CN109302869A - 一种负压气吸式精播装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

针对现有技术中气吸式播种机效率低下的问题，本发明提供一种负压气吸式精播装置及其使用方法，包括进料组件、精密负压气息组件、检测组件以及排种组件，其技术方案在于：负压气吸机构包括均布设置在分粒板内的吸气支管、侧壁与吸气支管的输出端同时连接的端部密封的主管道以及设置在每个吸气支管内的电控阀；该主管道与分粒板的轴线重合且该主管道的输入端穿过分粒板、外壳后与负压泵的输出端通过旋转密封阀连接。本发明通过均布设置在均设置在分粒板内的吸气支管、侧壁与吸气支管的输出端同时连接的端部密封的主管道以及设置在每个吸气支管内的电控阀，使种子连续的通过检测组件，且连续的进行播种，大大提升了工作效率。

Description

一种负压气吸式精播装置及其使用方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体地说，本发明涉及一种负压气吸式阀门式精播装置及其使用方法。

背景技术

播种机以作物种子为播种对象的种植机械。用于某类或某种作 物的播种机，常冠以作物种类名称，如谷物条播机、玉米穴播机、棉花播种机、牧草撒播机等。精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。

而现在的播种机上的负压式播种机通常采用吸嘴吸取一颗种子后，通过排种管排出后，再将吸嘴调整回原处，再吸取下一颗种子，再排种。这种往复的运动虽然精度高，但是，效率很低。

发明内容

针对现有技术中气吸式播种机效率低下的问题，本发明提供一种负压气吸式精播装置及其使用方法，其结构简单，播种效率高。

为实现上述的目的，本发明所采用的技术方案是： 一种负压气吸式精播装置，包括进料组件、与进料组件出口端连接的精密负压气息组件、用于检测精密负压气息组件上种子饱满状态的检测组件以及用于分别排出合格种子和不合格种子的排种组件， 其中，精密负压气息组件包括圆盒形的外壳、同轴设置在外壳内的圆盒形的分粒板、均布在分粒板外圆周面上的挡粒凸起、设置在外壳外侧的用于提供负压的负压泵、设置在外壳外侧的用于驱动分粒板转动的驱动机构以及用于吸附种子的压气吸机构，其技术方案在于：负压气吸机构包括均布设置在分粒板内的吸气支管、侧壁与吸气支管的输出端同时连接的端部密封的主管道以及设置在每个吸气支管内的电控阀；该主管道与分粒板的轴线重合且该主管道的输入端穿过分粒板、外壳后与负压泵的输出端通过旋转密封阀连接；其中，吸气支管的输入端设置在两个挡粒凸起之间形成的粒槽的底部，用于吸附粒槽内的种子。

所述的驱动机构包括旋转电机、带轴传动盘；其中，分粒板设置主管道的相对侧设置有多个连接孔；该连接孔与带轴传动盘上的通孔对应连接；该带轴传动盘的轴穿过外壳后与设置在旋转电机输出端上；旋转电机与检测组件电连接。

所述的进料组件包括设置在外壳外侧的储粒箱和设置在储粒箱上的进粒管；其中，储粒箱的出口与分粒板上的挡粒凸起的位置对应。

所述的检测组件包括控制器、压力传感器、软X射线辐射发生器、以及角度传感器；其中，压力传感器设置在粒槽的底部；软X射线辐射发生器设置在外壳上与粒槽上吸附的与地面之间距离最远的种子的位置对应；角度传感器设置在两个吸气支管之间；

其中，控制器与压力传感器电连接，用于采集粒槽的底部的压力数据，从而判断是否有种子吸附；

其中，控制器与软X射线辐射发生器电连接，用于采集软X射线辐射发生器发送的种子饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的数据；

其中，控制器与角度传感器电连接，用于采集分粒板的旋转角度；

其中，控制器与电控阀均电连接，用于控制电控阀的开关。

所述的外壳上设置有用于设置软X射线辐射发生器的辐射检测口；控制器与设置在外壳上的信号传送器与电控阀电连接。

所述的排种组件包括均连通设置在外壳靠近地面一侧的废种排出管和导粒管；其中，任一粒槽先经过导粒管，再经过废种排出管；其中，导粒管中设置有红外线探头和计数器；该红外线探头和计数器电连接至检测组件。

所述的外壳的圆形平面上设置有沿着分粒板旋转方向逐渐增加的锯齿形的拨粒板；该拨粒板的非锯齿端设置在外壳圆形平面的圆形侧边；该拨粒板的锯齿端与粒槽高度的一半形成的圆弧相切。

一种负压气吸式精播装置的使用方法，其技术方案在于：在进入农田内进行播种时，通过与种箱相连的进粒管，种子进入到储粒箱内，旋转电机带动分粒板在外壳内转动，负压泵通过与分粒板同时旋转的主管道和吸气支管，在吸气负压的作用下，将种粒吸在粒槽内，并随着分粒板的旋转上升，在上升的过程中，拨粒板拨动种粒，将粒槽内多余的种粒拨下，使粒槽内只有一粒粒种，上升到最高处时，软X射线辐射发生器通过辐射检测口发射软X射线对粒种的饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的测定，并将检测信息传送到控制器上；

若粒种为不合格粒种，控制器标记不合格粒种吸气支管中的电控阀，并对该不合格粒种相邻粒槽的合格信息进行采集；根据该不合格粒种与相邻合格粒种之间的距离控制旋转电机旋转速度，用合格的粒种补上漏缺后，在调整旋转电机降低回原速，当粒槽马上下降到最接近地面的下方时，控制器发送信号通过信号传送器关闭电控阀，该粒种经废种排出口掉落在废种收集箱内；

若此粒种为合格粒种，粒种随着分粒板的旋转向下转动，并通过控制器控制该种粒所在粒槽对应的电控阀关闭，使该粒种在旋转向下的过程中在重力的作用下通过导粒管自然下落在土地上，红外线探头感应粒种数量，并将信息传送到所述计数器上进行计数，最终将计数器上的数据传输至控制器内存储。

本发明的有益效果是：本发明通过均布设置在均设置在分粒板内的吸气支管、侧壁与吸气支管的输出端同时连接的端部密封的主管道以及设置在每个吸气支管内的电控阀，使种子连续的通过检测组件，且连续的进行播种，大大提升了工作效率。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的左视图。

图4为图2的部分剖视图。

图5为图4中部分视图。

图6为本发明的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

本发明所采用的技术方案是：如图1～5，一种负压气吸式精播装置，包括进料组件、与进料组件出口端连接的精密负压气息组件、用于检测精密负压气息组件上种子饱满状态的检测组件以及用于分别排出合格种子和不合格种子的排种组件， 其中，精密负压气息组件包括圆盒形的外壳2、同轴设置在外壳2内的圆盒形的分粒板8、均布在分粒板8外圆周面上的挡粒凸起9、设置在外壳2外侧的用于提供负压的负压泵23、设置在外壳2外侧的用于驱动分粒板8转动的驱动机构以及用于吸附种子的压气吸机构，其技术方案在于：负压气吸机构包括均布设置在分粒板8内的吸气支管14、侧壁与吸气支管14的输出端同时连接的端部密封的主管道17以及设置在每个吸气支管14内的电控阀15；该主管道17与分粒板8的轴线重合且该主管道17的输入端穿过分粒板8、外壳2后与负压泵23的输出端通过旋转密封阀连接；

其中，吸气支管14的输入端设置在两个挡粒凸起9之间形成的粒槽10的底部，用于吸附粒槽10内的种子。

需要明确的是：外壳2可以设置为透明材质，如PVC，便于观察内部情况。粒槽10底部是圆弧形，方便存放种子。吸气支管14连通粒槽10和主管道17，优选的，吸气支管14越靠近粒槽10直径越小，使气流流速增加，保证对种子的吸附力。

需要明确的是：分粒板8可以是空壳形的结构，也可以通过两个圆板与挡粒凸起9组装形成。分粒板8、主管道17、吸气支管14形成整体，跟随分粒板8一起转动。

所述的驱动机构包括旋转电机21、带轴传动盘1；其中，分粒板8设置主管道17的相对侧设置有多个连接孔3；该连接孔与带轴传动盘1上的通孔对应连接；该带轴传动盘1的轴4穿过外壳2后与设置在旋转电机21输出端上；旋转电机21与检测组件电连接。

需要明确的是：轴4上设置有垂直轴线方向的固定孔22，该固定孔22用于连接固定螺栓从而锁死轴4和旋转电机21的输出轴。

所述的进料组件包括设置在外壳2外侧的储粒箱20和设置在储粒箱20上的进粒管19；其中，储粒箱20的出口与分粒板8上的挡粒凸起9的位置对应。

需要明确的是：储粒箱20的出口用于为分粒板8提供种子，提供种子的位置应该与挡粒凸起9的位置对应，方便种子进入粒槽10中，最终被吸附在粒槽10的底部。

所述的检测组件包括控制器25、压力传感器16、软X射线辐射发生器24、以及角度传感器18；其中，压力传感器16设置在粒槽10的底部；软X射线辐射发生器24设置在外壳2上与粒槽10上吸附的与地面之间距离最远的种子的位置对应；角度传感器18设置在两个吸气支管14之间；

其中，控制器25与压力传感器16电连接，用于采集粒槽10的底部的压力数据，从而判断是否有种子吸附；

其中，控制器25与软X射线辐射发生器24电连接，用于采集软X射线辐射发生器24发送的种子饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的数据；

其中，控制器25与角度传感器18电连接，用于采集分粒板8的旋转角度；

其中，控制器25与电控阀15均电连接，用于控制电控阀15的开关。

需要明确的是：控制器25的型号为KY02S；角度传感器18的型号为FEC-DMP；压力传感器16的型号为PT124B-111T。

如图6，控制器25可以通过电路板的形式固定在外壳2上。角度传感器18设置在两个吸气支管14之间。在控制器25获得种子不合格的数据后，采集角度传感器18的数据，由于软X射线辐射发生器24与废种排出管26的角度固定，所以，控制器25检测该粒槽10的旋转角度，当达到投放角度时，控制器25发出信号，控制电控阀15关闭，粒槽10内无负压，种子从粒槽10内滚落至废种排出管26，排出种子。此技术方案可以有效提高种子播种的种子质量，提高发芽率。采用同样的方法，对合格种子进行播种。

为了减少系统冗余，减少计算量，仅对不合格种子进行角度记录，合格种子通过现有星轮播种器的播种方式进行自然下落播种，提高了系统稳定性。

需要明确的是：为了系统的整体性，负压泵23、旋转电机21均能够被控制器25控制。控制方法为现有技术，本文不再赘述。

所述的外壳2上设置有用于设置软X射线辐射发生器24的辐射检测口6；控制器25与设置在外壳2上的信号传送器7与电控阀15电连接。

对于本发明来说，控制器25与电控阀15可能无法通过有线方式连接，或有线方式连接困难，所以，采用无线通信的方式进行连接。也可以，在设置控制器25的电路板上设置无线模块。

优选的，辐射检测口6设置在最远离地面的位置，与导粒管13的轴线处于同一直线上。

所述的排种组件包括均连通设置在外壳2靠近地面一侧的废种排出管26和导粒管13；其中，任一粒槽10先经过导粒管13，再经过废种排出管26；其中，导粒管13中设置有红外线探头11和计数器12；该红外线探头11和计数器12电连接至检测组件。

需要明确的是：红外线探头11是现有技术中常见的传感器，通过阻断光线的方式收集数据。计数器12与红外线探头11进行数据通信，用于对红外线探头11的数据进行采集。如果可以的话，控制器25中存在计数器功能的话，也可以不用计数器12。

所述的外壳2的圆形平面上设置有沿着分粒板8旋转方向逐渐增加的锯齿形的拨粒板5；该拨粒板5的非锯齿端设置在外壳2圆形平面的圆形侧边；该拨粒板5的锯齿端与粒槽10高度的一半形成的圆弧相切。

需要明确的是：拨粒板5的作用是防止粒槽10中进入过多的种子，所以采用剥离的方式提高播种精度。

本发明所述的粒槽10的大小为所播种子的1.2～1.5倍。可以根据具体播种种子情况对精密负压气息组件进行更换。

一种负压气吸式精播装置的使用方法，其技术方案在于：在进入农田内进行播种时，通过与种箱相连的进粒管19，种子进入到储粒箱20内，旋转电机21带动分粒板8在外壳2内转动，负压泵23通过主管道17和吸气支管14，在吸气负压的作用下，将种粒吸在粒槽10内，并随着分粒板8的旋转上升，在上升的过程中，拨粒板5拨动种粒，将粒槽10内多余的种粒拨下，使粒槽10内只有一粒粒种，上升到最高处时，软X射线辐射发生器24通过辐射检测口6发射软X射线对粒种的饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的测定，并将检测信息传送到控制器25上；

若粒种为不合格粒种，控制器25标记不合格粒种吸气支管14中的电控阀15，并对该不合格粒种相邻粒槽10的合格信息进行采集；根据该不合格粒种与相邻合格粒种之间的距离控制旋转电机21旋转速度，用合格的粒种补上漏缺后，在调整旋转电机21降低回原速，当粒槽10马上下降到最接近地面的下方时，控制器25发送信号通过信号传送器7关闭电控阀15，该粒种经废种排出口26掉落在废种收集箱内；

若此粒种为合格粒种，粒种随着分粒板8的旋转向下转动，并通过控制器25控制该种粒所在粒槽10对应的电控阀15关闭，使该粒种在旋转向下的过程中在重力的作用下通过导粒管13自然下落在土地上，红外线探头11感应粒种数量，并将信息传送到所述计数器12上进行计数，最终将计数器12上的数据传输至控制器25内存储。

需要明确的是：本文中关于方向性的描述请参考图4。

以上所述仅为发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负压气吸式精播装置，包括进料组件、与进料组件出口端连接的精密负压气息组件、用于检测精密负压气息组件上种子饱满状态的检测组件以及用于分别排出合格种子和不合格种子的排种组件， 其中，精密负压气息组件包括圆盒形的外壳（2）、同轴设置在外壳（2）内的圆盒形的分粒板（8）、均布在分粒板（8）外圆周面上的挡粒凸起（9）、设置在外壳（2）外侧的用于提供负压的负压泵（23）、设置在外壳（2）外侧的用于驱动分粒板（8）转动的驱动机构以及用于吸附种子的压气吸机构，其特征在于：

负压气吸机构包括均布设置在分粒板（8）内的吸气支管（14）、侧壁与吸气支管（14）的输出端同时连接的端部密封的主管道（17）以及设置在每个吸气支管（14）内的电控阀（15）；该主管道（17）与分粒板（8）的轴线重合且该主管道（17）的输入端穿过分粒板（8）、外壳（2）后与负压泵（23）的输出端通过旋转密封阀连接；

其中，吸气支管（14）的输入端设置在两个挡粒凸起（9）之间形成的粒槽（10）的底部，用于吸附粒槽（10）内的种子。

2.根据权利要求1的一种负压气吸式精播装置，其特征在于：驱动机构包括旋转电机（21）、带轴传动盘（1）；其中，分粒板（8）设置主管道（17）的相对侧设置有多个连接孔（3）；该连接孔与带轴传动盘（1）上的通孔对应连接；该带轴传动盘（1）的轴（4）穿过外壳（2）后与设置在旋转电机（21）输出端上；旋转电机（21）与检测组件电连接。

3.根据权利要求1的一种负压气吸式精播装置，其特征在于：进料组件包括设置在外壳（2）外侧的储粒箱（20）和设置在储粒箱（20）上的进粒管（19）；其中，储粒箱（20）的出口与分粒板（8）上的挡粒凸起（9）的位置对应。

4.根据权利要求1的一种负压气吸式精播装置，其特征在于：检测组件包括控制器（25）、压力传感器（16）、软X射线辐射发生器（24）、以及角度传感器（18）；其中，压力传感器（16）设置在粒槽（10）的底部；软X射线辐射发生器（24）设置在外壳（2）上与粒槽（10）上吸附的与地面之间距离最远的种子的位置对应；角度传感器（18）设置在两个吸气支管（14）之间；

其中，控制器（25）与压力传感器（16）电连接，用于采集粒槽（10）的底部的压力数据，从而判断是否有种子吸附；

其中，控制器（25）与软X射线辐射发生器（24）电连接，用于采集软X射线辐射发生器（24）发送的种子饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的数据；

其中，控制器（25）与角度传感器（18）电连接，用于采集分粒板（8）的旋转角度；

其中，控制器（25）与电控阀（15）均电连接，用于控制电控阀（15）的开关。

5.根据权利要求4的一种负压气吸式精播装置，其特征在于：外壳（2）上设置有用于设置软X射线辐射发生器（24）的辐射检测口（6）；控制器（25）与设置在外壳（2）上的信号传送器（7）与电控阀（15）电连接。

6.根据权利要求1的一种负压气吸式精播装置，其特征在于：排种组件包括均连通设置在外壳（2）靠近地面一侧的废种排出管（26）和导粒管（13）；其中，任一粒槽（10）先经过导粒管（13），再经过废种排出管（26）；其中，导粒管（13）中设置有红外线探头（11）和计数器（12）；该红外线探头（11）和计数器（12）电连接至检测组件。

7.根据权利要求1的一种负压气吸式精播装置，其特征在于： 外壳（2）的圆形平面上设置有沿着分粒板（8）旋转方向逐渐增加的锯齿形的拨粒板（5）；该拨粒板（5）的非锯齿端设置在外壳（2）圆形平面的圆形侧边；该拨粒板（5）的锯齿端与粒槽（10）高度的一半形成的圆弧相切。

8.一种负压气吸式精播装置的使用方法，其特征在于：在进入农田内进行播种时，通过与种箱相连的进粒管（19），种子进入到储粒箱（20）内，旋转电机（21）带动分粒板（8）在外壳（2）内转动，负压泵（23）通过与分粒板（8）同时旋转的主管道（17）和吸气支管（14），在吸气负压的作用下，将种粒吸在粒槽（10）内，并随着分粒板（8）的旋转上升，在上升的过程中，拨粒板（5）拨动种粒，将粒槽（10）内多余的种粒拨下，使粒槽（10）内只有一粒粒种，上升到最高处时，软X射线辐射发生器（24）通过辐射检测口（6）发射软X射线对粒种的饱满度、空壳率、潜伏害虫以及活性的测定，并将检测信息传送到控制器（25）上；

若粒种为不合格粒种，控制器（25）标记不合格粒种吸气支管（14）中的电控阀（15），并对该不合格粒种相邻粒槽（10）的合格信息进行采集；根据该不合格粒种与相邻合格粒种之间的距离控制旋转电机（21）旋转速度，用合格的粒种补上漏缺后，在调整旋转电机（21）降低回原速，当粒槽（10）马上下降到最接近地面的下方时，控制器（25）发送信号通过信号传送器（7）关闭电控阀（15），该粒种经废种排出口（26）掉落在废种收集箱内；

若此粒种为合格粒种，粒种随着分粒板（8）的旋转向下转动，并通过控制器（25）控制该种粒所在粒槽（10）对应的电控阀（15）关闭，使该粒种在旋转向下的过程中在重力的作用下通过导粒管（13）自然下落在土地上，红外线探头（11）感应粒种数量，并将信息传送到所述计数器（12）上进行计数，最终将计数器（12）上的数据传输至控制器（25）内存储。