CN108496485A - 一种具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机 - Google Patents

Abstract

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，包括排种机构、图像采集器、调向机构和播种管，特征在于：排种机构由种子箱、排种板、凸轮、第一排种盘和第二排种盘组成，排种板的一端铰接于种子箱的内壁上，另一端设置有允许单个蒜粒通过的出粒口。第一排种盘、第二排种盘的外缘上均开设有多个第一缺口；调向机构由调向壳体、主动换向盘、从动换向盘、推杆、调向轴组成，主动、从动换向盘的外缘均开设有第二缺口。本发明的大蒜播种机，不仅可准确地进行单粒排种，而且识别出蒜粒的鳞芽朝向后经调向机构进行调向，保证了进入播种管中的蒜粒始终为鳞芽朝上，解决了现有大蒜播种机容易发生蒜粒鳞芽朝向不正确的问题。

Description

一种具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机

技术领域

本发明涉及一种大蒜播种机，更具体的说，尤其涉及一种具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机。

背景技术

大蒜中的大蒜素具有清热、解毒、预防癌症等多种功效，大蒜的食用量较大，使得大蒜在我国大面积种植。大蒜种植时需要以鳞芽朝上的形式埋入泥土之中，才可保证大蒜的正常发芽，这就使得大蒜种植基本靠人工点种的方式进行，种植过程中首先用农具刨坑或犁耕出沟道，然后人工将单粒蒜瓣以鳞芽朝上的形式插入泥土之中，最后用泥土进行掩埋和轻轻压实；整个栽种步骤繁琐，劳动轻度大、工作效率低，不利于大面积种植。

现在市场上出现了一些大蒜种植设备，将蒜种放入后，依次经分粒、调向后实现大蒜的自动播种，但现有的大蒜种植设备在分粒过程中时常会出现不下蒜粒或一次下两个蒜粒的情形，而且在大蒜粒的调向过程中通常利用毛刷实现，会导致一定比例的大蒜不能调整到鳞芽朝上的状态，影响大蒜的正常发芽、生长。现在图像识别技术日臻成熟，如果在大蒜下落过程中通过对图像采集并识别出大蒜的朝向，根据识别出的大蒜朝向进行调整，则可保证调向后大蒜基本能够100%以鳞芽朝上的状态入土，使得机械化种植大蒜得以实现。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机。

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，包括排种机构、图像采集器、调向机构和播种管，排种机构实现单粒蒜瓣进入调向机构，调向机构实现蒜种以鳞芽朝上的状态进入播种管中；其特征在于：所述排种机构由种子箱、排种板、凸轮、第一排种盘和第二排种盘组成，种子箱的内部为存储成粒蒜种的空腔，种子箱内部空腔的底部开设有条形的下种槽，排种板位于下种槽的底部，排种板的一端铰接于种子箱的内壁上，另一端设置有允许单个蒜粒通过的出粒口，凸轮设置于排种板的下方，种子箱内壁与排种板之间连接有始终迫使排种板压向凸轮的回位弹簧；第一排种盘与第二排种盘以相接触的形式经转轴设置于种子箱下部的同一平面内，第一排种盘、第二排种盘的外缘上均开设有多个第一缺口，一个第一缺口的体积小于单个蒜粒的体积，出粒口经倾斜滑道与第一缺口相通；

所述第一排种盘与第二排种盘接触部位的下方设置有与连通管，图像采集器设置于连通管上；所述调向机构由调向壳体、主动换向盘、从动换向盘、推杆、调向轴组成，主动换向盘、从动换向盘位于调向壳体中的两侧，连通管的下端与主动换向盘的上部相通；调向轴与主动换向盘相固定，主动换向盘、从动换向盘上分别固定有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮经设置于调向壳体上的可转动惰轮相传动；主动换向盘、从动换向盘的外缘均开设有4个用于容纳单个蒜粒的第二缺口，推杆的内端固定有推板；从动换向盘的中央设置有通道盘，通道盘固定于调向壳体上，通道盘上开设有竖向的通道，从动换向盘上的第二缺口的底部均开设有下落口；所述主动换向盘的下方经第一下种道与播种管相通，从动换向盘的下方经第二下种道与播种管相通。

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，所述第一排种盘、第二排种盘的转轴上均固定有驱动齿轮，两驱动齿轮经两过渡齿轮传动连接，一个驱动齿轮经排种电机驱动；所述种子箱上固定有驱使凸轮运动的凸轮电机。两排种盘同步逆向转动，从上向下看，第一排种盘17顺时针转，第二排种盘18逆时针转。

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，所述第一排种盘和第二排种盘上均开设有8个第一缺口，第一排种盘、第二排种盘以第一缺口相配合的形式接触，凸轮的转动周期为第一排种盘和第二排种盘转动周期的1/8；所述出粒口、倾斜滑道的宽度大于单粒蒜高，为30～35mm；第一缺口宽度小于蒜高、深度大于单粒蒜宽，宽度为20～25mm、深度为15～20mm，所述连通管、播种管、第一下种道、第二下种道的直径大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm。

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，所述种子箱的内部空腔中设置有倾斜板，种子箱的底部设置有两侧向中央部位倾斜的底板，下种槽开设于底板的中央。

本发明的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，所述主动换向盘和从动换向盘上第二缺口的宽度大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm，第二缺口的高度大于蒜高，为35～40mm；通道的宽度大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm。

本发明的有益效果是：本发明的大蒜播种机，由排种机构、调向结构、图像采集器和播种管组成，排种机构由种子箱、排种板、凸轮、凸轮电机、倾斜滑道、第一、第二排种盘组成，在凸轮电机带动凸轮转动过程中，可使种子箱中的蒜粒经排种板一侧的出粒口单粒排出，排出的单个蒜粒进入第一排种盘和第二排种盘相配合的第一缺口中，进而进入连通管中，实现蒜种的单粒排种。设置于连通管上的图像采集器通过对蒜粒下落过程中的图像采集，进而识别出蒜瓣鳞芽的朝向。

调向结构由调向壳体、主动、从动换向盘、通道盘组成，主动换向盘与从动换向盘经主动齿轮、惰轮和从动齿轮传动连接；当识别出下落的蒜瓣鳞芽朝下时，则当蒜粒进入到主动换向盘中的第二缺口中后，调向轴驱使主动换向盘进行180度旋转，使得蒜粒变换为鳞芽朝上并进入播种管中；当识别出蒜粒的鳞芽朝上是，则驱使主动换向盘、从动换向盘进行90度旋转，并利用推杆将蒜粒推入从动换向盘中的第二缺口中，然后主从动盘继续旋转90度，使从动换向盘第二缺口中的蒜粒以鳞芽朝上的状态经通道盘上的通道落下，并落入播种管中，以实现蒜粒鳞芽槽上播种。本发明的大蒜播种机，不仅可准确地进行单粒排种，而且经图像采集器的图像识别可准确地识别出蒜粒的鳞芽朝向，然后经调向机构进行调向，保证了进入播种管中的蒜粒始终为鳞芽朝上，解决了现有大蒜播种机容易发生蒜粒鳞芽朝向不正确的问题，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的大蒜播种机的主视图；

图2为本发明的大蒜播种机的左视图；

图3为本发明的大蒜播种机的右视图；

图4为本发明的大蒜播种机的俯视图；

图5为本发明的大蒜播种机的立体图；

图6为本发明的大蒜播种机的剖视图；

图7为本发明中排种机构的剖视图；

图8为本发明中第一、第二排种盘的配合结构示意图；

图9为本发明中调向机构的剖视图；

图10为本发明中主动、从动换向盘的配合结构示意图；

图11为本发明中从动换向盘的立体结构示意图；

图12为本发明中从动换向盘的剖视图；

图13为本发明中通道盘的结构示意图。

图中：1排种机构，2调向机构，3播种管，4连通管，5图像采集器，6推杆，7调向轴，8凸轮电机，9种子箱，10倾斜板，11底板，12下种槽，13排种板，14凸轮，15出粒口，16倾斜滑道，17第一排种盘，18第二排种盘，19第一缺口，20转轴，21驱动齿轮，22过渡齿轮，23回位弹簧；24调向壳体，25主动换向盘，26从动换向盘，27主动齿轮，28从动齿轮，29惰轮，30通道，31第一下种道，32第二下种道，33隔板，34第二缺口，35推板，36下落口，37通道盘。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图6所示，分别给出了本发明的大蒜播种机的主视图、左视图、右视图、俯视图、立体图和剖视图，所示的大蒜播种机由排种机构1、调向机构2、播种管3、连通管4、图像采集器5、推杆6、调向轴7组成，排种机构1实现单粒排种，每次使单粒蒜瓣进入连通管4中。连通管4上设置有图像采集器5，通过采集的图形识别出下落的单粒蒜瓣的鳞芽朝向，以给调向机构2提供调向指令。调向机构2对进入的单粒蒜瓣进行调向，使得调向后的蒜瓣均以鳞芽朝上的形式进入播种管3中，实现大蒜播种。

如图7和图8所示，分别给出了本发明中排种机构的剖视图以及第一、第二排种盘的配合结构示意图，排种机构由种子箱9、排种板13、凸轮14、倾斜滑道16、第一排种盘17、第二排种盘18组成，种子箱9中的内部为空腔，用于存储成粒的蒜种。种子箱9中设置有倾斜板10，底部设置有底板11，底板11的中央开设有条形的下种槽12，底板11由外侧向下种槽12部位倾斜，在倾斜板10和底板11的作用下，可使蒜粒落至下种槽12中。底板11的中央开设有条形的下种槽12，排种板13设置于下种槽12的底部。排种板13的一端铰接于种子箱9的内壁上，另一端与倾斜板10之间形成允许单粒蒜瓣通过的出粒口15，出粒口15的下方设置有倾斜滑道16。

凸轮14位于排种板13的下方，种子箱9的内壁与排种板13之间经回位弹簧23相连接，回位弹簧23使得排种板13始终具有压向凸轮14的趋势。种子箱9上固定有驱使凸轮14转动的凸轮电机8，这样，在凸轮电机8带动凸轮14转动的过程中，即可驱使排种板13一端的出粒口15进行周期性地开闭，当出粒口15处于最大开口时单个蒜粒可进入倾斜滑道16中。为了保证每次从出粒口15排出一个蒜粒，出粒口15的口径略大于单粒蒜高，为30～35mm。

所示的第一排种盘17和第二排种盘18设置于种子箱9底部的同一平面内，第一、第二排种盘（17、18）的边缘上均开设有第一缺口19，第一排种盘17与第二排种盘18接触配合，并且在其转动过程中第一、第二排种盘（17、18）上的第一缺口19完全重合。倾斜滑道16下端出口位于第一排种盘17与第二排种盘18的接触部位，以便由倾斜滑道16滑下的蒜粒进入到第一缺口19中。连通管4的上端与第一排种盘17与第二排种盘18的接触部位相通，以便第一缺口19中的蒜粒进入连通管4中。

所示第一排种盘17和第二排种盘18的中心位置上均固定有转轴20，每个转轴20上均固定有驱动齿轮21，两个驱动齿轮21经两过渡齿轮22传动连接，两过渡齿轮22均转动设置于种子箱9上，两过渡齿轮22之间相啮合，并分别与两驱动齿轮21相啮合，一个驱动齿轮经排种电机驱动，以驱使第一、第二排种盘（17、18）进行转动，从上向下看，第一排种盘17顺时针转，第二排种盘18逆时针转，两排种盘同步转动至于连通管4处，蒜粒落入连通管，完成单粒排种。倾斜滑道16的宽度大于单粒蒜高，为30～35mm；第一缺口19宽度小于蒜高，为20～25mm，第一缺口19的深度大于单粒蒜宽，为15～20mm，以实现单粒排种。

如图9所示，给出了本发明中调向机构的剖视图，所示的调向机构由调向壳体24、调向轴7、推杆6、主动换向盘25、从动换向盘26、通道盘37、主动齿轮27、从动齿轮28、惰轮29组成，调向壳体24起固定和支撑作用，主动换向盘25和从动换向盘26均位于调向壳体24中，调向轴7与主动换向盘25固定连接，主动换向盘25与从动换向盘16相对面的中心位置上分别固定主动齿轮27、从动齿轮28，调向壳体24上设置有惰轮29，主动齿轮27、从动齿轮28均与惰轮29相啮合，主动齿轮27、从动齿轮28、惰轮29均为锥齿轮，这样，调向轴7带动主动换向盘25转动的过程中，即可驱使从动换向盘26进行同步、反向转动。为了保证转动精度，调向轴7可经步进电机进行驱动。

如图10所示，给出了本发明中主动、从动换向盘的配合结构示意图，所示的主动换向盘25和从动换向盘26同轴设置，且其外边缘上均开设有4个第二缺口34，为了保证单粒蒜瓣可在第二缺口34中存放但不可调向，第二缺口的宽度大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm，第二缺口的高度大于蒜高，为35～40mm。所示推杆6的前端设置有可伸入至第二缺口34中的推板35，推杆6可采用齿轮也齿条配合的形式进行驱动，通过在电机的输出轴上固定齿轮，在推杆6上固定与齿轮相啮合的齿条，即可驱使推杆6进行推蒜粒操作。所示主动换向盘25与从动换向盘26之间设置有隔板33，以保证主、从动换向盘其自由转动。

如图11和图12所示，分别给出了本发明中从动换向盘的立体结构示意图和剖视图，如图13所示，给出了本发明中通道盘的结构示意图，通道盘37位于从动换向盘26的中央，通道盘37固定于调向壳体24的内壁上，通道盘37上开设有竖向的通道30，从动换向盘26上的第二缺口34的下部均开设有用于与通道30相通的下落口36，以便从动换向盘26上的第二缺口34中的蒜粒经通道30落下。

下面结合图9对本发明中调向机构2的工作过程进行详细说明：

1).当经图像采集器识别出下落的单粒蒜瓣鳞芽朝上时，如图中标记为“1”的蒜瓣粒，蒜粒首先落入主动换向盘25顶部的第二缺口34中，此时步进电机驱使调向轴7逆时针（在图9中由左向右望去）旋转90°，使含有蒜粒的第二缺口34转动至推板35所在的水平位置，同时带动从动换向盘26顺时针（在图9中由左向右望去）旋转90°；然后，推杆6通过向内移动，利用推板35将蒜粒推入至从动换向盘26中的第二缺口34中。

然后，步进电机驱使调向轴7接着逆时针旋转90°，进而带动从动换向盘26顺时针旋转90°，此时从动换向盘26中含有蒜粒的鳞芽朝上，且从动换向盘上第二缺口34就位于通道30的正上方，此时蒜粒就会经由通道30落下，并进入播种管3中。

2).当经图像采集器识别出下落的单粒蒜瓣鳞芽朝下时，如图中标记为“2”的蒜瓣粒，由于蒜粒的鳞芽朝下，只需对蒜瓣进行180°旋转即可。因此，步进电机通过调向轴7驱使主动换向盘25顺时针或逆时针旋转180°，即可将鳞芽朝下的蒜粒变换为鳞芽朝上，并以鳞芽朝上的状态进入播种管3中，实现播种。

Claims (5)

1.一种具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，包括排种机构（1）、图像采集器（5）、调向机构（2）和播种管（3），排种机构实现单粒蒜瓣进入调向机构，调向机构实现蒜种以鳞芽朝上的状态进入播种管中；其特征在于：所述排种机构（1）由种子箱（9）、排种板（13）、凸轮（14）、第一排种盘（17）和第二排种盘（18）组成，种子箱的内部为存储成粒蒜种的空腔，种子箱内部空腔的底部开设有条形的下种槽（12），排种板（13）位于下种槽的底部，排种板的一端铰接于种子箱的内壁上，另一端设置有允许单个蒜粒通过的出粒口（15），凸轮设置于排种板的下方，种子箱内壁与排种板之间连接有始终迫使排种板压向凸轮的回位弹簧（23）；第一排种盘与第二排种盘以相接触的形式经转轴设置于种子箱下部的同一平面内，第一排种盘、第二排种盘的外缘上均开设有多个第一缺口（19），一个第一缺口的体积小于单个蒜粒的体积，出粒口（15）经倾斜滑道（16）与第一缺口相通；

所述第一排种盘与第二排种盘接触部位的下方设置有与连通管（4），图像采集器设置于连通管上；所述调向机构由调向壳体（24）、主动换向盘（25）、从动换向盘（26）、推杆（6）、调向轴（7）组成，主动换向盘、从动换向盘位于调向壳体中的两侧，连通管（4）的下端与主动换向盘的上部相通；调向轴与主动换向盘相固定，主动换向盘、从动换向盘上分别固定有主动齿轮（27）和从动齿轮（28），主动齿轮与从动齿轮经设置于调向壳体上的可转动惰轮（29）相传动；主动换向盘、从动换向盘的外缘均开设有4个用于容纳单个蒜粒的第二缺口（34），推杆的内端固定有推板（35）；从动换向盘的中央设置有通道盘（37），通道盘固定于调向壳体上，通道盘上开设有竖向的通道（30），从动换向盘上的第二缺口（34）的底部均开设有下落口（36）；所述主动换向盘的下方经第一下种道（31）与播种管相通，从动换向盘的下方经第二下种道（32）与播种管（3）相通。

2.根据权利要求1所述的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，其特征在于：所述第一排种盘（17）、第二排种盘（18）的转轴（20）上均固定有驱动齿轮（21），两驱动齿轮经两过渡齿轮（22）传动连接，一个驱动齿轮经排种电机驱动；所述种子箱（9）上固定有驱使凸轮（14）运动的凸轮电机（8）。

3.根据权利要求1或2所述的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，其特征在于：所述第一排种盘（17）和第二排种盘（18）上均开设有8个第一缺口（19），第一排种盘、第二排种盘以第一缺口相配合的形式接触，凸轮（14）的转动周期为第一排种盘（17）和第二排种盘（18）转动周期的1/8；所述出粒口（15）、倾斜滑道（16）的宽度大于单粒蒜高，为30～35mm；第一缺口（19）宽度小于蒜高、深度大于单粒蒜宽，宽度为20～25mm、深度为15～20mm，所述连通管（4）、播种管（3）、第一下种道（31）、第二下种道（32）的直径大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm。

4.根据权利要求1或2所述的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，其特征在于：所述种子箱（9）的内部空腔中设置有倾斜板（10），种子箱的底部设置有两侧向中央部位倾斜的底板（11），下种槽（12）开设于底板的中央。

5.根据权利要求1或2所述的具有单粒排种和调向功能的大蒜播种机，其特征在于：所述主动换向盘（25）和从动换向盘（26）上第二缺口（34）的宽度大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm，第二缺口的高度大于蒜高，为35～40mm；通道（30）的宽度大于单粒蒜宽、小于单粒蒜高，为20～25mm。