CN102511223B - 永磁吸头板式精密播种器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁吸头板式精密播种器，属于农业播种机械领域。本发明由转轴、播种板安装架、导杆、种箱驱动齿轮、齿轮支座、种箱、磁吸头安装板、播种板、永磁吸头、齿条、穴盘、连接螺杆、压簧、顶杆、顶柱、种箱移动驱动电机等部分组成。不仅适用于蔬菜、花卉类小颗粒种子的精密播种需要，也能满足油菜、水稻等作物的精密播种要求。

Description

永磁吸头板式精密播种器

技术领域

本发明属于农业播种机械领域，具体涉及一种利用永磁体磁吸板式精密排种方法设计的穴盘育苗用精密排种装置。

背景技术

传统播种作业的种植方式，需要消耗大量的能量。精密播种成为一种先进的种植方式，具有节省种子、减少间苗工作量、增产增效等显著优点。目前精密播种作业的主要方式为气力式、机械式、电磁振动式等。气力式精密播种器利用负压发生器产生负压吸附种子，对种子的外形要求不严格，排种精度高，但整机结构复杂，制造成本和使用技术要求较高且气孔易被堵塞；机械式精密播种器利用窝眼、型孔等形式进行排种，结构简单，但排种精度低，播种形式比较单一，有伤种现象，而且对形状不规则或颗粒较小的种子难以实现精密排种；电磁振动式精密播种器利用电磁振动分选种子，由电磁铁驱动播种器的振动板振动，从振动盒流出的种粒沿排种盘所设的梯形凹槽运动，并均匀向前移动落入输种管内，再由输种管导入穴孔中，这种排种方式能适应各种形状的种子，但单粒精播率低，重播率较高，比较适合于条播。

针对气力式播种器结构复杂、成本高、气孔易堵塞以及机械式播种器精度低、易伤种等缺点，中国专利ZL02138075.9提出了磁吸式精密播种原理，该排种原理以柱状电磁铁为磁力排种元件，利用电磁铁吸力来吸取磁粉包衣种子，通过控制电磁铁电磁线圈电流通断，实现播种器的充种和排种；中国专利ZL02263559.9公布了一种摆动式精密排种装置，但该摆动式排种机构往复运动惯性大、磁吸头取种稳定性差、工作效率低；针对摆动式排种机构的缺点，中国专利ZL200520075650又公布了一种磁力滚筒式精密播种装置,主要由滚筒、磁吸头、输送带、种箱、集流环、行程开关等组成，其技术特征在于：多排磁吸头安装在滚筒轴上并随滚筒按单一方向旋转，在滚筒一侧外壁上安装多个行程开关，每个行程开关控制一排磁吸头线圈电流的通断，实现滚筒单向旋转连续排种、播种；中国专利ZL200910029443.2公布了一种永磁体磁吸式精密播种器，该装置将磁力滚筒播种器内的电磁铁改为永磁体，附以凸轮式强制清种机构，克服了电磁式播种器存在的电气***复杂，排种元件体积大，易发热等缺点。永磁体磁吸滚筒式播种器虽然克服了电磁滚筒式播种器的部分缺点，但仍在清种机构复杂，排种元件在滚筒内的安装、调整不方便，单排连续排种效率不高等缺点。上述播种器因为都存在各自的缺点和不足，影响了它们的使用推广。

发明内容

本发明旨在提供一种永磁吸头板式精密排种方法及穴盘精密播种装置，简化排种元件安装结构和清种方式，实现一次充种，整盘播种，以提高播种效率。

本发明解决其技术问题所采用的方案：一种永磁吸头板式精密播种器，由转轴、播种板安装架、导杆、种箱驱动齿轮、齿轮支座、种箱、磁吸头安装板、播种板、永磁吸头、齿条、穴盘、连接螺杆、压簧、顶杆、顶柱、种箱移动驱动电机等部分组成。

所述播种板为一平板，安装在播种板安装架上，在播种板上方通过连接螺杆、螺母Ⅱ、压簧联接一磁吸头安装板，压簧压在磁吸头安装板上，克服压簧压力可使磁吸头安装板与播种板作相对移动。

所述播种板安装架由三个边框组成，其中两侧边与转轴固定联接，在两侧边的背面安装两导杆，靠近导杆一侧同时固定一齿条，齿条与种箱驱动齿轮啮合，驱动转轴正反转，播种板安装架及安装架上的所有部件一起做来回摆动。

所述种箱为一半开式结构，开口面向播种板的背面，导杆穿过种箱两边侧板与种箱组成移动副连接，齿轮支座与种箱固定联，在齿轮支座上安装有种箱驱动齿轮和种箱移动驱动电机，种箱驱动齿轮与齿条啮合，驱动种箱移动驱动电机正反转，带动种箱沿导杆作上下移动。

上述的永磁吸头板式精密播种器，磁吸头安装板上开有与穴盘穴孔数一致的磁吸头安装孔，在播种板上也开有与穴盘穴孔数一致的清种孔，永磁吸头上半部与磁吸头安装孔过盈配合联接，永磁吸头下半部***清种孔，但不超过播种板底面，清种孔的直径大于永磁吸头的直径0.3~0.5毫米，但小于磁粉包衣种子的直径，使永磁吸头能在播种板(8)上的清种孔内顺利伸缩，以便于吸排种。 

上述的永磁吸头板式精密播种器，磁吸头安装板上开有四个带有螺纹的顶柱安装孔，播种板上也开有四个不带螺纹的顶柱安装孔，顶柱为阶梯状，上半部分带有螺纹，下半部分为光轴，有螺纹段直径比没有螺纹光轴段直径大2~4毫米，没有螺纹的光轴段直径又比播种板上的顶柱安装孔直径小0.3~0.5毫米，有螺纹段顶柱与磁吸头安装板上的顶柱安装孔螺纹联接，没有螺纹的光轴段***播种板上的顶柱安装孔内，但不超出播种板底面。

上述的永磁吸头板式精密播种器，在穴盘支架上安装有四个顶杆，四个顶杆的间隔位置与磁吸头安装板上的四个顶柱间隔位置相同。当播种板从最左边位置摆动至水平位置时，四个顶杆顶部与顶柱底面相接触，同时顶杆压迫顶柱，顶柱带动磁吸头安装板克服弹簧压力向上移动1~3mm，永磁吸头从播种板清种孔内缩进1~3mm，当播种板从水平位置向左摆动时，顶杆脱离顶柱，磁吸头安装板上的压簧压迫磁吸头安装板，磁吸头安装板带动永磁吸头和顶柱又伸进播种板上的清种孔和顶柱安装孔，实现强制排种。

上述的永磁吸头板式精密播种器，在安装在磁吸头安装板上的四个顶柱上端联接四个螺母，拧紧螺母Ⅰ，将磁吸头安装板固定在播种板上，松开螺母Ⅰ，并转动顶柱向上移动一段距离，再拧紧螺母Ⅰ，可调整磁吸头安装板与播种板之间的间隙，同时也调整永磁吸头缩进播种板清种孔内的距离，从而改变永磁吸头对磁粉包衣种子的磁吸力。

本发明是一种永磁板式精密播种器，不仅适用于蔬菜、花卉类小颗粒种子的精密播种需要，也能满足油菜、水稻等作物的精密播种要求。由于采用了强磁性永磁体排种元，因而与电磁铁排种元件相比，不仅提高了磁吸头的磁吸力，相应降低了种子磁粉包衣所需铁粉含量，而且缩小了排种元件结构尺寸，避免了电磁铁发热问题；由于采用板式播种板和磁吸头安装板，结构简单，安装方便，同时通过控制播种板和磁吸头安装板之间的相对运动，方便地实现了磁吸头伸进吸种、缩进排种的功能。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为永磁吸头板式精密播种器主视图。

图2为图1的A部位强制落种机构示意图。

图3为图1的B部位永磁吸头安装示意图。

图4为图1的C部位复位机构示意图。

图5为永磁吸头板式精密播种器俯视图。

图6为永磁吸头板式精密播种器仰视图。

图7为永磁吸头安装板结构图。

图8为播种板结构图。

图9为永磁吸头板式精密播种器工作原理示意图。

　　图中：1.转轴  2.播种板安装架  3.导杆  4.种箱驱动齿轮  5.齿轮支座  6.种箱  7.磁吸头安装板   8. 播种板  9. 永磁吸头  10. 固定齿条  11. 穴盘  12. 穴盘支架  13.连接螺杆   14.压簧  15.顶杆   16.顶柱  17.螺母Ⅰ  18.螺母Ⅱ  19.磁粉包衣种子  20.种箱移动驱动电机21.顶柱安装孔22.连接螺杆安装孔23.清种孔24.永磁吸头安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种永磁吸头板式精密播种器作进一步说明。

参照图1—4，所述为一种永磁吸头板式精密播种器，它包括带动播种部件翻转的转轴1；连接播种板8、转轴1等零部件的播种板安装架2；种箱6移动时起导向作用的导杆3；驱动种箱6移动的种箱驱动齿轮4；用于安装种箱驱动齿轮4和种箱移动驱动电机20的齿轮支座5；盛放磁粉包衣种子19的种箱6；安装永磁吸头9的磁吸头安装板7；使种子与种箱隔开并使播种顺利进行的播种板 8，其上开的孔径比永磁体磁吸头直径稍大，使磁吸头可以自由伸缩；用于吸附种子的永磁吸头9； 齿条10； 穴盘11；用来传递穴盘的穴盘支架12；组成磁吸头安装板复位机构的连接螺杆13、压簧14，通过安装在螺栓上的压簧使磁吸头安装板7弹起后在弹簧力的作用下进行复位；播种部件到达播种位置后在顶杆16的作用下顶住安装在磁吸头安装板7上的顶柱16以便顺利完成播种的顶杆15；用于使顶杆15顶起完成强制落种以及调节磁吸头安装板7与播种板8之间距离的顶柱 16；通过调节可以使顶柱16固定在不同位置的螺母Ⅰ 17；通过调节可以施加不同的弹簧预紧力的螺母Ⅱ 18；驱动种箱6往复移动的种箱移动驱动电机20；顶柱安装孔21；用于安装复位机构的连接螺杆安装孔22；在播种板8上开有与穴盘穴孔数一致的清种孔23；磁吸头安装板7上开有与穴盘穴孔数一致的永磁吸头安装孔24。

参照图5，可以看到4个顶柱16，4个连接螺杆13和压簧14组成的复位机构在磁吸头安装板7上对称分布 ，使两板之间相对移动、复位时受力均匀。

参照图6，可以看到使种箱6移动的齿条10安装在播种板安装架2的一侧，靠种箱移动驱动电机20驱动种箱6在导杆3的导向作用下在播种板8下方做双向滑动，方便的完成充种过程。

参照图7，可以看到磁吸头安装板7上开设4个顶柱安装孔21、4个连接螺杆安装孔22和穴盘穴孔数相同的永磁吸头安装孔24，顶柱安装孔21用来安装顶柱16，连接螺杆安装孔22用来安装由压簧14和连接螺杆13组成的复位机构，其孔径稍大于连接螺杆13直径；永磁吸头安装孔24用来安装永磁吸头9，孔径保证与永磁吸头9为过盈配合，孔的个数应与穴盘规格相对应。

参照图8，可以看到播种板8上开设与磁吸头安装板7相对应的顶柱安装孔21、连接螺杆安装孔22和清种孔23，清种孔23与永磁吸头安装孔24的个数和间距完全相同，但其孔径大于永磁吸头9的直径且小于磁粉包衣种子19的直径。

参考图9，永磁吸头播种器的整个工作过程是：播种板8绕转轴1作间隙来回摆动，种箱6沿导杆3作间隙来回移动，播种板8先从水平最低位置逆时针转动至最左边，同时种箱6从最底部移动至最高位置，播种板8到达最左位置后停隙不动，种箱6则从最高位置立刻向下移动，永磁吸头（9）吸取磁粉包衣种子19，然后种箱6在播种板8最低位置停隙不动，播种板8从最左边位置向右摆动至水平位置；当播种板8从最左边位置摆动至水平位置时，穴盘支架12上的4个顶杆15顶部与磁吸头安装板7上的4个顶柱16底面相接触，同时顶杆15压迫顶柱16，顶柱16带动磁吸头安装板7克服压簧14的压力向上移动，永磁吸头9从播种板8清种孔23内缩进，磁粉包衣种子19在自身重力作用下落入穴盘11的穴孔中，实现强制排种和对穴播种；播种板8在水平位置完成播种后，立刻从水平位置向左摆动，顶杆15脱离顶柱16，磁吸头安装板7上的压簧14压迫磁吸头安装板7，磁吸头安装板7带动永磁吸头9和顶柱16又伸进播种板8上的清种孔23和顶柱安装孔21内，进行下次充种和排种。

Claims (4)

1.一种永磁吸头板式精密播种器，其特征在于：包括转轴（1）、播种板安装架（2）、导杆（3）、种箱驱动齿轮（4）、种箱（6）、磁吸头安装板（7）、播种板（8）、永磁吸头（9）、和齿条（10）； 

所述播种板（8）为一平板，安装在播种板安装架（2）上，在播种板（8）上方通过连接螺杆（13）、螺母（18）、压簧（14）联接一磁吸头安装板（7），压簧（14）压在磁吸头安装板（7）上，克服压簧（14）的压力使磁吸头安装板（7）与播种板（8）作相对移动；

所述播种板安装架（2）由三个边框组成，其中两侧边与转轴（1）固定联接，在两侧边的背面安装两导杆（3），靠近导杆（3）一侧同时固定一齿条（10），齿条（10）与种箱（6）驱动齿轮（4）啮合；外部电机驱动转轴（1）正反转，带动播种板安装架（2）一起做来回摆动；

所述种箱（6）为一半开式结构，开口面向播种板（8）的背面，导杆（3）穿过种箱两边侧板与种箱（6）组成移动副连接，齿轮支座（5）与种箱（6）固定联，在齿轮支座（5）上安装有种箱驱动齿轮（4）和种箱移动驱动电机（20），种箱驱动齿轮（4）与固定齿条（10）啮合，驱动种箱移动驱动电机（20）正反转，带动种箱（6）沿导杆（3）作上下移动；

所述磁吸头安装板（7）上开有与穴盘穴孔数一致的磁吸头安装孔（24），在播种板（8）也开有与穴盘穴孔数一致的清种孔（23），永磁吸头（9）上半部与磁吸头安装孔（24）过盈配合联接，永磁吸头（9）下半部***清种孔（23），不超过播种板（8）底面；清种孔（23）的直径大于永磁吸头（9）的直径0.3~0.5毫米，小于磁粉包衣种子（19）的直径，使永磁吸头（9）能在播种板(8)上的清种孔（23）内自由伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种永磁吸头板式精密播种器，其特征在于：磁吸头安装板（7）上开有四个带有螺纹的顶柱安装孔（21），播种板（8）上也开有四个不带螺纹的顶柱安装孔（21），4个顶柱（16）为阶梯状，上半部分带有螺纹，下半部分为光轴，有螺纹的上半段直径比没有螺纹的下半段直径大2~4毫米，顶柱（16）光轴部分的直径比播种板上的顶柱安装孔（21）直径小0.3~0.5毫米，有螺纹段顶柱（16）与磁吸头安装板（7）上的顶柱安装孔（21）联接，顶柱（16）光轴部分***播种板（8）上的4个顶柱安装孔（21）内，不超出播种板（8）底面，在顶柱（16）上螺纹伸出端有拧紧螺母Ⅰ（17），螺母Ⅰ（17）压紧在磁吸头安装板（7）上。

3.根据权利要求2所述的一种永磁吸头板式精密播种器，其特征在于：在穴盘支架（12）上安装有四个顶杆（15），四个顶杆（15）的间隔位置与磁吸头安装板（7）上的四个顶柱（16）的间隔位置相同；当播种板（8）从最左边位置摆动至水平位置时，四个顶杆（15）顶部与顶柱（16）底面相接触，同时顶杆（15）压迫顶柱（16），顶柱（16）带动磁吸头安装板（7）向上移动1~3mm，永磁吸头（9）从播种板（8）清种孔（23）内缩进1~3mm，当播种板（8）从水平位置向左摆动时，顶杆（15）脱离顶柱（16），磁吸头安装板（7）上的压簧（14）压迫磁吸头安装板（7），磁吸头安装板（7）带动永磁吸头（9）和顶柱（16）又伸进播种板（8）上的清种孔（23）和顶柱安装孔（21）内，强制排种。

4.根据权利要求2所述的一种永磁吸头板式精密播种器，其特征在于：安装在磁吸头安装板（7）上的四个顶柱（16）上端联接四个螺母Ⅰ（17），拧紧螺母Ⅰ（17），将磁吸头安装板（7）固定在播种板（8）上。

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