CN108781601B - 一种高速可降解水溶性种子带生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明一种高速可降解水溶性种子带生产设备，设备通过柔性复合轮将种子复合于两层水溶性膜之间制成种子带以便于后续自动化播种或育苗；设备主要包括：旋转式真空取种分配装置、膜涂布供应收卷装置和光电检测控制系统；所述旋转式真空取种分配装置由气压分配控制盘、取种臂轨道、取种臂、取种吸嘴、取种臂安装座、轴承组件构成；所述膜涂布供应收卷装置由两个供应轮、一个收卷轮、两组涂布轮组和一组复合轮组构成；所述光电检测控制系统由光电传感器、中央信号处理系统、以及伺服控制系统组成。该系统能通过更换取种头适应不同大小的种子，并能够实现在线检测、缺种补加，具有较高的生产效率。

Description

一种高速可降解水溶性种子带生产设备

技术领域

本发明涉及种子带的生产设备技术领域，尤其是一种高速可降解水溶性种子带生产设备。

背景技术

随着育种技术的发展，种子的价格变得日趋高昂，传统的播种技术依赖于播种机械将种子播种到开挖好的沟或者穴内。这种技术有比较大的技术限制，仅对大粒种子有作用，种子颗粒小的作物使用传统技术会造成种子大量浪费和播种不匀。

种子带是一种新的播种方法，将种子均布于两层薄膜中，不仅易于保存，还可以直接覆盖在穴盘上或已平整好的土地上，实现省时、省力、高效的播种，能最大限度的节约种子，精准播种。传统的种子带是以无纺布或者纸为基础把种子经编织或涂胶粘合到两层材料中间制成种子带，以取得均匀的间距和准确的种子数。纸带在编织过程中极易断裂，无法进行植保药剂涂布；无纺布材料存在降解周期长的问题，并且涂布的胶水往往对植物发芽不利。另外传统的编织设备受限于分种装置的速度生产效率不高，生产中出现漏种情况无法在线弥补。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速可降解水溶性种子带生产设备。

技术方案如下：

一种高速可降解水溶性种子带生产设备，包括：旋转式真空取种分配装置、膜涂布供应收卷装置和光电检测控制系统，其特征在于：

旋转式真空取种分配装置由气压分配控制盘、取种臂轨道、取种臂、取种吸嘴、取种臂安装座、轴承组件构成；所述取种臂一端连接在气压分配控制盘上的取种臂安装座上，另一端连接取种吸嘴并沿着取种臂轨道在旋转过程中能够上下运动，所述取种吸嘴通过软管与所述气压分配盘上的气孔连接；

所述膜涂布供应收卷装置由两个供应轮、一个收卷轮、两组涂布轮组和一组复合轮组构成；所述复合轮组中的一个复合轮由伺服电机驱动，另一个复合轮在弹簧作用下靠紧由伺服电机驱动的复合轮；

光电检测控制系统由光电传感器、中央信号处理系统、以及伺服控制系统组成，当所述取种吸嘴在旋转经过光电传感器时，所述光电传感器采集吸嘴图像，经由所述中央信号处理系统分析处理，识别所述取种吸嘴是否成功吸取种子，如判断取种未成功，所述伺服控制系统对所述复合轮组和所述旋转真空取种分配装置的转速进行调节达到缺种在线补加的功能。

进一步的，旋转式真空取种分配装置有一个或一个以上可以旋转的通过气压控制的取种吸取装置。

进一步的，取种吸取装置由取种头、连接杆、轴承和连接底座组成。

进一步的，取种吸嘴能够通过更换不同直径大小的吸嘴，实现对不同尺寸种子的有效吸取。

进一步的，取种吸嘴的线速度V1在保持不变的情况下检测到有缺种情况时，可以通过降低复合轮组的线速度V2，或控制V2不变V1加速使补入的种子落入正确位置。

进一步的，取种臂能够沿着所述取种臂轨道上下运动，所述取种臂通过重力作用或弹簧作用向下运动；所述取种臂通过所述气压分配控制盘提供的推力和取种臂轨道表面夹角产生的向上推力向上运动。

进一步的，气压分配控制盘包括一个固定盘和一个旋转盘；所述固定盘不可转动，表面有两个连接真空源和压缩空气源的气孔，底面有两条不连通的导气槽；所述旋转盘有导气孔，与所述导气槽连接时导通。

进一步的，涂布轮组包括固定安装的涂布轮和可滑动的涂布轮；所述可滑动的涂布轮安装在可滑动导轨上，通过气缸控制与固定安装的涂布轮分离或者结合。

进一步的，涂布轮组能够同时涂布两种物料，能够进行不间断涂布或间断涂布。

进一步的，复合轮内圈由硬质材料制成，外圈由柔性的硅胶或其他有弹性的材质制成。

与现有技术相比，该设备通过柔性复合轮组将种子复合于两层水溶性膜之间制成种子带，以便于后续自动化播种或育苗。该设备能够通过更换取种头适应不同大小的种子，并能够实现在线检测、缺种补加，具有较高的生产效率。

附图说明

图1是高速水溶膜种子带设备立体图；

图2是高速水溶膜种子带设备俯视图；

图3是高速水溶膜种子带设备气压分配控制盘俯视图；

图4是高速水溶膜种子带设备取种导轨立体图及展开示意图；

图5是高速水溶膜种子带涂布轮组示意图；

图6是高速水溶膜种子带复合轮组示意图；

图7是高速水溶膜种子带间歇涂布和混合涂布种子带示意图。

具体实施方式

实施实例1：

如图1所示，水溶性膜卷F1上的第一层水溶膜经涂布轮组F8、F9，缠绕到柔性复合轮组F4上，再缠绕到收卷轮F2上，第二层水溶膜F3通过涂布轮组F6 F7缠绕到F5上再缠绕到收卷轮F2上。

需要包进种子带的种子置于料斗H2中，种子经料斗H2的管道进入平面储料斗H1；种子吸取装置由取种头K1,连接杆G1，轴承B1和连接底座L1组成，并连接在气压分配控制盘的旋转盘C1上；种子吸取装置上的轴承延取种导轨T2滚动，带动取种头K1做三维曲线运动。

如图4所示，取种导轨T2展开和侧面视图展示了导轨的基本结构，导轨呈圆形且高度不一，取种臂能在导轨上移动滑动并且可以上下运动，导轨上的低点有两个分别为取种点和释放点。导轨上的两个低点LD1、LD2，分别对应取种点和放种点，以便于更好的取种和种子释放时不会蹦出，两个高点GD1、 GD2，分别对应平面储料槽的两端进入和离开的位置。

气压分配控制盘的固定盘T1上有两个气孔VH1和PH1，分别连接V1真空源和P1压缩空气源。T1底面有两条不连通的导气槽C2,PH1与旋转盘C1上的导气孔连接时导通，取种头K1上的导气孔D2与气压旋转控制盘底座上导气孔D1通过PU软管联通。

如图3所示，气压分配控制盘的结构展示了气压的控制过程。旋转盘C1上的气孔在旋转过程中动态的与真空源V1和高气压源P1联通，高气压槽对应种子释放的位置，低气压导气槽分别对应种子吸取的过程。

如图2所示，轴承B1沿着取种导轨T1旋转带动取种头K1运动，K1 在取种盘H1上方下落到最低点，此时与气压分配控制盘内的真空导气槽C2连接，真空吸取取种盘H1内的种子。

随着B1继续运动，通过光电传感器M1位置，光电传感器拍摄取种头K1的图像并传送至分析控制系统。

分析控制系统识别图像检测是否成功取种，如果成功取种则不对复合轮和旋转盘的速度进行控制，如果检测到取种不成功，则发送信号调整柔性复合轮的伺服驱动电机转速，使其降速等待下一个取种头将种子释放到复合轮中间位置。

K1继续运动到F4与F5两个柔性复合轮中间位置时，气压分配控制盘内的高气压导气孔PH1与K1连通，种子被释放到复合轮F4与F5的两层膜中间，复合轮旋转将种子复合到两层水溶性膜中间位置，并继续收卷到收卷轮F2上。

复合轮组的表面为柔性材质，种子落入复合轮组之间复合轮组滚动将种子与两层水溶膜材料复合，柔性表面能够确保种子与膜贴合紧密。

实施实例2：

与实施实例1类似，不同之处在于：涂布轮组F6和F7，F8和F9 ，分别交替涂布。

如图5所示，由气缸驱动的可滑动涂布轮F7和F9，一端与驱动气缸相连，驱动气缸从控制系统获取信号以固定的时间间隔驱动F7和F9 ，与F6、F8接触和分离，实现两种物料的间隔涂布，制造出如图7所示的种子带。

如图6所示，F1、F3两层水溶性膜与柔性复合轮F4、F5接触，在遇到种子时挤压变形贴合到种子外轮廓上，边缘复合到一起。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高速可降解水溶性种子带生产设备，包括：旋转式真空取种分配装置、膜涂布供应收卷装置和光电检测控制系统，其特征在于：

所述旋转式真空取种分配装置由气压分配控制盘、取种臂轨道、取种臂、取种吸嘴、取种臂安装座、轴承组件构成；所述取种臂一端连接在气压分配控制盘上的取种臂安装座上，另一端连接取种吸嘴；所述气压分配控制盘包括一个固定盘和一个旋转盘；所述固定盘不可转动，表面有两个连接真空源和压缩空气源的气孔，底面有两条不连通的导气槽；所述旋转盘有导气孔，与所述导气槽连接时导通；

所述取种臂轨道呈圆形且高度不一，所述取种臂轨道的两个低点形成取种点和释放点，所述取种臂轨道的两个高点分别对应平面储料槽的两端进入和离开的位置；

所述取种臂沿着所述取种臂轨道在旋转过程中上下运动，所述取种臂通过重力作用或弹簧作用向下运动，所述取种臂通过所述气压分配控制盘提供的推力和取种臂轨道表面夹角产生的向上推力向上运动；所述取种吸嘴通过软管与所述气压分配盘上的气孔连接；

所述膜涂布供应收卷装置由两个供应轮、一个收卷轮、两组涂布轮组和一组复合轮组构成；所述复合轮组中的一个复合轮由伺服电机驱动，另一个复合轮在弹簧作用下靠紧由伺服电机驱动的复合轮；

所述光电检测控制系统由光电传感器、中央信号处理系统、以及伺服控制系统组成，当所述取种吸嘴在旋转经过光电传感器时，所述光电传感器采集吸嘴图像，经由所述中央信号处理系统分析处理，识别所述取种吸嘴是否成功吸取种子，如判断取种未成功，所述伺服控制系统对所述复合轮组和所述旋转真空取种分配装置的转速进行调节达到缺种在线补加的功能。

2.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述旋转式真空取种分配装置有一个或一个以上可以旋转的通过气压控制的取种吸取装置。

3.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述取种吸取装置由取种头、连接杆、轴承和连接底座组成。

4.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述取种吸嘴能够通过更换不同直径大小的吸嘴，实现对不同尺寸种子的有效吸取。

5.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述取种吸嘴的线速度V1在保持不变的情况下检测到有缺种情况时，可以通过降低复合轮组的线速度V2，或控制V2不变V1加速使补入的种子落入正确位置。

6.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述涂布轮组包括固定安装的涂布轮和可滑动的涂布轮；所述可滑动的涂布轮安装在可滑动导轨上，通过气缸控制与固定安装的涂布轮分离或者结合。

7.根据权利要求6所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述涂布轮组能够同时涂布两种物料，能够进行不间断涂布或间断涂布。

8.根据权利要求1所述的一种高速可降解水溶性种子带生产设备，其特征在于：所述复合轮内圈由硬质材料制成，外圈由柔性的硅胶或其他有弹性的材质制成。

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