CN112042432A - 蔬菜种子精播机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种蔬菜种子精播机，包括框架、精拨机构和穴盘移载机构，所述穴盘移载机构支撑在框架下端，精拨机构位于穴盘移载机构上方，所述精拨机构包括初播机构和补播机构，所述初播机构和补播机构均包括取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构，初播机构和补播机构左右对称分布，所述取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构均支撑在框架内，通过机器的初播机构和补种机构，配合相机拍照识别技术，对初播完成后的种子状态进行分析，判断是否为单粒种子，或者是多粒以及漏播状态。对于多粒以及漏播的穴位，当穴盘进行到补播种位置，再次进行补种。此方法将最终实现补种后的所有穴位中的种子，单粒理论上可达到99.9％以上。

Description

蔬菜种子精播机
技术领域
本发明涉及蔬菜育种技术领域，具体地说是蔬菜种子精播机。
背景技术
蔬菜育苗具有以下优点，1、提早播种，延长生长期，2、培育壮苗，3、增加茬次，提高土地利用率，4、错开播种期，分期育苗，5、节省种子，6、便于苗期病虫害的防治，7、选优去劣，保证幼苗质量和品种特性。蔬菜育苗时，多是通过穴盘播种机进行育苗。
但是市面上的穴盘播种机存在以下问题，1、只有一组播种机构，不存在自动补种功能，播种机器播完种之后，存在漏播和多播问题，需人工再次进行补播种，非常费时费力，又浪费资源。2、现有的播种机取种机构高度固定，更换不便。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供蔬菜种子精播机，能够对穴盘自动进行补种，降低劳动强度，同时取种机构高度可调，方便维修更换零部件。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
蔬菜种子精播机，包括框架、精拨机构和穴盘移载机构，所述穴盘移载机构支撑在框架下端，精拨机构位于穴盘移载机构上方，所述精拨机构包括初播机构和补播机构，所述初播机构和补播机构均包括取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构，初播机构和补播机构左右对称分布，所述取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构均支撑在框架内，所述框架上端设有驱动取种机构升降的高度调整机构。
进一步地，所述取种机构包括安装板、滑板和取种板，安装板固定在框架内，滑板与安装板下端滑动连接，安装板下端设有驱动滑板移动的第一驱动机构，取种板安装在滑板下端，取种板上设有取种针，取种针沿取种板长度方向设有多个，取种针上端均设有独立控制吸头。
进一步地，所述第一驱动机构包括第一气缸，第一气缸缸体端与安装板之间铰接，第一气缸活塞杆端设有第一滑块，所述安装板下端设有导向板，所述导向板内侧一端设有导向槽，第一滑块两端设有导向轮，导向轮与导向槽配合。
进一步地，所述料盘机构包括料盘和第一支架，所述第一支架支撑在框架上，第一支架上设有电磁振动机，电磁振动机输出端与料盘连接；
所述第一支架下端设有连杆，所述连杆上端与第一支架连接，连杆下端与框架底端连接，连杆上设有横板，连杆上位于第一支架与横板之间设有橡胶缓冲垫。
进一步地，所述落料机构包括支撑平板、进料口、落料管、落料口和第一支撑架，进料口、落料管、落料口均左右对称分布，所述支撑平板支撑在播种机框架上，所述进料口安装在支撑平板上，落料管上端与进料口连通，落料管下端与落料口连通，落料口与穴盘上的穴位一一对应，落料口支撑在第一支撑架上，第一支撑架支撑在播种机框架上。
进一步地，所述照相机构包括第二支架和照相机，第二支架支撑在框架上，第二支架上设有横梁，照相机安装在横梁上，第二支架上端设有条形光源。
进一步地，所述高度调整机构包括丝杠和高度调整板，所述框架内设有支撑板，丝杠下端与支撑板转动连接，丝杠上端与框架上端转动连接，丝杠穿过高度调整板并与高度调整板螺纹连接。
进一步地，所述穴盘移载机构包括输送带和第二支撑架，所述第二支撑架支撑在框架下端，输送带安装在第二支撑架内并在第二支撑架转动，框架前端设有初播到位传感器和补播到位传感器。
进一步地，所述框架内设有料斗，料斗设有两个，两个料斗分别位于框架左右两侧，料斗下端与料盘配合，框架前端设有加料口，加料口与料斗上端配合。
进一步地，所述框架下端设有箱体，箱体内设有气源处理元件组合，所述框架侧面设有控制器和显示面板。
本发明的有益效果是：
1、本发明设有框架、精拨机构和穴盘移载机构，所述穴盘移载机构支撑在框架下端，精拨机构位于穴盘移载机构上方，所述精拨机构包括初播机构和补播机构，所述初播机构和补播机构均包括取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构，初播机构和补播机构左右对称分布，所述取种机构、料盘机构、落料机构和照相机构均支撑在框架内，通过机器的初播机构和补种机构，配合相机拍照识别技术，对初播完成后的种子状态进行分析，判断是否为单粒种子，或者是多粒以及漏播状态。对于多粒以及漏播的穴位，当穴盘进行到补播种位置，再次进行补种。此方法将最终实现补种后的所有穴位中的种子，单粒理论上可达到99.9％以上。
2、本发明在框架上端设有驱动取种机构升降的高度调整机构，通过驱动机构驱动取种机构升降。取种机构固定在高度调整板上，通过旋转手轮可升或降吸头高度，已适用吸头水平面和料盘水平面高度差，更换进行取种；由于空间局限性原因，当需要维修设备，更换吸头时，不太容易操作，因此需人为手动调节取种机构上升移动，已增加维护空间大小。
3、本发明中取种机构包括安装板、滑板和取种板，安装板固定在框架内，滑板与安装板下端滑动连接，安装板下端设有驱动滑板移动的驱动机构，取种板安装在滑板下端，取种板上设有取种针，取种针沿取种板长度方向设有多个，取种针上端均设有独立控制吸头。通过每个吸头单独控制取种和放种动作，配合后面的检测系统控制到落种位置，每个吸头是否释放，达到精确播种效果。
4、本发明中第一驱动机构包括气缸，气缸缸体端与安装板之间铰接，气缸活塞杆端设有滑块，所述安装板下端设有导向板，导向板通过螺钉固定在安装板下端，所述导向板内侧一端设有导向槽，滑块两端设有导向轮，导向轮与导向槽配合。气缸活塞杆伸缩，驱动滑块沿导向槽移动，从而驱动取种针在取种位置和落料位置移动，从而实现取种和落料栽种。导向轮曲线合成两方向移动水平和竖直方向，成本低效率高且控制简单。
5、本发明中料盘机构包括料盘和第一支架，第一支架上设有电磁振动机，电磁振动机输出端与料盘连接。所述第一支架下端设有连杆，所述连杆上端与第一支架连接，连杆下端与框架底端连接，连杆上设有横板，连杆上位于第一支架与横板之间设有橡胶缓冲垫。通过螺杆调节初播料盘和补种料盘高度，以适用自动取种机构吸头组同时能从料盘中取到种子。料盘中种子在电磁振动机的作用下竖直方向高频率上下跳动，以保证吸头在料盘中不直接接触种子但能取到种子。橡胶缓冲垫作用是保证两套振动机构不会相互影响，影响每组机构正常振动。
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，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明结构示意图；
图2为本发明内部结构主视图；
图3为本发明精播机构结构示意图；
图4为本发明穴盘移载机构结构示意图；
图5为本发明取种机构主视图；
图6为本发明取种机构左视图；
图7为本发明料盘机构结构示意图；
图8为本发明料盘机构主视图；
图9为本发明落料机构结构示意图一；
图10为本发明落料机构结构示意图二；
图11为本发明照相机构结构示意图。
图中：框架1，取种机构2，安装板201，滑板202，取种板203，取种针204，独立控制吸头205，第一气缸206，第一滑块207，导向板208，导向槽209，导向轮210；
料盘机构3，料盘301，第一支架302，电磁振动机303，连杆304，横板305，橡胶缓冲垫306；
落料机构4，支撑平板401，进料口402，落料管403，落料口404，第一支撑架405；
照相机构5，第二支架501，照相机502，横梁503，条形光源504；
高度调整机构6，丝杠601，高度调整板602，支撑板603；
穴盘移载机构7，输送带701，第二支撑架702，初播到位传感器703，补播到位传感器704；
料斗8，加料口9，箱体10，气源处理元件组合11，控制器12，显示面板13。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，蔬菜种子精播机，包括框架1、精拨机构和穴盘移载机构7，所述穴盘移载机构支撑在框架1下端，精拨机构位于穴盘移载机构上方，所述精拨机构包括初播机构和补播机构，所述初播机构和补播机构均包括取种机构2、料盘机构3、落料机构4和照相机构5，初播机构和补播机构左右对称分布，既取种机构包括初播取种机构和补播取种机构，初播取种机构安装在框架1左端，补播取种机构安装在框架1右端，料盘机构包括初播料盘机构和补播料盘机构，初播料盘机构安装在框架1左端，补播料盘机构安装在框架1右端，初播取种机构的取种位置与初播料盘机构对应，补播取种机构的取种位置与补播料盘机构对应，所述落料机构安装在框架1中间位置，落料机构包括初播落料机构和补播落料机构，初播取种机构的落料位置与初播落料机构对应，补播取种机构的落料位置与补播落料机构对应，照相机构左右对称地分布在落料机构两侧。所述取种机构2、料盘机构3、落料机构4和照相机构5均支撑在框架1内，通过机器的初播机构和补种机构，配合相机拍照识别技术，对初播完成后的种子状态进行分析，判断是否为单粒种子，或者是多粒以及漏播状态用代码1，2，3进行代替，其中，1代表单粒，2代表漏吸，3代表多粒。对于多粒以及漏播的穴位，当穴盘进行到补播种位置，再次进行补种。此方法将最终实现补种后的所有穴位中的种子，单粒理论上可达到99.9％以上。所述框架1上端设有驱动取种机构升降的高度调整机构6，通过驱动机构驱动取种机构升降。初播取种机构和补播取种机构都是固定在高度调整板上，通过旋转手轮可升或降吸头高度，已适用吸头水平面和料盘水平面高度差，更换进行取种；由于空间局限性原因，当需要维修设备，更换吸头时，不太容易操作，因此需人为手动调节取种机构上升移动，已增加维护空间大小。
对于初播机构工作：只保留信号为1单粒的种子，初步对应电磁阀释放种子；信号为3多粒的吸头不会放种，吸头将移动回料盘；信号为2漏取的吸头，此时2和3对应的穴位都没有放种子。
对于补播机构工作：穴盘经过补种位置时，第二组吸头补种机构同样取种后拍照，依然会有1，2，3信号。对于1信号的种子，若初播侧对应穴位之前判定的是2或者3，将进行放种补播，补种播种原理和初播播种相同，大大提高了单粒率。
如图5和图6所示，所述取种机构2包括安装板201、滑板202和取种板203，安装板201固定在框架1内，滑板202与安装板201下端滑动连接，安装板201下端设有驱动滑板202移动的第一驱动机构，取种板203通过螺钉安装在滑板202下端，所述取种板203呈长方形，取种板203上设有取种针204，取种针204沿取种板203长度方向设有多个，取种针204上端均设有独立控制吸头205。在本实施例中，取种针204设有七个，7个吸头单独控制取种和放种动作，配合后面的检测系统控制到落种位置，每个吸头是否释放，达到精确播种效果。框架前端设有负压控制电磁阀，负压控制电磁阀与独立控制吸头205一一对应，控制每个独立控制吸头205的工作。
如图5和图6所示，所述第一驱动机构包括第一气缸206，第一气缸206缸体端与安装板201之间铰接，第一气缸206活塞杆端设有第一滑块207，第一滑块207从侧面看呈L形，所述安装板201下端设有导向板208，导向板208通过螺钉固定在安装板201下端，导向板208前后对称地分布在安装板201两端，所述导向板208内侧一端设有导向槽209，第一滑块207两端设有导向轮210，导向轮210与导向槽209配合。所述导向槽209包括两端的水平段和位于中间的倾斜段通过倾斜段来实现导向轮210水平和竖直方向的移动。所述导向板208上设有减重孔。第一气缸206活塞杆伸缩，驱动第一滑块207沿导向槽209移动，从而驱动取种针204在取种位置和落料位置移动，从而实现取种和落料栽种。初播和补种机构相同，通过气缸移载吸头取种，如图5所示，分别为料盘取种位置和落料位置。导向轮210曲线合成两方向移动水平和竖直方向，成本低效率高且控制简单。
如图7和图8所示，所述料盘机构3包括料盘301和第一支架302，所述第一支架302支撑在框架1上，第一支架302上设有电磁振动机303，电磁振动机303安装在第一支架302上，电磁振动机303输出端与料盘301连接。所述第一支架302下端设有连杆304，连杆304外圆柱面上设有外螺纹，所述连杆304上端与第一支架302通过螺母连接，连杆304下端与框架1底端通过螺母连接，连杆304上设有横板305，横板305通过螺母安装在连杆304上，所述连杆304设有四个，四个连杆304分别位于第一支架302下端四个角处，连杆304上位于第一支架302与横板305之间设有橡胶缓冲垫306。通过螺杆调节初播料盘和补种料盘高度，以适用自动取种机构吸头组同时能从料盘中取到种子。料盘中种子在电磁振动机的作用下竖直方向高频率上下跳动，以保证吸头在料盘中不直接接触种子但能取到种子。橡胶缓冲垫作用是保证两套振动机构不会相互影响，影响每组机构正常振动。
如图9和图10所示，所述落料机构4包括支撑平板401、进料口402、落料管403、落料口404和第一支撑架405，在本实施例中落料口404设有七组，进料口402、落料管403、落料口404均左右对称分布，所述支撑平板401前后两端支撑在播种机框架上，所述进料口402安装在支撑平板401上，落料管403上端与进料口402连通，落料管403下端与落料口404连通，落料口404与穴盘上的穴位一一对应，落料口404支撑在第一支撑架405上，第一支撑架405前后两端支撑在播种机框架上，播种时，种子依次经过进料口402、落料管403、落料口404落入到穴盘中，进料口402、落料管403、落料口404均左右对称分布，左侧的落料管403在初播时使用，右侧的落料管403在补播时使用，适应具有补播功能的播种机。所述落料管403为PU软管。
如图11所示，所述照相机构5包括第二支架501和照相机502，第二支架501支撑在框架1上，第二支架501上设有横梁503，照相机502安装在横梁503上，第二支架501上端设有条形光源504，相机和光源同时使用，光源可调节高度和角度，实际调整位置已确定最优状态。相机同样可调整高度和角度。
如图2和图3所示，所述高度调整机构6包括丝杠601和高度调整板602，所述框架1内设有支撑板603，支撑板603前后两端与框架1连接，丝杠601下端与支撑板603通过轴承转动连接，丝杠601上端与框架1上端通过轴承转动连接，丝杠601穿过高度调整板602并与高度调整板602螺纹连接，通过丝杠驱动高度调整板602升降，进而调节取种机构的高度，方便维修更换。
如图1和图4所示，所述穴盘移载机构7包括输送带701和第二支撑架702，所述第二支撑架702支撑在框架1下端，输送带701安装在第二支撑架702内并在第二支撑架702转动，框架1前端设有初播到位传感器703和补播到位传感器704，两组传感器，分别对穴盘每行进行检测，通过PLC自动控制初播和播种机构对穴盘进行播种。当初播/穴盘到位光电传感器有信号时，初播取种机构开始进行一行播种，每穴对应播种记录不同的检测信号，通过PLC实时保存，待穴盘运动到补播/穴盘到位光电传感器位置是，通过逻辑判断，对非1的穴位进行补种，实现补种功能。
如图3所示，所述框架1内设有料斗8，料斗8设有两个，两个料斗8分别位于框架1左右两侧，料斗8下端与料盘301配合，框架1前端设有加料口9，加料口9与料斗8上端配合，通过加料口9和料斗8向料盘301中添加种子，操作简单方便。
如图1所示，所述框架1下端设有箱体10，箱体10内设有气源处理元件组合11，包括气泵等，此为现有技术，在此不做过多赘述，所述框架1侧面设有控制器12和显示面板13，控制器12控制各个部件的运动，显示器面板上会显示实时播种状态。
在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.蔬菜种子精播机，其特征在于，包括框架(1)、精拨机构和穴盘移载机构(7)，所述穴盘移载机构支撑在框架(1)下端，精拨机构位于穴盘移载机构上方，所述精拨机构包括初播机构和补播机构，所述初播机构和补播机构均包括取种机构(2)、料盘机构(3)、落料机构(4)和照相机构(5)，初播机构和补播机构左右对称分布，所述取种机构(2)、料盘机构(3)、落料机构(4)和照相机构(5)均支撑在框架(1)内，所述框架(1)上端设有驱动取种机构升降的高度调整机构(6)。
2.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述取种机构(2)包括安装板(201)、滑板(202)和取种板(203)，安装板(201)固定在框架(1)内，滑板(202)与安装板(201)下端滑动连接，安装板(201)下端设有驱动滑板(202)移动的第一驱动机构，取种板(203)安装在滑板(202)下端，取种板(203)上设有取种针(204)，取种针(204)沿取种板(203)长度方向设有多个，取种针(204)上端均设有独立控制吸头(205)。
3.如权利要求2所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一气缸(206)，第一气缸(206)缸体端与安装板(201)之间铰接，第一气缸(206)活塞杆端设有第一滑块(207)，所述安装板(201)下端设有导向板(208)，所述导向板(208)内侧一端设有导向槽(209)，第一滑块(207)两端设有导向轮(210)，导向轮(210)与导向槽(209)配合。
4.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机种，其特征在于，所述料盘机构(3)包括料盘(301)和第一支架(302)，所述第一支架(302)支撑在框架(1)上，第一支架(302)上设有电磁振动机(303)，电磁振动机(303)输出端与料盘(301)连接；
所述第一支架(302)下端设有连杆(304)，所述连杆(304)上端与第一支架(302)连接，连杆(304)下端与框架(1)底端连接，连杆(304)上设有横板(305)，连杆(304)上位于第一支架(302)与横板(305)之间设有橡胶缓冲垫(306)。
5.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述落料机构(4)包括支撑平板(401)、进料口(402)、落料管(403)、落料口(404)和第一支撑架(405)，进料口(402)、落料管(403)、落料口(404)均左右对称分布，所述支撑平板(401)支撑在播种机框架上，所述进料口(402)安装在支撑平板(401)上，落料管(403)上端与进料口(402)连通，落料管(403)下端与落料口(404)连通，落料口(404)与穴盘上的穴位一一对应，落料口(404)支撑在第一支撑架(405)上，第一支撑架(405)支撑在播种机框架上。
6.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机种，其特征在于，所述照相机构(5)包括第二支架(501)和照相机(502)，第二支架(501)支撑在框架(1)上，第二支架(501)上设有横梁(503)，照相机(502)安装在横梁(503)上，第二支架(501)上端设有条形光源(504)。
7.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述高度调整机构(6)包括丝杠(601)和高度调整板(602)，所述框架(1)内设有支撑板(603)，丝杠(601)下端与支撑板(603)转动连接，丝杠(601)上端与框架(1)上端转动连接，丝杠(601)穿过高度调整板(602)并与高度调整板(602)螺纹连接。
8.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述穴盘移载机构(7)包括输送带(701)和第二支撑架(702)，所述第二支撑架(702)支撑在框架(1)下端，输送带(701)安装在第二支撑架(702)内并在第二支撑架(702)转动，框架(1)前端设有初播到位传感器(703)和补播到位传感器(704)。
9.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述框架(1)内设有料斗(8)，料斗(8)设有两个，两个料斗(8)分别位于框架(1)左右两侧，料斗(8)下端与料盘(301)配合，框架(1)前端设有加料口(9)，加料口(9)与料斗(8)上端配合。
10.如权利要求1所述的蔬菜种子精播机，其特征在于，所述框架(1)下端设有箱体(10)，箱体(10)内设有气源处理元件组合(11)，所述框架(1)侧面设有控制器(12)和显示面板(13)。
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