CN101702969B

CN101702969B - 长粒种子调向精量播种装置及其播种方法

Info

Publication number: CN101702969B
Application number: CN2009101940649A
Authority: CN
Inventors: 辜松; 杨艳丽; 刘凯; 马稚昱
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2029-11-23
Also published as: CN101702969A

Abstract

本发明提供了一种长粒种子调向精量播种装置，包括穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构，所述定向送种器和定位分种机构连接，并设置在穴盘输送带的同一侧边，所述气吸播种机构设置在穴盘输送带的上方；所述定向送种器在其边缘的切线方向设有送种滑道，所述送种滑道与定位分种机构连接；所述穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构均固定于机架上。本发明还提供了实现上述播种装置的播种方法，将长粒种子依次通过定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构输送并吸取至穴盘穴孔中，实现精量播种。本发明可为瓜科作物全自动嫁接机等装备提供出苗均匀、子叶方向一致的秧苗，具有作业生产率高、作业质量稳定等优点。

Description

长粒种子调向精量播种装置及其播种方法

技术领域

本发明属于农业播种机械技术领域，特别涉及一种采用振动盘定向送种的、用于长粒种子的调向精量播种装置及其播种方法，可为瓜科作物全自动嫁接机等装备提供出苗均匀、子叶方向一致的秧苗，完善全自动嫁接机的配套装备。

背景技术

精量播种是工厂化育苗的关键环节，播种效果直接影响秧苗的质量和后续自动化作业。在精量播种的基础之上，当今的许多设施农业自动化智能设备作业时，一般都要求秧苗的子叶方向一致，如瓜科作物全自动嫁接机嫁接作业时，要求秧苗子叶生长方向必须一致，否则无法正常作业。但是，目前，对于长粒种子的定向播种，还没有专门的调向精量播种机械，从而使一些智能设备无法正常作业，如全自动嫁接机。而目前，若需要定向播种，一般采用靠手工摆放的定向播种方式，费时又费力，无法满足瓜科作物全自动嫁接机等设备的作业要求，这大大制约了科作物全自动设备的推广使用(如全自动嫁接机的嫁接使用)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理，可根据种子长轴方向与出芽秧苗子叶的生长方向一致的植物生长特性来定向输送种子的长粒种子调向精量播种装置。本播种装置采用振动盘定向输送种子，实现嫁接用等长粒种子的调向精量播种，最终为瓜科作物全自动嫁接机等装备提供出苗均匀、子叶方向一致的秧苗，完善全自动嫁接机等设备的配套装备。

本发明的另一目的在于提供实现上述播种装置的长粒种子调向精量播种方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

长粒种子调向精量播种装置，包括穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构，所述定向送种器和定位分种机构连接，并设置在穴盘输送带的同一侧边，所述气吸播种机构设置在穴盘输送带的上方；所述定向送种器在其边缘的切线方向设有送种滑道，所述送种滑道与定位分种机构连接；所述穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构均固定于机架上。

所述定位分种机构包括种子定位板和推移机构，所述种子定位板上设有若干个定位槽和若干个针形挡销气缸，所述定位槽和针形挡销气缸对应设置；所述推移机构与种子定位板、机架连接；所述种子定位板可滑动地设置于机架上。

所述推移机构包括推移气缸和返回气缸，所述推移气缸设置于种子定位板下方，并与机架连接；所述返回气缸设置于机架上，其活塞杆与种子定位板固定连接。

所述送种滑道与种子定位板连接，送种滑道的出口通向种子定位板上其中的一个定位槽。

与送种滑道的出口连通的定位槽或送种滑道出口上方设有光电传感器。作为优选，光电传感器通过支架固定于上方的机架上。

所述气吸播种机构包括移板机构和吸种板，所述移板机构固定于机架上，并与吸种板连接；所述吸种板下端设有若干个负压吸嘴。

所述移板机构包括水平气缸、垂直气缸和连接板，所述水平气缸固定设置于穴盘输送带上方的机架上，其活塞杆与所述连接板固定连接；所述垂直气缸固定设置于连接板上，其活塞杆与吸种板固定连接。

所述负压吸嘴、定位槽、针形挡销气缸的个数均与穴盘上每列的穴孔数相对应，每个定位槽和针形挡销气缸一一对应设置；所述若干个定位槽设于种子定位板上与定向送种器相邻的一侧，且定位槽之间的间距和穴盘上穴孔的穴间距相对应；每个定位槽的形状与种子形状相对应；所述推移气缸的行程与针形挡销气缸间的安装间距相等。

本播种装置还包括可编程序控制器(PLC)，所述穴盘输送带、气吸播种机构、定位分种机构和定向送种器均与PLC连接；所述定位分种机构和定向送种器均设置在穴盘输送带的同一侧的机架上，所述气吸播种机构设置在穴盘输送带上方的机架上；所述定向送种器为工业用振动盘送料器。

上述长粒种子调向精量播种装置的播种方法，包括如下步骤：

(1)穴盘输送带将穴盘的穴孔送到播种位置；

(2)调整定向送种器，将长粒种子等间距和固定朝向地沿送种滑道输送到定位分种机构的定位槽内；长粒种子是否已落入定位槽的情况可通过光电传感器检测；

(3)定位分种机构中，推移机构推动种子定位板，将定位槽内的长粒种子送到播种位置；即通过推移气缸推动针形挡销气缸的活塞，将种子定位板向左推移一个穴盘穴间距的距离，使得送种滑槽的出口通向下一个定位槽，并缩回针形挡销气缸和推移气缸的活塞，依次循环执行上述步骤，直至种子定位板上所有定位槽的长粒种子均被输送到播种位置，定向送种器停止输送长粒种子；

(4)气吸播种机构吸取定位槽内的长粒种子，并送到对应的穴盘穴孔中；即气吸播种机构的垂直气缸和水平气缸移动吸种板，以使负压吸嘴吸取定位槽上的长粒种子，并将其搬运和定位在穴孔中，实现定位定向精量播种作业；

(5)定位分种机构中，推移机构将种子定位板推回原始位置，使送种滑道出口通向种子定位板上的定位槽；

(6)循环执行步骤(1)～(5)，直至完成整盘穴盘的播种。

所述穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构均由可编程序控制器(PLC)控制移动。

本播种装置的作用原理：穴盘输送带将穴盘的第一列穴孔定位送到播种位置，同时，定向送种器将长粒种子通过送种滑道定向等距地送出；当一粒调好方向的种子离开送种滑道落入种子定位板上第一个定位槽中后，光电传感器感知到种子落入，并通过PLC控制第一个针形挡销气缸的活塞伸到推移气缸活塞杆的前面，随后推移气缸的活塞伸出通过推动针形挡销气缸的活塞将种子定位板向左推移一个穴盘穴间距的距离，之后针形挡销气缸和推移气缸的活塞均缩回。当第二粒调好方向的种子离开送种滑道落入种子定位板上第二个定位槽后，光电传感器感知到种子落入，并通过PLC控制第二个针形挡销气缸的活塞伸到推移气缸活塞杆的前面，推移气缸重复刚才的动作，将种子定位板向左又推移一个穴盘穴间距的距离，以此类推进行循环作业，将种子定位板推到最左侧，完成所有定位槽的送种，这时种子定位板上的定位槽刚好在穴盘输送带运动方向上与穴盘的穴孔一一对准，定向送种器停止送种。接着气吸播种机构的负压吸嘴在垂直气缸和水平气缸的驱动下沿着定位槽形状路线完成在定位槽上吸种、搬运和在下方正对的穴孔中定位定向精量播种作业。种子定位板上的种子被吸走后，返回气缸迅速将种子定位板推回到最右端，使送种滑道出口通向种子定位板上的第一个定位槽；随后定向送种器再次送种，并重复上面的步骤，同时穴盘输送带将穴盘的下一列穴孔定位送到播种位，对下一列穴孔进行定向精量播种，直至完成整盘穴盘的定向精量播种。一盘穴盘播种完成后，穴盘输送带将另一盘未播种穴盘定位送到播种位置，继续进行定向精量播种作业。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明可通过PLC进行自动控制作业，从而实现长粒种子自动化的定向精量播种，达到进行批量定向育苗的目的，作业生产率高、作业质量稳定、省时省力。

2、本发明设有定向送种器，定向送种器采用工业用振动盘送料器，可通过调整振动源的频率和电压实现长粒种子等间距和固定朝向输送。

3、本发明可根据种子长轴方向与出芽秧苗子叶的生长方向一致的植物生长特性来定向输送种子，为瓜科作物全自动嫁接机等装备提供出苗均匀、子叶方向一致的秧苗，完善全自动嫁接机等设备的配套装备。

4、本发明设有光电传感器，可通过光电传感器感知长粒种子落槽情况，即是否已输送到定位槽或是否输送到位，实现长粒种子的顺利输送。

附图说明

图1是本发明的播种装置总体结构示意图。

图2是图1所示的定位分种机构结构示意图。

图3是图1所示的气吸播种机构结构示意图。

各图中：1、穴盘输送带 2、气吸播种机构 3、定位分种机构 4、定向送种器 5、送种滑道 6、种子定位板 7、定位槽 8、推移气缸 9、针形挡销气缸 10、返回气缸 11、光电传感器 12、负压吸嘴 13、垂直气缸 14、水平气缸 15、穴盘 16、连接板 17、吸种板

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

图1～3示出了本发明的播种装置具体结构图，如图1所示，本长粒种子调向精量播种装置，包括穴盘输送带1、定向送种器4、定位分种机构3和气吸播种机构2，所述定向送种器4和定位分种机构3连接，并设置在穴盘输送带1的同一侧边，所述气吸播种机构2设置在穴盘输送带1的上方；所述定向送种器4在其边缘的切线方向设有送种滑道5，所述送种滑道5与定位分种机构3连接，如图2所示；所述穴盘输送带1、定向送种器4、定位分种机构3和气吸播种机构2均固定于机架上。

如图2所示，定位分种机构3包括种子定位板6和推移机构，所述种子定位板上6设有若干个定位槽7和若干个针形挡销气缸9，所述定位槽7和针形挡销气缸9对应设置；所述推移机构与种子定位板6、机架连接；所述种子定位板6可滑动地设置于机架上。推移机构包括推移气缸8和返回气缸10，所述推移气缸8设置于种子定位板6下方，并与机架连接；所述返回气缸10设置于机架上，其活塞杆与种子定位板6固定连接。

送种滑道5与种子定位板6连接，送种滑道5的出口通向种子定位板6上的定位槽7，如图2所示。

与送种滑道5的出口连通的定位槽7上方设有光电传感器11，光电传感器11通过支架固定于机架上，如图1所示。

如图3所示，气吸播种机构2包括移板机构和吸种板17，所述移板机构包括水平气缸14、垂直气缸13和连接板16，所述水平气缸14固定设置于穴盘输送带1上方的机架上，其活塞杆与所述连接板16固定连接；所述垂直气缸13固定设置于连接板16上，其活塞杆与吸种板17固定连接；所述吸种板17下端设有若干个负压吸嘴12。

负压吸嘴12、定位槽7、针形挡销气缸9的个数均与穴盘15上每列的穴孔数相对应，均为5个，每个定位槽7和针形挡销气缸9一一对应设置；所述若干个定位槽7设于种子定位板6上与定向送种器4相邻的一侧，且定位槽7之间的间距和穴盘15上穴孔的穴间距相对应；每个定位槽7的形状与种子形状相对应；所述推移气缸8的行程与针形挡销气缸9间的安装间距相等。

本播种装置还包括PLC，穴盘输送带1、气吸播种机构2、定位分种机构3和定向送种器4均与PLC连接，通过PLC控制其移动；所述定位分种机构3和定向送种器4均设置在穴盘输送带1的同一侧的机架上，所述气吸播种机构2设置在穴盘输送带1上方的机架上；所述定向送种器4为工业用振动盘送料器。

上述的长粒种子调向精量播种装置的播种方法，包括如下步骤：

(1)穴盘输送带将穴盘的穴孔送到播种位置；

(2)调整定向送种器，将长粒种子等间距和固定朝向地沿送种滑道输送到定位分种机构的定位槽内；长粒种子是否已落入定位槽的情况通过光电传感器检测；

(3)定位分种机构中，推移机构中的推移气缸推动种子定位板，将定位槽内的长粒种子送到播种位置；即通过推移气缸推动针形挡销气缸的活塞，将种子定位板向左推移一个穴盘穴间距的距离，使得送种滑槽的出口通向下一个定位槽，并缩回针形挡销气缸和推移气缸的活塞，依次循环执行上述步骤，直至种子定位板上所有定位槽的长粒种子均被输送到播种位置，定向送种器停止输送长粒种子；

(4)气吸播种机构吸取定位槽内的长粒种子，并送到对应的穴盘穴孔中；即气吸播种机构的垂直气缸和水平汽缸移动吸种板，以使负压吸嘴吸取定位槽上的长粒种子，并将其搬运和定位在穴孔中，实现定位定向精量播种作业；

(5)定位分种机构中，推移机构中的返回气缸将种子定位板推回原始位置，使送种滑道出口通向种子定位板上的定位槽；

(6)循环执行步骤(1)～(5)，直至完成整盘穴盘的播种。

所述穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构均由PLC控制移动。

本实施例播种装置的作用原理：穴盘输送带将穴盘的第一列穴孔定位送到播种位置，同时，定向送种器将长粒种子通过送种滑道定向等距地送出；当一粒调好方向的种子离开送种滑道落入种子定位板上第一个定位槽中后，光电传感器感知到种子落入，并通过PLC控制第一个针形挡销气缸的活塞伸到推移气缸活塞杆的前面，随后推移气缸的活塞伸出通过推动针形挡销气缸的活塞将种子定位板向左推移一个穴盘穴间距的距离，之后针形挡销气缸和推移气缸的活塞均缩回。当第二粒调好方向的种子离开送种滑道落入种子定位板上第二个定位槽后，光电传感器感知到种子落入，并通过PLC控制第二个针形挡销气缸的活塞伸到推移气缸活塞杆的前面，推移气缸重复刚才的动作，将种子定位板向左又推移一个穴盘穴间距的距离，以此类推进行循环作业，将种子定位板推到最左侧，完成所有定位槽(5个定位槽)的送种，这时种子定位板上的定位槽刚好在穴盘输送带运动方向上与穴盘的穴孔一一对准，定向送种器停止送种。接着气吸播种机构的5个负压吸嘴在垂直气缸和水平气缸的驱动下沿着定位槽形状路线完成在定位槽上吸种、搬运和在下方正对的穴孔中定位定向精量播种作业。种子定位板上的种子被吸走后，返回气缸迅速将种子定位板推回到最右端，使送种滑道出口通向种子定位板上左侧的第一个定位槽；随后定向送种器再次送种，并重复上面的步骤，同时穴盘输送带将穴盘的下一列穴孔定位送到播种位置，对下一列穴孔进行定向精量播种，直至完成整盘穴盘的定向精量播种。一盘穴盘播种完成后，穴盘输送带将另一盘未播种穴盘定位送到播种位置，继续进行定向精量播种作业。

实施例2

本实施例除下述特征外同实施例1：负压吸嘴、定位槽、针形挡销气缸的个数均与穴盘上每列的穴孔数相对应，均为10个。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：包括穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构，所述定向送种器和定位分种机构连接，并设置在穴盘输送带的同一侧边，所述气吸播种机构设置在穴盘输送带的上方；所述定向送种器在其边缘的切线方向设有送种滑道，所述送种滑道与定位分种机构连接；所述穴盘输送带、定向送种器、定位分种机构和气吸播种机构均固定于机架上；所述定向送种器为工业用振动盘送料器；

2.根据权利要求1所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：所述推移机构包括推移气缸和返回气缸，所述推移气缸设置于种子定位板下方，并与机架连接；所述返回气缸设置于机架上，其活塞杆与种子定位板固定连接。

3.根据权利要求1所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：所述送种滑道与种子定位板连接，送种滑道的出口通向种子定位板上其中的一个定位槽。

4.根据权利要求3所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：与送种滑道的出口连通的定位槽或送种滑道出口上方设有光电传感器。

5.根据权利要求2所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：所述气吸播种机构包括移板机构和吸种板，所述移板机构固定于机架上，并与吸种板连接；所述吸种板下端设有若干个负压吸嘴。

6.根据权利要求5所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：所述移板机构包括水平气缸、垂直气缸和连接板，所述水平气缸固定设置于穴盘输送带上方的机架上，其活塞杆与所述连接板固定连接；所述垂直气缸固定设置于连接板上，其活塞杆与吸种板固定连接。

7.根据权利要求5所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：所述负压吸嘴、定位槽、针形挡销气缸的个数均与穴盘上每列的穴孔数相对应，每个定位槽和针形挡销气缸一一对应设置；若干个所述定位槽设于种子定位板上与定向送种器相邻的一侧，且定位槽之间的间距和穴盘上穴孔的穴间距相对应；每个定位槽的形状与种子形状相对应；所述推移气缸的行程与针形挡销气缸间的安装间距相等。

8.根据权利要求1所述的长粒种子调向精量播种装置，其特征在于：还包括可编程序控制器，所述穴盘输送带、气吸播种机构、定位分种机构和定向送种器均与可编程序控制器连接；所述定位分种机构和定向送种器均设置在穴盘输送带的同一侧的机架上，所述气吸播种机构设置在穴盘输送带上方的机架上。

9.权利要求4所述的长粒种子调向精量播种装置的播种方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)穴盘输送带将穴盘的穴孔送到播种位置；

(3)定位分种机构中，推移机构推动种子定位板，将定位槽内的长粒种子送到播种位置；

(4)气吸播种机构吸取定位槽内的长粒种子，并送到对应的穴盘穴孔中；

(5)定位分种机构中，推移机构将种子定位板推回原始位置，使送种滑道出口通向种子定位板上定位槽；

(6)循环执行步骤(1)～(5)，直至完成整盘穴盘的播种。