CN114616958A - 一种插秧车及其自动化插秧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种插秧车及其自动化插秧方法，包括：车身本体；送苗机构包括开合组件和设于车身本体上且用于装载秧苗的载苗箱，载苗箱底部设有开口，开合组件设于开口处以供开口呈周期性开合；扦插机构包括鸭嘴杯和传动组件，鸭嘴杯设于载苗箱的下方，鸭嘴杯包括相对设置且活动连接的固定半嘴杯与活动半嘴杯，传动组件固定于车身本体上且其输出端与固定半嘴杯连接，以驱动固定半嘴杯与活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动；转动机构可同步驱动车身本体行驶及开合组件与传动组件运转，使得插秧车在行进的过程中同步完成幼苗的送苗和扦插过程，使得在保证秧苗移栽质量稳定和减少秧苗受损情况下大大提高农民的插秧效率。

Description

一种插秧车及其自动化插秧方法

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种插秧车及其自动化插秧方法。

背景技术

现有育苗移栽技术具有缩短作物的生育过程，提高作物的抗灾抗旱能力及单产产量等特点，正在逐渐得到大面积推广。通过机械化的方式来完成移栽，提高作物生产的经济效益，发展高产高效农业逐渐受到重视。

大部分栽植模式还停留在纯手工或者半手工的栽植模式，功能单一，致使树苗段深浅不一致，苗距差别大，生长不一致，劳动强度大，工作效率低下。另外，尽管目前国内外已经有钳夹式、挠性圆盘式、吊杯移栽机等多种类型的旱地移栽机被投入使用，但均因其结构限制而存在移栽质量不稳定、易伤苗等问题，因此，有必要提出一种新的技术方案。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种插秧车及其自动化插秧方法，用以解决上述背景中涉及的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种插秧车，包括：

车身本体；

送苗机构，包括开合组件和设于车身本体上且用于装载秧苗的载苗箱，所述载苗箱底部设有开口，所述开合组件设于所述开口处以供所述开口呈周期性开合；

扦插机构，包括鸭嘴杯和传动组件，所述鸭嘴杯设于所述载苗箱的下方以承接所述载苗箱下落的秧苗，所述鸭嘴杯包括相对设置且活动连接的固定半嘴杯与活动半嘴杯，所述传动组件固定于所述车身本体上且其输出端与所述固定半嘴杯连接，以驱动所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动；

转动机构，可同步驱动所述车身本体行驶及所述开合组件与所述传动组件的运转。

根据一些实施例，所述转动机构包括转动组件、第一转动机构及第二转动机构，所述转动组件同步驱动所述第一转动机构和所述第二转动机构转动，所述第一转动机构与所述开合组件传动连接以供所述开口呈周期性开合，所述第二转动机构与所述传动组件传动连接以驱动所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动。

根据一些实施例，所述开合组件包括第一驱动组件和挡板，所述挡板活动式盖合所述开口，所述第一转动机构传动所述第一驱动组件以驱动所述挡板呈周期性开合。

根据一些实施例，所述第一转动机构包括第一链轮、第一转轴及凸轮，所述第一转轴转动安装于所述车身本体上，所述第一链轮和所述凸轮间隔且固定于所述第一转轴上，所述转动组件驱动所述第一链轮转动；

所述第一驱动组件包括转动杆及从动件，所述转动杆与所述挡板的一侧固定连接，所述从动件与所述转动杆延伸出所述开口的位置固定连接，所述凸轮与所述从动件活动式抵接，所述第一链轮驱动所述凸轮转动以带动所述从动件周期性摆动。

根据一些实施例，所述载苗箱底壁呈楔形状，其底壁朝所述开口处方向倾斜向下设置。

根据一些实施例，还包括立苗盒，其侧壁呈楔形状，所述立苗盒其相对两端分别设有开口面积大的上开口和开口面积小的下开口，所述上开口与所述载苗箱的底部开口衔接，所述下开口与所述鸭嘴杯衔接。

根据一些实施例，所述传动组件包括固定杆、推动连杆及空心结构的传动摇杆，所述固定杆固定于所述车身本体上，所述传动摇杆的一端与所述固定杆铰接，另一端与所述固定半嘴杯外壁铰接，所述传动摇杆的周壁上沿延伸方向设有腰型孔，所述推动连杆滑动安装于所述传动摇杆内；

所述第二转动机构包括第二链轮、第二转轴、曲柄及连接件，所述第二转轴转动安装于所述车身本体上，所述第二链轮和所述曲柄间隔设置且固定于所述第二转轴上，所述连接件的一端与所述曲柄远离圆心处连接，另一端透过所述腰型孔与所述推动连杆的一端连接，所述转动组件驱动所述第三链轮转动以驱动所述曲柄转动，而带动所述推动连杆的另一端插入所述孔缝撑开所述鸭嘴杯。

根据一些实施例，还包括犁刀，固定于所述车身本体上用于耕地，所述鸭嘴杯的移动轨迹位于所述犁刀移动轨迹的后方。

根据一些实施例，所述车身本体还包括两组覆土轮组，所述覆土轮组的移动轨迹位于所述鸭嘴杯平移轨迹的后方，以压紧松动的泥土。

根据本发明的一个方面，提供一种插秧车的自动化插秧方法，包括以下步骤：

S1、先将待移栽的幼苗放置于送苗机构载苗箱中；

S2、开动转动机构，驱动开合组件运转，使得载苗箱底部的开口处处于周期性开合状态，幼苗在开口处处于打开时落入所述鸭嘴杯中；

S3、转动机构同步驱动传动组件运转，使得所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动，实现鸭嘴杯反复开合进行扩土与放苗种植作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

当该插秧车在土地上耕种时，通过转动机构驱动车身本体行驶，与此同时，转动机构同步驱动车身本体和开合组件运转，通过开合组件使得设于车身本体的载苗箱底部的开口呈周期性开合，载苗箱内的幼苗呈周期性落入下方的鸭嘴杯中，由转动机构同步驱动的传动组件以使得固定半嘴杯与活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动，使得鸭嘴杯反复开合进行扩土与放苗种植工作，有效保证了幼苗的完整性，提高了幼苗的存活率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种插秧车的结构示意图；

图2为图1的部分结构示意图；

图3为本发明提供的一种插秧车的等轴侧视结构示意图；

图4为本发明提供的一种插秧车的送苗机构的结构示意图；

图5为本发明提供的一种插秧车的扦插机构的结构示意图；

图6为图5中的部分结构示意图。

图中：车身本体1、覆土轮组11、送苗机构2、开合组件21、第一驱动组件211、转动杆2111、从动件2112、挡板212、载苗箱22、扦插机构3、鸭嘴杯31、固定半嘴杯311、活动半嘴杯312、传动组件32、固定杆321、推动连杆322、传动摇杆323、腰型孔3231、转动机构4、转动组件41、第一转动机构42、第一链轮421、第一转轴422、凸轮423、第二转动机构43、第二链轮431、第二转轴432、曲柄433、连接件434、立苗盒5、犁刀6。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图6所示，本发明公开了一种插秧车，包括车身本体1、送苗机构2、扦插机构3及转动机构4，其中转动机构4可同步驱动车身本体1、开合组件21及传动组件32运转，使得插秧车在行进的过程中同步完成幼苗的送苗和扦插过程，使得在保证秧苗移栽质量稳定和减少秧苗受损情况下大大提高农民的插秧效率，其具体方案如下。

车身本体1可以想到是其转动机构4通过电力驱动、燃料驱动、人力驱动或动物的力量而被驱动运转，其车身本体1可以是燃料农用车、电力农用车、人力驱动农用车或动物力量驱动的农用车。而本实施中，如图1示，车身本体1是由车龙头、车架所组成的自行车框架，通过踏板人力驱动插秧车前进。

送苗机构2包括开合组件21和设于车身本体1上且用于装载秧苗的载苗箱22，载苗箱22底部设有开口(未在图中示出)，开合组件21设于开口处以供开口呈周期性开合。

扦插机构3包括鸭嘴杯31和传动组件32，鸭嘴杯31设于载苗箱22的下方以承接载苗箱22下落的秧苗，鸭嘴杯31包括相对设置且活动连接的固定半嘴杯311与活动半嘴杯312，传动组件32固定于车身本体1上且其输出端与固定半嘴杯311连接，以驱动固定半嘴杯311与活动半嘴杯312呈周期性相对分离和上下移动。

其中，转动机构4可以是同步驱动车身本体1、开合组件21及传动组件32运转，也可以是分别驱动车身本体1、开合组件21及传动组件32运转，考虑到多个动力源其成本较高的因素，本实施例中的转动机构4可以是在驱动车身本体1行驶的同时同步驱动两组开合组件21及两组传动组件32运转使得插秧车在行进的过程中同步完成幼苗的送苗和扦插过程，使得在保证秧苗移栽质量稳定和减少秧苗受损情况下，大大提高农民的插秧效率。

在上述方案中，当该插秧车在土地上耕种时，通过转动机构4驱动车身本体1行驶，与此同时，转动机构4同步驱动车身本体1和开合组件21运转，通过开合组件21使得设于车身本体1的载苗箱22底部的开口呈周期性开合，载苗箱22内的幼苗呈周期性落入下方的鸭嘴杯31中，由转动机构4同步驱动的传动组件32以使得固定半嘴杯311与活动半嘴杯312呈周期性相对分离和上下移动，使得鸭嘴杯31反复开合进行扩土与放苗种植工作，有效保证了幼苗的完整性，提高了幼苗的存活率。

根据一些实施例，转动机构4包括转动组件41、第一转动机构42及第二转动机构43，转动组件41同步驱动第一转动机构42和第二转动机构43转动，第一转动机构42与开合组件21传动连接，第二转动机构43与传动组件32传动连接。其中，转动组件41可具体为电机或由驱动力驱动其机械式转动的结构。

根据一些实施例，开合组件21包括第一驱动组件211和挡板212，挡板212活动式盖合开口，第一转动机构42传动第一驱动组件211以驱动挡板212呈周期性开合。

其中，第一转动机构42包括第一链轮421、第一转轴422及凸轮423，第一转轴422转动安装于车身本体1上，第一链轮421和凸轮423间隔且固定于第一转轴422上，转动组件41驱动第一链轮421转动。第一驱动组件211包括转动杆2111及从动件2112，转动杆2111与挡板212的一侧固定连接，从动件2112与转动杆2111延伸出开口的位置固定连接，凸轮423与从动件2112活动式抵接，第一链轮421驱动凸轮423转动以带动从动件2112周期性摆动，其中从动件2112包括垂直固定于转动杆2111上的直杆，和垂直固定于直杆上的横杆，凸轮423与横杆活动式抵接。

具体的，如图3所示，由转动组件41传动第一链轮421转动，使得转动安装于车身本体1上的第一转轴422转动，轴心固定于第一转轴422上的凸轮423在转动过程带动横杆抛起，载苗箱22底部开口处的挡板212转动，完成载苗箱22底部开口的一次打开，随着凸轮423的转动，横杆脱离凸轮423，横杆在重力的左右下回落，使得载苗箱22底部开口被挡板212所闭合。值得注意的是，载苗箱22的一侧设有限位板(未在图中示出)，使得从动件2112的横杆在回落过程，由于受到限位板的限位，而不至于从动件2112整体下垂，从而避免载苗箱22底部开口处的挡板212再次打开。

另外，载苗箱22底可以是为了使得载苗箱22内的秧苗可装载的更多且更易于落入鸭嘴杯31内，在本实施中的，载苗箱22底壁呈楔形状，其底壁朝开口处方向倾斜向下设置，使得秧苗可依次落入鸭嘴杯31中。

进一步地，该载苗箱22底还包括立苗盒5，其侧壁呈楔形状，立苗盒5其相对两端分别设有开口面积大的上开口和开口面积小的下开口，上开口与载苗箱22的底部开口衔接，下开口与鸭嘴杯31衔接。在该插秧车送苗过程中，当挡板212被推开时，幼苗从载苗箱22底开口中滚出，落入下端立苗盒5中，依靠立苗盒5的倾斜侧壁，使得幼苗更易于在立苗盒5的下开口处竖直下落至鸭嘴杯31中。

根据一些实施例，传动组件32包括固定杆321、推动连杆322及空心结构的传动摇杆323，固定杆321固定于车身本体1上，传动摇杆323的一端与固定杆321铰接，另一端与固定半嘴杯311外壁铰接，传动摇杆323的周壁上沿延伸方向设有腰型孔3231，推动连杆322滑动安装于传动摇杆323内。

另外，第二转动机构43包括第二链轮431、第二转轴432、曲柄433及连接件434，第二转轴432转动安装于车身本体1上，第二链轮431和曲柄433间隔设置且固定于第二转轴432上，连接件434的一端与曲柄433远离圆心处连接，另一端透过腰型孔3231与推动连杆322的一端连接，转动组件41驱动第二链轮431转动以驱动曲柄433转动，而带动推动连杆322的另一端插入孔缝撑开鸭嘴杯31，同时鸭嘴杯31上下往复移动，同时反复开合进行扩土与实现放苗种植工作。

另外，固定半嘴杯311与活动半嘴杯312镜像对称设置，固定半嘴杯311210与活动半嘴杯312之间形成有孔缝，且两者可相对分离，鸭嘴杯31闭合时其整体呈漏斗状，且其顶部连接处为铰接，使得推动连杆322插入孔缝时易于撑开鸭嘴杯31。另外，推动连杆322插入孔缝的一端为楔形尖刃结构，使得推动连杆322更便于插入固定半嘴杯311与活动半嘴杯312的孔缝内以撑开固定半嘴杯311与活动半嘴杯312。

进一步地，传动机构还包括固定摇杆，固定摇杆与传动摇杆323平行设置，且其一端与固定半嘴杯311侧的三角片铰接，另一端与固定杆321铰接。固定摇杆位于传动摇杆323的底部；固定摇杆与传动摇杆323的长度相等；固定摇杆与传动摇杆323与固定杆321铰接的一端均呈弧形，通过固定摇杆对传动摇杆323起到辅助支撑的效果，有效免固定摇杆易于折损。

为了便于阐述清楚该插秧机构的工作原理，请参阅图5所示，具体的，当由立苗盒5落入至鸭嘴杯31中秧苗再移栽过程中，该插秧机构处于初始位置时，此时鸭嘴杯31处于在最高点，传动摇杆323和推动连杆322高于地平面，且推动连杆322处于传动摇杆323的中间位置，鸭嘴杯31呈闭合状态，通过第二转动机构43带动曲柄433做逆时针运动，当转动至90°时，传动摇杆323和推动连杆322与地平面平行，推动连杆322运动至最左端，鸭嘴杯31仍呈闭合状态；当到达180°时，鸭嘴杯31处于最低点并处于闭合状态，传动摇杆323和推动连杆322低于地平面，此时推动连杆322再次处于传动摇杆323的中间位置；随后，随着曲柄433由180°转动至210°之间时，推动连杆322继续向右运动并不断撑开鸭嘴杯31完成扩土，随着开口的不断变大，秧苗依靠重力顺着鸭嘴杯31落下，秧苗落入鸭嘴杯31所扩开的土坑中；当达到270°时，传动摇杆323和推动连杆322与地平面平行，推动连杆322运动至最右端，鸭嘴杯31被推动连杆322所撑开的角度为最大值；曲柄433旋转至360°时，推动连杆322回到初始位置，固定半嘴杯311和活动半嘴杯312闭合，此装置完成一个周期的运作，此后将重复进行上述动作实现周期性的自动插秧工作，从而整体上使得鸭嘴杯31上下往复移动，同时反复开合进行扩土与实现放苗种植工作，有效保证了幼苗的完整性，提高了幼苗的存活率。

该插秧车还包括犁刀6，犁刀6固定于车身本体1上用于耕地，鸭嘴杯31的移动轨迹位于犁刀6移动轨迹的后方。当转动机构4驱动车身本体1移动时，犁刀6插入泥土中，随着小车前进完成泥土开沟松土。

该插秧车的车身本体1还包括两组覆土轮组11，覆土轮组11的移动轨迹位于鸭嘴杯31平移轨迹的后方，以压紧松动的泥土。其中每组覆土轮组11包括两个间隔设置的覆土轮，每组的两个覆土轮相对的侧面均呈锥形，已形成沟壑状压紧松动的泥土。

另外，转动组件41包括踏板以及与踏板连接的第三链轮、第四链轮及链条，且第二转动机构43还包括与第二链轮431间隔设置且固定于所述第二转轴432的第五链轮。人坐在车架上，依靠人力踩动踏板转动，其中踏第三链轮通过链条连接在覆土轮组11的链轮上，带动覆土轮组11转动实现小车后轮驱动前进。前进过程中犁刀6插入泥土中，随着小车前进完成泥土开沟松土。与此同时，与第四链轮与第二转动机构43上的第二链轮431通过链条传动连接，踩动踏板带动第二链轮431转动，使得扦插机构3获得所需的动力。同时第二转动机构43上的第五链轮通过链条连接第一转动机构42的第一链轮421，在扦插机构3运动的同时，使得送苗机构2获得动力同时工作，达到送苗运动和扦插动作同步的目的。

值得注意的是，在本实施例中，第一链轮421与第五链轮的线速度均相同，其鸭嘴杯31每次相对分离进行扩土移栽幼苗的周期，与开合组件21对于载苗箱22底部开口处每次打开的周期可以是一致的，即鸭嘴杯31每进行一次扩土移栽幼苗，载苗箱22送苗机构2相对应的需要对鸭嘴杯31进行一次幼苗补充。当然，也可以是鸭嘴杯31每次相对分离进行扩土移栽幼苗的周期，是开合组件21对于载苗箱22底部开口处每次打开周期的一半，即鸭嘴杯31连续两次进行一次扩土移栽幼苗，载苗箱22送苗机构2相对应的需要对鸭嘴杯31进行一次幼苗补充即可，以此类推。

当然，还考虑到电动驱动或燃料动力同样可以驱动转动组件41第三链轮、第四链轮转动，由此，本实施例中，转动组件41还可以为电机或机械式动力的一种，以驱动插秧车达到送苗运动和扦插动作同步的目的。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

Claims (10)

1.一种插秧车，其特征在于，包括：

车身本体；

送苗机构，包括开合组件和设于车身本体上且用于装载秧苗的载苗箱，所述载苗箱底部设有开口，所述开合组件设于所述开口处以供所述开口呈周期性开合；

扦插机构，包括鸭嘴杯和传动组件，所述鸭嘴杯设于所述载苗箱的下方以承接所述载苗箱下落的秧苗，所述鸭嘴杯包括相对设置且活动连接的固定半嘴杯与活动半嘴杯，所述传动组件固定于所述车身本体上且其输出端与所述固定半嘴杯连接，以驱动所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动；

转动机构，可同步驱动所述车身本体行驶及所述开合组件与所述传动组件的运转。

2.根据权利要求1所述的一种插秧车，其特征在于，

所述转动机构包括转动组件、第一转动机构及第二转动机构，所述转动组件同步驱动所述第一转动机构和所述第二转动机构转动，所述第一转动机构与所述开合组件传动连接以供所述开口呈周期性开合，所述第二转动机构与所述传动组件传动连接以驱动所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种插秧车，其特征在于，

所述开合组件包括第一驱动组件和挡板，所述挡板活动式盖合所述开口，所述第一转动机构传动所述第一驱动组件以驱动所述挡板呈周期性开合。

4.根据权利要求3所述的一种插秧车，其特征在于，

所述第一转动机构包括第一链轮、第一转轴及凸轮，所述第一转轴转动安装于所述车身本体上，所述第一链轮和所述凸轮间隔且固定于所述第一转轴上，所述转动组件驱动所述第一链轮转动；

所述第一驱动组件包括转动杆及从动件，所述转动杆与所述挡板的一侧固定连接，所述从动件与所述转动杆延伸出所述开口的位置固定连接，所述凸轮与所述从动件活动式抵接，所述第一链轮驱动所述凸轮转动以带动所述从动件周期性摆动。

5.根据权利要求4所述的一种插秧车，其特征在于，

所述载苗箱底壁呈楔形状，其底壁朝所述开口处方向倾斜向下设置。

6.根据权利要求5所述的一种插秧车，其特征在于，

还包括立苗盒，其侧壁呈楔形状，所述立苗盒其相对两端分别设有开口面积大的上开口和开口面积小的下开口，所述上开口与所述载苗箱的底部开口衔接，所述下开口与所述鸭嘴杯衔接。

7.根据权利要求6所述的一种插秧车，其特征在于，

所述传动组件包括固定杆、推动连杆及空心结构的传动摇杆，所述固定杆固定于所述车身本体上，所述传动摇杆的一端与所述固定杆铰接，另一端与所述固定半嘴杯外壁铰接，所述传动摇杆的周壁上沿延伸方向设有腰型孔，所述推动连杆滑动安装于所述传动摇杆内；

所述第二转动机构包括第二链轮、第二转轴、曲柄及连接件，所述第二转轴转动安装于所述车身本体上，所述第二链轮和所述曲柄间隔设置且固定于所述第二转轴上，所述连接件的一端与所述曲柄远离圆心处连接，另一端透过所述腰型孔与所述推动连杆的一端连接，所述转动组件驱动所述第二链轮转动以驱动所述曲柄转动，而带动所述推动连杆的另一端插入所述孔缝撑开所述鸭嘴杯。

8.根据权利要求7所述的一种插秧车，其特征在于，

还包括犁刀，固定于所述车身本体上用于耕地，所述鸭嘴杯的移动轨迹位于所述犁刀移动轨迹的后方。

9.根据权利要求1所述的一种插秧车，其特征在于，

所述车身本体还包括两组覆土轮组，所述覆土轮组的移动轨迹位于所述鸭嘴杯平移轨迹的后方，以压紧松动的泥土。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的插秧车的自动化插秧方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先将待移栽的幼苗放置于送苗机构载苗箱中；

S2、开动转动机构，驱动开合组件运转，使得载苗箱底部的开口处处于周期性开合状态，幼苗在开口处处于打开时落入所述鸭嘴杯中；

S3、转动机构同步驱动传动组件运转，使得所述固定半嘴杯与所述活动半嘴杯呈周期性相对分离和上下移动，实现鸭嘴杯反复开合进行扩土与放苗种植作业。

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