CN109644630A - 一种可调节株距的播种机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调节株距的播种机，属于农业机械领域，所述的可调节株距的播种机包括地轮、定位盘、传感器、传感器架、机架、播种组件、单片机、地轮轴，本发明使用电子检测控制机构代替传统播种机械上地轮轴与排种器之间的链传动，使播种机结构更简单，成本也更低；使播种组件与地轮和机架相互独立，每一个播种组件可以单独做成总成机构，方便调整行距、行数、株距、播深等技术参数，且采用电子方式检测控制，没有链传动长期磨损后造成的传动误差等，使株距调整更加精确；调整定位盘上的定位钉圈数，和每圈的定位钉数量，实现株距大小的调整。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域，具体地说，涉及一种可调节株距的播种机。
背景技术
播种是农业生产的重要环节，现阶段我国已有很多播种机械，现有的农业机械保证株距常用的方法是利用地轮轴和排种器轴用链轮连接，地轮与排种器轴按一定传动比转动，改变地轮与排种器轮的传动比就可以改变播种株距；由于排种器的链轮和地轮轴链轮要保证同一平面，一般安装好的播种机械无法再调整行距，播深则可调整开沟器的开沟深度来调整。传统播种机械的链传动存在机构复杂，无法方便调整行距，株距调整操作复杂且传动不够精确等缺点，若采用电子控制方式实现调整株距，则可以使播种机构与地轮相互独立，每一个播种机构可以单独做成总成机构，方便调整行距、行数、株距、播深等技术参数。
现有的株距调整相关专利有：一种科研用便于控制株距的播种器（CN201721589034.4）、 播种机株距调节器CN200920352212.0、小粒径种子行株距与播深精确控制播种单体CN201610338149.X、一种基于北斗测控的株距自适应变量免耕播种控制系统CN201611008313.7等，前几种播种机构，调整株距均采用链轮传动，通过更换链轮或排种轮来调节株距；最后一种采用可编程控制器进行控制，但其检测播种机运行速度是依靠北斗导航系统，没有直接检测地轮运行速度，误差较大，且成本较高。
发明内容
为了解决传统播种机不能调整行距、株距或调整操作复杂等问题，本发明提供了一种便于调整行距、株距、播深，且结构简单，成本低廉的播种机。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的可调节株距的播种机包括地轮1、定位盘2、传感器3、传感器架4、机架5、播种组件6、单片机9、地轮轴18，所述的机架5上至少安装有两个播种组件6，机架5上安装有地轮轴18，地轮轴18的两端分别安装有一个地轮1，两个地轮1靠近机架5一侧的轮面上分别安装有一个与地轮1同心的定位盘2，定位盘2上沿圆周方向均匀的安装有定位钉11，机架5的两侧分别安装有一个传感器架4，传感器架4上安装有能够感应定位盘2上定位钉11的传感器3，传感器3与单片机9连接，单片机9与播种组件6连接。
进一步，所述的定位盘2为采用非铁磁性材料制成的薄片圆盘结构，圆盘结构靠近机架5的盘面上设置有与地轮1同心的同心圆，同心圆的圆周方向上均匀的设置有定位钉11。
进一步，所述的定位盘2上的同心圆有5-10个，每个同心圆的圆周方向上均匀的设置有不同数量的定位钉11，传感器架4上沿竖直方向开设有用于安装传感器3且与每个同心圆一一匹配对应的安装孔19。
进一步，所述的定位盘2上从外至内的同心圆上设置的定位钉11逐渐减少。
进一步，所述的机架5上均匀的开设有便于调整播种组件6安装位置的定位孔13。
作为优选，所述的定位孔13的上方设置有用于观察间距的刻度线。
进一步，所述的播种组件6包括电机7、排种器10、种箱30、播种管31，播种管31安装在机架5上，播种管31上安装有种箱30，电机7安装在种箱30上，排种器10安装在电机7的转轴上且位于种箱30内，播种管31与排种器10的出种口连接。
进一步，所述的播种管31上均匀的设置有播种定位孔14。
作为优选，所述的播种定位孔14外侧沿播种管31上设置有便于观察播种深度的刻度线。
进一步，所述的播种管31的下端设置有用于开播种沟的开沟犁32。
本发明的有益效果：
本发明使用电子检测控制机构代替传统播种机械上地轮轴与排种器之间的链传动，使播种机结构更简单，成本也更低；使播种组件与地轮和机架相互独立，每一个播种组件可以单独做成总成机构，方便调整行距、行数、株距、播深等技术参数，且采用电子方式检测控制，没有链传动长期磨损后造成的传动误差等，使株距调整更加精确；调整定位盘上的定位钉圈数，和每圈的定位钉数量，实现株距大小的调整。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的传感器架安装图；
图3为本发明的定位盘结构示意图；
图4为本发明的播种组件结构示意图；
图5为本发明的机架结构示意图；
图6为本发明的紧固片结构示意图。
图中，1-地轮、2-定位盘、3-传感器、4-传感器架、5-机架、6-播种组件、7-电机、8-紧固片、9-单片机、10-排种器、11-定位钉、13-定位孔、14-播种定位孔、15-紧固片定位钉、16-刻度孔、17-紧固孔、18-地轮轴、19-安装孔、30-种箱、31-播种管、32-开沟犁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-6所示，所述的可调节株距的播种机包括地轮1、定位盘2、传感器3、传感器架4、机架5、播种组件6、单片机9、地轮轴18，所述的机架5上至少安装有两个播种组件6，机架5上安装有地轮轴18，地轮轴18的两端分别安装有一个地轮1，两个地轮1靠近机架5一侧的轮面上分别安装有一个与地轮1同心的定位盘2，定位盘2上沿圆周方向均匀的安装有定位钉11，机架5的两侧分别安装有一个传感器架4，传感器架4上安装有能够感应定位盘2上定位钉11的传感器3，传感器3与单片机9连接，单片机9与播种组件6连接。
播种组件6的个数根据播种行数以及播种行距进行确定。
所述的定位盘2为采用非铁磁性材料制成的薄片圆盘结构，圆盘结构靠近机架5的盘面上设置有与地轮1同心的同心圆，同心圆的圆周方向上均匀的设置有定位钉11。
所述的定位盘2上的同心圆有10个，从最外圈开始，每一个同心圆上设置的定位钉11的数量分别为：30、28、25、20、15、12、10、9、8、6个，定位钉11采用磁性材料制成，传感器架4上沿竖直方向开设有用于安装传感器3且与每个同心圆一一匹配对应的10个安装孔19。
所述传感器3采用霍尔开关元件与磁铁组合，调整输出范围，可使定位盘2上的定位钉11经过传感器3时，传感器3产生1个高电平电脉冲。
所述机架5为矩形框状结构，沿机架5的长边外侧壁加工有均匀分布用于调整播种组件6的定位孔13，各定位孔之间距离为1cm，大小为0.8cm。定位孔13的上方沿机架边的上方设置有用于观察间距的刻度线，机架中心为0刻度，每个定位孔13的中心位置依次标距离中心的相对位置。
所述的播种组件6包括电机7、排种器10、种箱30、播种管31，播种管31安装在机架5上，播种管31上安装有种箱30，电机7安装在种箱30上，排种器10安装在电机7的转轴上且位于种箱30内，播种管31与排种器10的出种口连接。
排种器10采用外槽轮式排种器；电机7采用步进电机，步进角为3°。播种管31上均匀的设置有播种定位孔14，直径0.8cm，播种定位孔14之间的距离为1cm，播种定位孔14外侧沿播种管可加工刻度线，播种组件的下端端部正好处于地面位置时对应的播种定位孔14的位置标0，每个播种定位孔14依次标相对0点的相对位置数值。
播种组件6通过紧固片8固定安装在机架5上。所述紧固片8为矩形，紧固片8中心设置有与定位孔13匹配的紧固片定位钉15，便于将紧固片8固定安装在机架5上，同时紧固片8上的紧固片定位钉15安装于播种定位孔14中。紧固片8四角附近加工有四个紧固孔17，通过与紧固孔17匹配的螺栓固定固紧固片8以保证播种组件6的安装稳定性。紧固片定位钉15上下两侧加工有矩形的刻度孔16，通过上刻度孔16，可读出当前播种组件6相对于机架5的横向位置。通过下刻度孔16，可读出当前播深位置。
所述单片机9可选定市面上各类单片机，或其他相似控制器均可。单片机9每检测到一个传感器脉冲，控制电机7转过一个步进角。
地轮1直径为42cm，传感器架4与定位盘2平行，距离应能使传感器3检测到定位盘2上的定位钉11，传感器架4短边中点连线延长线应经过地轮轴心；传感器3输出线路接入单片机9，播种组件6中的电机7控制端也接入单片机。
行距、播种深度的控制可通过人工调整播种组件的位置调整——松开连接紧固片8的紧固螺栓，人工沿机架5横向移动或上下移动播种组件6，调整到位后重新固定紧固片8即可。地轮直径为42cm，定位盘2从外到内对应的株距为：4.4；4.7；5.2；6.6；8.8；12.0；13.2；14.7；16.5；22。当播种株距需求为4.4，则把传感器3放在传感器架4最上面的传感器孔12中，若播种株距要求为5.2，则可将传感器3安装在第3个传感器安装孔内，以此类推。当选定一个株距后，地轮1每转过一个定位钉11，传感器3接收到一个信号，传感器3接收到信号后将给信号立即传递给单片机9，单片机9控制播种组件6的电机7转动一个角度，从而排种器10播出种子，依次往复实现种子在选定的株距下的定距播种。
实施例2
所述的可调节株距的播种机包括地轮1、定位盘2、传感器3、传感器架4、机架5、播种组件6、单片机9、地轮轴18，所述的机架5上至少安装有两个播种组件6，机架5上安装有地轮轴18，地轮轴18的两端分别安装有一个地轮1，两个地轮1靠近机架5一侧的轮面上分别安装有一个与地轮1同心的定位盘2，定位盘2上沿圆周方向均匀的安装有定位钉11，机架5的两侧分别安装有一个传感器架4，传感器架4上安装有能够感应定位盘2上定位钉11的传感器3，传感器3与单片机9连接，单片机9与播种组件6连接。
播种组件6的个数根据播种行数以及播种行距进行确定。
所述的定位盘2为采用非铁磁性材料制成的薄片圆盘结构，圆盘结构靠近机架5的盘面上设置有与地轮1同心的同心圆，同心圆的圆周方向上均匀的设置有定位钉11。
所述的定位盘2上的同心圆有5个，从最外圈开始，每一个同心圆上设置的定位钉11的数量分别为：25、20、15、10、5；定位钉11采用镜面金属反光材料；传感器3采用激光反射传感器，当定位钉11经过传感器3时，激光经过定位钉11反射，传感器3接受激光，产生脉冲，并将该脉冲信号传递给单片机9。传感器架4上沿竖直方向开设有用于安装传感器3且与每个同心圆一一匹配对应的10个安装孔19。
所述机架5为矩形框状结构，沿机架5的长边外侧壁加工有均匀分布用于调整播种组件6的定位孔13，各定位孔之间距离为1cm，大小为0.8cm。定位孔13的上方沿机架边的上方设置有用于观察间距的刻度线，机架中心为0刻度，每个定位孔13的中心位置依次标距离中心的相对位置。
所述的播种组件6包括电机7、排种器10、种箱30、播种管31，播种管31安装在机架5上，播种管31上安装有种箱30，电机7安装在种箱30上，排种器10安装在电机7的转轴上且位于种箱30内，播种管31与排种器10的出种口连接。
排种器10采用外槽轮式排种器；电机7采用步进电机，步进角为3°。播种管31上均匀的设置有播种定位孔14，播种定位孔14之间的距离为1cm，播种定位孔14外侧沿播种管可加工刻度线，播种组件的下端端部正好处于地面位置时对应的播种定位孔14的位置标0，每个播种定位孔14依次标相对0点的相对位置数值。
播种组件6通过紧固片8固定安装在机架5上。所述紧固片8为矩形，紧固片8中心设置有与定位孔13匹配的紧固片定位钉15，便于将紧固片8固定安装在机架5上，同时紧固片8上的紧固片定位钉15安装于播种定位孔14中。紧固片8四角附近加工有四个紧固孔17，通过与紧固孔17匹配的螺栓固定固紧固片8以保证播种组件6的安装稳定性。紧固片定位钉15上下两侧加工有矩形的刻度孔16，通过上刻度孔16，可读出当前播种组件6相对于机架5的横向位置。通过下刻度孔16，可读出当前播深位置。
所述单片机9可选定市面上各类单片机，或其他相似控制器均可。单片机9每检测到一个传感器脉冲，控制电机7转过一个步进角。
地轮1直径为40cm，传感器架4与定位盘2平行，距离应能使传感器3检测到定位盘2上的定位钉11，传感器架4短边中点连线延长线应经过地轮轴心；传感器3输出线路接入单片机9，播种组件6中的电机7控制端也接入单片机。
行距、播深的控制可通过人工调整播种机构位置调整——行距、播种深度的控制可通过人工调整播种组件的位置调整——松开连接紧固片8的紧固螺栓，人工沿机架5横向移动或上下移动播种组件6，调整到位后重新固定紧固片8即可。地轮直径为40cm，定位盘2从外到内对应的株距为：5、6.3、8.4、12.5、25。当播种株距需求为5，则把传感器3放在传感器架4最上面的传感器孔12中，若播种株距要求为8.4，则可将传感器3安装在第3个传感器安装孔内，以此类推。当选定一个株距后，地轮1每转过一个定位钉11，传感器3接收到一个信号，传感器3接收到信号后将给信号立即传递给单片机9，单片机9控制播种组件6的电机7转动一个角度，从而排种器10播出种子，依次往复实现种子在选定的株距下的定距播种。
实施例3
如图1-6所示，所述的可调节株距的播种机包括地轮1、定位盘2、传感器3、传感器架4、机架5、播种组件6、单片机9、地轮轴18，所述的机架5上至少安装有两个播种组件6，机架5上安装有地轮轴18，地轮轴18的两端分别安装有一个地轮1，两个地轮1靠近机架5一侧的轮面上分别安装有一个与地轮1同心的定位盘2，定位盘2上沿圆周方向均匀的安装有定位钉11，机架5的两侧分别安装有一个传感器架4，传感器架4上安装有能够感应定位盘2上定位钉11的传感器3，传感器3与单片机9连接，单片机9与播种组件6连接。
播种组件6的个数根据播种行数以及播种行距进行确定。
所述的定位盘2为采用非铁磁性材料制成的薄片圆盘结构，圆盘结构靠近机架5的盘面上设置有与地轮1同心的同心圆，同心圆的圆周方向上均匀的设置有定位钉11。
所述的定位盘2上的同心圆有6个，从最外圈开始，每一个同心圆上设置的定位钉11的数量分别为：18、16、14、12、10、8。定位钉11为一个透明材料块，定位盘其他部分为不透光材料，传感器3采用激光发射及光电开关装置，分装在定位盘两侧，当定位钉11转过传感器3时，光电开关接通，产生电脉冲，并将该信号传递给单片机9。传感器架4上沿竖直方向开设有用于安装传感器3且与每个同心圆一一匹配对应的10个安装孔19。
所述机架5为矩形框状结构，沿机架5的长边外侧壁加工有均匀分布用于调整播种组件6的定位孔13，各定位孔之间距离为1cm，大小为0.8cm。定位孔13的上方沿机架边的上方设置有用于观察间距的刻度线，机架中心为0刻度，每个定位孔13的中心位置依次标距离中心的相对位置。
所述的播种组件6包括电机7、排种器10、种箱30、播种管31，播种管31安装在机架5上，播种管31上安装有种箱30，电机7安装在种箱30上，排种器10安装在电机7的转轴上且位于种箱30内，播种管31与排种器10的出种口连接播种管31的下端设置有用于开播种沟的开沟犁32。
排种器10采用气吸式排种器，电机7采用步进电机，步进角为3°。播种支架31上均匀的设置有播种定位孔14，直径0.8cm，播种定位孔14之间的距离为1cm，播种定位孔14外侧沿播种支架可加工刻度线，播种管31的下端的开沟犁32正好处于地面位置时对应的播种定位孔14的位置标0，每个播种定位孔14依次标相对0点的相对位置数值。
播种组件6通过紧固片8固定安装在机架5上。所述紧固片8为矩形，紧固片8中心设置有与定位孔13匹配的紧固片定位钉15，便于将紧固片8固定安装在机架5上，同时紧固片8上的紧固片定位钉15安装于播种定位孔14中。紧固片8四角附近加工有四个紧固孔17，通过与紧固孔17匹配的螺栓固定固紧固片8以保证播种组件6的安装稳定性。紧固片定位钉15上下两侧加工有矩形的刻度孔16，通过上刻度孔16，可读出当前播种组件6相对于机架5的横向位置。通过下刻度孔16，可读出当前播深位置。
所述单片机9可选定市面上各类单片机，或其他相似控制器均可。单片机9每检测到一个传感器脉冲，控制电机7转过一个步进角。
地轮1直径为30cm，传感器架4与定位盘2平行，距离应能使传感器3检测到定位盘2上的定位钉11，传感器架4短边中点连线延长线应经过地轮轴心；传感器3输出线路接入单片机9，播种组件6中的电机7控制端也接入单片机9。
行距、播深的控制可通过人工调整播种机构位置调整——松开连接紧固片8的紧固螺栓，人工沿机架5横向移动或上下移动播种组件6，调整到位后重新固定紧固片8即可。地轮直径为30m，定位盘2从外到内对应的株距为：5.2、5.9、6.7、7.8、9.4、11.8、25。当播种株距需求为5.2，则把传感器3放在传感器架4最上面的传感器孔12中，若播种株距要求为6.7，则可将传感器3安装在第3个传感器安装孔内，以此类推。当选定一个株距后，整个播种机在行走过程中，开沟犁32开出播种沟，与此同时，地轮1每转过一个定位钉11，传感器3接收到一个信号，传感器3接收到信号后将给信号立即传递给单片机9，单片机9控制播种组件6的电机7转动一个角度，从而排种器10播出种子，依次往复实现种子在选定的株距下的定距播种。
本发明使用电子检测控制机构代替传统播种机械上地轮轴与排种器之间的链传动，使播种机结构更简单，成本也更低；使播种组件与地轮和机架相互独立，每一个播种组件可以单独做成总成机构，方便调整行距、行数、株距、播深等技术参数，且采用电子方式检测控制，没有链传动长期磨损后造成的传动误差等，使株距调整更加精确；调整定位盘上的定位钉圈数，和每圈的定位钉数量，实现株距大小的调整。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的可调节株距的播种机包括地轮（1）、定位盘（2）、传感器（3）、传感器架（4）、机架（5）、播种组件（6）、单片机（9）、地轮轴（18），所述的机架（5）上至少安装有两个播种组件（6），机架（5）上安装有地轮轴（18），地轮轴（18）的两端分别安装有一个地轮（1），两个地轮（1）靠近机架（5）一侧的轮面上分别安装有一个与地轮（1）同心的定位盘（2），定位盘（2）上沿圆周方向均匀的安装有定位钉（11），机架（5）的两侧分别安装有一个传感器架（4），传感器架（4）上安装有能够感应定位盘（2）上定位钉（11）的传感器（3），传感器（3）与单片机（9）连接，单片机（9）与播种组件（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的定位盘（2）为采用非铁磁性材料制成的薄片圆盘结构，圆盘结构靠近机架（5）的盘面上设置有与地轮（1）同心的同心圆，同心圆的圆周方向上均匀的设置有定位钉（11）。
3.根据权利要求2所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的定位盘（2）上的同心圆有5-10个，每个同心圆的圆周方向上均匀的设置有不同数量的定位钉（11），传感器架（4）上沿竖直方向开设有用于安装传感器（3）且与每个同心圆一一匹配对应的安装孔（19）。
4.根据权利要求3任意一条所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的定位盘（2）上从外至内的同心圆上设置的定位钉（11）逐渐减少。
5.根据权利要求1-4任意一条所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的机架（5）上均匀的开设有便于调整播种组件（6）安装位置的定位孔（13）。
6.根据权利要求5所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的定位孔（13）的上方设置有用于观察间距的刻度线。
7.根据权利要求5所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的播种组件（6）包括电机（7）、排种器（10）、种箱（30）、播种管（31），播种管（31）安装在机架（5）上，播种管（31）上安装有种箱（30），电机（7）安装在种箱（30）上，排种器（10）安装在电机（7）的转轴上且位于种箱（30）内，播种管（31）与排种器（10）的出种口连接。
8.根据权利要求7所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的播种管（31）上均匀的设置有播种定位孔（14）。
9.根据权利要求8所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的播种定位孔（14）外侧沿播种管（31）上设置有便于观察播种深度的刻度线。
10.根据权利要求7-9任意一条所述的一种可调节株距的播种机，其特征在于：所述的播种管（31）的下端设置有用于开播种沟的开沟犁（32）。
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