CN108605476B - 一种无人机播种机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机播种机，属于农用工具技术领域。它解决了现有播种器的便捷性、操作性和功能性还存在不足的问题。本无人机播种机包括种子原料依次经过的筛选管、入料管、下料装置、播种装置和甩料板，筛选管用于筛选出合格种子并设置在入料管上方，下料装置用于控制种子掉入下料装置的速率并设置在入料管底部，播种装置用于将种子播出且它与下料装置连接，甩料板设置在播种装置上并用于调整种子甩出的方向。与现有技术相比，本发明的播种装置可以改变甩料盘距离其转动中心的远近距离，进而调整种子被甩出去的半径距离，经过角速度与半径的换算得到不同的线速度，来调整种子甩出去的远近，其科学性优良。

Description

一种无人机播种机

技术领域

本发明属于农用工具技术领域，涉及一种无人机播种机。

背景技术

播种器是人们设计的一种为了方便人们手动播种的工具，它的播种功率为定制，所以单位时间内甩出去的种子数量也一定，在农田里种子的分散均匀性相比手动播撒种子会有明显的优越性，所以，采用播种器进行播种已逐渐成为了时代潮流。播种器种类千千万万，通常集成设置在一些施肥机或是平地机等农用机器上，也有一些播种器设置在无人机上，通过无人机自行飞于天空将种子播撒到农田的各个角落，采用无人机播种是目前最为高效的播种方式之一，它在解放人们劳动力的同时，还能使种子播出的均匀性极佳，所以无人机播种以逐渐成为时代潮流。目前，用于无人机播种的播种器的便捷性、操作性和功能性均存在需多不足，有待改善，所以，设计一款更适于农用生产的播种器，具有极大的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有播种器的便捷性、操作性和功能性还存在不足的问题，而提出的一种无人机播种机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种无人机播种机，其特征在于，它包括种子原料依次经过的筛选管、入料管、下料装置、播种装置和甩料板，筛选管用于筛选出合格种子并设置在入料管上方，下料装置用于控制种子掉入下料装置的速率并设置在入料管底部，播种装置用于将种子播出且它与下料装置连接，甩料板设置在播种装置上并用于调整种子甩出的方向。

所述的播种装置包括引导盘、旋转盘、用于驱动旋转盘进行周转的驱动电机和若干连杆，所述的引导盘内开设有用于容纳旋转盘的容腔，引导盘的一侧开设有缺口，该缺口与容腔连通，引导盘上开设有用于种子掉入容腔内的入盘口，入盘口处于引导盘上远离缺口的一侧，旋转盘上圆周均匀设有若干用于旋转运送种子的甩料盘，甩料盘的俯视截面呈扇形且其内侧和两侧向上延生有用于限制种子甩出的挡板，所述的甩料盘底部设有T形滑块，旋转盘的顶面圆周均匀开设有与各甩料盘T形滑块尺寸相匹配的T形滑槽，甩料盘以其T形滑块嵌入T形滑槽的形式与旋转盘滑动设置，T形滑槽的所在直线穿过旋转盘的盘心点使各甩料盘能在靠近或远离旋转盘盘心点的方向来回滑动，旋转盘的盘心点周围还圆周均匀贯穿开设有若干周孔，一个周孔对应位于一个T形滑槽所在的直线上，连杆与甩料盘数量相同且它们之间一一对应连接，连杆的一端穿过周孔与甩料盘底部转动连接，这些连杆的另一端均通过一万向节自由转动连接在一扩收杆上，播种器的支架上开设有一直线槽，直线槽所在的直线垂直与引导盘的盘面并穿过旋转盘的盘心点，扩收杆设置在直线槽能使其只能在靠近或远离盘心点的方向上来回移动，直线槽内还设有一用于使扩收杆与播种器的支架完成相互紧固作用的紧固件。

所述的甩料板设置在播种装置上，种子从播种装置甩出后经过该甩料板的引导脱离播种器，它包括外板，外板上等间隔设有若干凸起筋，这些凸起筋的同朝向一侧面上均开设有开口槽，外板内开设有直槽形的内腔，外板的设置着凸起筋的一面开设有缺面，通过该缺面使开口槽与内腔连通，内腔内滑动设有一内板，内板上朝向开口槽的一侧面上等间隔设有若干外凸筋，相邻凸起筋的间隔与相邻外凸筋的间隔相同，一个外凸筋对应设置在一个凸起筋的开口槽内，内板移动后相邻两个外凸筋与凸起筋之间的间隙会增大或缩小。

所述的筛选管包括管体，管体内上下间隔设置有若干个隔板，隔板上开设有若干筛选孔，同一隔板上的筛选孔孔径尺寸相同，而不同隔板上的筛选孔孔径尺寸均不相同，处于上方的隔板的筛选孔孔径尺寸比处于下方的隔板的筛选孔孔径尺寸大，各隔板均倾斜设置，每个隔板倾斜底部对应的管体周壁上均设有一开合门，开合门所在的管体外壁上还设有一圈收集沿，收集沿上开设有用于收集各类杂质的收集槽。

所述的下料装置设置在播种器的入料管底部，它包括上挡块和下挡块，上挡块与下挡块对向且高度不对齐设置在入料管的管壁上，上挡块与下挡块之间具有种子原料通过的空隙，上挡块和下挡块远离入料管管壁的边沿均具有倾斜角，上挡块固定设置在入料管内，入料管管壁上开设有T形竖槽，下挡块通过一T形竖块滑动与入料管管壁滑动设置，下挡块远离入料管管壁的一侧具有一空缺，空缺内转动设有一摆动块，下挡块底部设有一延生沿，延生沿上设有一封闭弹簧，封闭弹簧的两端分别连接在摆动块和延生沿上，封闭弹簧能使摆动块在受到不足外力的情况下，摆动块处于弹起的状态并将空缺封闭。

所述的入料管的管壁上设有均匀反复的折痕，通过该折痕使入料管能够收缩。

与现有技术相比，本发明的播种装置可以改变甩料盘距离其转动中心的远近距离，进而调整种子被甩出去的半径距离，经过角速度与半径的换算得到不同的线速度，来调整种子甩出去的远近，其科学性优良，且调整方式十分便捷，相比传统的通过改变电机马达的功率来调整种子甩出的力度，无论是从经济性还是方便性来讲，本发明都更具有优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是播种装置隐藏引导盘后的结构示意图。

图3是旋转盘与甩料盘隔开一定距离后的结构示意图。

图4是甩料盘扩张方式的机械学运动副原理图。

图5是甩料板的结构示意图。

图6是甩料板俯视截面的结构示意图。

图7是筛选管的结构示意图。

图8是筛选管的侧截面结构示意图。

图9是下料装置设置在入料管内的结构示意图。

图10是摆动块处于两种状态时的结构示意图。

图中，1、筛选管；2、入料管；3、下料装置；4、播种装置；5、甩料板；6、引导盘；7、旋转盘；8、驱动电机；9、连杆；10、甩料盘；11、T形滑块；12、T形滑槽；13、周孔；14、扩收杆；15、外板；16、凸起筋；17、内板；18、外凸筋；19、管体；20、隔板；21、筛选孔；22、开合门；23、收集沿；24、上挡块；25、下挡块；26、空隙；27、摆动块；28、延生沿；29、封闭弹簧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本无人机播种机包括种子原料依次经过的筛选管1、入料管2、下料装置3、播种装置4和甩料板5，筛选管1用于筛选出合格种子并设置在入料管2上方，下料装置3用于控制种子掉入下料装置3的速率并设置在入料管2底部，播种装置4用于将种子播出且它与下料装置3连接，甩料板5设置在播种装置4上并用于调整种子甩出的方向，入料管2的管壁上设有均匀反复的折痕，通过该折痕使入料管2能够收缩。

如图1～4所示，播种装置4包括引导盘6、旋转盘7、用于驱动旋转盘7进行周转的驱动电机8和若干连杆9，引导盘6内开设有用于容纳旋转盘7的容腔，引导盘6的一侧开设有缺口，该缺口与容腔连通，引导盘6上开设有用于种子掉入容腔内的入盘口，入盘口处于引导盘6上远离缺口的一侧，旋转盘7上圆周均匀设有若干用于旋转运送种子的甩料盘10，甩料盘10的俯视截面呈扇形且其内侧和两侧向上延生有用于限制种子甩出的挡板，甩料盘10底部设有T形滑块11，旋转盘7的顶面圆周均匀开设有与各甩料盘10的T形滑块11尺寸相匹配的T形滑槽12，甩料盘10以其T形滑块11嵌入T形滑槽12的形式与旋转盘7滑动设置，T形滑槽12的所在直线穿过旋转盘7的盘心点使各甩料盘10能在靠近或远离旋转盘7盘心点的方向来回滑动，旋转盘7的盘心点周围还圆周均匀贯穿开设有若干周孔13，一个周孔13对应位于一个T形滑槽12所在的直线上，连杆9与甩料盘10数量相同且它们之间一一对应连接，连杆9的一端穿过周孔13与甩料盘10底部转动连接，这些连杆9的另一端均通过一万向节自由转动连接在一扩收杆14上，播种器的支架上开设有一直线槽，直线槽所在的直线垂直与引导盘6的盘面并穿过旋转盘7的盘心点，扩收杆14设置在直线槽能使其只能在靠近或远离盘心点的方向上来回移动，直线槽内还设有一用于使扩收杆14与播种器的支架完成相互紧固作用的紧固件。

一部分种子从入盘口进入后会掉落到其中一个甩料盘10内，而由于此时该甩料盘10还处于引导盘6缺口的另一侧，所以这部分种子由于被引导盘6周壁挡着无法甩出，然后，随着旋转盘7转动后这个甩料盘10会转动到引导盘6的缺口处，这时这些种子会被甩料盘10上的挡板甩出以达成播种效果，由于种子的数量较多，这些种子在离心力的作用下基本上都集中在甩料盘10的最外缘，所以种子甩出去的速度大致可以认为是驱动电机8的线速度与该甩料盘10最外缘点到驱动电机8主轴相隔距离的乘积，所以，为了改变种子甩出去的速度以改变种子播出去的距离，除了改变驱动电机8的主轴转速以外，便是改变甩料盘10外端点与驱动电机8主轴的距离，本播种装置4便是针对这个距离提出了技术方案。

如图4所示，从图中不难看出，只要使扩收杆14上升，由于各方面运动的约束关系会使图中所显示的甩料盘10向外侧运动，这时甩料盘10最外缘点到驱动电机8主轴相隔距离会有所增大，经过线速度与角速度的换算以后，种子被甩出去的距离也会相应增大，而扩收杆14下降则会相反，为了保证各个甩料盘10同步向外扩张或者箱内收缩，本发明只采用一根扩收杆14，并通过球铰链连接形式的万向节使其与各连杆9转动连接，巧妙地将扩收杆14的升降运动转化成了这些甩料盘10的同步扩收运动，值得一提的是，甩料盘10的移动约束由T形滑槽12和T形滑块11，采用这种连接关系一能提供本身设计需要的直线移动约束，二能有效防止甩料盘10与旋转盘7分离。

如图5和图6所示，甩料板5包括外板15，外板15上等间隔设有若干凸起筋16，这些凸起筋16的同朝向一侧面上均开设有开口槽，外板15内开设有直槽形的内腔，外板15的设置着凸起筋16的一面开设有缺面，通过该缺面使开口槽与内腔连通，内腔内滑动设有一内板17，内板17上朝向开口槽的一侧面上等间隔设有若干外凸筋18，相邻凸起筋16的间隔与相邻外凸筋18的间隔相同，一个外凸筋18对应设置在一个凸起筋16的开口槽内，内板17移动后相邻两个外凸筋18与凸起筋16之间的间隙会增大或缩小。

种子从播种器的播种装置4甩出去的时候，会贴着甩料板5的表面移动而过，在这个过程中转动甩料板5便可以改变种子甩出去的方向，种子贴着甩料板5表面而过的时候会受到外凸筋18与凸起筋16接触摩擦产生的阻力，所以，本方案将外凸筋18设置成了能随内板17移动的形式，通过改变这些外凸筋18与凸起筋16的间距，来调节种子贴着甩料板5移动过程中与其表面的有效接触度，来增大或减少摩擦，以改变种子最终甩出去后的动能，而且外凸筋18与凸起筋16的细缝中还能夹设一些摩擦系数较高的柔性材料，进一步阻碍种子滑过消耗的能量，降低种子播出去的距离。

如图7和图8所示，本播种器的筛选管1包括管体19，管体19内上下间隔设置有若干个隔板20，隔板20上开设有若干筛选孔21，同一隔板20上的筛选孔21孔径尺寸相同，而不同隔板20上的筛选孔21孔径尺寸均不相同，处于上方的隔板20的筛选孔21孔径尺寸比处于下方的隔板20的筛选孔21孔径尺寸大，各隔板20均倾斜设置，每个隔板20倾斜底部对应的管体19周壁上均设有一开合门22，开合门22所在的管体19外壁上还设有一圈收集沿23，收集沿23上开设有用于收集各类杂质的收集槽。

种子倒入播种器之前，首先经过的是筛选管1，由于筛选孔21的存在，一些大颗粒的石子及树叶等杂质会被筛网挡住而无法通过，堆积到一定数量后可以打开开合门22，在重力作用下杂质会掉到收集槽内完成收集，由于石子、树叶的尺寸不同，只进行一次筛选很难保证种子筛选的可靠性，所以本方案设计了多个筛选板，并且这些筛选板的筛选孔21孔径不同，从上到下会依次隔开尺寸由大到小的杂质，能够极大提高种子筛选的效率(如果只采用最低处的一块筛选板，很可能由于种子倒入量过多而产生杂质堆积堵着，使种子的筛选效率降低。)。

如图9和图10所示，本播种器的下料装置3设置在播种器的用于引入种子原料的入料管2底部，它包括上挡块24和下挡块25，上挡块24与下挡块25对向且高度不对齐设置在入料管2的管壁上，上挡块24与下挡块25之间具有种子原料通过的空隙26，上挡块24和下挡块25远离入料管2管壁的边沿均具有倾斜角，上挡块24固定设置在入料管2内，入料管2管壁上开设有T形竖槽，下挡块25通过一T形竖块滑动与入料管2管壁滑动设置，下挡块25远离入料管2管壁的一侧具有一空缺，空缺内转动设有一摆动块27，下挡块25底部设有一延生沿28，延生沿28上设有一封闭弹簧29，封闭弹簧29的两端分别连接在摆动块27和延生沿28上，封闭弹簧29能使摆动块27在受到不足外力的情况下，摆动块27处于弹起的状态并将空缺封闭。

从图10中可看出，上半部分中，入料管2口内倒入了一定重量的种子时的状态，此时入料管2内虽有种子，但是只要保证这些种子的重量不能克服封闭弹簧29顶起摆动块27的支撑力，便能使摆动块27将空隙26封闭，种子无法通入，所以此时入料管2还能够存纳这些种子，再看图中的下半部分，当倒入的种子足够重了以后，在重力作用下会将摆动块27压下，所以种子便能从空隙26中经过，进而完成后续的播种工序。而具体能够承受并储存多少重量的种子一是由封闭弹簧29的弹性属性决定的，另一方面，可以通过调节下挡块25的高度，使空隙26的大小产生变化，也能实现。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种无人机播种机，其特征在于，它包括种子原料依次经过的筛选管(1)、入料管(2)、下料装置(3)、播种装置(4)和甩料板(5)，筛选管(1)用于筛选出合格种子并设置在入料管(2)上方，下料装置(3)用于控制种子掉入下料装置(3)的速率并设置在入料管(2)底部，播种装置(4)用于将种子播出且它与下料装置(3)连接，甩料板(5)设置在播种装置(4)上并用于调整种子甩出的方向，所述的播种装置(4)包括引导盘(6)、旋转盘(7)、用于驱动旋转盘(7)进行周转的驱动电机(8)和若干连杆(9)，所述的引导盘(6)内开设有用于容纳旋转盘(7)的容腔，引导盘(6)的一侧开设有缺口，该缺口与容腔连通，引导盘(6)上开设有用于种子掉入容腔内的入盘口，入盘口处于引导盘(6)上远离缺口的一侧，旋转盘(7)上圆周均匀设有若干用于旋转运送种子的甩料盘(10)，甩料盘(10)的俯视截面呈扇形且其内侧和两侧向上延生有用于限制种子甩出的挡板，所述的甩料盘(10)底部设有T形滑块(11)，旋转盘(7)的顶面圆周均匀开设有与各甩料盘(10)T形滑块(11)尺寸相匹配的T形滑槽(12)，甩料盘(10)以其T形滑块(11)嵌入T形滑槽(12)的形式与旋转盘(7)滑动设置，T形滑槽(12)的所在直线穿过旋转盘(7)的盘心点使各甩料盘(10)能在靠近或远离旋转盘(7)盘心点的方向来回滑动，旋转盘(7)的盘心点周围还圆周均匀贯穿开设有若干周孔(13)，一个周孔(13)对应位于一个T形滑槽(12)所在的直线上，连杆(9)与甩料盘(10)数量相同且它们之间一一对应连接，连杆(9)的一端穿过周孔(13)与甩料盘(10)底部转动连接，这些连杆(9)的另一端均通过一万向节自由转动连接在一扩收杆(14)上，播种器的支架上开设有一直线槽，直线槽所在的直线垂直与引导盘(6)的盘面并穿过旋转盘(7)的盘心点，扩收杆(14)设置在直线槽能使其只能在靠近或远离盘心点的方向上来回移动，直线槽内还设有一用于使扩收杆(14)与播种器的支架完成相互紧固作用的紧固件。

2.根据权利要求1所述的一种无人机播种机，其特征在于，所述的甩料板(5)设置在播种装置(4)上，种子从播种装置(4)甩出后经过该甩料板(5)的引导脱离播种器，它包括外板(15)，外板(15)上等间隔设有若干凸起筋(16)，这些凸起筋(16)的同朝向一侧面上均开设有开口槽，外板(15)内开设有直槽形的内腔，外板(15)的设置着凸起筋(16)的一面开设有缺面，通过该缺面使开口槽与内腔连通，内腔内滑动设有一内板(17)，内板(17)上朝向开口槽的一侧面上等间隔设有若干外凸筋(18)，相邻凸起筋(16)的间隔与相邻外凸筋(18)的间隔相同，一个外凸筋(18)对应设置在一个凸起筋(16)的开口槽内，内板(17)移动后相邻两个外凸筋(18)与凸起筋(16)之间的间隙会增大或缩小。

3.根据权利要求1所述的一种无人机播种机，其特征在于，所述的筛选管(1)包括管体(19)，管体(19)内上下间隔设置有若干个隔板(20)，隔板(20)上开设有若干筛选孔(21)，同一隔板(20)上的筛选孔(21)孔径尺寸相同，而不同隔板(20)上的筛选孔(21)孔径尺寸均不相同，处于上方的隔板(20)的筛选孔(21)孔径尺寸比处于下方的隔板(20)的筛选孔(21)孔径尺寸大，各隔板(20)均倾斜设置，每个隔板(20)倾斜底部对应的管体(19)周壁上均设有一开合门(22)，开合门(22)所在的管体(19)外壁上还设有一圈收集沿(23)，收集沿(23)上开设有用于收集各类杂质的收集槽。

4.根据权利要求1所述的一种无人机播种机，其特征在于，所述的下料装置(3)设置在播种器的入料管(2)底部，它包括上挡块(24)和下挡块(25)，上挡块(24)与下挡块(25)对向且高度不对齐设置在入料管(2)的管壁上，上挡块(24)与下挡块(25)之间具有种子原料通过的空隙(26)，上挡块(24)和下挡块(25)远离入料管(2)管壁的边沿均具有倾斜角，上挡块(24)固定设置在入料管(2)内，入料管(2)管壁上开设有T形竖槽，下挡块(25)通过一T形竖块滑动与入料管(2)管壁滑动设置，下挡块(25)远离入料管(2)管壁的一侧具有一空缺，空缺内转动设有一摆动块(27)，下挡块(25)底部设有一延生沿(28)，延生沿(28)上设有一封闭弹簧(29)，封闭弹簧(29)的两端分别连接在摆动块(27)和延生沿(28)上，封闭弹簧(29)能使摆动块(27)在受到不足外力的情况下，摆动块(27)处于弹起的状态并将空缺封闭。

5.根据权利要求1所述的一种无人机播种机，其特征在于，所述的入料管(2)的管壁上设有均匀反复的折痕，通过该折痕使入料管(2)能够收缩。

Images