包括在啮合状态下，从当前组的齿轮与齿条间的啮合切换到下一组的齿轮与齿条间的啮合)，转动中带动其上的第一不完全齿轮和第二不完全齿轮同步转动，该转动分为正向顶秧阶段--正向网格秧盘下移阶段--反向顶秧阶段--反向网格秧盘下移阶段四个阶段循环进行，其中，在正向顶秧阶段中，第一不完全齿轮先与其对应的上齿条(或下齿条)啮合，在转动中带动齿条(下面称之为工作齿条)向前运动，第一不完全齿轮转动一次，与第一往复式驱动框连接的顶秧针支架移动一步，亦即顶秧针也移动一步，顶秧针每移动一步的距离通常为网格秧盘中一个网格的距离，使得顶秧针从与网格秧盘中某个网格相对的位置移动到与下一个网格相对的位置，以便将网格秧盘中秧苗逐一顶出。从第一不完全齿轮与工作齿条开始啮合时起，至第一不完全齿轮退出与工作齿条的啮合，通过合理设计第一不完全齿轮每转动一次时上述工作齿条所移动的距离，可以保证从第一不完全齿轮与工作齿条开始啮合至退出啮合的过程中，顶秧针支架上的顶秧针刚好完成一次单程运动，即完成正向顶秧阶段中对网格秧盘中一行秧苗的顶出工作。需要说明的是，此过程中虽然第二不完全齿轮也同步地转动，但由于转动中其上的齿与第二往复式驱动框上的上齿条和下齿条啮合未发生啮合转动，因此第二往复式驱动框、阻挡杆处于静止不动状态。

接着进行正向网格秧盘下移阶段的任务：齿轮轴继续转动一格，转动中第二不完全齿轮与第二往复式驱动框的上齿条(或下齿条)通过啮合来推动第二往复式驱动框和阻挡杆水平运动，运动中阻挡杆先脱离当前的梳状档条组，运动至交错的另一梳状档条组，在该过程中，当两个阻挡杆运动至离开工作梳状挡条的末端时，网格秧盘因失去支撑而在重力作用下向下掉落，接着位于工作梳状挡条上方的另一组梳状挡条会与阻挡杆接触，重新实现对网格秧盘的支撑，此时网格秧盘向下移动一格，移动的距离等于上下相邻两个梳状挡条之间的距离，即等于网格秧盘中一个网格的高度，从而实现网格秧盘的下移切换任务。需要说明的是，该过程中第一不完全齿轮与第一往复式驱动框上的上齿条和下齿条未发生啮合转动，因此第一往复式驱动框、顶秧针支架以及顶秧针处于静止不动状态。

接着进行反向顶秧阶段的任务：齿轮轴进行正常的一格一格的转动运动，转动中第一不完全齿轮与第一往复式驱动框的下齿条(或者上齿条)啮合，进而驱动第一往复式驱动框、顶秧针支架以及顶秧针沿着与正向顶秧阶段相反方向进行网格秧盘中一行秧苗的顶出工作。需要说明的是，此过程中虽然第二不完全齿轮也同步地转动，但由于转动中其上的齿与第二往复式驱动框上的上齿条和下齿条啮合未发生啮合转动，因此第二往复式驱动框、阻挡杆处于静止不动状态。

最后进行正向网格秧盘下移阶段的任务：该阶段原理与正向网格秧盘下移阶段的任务的原理相同，只不过由于转动中第二不完全齿轮与第二往复式驱动框上齿条的啮合方向相反，因此第二往复式驱动框和阻挡杆也会反向运动，从另一组梳状档条返回至原来的梳状档条，在返回中完成网格秧盘下移的切换运动。至此，顶秧针水平运动控制机构和网格秧盘竖向运动控制机构通过配合完成整个周期的顶秧任务，之后重复上述阶段连续不断地完成整个网格秧盘的顶秧任务。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的能遍历垂向平面的联动控制机构既解决了现有的播秧机中秧苗的漏顶问题，同时通过巧妙地设计又使得顶秧针在完成同网格内秧苗的顶秧任务后自动地进行网格秧盘整体的下移切换运动，将原上层网格秧苗内的秧苗置于当前顶秧层进行进行顶秧任务，从而保证整个网盘秧格内秧苗的顶秧任务能够连续不断进行。

2、本发明的能遍历垂向平面的联动控制机构一方面利用了不完全齿轮与往复式驱动框相配合的方式实现了对顶秧针的往返式运动的驱动，另一方面又通过设置两组不完全齿轮，并将该两组不完全齿轮通过与其往复式驱动框“互补啮合”的方式来实现网格秧盘整体的下移运动与顶秧针水平运动的协调配合运动，在最佳的时刻自动地控制网格秧盘进行整体的下移运动，保证了整个网盘秧格内秧苗的顶秧任务能够连续不断进行，因此该设计极其巧妙。

附图说明

图1为本发明的一种能遍历垂向平面的联动控制机构的结构示意图。

图2为图1中所示的顶秧运动控制机构的另一视角图，该图包含顶秧针等组件。

图3为一种应用图1所示的能遍历垂向平面的联动控制机构的播秧机的结构示意图。

第一推动件1、第一往复式驱动框2、第一不完全齿轮3、齿轮轴4、梳状挡条5、阻挡杆6、第二推动件7、第二往复式驱动框8、第二不完全齿轮9、滑动导轨副10、固定座11、连接板12、转盘轴13、第一锥齿14、第二锥齿15、网格秧盘16、顶秧针17、顶秧针支架18、机架19、限位滑轮20。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图3，本发明的一种能遍历垂向平面的联动控制机构包括顶秧针水平运动控制机构和网格秧盘竖向运动控制机构；其中，所述顶秧针水平运动控制机构包括与顶秧针支架18连接的第一推动件1、与第一推动件1连接的第一往复式驱动框2、第一不完全齿轮3以及用于驱动第一不完全齿轮3转动的齿轮轴4，其中，所述第一往复式驱动框2包括平行设置的上齿条和下齿条，上齿条和下齿条之间通过连接件连接在一起，所述第一不完全齿轮3设置在上齿条和下齿条之间；所述网格秧盘竖向运动控制机构由两组阻落组件构成，网格秧盘16的两个竖向侧边上分别设置一组阻落组件，所述阻落组件包括活动阻挡机构和设在网格秧盘16竖向侧边上的梳状挡条5，其中，所述梳状挡条5分为两组，两组中的梳状挡条5沿竖向等距相间排列，每组中的梳状挡条5一端固定，另一端朝另外一组梳状挡条5延伸至超过该组梳状挡条5的末端，形成相互交错状；组合在一起的两组梳状挡条5中，上下相邻两个梳状挡条5之间的距离等于网格秧盘16中一个网格的高度；所述活动阻挡机构包括阻挡杆6和推动阻挡杆6作水平运动的活动机构，其中，两组阻落组件中的阻挡杆6阻挡在位于同一侧的一组梳状挡条5的下方，且两组阻落组件中的阻挡杆6连接在一起；所述活动机构包括与阻挡杆6连接的第二推动件7、与第二推动件7连接的第二往复式驱动框8以及第二不完全齿轮9，其中，所述第二不完全齿轮9设置在第二往复式驱动框8的上齿条和下齿条之间，所述第二不完全齿轮9设置在所述齿轮轴4上；所述第一不完全齿轮3与第一往复式驱动框2上的上齿条或下齿条具有非啮合状态，该非啮合状态是指以下两种状态：第一不完全齿轮3上的齿从离开上齿条至开始与下齿条啮合之间的状态，以及第一不完全齿轮3上的齿从离开下齿条至开始与上齿条啮合之间的状态，每个状态的时间是齿轮轴4转动一格的时间；当所述第一不完全齿轮3与第一往复式驱动框2上的上齿条或下齿条处于啮合状态时，所述第二不完全齿轮9与第二往复式驱动框8上的上齿轮或下齿轮处于非啮合状态；当所述第一部分齿与第一往复式驱动框2上的上齿条或下齿条处于非啮合状态时，所述第二不完全齿轮9与第二往复式驱动框8上的上齿轮或下齿轮处于啮合状态，并驱动第二推动件7以及阻挡杆6移动使网格秧盘16下移一格。

参见图1和图2，所述阻挡杆6通过固定座11安装在机架19上，该固定座11的一对侧面上设有通孔，该通孔内设有轴承，所述阻挡杆的一端套设在轴承上。所述固定座11与机架19还设有滑动导轨副10，其中，固定座安装在滑动导轨副10中的滑块上，滑动导轨副10的导轨固定在机架19上。工作时，滑动导轨副10能够大大地减小阻挡杆6在水平移动时所受到的摩擦阻力，从而使得阻挡杆6的水平切换运动更加顺滑、流畅地进行。其中，所述固定座11由耳座构成，该耳座与所述滑块之间通过安装板连接，其中，安装板的板心处设有用于安装耳座的板心孔，安装板的四周分布有用于与滑块之间通过螺钉连接的固定孔。这样设置的好处在于，一方面，通过增设安装板后能够增大耳座与滑块间的接触面积，另一方面，将安装板与滑块之间通过分布在安装板四周的多个螺钉连接，能够使耳座更加牢固地固定在安装板上，从而能够防止耳座在受到阻挡杆6较大的扭矩作用下发生倾翻。

参见图1和图2，机架19上设有两对支撑组件，该两对支撑组件背对背设置，每对支撑组件包括设置在网格秧盘16两侧边的两组支撑组件，其中，两对支撑组件中的位于同一侧的两个滑块之间通过连接板12连接，该连接板12与所述第二推动件7连接。工作时，只需要通过驱动连接板12运动就能够同时带动四组支撑组件同时进行水平运动，在运动中实现阻挡杆6与不同梳状档条间的切换，因此具有结构简单、联动性好的优点。所述第二推动件7的一端安装在连接板12的中部，另一端安装在第二往复式驱动框8框架的顶面。工作时，第二推动件7通过带动连接板12运动来实现对两对支撑组件同时驱动，且由于两对支撑组件关于第二推动件7对称设置，因此所受的驱动力更加均匀，运动更加平稳。

参见图2和图3，所述连接件为长条状，该长条状连接件为两个，两个长条状连接件通过与上齿条和下齿条串联的方式组成矩形状的往复式驱动框。工作时，由于往复式驱动框需要通过与不完全齿轮啮合来实现对顶秧针支架18的驱动，因此对其稳定性要求较高，而通过上述对往复式驱动框进行矩形化设置后，能够显著地增强其牢固性和稳定性，从而满足了运动中对稳定性的要求。

参见图1和图3，所述网格秧盘16的两侧边上设有下落导槽，所述梳状挡条5设置在该下落导槽上；所述网格秧盘16与秧盘定位支架之间的竖向导向机构包括设在机架19上的导向立柱、设在下落导槽外侧的导轨以及设在导向立柱和导轨之间的限位滑轮20，其中，所述导向立柱包括与网格秧盘16平行设置的纵向板和与网格秧盘16垂直设置的横向板，所述限位滑轮20包括纵向限位滑轮20和横向限位滑轮20，其中，所述纵向限位滑轮20设置在纵向板上，所述横向限位滑轮20设置在横向板上；所述导轨包括与网格秧盘16平行设置的纵向导向板和与网格秧盘16垂直设置的横向导向板；所述导轨设置于导向立柱内，且导轨中的纵向导向板与所述横向限位滑轮20接触、横向导向板与所述纵向限位滑轮20接触。通过上述结构，实现了梳状挡条5的设置和网格秧盘16作上下步进运动时的导向，其中，所述导向立柱和限位滑轮20组合在一起，对导轨起到限位和导向作用，并且能够减少摩擦，使得运动更加顺畅。

参见图3，所述齿轮轴4安装在机架19上，齿轮轴4与机架19之间通过滚动轴承连接，其中，齿轮轴4的一端部设有第一锥齿14，该第一锥齿14与转盘轴13上的第二锥齿15啮合。工作时，人工驱动转盘转动后，能够通过第一锥齿14与第二锥齿15啮合转动的方式驱动齿轮轴4转动，从而实现对第一不完全齿轮3和第二不完全齿轮9的驱动。

本发明的工作原理是：

与现有技术不同的是，本发明的顶秧运动控制机构是通过由第二推动件7、第二往复式驱动框8以及第二不完全齿轮9组成活动机构对网格秧盘16向下作步进切换运动进行单独驱动控制的，由于该单独驱动控制是在顶秧针17完成最后一个网格内秧苗的顶秧任务后进行的，因此不会出现现有技术中因顶秧针支架18与阻挡杆6同步运动而导致的漏顶的问题。

此外，本发明的顶秧运动控制机构通过巧妙地设置，还能够使顶秧针17在完成同层网格内秧苗的顶秧任务后自动地进行网格秧盘16整体的下移切换运动，将原上层网格秧苗内的秧苗置于当前顶秧层进行进行顶秧任务，从而保证整个网盘秧格内秧苗的顶秧任务能够连续不断进行。具体的工作原理是：工作时，齿轮轴4按照同一个方向连续不断地进行一格一格地转动(齿轮轴4每转动一格，即对第一不完全齿轮3与第一往复式驱动框2以及第二不完全齿轮9与第二往复式驱动框8之间的啮合状态进行一次切换，该切换既包括齿轮与齿条之间啮合或非啮合状态的改变，也包括在啮合状态下，从当前组的齿轮与齿条间的啮合切换到下一组的齿轮与齿条间的啮合)，转动中带动其上的第一不完全齿轮3和第二不完全齿轮9同步转动，该转动分为正向顶秧阶段--正向网格秧盘16下移阶段--反向顶秧阶段--反向网格秧盘16下移阶段四个阶段循环进行，其中，在正向顶秧阶段中，第一不完全齿轮3先与其对应的上齿条(或下齿条)啮合，在转动中带动齿条(下面称之为工作齿条)向前运动，第一不完全齿轮3转动一次，与第一往复式驱动框2连接的顶秧针支架18移动一步，亦即顶秧针17也移动一步，顶秧针17每移动一步的距离通常为网格秧盘16中一个网格的距离，使得顶秧针17从与网格秧盘16中某个网格相对的位置移动到与下一个网格相对的位置，以便将网格秧盘16中秧苗逐一顶出。从第一不完全齿轮3与工作齿条开始啮合时起，至第一不完全齿轮3退出与工作齿条的啮合，通过合理设计第一不完全齿轮3每转动一次时上述工作齿条所移动的距离，可以保证从第一不完全齿轮3与工作齿条开始啮合至退出啮合的过程中，顶秧针支架18上的顶秧针17刚好完成一次单程运动，即完成正向顶秧阶段中对网格秧盘16中一行秧苗的顶出工作。需要说明的是，此过程中虽然第二不完全齿轮9也同步地转动，但由于转动中其上的齿与第二往复式驱动框8上的上齿条和下齿条啮合未发生啮合转动，因此第二往复式驱动框8、阻挡杆6处于静止不动状态。

接着进行正向网格秧盘16下移阶段的任务：齿轮轴4继续转动一格，转动中第二不完全齿轮9与第二往复式驱动框8的上齿条(或下齿条)通过啮合来推动第二往复式驱动框8和阻挡杆6水平运动，运动中阻挡杆6先脱离当前的梳状档条组，运动至交错的另一梳状档条组，在该过程中，当两个阻挡杆6运动至离开工作梳状挡条5的末端时，网格秧盘16因失去支撑而在重力作用下向下掉落，接着位于工作梳状挡条5上方的另一组梳状挡条5会与阻挡杆6接触，重新实现对网格秧盘16的支撑，此时网格秧盘16向下移动一格，移动的距离等于上下相邻两个梳状挡条5之间的距离，即等于网格秧盘16中一个网格的高度，从而实现网格秧盘16的下移切换任务。需要说明的是，该过程中第一不完全齿轮3与第一往复式驱动框2上的上齿条和下齿条未发生啮合转动，因此第一往复式驱动框2、顶秧针支架18以及顶秧针17处于静止不动状态。

接着进行反向顶秧阶段的任务：齿轮轴4进行正常的一格一格的转动运动，转动中第一不完全齿轮3与第一往复式驱动框2的下齿条(或者上齿条)啮合，进而驱动第一往复式驱动框2、顶秧针支架18以及顶秧针17沿着与正向顶秧阶段相反方向进行网格秧盘16中一行秧苗的顶出工作。需要说明的是，此过程中虽然第二不完全齿轮9也同步地转动，但由于转动中其上的齿与第二往复式驱动框8上的上齿条和下齿条啮合未发生啮合转动，因此第二往复式驱动框8、阻挡杆6处于静止不动状态。

最后进行正向网格秧盘16下移阶段的任务：该阶段原理与正向网格秧盘16下移阶段的任务的原理相同，只不过由于转动中第二不完全齿轮9与第二往复式驱动框8上齿条的啮合方向相反，因此第二往复式驱动框8和阻挡杆6也会反向运动，从另一组梳状档条返回至原来的梳状档条，在返回中完成网格秧盘16下移的切换运动。至此，顶秧针17水平运动控制机构和网格秧盘16竖向运动控制机构通过配合完成整个周期的顶秧任务，之后重复上述阶段连续不断地完成整个网格秧盘16的顶秧任务。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，包括顶秧针水平运动控制机构和网格秧盘竖向运动控制机构；

其中，所述顶秧针水平运动控制机构包括与顶秧针支架连接的第一推动件、与第一推动件连接的第一往复式驱动框、第一不完全齿轮以及用于驱动第一不完全齿轮转动的齿轮轴，其中，所述第一往复式驱动框包括平行设置的上齿条和下齿条，上齿条和下齿条之间通过连接件连接在一起，所述第一不完全齿轮设置在上齿条和下齿条之间；

所述网格秧盘竖向运动控制机构由两组阻落组件构成，网格秧盘的两个竖向侧边上分别设置一组阻落组件，所述阻落组件包括活动阻挡机构和设在网格秧盘竖向侧边上的梳状挡条，其中，所述梳状挡条分为两组，两组中的梳状挡条沿竖向等距相间排列，每组中的梳状挡条一端固定，另一端朝另外一组梳状挡条延伸至超过该组梳状挡条的末端，形成相互交错状；组合在一起的两组梳状挡条中，上下相邻两个梳状挡条之间的距离等于网格秧盘中一个网格的高度；所述活动阻挡机构包括阻挡杆和推动阻挡杆作水平运动的活动机构，其中，两组阻落组件中的阻挡杆阻挡在位于同一侧的一组梳状挡条的下方，且两组阻落组件中的阻挡杆连接在一起；所述活动机构包括与阻挡杆连接的第二推动件、与第二推动件连接的第二往复式驱动框以及第二不完全齿轮，其中，所述第二不完全齿轮设置在第二往复式驱动框的上齿条和下齿条之间，所述第二不完全齿轮设置在所述齿轮轴上；

所述第一不完全齿轮与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条具有非啮合状态，该非啮合状态是指以下两种状态：第一不完全齿轮上的齿从离开上齿条至开始与下齿条啮合之间的状态，以及第一不完全齿轮上的齿从离开下齿条至开始与上齿条啮合之间的状态，每个状态的时间是齿轮轴转动一格的时间；当所述第一不完全齿轮与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条处于啮合状态时，所述第二不完全齿轮与第二往复驱动框上的上齿轮或下齿轮处于非啮合状态；当所述第一部分齿与第一往复驱动框上的上齿条或下齿条处于非啮合状态时，所述第二不完全齿轮与第二往复驱动框上的上齿轮或下齿轮处于啮合状态，并驱动第二推动件以及阻挡杆移动使网格秧盘下移一格。

2.根据权利要求1所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述阻挡杆通过固定座安装在机架上，该固定座的一对侧面上设有通孔，该通孔内设有轴承，所述阻挡杆的一端套设在轴承上。

3.根据权利要求1或2所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述固定座与机架还设有滑动导轨副，其中，固定座安装在滑动导轨副中的滑块上，滑动导轨副的导轨固定在机架上。

4.根据权利要求3所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述固定座由耳座构成，该耳座与所述滑块之间通过安装板连接，其中，安装板的板心处设有用于安装耳座的板心孔，安装板的四周分布有用于与滑块之间通过螺钉连接的固定孔。

5.根据权利要求4所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，机架上设有两对支撑组件，该两对支撑组件背对背设置，每对支撑组件包括设置在网格秧盘两侧边的两组支撑组件，其中，两对支撑组件中的位于同一侧的两个滑块之间通过连接板连接，该连接板与所述第二推动件连接。

6.根据权利要求5所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述第二推动件的一端安装在连接板的中部，另一端安装在第二往复式驱动框框架的顶面。

7.根据权利要求1所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述连接件为长条状，该长条状连接件为两个，两个长条状连接件通过与上齿条和下齿条串联的方式组成矩形状的往复式驱动框。

8.根据权利要求1所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述网格秧盘的两侧边上设有下落导槽，所述梳状挡条设置在该下落导槽上；所述网格秧盘与秧盘定位支架之间的竖向导向机构包括设在机架上的导向立柱、设在下落导槽外侧的导轨以及设在导向立柱和导轨之间的限位滑轮，其中，所述导向立柱包括与网格秧盘平行设置的纵向板和与网格秧盘垂直设置的横向板，所述限位滑轮包括纵向限位滑轮和横向限位滑轮，其中，所述纵向限位滑轮设置在纵向板上，所述横向限位滑轮设置在横向板上；所述导轨包括与网格秧盘平行设置的纵向导向板和与网格秧盘垂直设置的横向导向板；所述导轨设置于导向立柱内，且导轨中的纵向导向板与所述横向限位滑轮接触、横向导向板与所述纵向限位滑轮接触。

9.根据权利要求1所述的能遍历垂向平面的联动控制机构，其特征在于，所述齿轮轴安装在机架上，齿轮轴与机架之间通过滚动轴承连接，其中，齿轮轴的一端部设有第一锥齿，该第一锥齿与转盘轴上的第二锥齿啮合。