CN110366889A - 一种犁地式玉米播种机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种犁地式玉米播种机及其控制方法，播种机包括移动装置，移动装置上方设置有种子传送装置，种子传送装置的输入端上方设置有上料装置，种子传送装置的输出端下方设置有播种器，播种器的上方设置有带动其在吸种工位和排种工位之前交替切换的切换装置，在移动装置的前方还设置有犁地装置，移动装置、种子传送装置、上料装置、播种器、切换装置和犁地装置均与控制装置电性连接。本发明还公开了基于上述结构的控制方法。本发明的犁地式玉米播种机及其控制方法，设计巧妙，自动化程度高，通过犁地装置进行犁地，保证土壤柔软，有利于播种器将玉米种子播种到较深的深度，并且精确控制播种间距和每次播种的播种量，从而提高了播种精量。
Description
技术领域
本发明涉及玉米播种技术领域，尤其涉及一种犁地式玉米播种机及其控制方法。
背景技术
玉米作为我国主要的粮食作物，是畜牧业、养殖业、水产养殖业等的重要饲料来源，也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。为了提高玉米产量，不仅要扩大生产规模，更需要采用高效的种植技术和科学的种植模式来科学管理，所以发展玉米播种机械化已经成为各级农机部门工作的重中之重。
从古到今，由于各种气候和各种传统的播种方法，玉米的播种方式也有所不同，针对普通农户家庭小规模种植方式，传统人工种植效率慢，而大型的自动化农机设备购置成本高，受地形地貌影响不太适应，而且播种精度不高，单株播种量难以精准控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种犁地式玉米播种机，旨在解决目前市面上的玉米播种机虽然起到了辅助播种、增强播种效率的作用，但是其播种质量不足，播种精度不高的技术问题。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种犁地式玉米播种机，包括移动装置，所述移动装置上方设置有种子传送装置，所述种子传送装置的输入端上方设置有上料装置，所述种子传送装置的输出端下方设置有播种器，所述播种器的上方设置有带动其在吸种工位和排种工位之前交替切换的切换装置，在所述移动装置的前方还设置有犁地装置，所述移动装置、所述种子传送装置、所述上料装置、所述播种器、所述切换装置和所述犁地装置均与控制装置电性连接。
其中，所述移动装置为履带式小车。
其中，所述种子传送装置包括一条水平传送带，所述传送带通过第一驱动电机驱动其运行，且所述传送带承载面上沿其长度方向等间隔开设有多个玉米种子容纳槽，所述上料装置包括上料漏斗，所述上料漏斗与所述传送带的承载面之间对应所述玉米种子容纳槽设置有上料管，所述上料管下端的管口与所述传送带的承载面贴合。
其中，同一工位处的所述玉米种子容纳槽按照左右并行设置有两个，每一个槽口的大小与玉米种子大小相适应，所述上料管也并行设置有两根，每一根的管口大小与所述玉米种子容纳槽的槽口大小相适应。
其中，所述播种器包括左右并行设置的两根播种管道，其间距与所述传输带上的左右两个玉米种子容纳槽的间距相适应。
其中，所述播种管道的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口，且所述播种管道的内腔通过阀门上下隔断为吸种腔和排种腔，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置，所述吹气装置与所述排种腔接通。
其中，所述切换装置包括竖直固定在所述移动装置上的支撑架，在所述支撑架上沿竖直方向设置滑槽，在所述滑槽内滑动连接有连接框，所述播种器竖直连接在所述连接框上，在所述支撑架的上端设置有传动轮，该传动轮通过传动皮带与第二驱动电机连接，在所述传动轮与所述连接框之间铰接有带动所述连接框上下往返运动的连杆结构。
基于上述结构，本发明还提供了一种犁地式玉米播种机的控制方法，该方法按照以下步骤进行：
步骤S1：设置株距D和每一株播种量M；
S2：启动控制装置控制移动装置和犁地装置工作；
S3：控制播种器处于吸种工位，种子传送装置向播种器传输M颗种子；
S4：判断移动装置前进距离是否达到D，如是，则进入步骤S5，否则继续前行；
S5：控制播种器切换至排种工位，排出种子后返回步骤S3循环执行。
作为优选，所述种子传送装置通过伺服电机按照等步进传送每一颗种子，且传送M颗种子的时间<所述移动装置前进距离D所需的时间。
作为优选，所述播种器包括播种管道，所述播种管道的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口，且所述播种管道的内腔通过阀门上下隔断为吸种腔和排种腔，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置，所述吹气装置与所述排种腔接通；
在吸种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置停止工作，通过播种管道上端的吸种腔接收所述种子传送装置传送的M颗种子；
在吸种工位向排种工位转移过程中，所述阀门打开，所述M颗种子掉入所述排种腔中；
在排种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置打开，所述M颗种子吹出播种管道实现播种；
在排种工位向吸种工位转移过程中，所述吹气装置关闭，返回到吸种工位。
本发明的一种犁地式玉米播种机，在使用时，操作人员将玉米种子从上料装置装入，通过控制装置启动移动装置，移动装置推动犁地装置犁地，玉米种子经上料装置的输出端落入种子传送装置，种子传送装置将玉米种子传送到其输出端，在重力的作用下，玉米种子从种子传送器的输出端落入播种器，此时控制装置启动切换装置，在切换装置的作用下，播种器插入犁好的土壤中，当播种器插入土壤的深度达到预设的深度时，播种器打开，玉米种子从播种器落入土壤中，从而使种子种下，此时关闭播种器，控制装置再次启动切换装置，切换装置驱动播种器回到初始位置吸种，如此循环进行连续播种，提高播种效率。基于本发明公开的犁地式玉米播种机及其控制方法，有益效果为：设计巧妙，自动化程度高，通过移动装置精确确定播种间距，通过种子传送装置精确控制播种量，通过犁地装置进行犁地，保证土壤柔软，通过切换装置将播种器中的玉米种子播种到较深的深度，从而提高了播种质量。
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获得其他的附图。
图1是本发明犁地式玉米播种机的结构示意图。
图2是本发明犁地式玉米播种机的立体图。
图3是本发明犁地式玉米播种机的俯视图。
图4是本发明播种管道的结构示意图。
图5是本发明犁地式玉米播种机的控制方法的流程示意图。
10-移动装置、20-种子传送装置、30-上料装置、40-播种器、50-切换装置、60-犁地装置、70-控制装置、21-传送带、22-第一驱动电机、23-种子容纳槽、24-上料漏斗、25-上料管、51-滑槽、53-连接框、54-传动轮、55-第二驱动电机、56-连杆结构、41-播种管道、42-阀门、43-吸种腔、44-排种腔、45-吹气装置、46-播种口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种犁地式玉米播种机，包括移动装置10，所述移动装置10上方设置有种子传送装置20，所述种子传送装置20的输入端上方设置有上料装置30，所述种子传送装置20的输出端下方设置有播种器40，所述播种器40的上方设置有带动其在吸种工位和排种工位之前交替切换的切换装置50，在所述移动装置10的前方还设置有犁地装置60，所述移动装置10、所述种子传送装置20、所述上料装置30、所述播种器40、所述切换装置50和所述犁地装置60均与控制装置70电性连接。
在本实施方式中，在使用时，操作人员将玉米种子从上料装置30装入，通过控制装置70启动移动装置10，移动装置10推动所述犁地装置60犁地，玉米种子经上料装置30的输出端落入种子传送装置20，种子传送装置20将玉米种子传送到其输出端，在重力的作用下，玉米种子从种子传送器的输出端落入播种器40，此时控制装置70启动切换装置50，在切换装置50的作用下，播种器40插入犁好的土壤中，当播种器40插入土壤的深度达到预设的深度时，控制装置70控制播种器40打开，玉米种子从播种器40中落入土壤中，从而使种子种下，此时关闭播种器40，控制装置70再次启动切换装置50，切换装置50驱动播种器40回到初始位置吸种，如此循环进行连续播种，提高播种效率。需要说明的是，为了使得所述犁地式玉米播种机的性能更佳，所述控制装置70优选为PLC控制器，播种信息也可以通过PLC远程控制及时地反馈到人工操作室，进一步提高了智能化和自动化程度。
进一步的，所述移动装置10为履带式小车。
在本实施方式中，移动装置10采用履带式小车适用的地形更广，性能更好。
如图3所示进一步的，所述种子传送装置20包括一条水平传送带21，所述传送带21通过第一驱动电机22驱动其运行，且所述传送带21承载面上沿其长度方向等间隔开设有多个玉米种子容纳槽23，所述上料装置30包括上料漏斗24，所述上料漏斗24与所述传送带21的承载面之间对应所述玉米种子容纳槽23设置有上料管25，所述上料管25下端的管口与所述传送带21的承载面贴合。
在本实施方式中，工作人员将种子批量装入上料漏斗24中，并从上料漏斗24的输出端逐一进入上料管25，由于种子容纳槽23的尺寸与玉米种子的最大几何尺寸相当，因此，一颗玉米种子落入种子容纳槽23后，其他种子仍然处于上料管25内，由于传送带21在所述第一驱动电机22的作用下不断运转，此时落入种子容纳槽23中的种子随传送带21到输送到播种器40处，而处于上料管25中的其他种子被上料管25的管壁和传送带21的承载面围合，当下个种子容纳槽23随传送带21运行到管口的下方时，下一颗种子进入该放置槽中，如此反复，可保证每个种子容纳槽23中仅有一颗玉米种子。
进一步的，同一工位处的所述玉米种子容纳槽23按照左右并行设置有两个，每一个槽口的大小与玉米种子大小相适应，所述上料管25也并行设置有两根，每一根的管口大小与所述玉米种子容纳槽23的槽口大小相适应。
在本实施方式中，通过上述结构，可以同时种出两行玉米，播种的效率更高。
如图2所示，进一步的，所述播种器40包括左右并行设置的两根播种管道41，其间距与所述传输带上的左右两个玉米种子容纳槽23的间距相适应。
如图4所示，进一步的，所述播种管道41的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口46，且所述播种管道的内腔通过阀门42上下隔断为吸种腔43和排种腔44，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置45，所述吹气装置45与所述排种腔44接通。
在本实施方式中，玉米种子从传送带21的输出端落入播种管道41的吸种腔内，控制装置70控制切换装置50驱动播种管道41插入土壤，此时启动吹气装置45，吹气装置将从播种口46中进入的泥土吹出，从而避免泥土堵塞播种口46，打开所述阀门42，玉米种子在重力的作用下落入排种腔44，并从播种口46落入到土壤中，此时关闭所述阀门42，在切换装置50的作用下排播种管道41再次回到传送带21的输出端下方进行吸种作业。
如图1和图2所示，进一步的，所述切换装置50包括竖直固定在所述移动装置10上的支撑架，在所述支撑架上沿竖直方向设置滑槽51，在所述滑槽51内滑动连接有连接框53，所述播种器40竖直连接在所述连接框53上，在所述支撑架的上端设置有传动轮54，该传动轮54通过传动皮带与第二驱动电机55连接，在所述传动轮54与所述连接框53之间铰接有带动所述连接框53上下往返运动的连杆结构56。
在本实施方式中，所述第二驱动电机55转动，从而驱动皮带轮转动，传动轮54带动连杆结构56运转，从而驱动连接框53上下往复运动，进而使播种器40在吸种工位与排种工位之间切换。
具体实施时，基于上述结构，其控制方法按照以下步骤进行：
步骤S1：设置株距D＝25cm和每一株播种量M＝2，即每隔25cm播种一株，每株播种2颗种子；
S2：启动控制装置控制移动装置和犁地装置工作；
S3：控制播种器处于吸种工位，种子传送装置向播种器传输M颗种子；
S4：判断移动装置前进距离是否达到D，如是，则进入步骤S5，否则继续前行；
S5：控制播种器切换至排种工位，排出种子后返回步骤S3循环执行。
作为优选，所述种子传送装置通过伺服电机按照等步进传送每一颗种子，且传送M颗种子的时间<所述移动装置前进距离D所需的时间。
作为优选，所述播种器包括播种管道，所述播种管道的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口，且所述播种管道的内腔通过阀门上下隔断为吸种腔和排种腔，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置，所述吹气装置与所述排种腔接通；
在吸种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置停止工作，通过播种管道上端的吸种腔接收所述种子传送装置传送的M颗种子；
在吸种工位向排种工位转移过程中，所述阀门打开，所述M颗种子掉入所述排种腔中；
在排种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置打开，所述M颗种子吹出播种管道实现播种；
在排种工位向吸种工位转移过程中，所述吹气装置关闭，返回到吸种工位。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种犁地式玉米播种机，其特征在于，包括移动装置，所述移动装置上方设置有种子传送装置，所述种子传送装置的输入端上方设置有上料装置，所述种子传送装置的输出端下方设置有播种器，所述播种器的上方设置有带动其在吸种工位和排种工位之前交替切换的切换装置，在所述移动装置的前方还设置有犁地装置，所述移动装置、所述种子传送装置、所述上料装置、所述播种器、所述切换装置和所述犁地装置均与控制装置电性连接。
2.如权利要求1所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，所述移动装置为履带式小车。
3.如权利要求1所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，所述种子传送装置包括一条水平传送带，所述传送带通过第一驱动电机驱动其运行，且所述传送带承载面上沿其长度方向等间隔开设有多个玉米种子容纳槽，所述上料装置包括上料漏斗，所述上料漏斗与所述传送带的承载面之间对应所述玉米种子容纳槽设置有上料管，所述上料管下端的管口与所述传送带的承载面贴合。
4.如权利要求3所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，同一工位处的所述玉米种子容纳槽按照左右并行设置有两个，每一个槽口的大小与玉米种子大小相适应，所述上料管也并行设置有两根，每一根的管口大小与所述玉米种子容纳槽的槽口大小相适应。
5.如权利要求4所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，所述播种器包括左右并行设置的两根播种管道，其间距与所述传输带上的左右两个玉米种子容纳槽的间距相适应。
6.如权利要求5所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，所述播种管道的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口，且所述播种管道的内腔通过阀门上下隔断为吸种腔和排种腔，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置，所述吹气装置与所述排种腔接通。
7.如权利要求1或6所述的犁地式玉米播种机，其特征在于，所述切换装置包括竖直固定在所述移动装置上的支撑架，在所述支撑架上沿竖直方向设置滑槽，在所述滑槽内滑动连接有连接框，所述播种器竖直连接在所述连接框上，在所述支撑架的上端设置有传动轮，该传动轮通过传动皮带与第二驱动电机连接，在所述传动轮与所述连接框之间铰接有带动所述连接框上下往返运动的连杆结构。
8.如权利要求1所述的犁地式玉米播种机的控制方法，其特征在于按照以下方步骤进行：
步骤S1：设置株距D和每一株播种量M；
S2：启动控制装置控制移动装置和犁地装置工作；
S3：控制播种器处于吸种工位，种子传送装置向播种器传输M颗种子；
S4：判断移动装置前进距离是否达到D，如是，则进入步骤S5，否则继续前行；
S5：控制播种器切换至排种工位，排出种子后返回步骤S3循环执行。
9.如权利要求8所述的犁地式玉米播种机的控制方法，其特征在于：所述种子传送装置通过伺服电机按照等步进传送每一颗种子，且传送M颗种子的时间<所述移动装置前进距离D所需的时间。
10.如权利要求8所述的犁地式玉米播种机的控制方法，其特征在于：所述播种器包括播种管道，所述播种管道的的底端向下收紧为锥形，并具有播种口，且所述播种管道的内腔通过阀门上下隔断为吸种腔和排种腔，所述播种管道的外周侧设置有吹气装置，所述吹气装置与所述排种腔接通；
在吸种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置停止工作，通过播种管道上端的吸种腔接收所述种子传送装置传送的M颗种子；
在吸种工位向排种工位转移过程中，所述阀门打开，所述M颗种子掉入所述排种腔中；
在排种工位状态，所述阀门关闭，所述吹气装置打开，所述M颗种子吹出播种管道实现播种；
在排种工位向吸种工位转移过程中，所述吹气装置关闭，返回到吸种工位。
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