CN102652472B - 具备自清除防堵功能的播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具备自清除防堵功能的播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备，属于穴盘播种技术领域。为确保吸嘴发生堵塞时有效进行自清除防堵处理，该播种吸嘴包括：吸嘴头，为圆形中空结构，一端设有吸附孔；连接块，为圆形中空结构，一端连接吸嘴头，另一端连接外部支撑部件；复位弹簧，固定于吸嘴头内腔中；防堵活塞，内嵌套设于吸嘴头内腔内部，通过复位弹簧与吸嘴头内腔连接；其中，防堵活塞上设有防堵针，用于在防堵活塞滑动过程中进出吸附孔。该吸嘴采用防堵针在正气压作用下进入吸附孔，采用机械结构在排种时完成吸附孔自清除作业，因此可有效省略现有播种机吸嘴堵塞时操作步骤繁琐以及吸嘴堵塞清洁效果过低、严重影响播种效率的问题。

Description

具备自清除防堵功能的播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备

技术领域

本发明涉及穴盘播种技术领域，具体涉及一种具备自清除防堵功能的播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备。

背景技术

现有的气吸式穴盘播种设备已大量应用于种苗播种的实际生产中，在自动播种流程中，经常出现针头通道堵塞的问题，需人工对吸种针头进行疏通操作，该工艺目前具体依靠如下流程来进行：首先利用负压吸种(比如真空吸附的方式)、然后利用正压吹风进行排种，若出现吸嘴堵塞问题，需停机后拆下吸嘴通过正压吹气疏通吸嘴被堵塞的通道，同时对穴盘内出现漏播的孔穴，进行人工补种。该工艺虽然在一定程度上解决了吸嘴吸附孔堵塞疏通的问题，但仍存在如下几点实质性问题：

(1)该方式作业出现吸嘴吸入杂物堵塞时，吸力减弱甚至堵塞，导致无法吸取种子，需先停机、逐个拆下堵塞的吸嘴，对准吸嘴的进气口施以正压吹风，疏通吸嘴内堵塞的杂物。

该情况下，假若吸嘴吸附孔处于完全堵塞状态，则通过正压吹风即可以完成清理疏通作业；但，假若吸嘴吸附孔处于半堵塞状态，通过正压吹风很难完成清理疏通作业，因为正压气体会通过半堵塞的孔泄露，导致吸嘴吸附孔疏通清除效果不理想。

(2)该方式在疏通堵塞吸嘴时，需对堵塞吸嘴逐个一一清理，因此大大降低了播种效率；另外还需对穴盘中漏播的孔穴进行人工补种，这样又加大了人工投入，费工费时，影响生产。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何确保在播种装置的吸嘴发生堵塞时有效进行自清除防堵处理。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种具备自清除防堵功能的播种吸嘴，所述播种吸嘴包括：

吸嘴头，其内部设置为圆形中空结构，一端设有用于吸附种子的吸附孔，另一端连接有连接块；

连接块，其内部设置为圆形中空结构，一端连接所述吸嘴头，其另一端连接外部支撑部件，以对所述吸嘴头进行整体固定；

复位弹簧，其固定设置于所述吸嘴头的内腔中；

防堵活塞，其内嵌套设于所述吸嘴头的内腔内部，通过所述复位弹簧与所述吸嘴头的内腔连接，用于在所述复位弹簧或气源的作用下在所述吸嘴头的内腔内上下滑动；

其中，所述防堵活塞上设有防堵针，所述防堵针用于在所述防堵活塞的滑动过程中进出所述吸附孔。

其中，所述连接块与所述吸嘴头通过螺纹咬合来连接固定。

其中，所述播种吸嘴还包括密封环，其用于对所述防堵活塞与所述复位弹簧之间，以及所述防堵活塞与所述吸嘴头的内腔之间的空隙进行防漏气密封。

其中，所述密封环设置为将所述吸嘴头的内腔空间分割为互相独立的两个空间，所述两个空间分别为靠近所述连接块一端的内腔以及靠近所述吸附孔一端的内腔；

在所述靠近连接块一端的内腔内设有第一进气口，所述第一进气口与正压气源连通；

在所述靠近吸附孔一端的内腔内设有第二进气口，所述第二进气口分别与正压气源及负压气源连通。

其中，所述第一进气口的直径小于所述吸嘴头与连接块连接处空腔的直径，用于作为防堵活塞的上限位置。

其中，所述吸附孔的直径尺寸小于所述防堵活塞的直径尺寸，用于作为防堵活塞的下限位置。

其中，所述吸附孔的孔径根据待播种的种子大小而设定；

所述防堵针为圆柱形，其直径尺寸与所述吸附孔的孔径相匹配。

此外，本发明还提供一种包括所述具备自清除防堵功能的播种吸嘴的播种设备，该播种设备还包括：

第一电磁换向阀，所述第一进气口通过所述第一电磁换向阀与正压气源连通；

第二电磁换向阀，所述第二进气口通过所述第二电磁换向阀分别与正压气源及负压气源连通；

气体流量计，所述第二进气口通过所述气体流量计连接所述第二电磁换向阀，所述气体流量计用于将正常吸附种子所需的气体流量值作为流量标定值发送给控制器，并将实时测定的实际气体流量值也发送给控制器；

控制器，连接所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀以及气体流量计，用于对来自气体流量计的流量标定值及实际气体流量值进行比较；在实际气体流量值没有脱离流量标定值的参考范围时，指示播种吸嘴重复进行播种操作；在实际气体流量值脱离了流量标定值的参考范围时，生成堵塞状态信息，并根据该堵塞状态信息发送清除堵塞指令至第一电磁换向阀及第二电磁换向阀，实施防堵清理操作。

其中，所述实际气体流量值中携带有代表被测量的吸嘴头的唯一标识码；所述清除堵塞指令携带有代表具体发生堵塞的吸嘴头编号的唯一标识码。

其中，所述清除堵塞指令用于指示第二电磁换向阀将唯一标识码所对应的吸嘴头与负压气源断开；并指示第一电磁换向阀将该唯一标识码所对应的吸嘴头与正压气源导通。

(三)有益效果

通过上述具备自清除防堵功能的播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备的结构设置，与现有技术相比较，可以获得的技术效果在于：

(1)其不完全依赖正压气源的吹气作用来进行排种操作，而采用防堵针在正气压作用下进入吸附孔，在进行排种的同时完成吸附孔的自清除作业，由于其采用机械结构来进行排种并同时进行疏通清除作业，因此不用停机、拆下吸嘴进行疏通清除，确保了播种工作的顺畅性，有利于提高播种效率。其结构简单、造价低廉、后期维护容易。

(2)通过气体流量计-控制器-电磁换向阀-气源的结构设置，设定实际吸种负压气体流量值、堵塞状态信息以及清除堵塞指令中携带当前处理堵塞状态的吸嘴头的唯一标识码，使得堵塞吸嘴在需要进行清理时，可以唯一确定堵塞发生的吸嘴是哪个，并仅对该出现堵塞状况的吸嘴进行清理作业，从而相对于现有的出现堵塞就对吸嘴组整理进行清理的方式有了质的飞跃，大大降低了能源利用、不必要的机械损伤、运转成本，对种苗播种工艺有着很深远的影响。

附图说明

图1为本发明实施例所涉及的具备自清除防堵功能的播种吸嘴的结构示意图。

图2为本发明实施例所涉及的包括图1所示播种吸嘴的播种设备的结构示意图。

【附图标记说明】

1：连接块            2：第一进气口

3：密封环            4：防堵活塞

5：吸嘴头            6：防堵针

7：吸附孔            8：种子

9：复位弹簧          10：第二进气口

A、B：电磁换向阀     C：气体流量计

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

实施例1

首先，对基于本发明技术方案的一种具备自清除防堵功能的播种吸嘴进行说明。

如图1所示，该具备自清除防堵功能的播种吸嘴包括：

吸嘴头5，其内部设置为圆形中空结构，其一端设有外螺纹，另一端设有吸附孔7，所述吸附孔7的孔径根据待播种的种子大小而设定；

连接块1，其内部设置为圆形中空结构，其一端设有内螺纹，以与所述吸嘴头5通过螺纹连接，另一端外表面设有外螺纹，用于连接外部支撑部件，以进行吸嘴头的整体固定；

复位弹簧9，其为压簧，固定设置于所述吸嘴头5内腔内表面上，用于与防堵活塞4配合工作；

防堵活塞4，其内嵌套设于所述吸嘴头5内腔内部，其连接所述复位弹簧9，通过复位弹簧9与所述吸嘴头5内腔滑动配合连接，用于在所述复位弹簧9或气源的作用下在所述吸嘴头5内腔内部上下滑动；其上设有防堵针6，所述防堵针6为圆柱形，其直径尺寸与所述吸附孔7的孔径相匹配，以在防堵活塞4的滑动牵引下进出所述吸附孔7；

密封环3，其设置为由第一密封环、第二密封环以及第三密封环构成，所述第一密封环外嵌套设于所述防堵活塞4连接所述复位弹簧9的一端，所述第二密封环及第三密封环外嵌套设于所述防堵活塞9的顶端，用于对所述防堵活塞4与所述吸嘴头5内腔之间的空隙进行防漏气密封，以及所述防堵活塞4与所述吸嘴头5上下滑动时配合防止漏气；由此将所述吸嘴头5的内腔空间分割为互相独立的两个空间，分别为靠近所述连接块1一端的内腔以及靠近所述吸附孔7一端的内腔；

所述吸嘴头5的内腔空间中，靠近所述连接块1一端的内腔内设有第一进气口2，所述第一进气口2通过电磁换向阀A与正压气源连通；靠近所述吸附孔7一端的内腔内设有第二进气口10，所述第二进气口10通过电磁换向阀B分别与正压气源及负压气源连通。所述第一进气口2的直径小于所述吸嘴头5与连接块1连接处空腔的直径，用于作为防堵活塞4的上限位置。

基于上述防堵播种吸嘴的结构，其运行防堵播种的方法具体过程如下：

步骤S1：在吸种状态下，吸嘴头5的第二进气口10接通负压气源，通过负压气体吸气作用，使得吸附口7处形成吸力，从而吸附住种子8；

步骤S2：在吸种结束后，切断负压气源，进入排种状态时，吸嘴头5的第一进气口2接通正压气源，通过正压气体的吹气作用，使得防堵活塞4克服复位弹簧9的弹性力向下移动，使得其下端的防堵针6进入吸附孔7并使针头伸出至吸附孔7外部，从而完成种子8与吸附孔7分离的排种操作；

步骤S3：切断正压气源，防堵活塞4在复位弹簧9的作用下复位，以重复进行下一步吸种操作。

通过上述防堵播种吸嘴的结构设置以及播种方法，与现有技术的区别点在于，其不完全依赖正压气源的吹气作用来进行排种操作，而采用防堵针在正气压作用下进入吸附孔，在进行排种的同时完成吸附孔的自清除作业，由于其采用机械结构来进行排种并同时进行疏通清除，因此不用停机、拆下吸嘴进行疏通清除，确保了播种工作的顺畅性，有利于提高播种效率。其结构简单、造价低廉、后期维护容易。

实施例2

下面，对基于本发明技术方案的包括上述实施例1所述的播种吸嘴的播种设备进行说明。

如图2所示，该播种设备包括：前述具备自清除防堵功能的播种吸嘴、气体流量计C、电磁换向阀A及B，以及控制器。

其中，所述播种吸嘴的结构与实施例1中提供的结构相同，此处不再赘述；

其中，所述吸嘴头5的第二进气口10通过气体流量计C与电磁换向阀B联通，所述电磁换向阀B分别与正压气源和负压气源连接；所述电磁换向阀B连接并受控于所述控制器，实现所述第二进气口10交替接通负压气源和正压气源，完成负压吸种和正压排种作业；

所述第一进气口2与正压气源通过电磁换向阀A连接，电磁换向阀A连接并受控于控制器；

所述气体流量计C与控制器连接，将正常吸附种子8所需的气体流量值，作为流量标定值，通过将实时测定的实际气体流量值与流量标定值发送给控制器。

所述控制器用于在吸种状态下使吸嘴头5的内腔导通负压气源，在排种状态下使吸嘴头5内腔切断负压气源并导通正压气源；同时接收气体流量计C的实际气体流量值与流量标定值，将实际气体流量值与流量标定值进行比较，判断吸嘴5的吸附孔7是否被杂物堵塞，生成堵塞信号；

若吸附孔7被杂物完全堵塞或半堵塞，吸附孔7的横截面积将减小，测得的实际气体流量值均小于流量标定值，所述控制器将生成堵塞信号，并根据所述堵塞信号向电磁换向阀A发出清除堵塞指令，电磁换向阀A根据指令进行动作，使吸嘴头头5与正压气源连通，驱动所述防堵活塞4克服所述复位弹簧9的弹性力下行，防堵针6进入并伸出吸附孔7，完成清除杂物作业；然后，电磁换向阀A复位，切断正压气源，复位弹簧9复位，驱动防堵活塞4返回初始状态。

基于上述播种设备的运作原理，其运行防堵播种的方法的具体流程如下：

步骤S1：在吸种状态下，控制器向电磁换向阀B发出吸种指令，吸嘴头5通过第二进气口10接通负压气源，向播种吸嘴供给负压气体，在负压气体吸气的作用下，使得吸附口7处形成吸力，从吸附住种子8；

步骤S2：在吸种结束后，控制器向电磁换向阀B发出排种指令，吸嘴头5的第二进气口10切断负压气源并导通正压气源，通过正压气体的吹气作用，进行种子8与吸附孔7分离的排种操作；

同时，控制器发送指令至气体流量计C，收集来自气体流量计C实时测定的实际气体流量值，所述实际气体流量值中携带有代表被测量的吸嘴头的唯一标识码；然后，由控制器将实际气体流量值与流量标定值进行比较，判断实际气体流量值是否小于流量标定值；如果实际气体流量值没有脱离流量标定值的参考范围，则进入步骤S3，如果实际气体流量值脱离了流量标定值的参考范围，则进入步骤S4；

步骤S3：不作任何反馈，直接重复进行下一步吸种操作；

步骤S4：控制器提取实际气体流量值中携带的代表具体发生堵塞的吸嘴头编号的唯一标识码，生成携带该唯一标识码的堵塞状态信息，根据该堵塞状态信息发送清除堵塞指令至电磁换向阀A及电磁换向阀B，其中，所述清除堵塞指令也携带有代表具体发生堵塞的吸嘴头5编号的唯一标识码，所述清除堵塞指令用于指示电磁换向阀B将唯一标识码所对应的吸嘴头5与负压气源断开，并指示电磁换向阀A将该唯一标识码所对应的吸嘴头5与正压气源导通。藉此，电磁换向阀B控制该唯一标识码所对应的吸嘴头5与负压气源断开，同时电磁换向阀A控制该唯一标识码所对应的吸嘴头5与正压气源导通，由正压气源仅向该唯一识别码对应的吸嘴头5供给正压气体，通过正压气体的吹气作用，使得防堵活塞4克服复位弹簧9的弹性力向下移动，最终使得其下端的防堵针6进入吸附孔7并使针头伸出至吸附孔7外部，从而完成吸附孔7处种子堵塞的清理作业；然后切断正压气源，防堵活塞4在复位弹簧9的作用下归位，控制器重复进行下一步吸种操作。

通过上述播种吸嘴及包括该吸嘴的播种设备的结构设置以及播种方法，与现有技术的区别点在于：

(1)其不完全依赖正压气源的吹气作用来进行排种操作，而采用防堵针在正气压作用下进入吸附孔，在进行排种的同时完成吸附孔的自清除作业，由于其采用机械结构来进行排种并同时进行疏通清除作业，因此不用停机、拆下吸嘴进行疏通清除，确保了播种工作的顺畅性，有利于提高播种效率。其结构简单、造价低廉、后期维护容易。

(2)通过气体流量计-控制器-电磁换向阀-气源的结构设置，设定实际吸种负压气体流量值、堵塞状态信息以及清除堵塞指令中携带当前处理堵塞状态的吸嘴头的唯一标识码，使得堵塞吸嘴在需要进行清理时，可以唯一确定堵塞发生的吸嘴是哪个，并仅对该出现堵塞状况的吸嘴进行清理作业，从而相对于现有的出现堵塞就对吸嘴组整理进行清理的方式有了质的飞跃，大大降低了能源利用、不必要的机械损伤、运转成本，对种苗播种工艺有着很深远的影响。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具备自清除防堵功能的播种吸嘴，所述播种吸嘴包括：

吸嘴头，其内部设置为圆形中空结构，一端设有用于吸附种子的吸附孔，另一端连接有连接块；

连接块，其内部设置为圆形中空结构，一端连接所述吸嘴头；

防堵活塞，其内嵌套设于所述吸嘴头的内腔内部；

其中，所述防堵活塞上设有防堵针，所述防堵针用于在所述防堵活塞的滑动过程中进出所述吸附孔；

其特征在于，所述播种吸嘴还包括：复位弹簧，其固定设置于所述吸嘴头的内腔中；

其中，所述连接块，另一端连接外部支撑部件，以对所述吸嘴头进行整体固定；所述防堵活塞，通过所述复位弹簧与所述吸嘴头的内腔连接，用于在所述复位弹簧或气源的作用下在所述吸嘴头的内腔内上下滑动。

2.如权利要求1所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述连接块与所述吸嘴头通过螺纹咬合来连接固定。

3.如权利要求1所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述播种吸嘴还包括密封环，其用于对所述防堵活塞与所述复位弹簧之间，以及所述防堵活塞与所述吸嘴头的内腔之间的空隙进行防漏气密封。

4.如权利要求3所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述密封环设置为将所述吸嘴头的内腔空间分割为互相独立的两个空间，所述两个空间分别为：靠近所述连接块一端的内腔以及靠近所述吸附孔一端的内腔；

在所述靠近连接块一端的内腔内设有第一进气口，所述第一进气口与正压气源连通；

在所述靠近吸附孔一端的内腔内设有第二进气口，所述第二进气口分别与正压气源及负压气源连通。

5.如权利要求3所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述第一进气口的直径小于所述吸嘴头与连接块连接处空腔的直径，用于作为防堵活塞的上限位置。

6.如权利要求3所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述吸附孔的直径尺寸小于所述防堵活塞的直径尺寸，用于作为防堵活塞的下限位置。

7.如权利要求3所述的具备自清除防堵功能的播种吸嘴，其特征在于，所述吸附孔的孔径根据待播种的种子大小而设定；

所述防堵针为圆柱形，其直径尺寸与所述吸附孔的孔径相匹配。

8.一种包括权利要求4-7任一项所述具备自清除防堵功能的播种吸嘴的播种设备，其特征在于，所述播种设备还包括：

第一电磁换向阀，所述第一进气口通过所述第一电磁换向阀与正压气源连通；

第二电磁换向阀，所述第二进气口通过所述第二电磁换向阀分别与正压气源及负压气源连通；

气体流量计，所述第二进气口通过所述气体流量计连接所述第二电磁换向阀，所述气体流量计用于将正常吸附种子所需的气体流量值作为流量标定值发送给控制器，并将实时测定的实际气体流量值也发送给控制器；

控制器，连接所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀以及气体流量计，用于对来自气体流量计的流量标定值及实际气体流量值进行比较；在实际气体流量值没有脱离流量标定值的参考范围时，指示播种吸嘴重复进行播种操作；在实际气体流量值脱离了流量标定值的参考范围时，生成堵塞状态信息，并根据该堵塞状态信息发送清除堵塞指令至第一电磁换向阀及第二电磁换向阀，实施防堵清理操作。

9.如权利要求8所述的播种设备，其特征在于，

所述实际气体流量值中携带有代表被测量的吸嘴头的唯一标识码；

所述清除堵塞指令携带有代表具体发生堵塞的吸嘴头编号的唯一标识码。

10.如权利要求9所述的播种设备，其特征在于，所述清除堵塞指令用于指示第二电磁换向阀将唯一标识码所对应的吸嘴头与负压气源断开；并指示第一电磁换向阀将该唯一标识码所对应的吸嘴头与正压气源导通。