CN110337862B - 一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，由钢丝链条送盘机构、底土铺放装置、底土压实装置、智能双充种型孔滚筒播种装置、表土铺放装置、电控箱、动力电机、集土斗、接种槽、穴盘嵌放装置、自动叠盘装置及机架组成，本发明可一次性对软塑钵体秧盘完成同步定位输送、底土铺放与压实、精密播种、表土覆盖、嵌入硬托盘及自动堆垛的工序，利用底土压实装置对穴盘底土压实增加了底土量，有利于后期秧苗栽插作业，基于检测控制技术，研发含充种性能检测系统的智能精密播种装置实现杂交稻1‑3粒/穴播种，配套穴盘嵌放与自动叠盘装置提高生产线的自动化程度，本发明功能齐全，配套软塑钵体秧盘作业，满足当前水稻轻简化栽培作业要求。

Description

一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线。

背景技术

杂交稻在我国水稻生产中占有十分重要的地位，1976～2013年中国杂交稻种植面积累积近4亿hm²，为保障我国粮食安全做出了巨大贡献。然而近年来随着我国水稻生产方式转型发展，杂交稻种植面积呈现下降趋势，据最新数据显示，2013年我国杂交稻种植面积1617.87万hm²，占全国水稻种植面积的53.37％，比历史最高点1995年的比例下降14.6个百分点，其重要原因之一是适应杂交稻生产的机械化种植技术尚未完全突破，杂交稻种植机械化已成为我国水稻种植机械化发展中的难点之一。

试验证明，采用现有技术的毯状苗机插秧技术，杂交稻高产优势并不能充分发挥，并且产量与人工插秧相比偏低，其主要原因是现有毯状苗机插秧技术是以常规粳稻种植为基础发展起来，其播种密度大、秧苗素质弱，不能完全满足杂交稻农艺要求。与此同时，采用直播用种量偏大，播种精度也达不到杂交稻种植要求，受杂交稻种子价格过高和直播技术本身不足等因素影响，使得推广受限。钵苗育秧与机移栽技术尚无成熟的低成本装备，迄今为止，杂交稻的种植仍主要采用人工栽插方式。

杂交稻种植强调少本稀植、利用强分蘖能力提高产量，所以它的育插秧技术要求采用低播量精密播种培育壮秧，一般播种量为2～3粒/格或穴(栽插时为1～3株/穴)。但由于杂交稻种子物理特性复杂(如形状、尺寸差异大等)，同时生长特性要求发芽后播种育秧，增加了精密播种技术的难度，目前还未能很好地解决杂交稻精密播种育秧难题。由于水稻生产成本增长过快，生产机械化已成为我国转变水稻生产方式的必然选择。为此亟需加强杂交稻机械化育插秧技术研究，加快相关装备的研发，这对我国水稻生产机械化的发展，尤其对杂交稻种植机械化的推广应用具有重要理论价值和实际应用意义。

国外，杂交稻现已遍布全球40多个国家和地区，主要集中在亚洲和美国，2014年中国以外的国家杂交稻种植面积约636万hm²，其中亚洲国家杂交稻推广面积约占93％，美国占7％。自2000年以来，美国杂交稻种植面积增长较快，现已达46万hm²左右，占美国水稻种植面积的46.1％，成为继中国之外杂交稻种植比例最高的国家。美国杂交稻种植主要采用旱直播条播，行距为17.8cm，播种量大约是110粒/m²(约30kg/hm²)，比我国移栽杂交稻用种量高30％左右，因杂交稻产量高，且品种80％是两系杂交稻，米质优于三系杂交稻，所以杂交稻有相当较大的种植面积。亚洲多数国家水稻种植主要采用移栽方式，日本和韩国的机械化种植水平最高，但相关育插秧技术和装备适应常规稻而不适应杂交稻，其它国家对杂交稻机械化种植技术的研究远远落后于育种的研究，因种子成本高和栽培方式适应性等问题，近年来杂交稻推广速度趋缓。

国内，水稻种植方式主要有直播和移栽两种，杂交稻种植以人工抛秧和插秧为主，机直播具有现代稻作轻简化特点，近年来在我国发展速度较快，是适宜地区杂交稻种植的重要方式之一，但机直播现有技术用种量偏大、种子成本高且受自然条件和机械整地水平等诸多因素影响，国内大部分地区还是选择机械移栽方式作为突破杂交稻种植机械化的发展方向。水稻机械移栽方式主要有毯状苗机插、钵形毯状苗机插和钵栽苗机移栽3种。钵苗机移栽技术能有效克服毯状苗机插因伤根而形成的“滞长期”问题，备受人们关注，但钵苗移栽机采用三套机构分别完成取秧、输送和栽植，结构复杂、价格昂贵、作业效率低、生产成本高，至今尚未大面积推广应用。毯状苗机插技术相对成熟，但主要适应常规稻，还未很好适应于杂交稻。国内外，水稻机械化移栽育秧技术都是采用秧盘育秧，主要装备为育秧流水线，其核心部件是排种器。日韩较先进的秧盘育秧播种设备主要采用外槽轮等机械式排种器，能实现4～8粒/格的撒播或3～6粒/穴的穴播作业，但不适应杂交稻1～3粒/格或穴的要求。国内，水稻机械化播种育秧技术的研究始于20世纪80年代，早期主要学习国外，机械式排种器播种量大，气力式排种器主要用于直播。

近年来，中国农业大学的宋建农、江苏大学的李耀明、南京农机化所的张瑞林等进一步研究气力式排种器，并以气吸式为主，其优点是作业速度高、种子损伤率小，可实现单粒点播等精密播种，但由于水稻主要采用芽种播种育秧，种芽脱落易堵塞吸孔而影响播种性能，且吸孔堵塞问题尚未得到很好的解决，所以该原理并没有得到很好的应用。俞亚新等通过建立水稻排种器振动板横向振动力学模型，利用振动测试采集仪等进行振动分析，对振动式排种器振动板的横向振动特性进行了研究，提高了杂交稻有序排列播种精度，但排序效率低，还未应用于实践。

因此，亟需进行杂交稻精密播种技术的机理研究，并且加快杂交稻精密播种育秧技术与装备研发，满足杂交稻低播量钵苗育秧精密播种的农艺要求，减轻育秧劳动强度，研发一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，旨在提高水稻穴盘育秧播种的自动化控制以及提高工作效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，包括钢丝链条送盘机构、底土铺放装置、底土压实装置、智能双充种型孔滚筒播种装置、表土铺放装置、电控箱、动力电机、集土斗、接种槽、穴盘嵌放装置、自动叠盘装置及机架；钢丝链条送盘机构位于机架一端且位于机架横梁内侧，机架顶面还依次设有底土铺放装置、底土压实装置、智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置；机架下方设有用于回收多余底/表土的集土斗、回收多余稻种的接种槽、电控箱和动力电机，动力电机通过链传动方式分别与钢丝链条送盘机构、底土铺放装置、智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置驱动连接，表土铺放装置的后方设有穴盘嵌放装置与自动叠盘装置，所述生产线一次性对软塑钵体秧盘完成同步定位输送、底土铺放与压实、精密播种、表土覆盖、嵌入硬托盘及自动堆垛工序。

优选地，所述钢丝链条送盘机构、所述底土铺放装置、所述智能双充种型孔滚筒播种装置和所述表土铺放装置的动力均由所述动力电机提供，所述动力电机为调速电机，根据不同育秧生产率的作业要求，调整不同的作业速度；动力电机与所述电控箱连接和控制，底土铺放装置和底土铺放装置动力轴、智能双充种型孔滚筒播种装置和智能双充种型孔滚筒播种装置动力轴、表土铺放装置和表土铺放装置动力轴分别相连。

优选地，所述穴盘嵌放装置和所述自动叠盘装置与所述机架的后段结构为分段组合式结构、所述钢丝链条送盘机构与机架相连的前段结构为分段组合式结构，穴盘嵌放装置设于自动叠盘装置前方，穴盘嵌放装置与自动叠盘装置均具有独立动力和控制系统。

优选地，所述钢丝链条送盘机构由传动轴、钢丝、链轮、链条组成，作业时，所述软塑钵体秧盘由链条带动同步移动，软塑钵体秧盘的位置控制通过链条节距与秧盘穴距相匹配，实现软塑钵体秧盘的同步定位输送。

优选地，所述智能双充种型孔滚筒播种装置主要由种箱、双充种式供种机构、型孔滚筒、充种质量监测反馈系统、清种轮、护种带、钢丝推种机构、电磁直振器及心轴组成；双充种式供种机构内部设有由叠式导种板构成的第一充种机构和振流式V型槽板构成的第二充种机构；所述充种质量监测反馈系统由检测传感器、安装架及控制模块组成，在安装架上将检测传感器安装成对射结构，控制模块与电磁直振器相连，通过检测“空穴”信号控制电磁直振器启停，钢丝推种机构位于型孔滚筒内部，智能双充种型孔滚筒播种装置实现一次填充、监测反馈、二次补充、清种、护种和投种。

优选地，所述智能双充种型孔滚筒播种装置采用充种质量监测反馈系统完成稻种一次填充作业后充种质量的监控反馈，利用所述振流式V型槽板构成的第二充种机构进行“补种”作业；所述充种质量监测反馈系统中的控制模块控制第二充种机构上电磁直振器幅频特性，实现稻种第二次填充时种子流量可调。

优选地，所述底土铺放装置与表土铺放装置结构由排土箱体、皮带张紧机构、排土量出口调节板和皮带排土部件组成，排土箱直接安装在皮带轴支架上，排土箱中的土直接落在皮带上，依靠摩擦力在皮带带动下从排土箱出口排出，落入育秧穴盘的穴孔之中；秧盘进给传动链的驱动链轮与驱动皮带轴的驱动链轮相连，底土铺放装置的排土箱播底土时不需要一次性将土箱全部加满。

优选地，所述底土压实装置主要由压实辊筒、辊指、链轮、高度调节轴承组成，压实辊筒与压实辊指转动，高度调节轴承固定在机架横梁上，通过调节轴承高度来控制压实辊指压入育秧穴盘的深度，采用底土压实装置增加了穴孔底土的压实深度，两套所述集土斗分别设置于底土铺放装置与表土铺放装置下方回收多余底/表土，智能双充种型孔滚筒播种装置下方设有集种槽收集漏播的稻种；底土铺放装置、所述智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置内部增设稻种自动监视器与土量自动监控器，当种箱或排土箱内的稻种、土壤过少，稻种自动监视器与土量自动监控器发出警报，提醒操作者追加稻种与土壤。

优选地，所述穴盘嵌放装置由传送皮带电动机、橡胶辊轮输送机构驱动电动机、限位机构、传送皮带嵌放机构、检测开关A、检测开关B、硬托盘自动落放机构、检测保护开关C、橡胶辊轮输送机构和电控箱组成；作业时，所述软塑钵体秧盘逐渐上到所述传送皮带嵌放机构，触发检测开关A，所述硬托盘自动落放机构工作进行硬托盘自动供给作业，结合所述的限位机构控制和传送皮带嵌放机构，软塑钵体秧盘整体嵌放到最底层硬托盘内部，检测开关B完成软塑钵体秧盘尾检测，橡胶辊轮输送机构驱动电动机启动，对嵌放到硬托盘内的软塑钵体秧盘进行继续输送，检测保护开关C对硬托盘与软塑钵体秧盘到位检测，保证两种秧盘彻底离开硬托盘自动落放机构。

优选地，所述自动叠盘装置主要由空气压缩机、检测叠盘传感系统、控制系统、升降气缸、土壤防漏部件、秧盘堆叠部件组成，通过检测叠盘传感系统与控制系统的检测控制实现秧盘自动有序堆垛增设土壤防漏部件以防止土壤抖落。

本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：

本发明技术方案高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线可一次性地对软塑钵体秧盘完成同步定位输送、底土铺放与压实、精密播种、表土覆盖、嵌入硬托盘及自动堆垛工序，因此本发明技术方案的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线功能齐全、作业质量好、生产效率高，自动化程度高、节省人力，配套软塑钵体秧盘作业，满足当前水稻轻简化栽培的作业要求。

本发明技术方案在播种过程依次经过一次填充、监测反馈、二次补充、清种、护种、投种6个过程，采用充种质量监测反馈系统实现稻种一次填充作业后的充种质量监控与反馈，并且利用振流式V型槽板构成的第二充种机构进行“补种”作业进一步提高充种率，本发明满足杂交稻低播量钵苗育秧精密播种的农艺要求，还能解决传统型孔滚筒播种器作业过程中稻种在充种室内流动性差、充种可靠性低及型孔易堵塞等技术问题。

此外，本发明技术方案的底土铺放装置、智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置内部增设稻种自动监视器与土量监控器，当种箱或排土箱内的稻种、土壤过少，装置自动发出警报，提醒操作者追加稻种与土壤，提高装置可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。

图1为本发明高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的结构示意图；

图2为本发明高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的部分结构示意图；。

图3为本发明高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的附图结构示意图；

图4为本发明的底土铺放装置结构示意图；

图5为本发明的智能双充种型孔滚筒播种装置内部结构示意图；

图6为本发明的智能双充种型孔滚筒播种装置工作原理图；

图7为本发明的智能双充种型孔滚筒播种装置部分结构立体图；

图8为本发明的底土铺放装置主视结构示意图；

图9为本发明的底土铺放装置俯视结构示意图；

图10为本发明的底土铺放装置左视结构示意图。

图11为本发明的底土压实装置立体结构示意图；

图12为本发明的底土压实装置侧视结构示意图；

图13为本发明的穴盘嵌放装置结构示意图；

图14为本发明的硬托盘结构示意图；

图15为本发明的自动叠盘装置结构示意图；

图16为本发明的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线操作流程图；

图17为本发明的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线控制系统框图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线。

请参见图1至图17，本发明实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线主要由钢丝链条送盘机构1、底土铺放装置2、底土压实装置3、智能双充种型孔滚筒播种装置4、表土铺放装置5、电控箱8、动力电机7、集土斗6、接种槽15、穴盘嵌放装置17、自动叠盘装置18及机架9组成。其中钢丝链条送盘机构1位于高效自动化水稻穴盘育秧精密播种流水线的机架9的机架横梁9-1内侧。除了钢丝链条送盘机构1之外，机架横梁9-1上方依次设有底土铺放装置2、底土压实装置3、智能双充种型孔滚筒播种装置4及表土铺放装置5。机架横梁9-1下方还设有用于回收多余底/表土的集土斗6、回收多余稻种的接种槽15、电控箱8和动力电机7。动力电机7通过链传动方式分别与钢丝链条送盘机构1、底土铺放装置2、智能双充种型孔滚筒播种装置4及表土铺放装置5连接并进行驱动，表土铺放装置5传输方向的后方设有穴盘嵌放装置17与自动叠盘装置18。因此本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线可一次性对软塑钵体秧盘14完成同步定位输送、底土铺放与压实、精密播种、表土覆盖、嵌入硬托盘16及自动堆垛工序。

请参见图1和图2，具体地，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的钢丝链条送盘机构1、底土铺放装置2、智能双充种型孔滚筒播种装置4及表土铺放装置5的动力均由动力电机7提供，其中动力电机7优选调速电机，因此可根据不同育秧生产率的作业要求，适应性地调整不同的作业速度。另外动力电机7与电控箱8连接，以对动力电机进行精准的转速控制。请参见图3，底土铺放装置2和底土铺放装置动力轴动力轴13、智能双充种型孔滚筒播种装置4智能双充种型孔滚筒播种装置动力轴12、及表土铺放装置5和表土铺放装置动力轴11分别连接。

请参见图1和图2，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的表土铺放装置5的后方设有穴盘嵌放装置17与自动叠盘装置18，其中与穴盘嵌放装置17与自动叠盘装置18相连的后段机架和钢丝链条送盘机构1相连的后段机架并非为一体结构，因此采用为分段组合式结构。请参见图1，穴盘嵌放装置17设于自动叠盘装置18前方，穴盘嵌放装置17与自动叠盘装置18均具有独立的动力和控制系统。

请参见图3，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线的钢丝链条送盘机构1由传动轴1-1、钢丝1-2、链轮1-4、链条1-3组成，作业时软塑钵体秧盘14由链条带动而同步移动，其中软塑钵体秧盘14之间的位置控制依靠链条节距与秧盘穴距相匹配，实现软塑钵体秧盘14的同步定位输送。因此本实施例采用钢丝链条送盘机构1保证了秧盘穴孔与底土压实装置3上的辊指、智能双充种型孔滚筒播种装置4上的型孔作业同步性，对应实现穴孔的底土压实与精确落种。

请参见图1和图2，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，机架9由立焊支柱、机架横梁9-1及万向轮10组成，万向轮10与立焊支柱底部连接，机架横梁9-1平行对称放置且由立焊支柱支撑。

请参见图5至图7，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，智能双充种型孔滚筒播种装置4主要由种箱、双充种式供种机构4-1、型孔滚筒4-2、充种质量监测反馈系统4-3、清种轮4-4、护种带4-5、钢丝推种机构4-6、电磁直振器4-7及心轴4-8组成，双充种式供种机构4-1由叠式导种板构成的第一充种机构和振流式V型槽板构成的第二充种机构组成。基于检测控制技术，研发含充种性能检测系统的智能精密播种装置，充种质量监测反馈系统4-3由检测传感器、安装架及控制模块组成，在安装架上将检测传感器安装成对射形式，控制模块与电磁直振器4-7相连，通过检测“空穴”信号控制电磁直振器4-7启停，钢丝推种机构4-6位于型孔滚筒4-2内部，智能双充种型孔滚筒播种装置能实现一次填充、监测反馈、二次补充、清种、护种和投种。

本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，智能双充种型孔滚筒播种装置4采用充种质量监测反馈系统4-3完成稻种一次填充作业后充种质量的监控反馈，利用振流式V型槽板构成第二充种机构进行“补种”作业，进一步提高充种率。利用充种质量监测反馈系4-3中的控制模块可控制第二充种机构上电磁直振器幅频特性，实现稻种第二次填充时种子流量可调。

请参见图4、图8至10，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，底土铺放装置2与表土铺放装置5结构相似，由排土箱体2-1、皮带张紧机构2-2、排土量出口调节板2-3和皮带排土部件2-4组成。排土箱体2-1直接安装在皮带轴支架上，排土箱体2-1中的土直接落在皮带上，依靠摩擦力在皮带带动下从排土箱出口排出，落入育秧穴盘的穴孔之中，秧盘进给传动链的驱动链轮与驱动皮带轴2-6的驱动链轮相连。底土铺放装置2的排土箱体2-1体积较大，播底土时不需要一次性将土箱全部加满，采用平皮带式底/表土铺放装置，铺土作业厚度适宜、排土均匀性好。

请参见图11和图12，本实施例的高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，底土压实装置3主要由压实辊筒3-2、压实辊指3-3、链轮、高度调节轴承3-1组成，压实辊筒3-2与压实辊指3-3转动，高度调节轴承3-1固定在机架横梁9-1上，通过调节高度调节轴承3-1的高度来控制压实辊指3-3压入育秧穴盘的深度，采用底土压实装置3增加了穴孔底土的压实深度，提高了秧苗素质以及秧苗和土壤复合钵完整紧密程度，有利于秧苗后期的栽插作业。

请参见图1、图2、图5、图8，本实施例的两套集土斗6分别设置于底土铺放装置2与表土铺放装置5下方且可回收多余底/表土，智能双充种式型孔滚筒播种装置4下方设有接种槽15，用于收集漏播的稻种。底土铺放装置2、智能双充种型孔滚筒播种装置4及表土铺放装置5内部分别增设稻种自动监视器4-9与土量自动监控器2-5，当种箱或排土箱内的稻种和土壤过少，稻种自动监视器4-9与土量自动监控器2-5发出警报，提醒操作者追加稻种与土壤。

请参见图13和图14，本实施例的穴盘嵌放装置17主要由传送皮带电动机17-1、橡胶辊轮输送机构驱动电动机17-2、限位机构17-3、传送皮带嵌放机构17-4、检测开关A17-5、检测开关B17-6、硬托盘自动落放机构17-7、检测保护开关C17-8、橡胶辊轮输送机构17-9组成。作业时，当软塑钵体秧盘14逐渐上到传送皮带嵌放机构17-4，触发检测开关A17-5，硬托盘自动落放机构17-7工作进行硬托盘16自动供给作业，结合两侧限位机构17-3控制和传送皮带嵌放机构17-4，软塑钵体秧盘14整体嵌放到最底层硬托盘16内部，检测开关B17-6完成软塑钵体秧盘14检测，橡胶辊轮输送机构17-9驱动电动机启动，对嵌放到硬托盘16内的软塑钵体秧盘14进行继续输送，检测保护开关C17-8对硬托盘16与软塑钵体秧盘14进行到位检测，保证2种秧盘彻底离开硬托盘16自动落放机构17-7，完成一次软塑钵体秧盘自动嵌放作业，为了防止后续硬托盘16供盘不及时，人工应及时装填硬托盘16。

请参见图15，本实施例的自动叠盘装置18主要由空气压缩机18-1、检测叠盘传感系统18-2、控制系统18-3、升降气缸18-4、土壤防漏部件18-5、秧盘堆叠部件组成18-6，通过检测叠盘传感系统18-2与控制系统18-3的检测控制，实现秧盘自动有序堆垛，增设土壤防漏部件18-5能防止土壤抖落。

催芽后的稻种抗损伤能力很弱且外形不圆滑以及流动性差，为最大程度减小由于种子的损伤而引起更高的伤种率，播种作业时，对稻种只进行破胸处理后即刻播种，并且播种时使用无催芽处理的种子。基于检测控制技术，研发含充种性能检测系统的智能精密播种装置，实现杂交稻1-3粒/穴的精密播种，充种质量监测反馈系统4-3中的检测传感器为对射式光电传感器，包括发射端与接收端，为配套水稻软钵盘的育秧作业，优选数目为14对。

本发明实施例技术方案满足杂交稻低播量钵苗育秧精密播种的农艺要求，解决了传统型孔滚筒播种器作业过程中稻种在充种室内流动性差、充种可靠性低及型孔易堵塞等问题。与此同时，底土铺放装置2、智能双充种型孔滚筒播种装置4及表土铺放装置5内部增设稻种自动监视器4-9与土量自动监控器2-5，当种箱或排土箱内的稻种、土壤过少，装置自动发出警报，提醒操作者追加稻种与土壤。因此本发明实施例技术方案功能齐全、作业质量好、生产效率高，自动化程度高，且配套软塑钵体秧盘作业，满足当前水稻轻简化栽培的作业要求，具有推广应用价值，本发明也适用于花卉、蔬菜等作物的育秧作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种高效自动化水稻穴盘育秧精密播种生产线，其特征在于，包括钢丝链条送盘机构、底土铺放装置、底土压实装置、智能双充种型孔滚筒播种装置、表土铺放装置、电控箱、动力电机、集土斗、接种槽、穴盘嵌放装置、自动叠盘装置及机架；钢丝链条送盘机构位于机架一端且位于机架横梁内侧，机架顶面还依次设有底土铺放装置、底土压实装置、智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置；机架下方设有用于回收多余底/表土的集土斗、回收多余稻种的接种槽、电控箱和动力电机，动力电机通过链传动方式分别与钢丝链条送盘机构、底土铺放装置、智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置驱动连接，表土铺放装置的后方设有穴盘嵌放装置与自动叠盘装置，所述生产线一次性对软塑钵体秧盘完成同步定位输送、底土铺放与压实、精密播种、表土覆盖、嵌入硬托盘及自动堆垛工序；

所述钢丝链条送盘机构、所述底土铺放装置、所述智能双充种型孔滚筒播种装置和所述表土铺放装置的动力均由所述动力电机提供，所述动力电机为调速电机，根据不同育秧生产率的作业要求，调整不同的作业速度；动力电机与所述电控箱连接和控制，底土铺放装置和底土铺放装置动力轴、智能双充种型孔滚筒播种装置和智能双充种型孔滚筒播种装置动力轴、表土铺放装置和表土铺放装置动力轴分别相连；

所述穴盘嵌放装置和所述自动叠盘装置与所述机架的后段结构为分段组合式结构、所述钢丝链条送盘机构与机架相连的前段结构为分段组合式结构，穴盘嵌放装置设于自动叠盘装置前方，穴盘嵌放装置与自动叠盘装置均具有独立动力和控制系统；

所述钢丝链条送盘机构由传动轴、钢丝、链轮、链条组成，作业时，所述软塑钵体秧盘由链条带动同步移动，软塑钵体秧盘的位置控制通过链条节距与秧盘穴距相匹配，实现软塑钵体秧盘的同步定位输送；

所述智能双充种型孔滚筒播种装置主要由种箱、双充种式供种机构、型孔滚筒、充种质量监测反馈系统、清种轮、护种带、钢丝推种机构、电磁直振器及心轴组成；双充种式供种机构内部设有由叠式导种板构成的第一充种机构和振流式V型槽板构成的第二充种机构；所述充种质量监测反馈系统由检测传感器、安装架及控制模块组成，在安装架上将检测传感器安装成对射结构，控制模块与电磁直振器相连，通过检测“空穴”信号控制电磁直振器启停，钢丝推种机构位于型孔滚筒内部，智能双充种型孔滚筒播种装置实现一次填充、监测反馈、二次补充、清种、护种和投种；

所述智能双充种型孔滚筒播种装置采用充种质量监测反馈系统完成稻种一次填充作业后充种质量的监控反馈，利用所述振流式V型槽板构成的第二充种机构进行“补种”作业；所述充种质量监测反馈系统中的控制模块控制第二充种机构上电磁直振器幅频特性，实现稻种第二次填充时种子流量可调。

2.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述底土铺放装置与表土铺放装置结构由排土箱体、皮带张紧机构、排土量出口调节板和皮带排土部件组成，排土箱直接安装在皮带轴支架上，排土箱中的土直接落在皮带上，依靠摩擦力在皮带带动下从排土箱出口排出，落入育秧穴盘的穴孔之中；秧盘进给传动链的驱动链轮与驱动皮带轴的驱动链轮相连，底土铺放装置的排土箱播底土时不需要一次性将土箱全部加满。

3.如权利要求2所述的生产线，其特征在于，所述底土压实装置主要由压实辊筒、辊指、链轮、高度调节轴承组成，压实辊筒与压实辊指转动，高度调节轴承固定在机架横梁上，通过调节轴承高度来控制压实辊指压入育秧穴盘的深度，采用底土压实装置增加了穴孔底土的压实深度，两套所述集土斗分别设置于底土铺放装置与表土铺放装置下方回收多余底/表土，智能双充种型孔滚筒播种装置下方设有集种槽收集漏播的稻种；底土铺放装置、所述智能双充种型孔滚筒播种装置及表土铺放装置内部增设稻种自动监视器与土量自动监控器，当种箱或排土箱内的稻种、土壤过少，稻种自动监视器与土量自动监控器发出警报，提醒操作者追加稻种与土壤。

4.如权利要求3所述的生产线，其特征在于，所述穴盘嵌放装置由传送皮带电动机、橡胶辊轮输送机构驱动电动机、限位机构、传送皮带嵌放机构、检测开关A、检测开关B、硬托盘自动落放机构、检测保护开关C、橡胶辊轮输送机构和电控箱组成；作业时，所述软塑钵体秧盘逐渐上到所述传送皮带嵌放机构，触发检测开关A，所述硬托盘自动落放机构工作进行硬托盘自动供给作业，结合所述的限位机构控制和传送皮带嵌放机构，软塑钵体秧盘整体嵌放到最底层硬托盘内部，检测开关B完成软塑钵体秧盘尾检测，橡胶辊轮输送机构驱动电动机启动，对嵌放到硬托盘内的软塑钵体秧盘进行继续输送，检测保护开关C对硬托盘与软塑钵体秧盘到位检测，保证两种秧盘彻底离开硬托盘自动落放机构。

5.如权利要求4所述的生产线，其特征在于，所述自动叠盘装置主要由空气压缩机、检测叠盘传感系统、控制系统、升降气缸、土壤防漏部件、秧盘堆叠部件组成，通过检测叠盘传感系统与控制系统的检测控制实现秧盘自动有序堆垛；增设土壤防漏部件以防止土壤抖落。

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