CN103749045A - 一种光机电式播种机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光机电式播种机，包括带车轮的车架，所述车架上设置有播种箱支架，所述播种箱支架两侧均用连杆铰接在车架上，所述播种箱支架上设置有至少一个播种箱，所述播种箱支架底部前侧设置有数量与播种箱相等的开沟器，所述播种箱底部设置有下种管，所述播种箱包括机架和安装在机架上的取种机构、分散机构、排种机构，所述车架上还设置有驱动播种箱运转的驱动装置。本发明能对颗粒较小的种子，如胡萝卜种子，可以实现单粒精确播种；对种子的形状要求不高，且不易伤种；不需要对种子进行特殊处理，如对种子进行包衣处理；可以方便地调整播种密度；结构简单，容易加工、制造，成本较低。

Description

一种光机电式播种机

技术领域

本发明涉及种植领域，尤其是一种小粒径种子的光机电式播种机。 

背景技术

提升小粒径种子植物的种植机械装备的技术水平，研制、开发和优化先进适用的小粒径种子精播机械，如胡萝卜等，是农业产业化发展的当务之急。 

我国的胡萝卜产地非常分散，北方的山东、内蒙古、河北；南方的江苏、福建等省都是主要产地。以福建为例，从种子品种来看，该地非常重视选择国内外的优良品种，尤其是从日本进口的“SK4-316”(坂田七寸)胡萝卜种子。该品种属中晚熟胡萝卜品种，产量高，品质优，商品性好，耐贮运，适宜保鲜加工出口，较抗白粉病和根线虫。由于求大于供，种子价格居高不下，每罐种子市场价在6000元以上。其他优良品种的种子的价格也不低。对于这种高质量、高价格的胡萝卜种子，多采用人工播种，才有办法实现要求的单粒精确播种。但人工成本高，劳动强度大。因此迫切需要能够实现单粒精确播种的胡萝卜播种机。 

传统的播种机，一般采用垂直窝眼轮式的排种器。这种排种器对种子外形尺寸要求较严，易损伤种子等，只适用于丸粒化的种子。由于胡萝卜种子很小，每个窝眼至少填充3到5粒种子，所以只能实现多粒播种。等苗长出后，还需要人工间苗，浪费了宝贵的种子资源，增加人工成本。 

气吸式排种器充种室种子群状态不合理，将影响排种性能，气室密封要求高、结构复杂、且易磨损。此外，一般气压(或真空度)在2940～7840Pa,对风机及其动力传递结构要求较高。成本很高，难以大范围推广。并且一般播种颗粒较大的种子，播种胡萝卜种子容易会发生堵塞、漏播等现象，很难实现单粒精确播种。 

韩国的勃兰特播种机，可以实现胡萝卜单粒精确播种，但需要对种子进行包衣，增加了种子的成本，还无法大范围推广。 

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种光机电式播种机，不仅能够实现对小粒径种子精确播种，而且不会损伤种子。 

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种光机电式播种机，包括带车轮的车架，所述车架上设置有播种箱支架，所述播种箱支架两侧均用连杆铰接在车架上，所述播种箱支架上设置有至少一个播种箱，所述播种箱支架底部前侧设置有数量与播种箱相等的开沟器，所述播种箱底部设置有下种管，所述播种箱包括机架和安装在机架上的取种机构、分散机构、排种机构，所述车架上还设置有驱动播种箱运转的驱动装置。 

进一步的，所述播种箱支架、连杆以及车架组成平行四杆机构。 

进一步的，所述取种机构包括内部装有种子的滚筒，所述滚筒的圆周侧面上均布有若干个方孔，所述方孔内设置有不使种子漏出的取种勺，所述取种勺沿滚筒转动方向布置,所述取种勺的尾部铰接有长摇杆,所述长摇杆的另一端铰接在滚筒圆周侧面上，所述长摇杆在邻近取种勺处还铰接有一短摇杆,所述短摇杆的另一端铰接在滚筒的圆周侧面上，所述取种勺、长摇杆、短摇杆及滚筒一起构成以滚筒为参考系的四杆机构，所述长摇杆与滚筒的铰接处设置有使长摇杆紧贴滚筒的扭矩弹簧，所述机架上设置有工作表面为样条曲线状的凸轮，所述凸轮的底部与滚筒间隙配合布置，所述长摇杆的中部设置有在凸轮工作表面滚动的滚子。 

进一步的，所述滚筒的一侧端面上设置有用橡胶塞封住的进料口，所述方孔在滚筒轴向的两侧设置有防止种子掉落的护种板。 

进一步的，所述凸轮的旁侧设置有接收取种勺取出的种子的漏斗，所述漏斗安装在播种箱机架上，所述漏斗上还设置有防护罩。 

进一步的，所述分散机构包括一底部开口的锥盘，所述锥盘上部设置有封板，所述封板上设置有接收漏斗下落种子的入种孔，所述封板中间设置有与鼓风机连接的喷气管，所述喷气管的底部呈锥形并与锥盘底部开口平齐，所述喷气管底部与锥盘底部开口之间形成一环形通道，所述喷气管底部锥形侧壁上设置有出气口，所述锥盘底部开口处连接有保护箱，所述保护箱内设置有一环形衔铁保持架，所述衔铁保持架内铰接有若干个衔铁，所述衔铁的另一端铰接有第二连杆，所述第二连杆的另一端铰接有投种勺，所述投种勺的另一端铰接在衔铁保持架上，所述衔铁保持架、衔铁、第二连杆及投种勺一起构成以衔铁保持架为参考系的四杆机构，所述衔铁保持架上设置有使衔铁向上并使投种勺上升停留环形通道上的压缩弹簧，所述投种勺将环形通道完全封闭，所述衔铁保持架底部设置有与衔铁数量相等的线圈，所述线圈通电后将衔铁往下拉并使投种勺下降脱离环形通道，所述喷气管上套有可沿喷气管转动并扫描投种勺的扫描器，所述封板上设置有驱动扫描器转动的舵机，所述保护箱的中间底部设置有接收投种勺投出种子的出种漏斗。 

进一步的，所述衔铁保持架上设置有不使衔铁脱离铰接处的簧片，所述衔铁上还设置有减小衔铁受压缩弹簧回弹时冲击的橡胶垫圈。 

进一步的，所述排种机构包括若干个从出种漏斗底部通过的夹种器，所述夹种器铰接安装在底部设置有齿条的链板上，所述链板通过销轴串联成链条，所述链条装配在链轮上，所述链轮安装在链轮支架上，所述链轮支架和播种箱机架形成移动副，所述链条内设置有上下两个驱动链条做间歇运动的齿轮，所述夹种器包括斗槽，所述斗槽上铰接有将斗槽完全封闭的盖板，所述机架在邻近出种漏斗和下种管处均设置有固定平板，所述盖板上设置有触碰固定平板使盖板旋转打开的凸杆，所述斗槽与盖板的铰接处设置有使盖板复位的扭转弹簧。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

1、对颗粒较小的种子，如胡萝卜种子，可以实现单粒精确播种；

2、对种子的形状要求不高,且不易伤种；

3、不需要对种子进行特殊处理，如对种子进行包衣处理；

4、可以方便地调整播种密度；

5、结构简单，容易加工、制造，成本较低。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意主视图。 

图2为本发明实施例的构造示意侧视图。 

图3为本发明实施例中播种箱的构造示意图。 

图4为本发明实施例中取种机构的构造示意图。 

图5为本发明实施例中分散机构的构造示意图。 

图6为本发明实施例中排种机构的构造示意图。 

图中：1-车轮，2-车架，3-播种箱支架，4-连杆，5-播种箱，6-开沟器，7-下种管，8-种植土垄截面，101-滚筒，102-取种勺，103-长摇杆，104-短摇杆，105-滚子，106-凸轮，107-机架，108-护种板，109-橡胶塞，110-防护罩，111-漏斗，201-锥盘，202-封板，203-喷气管，204-鼓风机，205-保护箱，206-衔铁保持架，207-衔铁，208-第二连杆，209-投种勺，210-压缩弹簧，211-线圈，212-扫描器，213-舵机，214-出种漏斗，215-簧片，216-橡胶垫圈，301-夹种器，302-链板，303-链条，304-链轮，305-链轮支架，306-齿轮，307-斗槽，308-盖板，309-固定平板。 

具体实施方式

实施例一：如图1~2所示，一种光机电式播种机，包括带车轮1的车架2，所述车架2上还设置有把手，所述车架2上设置有播种箱支架3，所述播种箱支架3两侧均用连杆4铰接在车架2上，所述播种箱支架3上设置有至少一个播种箱5，所述播种箱支架3底部前侧设置有数量与播种箱5相等的开沟器6，所述播种箱5底部设置有下种管7，所述播种箱5包括机架107和安装在机架107上的取种机构、分散机构、排种机构，所述车架2上还设置有驱动播种箱5运转的驱动装置。 

本实施例中，所述播种箱支架3与连杆4组成平行四杆机构，工作时，使播种箱和开沟器可以靠自身重力紧贴种植土垄截面8。 

本实施例中，如图3~4所示，所述取种机构包括内部装有种子的滚筒101，所述滚筒101的圆周侧面上均布有四个方孔，所述方孔内设置有不使种子漏出的取种勺102，所述取种勺102沿滚筒101转动方向布置,所述取种勺102的尾部铰接有长摇杆103,所述长摇杆103的另一端铰接在滚筒101圆周侧面上，所述长摇杆103在邻近取种勺处102还铰接有一短摇杆104,所述短摇杆104的另一端铰接在滚筒101的圆周侧面上，所述取种勺102、长摇杆103、短摇杆104及滚筒101一起构成以滚筒101为参考系的四杆机构，所述长摇杆103与滚筒101的铰接处设置有使长摇杆103紧贴滚筒101的扭矩弹簧，所述机架107上设置有工作表面为样条曲线状的凸轮106，所述凸轮106的底部与滚筒101间隙配合布置，所述长摇杆103的中部设置有在凸轮106工作表面滚动的滚子105。 

本实施例中，所述滚筒的一侧端面上设置有用橡胶塞109封住的进料口，所述方孔在滚筒轴向的两侧设置有防止种子掉落的护种板108。 

本实施例中，所述凸轮的旁侧设置有接收取种勺取出的种子的漏斗111，所述漏斗111安装在播种箱机架107上，所述漏斗上还设置有防护罩110。 

工作时，取种勺102伸进滚筒101内，并刚好能堵住方孔，打开橡胶塞109，装入适量的胡萝卜种子，驱动滚筒101做逆时针转动，取种勺102随滚筒101转动并装上五至八粒种子，并将种子提升到半径的高度，随后，长摇杆103上的滚子105与固定的凸轮106碰撞，使长摇杆103相对滚筒101做往复摆动，长摇杆103带动取种勺102外翻，从而将种子抛出。种子靠自身重力，顺着漏斗111落到分散机构中。 

本实施例中，如图3和图5所示，所述分散机构包括一底部开口的锥盘201，所述锥盘201上部设置有封板202，所述封板202上设置有接收漏斗111下落种子的入种孔，所述封板202中间设置有与鼓风机204连接的喷气管203，所述喷气管203的底部呈锥形并与锥盘201底部开口平齐，所述喷气管203底部与锥盘201底部开口之间形成一环形通道，所述喷气管203底部锥形侧壁上设置有出气口，所述锥盘底部开口处连接有保护箱205，所述保护箱205内设置有一环形衔铁保持架206，所述衔铁保持架206内铰接有二十个衔铁207，所述衔铁207的另一端铰接有第二连杆208，所述第二连杆208的另一端铰接有投种勺209，所述投种勺209的另一端铰接在衔铁保持架206上，所述衔铁保持架206、衔铁207、第二连杆208及投种勺209一起构成以衔铁保持架206为参考系的二十组四杆机构，所述衔铁保持架206上设置有使衔铁207向上并使投种勺209上升停留环形通道上的压缩弹簧210，所述投种勺209将环形通道完全封闭，所述衔铁保持架206底部设置有二十个线圈211，所述线圈211通电后将衔铁207往下拉并使投种勺209下降脱离环形通道，所述喷气管203上套有可沿喷气管203转动并扫描投种勺209的扫描器212，所述封板202上设置有驱动扫描器212转动的舵机213，所述保护箱205的中间底部设置有接收投种勺209投出种子的出种漏斗214。 

本实施例中，所述衔铁保持架206上设置有不使衔铁207脱离铰接处的簧片215，所述衔铁保持架206上还设置有减小衔铁207受压缩弹簧210回弹时冲击的橡胶垫圈216。 

工作时，从取种机构取出的五至八粒种子，落到分离机构中。种子顺着锥盘201的斜面，落到锥盘201的底部。此时，鼓风机204通过喷气管203产生旋转的风，让种子随机地分散在由二十个投种勺209围成的圆周上。然后扫描器212按一定速度匀速地来回旋转，获取种子的图片信息，进行图像处理，一旦处理器分辨出经过的某个投种勺209上有且仅有一个种子，控制电路将电信号传给线圈211。线圈211产生磁场，在磁场的作用力下，衔铁207被吸下。衔铁207在转动的同时，通过第二连杆208使投种勺209摆动，将投种勺209上方的种子抛出，种子落入出种漏斗214再被投放到排种机构中，当扫描器212检测到某个投种勺上种子数为空或多粒时，不动作，扫描器212继续转动。扫描器212旋转一周后，大部分种子进入排种机构，剩余二三粒种子，取种机构往分离机构再次充入五至八粒种子，前一次剩余二三粒种子，与这次的种子一起，通过鼓风机204吹风再次分散。扫描器212反向转动，进行下一次的扫描检测，如此循环。 

本实施例中，如图3和图6示，所述排种机构包括若干个从出种漏斗214底部通过的夹种器301，所述夹种器301铰接安装在底部设置有齿条的链板302上，所述链板302通过销轴串联成链条303，所述链条303装配在链轮304上，所述链轮304安装在链轮支架305上，所述链轮支架305和播种箱机架107形成移动副，所述链条303内设置有上下两个驱动链条303做间歇运动的齿轮306，所述夹种器301包括斗槽307，所述斗槽307上铰接有将斗槽完全封闭的盖板308，所述机架107在邻近出种漏斗214和下种管7处均设置有固定平板309，所述盖板308上设置有触碰固定平板使盖板旋转打开的凸杆，所述斗槽307与盖板308的铰接处设置有使盖板复位的扭转弹簧。 

工作时，在链条303的上半部分，夹种器301经过分散机构的出种漏斗214时，该夹种器301的盖板308外端的凸杆碰触固定平板309，使盖板308顺时针旋转，盖板308打开。当种子从出种漏斗214落到该夹种器301中，齿轮306带动夹种器301向前移动一个单位，此时，盖板308的凸杆固定平板309失去碰撞，盖板308靠扭转弹簧的弹力自动关闭。如此循环使链条303实现排种。 

在链条303的下半部分，装着种子的夹种器301，移动到下种管7上方处，盖板308的凸杆与下面固定平板309碰触，盖板308打开，种子落下，顺着下种管7落到开沟器6开出来的小沟中。链条303下半部分的移动速度与车轮1的转速有关，从而实现等间距、单粒精确播种。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (8)

1.一种光机电式播种机，包括带车轮的车架，其特征在于：所述车架上设置有播种箱支架，所述播种箱支架两侧均用连杆铰接在车架上，所述播种箱支架上设置有至少一个播种箱，所述播种箱支架底部前侧设置有数量与播种箱相等的开沟器，所述播种箱底部设置有下种管，所述播种箱包括机架和安装在机架上的取种机构、分散机构、排种机构，所述车架上还设置有驱动播种箱运转的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的光机电式播种机，其特征在于：所述播种箱支架、连杆以及车架组成平行四杆机构。

3.根据权利要求1所述的光机电式播种机，其特征在于：所述取种机构包括内部装有种子的滚筒，所述滚筒的圆周侧面上均布有若干个方孔，所述方孔内设置有不使种子漏出的取种勺，所述取种勺沿滚筒转动方向布置,所述取种勺的尾部铰接有长摇杆,所述长摇杆的另一端铰接在滚筒圆周侧面上，所述长摇杆在邻近取种勺处还铰接有一短摇杆,所述短摇杆的另一端铰接在滚筒的圆周侧面上，所述取种勺、长摇杆、短摇杆及滚筒一起构成以滚筒为参考系的四杆机构，所述长摇杆与滚筒的铰接处设置有使长摇杆紧贴滚筒的扭矩弹簧，所述机架上设置有工作表面为样条曲线状的凸轮，所述凸轮的底部与滚筒间隙配合布置，所述长摇杆的中部设置有在凸轮工作表面滚动的滚子。

4.根据权利要求3所述的光机电式播种机，其特征在于：所述滚筒的一侧端面上设置有用橡胶塞封住的进料口，所述方孔在滚筒轴向的两侧设置有防止种子掉落的护种板。

5.根据权利要求3所述的光机电式播种机，其特征在于：所述凸轮的旁侧设置有接收取种勺取出的种子的漏斗，所述漏斗安装在播种箱机架上，所述漏斗上还设置有防护罩。

6.根据权利要求1所述的光机电式播种机，其特征在于：所述分散机构包括一底部开口的锥盘，所述锥盘上部设置有封板，所述封板上设置有接收漏斗下落种子的入种孔，所述封板中间设置有与鼓风机连接的喷气管，所述喷气管的底部呈锥形并与锥盘底部开口平齐，所述喷气管底部与锥盘底部开口之间形成一环形通道，所述喷气管底部锥形侧壁上设置有出气口，所述锥盘底部开口处连接有保护箱，所述保护箱内设置有一环形衔铁保持架，所述衔铁保持架内铰接有若干个衔铁，所述衔铁的另一端铰接有第二连杆，所述第二连杆的另一端铰接有投种勺，所述投种勺的另一端铰接在衔铁保持架上，所述衔铁保持架、衔铁、第二连杆及投种勺一起构成以衔铁保持架为参考系的四杆机构，所述衔铁保持架上设置有使衔铁向上并使投种勺上升停留环形通道上的压缩弹簧，所述投种勺将环形通道完全封闭，所述衔铁保持架底部设置有与衔铁数量相等的线圈，所述线圈通电后将衔铁往下拉并使投种勺下降脱离环形通道，所述喷气管上套有可沿喷气管转动并扫描投种勺的扫描器，所述封板上设置有驱动扫描器转动的舵机，所述保护箱的中间底部设置有接收投种勺投出种子的出种漏斗。

7.根据权利要求6所述的光机电式播种机，其特征在于：所述衔铁保持架上设置有不使衔铁脱离铰接处的簧片，所述衔铁上还设置有减小衔铁受压缩弹簧回弹时冲击的橡胶垫圈。

8.根据权利要求1所述的光机电式播种机，其特征在于：所述排种机构包括若干个从出种漏斗底部通过的夹种器，所述夹种器铰接安装在底部设置有齿条的链板上，所述链板通过销轴串联成链条，所述链条装配在链轮上，所述链轮安装在链轮支架上，所述链轮支架和播种箱机架形成移动副，所述链条内设置有上下两个驱动链条做间歇运动的齿轮，所述夹种器包括斗槽，所述斗槽上铰接有将斗槽完全封闭的盖板，所述机架在邻近出种漏斗和下种管处均设置有固定平板，所述盖板上设置有触碰固定平板使盖板旋转打开的凸杆，所述斗槽与盖板的铰接处设置有使盖板复位的扭转弹簧。

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