专利名称：水稻种子小型自动脱芒装置的制作方法水稻是重要的粮食作物，其种子一般由内颖、外颖和糙米三大部分组成。许多水稻种子的外颖顶端带有芒，当机械脱粒、特别是手工脱粒不干净时种子基部还常带有小支梗，这些长芒或小支梗均不利于播种作业，严重影响播种质量。在杂交育种或遗传研究工作中，为了提纯或个体选拔常常需要大量的单株脱粒与播种。针对水稻单株脱粒问题，申请人已开发了水稻单株自动脱粒专用装置(专利申请号02144824.8)，但这种脱粒装置的主要功能是用于脱粒。虽然它兼有一定的脱芒作用，但由于其工作原理不同而不具备良好的脱芒功能。在有关水稻遗传育种、基因定位及功能基因克隆等研究中，播种前均离不开大量的小样品脱芒作业，而迄今国内外还没有开发出便利的试验专用水稻单株脱芒装置。为了满足上述研究工作的需要，大力节省人力资源，提高工作效率，迫切需要开发一种专用的小型水稻种子脱芒装置。目前，水稻种脱芒作业主要采用以下两种方法方法1.日产或国产农用脱芒机只适用于农用水稻种子的大量脱芒作业，不适合单株水稻种子的少量脱芒作业。方法2.手工脱芒脱芒效果虽然较好，但是费事、费力、效率低。综上所述，在水稻遗传育种工作中急需的少量样品的脱芒作业，目前只依赖于第2种的手工方法，其工作效率低下。另外由于长时间在粉尘污染环境下作业，严重影响作业人员的身体健康。因此，如何提高水稻单株脱芒作业效率，解决机械代替手工操作的问题，成为本实用新型的关键技术背景与动机
为了大幅度提高少量样品或单株水稻种子脱芒作业效率，提高水稻播种质量，本实用新型提供一种水稻种子小型自动脱芒装置。本实用新型由支撑机构、脱芒机构、动力控制机构和台座四部分组成，下面分述如下。一、支撑机构本实用新型的支撑机构由弹簧轴1，水平支架2，斜式支架3，水平支架活动开关4，水平支架活动轴6，垂直支架7，斜式支架活动轴9，压力调节弹簧29等组成。垂直支架7竖直固定在机体台座18上。垂直支架7在上端，用水平支架活动轴6同水平支架2的一端转动连接。水平支架2在中部开有水平支架活动滑槽5。斜式支架3的一端，通过斜式支架活动轴9转动固定在垂直支架7上，另一端用水平支架活动开关4，通过水平支架活动滑槽5，装在水平支架2上。打开水平支架活动开关4，斜式支架3的一端在水平支架活动滑槽5上可以滑动，当滑动时就改变了斜式支架3的一端在水平支架2上的位置。水平支架2的另一端有一弹簧轴1，弹簧轴1用来装配脱芒机构上的脱芒器上齿床28。为了有效缓冲脱芒器上齿床28的压力大小，防止种子破损，在水平支架2和脱芒器上齿床28之间，弹簧轴1上安装压力调节弹簧29。二、脱芒机构脱芒机构包括垂直齿轮转动轴17，齿轮固定支架20，垂直齿轮22，水平齿轮下齿23，水平齿轮24，水平齿轮连接轴25，脱芒器下齿床26，脱芒齿27，脱芒器上齿床28等部件。齿轮固定支架20安装在机体台座18上，其上的垂直齿轮转动轴17固定有垂直齿轮22。当垂直齿轮转动轴17在齿轮固定支架20上旋转时，垂直齿轮22同垂直齿轮转动轴17一起旋转。水平齿轮连接轴25使水平齿轮24固定在齿轮固定支架20的上端，并保证水平齿轮连接轴25在齿轮固定支架20上可以转动。水平齿轮连接轴25的上端安装有脱芒器下齿床26，在水平齿轮连接轴25转动时，脱芒器下齿床26随水平齿轮连接轴25一起转动。脱芒器下齿床26的上表面是圆形凹面，圆形凹面分布有脱芒齿27。脱芒齿上齿床28的下表面是圆形凸面，圆形凸面分布有脱芒齿27。为了使脱芒器下齿床26和脱芒器上齿床28啮合的很好，圆形凹面和圆形凸面最好有相同的圆心，或两者的圆心在水平齿轮连接轴25和弹簧轴1共同的轴线上。
为了使本实用新型的脱芒机构运转平稳，齿轮固定支架20、水平齿轮连接轴25和弹簧轴1有共同的轴线，且垂直机体固定台座18。
三、动力控制机构和台座动力控制机构由动力传送带11，发动机12，发动机电源13，发动机主动轴14，发动机电源开关15，发动机转速调节器开关19，发动机转速调节器等组成。发动机12固定在机体固定台座18上，通过其上的发动机主动轴14，用动力传送带11同齿轮固定支架20上的垂直齿轮转动轴17连接，把发动机12的动力传递给垂直齿轮转动轴17。具体地说，当发动机12转动时，动力传送带11带动垂直齿轮转动轴17一起转动。发动机转速调节器安装在机体固定台座18的内部，用转速调节器开关19控制转速调节器。发动机电源开关15和发动机转速调节器开关19，安装在机体固定台座18的侧面或上面。
台座为机体固定台座18，其上固定有发动机12、齿轮固定支架20和垂直支架7，内部安装发动机转速调节器，上面或侧面安装发动机电源开关15和发动机转速调节器开关19。
本实用新型脱芒机构采用脱芒效果良好的人工手搓原理设计，主要由脱芒器下齿床26，脱芒齿27，脱芒器上齿床28和压力调节弹簧29等四个部分组成。其中脱芒器下齿床26采用下凹式半圆设计，其内表面装有许多突起的橡胶脱芒齿27。脱芒器上齿床28采用下凸式半圆设计，其外表面装有许多同样突起的橡胶脱芒齿27。脱芒器上齿床28上方的弹簧29具有减少种子损伤和缓解旋转阻力等功能。工作时，通过机械脱芒器下齿床26旋转，带动种子袋30并使其同时与脱芒器上齿床28产生的适当摩擦力达到脱芒等目的，这种结构设计可以达到人工手搓的效果。
本实用新型主体是脱芒机构和支撑机构两大部分，构造简单合理，体积小，重量轻，便于移动。为减少稻谷破损，增大摩擦力，脱芒齿27可采用耐磨的软质橡胶材料。本实用新型适合水稻单株或小样品室内种子脱芒作业。脱芒机构的设计转速0-1000转/分，可调速。
为了进一步表述本实用新型，下面给出本发明的工作过程。
连接发动机电源13，打开电源开关15，确认机器正常运转后，调整发动机转速调节器开关19，使其转速为0，然后再关闭电源开关15，开始进入脱芒作业。首先将脱粒完毕的干燥水稻种子(20-50g)装入种子袋30中封好袋口。打开水平支架活动开关4，将水平支架2向上方抬起，把装有带芒的水稻种子袋30放入脱芒器下齿床26与脱芒器上齿床28之间。关闭水平支架2，固定水平支架活动开关4。重新打开电源开关15，调整发动机转速调节器开关19，逐渐将转速由0调整到适当转速。发动机12转动时，动力传送带11带动垂直齿轮转动轴17和垂直齿轮22一起转动。垂直齿轮22的齿和水平齿轮24上的水平齿轮下齿23是啮合的，在垂直齿轮22转动时，水平齿轮24在与其垂直方向跟着转动。水平齿轮24转动的同时，脱芒器下齿床26也开始转动。此时种子袋30中的带芒水稻种子31在机械旋转力的作用下，通过与脱芒齿27的揉搓摩擦达到种子脱芒等目的，如图3所示。脱芒结束后，调整发动机转速调节器开关19，使其转速为0，然后关闭电源开关15。打开水平支架活动开关4，将水平支架2向上方抬起，取出脱芒后的种子袋30，结束脱芒作业。当进入其它单株的脱芒作业时，重复上述操作过程即可。
本实用新型可为水稻遗传与育种工作中需要的大量单株脱芒作业提供可靠的简便装置，节省一线科研人员大量宝贵时间和人力。由于采用了人工手搓原理，脱芒效果显著。与水稻人工脱芒相比，使用本实用新型一般可提高工作效率15倍以上。


图1是本实用新型结构和工作过程示意图。图中1为弹簧轴，2水平支架，3斜式支架，4水平支架活动开关，5水平支架活动滑槽，6水平支架活动轴，7垂直支架，8脱芒器下齿旋转方向，9斜式支架活动轴，10水平齿轮旋转方向，11动力传送带，12发动机，13发动机电源，14发动机王动轴，15发动机电源开关，16动力传送方向，17垂直齿轮转动轴，18机体固定台座，19发动机转速调节器开关，20齿轮固定支架，21垂直齿轮旋转方向，22垂直齿轮，23水平齿轮下齿，24水平齿轮，25水平齿轮连接轴，26脱芒器下齿床，27脱芒齿，28脱芒器上齿床，29压力调节弹簧。图1也是本实用新型的说明书摘要附图。
图2是脱芒机构脱芒器下齿床26和脱芒器上齿床28及脱芒齿27的内部构造示意图。
图3是脱芒机构脱芒工作过程示意图。图中30种子袋，31水稻种子。

本实用新型主要采用了人工手搓原理，在构造上，脱芒器下齿床26采用下凹式半圆设计，其内表面装有许多同样突起的橡胶脱芒齿27。脱芒器上齿床28采用下凸式半圆设计，其外表面装有许多同样突起的橡胶脱芒齿27。脱芒器上齿床28上方的弹簧29具有减少种子损伤和缓解旋转阻力等功能。脱芒时以脱芒器下齿床26旋转为主要特征，即“下动上不动”方式。此外也可采用以下两种组合设计方式，①“下不动上动”方式即脱芒器下齿床26固定，脱芒器上齿床28旋转，此时需同时改变动力传送系统设计；②“上下齐动”方式即脱芒器下齿床26与脱芒器上齿床28同时旋转，但方向不同，沿不同方向缓慢连续或非连续性旋转，此时需同时改变动力传送系统设计。脱芒器下齿床26除采用连续性旋转以外，也可以采用顺反时针交替旋转设计。脱芒器以半圆型设计为佳，也可改变成其它形状。压力调节弹簧29是一个非常有用的部件，但不是必需的。另外，在处理少量样品时，既使不打开固定水平支架活动开关4，利用压力调节弹簧29的弹性，直接抬高脱芒器上齿床28也可以将种子袋放入脱芒器里面。