CN109121579A - 一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置及其播种方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置及其播种方法，该自动化播种装置可通过调节电机Ⅰ的转速来调节种子的播种速度，以实现对滤种器的摆动速度和播种机速度之间的0盲区，使播种密度均匀化，提高了农作物产量，本装置在播种时，首先将该自动播种装置通过连杆与拖拉机相连，然后将种子均匀的倒入若干个播种器内，启动拖拉机和电机Ⅰ，该播种装置随拖拉机同步运动，电机Ⅰ的电机轴上安装有偏心轮，偏心轮随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板在导轨内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器落入导种槽，并最终从导种管的底端落下，实现播种。

Description

一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置及其播种方法

技术领域

本发明属于农业装备技术领域，具体涉及一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置及其播种方法。

背景技术

目前，随着我国机械化的不断完善，农业机械也首居前列，农机市场含量稳步提高，机械机构不断更新换代，这就使得一些依靠动力***来配套使用的器械有了很好的发展前景。然而，机械的更新换代中必然存在一些问题。传统播种机播种方式单一，播种密度不均匀，在一定程度上造成了农作物产量的降低，不能有效的提高土壤利用率。随着国内外土壤的沙漠化以及人口的不断增多，提高可耕土地的利用率已成为社会一大研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置及其播种方法，该自动化播种装置可通过调节电机Ⅰ的转速来调节种子的播种速度，以实现对滤种器的摆动速度和播种机速度之间的0盲区，使播种密度均匀化，提高了农作物产量。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，该播种装置与拖拉机相连并随拖拉机同步运动以进行播种，该播种装置通过连杆与拖拉机相连，所述连杆的一端安装在安装板的前端面上，所述连杆的自由端用于连接拖拉机，所述安装板的后端面上间隔设置与若干个播种器，所述播种器的顶端开设有用于添加种子的进料口Ⅰ，播种器的底部中心位置处开设有播种孔，该播种孔通过播种器的内腔与进料口Ⅰ相连通，安装板沿竖直方向设置，安装板的两端分别通过左支架和右支架与下支架的两端对应连接，若干个所述播种器的正下方设置有滤种器，所述滤种器包括滤种板和设置在滤种板两侧的两条导轨，所述滤种板的上端面与若干个所述播种器的底部面接触，所述滤种板上开设有若干个与播种孔的数量相同的滤种孔，两条所述导轨分别设置在左支架和右支架上，所述滤种板的两端分别嵌设在两条所述导轨内，所述导轨内设置有复位弹簧，所述滤种板的下方设置有若干组与若干个播种器一一对应的导种机构；所述左支架和所述右支架的底端均设置有滑动机构；

所述左支架与右支架之间设置有连接板Ⅰ和连接板Ⅱ，所述连接板Ⅰ、连接板Ⅱ以及滤种板三者间平行设置，若干组所述导种机构均固定连接在所述连接板Ⅰ和连接板Ⅱ上，所述导种机构包括设置在连接板Ⅰ上的导种槽、设置在连接板Ⅱ上的导种管以及开沟器，开沟器的顶端通过连接板Ⅲ安装在连接板Ⅱ上，所述导种管的底端位于开沟器的顶端内侧，导种管的顶端与导种槽的内腔相连通，导种槽的顶端开设有进料口Ⅱ，所述左支架或右支架上安装有电机Ⅰ，电机Ⅰ的电机轴上安装有偏心轮，偏心轮随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板在导轨内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器落入导种槽，并最终从导种管的底端落下，实现播种。

进一步的，每一个所述播种器的底端内部均穿设有一根用于防止播种孔堵塞的螺旋绞龙，所述螺旋绞龙位于所述播种孔的正上方且螺旋绞龙与连杆平行设置，螺旋绞龙的前、后两端分别从播种器的内部穿出后均安装在轴承座内，两个所述轴承座对称设置在播种器的前、后两端且两个所述轴承座均固定连接在连接板Ⅱ上，螺旋绞龙的前、后两端在与其所对应的轴承座的连接处均套设有轴承，若干个所述螺旋绞龙均通过皮带与设置在左支架或右支架上的电机Ⅱ相连。

进一步的，所述导轨包括左导板、上导板、右导板和下导板，所述左导板、上导板、右导板和下导板依次首尾相连后围成矩形的滑槽，所述滤种板的两端分别嵌设在两条所述导轨的滑槽内，所述滤种板可在两条所述导轨的滑槽内滑动，所述复位弹簧设置在所述滑槽内，所述复位弹簧的一端与左导板的内壁相连，所述复位弹簧的另一端与所述滤种板的侧壁相连。

进一步的，所述电机Ⅰ的电机轴与所述滤种板位于同一水平面内。

进一步的，所述导种管上设置有光电传感器。

进一步的，所述滑动机构包括连接轴、U型架以及车轮，所述U型架倒立放置且U型架的顶端通过连接轴与左支架或右支架相连，所述车轮设置在U型架的底端内侧，所述车轮与所述U型架通过销轴转动连接。

进一步的，所述连杆的自由端上开设有用于连接拖拉机的连接孔。

进一步的，所述连杆的两侧分别设置有一根加强杆，所述加强杆的一端与连杆的自由端相连，加强杆的另一端安装在安装板的前端面上，所述安装板与两根所述连杆组成等腰三角形结构。

进一步的，所述左支架、若干个所述播种器的顶端以及所述右支架通过若干根横梁依次连接。

一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置的播种方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将该自动播种装置通过连杆与拖拉机相连，然后将种子均匀的倒入若干个播种器内，启动拖拉机和电机Ⅰ，该播种装置随拖拉机同步运动，电机Ⅰ的电机轴上安装有偏心轮，偏心轮随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板在导轨内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器落入导种槽，并最终从导种管的底端落下，实现播种；

步骤二：在播种的过程中，启动电机Ⅱ，电机Ⅱ通过皮带带动每一个播种器内部设置的螺旋绞龙转动，以防止种子对播种孔造成堵塞。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明最大程度地提高了农作物产量，通过调节电机Ⅰ的转速来调节种子的播种速度，以实现对滤种器的摆动速度和播种机速度之间的0盲区，使播种密度均匀化，提高了农作物产量；

2.本发明在导种管上设置有光电传感器，可以实时的将播种情况反馈给操作者，防止种子漏播、重播以及种子卡槽等情况，使得播种更加精密；

3.采用螺旋绞龙防止堵塞。滤种器内设置有双向螺旋绞龙，绞龙带动种子向中间运动，同时漏斗形的底盘促使种子向中间孔汇聚，并且，螺旋绞龙转动的同时可拨动种子运动，防止种子堵塞到孔槽处。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的后视图；

图4是图1的俯视图；

图5是右支架、导轨以及滤种板的连接关系示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图中标记：1、连杆，2、安装板，3、播种器，4、左支架，5、右支架，6、下支架，7、滤种器，701、滤种板，702、导轨，7021、左导板，7022、上导板，7023、右导板，7024、下导板，7025、滑槽，703、复位弹簧，8、连接板Ⅰ，9、连接板Ⅱ，10、导种槽，11、导种管，12、开沟器，13、连接板Ⅲ，14、电机Ⅰ，15、偏心轮，16、螺旋绞龙，17、轴承座，18、轴承，19、电机Ⅱ，20、光电传感器，21、连接轴，22、U型架，23、车轮，24、销轴，25、连接孔，26、加强杆，27、横梁，28、皮带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，该播种装置与拖拉机相连并随拖拉机同步运动以进行播种，该播种装置通过连杆1与拖拉机相连，所述连杆1的一端安装在安装板2的前端面上，所述连杆1的自由端用于连接拖拉机，所述安装板2的后端面上间隔设置与若干个播种器3，所述播种器3的顶端开设有用于添加种子的进料口Ⅰ，播种器3的底部中心位置处开设有播种孔，该播种孔通过播种器3的内腔与进料口Ⅰ相连通，安装板2沿竖直方向设置，安装板2的两端分别通过左支架4和右支架5与下支架6的两端对应连接，若干个所述播种器3的正下方设置有滤种器7，所述滤种器7包括滤种板701和设置在滤种板701两侧的两条导轨702，所述滤种板701的上端面与若干个所述播种器3的底部面接触，所述滤种板701上开设有若干个与播种孔的数量相同的滤种孔，两条所述导轨702分别设置在左支架4和右支架5上，所述滤种板701的两端分别嵌设在两条所述导轨702内，如图5所示，所述导轨702内设置有复位弹簧703，所述滤种板701的下方设置有若干组与若干个播种器3一一对应的导种机构；所述左支架4和所述右支架5的底端均设置有滑动机构；

所述左支架4与右支架5之间设置有连接板Ⅰ8和连接板Ⅱ9，所述连接板Ⅰ8、连接板Ⅱ9以及滤种板701三者间平行设置，若干组所述导种机构均固定连接在所述连接板Ⅰ8和连接板Ⅱ9上，所述导种机构包括设置在连接板Ⅰ8上的导种槽10、设置在连接板Ⅱ9上的导种管11以及开沟器12，开沟器12的顶端通过连接板Ⅲ13安装在连接板Ⅱ9上，所述导种管11的底端位于开沟器12的顶端内侧，导种管11的顶端与导种槽10的内腔相连通，导种槽10的顶端开设有进料口Ⅱ，所述左支架4或右支架5上安装有电机Ⅰ14，电机Ⅰ14的电机轴上安装有偏心轮15，偏心轮15随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板701在导轨702内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器3落入导种槽10，并最终从导种管11的底端落下，实现播种。

进一步优化本方案，每一个所述播种器3的底端内部均穿设有一根用于防止播种孔堵塞的螺旋绞龙16，所述螺旋绞龙16位于所述播种孔的正上方且螺旋绞龙16与连杆1平行设置，螺旋绞龙16的前、后两端分别从播种器3的内部穿出后均安装在轴承座17内，两个所述轴承座17对称设置在播种器3的前、后两端且两个所述轴承座17均固定连接在连接板Ⅱ9上，螺旋绞龙16的前、后两端在与其所对应的轴承座17的连接处均套设有轴承18，若干个所述螺旋绞龙16均通过皮带28与设置在左支架4或右支架5上的电机Ⅱ19相连。

进一步优化本方案，如图6所示，所述导轨702包括左导板7021、上导板7022、右导板7023和下导板7024，所述左导板7021、上导板7022、右导板7023和下导板7024依次首尾相连后围成矩形的滑槽7025，所述滤种板701的两端分别嵌设在两条所述导轨702的滑槽7025内，所述滤种板701可在两条所述导轨702的滑槽7025内滑动，所述复位弹簧703设置在所述滑槽7025内，所述复位弹簧703的一端与左导板7021的内壁相连，所述复位弹簧703的另一端与所述滤种板701的侧壁相连。

进一步优化本方案，所述电机Ⅰ14的电机轴与所述滤种板701位于同一水平面内。

进一步优化本方案，所述导种管11上设置有光电传感器20。

进一步优化本方案，所述滑动机构包括连接轴21、U型架22以及车轮23，所述U型架22倒立放置且U型架22的顶端通过连接轴21与左支架4或右支架5相连，所述车轮23设置在U型架22的底端内侧，所述车轮23与所述U型架22通过销轴24转动连接。

进一步优化本方案，所述连杆1的自由端上开设有用于连接拖拉机的连接孔25。

进一步优化本方案，所述连杆1的两侧分别设置有一根加强杆26，所述加强杆26的一端与连杆1的自由端相连，加强杆26的另一端安装在安装板2的前端面上，所述安装板2与两根所述连杆1组成等腰三角形结构。

进一步优化本方案，所述左支架4、若干个所述播种器3的顶端以及所述右支架5通过若干根横梁27依次连接。

一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置的播种方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将该自动播种装置通过连杆1与拖拉机相连，然后将种子均匀的倒入若干个播种器3内，启动拖拉机和电机Ⅰ14，该播种装置随拖拉机同步运动，电机Ⅰ14的电机轴上安装有偏心轮15，偏心轮15随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板701在导轨702内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器3落入导种槽10，并最终从导种管11的底端落下，实现播种；

步骤二：在播种的过程中，启动电机Ⅱ19，电机Ⅱ19通过皮带28带动每一个播种器3内部设置的螺旋绞龙16转动，以防止种子对播种孔造成堵塞。

以下对本发明进行详细说明：

当该播种装置及拖拉机在户外工作时，可事先测定平均土壤成分含量，从而得到播种最佳密度，进而输入至拖拉机自带的微机处理器中，计算拖拉机行进的速度及电机Ⅰ上套设的偏心轮的转速，从而调整播种的速度，使该拖拉机以任意速度正常工作时，都有与之对应的播种速度。该播种装置通过连杆与拖拉机相连，带动该播种装置运行工作。该播种装置开始工作时，种子首先进入播种器中，同时该播种装置的行驶速度可由轮子速度表示，可在轮子处设置一角速度传感器实时测定轮子速度，并输入至微机处理器中，微机处理器控制变频调速器（角速度传感器、微机处理器、变频调速器位置不固定，可在实际机构中调整放置，所以图中未画出），改变电机Ⅰ14的旋转速度，电机Ⅰ14由称重板和固定架固定在左侧板上，电机Ⅰ14旋转带动偏心轮，偏心轮可推动滤种器在滤种器导轨槽中做周期性往复直线运动。螺旋绞龙由立式轴承及轴承座固定在连接板Ⅱ9上，电机Ⅱ19带动螺旋绞龙转动，促使种子向中间汇聚，进入孔槽中，螺旋绞龙转动的同时，拨动种子运动，使种子不能堵塞在播种孔处。当滤种器作周期性直线往复运动时，播种孔和滤种板上开设的滤种孔导通时，种子下落，进入导种槽中，导种管上有设置有光电传感器，可实时记录导种槽内种子下落情况，即记录播种器播种情况，以防漏播、重播。其后种子进入开沟器中，完成一次播种。

光电传感器工作原理：它是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器。当光电传感器有光照时，电阻很小；无光照时，电阻很大。光照越强，电阻越小；光照停止，电阻又恢复原值。当种子从导种槽流下经过光电传感器时，种子不断地遮挡光源到光电传感器的光路，使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电传感器电路便产生一个脉冲信号，将此脉冲信号传输给电脑并记录下来，当排种器因故障无法正常排种时，就没有脉冲信号输出，然后电脑就会控制报警装置发出警报，提醒播种人员及时处理故障，以防漏播、重播，从而大大提高了播种的精准度和生产效率。同时，为了减小播种过程中对种子的损坏，滤种器上开设的滤种孔分为上下两部分，上半部分为倒立的梯台结构，下半部分为柱形结构，整体来说采用了圆角形的孔边修饰，使和在相对运动的过程中，减少了种子因棱角挤压造成的损坏，提高了种子利用率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，该播种装置与拖拉机相连并随拖拉机同步运动以进行播种，其特征在于：该播种装置通过连杆（1）与拖拉机相连，所述连杆（1）的一端安装在安装板（2）的前端面上，所述连杆（1）的自由端用于连接拖拉机，所述安装板（2）的后端面上间隔设置与若干个播种器（3），所述播种器（3）的顶端开设有用于添加种子的进料口Ⅰ，播种器（3）的底部中心位置处开设有播种孔，该播种孔通过播种器（3）的内腔与进料口Ⅰ相连通，安装板（2）沿竖直方向设置，安装板（2）的两端分别通过左支架（4）和右支架（5）与下支架（6）的两端对应连接，若干个所述播种器（3）的正下方设置有滤种器（7），所述滤种器（7）包括滤种板（701）和设置在滤种板（701）两侧的两条导轨（702），所述滤种板（701）的上端面与若干个所述播种器（3）的底部面接触，所述滤种板（701）上开设有若干个与播种孔的数量相同的滤种孔，两条所述导轨（702）分别设置在左支架（4）和右支架（5）上，所述滤种板（701）的两端分别嵌设在两条所述导轨（702）内，所述导轨（702）内设置有复位弹簧（703），所述滤种板（701）的下方设置有若干组与若干个播种器（3）一一对应的导种机构；所述左支架（4）和所述右支架（5）的底端均设置有滑动机构；

所述左支架（4）与右支架（5）之间设置有连接板Ⅰ（8）和连接板Ⅱ（9），所述连接板Ⅰ（8）、连接板Ⅱ（9）以及滤种板（701）三者间平行设置，若干组所述导种机构均固定连接在所述连接板Ⅰ（8）和连接板Ⅱ（9）上，所述导种机构包括设置在连接板Ⅰ（8）上的导种槽（10）、设置在连接板Ⅱ（9）上的导种管（11）以及开沟器（12），开沟器（12）的顶端通过连接板Ⅲ（13）安装在连接板Ⅱ（9）上，所述导种管（11）的底端位于开沟器（12）的顶端内侧，导种管（11）的顶端与导种槽（10）的内腔相连通，导种槽（10）的顶端开设有进料口Ⅱ，所述左支架（4）或右支架（5）上安装有电机Ⅰ（14），电机Ⅰ（14）的电机轴上安装有偏心轮（15），偏心轮（15）随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板（701）在导轨（702）内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器（3）落入导种槽（10），并最终从导种管（11）的底端落下，实现播种。

2.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：每一个所述播种器（3）的底端内部均穿设有一根用于防止播种孔堵塞的螺旋绞龙（16），所述螺旋绞龙（16）位于所述播种孔的正上方且螺旋绞龙（16）与连杆（1）平行设置，螺旋绞龙（16）的前、后两端分别从播种器（3）的内部穿出后均安装在轴承座（17）内，两个所述轴承座（17）对称设置在播种器（3）的前、后两端且两个所述轴承座（17）均固定连接在连接板Ⅱ（9）上，螺旋绞龙（16）的前、后两端在与其所对应的轴承座（17）的连接处均套设有轴承（18），若干个所述螺旋绞龙（16）均通过皮带（28）与设置在左支架（4）或右支架（5）上的电机Ⅱ（19）相连。

3.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述导轨（702）包括左导板（7021）、上导板（7022）、右导板（7023）和下导板（7024），所述左导板（7021）、上导板（7022）、右导板（7023）和下导板（7024）依次首尾相连后围成矩形的滑槽（7025），所述滤种板（701）的两端分别嵌设在两条所述导轨（702）的滑槽（7025）内，所述滤种板（701）可在两条所述导轨（702）的滑槽（7025）内滑动，所述复位弹簧（703）设置在所述滑槽（7025）内，所述复位弹簧（703）的一端与左导板（7021）的内壁相连，所述复位弹簧（703）的另一端与所述滤种板（701）的侧壁相连。

4.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述电机Ⅰ（14）的电机轴与所述滤种板（701）位于同一水平面内。

5.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述导种管（11）上设置有光电传感器（20）。

6.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述滑动机构包括连接轴（21）、U型架（22）以及车轮（23），所述U型架（22）倒立放置且U型架（22）的顶端通过连接轴（21）与左支架（4）或右支架（5）相连，所述车轮（23）设置在U型架（22）的底端内侧，所述车轮（23）与所述U型架（22）通过销轴（24）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述连杆（1）的自由端上开设有用于连接拖拉机的连接孔（25）。

8.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述连杆（1）的两侧分别设置有一根加强杆（26），所述加强杆（26）的一端与连杆（1）的自由端相连，加强杆（26）的另一端安装在安装板（2）的前端面上，所述安装板（2）与两根所述连杆（1）组成等腰三角形结构。

9.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置，其特征在于：所述左支架（4）、若干个所述播种器（3）的顶端以及所述右支架（5）通过若干根横梁（27）依次连接。

10.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的智能化精密播种装置的播种方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先将该自动播种装置通过连杆（1）与拖拉机相连，然后将种子均匀的倒入若干个播种器（3）内，启动拖拉机和电机Ⅰ（14），该播种装置随拖拉机同步运动，电机Ⅰ（14）的电机轴上安装有偏心轮（15），偏心轮（15）随电机同步转动并在转动的过程中驱动滤种板（701）在导轨（702）内往复运动，当播种孔与滤种孔导通时，种子从播种器（3）落入导种槽（10），并最终从导种管（11）的底端落下，实现播种；

步骤二：在播种的过程中，启动电机Ⅱ（19），电机Ⅱ（19）通过皮带（28）带动每一个播种器（3）内部设置的螺旋绞龙（16）转动，以防止种子对播种孔造成堵塞。