CN111492754B - 一种农用种子精播投种生产线及精播投种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农用种子精播投种生产线及精播投种方法，生产线包括穴盘传送装置、充种‑卸种装置、落种装置以及控制器；穴盘传送装置其用于传送穴盘；充种‑卸种装置包括充种筛，所述充种筛上形成有阵列设置的型孔，所述型孔可容置种子并将其内的种子卸下；落种装置用于承接所述充种‑卸种装置卸下的种子并将承接的种子投放至所述穴盘传送装置上的穴盘内；控制器连接所述穴盘传送装置、充种‑卸种装置以及落种装置。本发明的农用种子精播投种生产线及精播投种方法通过设置穴盘传送装置、充种‑卸种装置以及落种装置，可实现穴盘的自动传送，种子的精准投放与落种，自动化程度高，可大幅提升种子精播投种的效率。

Description

一种农用种子精播投种生产线及精播投种方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别是涉及一种农用种子精播投种生产线及精播投种方法。

背景技术

穴盘育苗技术是采用轻基质无土材料做育苗基质，精量播种，一穴一粒，一次性成苗的现代化育苗技术，可增加育苗密度，便于集约化管理，提高温室利用率，降低生产成本。现有技术中，将种子精细化投放至穴盘的效率仍然较低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可提升种子精播至穴盘效率的农用种子精播投种生产线及精播投种方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的农用种子精播投种生产线，其包括：

穴盘传送装置，其用于传送穴盘；

充种-卸种装置，其包括充种筛，所述充种筛上形成有阵列设置的型孔，所述型孔可容置种子并将其内的种子卸下；

落种装置，其用于承接所述充种-卸种装置卸下的种子并将承接的种子投放至所述穴盘传送装置上的穴盘内；以及

控制器，其连接所述穴盘传送装置、充种-卸种装置以及落种装置。

进一步地，所述穴盘传送装置包括传送线，所述传送线的一端设置有穴盘投放装置，传送线的另一端设置有穴盘码垛装置。

进一步地，所述穴盘投放装置包括两组对称设置的投放组件；所述投放组件包括第一升降推杆、第一平动气缸以及第一抬升座；所述第一抬升座可由所述第一平动气缸驱动作水平平移运动，且所述第一升降推杆可驱动所述第一平动气缸作升降运动。

进一步地，所述穴盘码垛装置包括两组对称设置的码垛组件；所述码垛组件包括第二升降推杆、第二平动气缸以及第二抬升座；所述第二抬升座可由所述第二平动气缸驱动作水平平移运动，且所述第二升降推杆可驱动所述第二平动气缸作升降运动。

进一步地，所述传送线上还设置有穴盘定位装置，所述穴盘定位装置包括两组呈对角设置的定位气缸，每个定位气缸均驱动一个定位V形块作平移运动。

进一步地，所述传送线由左、右两部分组成，左、右两部分之间的间距可调节。

进一步地，所述充种-卸种装置还包括释放板与动力机构；所述释放板置于所述充种筛的下侧，并可由平移驱动元件驱动相对于所述充种筛平移，以使得所有所述型孔下侧在封堵状态与敞口状态之间切换；所述动力机构与所述充种筛驱动连接，其可驱动所述充种筛变为倾斜状态，且其可驱动所述充种筛产生振动；所述充种筛的两侧各连接有一组所述动力机构。

进一步地，所述落种装置包括由多个落种单元构成的落种单元阵列，所述落种单元阵列为方形阵列，其横、纵间距可由变距机构驱动变化；所述落种单元阵列可在初始横、纵间距时承接所述筛箱卸下的种子，并在横、纵间距变化后将种子投放至所述穴盘。

一种精播投种方法，其应用于上述的农用种子精播投种生产线的控制器，所述方法包括：

控制所述穴盘传送装置运转，所述穴盘传送装置分离出一个穴盘并将穴盘传送至所述落种装置的下方；

控制所述充种-卸种装置运转，所述充种-卸种装置执行一次充种、卸种过程，并将卸下的种子投放至所述落种装置；

控制所述落种装置运转，所述落种装置将承接自所述充种-卸种装置的种子投放至其下方的穴盘；

控制所述穴盘传送装置运转，所述穴盘传送装置将载有种子的穴盘传送至设定位置并码垛。

有益效果：本发明的农用种子精播投种生产线及精播投种方法通过设置穴盘传送装置、充种-卸种装置以及落种装置，可实现穴盘的自动传送，种子的精准投放与落种，自动化程度高，可大幅提升种子精播投种的效率。

附图说明

附图1为农用种子精播投种生产线的结构图；

附图2为穴盘投放装置的结构图；

附图3为穴盘码垛装置的结构图；

附图4为穴盘定位装置的结构图；

附图5为充种-卸种装置的第一视角结构图；

附图6为充种-卸种装置的第二视角结构图；

附图7为附图6中A部分的放大结构图；

附图8为落种装置的第一状态结构图；

附图9为附图8中B部分的放大结构图；

附图10为落种装置的局部放大结构图；

附图11为落种装置的第二状态结构图。

图中：1-穴盘传送装置；11-传送线；12-穴盘投放装置；121-第一升降推杆；122-第一平动气缸；123-第一抬升座；13-穴盘码垛装置；131-第二升降推杆；132-第二平动气缸；133-第二抬升座；14-穴盘定位装置；141-定位气缸；142-定位V形块；2-充种-卸种装置；21-充种筛；211-型孔；22-释放板；221-释放槽；23-动力机构；231-抬升座；232-伸缩执行元件；233-传动块；234-振动轮；235-固定销；236-弹簧；237-振动电机；24-补种机构；241-料斗；242-出料件；2421-料槽；243-补种电机；25-平移驱动元件；3-落种装置；31-落种单元；311-落种座；3111-容置孔；312-开合件；3121-按压端；32-变距机构；321-横向滑轨；322-纵向滑轨；323-第一弹簧；324-第二弹簧；325-组件座；326-第一电动推杆；327-限位挡条；328-第二电动推杆；33-打开组件；331-条状件；332-动力件；333-气缸；334-第三弹簧；4-穴盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的农用种子精播投种生产线，其包括穴盘传送装置1、充种-卸种装置2、落种装置3以及控制器；其中，穴盘传送装置1用于传送穴盘；充种-卸种装置2包括充种筛21，所述充种筛21上形成有阵列设置的型孔211，所述型孔211可容置种子并将其内的种子卸下；落种装置3用于承接所述充种-卸种装置2卸下的种子并将承接的种子投放至所述穴盘传送装置1上的穴盘内；控制器连接所述穴盘传送装置1、充种-卸种装置2以及落种装置3。

所述穴盘传送装置1包括传送线11，所述传送线11的一端设置有穴盘投放装置12，传送线11的另一端设置有穴盘码垛装置13。穴盘投放装置12处码放有堆叠设置的多个空的穴盘4，穴盘投放装置12可将穴盘4依次投放至传送线11，传送线11可将穴盘4传送至落种装置3的下方承接种子，并继续将带有种子的穴盘4传送至穴盘码垛装置13处，穴盘码垛装置13将带有种子的穴盘4码垛成层叠堆放形态，人工可定时将堆叠好的穴盘4统一取走。

如附图2所示，所述穴盘投放装置12包括两组对称设置的投放组件；所述投放组件包括第一升降推杆121、第一平动气缸122以及第一抬升座123；所述第一抬升座123可由所述第一平动气缸122驱动作水平平移运动，且所述第一升降推杆121可驱动所述第一平动气缸122作升降运动。初始状态下，第一升降推杆121处于举升状态，当需要投放穴盘4至传送线11上时，首先，第一升降推杆121使第一平动气缸122下降，如此，可将堆叠设置的所有空的穴盘4均放置到传送线11上；然后，第一平动气缸122的伸缩杆缩回，第一升降推杆121使第一平动气缸122上升，第一平动气缸122的伸缩杆再伸出，使得第一抬升座123嵌入最下层穴盘4与倒数第二层穴盘4之间，最后，第一升降推杆121使第一平动气缸122继续上升，将倒数第二层穴盘4及其以上的所有穴盘4全部举升起来，即可实现将最下层穴盘4投放至传送线11。循环上述步骤，可实现将穴盘4依次分离出来部投放至传送线11。

如附图3所示，所述穴盘码垛装置13包括两组对称设置的码垛组件；所述码垛组件包括第二升降推杆131、第二平动气缸132以及第二抬升座133；所述第二抬升座133可由所述第二平动气缸132驱动作水平平移运动，且所述第二升降推杆131可驱动所述第二平动气缸132作升降运动。上述穴盘码垛装置13运行过程如下：初始状态下，第二升降推杆131将现有的带有种子的穴盘4(已码垛成堆叠状态的穴盘组)全部抬升至脱离传送线11；首先，传送线11将新的带有种子的穴盘4传送至现有穴盘组的下方；然后，第二升降推杆131使穴盘组下降，使得穴盘组压在新的穴盘4的上方；再然后，第二平动气缸132的伸缩杆收回，第二升降推杆131驱使第二平动气缸132继续下降，第二平动气缸132的伸缩杆再伸出使得第二抬升座133伸出至新穴盘4的下方；最后，第二升降推杆131带动第二平动气缸132上升，如此，第二抬升座133可带动新的穴盘4与原有的穴盘组全部上升，完成码垛。

所述传送线11上还设置有穴盘定位装置14，如附图4所示，所述穴盘定位装置14包括两组呈对角设置的定位气缸141，每个定位气缸141均驱动一个定位V形块142作平移运动。穴盘定位装置14可将穴盘4定位，使得落种装置3可将种子准确投放至穴盘4的各穴孔中。

优选地，所述传送线11由左、右两部分组成，两个投放组件与两个码垛组件分别安装在左、右两部分上，左、右两部分之间的间距可调节。如此，穴盘传送装置1可适应不同规格穴盘的传输。

如附图5-附图6所示，所述充种-卸种装置2还包括释放板22与动力机构23。

充种筛21上的型孔211将所述充种筛21上下贯通，型孔211的形状可根据种子的形状设置，如本实施例中是针对超级稻设置的型孔211，型孔211的形状为长方形，在其他实施例中，还可以为其他形状的异形种子设置其他形状的型孔211。释放板22置于所述充种筛21的下侧，并可由平移驱动元件25驱动相对于所述充种筛21平移，以使得所有所述型孔211下侧在封堵状态与敞口状态之间切换；所述释放板22上形成有与所述型孔211的行数一致数量的释放槽221。封堵状态下，释放板22上相邻释放槽221之间的实体部将型孔211的下端封堵住，此状态下可进行充种作业，型孔211内可容置种子且种子不会掉落；敞口状态下，在俯视方向上，每个型孔211均置于一释放槽221内，如此，型孔211的下端没有遮挡，型孔211内的种子可从型孔211的下端下端掉落进行卸种。利用上述型孔211进行充种、卸种作业，可有效提升播种精度，播种精度可达21～22粒/穴，满足特种种子的播种需求。

动力机构23与所述充种筛21驱动连接，其可驱动所述充种筛21变为倾斜状态，且其可驱动所述充种筛21产生振动；所述充种筛21的两侧各连接有一组所述动力机构23。控制器连接所述动力机构23以控制动力机构23运转。

通过在充种筛21的两端设置动力机构23，控制器可控制两组动力机构23轮流作业，使得充种筛21的两端轮流抬起并振动，如此种子可在充种筛21的两端之间牵引，且沿途将充种筛21上的型孔211填满，充种效果好，且种子从充种筛21的一端迁移至另一端后，除了型孔211内填充的种子，充种筛21的上表面不会留下多余的种子，卸种时无需将型孔211的上端进行封堵，减少不必要的步骤。该充种方式种子在充种筛21上的运动范围大，可有效将型孔211进行填充，充种成功率高，一般不会有漏充的情形发生。

具体地，所述动力机构23包括抬升座231、伸缩执行元件232以及振动机构，所述充种筛21与所述抬升座231浮动连接；伸缩执行元件232用于驱动所述抬升座231升降运动；振动机构用于作用于所述充种筛21以使得所述充种筛21相对于所述抬升座231振动。本实施例中，伸缩执行元件232为电动推杆。

如附图7所示，所述振动机构包括传动块233、振动轮234、固定销235以及弹簧236；传动块233与所述充种筛21固定连接；振动轮234上圆周阵列形成有多个可作用于所述传动块233的振动齿；固定销235固定在所述抬升座231上，且其穿过所述充种筛21；弹簧236设置在所述固定销235上远离所述抬升座231的一端的挡肩与所述充种筛21之间；振动电机237与所述振动轮234驱动连接以驱动所述振动轮234转动。通过上述结构，当振动电机237驱动振动轮234转动，振动轮234上的振动齿轮流作用于所述传动块233以使得充种筛21产生振动，弹簧236用于在振动轮234上两个振动齿之间的凹陷部对着传动块233时使充种筛21复位，固定销235用于限制充种筛21的振动幅度，使得充种筛21的端部在固定的幅度内振动。

由于种子在充种筛21的两端之间迁移时，种子的数量越来越少，为了及时补充种子，所述充种筛21的两侧各设有补种机构24。所述补种机构24包括料斗241、出料件242以及补种电机243；其中，料斗241的下端具有收窄结构，且其底部具有出料口；出料件242转动安装在所述出料口位置，出料件242呈圆管状，且其管壁上形成有沿其轴向延伸的料槽2421；补种电机243与所述出料件242驱动连接，以驱动所述出料件242转动。通过上述结构，每当补种电机243驱动出料件242转动一周，即可将一管种子补充至该补种机构24所在的充种筛21的端部(转动过程中，出料件242的料槽2421进入料斗241后，料斗内的种子可通过料槽2421进入出料件242的内部，然后随着出料件242继续转动，料槽2421转动至料槽2421之外并逐渐运动至朝下状态，出料件242内的种子即可从料槽2421倾倒出来掉落至充种筛21)，可实现定量补料，补料精准。

如附图8所示，落种装置3包括由多个落种单元31构成的落种单元阵列，所述落种单元阵列为方形阵列，其横、纵间距可由变距机构32驱动变化；所述变距机构32连接控制器；所述落种单元阵列可在初始横、纵间距时承接所述筛箱卸下的种子，并在横、纵间距变化后将种子投放至所述穴盘。

采用上述结构，当落种单元阵列的横、纵间距为初始横、纵间距时，如附图8所示，落种单元阵列的横、纵间距与筛箱上型孔的横、纵间距一致，筛箱上各型孔卸下的种子可一一对应投放至各落种单元上；当变距机构32驱动落种单元阵列的横、纵间距产生变化后(如附图11所示)，落种单元阵列的横、纵间距与穴盘上穴孔的横纵间距一致，落种单元可将其承接自筛箱的种子投放至穴盘上各穴孔内。变距机构32可对落种单元阵列的横、纵间距进行无极调节，以使得落种单元阵列可将种子投放至不同规格的穴盘。

具体地，所述变距机构32包括组件座325、横向滑轨321与多个纵向滑轨322；所有所述纵向滑轨322在所述横向滑轨321的长度方向上直线阵列设置，且每个所述纵向滑轨322均可相对于所述横向滑轨321滑动，相邻两个所述纵向滑轨322之间设置有第一弹簧323(如附图9所示)；每个所述纵向滑轨322上均安装有由多个所述落种单元31构成的落种单元直线阵列，且每相邻两个落种单元31之间均设置有第二弹簧324(如附图9所示)；所述变距机构32还包括两个可调节首、尾两个所述纵向滑轨322之间间距的第一变距组件以及可调节每个所述纵向滑轨322上首、尾两个所述落种单元31之间间距的第二变距组件。

本实施例中，所述第一变距组件包括安装在所述组件座325及位于尾部的所述纵向滑轨322之间的第一电动推杆326。所述第二变距组件包括限位挡条327以及设置于所述限位挡条327与所述组件座325之间的第二电动推杆328；每条所述纵向滑轨322上位于尾端的所述落种单元31均与所述限位挡条327接触。

由于各第一弹簧323的弹性系数一致，因此，当首尾两个纵向滑轨322之间间距确定了后，各第一弹簧323的作用可使得所有纵向滑轨322在横向滑轨321的长度方向上等距阵列分布，同理，由于各第二弹簧324的弹性系数一致，当纵向滑轨322上首尾两个落种单元31之间的间距确定后，各第二弹簧324的作用可使得该纵向滑轨322上所有落种单元31等距阵列排列。因此，通过上述结构，只需要调节首尾两个所述纵向滑轨322之间间距以及每个所述纵向滑轨322上首、尾两个所述落种单元31之间间距即可使整个落种单元阵列的布局产生变化，结构简单，控制方便。

所述落种单元31包括落种座311，所述落种座311上形成有容置孔3111，容置孔3111将落种座311上下贯通，所述落种座311的下端转动安装有开合件312，初始状态下，所述开合件312将所述容置孔3111的下端封住；所述落种装置33还包括可使所述开合件312相对于所述落种座311旋转打开的打开组件33。每个所述开合件312与其所在的所述落种座311之间均设置有复位扭簧(图中未示出)，复位扭簧可在开合件312未受到外界作用力时使开合件312保持在将所述容置孔3111的下端封住的状态。

具体地，如附图10所示，所述打开组件33包括多个条状件331，每一个所述纵向滑轨322上均安装有一个所述条状件331；所述条状件331可相对于所述纵向滑轨322平移以作用于所述纵向滑轨322上的所有落种单元31的开合件312。具体地，每个开合件312均具备在俯视方向上伸出至落种座311的投影之外的按压端3121，条状件331相对于纵向滑轨322平移时可作用于所述按压端3121使得开合件312相对于落种座311打开。

所述打开组件33还包括可作用于所有所述条状件331的动力件332，所述动力件332与所述组件座325之间安装有气缸333；每个所述条状件331与其所在的所述纵向滑轨322之间均设置有第三弹簧334。

通过上述结构，所有落种单元31的落种过程如下：首先，气缸333作用于所述动力件332，动力件332相对于组件座325平移并作用于所有条状件331，使得所有条状件331相对于组件座325平移；然后，每个条状件331平移时作用于其所在纵向滑轨322上的所有落种单元31的开合件312，如此可实现所有落种单元31的开合件312同时翻转打开，这样所有落种座311的容置孔3111内的种子同时落下并落入穴盘上的对应穴孔内；最后，气缸333使动力件332复位，各条状件331在第三弹簧334的作用下复位，且各开合件312在复位扭簧的作用下复位。

本发明还提供了一种精播投种方法，其应用于上述的农用种子精播投种生产线的控制器，所述方法包括如下步骤A1-A4：

步骤A1，控制所述穴盘传送装置1运转，所述穴盘传送装置1分离出一个穴盘并将穴盘传送至所述落种装置3的下方；

步骤A2，控制所述充种-卸种装置2运转，所述充种-卸种装置2执行一次充种、卸种过程，并将卸下的种子投放至所述落种装置3；

步骤A3，控制所述落种装置3运转，所述落种装置3将承接自所述充种-卸种装置2的种子投放至其下方的穴盘；

步骤A4，控制所述穴盘传送装置1运转，所述穴盘传送装置1将载有种子的穴盘传送至设定位置并码垛。

本发明的农用种子精播投种生产线及精播投种方法通过设置穴盘传送装置、充种-卸种装置以及落种装置，可实现穴盘的自动传送，种子的精准投放与落种，自动化程度高，可大幅提升种子精播投种的效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种农用种子精播投种生产线，其特征在于，其包括：

穴盘传送装置（1），其用于传送穴盘；

充种-卸种装置（2），其包括充种筛（21），所述充种筛（21）上形成有阵列设置的型孔（211），所述型孔（211）可容置种子并将其内的种子卸下；

落种装置（3），其用于承接所述充种-卸种装置（2）卸下的种子并将承接的种子投放至所述穴盘传送装置（1）上的穴盘内；以及

控制器，其连接所述穴盘传送装置（1）、充种-卸种装置（2）以及落种装置（3）；

所述充种-卸种装置（2）还包括释放板（22）与动力机构（23）；所述释放板（22）置于所述充种筛（21）的下侧，并可由平移驱动元件（25）驱动相对于所述充种筛（21）平移，以使得所有所述型孔（211）下侧在封堵状态与敞口状态之间切换；所述动力机构（23）与所述充种筛（21）驱动连接，其可驱动所述充种筛（21）变为倾斜状态，且其可驱动所述充种筛（21）产生振动；所述充种筛（21）的两侧各连接有一组所述动力机构（23）；

所述动力机构（23）包括抬升座（231）、伸缩执行元件（232）以及振动机构，所述充种筛（21）与所述抬升座（231）浮动连接；伸缩执行元件（232）用于驱动所述抬升座（231）升降运动；振动机构用于作用于所述充种筛（21）以使得所述充种筛（21）相对于所述抬升座（231）振动；

所述振动机构包括传动块（233）、振动轮（234）、固定销（235）以及弹簧（236）；传动块（233）与所述充种筛（21）固定连接；振动轮（234）上圆周阵列形成有多个可作用于所述传动块（233）的振动齿；固定销（235）固定在所述抬升座（231）上，且其穿过所述充种筛（21）；弹簧（236）设置在所述固定销（235）上远离所述抬升座（231）的一端的挡肩与所述充种筛（21）之间；振动电机（237）与所述振动轮（234）驱动连接以驱动所述振动轮（234）转动。

2.根据权利要求1所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述穴盘传送装置（1）包括传送线（11），所述传送线（11）的一端设置有穴盘投放装置（12），传送线（11）的另一端设置有穴盘码垛装置（13）。

3.根据权利要求2所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述穴盘投放装置（12）包括两组对称设置的投放组件；所述投放组件包括第一升降推杆（121）、第一平动气缸（122）以及第一抬升座（123）；所述第一抬升座（123）可由所述第一平动气缸（122）驱动作水平平移运动，且所述第一升降推杆（121）可驱动所述第一平动气缸（122）作升降运动。

4.根据权利要求2所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述穴盘码垛装置（13）包括两组对称设置的码垛组件；所述码垛组件包括第二升降推杆（131）、第二平动气缸（132）以及第二抬升座（133）；所述第二抬升座（133）可由所述第二平动气缸（132）驱动作水平平移运动，且所述第二升降推杆（131）可驱动所述第二平动气缸（132）作升降运动。

5.根据权利要求2所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述传送线（11）上还设置有穴盘定位装置（14），所述穴盘定位装置（14）包括两组呈对角设置的定位气缸（141），每个定位气缸（141）均驱动一个定位V形块（142）作平移运动。

6.根据权利要求2所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述传送线（11）由左、右两部分组成，左、右两部分之间的间距可调节。

7.根据权利要求1所述的农用种子精播投种生产线，其特征在于，所述落种装置（3）包括由多个落种单元（31）构成的落种单元阵列，所述落种单元阵列为方形阵列，其横、纵间距可由变距机构（32）驱动变化；所述落种单元阵列可在初始横、纵间距时承接所述充种筛卸下的种子，并在横、纵间距变化后将种子投放至所述穴盘。

8.一种精播投种方法，其应用于如权利要求1所述的农用种子精播投种生产线的控制器，其特征在于，所述方法包括：

控制所述穴盘传送装置（1）运转，所述穴盘传送装置（1）分离出一个穴盘并将穴盘传送至所述落种装置（3）的下方；

控制所述充种-卸种装置（2）运转，所述充种-卸种装置（2）执行一次充种、卸种过程，并将卸下的种子投放至所述落种装置（3）；

控制所述落种装置（3）运转，所述落种装置（3）将承接自所述充种-卸种装置（2）的种子投放至其下方的穴盘；

控制所述穴盘传送装置（1）运转，所述穴盘传送装置（1）将载有种子的穴盘传送至设定位置并码垛。

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