CN102027822A - 一种大蒜播种机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大蒜播种机，属于农业机械，其结构包括机架、覆土机构、碎土装置，前轮、后轮、种箱和动力变速机构，动力变速机构包括动力箱、动力轮、链轮和第三链条和变速机构，动力轮与动力箱相连，种箱的底部设置有取蒜瓣机构，取蒜瓣机构的下部设置有识别调向机构，动力变速机构与插播机构相连，插播机构的下部设置有开穴机构，取蒜瓣机构、识别调向机构、动力变速机构和插播机构分别与设置在机架上的控制器相连。本发明的一种大蒜播种机具有解决大蒜蒜瓣鳞芽方向识别控制的问题，通过插播解决了播后鳞芽方向的朝向问题，提高了蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率和播种后蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率，降低了劳动强度等特点。

Description

一种大蒜播种机

技术领域

本发明涉及一种农业机械，尤其是一种大蒜播种机。

背景技术

大蒜是我国的一种重要经济作物。我国是全球最主要的大蒜生产国、消费国和出口国，年产量大约占世界总产量的1/3，种植面积逐年扩大。但是，由于大蒜在播种过程中一般要求蒜瓣的鳞芽尖朝上直立播种，这就导致了机械播种的困难。目前的播种方法，大多采用人工一瓣一瓣的插播，存在着劳动强度大、费时费力、劳动效率低、生产成本高的不足，不适应大面积种植的要求。为了克服以上不足，许多科技人员做出了不懈的努力，如研制了“大蒜平播机”，虽然经过试验平播不影响产量，但在蒜头的外形上有些变化，其蒜茎略有偏斜，在出口销售中多少受点影响，另外，也不符合通常播种的习惯，难以推广应用；再如一种“大蒜点播技术”，为蒜瓣的鳞芽尖朝上提出了方案，首先压出种穴，然后再用机械将蒜瓣送入种穴，蒜瓣在送入过程中，蒜鳞尖朝向处于自由状态，当投送到种穴内时，由于重心的作用，蒜鳞尖自然朝上，这种方案虽有一定效果，但劳动效率低，准确率低，垂直率低，所以也难以用于实践；还有一种“大蒜播种技术”，由蒜瓣分配机构、播穴管、按种杆组成，该技术基本上解决了蒜瓣的鳞芽尖向上问题，但所述的蒜瓣分配机构是用人工将蒜瓣的鳞芽尖朝向排好，所以，其劳动效率仍然较低。目前，未见蒜瓣鳞芽尖朝向识别率和播后蒜瓣鳞芽尖向上率高的技术的报道。至今没有推广应用的先例，都拘泥于传统播种方式，不能很好的解决蒜瓣鳞芽方向直立的技术和播后蒜瓣鳞芽方向保持直立的技术，并且存在在播种均匀性上较差、播深不稳定等问题，其播种不能适应不同地区或不同种类蒜种的播种要求，且实际应用中工作状况也不能达到要求，实用性差，不能大面积推广。因此大蒜栽种机械至少在国内仍然是空白，因此实现大蒜栽种机械化对发展大蒜及相关产业的意义深远。目前，还未有好的解决方案。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种大蒜播种机，该一种大蒜播种机具有采用了机械方式结合传感检测技术解决大蒜蒜瓣鳞芽方向识别控制的问题，通过插播解决了播后鳞芽方向的朝向问题，提高了蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率和播种后蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率，降低了劳动强度，提高了劳动效率的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括机架、覆土机构、碎土装置，前轮、后轮、种箱和动力变速机构，所述的覆土机构、碎土装置、前轮和后轮分别设置在机架底部，所述的动力变速机构包括动力箱、动力轮、链轮和第三链条和变速机构，所述的链轮与变速机构通过第二链条相连，所述的动力轮与动力箱相连，所述的动力轮与链轮之间通过第三链条相连，所述的链轮与后轮同轴，所述的种箱、动力箱设置在机架上，所述的种箱的底部设置有取蒜瓣机构，取蒜瓣机构的下部设置有识别调向机构，动力变速机构与插播机构相连，所述的插播机构的下部设置有开穴机构，所述的取蒜瓣机构、识别调向机构、动力变速机构和插播机构分别与设置在机架上的控制器相连。

所述的取蒜瓣机构包括取种器、取种电机、清种刷、漏种盒、取种传感器和取种管，所述的取种器设置在种箱的底部，所述的取种器与取种电机相连，所述的漏种盒和取种管分别设置在取种器的下部，所述的取种管上设置有取种传感器，所述的清种刷设置在取种器的一侧，所述的取种电机与控制器相连。

所述的取种传感器为对射式光电传感器。

所述的识别调向机构包括识别调向器、识别传感器、识别调向电机、调向器、调向电机、引种管和引种侧管，所述的识别调向器与识别调向电机相连，所述的调向器与调向电机相连，所述的调向器设置在识别调向器的下部前侧，所述的识别调向器设置在取种管的下口，所述的调向器和识别调向器分别为漏斗形，所述的调节电机、识别调向电机和识别传感器分别与控制器相连，所述的识别传感器设置在识别调向器的底部，所述的引种管和引种侧管相交成“Y”形，管腔相通，所述的引种管和引种侧管分别与识别调向器和调向器对应设置。

所述的识别传感器为动触传感器或接近传感器。

所述的插播机构包括限位偏心轮、连接杆、位置传感器、驱动偏心轮、接种斗和插播管，所述的驱动偏心轮与变速机构通过第一链条相连，所述的限位偏心轮设置在驱动偏心轮的上部，驱动偏心轮通过连接杆与插播管相连，所述的连接杆的上部与限位偏心轮相连，所述的插播管一侧设置有接种斗，末端设置有开穴机构，所述的插播管的中下部设置有限位轨道，所述的驱动偏心轮下部设置有位置传感器，所述的位置传感器与控制器相连。

所述的开穴机构包括固定开穴刀，动合开穴刀，拉紧弹簧，开穴控制杆，所述的固定开穴刀和动合开穴刀组成开穴器，位于插播机构的最下部，所述的开穴控制杆和拉紧弹簧与动合开穴刀相连。

所述的动力箱为柴油机、汽油机或电机。

本发明的一种大蒜播种机和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：采用了机械方式结合传感检测技术解决大蒜蒜瓣鳞芽方向识别控制的问题，通过插播解决了播后鳞芽方向的朝向问题，提高了蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率和播种后蒜瓣鳞芽尖朝上的准确率，并自动化程度高，降低了劳动强度，省时省力，提高了劳动效率，降低了生产成本，播种均匀，播深稳定，可广泛推广应用等特点。

附图说明

附图1是一种大蒜播种机的结构示意图；

附图标记说明：1、后轮，2、动力轮，3、动力箱，4、引种侧管，5、引种管，6、调向器，7、调向电机，8、识别传感器，9、识别调向器，10、取种管，11、取种传感器，12、漏种盒，13、取种器，14、种箱，15、清种刷，16、取种电机，17、识别调向电机，18、限位偏心轮，19、连接杆，20、第一链条，21、变速机构，22、驱动偏心轮，23、位置传感器，24、第二链条，25、接种斗，26、插播管，27、限位轨道，28、碎土装置，29、前轮，30、固定开穴刀，31、动合开穴刀，32、拉紧弹簧，33、开穴控制杆，34、链轮，35、第三链条，36、覆土机构，37、机架，38、控制器。

具体实施方式

参照说明书附图1对本发明的一种大蒜播种机作以下详细地说明。

本发明的一种大蒜播种机，其结构包括机架37、覆土机构36、碎土装置28，前轮29、后轮1、种箱14和动力变速机构，所述的覆土机构36、碎土装置28、前轮29和后轮1分别设置在机架37底部，所述的动力变速机构包括动力箱3、动力轮2、链轮34和第三链条35和变速机构21，所述的链轮34与变速机构21通过第二链条24相连，所述的动力轮2与动力箱3相连，所述的动力轮2与链轮34之间通过第三链条35相连，所述的链轮34与后轮1同轴，所述的种箱14、动力箱3设置在机架37上，所述的种箱14的底部设置有取蒜瓣机构，取蒜瓣机构的下部设置有识别调向机构，动力变速机构与插播机构相连，所述的插播机构的下部设置有开穴机构，所述的取蒜瓣机构、识别调向机构、动力变速机构和插播机构分别与设置在机架37上的控制器38相连。

所述的取蒜瓣机构包括取种器13、取种电机16、清种刷15、漏种盒12、取种传感器11和取种管10，所述的取种器13设置在种箱14的底部，所述的取种器13与取种电机16相连，所述的漏种盒12和取种管10分别设置在取种器13的下部，所述的取种管10上设置有取种传感器11，所述的清种刷15设置在取种器13的一侧，所述的取种电机16与控制器38相连。

所述的取种传感器11为对射式光电传感器。

所述的识别调向机构包括识别调向器9、识别传感器8、识别调向电机17、调向器6、调向电机7、引种管5和引种侧管4，所述的识别调向器9与识别调向电机17相连，所述的调向器6与调向电机7相连，所述的调向器6设置在识别调向器9的下部前侧，所述的识别调向器9设置在取种管10的下口，所述的调向器6和识别调向器9分别为漏斗形，所述的调节电机7、识别调向电机17和识别传感器8分别与控制器38相连，所述的识别传感器8设置在识别调向器9的底部，所述的引种管5和引种侧管4相交成“Y”形，管腔相通，所述的引种管5和引种侧管4分别与识别调向器9和调向器6对应设置。

所述的识别传感器8为动触传感器或接近传感器。

所述的插播机构包括限位偏心轮18、连接杆19、位置传感器23、驱动偏心轮22、接种斗25和插播管26，所述的驱动偏心轮22与变速机构21通过第一链条20相连，所述的限位偏心轮18设置在驱动偏心轮22的上部，驱动偏心轮22通过连接杆19与插播管26相连，所述的连接杆19的上部与限位偏心轮18相连，所述的插播管26一侧设置有接种斗25，末端设置有开穴机构，所述的插播管26的中下部设置有限位轨道27，所述的驱动偏心轮22下部设置有位置传感器23，所述的位置传感器23与控制器38相连。

所述的开穴机构包括固定开穴刀30，动合开穴刀31，拉紧弹簧32，开穴控制杆33，所述的固定开穴刀30和动合开穴刀31组成开穴器，位于插播机构的最下部，所述的开穴控制杆33和拉紧弹簧32与动合开穴刀31相连。

所述的动力箱3为柴油机、汽油机或电机。

取蒜瓣机构通过设置在种箱14下部的，由控制器38控制的取种电机16带动与取种电机16和取种器13同轴的链轮和链条转动，从而使连接的取种器13旋转，通过取种器13实现单瓣蒜的取出，取种器13取出的单个蒜瓣根据识别调向机构的状态(没有待识别的蒜瓣时)送入取种管10内进入识别调向机构。由于识别调向器9每次只能识别一枚蒜瓣，因此当取种器13取种超过一枚时被清种刷15清除多余的蒜瓣，并被收集到漏种盒12，收集到一定数量后再通过人工装入种箱14。在取种管10的上部设有对射式光电传感器，通过对射式光电传感器测出在工作时间内是否有蒜瓣通过，当蒜瓣通过对射式光电传感器之间时，如果挡住了对射式光电传感器发射的光，其接收端不能感光或者感光少，则表示有一个蒜瓣通过，从而判定是否蒜瓣通过。有一个蒜瓣通过后，取种器13在控制器38控制下取种电机16暂停，停止取蒜，保证识别调向器9内只有一瓣蒜，当识别调向器9完成识别一定时间后，取种电机16再启动取下一瓣蒜，如此不断循环。识别调向机构中每一蒜瓣通过取种管10输入识别控制机构的识别调向器9，识别蒜瓣鳞芽方向，调整蒜瓣鳞芽方向；识别调向器9设置在取种管10的下口，为漏斗形，可以左右翻转。识别调向器9的下底口部设有判定蒜瓣鳞芽方向的识别传感器8，为动触传感器或接近传感器。识别调向电机17设置在识别调向器9的一侧，能带动识别调向器9左右翻转。识别调向电机17和识别传感器8与控制器38连接，在控制器38控制下工作。由于受识别调向器9的漏斗形口形状的限制，蒜瓣的根部较大，所以蒜瓣的根部不能进入识别调向器9的漏斗形口的底口内，蒜瓣鳞芽朝上时，不能使设置在识别调向器9的漏斗形口的底口下的识别传感器8动作，控制器38处理启动识别调向器9的识别调向电机17，将识别调向器9漏斗形口内朝上的蒜瓣翻转后倒入识别调向机构的调向器6漏斗形装置，调向器6设置在识别调向器9的前侧，并在控制器38的控制下驱动调向电机7，使调向器6翻转，翻转后蒜瓣倒入引种管5的引种侧管4内，进入引种侧管4的蒜瓣则成为蒜鳞芽尖朝上了。否则，蒜瓣的鳞芽尖朝下时，蒜瓣的鳞芽尖能进入识别调向器9的漏斗形口的底口下部，能被底部的识别传感器8感知，则表示蒜瓣的鳞芽尖朝下，则通过识别传感器8采集到的转换电信号传给控制器38处理后再启动识别调向电机17，由识别调向电机17启动识别调向器9的漏斗形口进行翻转，将识别调向器9漏斗形口内倒置的蒜瓣翻转后倒入引种管5内，进入引种管5的蒜瓣则成为蒜鳞芽尖朝上了，这样就完成了蒜瓣磷芽方向的识别和调向。所述的引种管5和引种侧管4相交成“Y”形，管腔相通，通过同一个下种口播种，在下种口下端和插播机构的接种斗相连。

所述的插播机构包括限位偏心轮18、连接杆19、位置传感器23、驱动偏心轮22、接种斗25和插播管26，驱动偏心轮22给插播机构提供动力，完成插播动作，同时通过驱动偏心轮22的旋转在水平方向产生水平位移，抵消大蒜播种机插播过程中车体的全部或部分水平位移，实现插播过程中，插播管26完全或基本直立，保证实现开穴和下种的质量。插播的深度可以通过调节驱动偏心轮22的加载半径来实现。驱动偏心轮22旋转一次完成一次插播，地轮在此期间走过的距离就是前后的株距。插播的前后株距可以通过调整驱动偏心轮22和地轮的配合速度来实现调整，即调整动力变速机构来实现。驱动偏心轮22通过连接杆19和插播管26相连，连接杆19还和设置在驱动偏心轮22上部的限位偏心轮18相连。限位偏心轮18为从动轮，其大小、形状和起始位置与驱动偏心轮22相同，其与驱动偏心轮22和连接杆19配合，根据两点决定一条直线原理，在驱动偏心轮22和限位偏心轮18配合旋转过程中，由于连接杆19和插播管26成一条直线并为一体，实现插播机构的上下插播功能，同时控制限制了连接杆16即插播管26在前后方向的位置，主要联合控制插播管26插播过程中移动的前后位置不变和稳定，决定插播的开始位置和插播的结束位置。插播管26上部为连接杆19，中部为中空能够传种管，并在一侧设置接种斗25，下部为鸭嘴形的开穴机构。插播机构还设置有限位轨道27和位置传感器23，限位轨道27设置在插播管26的中下部，开穴机构的上部，限位插播管26的左右移动位置。位置传感器23设置在与驱动偏心轮22相邻的位置，配合识别调向机构，通过引种管5和接种斗25，向插播机构输送蒜种。由于插播机构相对车体是左右移动的，引种管5和接种斗25的相对位置是左右移动的，只有某一位置范围最接近。位置传感器23在控制器38的控制下，根据测定的插播机构位置，控制识别调向机构向插播机构输送蒜种。

开穴机构设置在插播管26的末段，主要完成开穴和排种功能。开穴机构包括固定开穴刀30、动合开穴刀31、拉紧弹簧32及开穴控制杆33。固定开穴刀30和动合开穴刀31组成开穴器，位于插播机构最下部，动合开穴刀31能在开穴机构的拉紧弹簧32和开穴控制杆33的控制下，完成开穴机构的开合，共同完成开穴。在没有入土和入土深度较浅时，由于拉紧弹簧32拉力使开合器闭和，这样下插的过程中，土不能进入开穴器，当向下插播到一定深度时，开穴控制杆33克服拉紧弹簧32拉力使开合器张开。由开合器能闭合***土壤，并在***土壤一定深度后张开，使蒜种落进土壤中，并在随开合器上升一定高度后再闭合，为下一次播种准备。插播管26每下落一次可播种一穴。

所述的动力变速机构包括动力箱3、动力轮2、链轮34、第三链条32、变速机构21及后轮1。所述的动力变速机构的动力可以由柴油机、汽油机或电机提供，其动力先由动力轮2通过链轮34、第三链条32变速传动到后轮1，后轮1为主动轮。后轮1通过链轮34和第三链条32把动力传递到变速机构21，再由变速机构21的链轮和第二链条20将动力传递到驱动偏心轮22的同轴链轮，给驱动偏心轮22动力，带动插播机构完成插播。动力变速机构的速度变化通过调节各连接链轮的齿数来实现。

所述的大蒜播种机的覆土机构36完成播种后盖土和碎土装置28完成播种前碎土、平整田地，提高播种质量。控制器38及电路设置在动力箱3的左侧箱中，控制器38完成对整个***的电机、传感器等的控制，完成播种机取种、识别调向、插播的先后次序的控制和协调。

以上所述为一穴插播的原理和机构，可以设置多组这样的机构，播种机每次可播种若干穴，具体可根据大蒜播种的沟垄确定，并且穴间距可调，一般设置5-8组，可一次完成一行5-8穴的插播。所述的大蒜播种机，在大蒜播种机上使用时，安装的识别装置和插播装置个数与要求的播种的一沟的垄数一致，并排的安装在同一机架上。插播的行距，可以通过调节各组插播机构的安装位置和加固螺丝来实现。

本发明的一种大蒜播种机的工作过程为：在控制器38控制下，启动***后，首先取种电机16驱动取种器13从种箱14中取出一瓣蒜瓣，进入取种管10，被设置在取种管10管口的取种传感器11感知，立即停止取种电机16，停止从取种器13取蒜，进入取种管10的一瓣蒜瓣沿取种管10进入识别调向器9，当蒜瓣鳞芽朝上时，识别调向器9底部的识别传感器8无信号发出，控制器38根据取种管10管口的取种传感器11信号，并延迟一段时间来判断，完成识别。此时当插播机构通过位置传感器23测定，已经行走到某合适位置时，立即向控制器38传递传种信号，控制器38通过识别调向电机17使识别调向器9前传180度，把蒜瓣传入调向器6，此时进入调向器6的蒜瓣鳞芽朝下，接着控制器38控制调向电机7转动调向器6，使鳞芽朝下的蒜瓣再前转180度进入引种侧管4，完成蒜瓣鳞芽朝上时的调向。当蒜瓣鳞芽朝下时，鳞芽能被识别调向器9的识别传感器8感知，并向控制器38发出识别信号，完成识别。此时当插播机构行走到某合适位置时，控制器38传递传种信号，控制器38通过驱动识别调向电机17使识别调向器9后转180度，把蒜瓣排入引种管5，完成调向。进入引种管5的蒜瓣在机身的震动下，沿着引种管5进入插播机构的接种斗25完成传种，在插播机构和开穴机构的运动下完成插播。大蒜播种机控制***的控制器38可以采用单片机或可编程控制器。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种大蒜播种机，包括机架、覆土机构、碎土装置，前轮、后轮、种箱和动力变速机构，所述的覆土机构、碎土装置、前轮和后轮分别设置在机架底部，所述的动力变速机构包括动力箱、动力轮、链轮和第三链条和变速机构，所述的链轮与变速机构通过第二链条相连，所述的动力轮与动力箱相连，所述的动力轮与链轮之间通过第三链条相连，所述的链轮与后轮同轴，所述的种箱、动力箱设置在机架上，其特征是：所述的种箱的底部设置有取蒜瓣机构，取蒜瓣机构的下部设置有识别调向机构，动力变速机构与插播机构相连，所述的插播机构的下部设置有开穴机构，所述的取蒜瓣机构、识别调向机构、动力变速机构和插播机构分别与设置在机架上的控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的取蒜瓣机构包括取种器、取种电机、清种刷、漏种盒、取种传感器和取种管，所述的取种器设置在种箱的底部，所述的取种器与取种电机相连，所述的漏种盒和取种管分别设置在取种器的下部，所述的取种管上设置有取种传感器，所述的清种刷设置在取种器的一侧，所述的取种电机与控制器相连。

3.根据权利要求2所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的取种传感器为对射式光电传感器。

4.根据权利要求2所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的识别调向机构包括识别调向器、识别传感器、识别调向电机、调向器、调向电机、引种管和引种侧管，所述的识别调向器与识别调向电机相连，所述的调向器与调向电机相连，所述的调向器设置在识别调向器的下部前侧，所述的识别调向器设置在取种管的下口，所述的调向器和识别调向器分别为漏斗形，所述的调节电机、识别调向电机和识别传感器分别与控制器相连，所述的识别传感器设置在识别调向器的底部，所述的引种管和引种侧管相交成“Y”形，管腔相通，所述的引种管和引种侧管分别与识别调向器和调向器对应设置。

5.根据权利要求4所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的识别传感器为动触传感器或接近传感器。

6.根据权利要求1所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的插播机构包括限位偏心轮、连接杆、位置传感器、驱动偏心轮、接种斗和插播管，所述的驱动偏心轮与变速机构通过第一链条相连，所述的限位偏心轮设置在驱动偏心轮的上部，驱动偏心轮通过连接杆与插播管相连，所述的连接杆的上部与限位偏心轮相连，所述的插播管一侧设置有接种斗，末端设置有开穴机构，所述的插播管的中下部设置有限位轨道，所述的驱动偏心轮下部设置有位置传感器，所述的位置传感器与控制器相连。

7.根据权利要求1所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的开穴机构包括固定开穴刀，动合开穴刀，拉紧弹簧，开穴控制杆，所述的固定开穴刀和动合开穴刀组成开穴器，位于插播机构的最下部，所述的开穴控制杆和拉紧弹簧与动合开穴刀相连。

8.根据权利要求1所述的一种大蒜播种机，其特征是：所述的动力箱为柴油机、汽油机或电机。

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