CN104855002B - 具备种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法及包衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有种衣剂预混功能的批量连续式种子包衣机，包括种衣剂预混装置、计量斗、双向进料漏斗、包衣室、包衣机架和排料口；所述种衣剂预混装置将调配好的种衣剂经管道输送至包衣室，所述包衣室固定在包衣机架上；所述包衣室上方设有双向进料漏斗；所述双向进料漏斗安装在包衣室上方；所述双向进料漏斗上方安装有计量斗；所述计量斗上方设有进料斗；所述包衣室的一侧设有排料口。本发明还公开了一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法。本发明一种具有种衣剂预混装置的批量连续式种子包衣机，结构简单，实用方便，实现种子与药剂的同时输送，同步接触和充分混合，精确控制给料和供药的均匀性，种子包衣成膜均匀。

Description

具备种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法及包衣机

技术领域

本发明涉及一种种子包衣机，尤其是涉及一种种衣剂预混装置及具有其的批量连续式种子包衣机。

背景技术

种子包衣是指利用黏着剂或成膜剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、植物生长调节剂、着色剂或填充剂等种子材料，包裹在种子外面，以达到使种子成球形或基本保持原有形状，提高抗逆性、抗病性，加快发芽，促进成苗，增加产量，提高质量的一项种子新技术。随着国家农业部对商品种子（玉米，小麦）的管理要求，市场上流通的种子需裹加种衣剂来提高成苗率、防治农作物苗期病虫害。机械化包衣是市场趋势所需。

目前市场上已有一些包衣机是采用滚筒式包衣机、绞龙式的包衣机，并且这种包衣机所使用的种衣剂只能从固定的罐子中抽取，罐子里的种子剂是需要用户事先手工按比例配好（目前市场上种子所需要的种衣剂基本都是复合型药剂），或者在包衣机前面单独配置一套种衣剂配药系统。人工手工配药会加大工人对药剂接触的风险，现场到处都是洒落的药剂，很容易对环境对人造成污染。其次，滚筒式包衣机包衣不均匀、还容易成团，现场到处都是散布的药剂。绞龙式包衣机容易对种子造成破损，影响种子的发芽率。

CN 203775647 U公开了一种种子包衣机，包括支架，在所述支架上白上而下依次设有：加料装置，所述加料装置包括加料口和加料辊；混合装置，用于使进入所述混合装置的种了与预设计量的种衣剂混合；排出装置，所述排出装置包括滚筒和风机，在所述滚筒上设有出料口，在所述滚筒与所述支架之间设有调节件，所述调节件用于调节所述滚筒与所述支架之间的角度。该种子包衣机没有配套的种衣剂预混装置，需要用户事先手工按比例配好（目前市场上种子所需要的种衣剂基本都是复合型药剂），或者在包衣机前面单独配置一套种衣剂配药系统，增加了生产成本，延长了种子包衣的加工周期，且包衣机包衣不均匀，易成团。

CN 203735026 U公开了一种包衣均匀的高效包衣机，包括机架、包衣室、料斗、预混室、出料口、配药箱、药液计量泵、供药管、螺旋喷药管、锥形下料网、螺旋搅拌输送机、喷药孔，其特征在于：机架的一侧设置有配药箱，机架的上部设置有包衣室，包衣室中设置有螺旋搅拌输送机，螺旋搅拌输送机的搅拌叶片上设置有若干搅拌件，包衣室的一端设置有出料口，包衣室另一端的上部设置有料斗，料斗与包衣室之间设置有预混室，预混室的中上部设置有锥形下料网，所述配药箱的中下部设置有供药管的一端，供药管的另一端向上延伸进预混室中，延伸进预混室中的供药管的一端设置有螺旋喷药管，螺旋喷药管朝向预混室中心线的一面上设置有若干喷药孔，在供药管的管路上设置有药液计量泵。该高效包衣机没有配套的种衣剂预混装置，需要连接其他独立的种衣剂预混装置，降低了种子包衣机的生产效率，生产周期偏长；也加强了操作人员的工作强度，且采用螺旋搅拌输送机，容易在搅拌过程中破损种子，影响种子包衣效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种配比精准，包衣成膜均匀，操作简单，具有种衣剂预混装置的批量连续式种子包衣机。

本发明进一步要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种控制精准、自动化控制的具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之一种具有种衣剂预混装置的批量连续式种子包衣机，包括种衣剂预混装置、计量斗、双向进料漏斗、包衣室、包衣机架和排料口；所述种衣剂预混装置将调配好的种衣剂经管道输送至包衣室，所述包衣室固定在包衣机架上；所述包衣室上方设有双向进料漏斗；所述双向进料漏斗安装在包衣机架的上端；所述双向进料漏斗上方安装有计量斗；所述计量斗上方设有进料斗；所述包衣室的一侧设有排料口。

进一步，所述种衣剂预混装置，包括阀导组、配药泵、配药计量罐、抽药泵、搅拌罐、包衣计量桶、出料阀、回料阀、送料阀和控制系统；所述配药泵连接原药罐与配药计量罐；所述原药罐和配药泵的连接管道上设有阀导组；所述配药计量罐通过抽药泵与搅拌罐连接；所述搅拌罐底端设有带出料阀的出料管；所述出料管通过给药泵与包衣计量桶连接，所述给药泵的送料管道上设有连接搅拌桶顶端的回料阀和连接包衣机的送料阀；所述控制系统与阀导组、配药计量罐、搅拌罐、包衣计量桶连接，并与出料阀、回料阀和送料阀等气动阀门连接，与配药泵、抽药泵、给药泵的驱动电机电连接。

进一步，所述控制系统包括PLC控制器和人机交互装置，所述PLC控制器向人机交互装置传送信号并接收人机交互装置下达的指令。

进一步，所述配药泵、抽药泵、给药泵两端的管道上设有手动阀和脉冲阻尼器。

进一步，所述配药计量罐和包衣计量桶上方便设有药剂重量传感器和包衣重量传感器，所述药剂重量传感器、包衣重量传感器与PLC控制器连接。

进一步，所述进料斗设有弧形进料阀板，所述弧形进料阀板由第一气缸驱动第一伸缩杆控制开合，所述弧形进料阀板的弧形夹角为10~35°，优选，15~25°。

进一步，所述计量斗采用合页式放料门。

进一步，所述合页式放料门包括第一底封板、第二底封板和侧板；所述侧板连接第一底封板和第二底封板的两端；所述侧板的中部上设有与第二伸缩杆连接的连接通孔；所述侧板的上端设有用于固定合页式放料门的固定孔；所述第二伸缩杆与第二气缸连接。

进一步，所述计量斗内设有种子重量传感器；所述种子重量传感器与PLC控制器连接。

进一步，所述双向进料漏斗的内侧壁夹角为80~100°，优选，85~95°。

进一步，所述包衣室内设有锅形种子甩盘、药剂甩盘和导流叶片，所述锅形种子甩盘安装在包衣室内，所述锅形种子甩盘由安装在下框架下方的主电机通过驱动锅形种子甩盘转轴单独驱动旋转；所述药剂甩盘位于锅形种子甩盘中心的上方；所述药剂甩盘由安装在下框架下方的第一电机通过驱动药剂甩盘转轴单独驱动旋转；所述药剂甩盘上方设有药剂供给管；所述导流叶片呈圆周式分布安装在包衣室上端的内壁上。

进一步，所述药剂甩盘为带底盘的圆锥台，所述圆锥台的侧壁上开设有药剂喷孔。

进一步，所述锅形种子甩盘转轴的两端设有轴承座。

进一步，所述导流叶片的数量为5~12片，优选，6~8片；导流叶片呈弧形或螺旋形，所述导流叶片的弧形角度为20~45°，优选，30~40°；所述导流叶片的曲率半径为1~3m，优选，1.8~2.5m。

进一步，所述排料口的侧壁上设有观察窗。

进一步，所述排料口设有双气缸自动排料装置。

进一步，所述双气缸自动排料装置包括弧形排料门、排料门卡接板、固定板和固定架；所述弧形排料门的两端通过排料门卡接板与第三伸缩杆连接；所述第三伸缩杆与第三气缸活动连接，并由第三气缸驱动其前后伸缩移动；所述第三气缸靠近第三伸缩杆那端通过固定板固定；第三气缸的末端通过固定架固定上。

本发明之一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法，包括以下步骤：

1）参数设定：设定的种衣剂添加比例及种衣剂的配方，以及需要包衣处理的种子总重量、单批次包衣种子重量以及搅拌时间；

2）预混程序参数计算：PLC控制器计算得到种衣剂所需总量、配药次数和单次配药所需各原药的用量；

3）种衣剂预混：PLC控制器根据步骤2）的计算结果，开启原药罐与配药计量罐连接管道上的阀导组以及配药泵，将原药罐中的不同原药依次泵送至配药计量罐，当配药计量罐的药剂重量达到单次配药所需各原药的用量的总和时；PLC控制器关闭阀导组和配药泵，同时打开抽药泵，将配药计量罐内的药物泵送至搅拌罐混合均匀；然后，PLC控制器开启出料阀，并启动给药泵正转，将搅拌罐内混合均匀的药剂泵送至包衣计量桶内称重，备用；

4）种衣剂配制：重复步骤3）的操作，直到包衣计量桶内的种衣剂总重等于种衣剂所需总量时，PLC控制器关闭出料阀，然后关闭给药泵；

5）种子称重：在种衣剂配制过程中，打开进料斗下方的弧形进料阀板，种子进入计量斗内，当计量斗内的种子重量传感器反馈的重量达到步骤1）中设定的单批次包衣种子重量或计量斗的最大储存量时，PLC控制器通过控制第一气缸内的气体量，进而带动第一伸缩杆的伸缩，关闭弧形进料阀板，停止向计量斗进料；

6）种衣剂泵送方式确定：PLC控制器根据种子重量传感器反馈的重量，计算得到种衣剂用量及泵送速度、泵送时间；

7）种子和种衣剂混合包衣：PLC控制器依次启动主电机、第一电机和风机，使锅形种子甩盘和药剂甩盘朝相反的方向旋转（如锅形种子甩盘和药剂甩盘的转速为1300rpm），然后，PLC控制器驱动第二气缸带动第二伸缩杆收缩，计量斗的合页式放料门打开，经步骤5）称重好的种子经双向进料漏斗进入包衣室内；种子放料完成后，PLC控制器关闭合页式放料门，再启动给药泵反转，并打开送料阀，向包衣室内泵送种衣剂，然后，通过旋转的药剂甩盘将种衣剂雾化，雾化后的种衣剂再与旋转的种子接触，进而实现种衣剂和种子之间的混合包衣，直到给药泵的开启时间达到步骤6）计算得到的泵送时间时，PLC控制器关闭给药泵和送料阀；

8）排料：PLC控制器在关闭给药泵，当达到设定的搅拌时间后，再启动双气缸自动排料装置进行排料；

9）连续操作：当包衣室内完成包衣的种子排放完成后，重复步骤5）~8）进行进料、放料、添加种衣剂、混合包衣、排料操作，直到包衣机完成步骤1）设定的需要包衣处理的种子总重量时，PLC控制器反向依次停止所有设备。

进一步，步骤2），所述种衣剂所需总量(kg)= 单批次包衣种子重量（kg）*种衣剂的添加比例。配药次数为大于等于种衣剂所需总量(kg) / 配药计量罐的最大储存量(kg/次)的计算值的最小整数，即为配药次数，当种衣剂所需总量(kg) / 单次配药的重量(kg)的计算值不为整数时，配药次数为大于该计算值的最小整数，如，如，计算值为1.15时，按2次进行配药。各原药的用量（某种药剂量(kg)=单次配药种衣剂的种量(kg)*该药剂所需比例）。

配药计量罐分为初次计算和复次计算，其初次计算方法为：各原药的泵送量（除最后一次）(kg)=单次配药所需用量(kg)-管道填充量(kg)；各原药的泵送量（最后一次）(kg)=单次配药所需用量(kg)+管道填充量(kg)。

复次计算方法为：各原药的泵送量（除最后一次）(kg)=单次配药所需用量(kg)

进一步，步骤3）中的配药泵和步骤7）中的给药泵采用K系数精确控制算法确定泵送类型及泵送速度，泵送速度=目标重量/限定加药时间；当当前重量<目标重量-K1，泵送类型为快加模式，即泵送速度为0.1~0.5kg/s；当目标重量-K1<当前重量<目标重量-K2（K2>K1），泵送类型为慢加模式，即泵送速度为0.03~0.08 kg/s；当目标重量-K2≤当前重量时，泵送类型为精加模式，即泵送速度为0.01~0.015 kg/s。其中，K1为0.08~0.12；K2为0.15~0.25。

进一步，步骤3）中的配药泵进行第一次原药泵送时，配药泵泵送的各原药重量=单次配药所需该原药的用量（Kg）-填充量（Kg）；当配药泵进行最后一次原药泵送时，配药泵泵送的各原药重量=单次配药所需该原药的用量（Kg）+填充量（Kg）；

进一步，步骤6）中，计量斗内的种子重量传感器将测得的单批次种子的重量反馈给PLC控制器，PLC控制器进计算分析后得出单批次种衣剂的所需用量（即，单批次种衣剂的所需用量=单批次种子的重量*种衣剂的添加比例）；然后与包衣计量桶内的包衣重量传感器反馈的重量进行比较，当包衣计量桶内的种衣剂重量大于等于单批次种衣剂的所需用量+管道填充量时，则进行种衣剂泵送，即PLC控制器则启动给药泵反转，并开启送料阀，将包衣计量桶内的包衣泵送至包衣室内。

进一步，步骤6）中，当包衣计量桶内的种衣剂重量小于单批次种衣剂的所需用量时，则启动给药泵正转，开启出料阀，关闭送料阀和回料阀，即将搅拌桶内的种衣剂泵送至包衣计量桶内，直至包衣计量桶内装满种衣剂或达到单批次种衣剂的所需用量，再停止给药泵正转，关闭出料阀，1S后打开给料阀，启动给药泵反转，将药剂输送至包衣室内。

进一步，步骤7）中，种子经导流叶片进入锅形种子甩盘内，随着锅形种子甩盘转轴的旋转，锅形种子甩盘做离心运动，进而带动种子做圆周旋转运动，当种子在做圆周旋转运动的同时，还经导流叶片做向锅形种子甩盘中心的翻转运动；药剂经药剂供给管进入药剂甩盘，通过药剂甩盘做1300rpm的旋转运动，经药剂甩盘侧壁上的药剂喷孔分解成雾状喷出，与在锅形种子甩盘内做翻转运动和圆周旋转运动的种子接触并混合，达到较好的包衣效果。

弧形进料阀板在第一气缸驱动第一伸缩杆伸缩运动过程中，对进料斗中的物流产生一个向上的作用力，与现有的闸刀门相比，弧形进料阀板能有效地避免开合过程中对种子的卡夹或破损现象。

合页式放料门防止种子进入双向进料漏斗时被卡夹，无种子滞留死角，排料速度快而彻底。

双向进料漏斗向锅形种子甩盘内双向进料，可以均衡锅形种子甩盘所承受的力，使锅形种子甩盘在运转的过程中不倾斜。

双气缸自动排料装置弧形排料门的开启幅度大，排料彻底且速度快；弧形排料门关闭的控制力度强，可以避免药锅内的种子在弧形排料门未打开的情况下从夹角跑出等现象。

锅形种子甩盘转轴的两端的轴承座，锅形种子甩盘和种子的重量由轴承座承担，不会对减速机产生负荷，减速机只需要提供径向力即可，提高了减速机的使用寿命。

本发明之一种种衣剂预混装置的有益效果：通过控制系统的人机交互装置设置种衣剂的原药种类、配比及总用量，PLC控制器计算各种种衣剂原药的用量，并通过控制阀导组及抽药泵的启闭，进而控制进入配药计量罐中各种原药的用量；再通过抽药泵泵送至搅拌罐混合均匀，整个配药过程都实现了自动化控制，提高了种衣剂的药剂与种子的配比的控制精准度；同时，可以避免药剂的洒落，减小药剂对环境的污染及对人身体的影响。

本发明一种具有种衣剂预混装置的批量连续式种子包衣机的有益效果：结构简单，实用方便，实现种子与药剂的同时输送；种衣剂的药剂与种子的配比控制精准度更高，种衣剂与种子的配比可以在1：25~1:300之间的任意变化，药剂通过药剂甩盘做旋转运动从药剂喷孔内喷出，喷药均匀、快速；锅形种子甩盘和导流叶片相结合，使种子在与药剂接触的时候进行翻转运动和圆周旋转运动，有利于种子和药剂的同步接触和混合，精确控制给料和供药的均匀性，使种子的包衣更均匀。

附图说明

图1—为本发明一种具有种衣剂预混装置的批量连续式种子包衣机的结构示意图；

图2—为图1中A向结构示意图；

图3—为图1中合页式放料门的结构示意图；

图4—为图1中双向进料漏斗的结构示意图；

图5—为图1中锅形种子甩盘和药剂甩盘的结构示意图；

图6—为图1中导流叶片的结构示意图；

图7—为图1中双气缸自动排料装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1和图2，一种具有种衣剂预混功能的批量连续式种子包衣机，包括种衣剂预混装置、计量斗14、双向进料漏斗18、包衣室19、包衣机架21和排料口20；所述种衣剂预混装置调配好的种衣剂经管道输送至包衣室19，所述包衣室19固定在包衣机架21上；所述包衣室19上方设有双向进料漏斗18；所述双向进料漏斗18安装在包衣机架21的上端；所述双向进料漏斗18上方安装有计量斗14；所述计量斗14上方设有进料斗12；所述包衣室19的一侧设有排料口20。

参照图1，所述种衣剂预混装置，包括阀导组2、配药泵3、配药计量罐4、抽药泵5、搅拌罐6、包衣计量桶8、出料阀7、回料阀9、送料阀11和控制系统22；所述配药泵3连接原药罐1与配药计量罐4；所述原药罐1和配药泵3的连接管道上设有阀导组2；所述配药计量罐4通过抽药泵5与搅拌罐6连接；所述搅拌罐6底端设有带出料阀7的出料管；所述出料管通过给药泵10与包衣计量桶8连接，所述给药泵10的送料管道上设有连接搅拌桶顶端的回料阀9和连接包衣机的送料阀11；所述控制系统22与阀导组2、配药计量罐4、搅拌罐6、包衣计量桶8连接，并与出料阀7、回料阀9和送料阀11气动阀门连接，与配药泵3、抽药泵5、给药泵10的驱动电机电连接。

所述控制系统22包括PLC控制器和人机交互装置，所述PLC控制器向人机交互装置传送信号并接收人机交互装置下达的指令。

所述配药泵3、抽药泵5、给药泵10两端的管道上设有手动阀和脉冲阻尼器。

所述配药计量罐4和包衣计量桶8上方便设有药剂重量传感器和包衣重量传感器，所述药剂重量传感器、包衣重量传感器与PLC控制器连接。

所述进料斗12设有弧形进料阀板13，所述弧形进料阀板13由第一气缸驱动第一伸缩杆控制开合，所述弧形进料阀板13的弧形夹角为25°。弧形进料阀板13在第一气缸驱动第一伸缩杆伸缩运动过程中，对进料斗12中的物流产生一个向上的作用力，与现有的闸刀门相比，弧形进料阀板13能有效地避免开合过程中对种子的卡夹或破损现象。

参照图3，所述计量斗14的下料口采用合页式放料门17。

所述合页式放料门17包括第一底封板17-1、第二底封板17-3和侧板17-4；所述侧板17-4连接第一底封板17-1和第二底封板17-3的两端；所述侧板17-4的中部上设有与第二伸缩杆16连接的连接通孔17-2；所述侧板17-4的上端设有用于固定合页式放料门17的固定孔17-5；所述第二伸缩杆16与第二气缸15连接。合页式放料门17防止种子进入双向进料漏斗18时被卡夹，无种子滞留死角，排料速度快而彻底。

所述计量斗14内设有种子重量传感器；所述种子重量传感器与PLC控制器连接。

参照图4，所述双向进料漏斗18的内侧壁夹角为90°。双向进料漏斗18向锅形种子甩盘26内双向进料，可以均衡锅形种子甩盘26所承受的力，使锅形种子甩盘26在运转的过程中不倾斜。

参照图5，所述包衣室19内设有锅形种子甩盘26、药剂甩盘24和导流叶片28，所述锅形种子甩盘26安装在包衣室19内，所述锅形种子甩盘26由安装在下框架下方的主电机通过驱动锅形种子甩盘转轴27单独驱动旋转；所述药剂甩盘24位于锅形种子甩盘26中心的上方；所述药剂甩盘24由安装在下框架下方的第一电机通过驱动药剂甩盘转轴25单独驱动旋转；所述药剂甩盘24上方设有药剂供给管23；所述导流叶片28安装在包衣室19上端的内壁上。

所述药剂甩盘24为带底盘的圆锥台，所述圆锥台的侧壁上开设有药剂喷孔24-1。

所述锅形种子甩盘转轴27的两端设有轴承座，锅形种子甩盘26和种子的重量由轴承座承担，不会对减速机产生负荷，减速机只需要提供径向力即可，提高了减速机的使用寿命。

参照图6，所述导流叶片28的数量为5片，呈弧形，所述导流叶片28的弧形角度为37°；所述导流叶片28的曲率半径为1.5m。

所述排料口20的侧壁上设有观察窗20-1。

参照图7，所述排料口20设有双气缸自动排料装置。

所述双气缸自动排料装置包括弧形排料门29、排料门卡接板30、固定板32和固定架34；所述弧形排料门29的两端通过排料门卡接板30与第三伸缩杆31连接；所述第三伸缩杆31与第三气缸33活动连接，并由第三气缸33驱动其前后伸缩移动；所述第三气缸33靠近第三伸缩杆31那端通过固定板32固定；第三气缸33的末端通过固定架34固定上。弧形排料门29的开启幅度大，排料彻底且速度快；弧形排料门29关闭的控制力度强，可以避免药锅内的种子在弧形排料门29未打开的情况下从夹角跑出等现象。

实施例1

用于处理40吨玉米种子的包衣加工，种衣剂与种子的配比为1:100，种衣剂为市场常用的玉米种衣剂；一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法，包括以下步骤：

1）参数设定：设定的种衣剂添加比例为1:100及种衣剂的配方，以及需要包衣处理的种子总重量40吨、单批次包衣种子重量1吨以及搅拌时间6s；

2）预混程序参数计算：PLC控制器计算得到种衣剂所需总量为400Kg，配药计量罐4的最大装载量为：400kg；配药次数为1次，每次400Kg，单次配药所需各原药的用量；

3）种衣剂预混：PLC控制器根据步骤2）的计算结果，开启原药罐1与配药计量罐4连接管道上的阀导组2以及配药泵3，将原药罐1中的不同原药依次泵送至配药计量罐4，当配药计量罐4的药剂重量达到单次配药所需各原药的用量的总和时；PLC控制器关闭阀导组2和配药泵3，同时打开抽药泵5，将配药计量罐4内的药物泵送至搅拌罐6混合均匀；然后，PLC控制器开启出料阀7，并启动给药泵10正转，将搅拌罐6内混合均匀的药剂泵送至包衣计量桶8内称重，备用；

4）种衣剂配制：重复步骤3）的操作，直到包衣计量桶8内的种衣剂总重等于种衣剂所需总量时，PLC控制器关闭出料阀7，然后关闭给药泵10；

5）种子称重：在种衣剂配制过程中，打开进料斗12下方的弧形进料阀板13，种子进入计量斗14内，当计量斗14内的种子重量传感器反馈的重量达到计量斗14的最大储存量200Kg时，PLC控制器通过控制第一气缸内的气体量，进而带动第一伸缩杆的伸缩，关闭弧形进料阀板13，停止向计量斗14进料；

6）种衣剂泵送方式确定：PLC控制器根据种子重量传感器反馈的重量以及种子的放料速度，计算得到种衣剂用量及泵送速度、泵送时间；

7）种子和种衣剂混合包衣：PLC控制器依次启动主电机、第一电机和风机，使锅形种子甩盘26和药剂甩盘24朝相反的方向进行1300rpm旋转，然后，PLC控制器驱动第二气缸15带动第二伸缩杆16收缩，计量斗14的合页式放料门17打开，经步骤5）称重好的种子经双向进料漏斗18进入包衣室19内；种子放料完成后，PLC控制器关闭合页式放料门17，再启动给药泵10反转，并打开送料阀11，向包衣室19内泵送种衣剂，然后，通过旋转的药剂甩盘24将种衣剂雾化，雾化后的种衣剂再与旋转的种子接触，进而实现种衣剂和种子之间的混合包衣，直到给药泵10的开启时间达到步骤6）计算得到的泵送时间时，PLC控制器关闭给药泵10和送料阀11；

8）排料：PLC控制器在关闭给药泵10，6S后，再启动双气缸自动排料装置进行排料；

9）连续操作：当包衣室19内完成包衣的种子排放完成后，重复步骤5）~8）进行进料、放料、添加种衣剂、混合包衣、排料操作，直到包衣机完成步骤1）设定的需要包衣处理的种子总重量时，PLC控制器反向依次停止所有设备。

步骤3）中的配药泵3和步骤7）中的给药泵10采用K系数精确控制算法确定泵送类型及泵送速度，泵送速度=目标重量/限定加药时间；当当前重量<目标重量-K1，泵送类型为快加模式，即泵送速度为0.3kg/s；当目标重量-K1<当前重量<目标重量-K2（K2>K1），泵送类型为慢加模式，即泵送速度为0.05kg/s；当目标重量-K2≤当前重量时，泵送类型为精加模式，即泵送速度为0.01kg/s。其中，K1为0.25；K2为0. 12。

步骤3）中的配药泵3进行第一次原药泵送时，如果种衣剂的配方原药A、原药B、原药C、原药D和水，则配药泵3泵送的原药A重量=单次配药所需原药A的用量（Kg）-填充量（Kg）；配药泵3泵送的原药B重量=单次配药所需原药B的用量（Kg）; 配药泵3泵送的原药C重量=单次配药所需原药C的用量（Kg）; 配药泵3泵送的原药D重量=单次配药所需原药D的用量（Kg）; 则配药泵3泵送的水重量=单次配药所需水的用量（Kg）+填充量（Kg）；其中，当采用的泵送管道的内径为25mm，长为2米时，填充量约为0.98Kg。

步骤6）中，计量斗14内的种子重量传感器将测得的单批次种子的重量反馈给PLC控制器，PLC控制器进计算分析后得出单批次种衣剂的所需用量（即，单批次种衣剂的所需用量=单批次种子的重量*种衣剂的添加比例）；然后与包衣计量桶8内的包衣重量传感器反馈的重量进行比较，当包衣计量桶8内的种衣剂重量大于等于单批次种衣剂的所需用量+管道填充量时，则进行种衣剂泵送，即PLC控制器则启动给药泵10反转，并开启送料阀11，将包衣计量桶8内的包衣泵送至包衣室19内。

步骤6）中，当包衣计量桶8内的种衣剂重量小于单批次种衣剂的所需用量时，则启动给药泵10正转，开启出料阀7，关闭送料阀11和回料阀9，即将搅拌桶内的种衣剂泵送至包衣计量桶8内，直至包衣计量桶8内装满种衣剂或达到单批次种衣剂的所需用量，再停止给药泵10正转，关闭出料阀7，1S后打开给料阀，启动给药泵10反转，将药剂输送至包衣室19内。

步骤7）中，种子经导流叶片28进入锅形种子甩盘26内，随着锅形种子甩盘26转轴的旋转，锅形种子甩盘26做离心运动，进而带动种子做圆周旋转运动，当种子在做圆周旋转运动的同时，还经导流叶片28做向锅形种子甩盘26中心的翻转运动；药剂经药剂供给管进入药剂甩盘24，通过药剂甩盘24做高达1300rpm的旋转运动，经药剂甩盘24侧壁上的药剂喷孔分解成雾状喷出，与在锅形种子甩盘26内做翻转运动和圆周旋转运动的种子接触并混合，达到较好的包衣效果。

实施例2

用于处理50吨水稻种子的包衣加工，种衣剂与种子的配比为1:50，种衣剂为市场常用的水稻种衣剂，一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法操作步骤与实施例1整体相同，其不同点如下：

1）参数设定：设定的种衣剂添加比例为1:50及种衣剂的配方，以及需要包衣处理的种子总重量50吨、单批次包衣种子重量1吨以及搅拌时间12s；

2）预混程序参数计算：PLC控制器计算得到种衣剂所需总量1000Kg，由于配药计量罐4的最大装载量为400kg；配药次数为3次，第一次和第二次配药重量为400Kg，第三次配药重量为200Kg，单次配药所需各原药的用量；

步骤3）中的配药泵3和步骤7）中的给药泵10采用K系数精确控制算法确定泵送类型及泵送速度，泵送速度=目标重量/限定加药时间；当当前重量<目标重量-K1，泵送类型为快加模式，即泵送速度为0.2kg/s；当目标重量-K1<当前重量<目标重量-K2（K2>K1），泵送类型为慢加模式，即泵送速度为0.08kg/s；当目标重量-K2≤当前重量时，泵送类型为精加模式，即泵送速度为0.012kg/s。其中，K1为0.2；K2为0. 08。

步骤7）中，锅形种子甩盘26和药剂甩盘24朝相反的方向进行1500rpm旋转。

8）排料：PLC控制器在关闭给药泵10，12s后，启动双气缸自动排料装置进行排料。

9）连续操作：当包衣室19内完成包衣的种子排放完成后，重复步骤5）~8）进行进料、等待放料、放料、添加种衣剂、混合包衣、排料操作，直到包衣机完成步骤1）设定的需要包衣处理的种子总重量时，PLC控制器反向依次停止所有设备。

本发明一种具有种衣剂预混功能的批量连续式种子包衣机，根据进料斗12的大小，所述弧形进料阀板13的弧形夹角活该可以为10°、12°、15°、18°、20°、28°、30°、32°或35°。根据包衣室19所需进料速度，所述双向进料漏斗18的内侧壁夹角还可以为80°、85°、88°、92°、95°或100°。所述导流叶片28的数量还可以为6片、9片、10片或12片；所述导流叶片28还可以呈螺旋形；所述导流叶片28的弧形角度为20°、30°、35°、40°或45°；所述导流叶片28的曲率半径为1.0m、1.8m、2.0m、2.2m、2.6m或3.0m；以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

Claims (10)

1.一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，包括种衣剂预混装置、计量斗、双向进料漏斗、包衣室、包衣机架和排料口；所述种衣剂预混装置将调配好的种衣剂经管道输送至包衣室，所述包衣室固定在包衣机架上；所述包衣室上方设有双向进料漏斗；所述双向进料漏斗安装在包衣机架的上端；所述双向进料漏斗上方安装有计量斗；所述计量斗上方设有进料斗；所述包衣室的一侧设有排料口；所述包衣室内设有锅形种子甩盘、药剂甩盘和导流叶片，所述导流叶片呈圆周式分布安装在包衣室上端的内壁上。

2.如权利要求1所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述种衣剂预混装置包括阀导组、配药泵、配药计量罐、抽药泵、搅拌罐、包衣计量桶、出料阀、回料阀、送料阀和控制系统；所述配药泵连接原药罐与配药计量罐；所述原药罐和配药泵的连接管道上设有阀导组；所述配药计量罐通过抽药泵与搅拌罐连接；所述搅拌罐底端设有带出料阀的出料管；所述出料管通过给药泵与包衣计量桶连接，所述给药泵的送料管道上设有连接搅拌桶顶端的回料阀和连接包衣机的送料阀；所述控制系统与阀导组、配药计量罐、搅拌罐、包衣计量桶连接，并与出料阀、回料阀和送料阀连接，与配药泵、抽药泵、给药泵的驱动电机电连接。

3.如权利要求2所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制器和人机交互装置，所述PLC控制器向人机交互装置传送信号并接收人机交互装置下达的指令。

4.如权利要求1所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述计量斗采用合页式放料门；所述合页式放料门包括第一底封板、第二底封板和侧板；所述侧板连接第一底封板和第二底封板的两端；所述侧板的中部上设有与第二伸缩杆连接的连接通孔；所述侧板的上端设有用于固定合页式放料门的固定孔；所述第二伸缩杆与第二气缸连接；所述计量斗内设有种子重量传感器；所述种子重量传感器与PLC控制器连接。

5.如权利要求1所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述双向进料漏斗的内侧壁夹角为80~100°。

6.如权利要求1所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述锅形种子甩盘安装在包衣室内，所述锅形种子甩盘由安装在下框架下方的主电机通过驱动锅形种子甩盘转轴单独驱动旋转；所述药剂甩盘位于锅形种子甩盘中心的上方；所述药剂甩盘由安装在下框架下方的第一电机通过驱动药剂甩盘转轴单独驱动旋转；所述药剂甩盘上方设有药剂供给管。

7.如权利要求6所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述导流叶片的数量为5~12片，呈弧形或螺旋形，所述导流叶片的弧形角度为20~45°；所述导流叶片的曲率半径为1~3m；所述药剂甩盘为带底盘的圆锥台，所述圆锥台的侧壁上开设有药剂喷孔；所述锅形种子甩盘转轴的两端设有轴承座。

8.如权利要求1所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机，其特征在于，所述排料口设有双气缸自动排料装置；所述双气缸自动排料装置包括弧形排料门、排料门卡接板固定板和固定架；所述弧形排料门的两端通过排料门卡接板与第三伸缩杆连接；所述第三伸缩杆与第三气缸活动连接，并由第三气缸驱动其前后伸缩移动；所述第三气缸靠近第三伸缩杆那端通过固定板固定；第三气缸的末端通过固定架固定上。

9.一种具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）参数设定：设定的种衣剂添加比例及种衣剂的配方，以及需要包衣处理的种子总重量、单批次包衣种子重量以及搅拌时间；

2）预混程序参数计算：PLC控制器计算得到种衣剂所需总量、配药次数和单次配药所需各原药的用量；

3）种衣剂预混：PLC控制器根据步骤2）的计算结果，开启原药罐与配药计量罐连接管道上的阀导组以及配药泵，将原药罐中的不同原药依次泵送至配药计量罐，当配药计量罐的药剂重量达到单次配药所需各原药的用量的总和时；PLC控制器关闭阀导组和配药泵，同时打开抽药泵，将配药计量罐内的药物泵送至搅拌罐混合均匀；然后，PLC控制器开启出料阀，并启动给药泵正转，将搅拌罐内混合均匀的药剂泵送至包衣计量桶内称重，备用；

4）种衣剂配制：重复步骤3）的操作，直到包衣计量桶内的种衣剂总重等于种衣剂所需总量时，PLC控制器关闭出料阀，然后关闭给药泵；

5）种子称重：在种衣剂配制过程中，打开进料斗下方的弧形进料阀板，种子进入计量斗内，当计量斗内的种子重量传感器反馈的重量达到步骤1）中设定的单批次包衣种子重量或计量斗的最大储存量时，PLC控制器通过控制第一气缸内的气体量，进而带动第一伸缩杆的伸缩，关闭弧形进料阀板，停止向计量斗进料；

6）种衣剂泵送方式确定：PLC控制器根据种子重量传感器反馈的重量以及种子的放料速度，计算得到种衣剂用量及泵送速度、泵送时间；

7）种子和种衣剂混合包衣：PLC控制器依次启动主电机、第一电机和风机，使锅形种子甩盘和药剂甩盘朝相反的方向旋转，然后，PLC控制器驱动第二气缸带动第二伸缩杆收缩，计量斗的合页式放料门打开，经步骤5）称重好的种子经双向进料漏斗进入包衣室内；种子放料完成后，PLC控制器关闭合页式放料门，再启动给药泵反转，并打开送料阀，向包衣室内泵送种衣剂，然后，通过旋转的药剂甩盘将种衣剂雾化，雾化后的种衣剂再与旋转的种子接触，进而实现种衣剂和种子之间的混合包衣，直到给药泵的开启时间达到步骤6）计算得到的泵送时间时，PLC控制器关闭给药泵和送料阀；

8）排料：PLC控制器在关闭给药泵，当达到设定的搅拌时间后，再启动双气缸自动排料装置进行排料；

9）连续操作：当包衣室内完成包衣的种子排放完成后，重复步骤5）~8）进行进料、放料、添加种衣剂、混合包衣、排料操作，直到包衣机完成步骤1）设定的需要包衣处理的种子总重量时，PLC控制器反向依次停止所有设备。

10.如权利要求9所述具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣控制方法，其特征在于，所述包衣控制方法采用如权利要求1~8任一项所述的具有种衣剂预混功能的批量连续式包衣机。