CN112056044B - 一种用于农业的智能挖坑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于农业的智能挖坑装置，包括车体、驱动机构和挖坑机构，所述车体中空设置，所述驱动机构设置在车体内，所述挖坑机构设置在车体上，所述驱动机构包括驱动组件和移动组件，所述挖坑机构包括连动组件、转动组件和挖坑组件，该用于农业的效果好的智能挖坑装置，通过驱动机构实现装置的移动，通过挖坑机构实现挖坑，与现有的挖坑装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了驱动机构和挖坑机构的运行，节省了能源，同时通过驱动机构和挖坑机构的联动，使得移动组件和挖坑机构间歇运行，使得装置一边移动一边进行挖坑，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的使用寿命和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于农业的智能挖坑装置。
背景技术
农作物在种植时，需要在农田里先挖出坑，然后在坑内放入种子，然后进行填埋，从而实现农作物的种植。
而传统的挖坑方式一般通过人工使用铲刀进行铲土挖坑，消耗较大的人力，且效率不高，因此市场上出现了自动挖坑装置。
而现有的挖坑装置在使用时，装置的移动和挖坑一般需要多个输出端进行驱动，能源消耗较大，且对于挖坑的间距一般只通过肉眼进行粗略观察，间距难以保持一致，容易造成农作物之间的间距不一致，影响农作物的生长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于农业的智能挖坑装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于农业的智能挖坑装置，包括车体、驱动机构和挖坑机构，所述车体中空设置，所述驱动机构设置在车体内，所述挖坑机构设置在车体上；
所述驱动机构包括驱动组件和移动组件，所述驱动组件包括电机、小齿轮、大齿轮、驱动轴和第一半齿轮，所述电机水平设置在车体上，所述小齿轮安装在电机上，所述驱动轴设置在电机的一侧，所述大齿轮套设在驱动轴上，所述大齿轮与驱动轴键连接，所述大齿轮与小齿轮啮合，所述第一半齿轮套设在驱动轴上，所述第一半齿轮与驱动轴键连接，所述移动组件包括第一转齿轮和移动单元，所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在车体的两端，所述移动单元包括转轴和滚轮，所述转轴穿过车体，所述滚轮有两个，两个滚轮分别设置在转轴的两端，所述第一转齿轮套设在靠近电机的移动单元的转轴上，所述第一转齿轮与转轴键连接；
所述挖坑机构包括连动组件、转动组件和挖坑组件，所述连动组件包括第二转齿轮、固定轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮和定位轴，所述固定轴设置在电机上方，所述第二转齿轮套设在固定轴上，所述第二伞齿轮与固定轴键连接，所述第二转齿轮与第一半齿轮啮合，所述第一伞齿轮套设在固定轴上，所述第一伞齿轮与固定轴键连接，所述定位轴设置在车体上，所述第二伞齿轮套设在定位轴上，所述第二伞齿轮与定位轴键连接，所述第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合，所述转动组件包括转轮、限位轴、转盘、第二半齿轮、第三半齿轮、第三转齿轮和丝杆，所述限位轴设置在车体上方，所述限位轴与定位轴平行，所述转轮有两个，两个转轮分别套设在定位轴和限位轴上，两个转轮分别与定位轴和限位轴键连接，两个转轮通过皮带传动连接，所述转盘套设在限位轴上，所述转盘与限位轴固定连接，所述转盘与限位轴同轴设置，所述第二半齿轮设置在限位轴上，所述第二半齿轮与限位轴键连接，所述第三半齿轮设置在转盘上，所述第三半齿轮与转盘同轴设置，所述丝杆穿过车体，所述第三转齿轮套设在丝杆的端部，所述第三转齿轮与丝杆键连接，所述第三转齿轮位于第二半齿轮和第三半齿轮之间，所述第三转齿轮与第二半齿轮啮合，所述挖坑组件包括钻头、移动杆、移动块和限位杆，所述移动杆套设在丝杆上，所述移动杆与丝杆螺纹连接，所述移动块设置在移动杆上，所述限位杆设置在移动杆的一侧，所述限位杆穿过移动块，所述限位杆与移动块滑动连接，所述钻头设置在移动杆远离丝杆的一端。
为了对转盘的旋转进行限位，所述转盘上设有定位块，所述定位块有四个，四个定位块位于同一圆周上，相邻的两个定位块形成的夹角为90°，所述车体上设有环形槽，所述环形槽与限位轴同轴设置，所述定位块远离转盘的一端位于环形槽内，所述定位块与环形槽滑动连接。
为了减小摩擦，所述定位块位于环形槽内的一端设有滚轮，所述滚轮与环形槽滚动连接。
为了对转盘的旋转进行更好的限位，所述定位块位于环形槽内的一端设有滑块，所述环形槽内设有滑槽，所述滑槽为环形，所述滑块位于滑槽内，所述滑块与滑槽滑动连接。
为了对移动杆的移动进行更好的限位，所述移动块有两个，两个移动块分别设置在移动杆的两侧，所述限位杆有两个，两个限位杆分别穿过两个移动块。
为了对装置的移动进行更好的定位，所述车体上设有定位单元，所述定位单元包括支杆、固定盘和距离传感器，所述固定盘通过支杆设置在车体上方，所述距离传感器设置在固定盘上。
为了对装置的移动进行更好的定位，所述距离传感器有若干个，各距离传感器均匀设置在固定盘上。
为了实现自动智能化控制，所述车体内设有PLC，所述电机和距离传感器均与PLC电连接。
为了对丝杆实现支撑，所述车体内设有轴承座，所述丝杆穿过轴承座。
为了实现更好的挖坑效果，所述钻头为螺旋钻头。
本发明的有益效果是，该用于农业的智能挖坑装置，通过PLC控制打孔机构进行打孔，通过驱动机构实现装置的移动，通过挖坑机构实现挖坑，与现有的挖坑装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了驱动机构和挖坑机构的运行，节省了能源，同时通过驱动机构和挖坑机构的联动，使得移动组件和挖坑机构间歇运行，使得装置一边移动一边进行挖坑，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的使用寿命和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于农业的智能挖坑装置的结构示意图；
图2是本发明的用于农业的智能挖坑装置的驱动机构的结构示意图；
图3是本发明的用于农业的智能挖坑装置的转动组件的结构示意图；
图4是本发明的用于农业的智能挖坑装置的车体的结构示意图；
图中：1.车体，2.电机，3.小齿轮，4.大齿轮，5.驱动轴，6.第一半齿轮，7.第一转齿轮，8.转轴，9.滚轮，10.第二转齿轮，11.固定轴，12.第一伞齿轮，13.第二伞齿轮，14.定位轴，15.转轮，16.限位轴，17.转盘，18.第二半齿轮，19.第三半齿轮，20.第三转齿轮，21.丝杆，22.钻头，23.移动杆，24.移动块，25.限位杆，26.定位块，28.支杆，29.固定盘，30.距离传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于农业的智能挖坑装置，包括车体1、驱动机构和挖坑机构，所述车体1中空设置，所述驱动机构设置在车体1内，所述挖坑机构设置在车体1上；
该装置使用时，通过驱动机构实现装置的移动，通过挖坑机构实现挖坑。
如图2所示，所述驱动机构包括驱动组件和移动组件，所述驱动组件包括电机2、小齿轮3、大齿轮4、驱动轴5和第一半齿轮6，所述电机2水平设置在车体1上，所述小齿轮3安装在电机2上，所述驱动轴5设置在电机2的一侧，所述大齿轮4套设在驱动轴5上，所述大齿轮4与驱动轴5键连接，所述大齿轮4与小齿轮3啮合，所述第一半齿轮6套设在驱动轴5上，所述第一半齿轮6与驱动轴5键连接，所述移动组件包括第一转齿轮7和移动单元，所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在车体1的两端，所述移动单元包括转轴8和滚轮9，所述转轴8穿过车体1，所述滚轮9有两个，两个滚轮9分别设置在转轴8的两端，所述第一转齿轮7套设在靠近电机2的移动单元的转轴8上，所述第一转齿轮7与转轴8键连接；
运行电机2，电机2驱动小齿轮3旋转，小齿轮3驱动大齿轮4旋转，大齿轮4驱动驱动轴5旋转，驱动轴5驱动第一半齿轮6旋转，当第一半齿轮6与第一转齿轮7啮合时，第一半齿轮6驱动第一转齿旋转，第一转齿轮7驱动转轴8旋转，转轴8驱动滚轮9旋转，从而使得装置移动，当第一半齿轮6不与第一转齿轮7啮合时，第一半齿轮6即无法驱动第一转齿轮7旋转，从而使得装置无法移动。
这里大齿轮4旋转一圈，小齿轮3可以旋转多圈，从而对驱动轴5实现减速，从而对第一半齿轮6的旋转进行减速。
如图3-4所述，所述挖坑机构包括连动组件、转动组件和挖坑组件，所述连动组件包括第二转齿轮10、固定轴11、第一伞齿轮12、第二伞齿轮13和定位轴14，所述固定轴11设置在电机2上方，所述第二转齿轮10套设在固定轴11上，所述第二伞齿轮13与固定轴11键连接，所述第二转齿轮10与第一半齿轮6啮合，所述第一伞齿轮12套设在固定轴11上，所述第一伞齿轮12与固定轴11键连接，所述定位轴14设置在车体1上，所述第二伞齿轮13套设在定位轴14上，所述第二伞齿轮13与定位轴14键连接，所述第二伞齿轮13与第一伞齿轮12啮合，所述转动组件包括转轮15、限位轴16、转盘17、第二半齿轮18、第三半齿轮19、第三转齿轮20和丝杆21，所述限位轴16设置在车体1上方，所述限位轴16与定位轴14平行，所述转轮15有两个，两个转轮15分别套设在定位轴14和限位轴16上，两个转轮15分别与定位轴14和限位轴16键连接，两个转轮15通过皮带传动连接，所述转盘17套设在限位轴16上，所述转盘17与限位轴16固定连接，所述转盘17与限位轴16同轴设置，所述第二半齿轮18设置在限位轴16上，所述第二半齿轮18与限位轴16键连接，所述第三半齿轮19设置在转盘17上，所述第三半齿轮19与转盘17同轴设置，所述丝杆21穿过车体1，所述第三转齿轮20套设在丝杆21的端部，所述第三转齿轮20与丝杆21键连接，所述第三转齿轮20位于第二半齿轮18和第三半齿轮19之间，所述第三转齿轮20与第二半齿轮18啮合，所述挖坑组件包括钻头22、移动杆23、移动块24和限位杆25，所述移动杆23套设在丝杆21上，所述移动杆23与丝杆21螺纹连接，所述移动块24设置在移动杆23上，所述限位杆25设置在移动杆23的一侧，所述限位杆25穿过移动块24，所述限位杆25与移动块24滑动连接，所述钻头22设置在移动杆23远离丝杆21的一端。
当第一半齿轮6与第二转齿轮10啮合时，第一半齿轮6驱动第二转齿轮10旋转，第二转齿轮10驱动固定轴11旋转，固定轴11驱动第一伞齿轮12旋转，第一伞齿轮12驱动第二伞齿轮13旋转，第二伞齿轮13驱动定位轴14旋转，定位轴14驱动与定位轴14连接的转轮15旋转，该转轮15驱动另一个转轮15旋转，另一个转轮15驱动限位轴16限制，限位轴16驱动第二半齿轮18和转盘17旋转，转盘17驱动第三半齿轮19旋转，当第三半齿轮19与第三转齿轮20啮合时，第三半齿轮19驱动第三转齿轮20正向旋转，第三转齿轮20驱动丝杆21正向旋转，丝杆21驱动移动杆23移动，移动杆23驱动钻头22移动，使得钻头22钻入地下，实现挖坑，当第二半齿轮18与第三转齿轮20啮合时，第二半齿轮18驱动第三转齿轮20反向旋转，第三转齿轮20驱动丝杆21反向旋转，丝杆21驱动移动杆23反向移动，使得钻头22反向移动，从而使得钻头22回复到初始位置，这里当第二半齿轮18与第三转齿轮20啮合时，第三半齿轮19不与第三转齿轮20啮合，当第二半齿轮18不与第三转齿轮20啮合时，第二半齿轮18与第三转齿轮20啮合。
这里丝杆21固定不动，丝杆21旋转时，移动杆23就会沿着丝杆21的螺纹方向移动，从而使得移动杆23移动，移动杆23移动驱动移动块24移动，移动块24套设在限位杆25上，从而使得移动块24只能沿着限位杆25的轴线方向移动，从而对移动杆23的移动进行限位。
这里转盘17旋转驱动定位块26旋转，定位块26位于环形槽内，从而使得定位块26只能沿着环形槽的轴线方向移动，从而对定位块26的移动进行限位，从而对转盘17的旋转进行限位，定位块26移动驱动滑块移动，滑块位于滑槽内，从而使得滑块只能沿着滑槽的轴线方向移动，从而对滑块的移动进行限位，从而对定位块26的移动进行更好的限位，从而对转盘17的移动进行更好的限位。
这里第一半齿轮6旋转一圈时，第一半齿轮6先驱动第一转齿轮7旋转，使得滚轮9旋转，使得装置移动一段距离，然后第一半齿轮6再驱动第二转齿轮10旋转，从而使得第二半齿轮18和第三半齿轮19旋转一圈，从而使得钻头22钻头22先向下移动钻入地下，然后向上移动回复到初始位置，从而使得装置每移动一端距离，就完成一次挖坑操作，而每次装置移动的距离相同，即可实现均匀挖坑，提高了挖坑效果。
这里第二半齿轮18的尺寸要小于第三半齿轮19的尺寸，第二半齿轮18旋转一圈时，第三半齿轮19也旋转一圈，从而使得相同时间内，第二半齿轮18与第三转齿轮20啮合的齿数要小于第三半齿轮19与第三转齿轮20啮合的齿数，从而使得丝杆21正转的速度小于反转的速度，从而使得钻头22缓慢的钻入地下，然后能以较快的速度的移出，从而更快的完成挖坑，避免装置移动时，钻头22仍然留在坑内，造成钻头22的损坏。
为了对转盘17的旋转进行限位，所述转盘17上设有定位块26，所述定位块26有四个，四个定位块26位于同一圆周上，相邻的两个定位块26形成的夹角为90°，所述车体1上设有环形槽，所述环形槽与限位轴16同轴设置，所述定位块26远离转盘17的一端位于环形槽内，所述定位块26与环形槽滑动连接。
为了减小摩擦，所述定位块26位于环形槽内的一端设有滑轮，所述滑轮与环形槽滚动连接。
为了对转盘17的旋转进行更好的限位，所述定位块26位于环形槽内的一端设有滑块，所述环形槽内设有滑槽，所述滑槽为环形，所述滑块位于滑槽内，所述滑块与滑槽滑动连接。
为了对移动杆23的移动进行更好的限位，所述移动块24有两个，两个移动块24分别设置在移动杆23的两侧，所述限位杆25有两个，两个限位杆25分别穿过两个移动块24。
为了对装置的移动进行更好的定位，所述车体1上设有定位单元，所述定位单元包括支杆28、固定盘29和距离传感器30，所述固定盘29通过支杆28设置在车体1上方，所述距离传感器30设置在固定盘29上。
为了对装置的移动进行更好的定位，所述距离传感器30有若干个，各距离传感器30均匀设置在固定盘29上。
为了实现自动智能化控制，所述车体1内设有PLC，所述电机2和距离传感器30均与PLC电连接。
为了对丝杆21实现支撑，所述车体1内设有轴承座，所述丝杆21穿过轴承座。
为了实现更好的挖坑效果，所述钻头22为螺旋钻头。
该装置使用时，通过PLC控制电机2运行，同时运行距离传感器30，通过距离传感器30对装置四周的阻挡物进行测定，当有阻碍物阻挡车辆时，距离传感器30内的发射器发射出的红外线被接收器接收PLC就会控制滚轮9进行转向，从而对装置的移动进行控制，从而避免装置与阻碍物发生碰撞，PLC运行驱动组件，驱动组件驱动移动组件旋转，从而实现装置的移动，通过驱动组件驱动连动组件旋转，连动组件驱动转动组件旋转，转动组件驱动挖坑组件运行，实现挖坑，避免了人工挖坑，节省了人力，提高了工作效率。
与现有技术相比，该用于农业的智能挖坑装置，通过驱动机构实现装置的移动，通过挖坑机构实现挖坑，与现有的挖坑装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了驱动机构和挖坑机构的运行，节省了能源，同时通过驱动机构和挖坑机构的联动，使得移动组件和挖坑机构间歇运行，使得装置一边移动一边进行挖坑，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的使用寿命和稳定性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，包括车体(1)、驱动机构和挖坑机构，所述车体(1)中空设置，所述驱动机构设置在车体(1)内，所述挖坑机构设置在车体(1)上；
所述驱动机构包括驱动组件和移动组件，所述驱动组件包括电机(2)、小齿轮(3)、大齿轮(4)、驱动轴(5)和第一半齿轮(6)，所述电机(2)水平设置在车体(1)上，所述小齿轮(3)安装在电机(2)上，所述驱动轴(5)设置在电机(2)的一侧，所述大齿轮(4)套设在驱动轴(5)上，所述大齿轮(4)与驱动轴(5)键连接，所述大齿轮(4)与小齿轮(3)啮合，所述第一半齿轮(6)套设在驱动轴(5)上，所述第一半齿轮(6)与驱动轴(5)键连接，所述移动组件包括第一转齿轮(7)和移动单元，所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在车体(1)的两端，所述移动单元包括转轴(8)和滚轮(9)，所述转轴(8)穿过车体(1)，所述滚轮(9)有两个，两个滚轮(9)分别设置在转轴(8)的两端，所述第一转齿轮(7)套设在靠近电机(2)的移动单元的转轴(8)上，所述第一转齿轮(7)与转轴(8)键连接；
所述挖坑机构包括连动组件、转动组件和挖坑组件，所述连动组件包括第二转齿轮(10)、固定轴(11)、第一伞齿轮(12)、第二伞齿轮(13)和定位轴(14)，所述固定轴(11)设置在电机(2)上方，所述第二转齿轮(10)套设在固定轴(11)上，所述第二伞齿轮(13)与固定轴(11)键连接，所述第二转齿轮(10)与第一半齿轮(6)啮合，所述第一伞齿轮(12)套设在固定轴(11)上，所述第一伞齿轮(12)与固定轴(11)键连接，所述定位轴(14)设置在车体(1)上，所述第二伞齿轮(13)套设在定位轴(14)上，所述第二伞齿轮(13)与定位轴(14)键连接，所述第二伞齿轮(13)与第一伞齿轮(12)啮合，所述转动组件包括转轮(15)、限位轴(16)、转盘(17)、第二半齿轮(18)、第三半齿轮(19)、第三转齿轮(20)和丝杆(21)，所述限位轴(16)设置在车体(1)上方，所述限位轴(16)与定位轴(14)平行，所述转轮(15)有两个，两个转轮(15)分别套设在定位轴(14)和限位轴(16)上，两个转轮(15)分别与定位轴(14)和限位轴(16)键连接，两个转轮(15)通过皮带传动连接，所述转盘(17)套设在限位轴(16)上，所述转盘(17)与限位轴(16)固定连接，所述转盘(17)与限位轴(16)同轴设置，所述第二半齿轮(18)设置在限位轴(16)上，所述第二半齿轮(18)与限位轴(16)键连接，所述第三半齿轮(19)设置在转盘(17)上，所述第三半齿轮(19)与转盘(17)同轴设置，所述丝杆(21)穿过车体(1)，所述第三转齿轮(20)套设在丝杆(21)的端部，所述第三转齿轮(20)与丝杆(21)键连接，所述第三转齿轮(20)位于第二半齿轮(18)和第三半齿轮(19)之间，所述第三转齿轮(20)与第二半齿轮(18)啮合，所述挖坑组件包括钻头(22)、移动杆(23)、移动块(24)和限位杆(25)，所述移动杆(23)套设在丝杆(21)上，所述移动杆(23)与丝杆(21)螺纹连接，所述移动块(24)设置在移动杆(23)上，所述限位杆(25)设置在移动杆(23)的一侧，所述限位杆(25)穿过移动块(24)，所述限位杆(25)与移动块(24)滑动连接，所述钻头(22)设置在移动杆(23)远离丝杆(21)的一端。
2.如权利要求1所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述转盘(17)上设有定位块(26)，所述定位块(26)有四个，四个定位块(26)位于同一圆周上，相邻的两个定位块(26)形成的夹角为90°，所述车体(1)上设有环形槽，所述环形槽与限位轴(16)同轴设置，所述定位块(26)远离转盘(17)的一端位于环形槽内，所述定位块(26)与环形槽滑动连接。
3.如权利要求2所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述定位块(26)位于环形槽内的一端设有滑轮，所述滑轮与环形槽滚动连接。
4.如权利要求3所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述定位块(26)位于环形槽内的一端设有滑块，所述环形槽内设有滑槽，所述滑槽为环形，所述滑块位于滑槽内，所述滑块与滑槽滑动连接。
5.如权利要求1所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述移动块(24)有两个，两个移动块(24)分别设置在移动杆(23)的两侧，所述限位杆(25)有两个，两个限位杆(25)分别穿过两个移动块(24)。
6.如权利要求1所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述车体(1)上设有定位单元，所述定位单元包括支杆(28)、固定盘(29)和距离传感器(30)，所述固定盘(29)通过支杆(28)设置在车体(1)上方，所述距离传感器(30)设置在固定盘(29)上。
7.如权利要求6所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述距离传感器(30)有若干个，各距离传感器(30)均匀设置在固定盘(29)上。
8.如权利要求7所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述车体(1)内设有PLC，所述电机(2)和距离传感器(30)均与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述车体(1)内设有轴承座，所述丝杆(21)穿过轴承座。
10.如权利要求1所述的用于农业的智能挖坑装置，其特征在于，所述钻头(22)为螺旋钻头。
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