CN107094401B - 一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，具体涉及精密播种领域，由机架、溜种装置、吸种装置、补种装置、四自由度机械手、传送装置和控制装置组成。溜种装置通过轴承连接在安装架上，四自由度机械手通过螺栓连接在电机安装板和导轨支架一上，吸种装置安装在四自由度机械手上，补种装置位于吸种装置的上方，通过螺栓与电机安装板和导轨支架一连接在一起，传送装置位于安装架的左部，本发明可用于谷物类作物的盘穴育苗，具有播种效率高、漏播率小、对种子损伤小的特点。

Description

一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置

技术领域

本发明属于精密播种技术领域，具体是涉及一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置。

背景技术

随着十三五规划的逐步推进，对提高农业技术装备提出了新的要求，近年来农业领域侧重于播种的机械化，播种在保证粮食增产、推动种植业发展和农业科技进步中，具有极其重要的地位和作用，而播种机械设备则是实现精密播种的前提与基础。

随着我国超级稻种植面积逐年增加，对超级稻2±1粒/穴的育秧播种技术提出了更高的要求。目前市场上已有的精密播种机在播种精度、播种效率、对种子的保护等方面存在着不足。如已有的滚筒式精密播种机在长时间工作中，由于累计误差的作用导致播种效率低；振动穴盘式精密播种机在长时间的播种中容易出现种盘内种子的跑偏现象，使种盘内的某一区域没有种子，导致漏播率高、出现伤种等问题，而工厂化秧盘育苗的成本比较高。因此急需研制一种可精量控制每穴播种数量的播种精度高、漏播率低的精密播种装置来满足市场的需求。

发明内容

本发明提供了一种可实现精密播种的多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，以解决现有播种装置播种精度不高、均匀性差、效率低、漏播率高的现状。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，其特征在于：包括机架1、溜种机构2、吸种机构3、加种器4、机械手5、传送装置6、控制装置7，所述的机架1包括安装架11、可调垫铁12、电机安装板13、导轨支撑架一14、导轨支撑架二15、导轨一16；所述的可调垫铁12为八个，分别通过螺纹连接在安装架11的底部，用于使装置保持水平；所述的电机安装板13通过螺栓连接在安装架11右部；所述的导轨支撑架一14通过螺栓连接在安装架11的中部；所述的导轨支撑架二15通过螺栓连接在安装架11的左部；所述的导轨一16为两个，分别通过螺栓连接在导轨支撑架一14和导轨支撑架二15上，用于机械手5的移动；所述的溜种机构2通过轴承安装在安装架11上，主要是使种子来回流动；所述的吸种机构3位于溜种机构2的正上方，连接在机械手5上，用来吸附种子；所述的加种器4为两个且结构相同，通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板上13，主要是对溜种装置进行精确加种；所述的机械手5位于吸种机构3的正上方，通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板13的上部，用于带动吸种装置的运动；所述的传送装置6位于安装架11的左部，通过轴承安装在安装架11上，用于传送穴盘；所述的控制装置通过螺栓连接在安装架11上；

所述的加种器4其包括步进电机三41、主动拨盘42、从动槽轮43、补种箱44，所述的步进电机三41通过螺栓连接在电机安装板13上，用于提供动力；所述的主动拨盘42通过键连接在步进电机三41的转轴上；所述的从动槽轮43通过键连接在转动槽446的转轴上；所述的补种箱44通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板13上，其包括后侧板441、左侧板442、右侧板443、前侧板444、落种机构445、转动槽446、弹簧拨片447、重力感应器448，所述的后侧板441按照顺序通过螺栓与左侧板442、右侧板443、前侧板444连接在一起形成一个矩形，所述的落种机构445通过螺栓连接在补种箱44内部，用于种子的滑落，其包括落种板一4451、落种板二4452、落种板三4453、电磁振动器4454、挡板4455、电磁铁4456、门帘4457、落种板四4458、落种板五4459，所述的落种板一4451通过螺栓连接在左侧板442上，所述的落种板二4452通过螺栓连接在右侧板443上，所述的落种板三4453通过铰链连接在右侧板443上，所述的电磁振动器4454通过螺栓连接在落种板一4451上，所述的挡板4455通过螺栓连接在落种板一4451上，所述的电磁铁4456一端通过铰链连接在右侧板443上另一端通过铰链连接在落种板三4453上，所述的门帘4457通过胶结连接在挡板4455的下部，所述的落种板四4458通过螺栓连接在左侧板442上，所述的落种板五4459通过螺栓连接在右侧板443上；所述的转动槽446在补种箱44内部，位于落种机构445的正下方通过轴承安装在后侧板441和前侧板444上；所述的弹簧拨片447通过螺栓连接在左侧板442的底部；所述的重力感应器448通过胶结连接在弹簧拨片447的一端；

所述的传送装置6其包括步进电机六61、主动带轮62、V型带63、从动带轮64、滚筒轴65、输送带66、穴盘67，所述的步进电机六61通过螺栓连接在安装架11上，主要是提供传送装置所需的动力；所述的主动带轮62通过键连接在步进电机六61的转轴上；所述的从动带轮62通过键连接在滚筒轴65上；所述的V型带63与主动带轮62和从动带轮64组成带传动；所述的滚筒轴65为两个，分别通过轴承安装在安装架11上；所述的输送带66嵌套在两个滚筒轴65上，用于传送穴盘；所述的穴盘67安放在输送带上，用于盛放种子；

所述的吸种机构3包括吸种盘31、可伸缩高压金属软管32、电磁换向阀33、导气管34、气泵35，所述的吸种盘包括密封板311、密封腔体312、真空吸嘴313、高压软管接口314，所述的密封板311上通过螺栓连接有两个转动轴安装座3111，用于安装转轴544，所述的密封腔体312开设有若干安装孔3121，其通过螺栓与密封板311连接并在连接处喷涂密封胶，以此形成密封环境，所述的真空吸嘴313通过螺母固定在安装孔3121中并在连接处喷涂密封胶，其包括导气孔3131和吸孔3132，用于吸附种子，所述的高压软管接口314通过螺栓连接在密封板311上；所述的气泵35通过螺栓连接在安装架11上，用于提供气压；所述的电磁换向阀33位于气泵35的一侧，通过螺栓连接在安装架11上，用于改变气压的流通方向；所述的导气管34为两个，分别通过螺纹连接在电磁换向阀33两侧的接口处；所述的可伸缩高压金属软管32的一端通过螺纹连接在电磁换向阀33中间的接口处，另一端通过螺纹连接在密封腔体312上，使气压从气泵传递到密封腔体312中。

所述的溜种机构2包括步进电机一21、齿轮一22、底座23、齿轮二24、溜种板25、种箱26、高压金属软管一27，所述的步进电机一21通过螺栓连接在安装架11上，为溜种机构提供动力；所述的齿轮一22通过键连接在步进电机一21的转轴上；所述的齿轮二24通过键连接在底座23的底座轴二233上，与齿轮一22形成齿轮传动，用于传递步进电机一22的动力；所述的底座23通过轴承连接在安装架11上，包括振动装置231、底座轴一232、底座轴二233、导轨二234、滑块安装座235、气流分配器236、高压金属软管二237、高压金属软管三238，所述的振动装置231包括Y轴向振动机构2311、X轴向振动机构2312、Z轴向振动机构2313，所述的Y轴向振动机构2311包括步进电机二23111、凸轮23112、连杆23113、滑块一23114，所述的步进电机二23111通过螺栓连接在安装板239上，所述的凸轮23112通过键连接在步进电机二23111的转轴上，所述的连杆23113的一端通过键连接在凸轮23112上，另一端通过键连接在滑块一23114上，所述的滑块一23114安装在滑块安装座235上并与之形成移动副，主要是使溜种盘产生沿Y轴向的振动，所述的X轴向振动机构2312包括侧板一23121、空气振动器输出端一23122、空气振动器一23123，所述的侧板一23121通过加强筋焊接在安装板239上，所述的空气振动器一23123通过螺栓连接在侧板一23121上，所述的空气振动器输出端一23122的一端安装在空气振动器一23123输出端上，另一端安装在内凹槽一253中，主要是使溜种盘产生沿X轴向的振动，所述的Z轴向振动机构2313包括空气振动器二23131、侧板二23132、空气振动器输出端二23133，所述的侧板二23132通过加强筋焊接在安装板239上，所述的空气振动器二23131通过螺栓连接在侧板二23132上，所述的空气振动器输出端二23133的一端安装在空气振动器二23131输出端上，另一端安装在内凹槽二252中，主要是使溜种盘产生沿Z轴向的振动，所述的底座轴一232通过螺栓连接在底座23的左端，所述的底座轴二233通过螺栓连接在底座23的右端，所述的导轨二234固连载底座23上，所述的气流分配器236通过螺栓连接在底座23内壁上，用于分配气流，所述的高压金属软管二237的一端通过螺纹连接在气流分配器236上，另一端通过螺纹连接在空气振动器一23123输入端上，所述的高压金属软管三238的一端通过螺纹连接在气流分配器236上，另一端通过螺纹连接在空气振动器二23131输入端上；所述的溜种板25包括滑种道251、内凹槽二252、内凹槽一253、矩形凹槽254，所述的矩形凹槽254与导轨二234形成移动副；所述的种箱26通过螺栓连接在溜种板25上；所述的高压金属软管一27的一端通过螺纹连接在电磁换向阀33处中间的接口，另一端通过螺纹连接在气流分配器236上。

所述的机械手5包括移动机构一51、转动机构一52、移动机构二53、转动机构二54，所述的移动机构一51包括气缸缸体511、活塞杆512、连接架一513，所述的气缸缸体511通过螺栓连接在电机安装板13和导轨支架一14的上部，所述的活塞杆512的一端通过螺栓连接在连接架一513上，另一端安装在气缸缸体511内部并与之形成移动副，用于使吸种装置沿X方向移动，所述的连接架一513包括转盘5131、内凹滑块5132、连接杆5133，所述的连接杆5133固连在转盘5131上，所述的内凹滑块5132为两个，固连在连接杆5133的两端，所述的转盘5131上开有弧形槽51311；所述的转动机构一52包括连接架二521、旋转电机522，所述的旋转电机522通过螺栓连接在连接架二521上，提供吸种装置绕Z轴旋转的动力，所述的连接架二521包括圆盘5211、弧形支架5212、弧形块5213、U型架一5214、固定套筒5215，所述的固定套筒5215焊接在圆盘5211上，用于固连旋转电机522的转轴，所述的弧形支架5212为两个，对称的固连在圆盘5211上，所述的弧形块5213为两个，通过螺栓连接在弧形支架5212上，所述的U型架一5214的上部通过螺栓与圆盘5211连接在一起，下部通过螺栓与连接板533连接在一起；所述的移动机构二53包括步进电机四531、联轴器532、连接板533、丝杆534、方形滑块535、连接架三536，所述的步进电机四531通过螺栓连接在连接板533上，用于提供吸种装置沿Z方向的移动，所述的丝杆534的一端通过联轴器532与步进电机四531的转轴相连接，另一端与方形滑块535的螺纹孔5352形成螺旋副，其中步进电机四531、联轴器532、丝杆534及方形滑块535组成滚珠丝杆机构，所述的方形滑块535上开设的四个定位孔5351和螺纹孔5352，通过螺栓固定在定位杆5364上，所述的连接架三536包括U型架二5361、圆形导杆5362、定位座5363、定位杆5364，所述的定位座5363焊接在U型架二5361的上部，所述的定位杆5364为四个焊接在定位座5363的四角处，所述的圆形导杆5362为两个，分别通过加强筋连接在U型架二5361上，所述的U型架二5361通过螺栓连接在轴承座545上，所述的圆形导杆5362与连接板533上的圆孔形成移动副；所述的转动机构二54包括步进电机五541、齿轮五542、齿轮六543、转轴544、轴承座545，所述的步进电机五541通过螺栓连接在轴承座545上，主要是使吸种装置绕X轴转动，所述的齿轮五542通过键连接在步进电机五541的转轴上，所述的转轴544通过轴承安装在轴承座545上，其两端通过螺栓固连在转轴安装座3111上，所述的齿轮六543通过键连接在转轴544上与齿轮五542形成齿轮传动。

使用时，对装置进行调整使装置处于初始状态。开启电源，使安装在安装架11上的控制装置7控制气泵35开始运转，通过导气管34、电磁换向阀33和可伸缩金属软管32使吸种机构3的密封腔中呈负压状态，同时控制装置7控制机械手5中的移动机构二53运转，通过由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使安装在机械手5上的吸种机构3向下运动一定的距离；当吸种机构3到底预定位置后，控制装置7使步进电机一21开始转动，通过齿轮一22和齿轮二24的啮合传动，带动底座23开始转动，同时安装在底座3内部的振动装置231开始运转，通过振动装置231中的步进电机二23111的转动使由步进电机二23111、凸轮23112、连杆23113、滑块一23114组成的曲柄滑块机构运动，使溜种板25产生沿Y方向的往复移动，控制装置7控制电磁换向阀33使高压金属软管一27内部成正压状态，经气压分配器236、高压金属软管二237、高压金属软管三238的传输，使振动装置231中的空气振动器输出端一23122和空气振动器输出端一2319产生往复运动，带动溜种板25沿X方向和Z方向往复移动；通过控制装置7使转动机构二54中的步进电机五541运转，通过齿轮五542、齿轮六543及转轴544带动吸种装置转动并使之与溜种机构2保持同步转动，在振动装置231和重力的作用下，种箱26内的种子顺着滑种道251下溜，吸种机构3上的真空吸嘴313吸附滑种道251内的种子；通过控制装置7使振动装置231停止工作，控制移动机构二53中由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使吸种装置向上移动到初始位置，同时移动机构一51中的活塞杆512伸出，带动吸种机构3向传送装置6的位置移动，同时转动机构54中的步进电机五541转动，通过齿轮五542、齿轮六543和转轴544使吸种机构3转动到初始位置，同时在步进电机一21、齿轮一22及齿轮24的作用下，缓慢转动回到初始位置；当到达传送装置6上的穴盘67的上方时，转动机构一52中的旋转电机522运转，通过连接架二521使吸种机构3顺时针旋转90°，同时移动机构二53中由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使吸种装置向下移动到预定位置，使真空吸嘴313对准穴盘67，然后通过电磁换向阀33使吸种机构3中的密封腔成正压状态，真空吸嘴313上吸附的种子在重力和正压的作用下掉入穴盘67中，穴盘67在传送装置6的作用下传送走，空的穴盘67传送到预定位置；完成一次吸、排种之后移动机构二53中的滚珠丝杆机构使吸种装置向上移动到预定位置，通过转动机构一52使吸种机构3逆时针旋转90°，移动机构一51中的活塞杆512收回，使吸种机构3向溜种机构2的位置移动，同时控制移动机构二53的滚珠丝杆机构使吸种装置向下移动，当吸种机构3运动到溜种机构2正上方时，这时溜种机构2处于初始水平位置，移动机构二53的滚珠丝杆机构、移动机构一51、步进电机一21停止转动；此时装置处于第一次进行吸种时的位置，通过控制装置7使溜种机构2中的步进电机一21反转使溜种装置3朝另一个方向转动，重复上述过程进行第二次吸、排种。当进行数次吸、排种后，种箱26中的种子数量减少，需要向种箱26中加入一定数量的种子，通过控制装置7控制电磁铁4456动作使落种板4453逆时针旋转，此时电磁振动器4454工作，通过使落种板一4451振动加速种子下滑，滑出的种子通过落种板三4453经过挡板4455和门帘4457的作用，掉入至转动槽446中，当转动槽446中的种子达到一定数量时，安装在弹簧拨片447上的重力感应器448传出信号，通过控制装置7使步进电机三41转动，通过主动拨盘42与从动槽轮43带动转动槽446转动，使转动槽446的种下落到种箱26中，在转动槽446转动时电磁铁4456失电，使落种板4453复位种子不在下落，重复上述过程直至完成预订量的加种。

本发明的有益效果：本发明的动力源、溜种机构、吸种机构、加种器、机械手、传送装置、控制装置全部安装在机架上，可实现自动化；本发明所采用的溜种机构可以加快种子的下滑速度，加快了播种的速度；本发明把播种装置和补种装置设计成一体化，节约了时间提高了效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的振动装置结构示意图；

图3是本发明的吸种盘结构示意图；

图4是本发明的溜种盘结构示意图；

图5是本发明的真空吸嘴结构示意图；

图6是本发明的加种器结构示意图；

图7是本发明的机械手结构示意图；

图8是本发明的连接架二结构示意图；

图9是本发明的连接架三结构示意图；

图10是本发明的方形滑块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1所示一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，其特征在于：包括机架1、溜种机构2、吸种机构3、加种器4、机械手5、传送装置6、控制装置7，所述的机架1包括安装架11、可调垫铁12、电机安装板13、导轨支撑架一14、导轨支撑架二15、导轨一16；所述的可调垫铁12为八个，分别通过螺纹连接在安装架11的底部，用于使装置保持水平；所述的电机安装板13通过螺栓连接在安装架11右部；所述的导轨支撑架一14通过螺栓连接在安装架11的中部；所述的导轨支撑架二15通过螺栓连接在安装架11的左部；所述的导轨一16为两个，分别通过螺栓连接在导轨支撑架一14和导轨支撑架二15上，用于机械手5的移动；所述的溜种机构2通过轴承安装在安装架11上，主要是使种子来回流动；所述的吸种机构3位于溜种机构2的正上方，连接在机械手5上，用来吸附种子；所述的加种器4为两个且结构相同，通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板上13，主要是对溜种装置进行精确加种；所述的机械手5位于吸种机构3的正上方，通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板13的上部，用于带动吸种装置的运动；所述的传送装置6位于安装架11的左部，通过轴承安装在安装架11上，用于传送穴盘；所述的控制装置通过螺栓连接在安装架11上；

如图1、图6所示，所述的加种器4其包括步进电机三41、主动拨盘42、从动槽轮43、补种箱44，所述的步进电机三41通过螺栓连接在电机安装板13上，用于提供动力；所述的主动拨盘42通过键连接在步进电机三41的转轴上；所述的从动槽轮43通过键连接在转动槽446的转轴上；所述的补种箱44通过螺栓连接在导轨支撑架一14和电机安装板13上，其包括后侧板441、左侧板442、右侧板443、前侧板444、落种机构445、转动槽446、弹簧拨片447、重力感应器448，所述的后侧板441按照顺序通过螺栓与左侧板442、右侧板443、前侧板444连接在一起形成一个矩形，所述的落种机构445通过螺栓连接在补种箱44内部，用于种子的滑落，其包括落种板一4451、落种板二4452、落种板三4453、电磁振动器4454、挡板4455、电磁铁4456、门帘4457、落种板四4458、落种板五4459，所述的落种板一4451通过螺栓连接在左侧板442上，所述的落种板二4452通过螺栓连接在右侧板443上，所述的落种板三4453通过铰链连接在右侧板443上，所述的电磁振动器4454通过螺栓连接在落种板一4451上，所述的挡板4455通过螺栓连接在落种板一4451上，所述的电磁铁4456一端通过铰链连接在右侧板443上另一端通过铰链连接在落种板三4453上，所述的门帘4457通过胶结连接在挡板4455的下部，所述的落种板四4458通过螺栓连接在左侧板442上，所述的落种板五4459通过螺栓连接在右侧板443上；所述的转动槽446在补种箱44内部，位于落种机构445的正下方通过轴承安装在后侧板441和前侧板444上；所述的弹簧拨片447通过螺栓连接在左侧板442的底部；所述的重力感应器448通过胶结连接在弹簧拨片447的一端；

如图1所示，所述的传送装置6其包括步进电机六61、主动带轮62、V型带63、从动带轮64、滚筒轴65、输送带66、穴盘67，所述的步进电机六61通过螺栓连接在安装架11上，主要是提供传送装置所需的动力；所述的主动带轮62通过键连接在步进电机六61的转轴上；所述的从动带轮62通过键连接在滚筒轴65上；所述的V型带63与主动带轮62和从动带轮64组成带传动；所述的滚筒轴65为两个，分别通过轴承安装在安装架11上；所述的输送带66嵌套在两个滚筒轴65上，用于传送穴盘；所述的穴盘67安放在输送带上，用于盛放种子；

如图1、图3所示，所述的吸种机构3包括吸种盘31、可伸缩高压金属软管32、电磁换向阀33、导气管34、气泵35，所述的吸种盘包括密封板311、密封腔体312、真空吸嘴313、高压软管接口314，所述的密封板311上通过螺栓连接有两个转动轴安装座3111，用于安装转轴544，所述的密封腔体312开设有若干安装孔3121，其通过螺栓与密封板311连接并在连接处喷涂密封胶，以此形成密封环境，所述的真空吸嘴313通过螺母固定在安装孔3121中并在连接处喷涂密封胶，其包括导气孔3131和吸孔3132，用于吸附种子，所述的高压软管接口314通过螺栓连接在密封板311上；所述的气泵35通过螺栓连接在安装架11上，用于提供气压；所述的电磁换向阀33位于气泵35的一侧，通过螺栓连接在安装架11上，用于改变气压的流通方向；所述的导气管34为两个，分别通过螺纹连接在电磁换向阀33两侧的接口处；所述的可伸缩高压金属软管32的一端通过螺纹连接在电磁换向阀33中间的接口处，另一端通过螺纹连接在密封腔体312上，使气压从气泵传递到密封腔体312中；

如图1、图2、图4、图5所示，所述的溜种机构2包括步进电机一21、齿轮一22、底座23、齿轮二24、溜种板25、种箱26、高压金属软管一27，所述的步进电机一21通过螺栓连接在安装架11上，为溜种机构提供动力；所述的齿轮一22通过键连接在步进电机一21的转轴上；所述的齿轮二24通过键连接在底座23的底座轴二233上，与齿轮一22形成齿轮传动，用于传递步进电机一22的动力；所述的底座23通过轴承连接在安装架11上，包括振动装置231、底座轴一232、底座轴二233、导轨二234、滑块安装座235、气流分配器236、高压金属软管二237、高压金属软管三238，所述的振动装置231包括Y轴向振动机构2311、X轴向振动机构2312、Z轴向振动机构2313，所述的Y轴向振动机构2311包括步进电机二23111、凸轮23112、连杆23113、滑块一23114，所述的步进电机二23111通过螺栓连接在安装板239上，所述的凸轮23112通过键连接在步进电机二23111的转轴上，所述的连杆23113的一端通过键连接在凸轮23112上，另一端通过键连接在滑块一23114上，所述的滑块一23114安装在滑块安装座235上并与之形成移动副，主要是使溜种盘产生沿Y轴向的振动，所述的X轴向振动机构2312包括侧板一23121、空气振动器输出端一23122、空气振动器一23123，所述的侧板一23121通过加强筋焊接在安装板239上，所述的空气振动器一23123通过螺栓连接在侧板一23121上，所述的空气振动器输出端一23122的一端安装在空气振动器一23123输出端上，另一端安装在内凹槽一253中，主要是使溜种盘产生沿X轴向的振动，所述的Z轴向振动机构2313包括空气振动器二23131、侧板二23132、空气振动器输出端二23133，所述的侧板二23132通过加强筋焊接在安装板239上，所述的空气振动器二23131通过螺栓连接在侧板二23132上，所述的空气振动器输出端二23133的一端安装在空气振动器二23131输出端上，另一端安装在内凹槽二252中，主要是使溜种盘产生沿Z轴向的振动，所述的底座轴一232通过螺栓连接在底座23的左端，所述的底座轴二233通过螺栓连接在底座23的右端，所述的导轨二234固连载底座23上，所述的气流分配器236通过螺栓连接在底座23内壁上，用于分配气流，所述的高压金属软管二237的一端通过螺纹连接在气流分配器236上，另一端通过螺纹连接在空气振动器一23123输入端上，所述的高压金属软管三238的一端通过螺纹连接在气流分配器236上，另一端通过螺纹连接在空气振动器二23131输入端上；所述的溜种板25包括滑种道251、内凹槽二252、内凹槽一253、矩形凹槽254，所述的矩形凹槽254与导轨二234形成移动副；所述的种箱26通过螺栓连接在溜种板25上；所述的高压金属软管一27的一端通过螺纹连接在电磁换向阀33处中间的接口，另一端通过螺纹连接在气流分配器236上。

如图1、图7、图8、图9、图10所示，所述的机械手5包括移动机构一51、转动机构一52、移动机构二53、转动机构二54，所述的移动机构一51包括气缸缸体511、活塞杆512、连接架一513，所述的气缸缸体511通过螺栓连接在电机安装板13和导轨支架一14的上部，所述的活塞杆512的一端通过螺栓连接在连接架一513上，另一端安装在气缸缸体511内部并与之形成移动副，用于使吸种装置沿X方向移动，所述的连接架一513包括转盘5131、内凹滑块5132、连接杆5133，所述的连接杆5133固连在转盘5131上，所述的内凹滑块5132为两个，固连在连接杆5133的两端，所述的转盘5131上开有弧形槽51311；所述的转动机构一52包括连接架二521、旋转电机522，所述的旋转电机522通过螺栓连接在连接架二521上，提供吸种装置绕Z轴旋转的动力，所述的连接架二521包括圆盘5211、弧形支架5212、弧形块5213、U型架一5214、固定套筒5215，所述的固定套筒5215焊接在圆盘5211上，用于固连旋转电机522的转轴，所述的弧形支架5212为两个，对称的固连在圆盘5211上，所述的弧形块5213为两个，通过螺栓连接在弧形支架5212上，所述的U型架一5214的上部通过螺栓与圆盘5211连接在一起，下部通过螺栓与连接板533连接在一起；所述的移动机构二53包括步进电机四531、联轴器532、连接板533、丝杆534、方形滑块535、连接架三536，所述的步进电机四531通过螺栓连接在连接板533上，用于提供吸种装置沿Z方向的移动，所述的丝杆534的一端通过联轴器532与步进电机四531的转轴相连接，另一端与方形滑块535的螺纹孔5352形成螺旋副，其中步进电机四531、联轴器532、丝杆534及方形滑块535组成滚珠丝杆机构，所述的方形滑块535上开设的四个定位孔5351和螺纹孔5352，通过螺栓固定在定位杆5364上，所述的连接架三536包括U型架二5361、圆形导杆5362、定位座5363、定位杆5364，所述的定位座5363焊接在U型架二5361的上部，所述的定位杆5364为四个焊接在定位座5363的四角处，所述的圆形导杆5362为两个，分别通过加强筋连接在U型架二5361上，所述的U型架二5361通过螺栓连接在轴承座545上，所述的圆形导杆5362与连接板533上的圆孔形成移动副；所述的转动机构二54包括步进电机五541、齿轮五542、齿轮六543、转轴544、轴承座545，所述的步进电机五541通过螺栓连接在轴承座545上，主要是使吸种装置绕X轴转动，所述的齿轮五542通过键连接在步进电机五541的转轴上，所述的转轴544通过轴承安装在轴承座545上，其两端通过螺栓固连在转轴安装座3111上，所述的齿轮六543通过键连接在转轴544上与齿轮五542形成齿轮传动。

使用时，对装置进行调整使装置处于初始状态。开启电源，使安装在安装架11上的控制装置7控制气泵35开始运转，通过导气管34、电磁换向阀33和可伸缩金属软管32使吸种机构3的密封腔中呈负压状态，同时控制装置7控制机械手5中的移动机构二53运转，通过由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使安装在机械手5上的吸种机构3向下运动一定的距离；当吸种机构3到底预定位置后，控制装置7使步进电机一21开始转动，通过齿轮一22和齿轮二24的啮合传动，带动底座23开始转动，同时安装在底座3内部的振动装置231开始运转，通过振动装置231中的步进电机二23111的转动使由步进电机二23111、凸轮23112、连杆23113、滑块一23114组成的曲柄滑块机构运动，使溜种板25产生沿Y方向的往复移动，控制装置7控制电磁换向阀33使高压金属软管一27内部成正压状态，经气压分配器236、高压金属软管二237、高压金属软管三238的传输，使振动装置231中的空气振动器输出端一23122和空气振动器输出端一2319产生往复运动，带动溜种板25沿X方向和Z方向往复移动；通过控制装置7使转动机构二54中的步进电机五541运转，通过齿轮五542、齿轮六543及转轴544带动吸种装置转动并使之与溜种机构2保持同步转动，在振动装置231和重力的作用下，种箱26内的种子顺着滑种道251下溜，吸种机构3上的真空吸嘴313吸附滑种道251内的种子；通过控制装置7使振动装置231停止工作，控制移动机构二53中由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使吸种装置向上移动到初始位置，同时移动机构一51中的活塞杆512伸出，带动吸种机构3向传送装置6的位置移动，同时转动机构54中的步进电机五541转动，通过齿轮五542、齿轮六543和转轴544使吸种机构3转动到初始位置，同时在步进电机一21、齿轮一22及齿轮24的作用下，缓慢转动回到初始位置；当到达传送装置6上的穴盘67的上方时，转动机构一52中的旋转电机522运转，通过连接架二521使吸种机构3顺时针旋转90°，同时移动机构二53中由步进电机四531、联轴器532、丝杆534、方形滑块535组成的滚珠丝杆机构使吸种装置向下移动到预定位置，使真空吸嘴313对准穴盘67，然后通过电磁换向阀33使吸种机构3中的密封腔成正压状态，真空吸嘴313上吸附的种子在重力和正压的作用下掉入穴盘67中，穴盘67在传送装置6的作用下传送走，空的穴盘67传送到预定位置；完成一次吸、排种之后移动机构二53中的滚珠丝杆机构使吸种装置向上移动到预定位置，通过转动机构一52使吸种机构3逆时针旋转90°，移动机构一51中的活塞杆512收回，使吸种机构3向溜种机构2的位置移动，同时控制移动机构二53的滚珠丝杆机构使吸种装置向下移动，当吸种机构3运动到溜种机构2正上方时，这时溜种机构2处于初始水平位置，移动机构二53的滚珠丝杆机构、移动机构一51、步进电机一21停止转动；此时装置处于第一次进行吸种时的位置，通过控制装置7使溜种机构2中的步进电机一21反转使溜种装置3朝另一个方向转动，重复上述过程进行第二次吸、排种。当进行数次吸、排种后，种箱26中的种子数量减少，需要向种箱26中加入一定数量的种子，通过控制装置7控制电磁铁4456动作使落种板4453逆时针旋转，此时电磁振动器4454工作，通过使落种板一4451振动加速种子下滑，滑出的种子通过落种板三4453经过挡板4455和门帘4457的作用，掉入至转动槽446中，当转动槽446中的种子达到一定数量时，安装在弹簧拨片447上的重力感应器448传出信号，通过控制装置7使步进电机三41转动，通过主动拨盘42与从动槽轮43带动转动槽446转动，使转动槽446的种下落到种箱26中，在转动槽446转动时电磁铁4456失电，使落种板4453复位种子不在下落，重复上述过程直至完成预定量的加种。

Claims (3)

1.一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，其特征在于：包括机架、溜种机构、吸种机构、加种器、机械手、传送装置、控制装置，所述的机架包括安装架、可调垫铁、电机安装板、导轨支撑架一、导轨支撑架二、导轨一；所述的可调垫铁为八个，分别通过螺纹连接在安装架的底部；所述的电机安装板通过螺栓连接在安装架右部；所述的导轨支撑架一通过螺栓连接在安装架的中部；所述的导轨支撑架二通过螺栓连接在安装架的左部；所述的导轨一为两个，分别通过螺栓连接在导轨支撑架一和导轨支撑架二上；所述的溜种机构通过轴承安装在安装架上；所述的吸种机构位于溜种机构的正上方，连接在机械手上；所述的加种器为两个且结构相同，通过螺栓连接在导轨支撑架一和电机安装板上；所述的机械手位于吸种机构的正上方，通过螺栓连接在导轨支撑架一和电机安装板的上部；所述的传送装置位于安装架的左部，通过轴承安装在安装架上；所述的控制装置通过螺栓连接在安装架上；

所述的吸种机构包括吸种盘、可伸缩高压金属软管、电磁换向阀、导气管、气泵，所述的吸种盘包括密封板、密封腔体、真空吸嘴、高压软管接口，所述的密封板上通过螺栓连接有两个转轴安装座，所述的密封腔体开设有若干安装孔，所述密封腔体通过螺栓与密封板连接并在连接处喷涂密封胶，所述的真空吸嘴通过螺母固定在安装孔中并在连接处喷涂密封胶，其包括导气孔和吸孔，所述的高压软管接口通过螺栓连接在密封腔体上；所述的可伸缩高压金属软管的一端通过螺纹连接在电磁换向阀侧面的接口处，另一端通过螺纹连接在密封腔体上；所述的气泵通过螺栓连接在安装架上；所述的电磁换向阀位于气泵的一侧，通过螺栓连接在安装架上；所述的导气管为两个，分别通过螺纹连接在电磁换向阀两侧的接口处；

所述的加种器其包括步进电机三、主动拨盘、从动槽轮、补种箱，所述的步进电机三通过螺栓连接在电机安装板上；所述的主动拨盘通过键连接在步进电机三的转轴上；所述的从动槽轮通过键连接在转动槽的转轴上；所述的补种箱通过螺栓连接在导轨支撑架一和电机安装板上，其包括后侧板、左侧板、右侧板、前侧板、落种机构、转动槽、弹簧拨片、重力感应器，所述的后侧板按照顺序通过螺栓与左侧板、右侧板、前侧板连接在一起形成一个矩形，所述的落种机构通过螺栓连接在补种箱内部，其包括落种板一、落种板二、落种板三、电磁振动器、挡板、电磁铁、门帘、落种板四、落种板五，所述的落种板一通过螺栓连接在左侧板上，所述的落种板二通过螺栓连接在右侧板上，所述的落种板三通过铰链连接在右侧板上，所述的电磁振动器通过螺栓连接在落种板一上，所述的挡板通过螺栓连接在落种板一上，所述的电磁铁一端通过铰链连接在右侧板上另一端通过铰链连接在落种板三上，所述的门帘通过胶结连接在挡板的下部，所述的落种板四通过螺栓连接在左侧板上，所述的落种板五通过螺栓连接在右侧板上；所述的转动槽在补种箱内部，位于落种机构的正下方通过轴承安装在后侧板和前侧板上；所述的弹簧拨片通过螺栓连接在左侧板的底部；所述的重力感应器通过胶结连接在弹簧拨片的一端；

所述的传送装置其包括步进电机六、主动带轮、V型带、从动带轮、滚筒轴、输送带、穴盘，所述的步进电机六通过螺栓连接在安装架上；所述的主动带轮通过键连接在步进电机六的转轴上；所述的从动带轮通过键连接在滚筒轴上；所述的V型带与主动带轮和从动带轮组成带传动；所述的滚筒轴为两个，分别通过轴承安装在安装架上；所述的输送带嵌套在两个滚筒轴上；所述的穴盘安放在输送带上。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，其特征在于：所述的溜种机构包括步进电机一、齿轮一、底座、齿轮二、溜种板、种箱、高压金属软管一，所述的步进电机一通过螺栓连接在安装架上；所述的齿轮一通过键连接在步进电机一的转轴上；所述的齿轮二通过键连接在底座的底座轴二上，与齿轮一形成齿轮传动；所述的底座通过轴承连接在安装架上，包括振动装置、底座轴一、底座轴二、导轨二、滑块安装座、气流分配器、高压金属软管二、高压金属软管三，所述的振动装置包括Y轴向振动机构、X轴向振动机构、Z轴向振动机构，所述的Y轴向振动机构包括步进电机二、凸轮、连杆、滑块一，所述的步进电机二通过螺栓连接在安装板上，所述的凸轮通过键连接在步进电机二的转轴上，所述的连杆的一端转动连接在凸轮上，另一端转动连接在滑块一上，所述的滑块一安装在滑块安装座上并与之形成移动副，所述的X轴向振动机构包括侧板一、空气振动器输出端一、空气振动器一，所述的侧板一通过加强筋焊接在安装板上，所述的空气振动器一通过螺栓连接在侧板一上，所述的空气振动器输出端一的一端安装在空气振动器一输出端上，另一端安装在内凹槽一中，所述的Z轴向振动机构包括空气振动器二、侧板二、空气振动器输出端二，所述的侧板二通过加强筋焊接在安装板上，所述的空气振动器二通过螺栓连接在侧板二上，所述的空气振动器输出端二的一端安装在空气振动器二输出端上，另一端安装在内凹槽二中，所述的底座轴一通过螺栓连接在底座的左端，所述的底座轴二通过螺栓连接在底座的右端，所述的导轨二固连在底座上，所述的气流分配器通过螺栓连接在底座内壁上，所述的高压金属软管二的一端通过螺纹连接在气流分配器上，另一端通过螺纹连接在空气振动器一输入端上，所述的高压金属软管三的一端通过螺纹连接在气流分配器上，另一端通过螺纹连接在空气振动器二输入端上；所述的溜种板包括滑种道、内凹槽二、内凹槽一、矩形凹槽，所述的矩形凹槽与导轨二形成移动副；所述的种箱通过螺栓连接在溜种板上；所述的高压金属软管一的一端通过螺纹连接在电磁换向阀处中间的接口，另一端通过螺纹连接在气流分配器上。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度振动溜种气吸式精密播种装置，其特征在于：所述的机械手包括移动机构一、转动机构一、移动机构二、转动机构二，所述的移动机构一包括气缸缸体、活塞杆、连接架一，所述的气缸缸体通过螺栓连接在电机安装板和导轨支架一的上部，所述的活塞杆的一端通过螺栓连接在连接架一上，另一端安装在气缸缸体内部与之形成移动副，所述的连接架一包括转盘、内凹滑块、连接杆，所述的连接杆固连在转盘上，所述的内凹滑块为两个，固连在连接杆的两端，所述的转盘上开有弧形槽；所述的转动机构一包括连接架二、旋转电机，所述的旋转电机通过螺栓连接在连接架二上，所述的连接架二包括圆盘、弧形支架、弧形块、U型架一、固定套筒，所述的固定套筒焊接在圆盘上，所述的弧形支架为两个，对称的固连在圆盘上，所述的弧形块为两个，分别通过螺栓连接在弧形支架上，所述的U型架一的上部通过螺栓与圆盘连接在一起，下部通过螺栓与连接板连接在一起；所述的移动机构二包括步进电机四、联轴器、连接板、丝杆、方形滑块、连接架三，所述的步进电机四通过螺栓连接在连接板上，所述的丝杆的一端通过联轴器与步进电机四的转轴相连接，另一端与方形滑块的螺纹孔形成螺旋副，所述的方形滑块通过螺栓固定在定位杆上，其四角处开有四个定位孔，中间开有螺纹孔，所述的连接架三包括U型架二、圆形导杆、定位座、定位杆，所述的定位座焊接在U型架二的上部，所述的定位杆为四个焊接在定位座的四角处，所述的圆形导杆为两个，分别通过加强筋连接在U型架二上，所述的U型架二通过螺栓连接在轴承座上，所述的圆形导杆与连接板上的圆孔形成移动副；所述的转动机构二包括步进电机五、齿轮五、齿轮六、转轴、轴承座，所述步进电机五通过螺栓连接在轴承座上，所述的齿轮五通过键连接在步进电机五的转轴上，所述的转轴通过轴承安装在轴承座上，其两端通过螺栓固连在转轴安装座上，所述的齿轮六通过键连接在转轴上与齿轮五形成齿轮传动。

Images