CN108353580B - 电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置 - Google Patents
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Abstract
本发明要提供了一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，能够主动捕捉、精确落种、精准输送和定向入土。其包括:壳体；驱动机构；种子捕捉机构,包括主导向轮和副导向轮，主导向轮经变速单元与电机输出端连接，主导向轮和副导向轮相向转动；种子定位输送装置，包括第一种子压送组件、第二种子压送组件、种子输送通道和投种滑板，第一种子压送组件和第二种子压送组件均包括主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮和夹持带，第一种子压送组件与第二种子压送组件之间形成种子输送通道，第一种子压送组件与第二种子压送组件下端设置投种滑板；种子入土定位装置，包括压种板，压种板设置在壳体下部。
Description
技术领域
本发明属于自动化农业装备领域，具体涉及一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置及投种方法，属于农业机械技术领域。
背景技术
玉米高速精密排送系统作为播种机研发的核心部件和关键技术载体，它的工作性能直接决定了播种质量的优劣。精密排送系统主要由定量排种机构和定序投种机构组成，是控制种子粒距的关键。多年来，排种器一直是精量播种技术的研究重点和热点，而对投种机构的研究相对薄弱。但随着作业速度的提升，单纯依靠提高排种器精度难以保证种子在种沟内的均匀分布，种子在导种机构内受到冲击和碰撞加剧，种子流的有序性被破坏，错位播种出现的几率将远超过重漏播，其造成的损失约占播种机械作业总损失的65%，严重影响播种机的作业质量。因此，精确投种机构工作性能已经成为制约播种作业速度提升的瓶颈。
目前国内投种机构多采用引导的方法控制颗粒轨迹，如导种管和带式投种机构。导种管受结构所限及种子外形特征不规律的影响，碰撞区域和次数难以准确控制，尤其在高速作业下碰撞移位尤其严重；带式投种机构依赖的是种子自重和惯性，轨迹随机性大，无法避免高速作业时种子移位造成的粒距不均匀问题。缺乏一种适应高速作业的种子种子主动捕捉、精确落种、精准输送、定向入土装置。
发明内容
本发明要目的是提供了一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，能够主动捕捉、精确落种、精准输送和定向入土。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，包括：
壳体,为整个组件的安装载体；
驱动机构，包括电机和变速单元；
种子捕捉机构,包括主导向轮和副导向轮，主导向轮经变速单元与电机输出端连接，主导向轮和副导向轮相向转动；
种子定位输送装置，包括第一种子压送组件、第二种子压送组件、种子输送通道和投种滑板，第一种子压送组件和第二种子压送组件均包括主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮和夹持带，夹持带连接从动带轮、固定式张紧轮与移动式张紧轮，主动带轮经变速单元与电机输出端连接，第一种子压送组件与第二种子压送组件之间形成种子输送通道，第一种子压送组件与第二种子压送组件，下端配套安装投种滑板；
种子入土定位装置，包括压种板，压种板安装在壳体下部；压种板上部曲线造型，形成U口型；压种板下部为圆弧结构，切线方向与水平呈52°；压种板尾端为水滴形。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，投种滑板包括固定端和投种滑道，整体为仿生内凹卷舌型，固定端为圆柱状结构，且沿圆周方向设有凸台，投种滑道为圆弧结构。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，与壳体配套安装的压种板固定套，压种板固定套上端开用于安装壳体的矩形孔；压种板固定套前端为鸭嘴型，并在鸭嘴型上开用于安装压种板的矩形通孔。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，主导向轮为柔性结构，由16个齿条均布构成；每根齿条上端倾斜，呈右旋型朝向；每根齿条上端分布三个矩形槽，将齿条上端均分成4段；主动齿轮中间开异型通槽。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，副导向轮为柔性结构，由14个齿条均布构成；每根齿条上端倾斜，呈左旋型朝向。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，夹持带在主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮及档条配合安装后为直线型末端弯曲性状；材料构成为多层柔性复合材料，基层为工程塑料，中间填充层为发泡海绵，表面层位于填充层外表面上。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，移动式涨紧轮与固定式涨紧轮平面内错位式布局。
上述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置基础上，主动带轮设有多个带轮齿条，中间设有定位凸台结构；端面一侧为内凹型圆槽，一侧为平面结构；材质为尼龙材质。
本发明的工作原理：
种子捕捉机构在种子脱离排种盘型孔前，借助两个导向轮啮合转动产生的挤压力，将种子主动摘取下来，使其按照预定的角度和速度移送至夹持带；
种子定位输送装置在种子在进入夹持带后，两个夹持带带轮相向转动，进入夹持带间的种子将沿固定轨迹被迅速夹持，稳定的位于两个夹持带柔性体变形形成的封闭空间内，经夹持带变轨迹输送后携带至底部，经投种滑道与水平方向定角度滑出；
种子入土定位装置将经投种滑道射出的种子，在空中以抛物线轨迹滑行一端区域后，经压种板的强制定位，进入种床，完成入土动作。
本发明的有益效果在于：
1、种子捕捉机构将种子摘取下来并将其安装预期角度和速度送到夹持带中，种子定位输送装置将种子沿固定的轨迹输送，种子入土定位装置实现了种子的入土，解决了播种机高速作业情况下种子无法均匀分布和种子无法有序定向进入夹持装置的问题。
2、本发明提出了一种投种滑板，实现种子定向脱离夹持机构，以设定角度滑出导种装置，以抛物线形式在有限空间内抛射动作。
3、本发明所涉及的压种板，上部曲线造型，形成U口型，采用弹性材料后，借助U型开口弹力固定在压种板固定套内；下端为圆弧结构，切线方向与水平呈52；尾端为水滴形设计，提升刚度同时，保证种子入土轨迹。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的主视示意图；
图2为本发明的侧视示意图；
图3为主动带轮的立体结构示意图；
图4为压种板结构示意图；
图5为投种滑板结构示意图；
图6为主导向轮主视图；
图7为主导向轮侧视图；
图8为压种板固定套结构示意图；
图9为外壳的结构示意图；
图10为种子捕捉机构与驱动机构连接示意图。
图中1.电机，2. 夹持带，3. 主动带轮，4. 压种板固定套，5. 投种滑板，6.玉米种子，7. 压种板，8.中间张紧轮，9.外壳，10.副导向轮，11.主导向轮，12.底壳总成，13.光电耦合舵机， 14. 固定式张紧轮，15. 移动式张紧轮，16. 变速单元，301.带轮齿条，302.凹槽，303.定向凸台， 501.凸台型固定端，502.舌型投种滑道，701. U型口，702. 圆弧结构，703.水滴形，1101.异型通槽，1102.齿条，1103.矩形槽，1201.电机安装底座，1202.第一种子压送组件夹持带带轮安装孔，1203.第一种子压送带档条，1204.固定式张紧轮安装座，1205.移动式涨紧轮安装座，1206.投种滑道固定座，1207.落种口，1208.张紧轮固定座，1209.第二种子压送带档条，1210.第二种子压送组件夹持带带轮安装孔，1211. 副动导向轮安装底座，1212.主导向轮安装底座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，包括壳体、驱动机构、种子捕捉机构、种子定位输送装置和种子入土定位装置。
参考图1及图2，壳体包括底壳12和与底壳12配合的外壳9, 底壳12为一体成型薄壁金属结构,为整个组件的安装载体，底壳12设有光电耦合舵机13以便于对本发明进行控制，参考图9底壳12上部设有电机安装底座1201、主导向轮安装底座1212和副动导向轮安装底座1211，底壳12底部设有投种滑道固定座1206和落种口1207，底壳12中间分为左右两部分，左边部分自上而下依次设有第一种子压送组件夹持带带轮安装孔1202、第一种子压送带档条1203、第一种子固定式张紧轮安装座1204和第一种子移动式涨紧轮安装座1205，右边部分自上而下依次设有第二种子压送组件夹持带带轮安装孔1210、第二种子压送带档条1209、第二种子固定式张紧轮安装座1213和第二种子移动式涨紧轮安装座1214，右边部分还包括中间张紧轮固定座1208。
驱动机构包括电机1和与电机1输出端连接的变速单元，电机1经螺栓螺母组件安装在底壳12的电机安装底座1201上。
种子捕捉机构包括主导向轮11和副导向轮10，主导向轮11和副导向轮10对应设置在导向轮安装底座1212和副动导向轮安装底座1211，主导向轮11经变速单元与电机1输出端连接，主导向轮11和副导向轮10相向转动，配合完成种子捕捉工作。
参考图1及参考图9，种子定位输送装置包括第一种子压送组件、第二种子压送组件、种子输送通道和投种滑板5，第一种子压送组件和第二种子压送组件均包括主动带轮3、固定式张紧轮14、移动式张紧轮15和夹持带2，夹持带2连接从动带轮、固定式张紧轮与移动式张紧轮，主动带轮3经变速单元与电机1输出端连接，第一种子压送组件与第二种子压送组件之间形成种子输送通道，第一种子压送组件与第二种子压送组件下端设置投种滑板5，移动式涨紧轮与固定式涨紧轮平面内错位式布局。第一种子压送组件组件的主动带轮、夹持带2、固定式张紧轮和移动式张紧轮分别安装在第一种子压送组件夹持带带轮安装孔1202、第一种子压送带档条1203、第一种子固定式张紧轮安装座1204和第一种子移动式涨紧轮安装座1205，第二种子压送组件的主动带轮、夹持带2、固定式张紧轮和移动式张紧轮分别安装在第二种子压送组件夹持带带轮安装孔1210、第二种子压送带档条1209、第二种子固定式张紧轮安装座1213和第二种子移动式涨紧轮安装座1214。
种子入土定位装置包括压种板7，压种板7设置在壳体下部；参考图4，压种板7上部曲线造型，形成U口型701；压种板7下部为圆弧结构702，切线方向与水平呈52°；压种板7尾端为水滴形703。参考图7，压种板7采用弹性材料后，借助弹力卡扣在压种板固定套4内，压种板固定套4上端开用于安装壳体的矩形孔401；压种板固定套4前端为鸭嘴型403，并在鸭嘴型403上开用于安装压种板7的矩形通孔402，以并保证压种板安装角度。
参考图5，投种滑板5包括固定端和投种滑道502，整体为仿生内凹卷舌型，固定端为圆柱状结构，且沿圆周方向设有凸台501，投种滑道502为圆弧结构。
参考图6及图7，主导向轮11为柔性结构，由16个齿条1102均布构成；每根齿条上端倾斜，呈右旋型朝向；每根齿条上端分布三个矩形槽1103，将齿条上端均分成4段；主动齿轮中间开异型通槽1101。副导向轮10为柔性结构，由14个齿条均布构成；每根齿条上端倾斜，呈左旋型朝向。
夹持带2在主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮及档条配合安装后为直线型末端弯曲性状；材料构成为多层柔性复合材料，基层为工程塑料，中间填充层为发泡海绵，表面层位于填充层外表面上。
参考图3，主动带轮3设有多个带轮齿条301，中间设有定位凸台结构303；端面一侧为内凹型圆槽302，一侧为平面结构；材质为尼龙材质。
利用本发明工作过程如下：电机1同时开始工作，借助二级调速装置构成的变速单元16同步种子捕捉机构开始运动。主导向轮11和副导向轮10靠啮合转动产生的挤压力，将即将脱离排种盘型孔的种子主动摘取下来，依次完成捕捉、夹持、抛送动作，将种子以确定的角度和速度移送至夹持带2中。夹持带2依靠自身表面的柔性结构，迅速的将进入的种子进行夹持，并随带运移到底端。种子自夹持带脱落后，经投种滑道502以特定角度射出，以抛物线形式在滑落过程中与压种托板进行碰撞，在压种托板曲面的强制作用下完成下落，与土壤接触，并稳定于种床上。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：包括
壳体,为整个组件的安装载体；
驱动机构，包括电机和变速单元；
种子捕捉机构,包括主导向轮和副导向轮，主导向轮经变速单元与电机输出端连接，主导向轮和副导向轮相向转动；
种子定位输送装置，包括第一种子压送组件、第二种子压送组件、种子输送通道和投种滑板，第一种子压送组件和第二种子压送组件均包括主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮和夹持带，夹持带连接从动带轮、固定式张紧轮与移动式张紧轮，主动带轮经变速单元与电机输出端连接，第一种子压送组件与第二种子压送组件之间形成种子输送通道，第一种子压送组件与第二种子压送组件下端设置投种滑板；
种子入土定位装置，包括压种板，压种板设置在壳体下部；压种板上部曲线造型，形成U口型；压种板下部为圆弧结构，切线方向与水平呈52°；压种板尾端为水滴形；
投种滑板包括固定端和投种滑道，整体为仿生内凹卷舌型设计，固定端为圆柱状结构，且沿圆周方向设有凸台，投种滑道为圆弧结构；
其还包括设置在壳体上的压种板固定套，压种板固定套上端开用于安装壳体的矩形孔；压种板固定套前端为鸭嘴型，并在鸭嘴型上开用于安装压种板的矩形通孔；
壳体包括底壳和与底壳配合的外壳, 底壳中间分为左右两部分，左边部分自上而下依次设有第一种子压送组件夹持带带轮安装孔、第一种子压送带档条、第一种子固定式张紧轮安装座和第一种子移动式涨紧轮安装座，右边部分自上而下依次设有第二种子压送组件夹持带带轮安装孔、第二种子压送带档条、第二种子固定式张紧轮安装座和第二种子移动式涨紧轮安装座。
2.根据权利要求1所述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：主导向轮为柔性结构，由16个齿条均布构成；每根齿条上端倾斜，呈右旋型朝向；每根齿条上端分布三个矩形槽，将齿条上端均分成4段；主动齿轮中间开异型通槽。
3.根据权利要求1所述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：副导向轮为柔性结构，由14个齿条均布构成；每根齿条上端倾斜，呈左旋型朝向。
4.根据权利要求1所述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：夹持带在主动带轮、固定式张紧轮、移动式张紧轮及第一种子压送带档条、第二种子压送带档条配合安装后为直线型末端弯曲性状；所述夹持带的材料构成为多层柔性复合材料，基层为工程塑料，中间填充层为发泡海绵，表面层位于填充层外表面上。
5.根据权利要求1所述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：移动式涨紧轮与固定式涨紧轮平面内错位式布局。
6.根据权利要求1至5任一项所述电驱式种子主动捕捉、精确压送导种装置，其特征在于：主动带轮设有多个带轮齿条，中间设有定位凸台结构；端面一侧为内凹型圆槽，一侧为平面结构；材质为尼龙材质。
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| CN104956815A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-10-07 | 中国农业大学 | 一种玉米播种机种子精准投送机构及精确投种方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 压板夹持式精量穴播器的结构设计与试验;胡斌;罗昕;高广娣;黄勇;王军;;河北农业大学学报(第04期);全文 * |
Also Published As
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