CN113079761B - 一种穴盘播种漏播补种装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种穴盘播种漏播补种装置与方法，其装置包括机架、穴盘输送定位机构、供种机构和若干个补种机构，穴盘输送定位机构、供种机构和补种机构分别安装于机架上，供种机构位于穴盘输送定位机构的一侧，补种机构横跨于穴盘输送定位机构和供种机构的上方。其方法是穴盘输送定位机构对穴盘进行输送，当穴盘进入预设位置后，补种机构获取穴盘上漏播的位置信息后，利用负压作用从供种机构中吸取种子；当穴盘的漏播位置进入对应的预设位置后，补种机构移动至漏播位置上方，利用正压作用将种子投入漏播位置处。本发明可对运动的穴盘内随机分布的漏播穴孔进行补种，具有补种速度快、精度高的优点，可适于高速、连续穴盘播种的生产需求。

Description

一种穴盘播种漏播补种装置与方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种穴盘播种漏播补种装置与方法。

背景技术

目前，我国约三分之二的蔬菜采用穴盘育苗和移栽种植方式，利用气力穴盘播种机进行精量播种有利于后期出苗均匀一致。但实际穴盘播种生产中，由于吸附气压波动，种子外形及尺寸差异、种层高度随播种过程变化、吸种孔堵塞等原因，难以避免会出现漏播的现象。漏播会降低种苗的出苗率，因此，在实际生产中需要人工识别定位漏播穴孔后进行补种作业，或在出苗后进行人工补苗作业，人工补种或补苗作业劳动强度大、效率低，人力成本高。

申请号为202010766504.X的发明申请是申请人的在先申请，公开了一种气力滚筒式穴盘播种机作业精度在线检测方法与装置，采用一行光纤传感器组获取各行排种孔与穴盘上对应行穴孔之间的落种信息，依据定位信息判断是否触发控制器高速计数端口开始、停止或清零光纤传感器组所获取的落种信号，对穴盘逐行获取其落种信息。该装置能实时获取穴盘各穴孔单粒、多粒和漏播位置信息和整盘统计单粒率、多粒率和空穴率统计数据。但该播种精度检测装置尚不能利用获取的漏播位置信息进行补种作业。因此，基于已获取的漏播位置信息，研究适于高速穴盘播种作业的漏播补种装置，对于提高育苗播种质量和效率、减轻人工劳动量、降低企业人工成本也就具有重要实际意义。

而现有的补种装置中，如：申请号为202010971978.8的发明申请公开了一种大葱三粒穴盘育苗漏播检测方法及补种装置，在播种杆上设置一组相互独立的补种头，每个补种头连通一安装有电磁阀的集气管，当某补种头对应的穴盘孔需要补种时，该补种头内通负压将种子吸至补种头，驱动装置带动播种杆转动至补种头朝向其对应的落种管进种口，电磁阀切换使补种头内通正压，补种头上种子被吹至落种管后落入相应的穴盘孔中，该装置通过设置两个播种杆，实现一穴多粒补种。申请号为201921691930.0的实用新型专利公开了一种新型穴盘育苗播种机旋转补种装置，由气泵向供气室提供负压，气室上一组吸种针从种槽中吸种后，供气室旋转至种管正上方时，对应需要补种的种管上的电磁铁通电，电磁铁前板向后退去，气泵停止向供气室提供负压，种子从种管中落入穴孔中，其他没有漏播的穴孔对应的电磁铁断电，电磁铁前板静止不动，种子顺着电磁铁前板流回到种槽中。申请号为202010666601.1和申请号为202010660815.8的发明申请分别公开了一种小粒径种子补种机构，包括一排吸取件、补种箱及补种上料驱动机构，各吸取件分别与正负压切换装置连接，当漏吸穴孔运动至补种位置时，多个吸取件从补种箱中吸取种子后返回至补播工位，漏播穴孔处的正负压切换装置将吸取件内气压切换为正压，使吸取件上的种子落入漏播的穴孔中，其它已吸附有种子的吸取件在下次补种时无需移动至补种箱进行上料。申请号为202010029043.8的发明申请公开了一种基于漏播检测的补种装置和一种穴盘播种装置，穴盘由输送装置输送至补种装置后停止运动，补种末端执行器由直角坐标机械臂驱动至补种箱内取种后，根据漏播检测作业时获取的空穴位置信息，运动至空穴处，实现补种作业。

然而，上述各公开文献中的穴盘播种漏播补种机构在实际应用中容易存在以下共同问题：这些补种机构多采用一排独立控制的补种执行器来对某行中漏播穴孔进行补种，补种执行器的取种和排种过程类似于针式播种机排种器的工作原理，由于穴盘上相邻两行穴孔间距离小，当相邻两行穴孔有漏播情况时，补种执行器难以及时从补种箱吸取种子后回到排种位置，因此穴盘需要停止后进行各行漏播补种。而采用直角坐标机械臂驱动一个补苗末端执行器可以空间定位到穴盘上任意一个漏播穴孔，但此时穴盘处于停止状态，对每个待补种的穴孔逐一定位补苗方式会使定位时间长，补苗效率低，难以适应高速连续播种生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种穴盘播种漏播补种装置，该装置结构简单，可对运动的穴盘内随机分布的漏播穴孔进行补种，具有补种速度快、精度高的优点，可适于高速、连续穴盘播种的生产需求。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的穴盘播种漏播补种方法。

本发明的技术方案为：一种穴盘播种漏播补种装置，包括机架、穴盘输送定位机构、供种机构和若干个补种机构，穴盘输送定位机构、供种机构和补种机构分别安装于机架上，供种机构位于穴盘输送定位机构的一侧，补种机构横跨于穴盘输送定位机构和供种机构的上方。其中，机架作为整个漏播补种装置的支撑架，用于支撑和安装其他各组成机构；穴盘输送定位机构用于穴盘输送以及穴盘位置实时检测；供种机构用于提供补充用的种子，一般采用振动式结构，使种子处于抛掷状态，方便补种机构吸取；补种机构为移动式结构，用于完成从供种机构中吸取种子并在穴盘的漏播穴孔上进行补种的动作。当所设补种机构有多个时，各补种机构平行间隔均匀布置在穴盘输送定位机构上方，相邻两个补种机构间距为穴盘上相邻两行穴孔中心距离的整数倍。

所述补种机构包括补种执行器、X轴直线驱动滑台组件和气压切换阀，X轴直线驱动滑台组件横跨于穴盘输送定位机构和供种机构上方且两端分别安装于机架上，补种执行器安装于X轴直线驱动滑台组件上且沿X轴直线驱动滑台组件进行滑动，补种执行器的一端设有气压切换阀。其中，气压切换阀外接真空泵和正压风机，当补种执行器通过气压切换阀与真空泵连通时，补种执行器内处于负压状态，此时可吸附种子；当补种执行器通过气压切换阀与正压风机连通时，补种执行器内处于正压状态，结合正压作用和重力作用，此时种子掉落，适用于补种。

所述补种机构还包括零位行程开关和限位行程开关，零位行程开关设于X轴直线驱动滑台组件靠近供种机构的一端，限位行程开关设于X轴直线驱动滑台组件远离供种机构的一端。安装时，零位行程开关和限位行程开关分别固定安装于X轴直线驱动滑台组件靠近供种机构和远离供种机构的两端，对补种执行器沿X轴方向的移动路径起到限位作用。

所述补种机构中，补种执行器包括滑台连接板、Z轴直线驱动组件、若干个补种头和气管，滑台连接板的一侧与X轴直线驱动滑台组件连接，滑台连接板的另一侧与Z轴直线驱动组件连接，补种头安装于Z轴直线驱动组件的末端，每个补种头对应通过一个气管连接至气压切换阀。其中，气压切换阀的数量也与补种头一一对应，每个补种头通过气管连接至一个气压切换阀处，各气压切换阀再分别通过管道外接至上述真空泵和正压风机上。此外，各气压切换阀的换向动作可通过下述控制器进行控制。当补种头有多个时，相邻两个补种头之间的中心距为穴盘上相邻两行穴孔中心距离的整数倍。

作为一种优选方案，所述补种机构的数量为3～4个，各补种机构平行设置，每个补种机构上所设补种头的数量为1～3个；补种执行器沿X轴直线驱动滑台组件的滑动方向与穴盘的输送方向相垂直。这是由于补种机构数量越多，所需的X轴直线驱动滑台组件数越多，系统结构越复杂，设备成本也就越高，因此，根据穴盘播种通常情况下的漏播率，补种机构一般设置3～4个即可；同时，同一补种机构上设置的补种头数越多，需要等待同时复位的补种头数就越多，这将会降低整机的补种效率，因此每个补种机构上设置的补种头数以1～3个为宜。

所述气压切换阀、X轴直线驱动滑台组件和Z轴直线驱动组件分别外接控制器，控制器中还设有数据接收模块(该控制器可采用目前市面上已有的通用控制器)。在上述结构中，X轴直线驱动滑台组件和Z轴直线驱动组件均采用传统的直线驱动机构即可，即采用相配合的滑块或滑台以及导轨，通过气缸或电机进行驱动，利用滑块或滑台带动相应的机构沿导轨进行滑动。

上述补种机构使用时，假设漏播补种装置中补种机构的数量为M个，每个补种机构上的补种头为N个，穴盘上漏播的位置共有L个漏播穴孔，其运行过程为：当外置的播种精度检测装置检测到同一穴盘上有L个漏播穴孔时(L≤(M×N))，该补种机构上的前L个补种头按漏播穴孔所在行的到达先后顺序依次进行补种，当同一行上有多个漏播穴孔时，先补最靠近零位行程开关处的漏播穴孔，再由下一个补种头对该漏播穴孔所在行的下一个最接近零位行程开关的漏播穴孔进行补种，实现穴盘连续运动过程中对随机分布的各漏播穴孔精准补种。

所述供种机构包括供种箱和振动器，供种箱呈上部开放的盒状结构，供种箱的外侧通过弹性钢板安装于机架上，振动器设于供种箱一侧，通过振动器的振动带动供种箱内的种子处于抛掷状态。其中，补种机构的补种执行器移动至零位开关处时，补种执行器上的补种头处于供种机构的供种箱正上方。

所述穴盘输送定位机构包括输送带组件、输送带驱动电机、编码器和穴盘到位传感器，输送带组件中的主动辊与输送带驱动电机连接，穴盘通过输送带组件中的输送皮带进行输送，输送带组件中的主动辊一端设有编码器，输送带两侧的机架上分别设有穴盘到位传感器；沿穴盘的输送方向，穴盘到位传感器和补种机构依次设置。其中，输送带组件主要包括主动辊、输送皮带和从动辊，主动辊的两端分别连接编码器和输送带驱动电机，当穴盘到位传感器检测到穴盘信号时，启动编码器开始检测输送带驱动电机的转动角度，为补种机构定位漏播穴孔所在行的位置提供依据。编码器、输送带驱动电机、穴盘到位传感器的动作均通过其外接的控制器进行控制即可。

本发明通过上述补种装置可实现一种穴盘播种漏播补种方法，为：穴盘输送定位机构对穴盘进行输送，当穴盘进入预设位置后，补种机构获取穴盘上漏播的位置信息后，利用负压作用从供种机构中吸取种子；当穴盘的漏播位置进入对应的预设位置后，补种机构移动至漏播位置上方，利用正压作用将种子投入漏播位置处。

上述播补种方法，所述穴盘上漏播的位置信息由外置的播种精度检测装置提供；假设漏播补种装置中补种机构的数量为M个，每个补种机构上的补种头为N个，穴盘上漏播的位置共有L个漏播穴孔(经过多次反复测验，正常情况下，各参数的取值可满足L≤M×N)，则漏播补种方法的具体过程为：

(1)M个补种机构初始定位等待：各补种机构中，补种执行器上的补种头由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置，接着X轴直线驱动滑台组件驱动补种执行器移动至供种机构的供种箱上方(即零位行程开关处)，N个补种头再由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向降到最低位置，补种头被送到供种箱内，此时气压切换阀动作使补种头内接通负压(即气压切换阀与真空泵接通)，补种头从供种箱内吸住附近处于抛掷状态的种子后，由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置；

(2)各补种头获取对应待补的漏播穴孔的行列位置信息：漏播补种装置的控制器从播种精度检测装置处获取L个漏播穴孔的行列位置信息，按各漏播穴孔所在行数经过第一个补种头的先后顺序确定前L个补种头对应待补的漏播穴孔位置信息，当同一漏播穴孔所在行上有多个漏播穴孔时，按距离供种机构最近优先原则确定该行上的补种顺序；

(3)补种头定位：按第i个补种头相对于穴盘到位传感器的位置计算第i个漏播穴孔补种时编码器的编码值；对排序为第i个的漏播穴孔依据该漏播穴孔所在列数计算出补种头在X轴方向的移动距离，由第i个补种头所在Z轴直线驱动组件驱动补种头沿Z轴方向降到最低位置，再由第i个补种头所在X轴直线驱动滑台组件驱动已吸取种子的补种头移动到预设的第i个漏播穴孔的位置上方；其中，L≥i≥1；

(4)补种头依次补种：当穴盘到位传感器检测到已播完种子的穴盘信息时，编码器开始计数，当编码器实际检测到第i个漏播穴孔补种对应的编码值时，第i个补种头上的气压切换阀切换成正压(即与正压风机接通)，此时补种头上的种子在正压作用和重力作用下落入漏播穴孔中；

(5)补种头复位等待：当同一补种机构完成已分配的漏播补种任务后，其上的j个补种头完成补种任务，由Z轴直线驱动组件驱动N个补种头沿Z轴方向升到最高位置，接着X轴直线驱动滑台组件驱动补种执行器移动至供种机构的供种箱上方(即零位行程开关处)，N个补种头再由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向降到最低位置，N个补种头被送到供种箱内，气压切换阀动作使j个已参与补种的补种头内接通负压，对于未参与补种的N-j个补种头无需切换，当j个补种头从供种箱内吸住附近处于抛掷状态的种子后，由Z轴直线驱动组件驱动N个补种头沿Z轴方向升到最高位置，开始等待下一个穴盘漏播穴孔位置信息，重复步骤(2)～(5)的动作；其中，N≥j≥1(这是由于被分配执行补种任务的补种机构上，可能会出现补种头未参与补种的情况，在该种情况下，补种头复位时，未参与补种的N-j个补种头内部已为负压状态并已吸取种子，因此其对应的气压切换阀就无需切换，保持原状即可)。

上述漏播补种方法应用时，沿穴盘播种及输送的方向，在漏播补种装置前端通常为播种装置及播种精度检测装置，其中播种装置的主要功能是在穴盘上进行播种，而播种精度检测装置则是对已经过播种的穴盘进行检测，获取漏播穴孔的位置信息(其具体结构及检测方法可参见申请号为202010971978.8的申请人在先申请)，而本漏播补种方法中，则是通过在控制器中设置数据接收模块，从其前端的播种精度检测装置上直接获取漏播穴孔的位置信息后进行补种操作。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本穴盘播种漏播补种装置与方法中，利用补种装置前端的播种精度检测装置获取各漏播穴孔的行和列的位置信息后，按各漏播穴孔所在行和列位置排序确定各补种机构的补种头对应要补的漏播穴孔位置，并由各补种机构驱动其上的补种头携种定位到对应待补种的漏播穴孔所在列的位置，当穴盘到位传感器检测到穴盘信息后启动编码器，依据编码值大小判断各漏播穴孔所在行是否运动到对应的补种头位置，以依次精准对漏播穴孔进行补种。该装置结构简单，能对运动的穴盘内随机分布的漏播穴孔进行快速精准补种，同时可通过调整补种机构数量或各补种机构上安装的补种头数量来适应不同漏播率要求，具有补种速度快、精度高的优点，可适于高速、连续穴盘播种的生产需求。

本穴盘播种漏播补种装置与方法采用一个或多个补种机构相互平行均匀间隔布置在待补种的穴盘上方，在每个补种机构上设置一个补种执行器，每个补种执行器上驱动一个或多个补种头，可依据漏播率灵活设置补种机构数和同一补种执行器驱动的补种头数量，按各漏播穴孔所在行列位置安排补种头进行一对一补种，具有结构简单，适应性强，控制方便的优点。

本穴盘播种漏播补种装置与方法采用按漏播穴孔所在行到达第一个补种头的先后顺序，及所在列距离零位行程开关近优先的原则，安排各补种头按次序依次对各漏播穴孔进行补种，能实现对穴盘内任意位置的漏播穴孔进行补种；在各漏播穴孔到达对应补种头前，该补种头已定位并携种处于待投种状态，各漏播穴孔补种时穴盘无需停止，能实现对高速运动中的穴盘内的漏播穴孔进行补种，具有补种效率和精度高，适应高速连续播种生产需求的优点。

本穴盘播种漏播补种装置应用时，可与带有播种精度检测的播种机组合，构成具有播种、检测和补种功能的高精度、高效率的播种生产线，在农业机械领域中具有较好的市场推广前景。

附图说明

图1为本穴盘播种漏播补种装置的整体结构示意图。

图2为单个补种机构的结构示意图。

图3为供种机构的结构示意图。

图4(a)～图4(h)为本穴盘播种漏播补种装置对穴盘上漏播穴孔进行补种的原理示意图。其中，图4(a)为补种装置获取到各漏播穴孔位置信息时的状态示意图，图4(b)为各补种机构吸取种子并移动至与漏播穴孔所在列位置对应位置时的状态示意图，图4(c)为补种机构对穴盘上第一个漏播穴孔进行补种时的状态示意图，图4(d)为补种机构对漏播穴盘上第二个漏播穴孔进行补种时的状态示意图，图4(e)为补种机构对漏播穴盘上第三个漏播穴孔进行补种时的状态示意图，图4(f)为补种机构对漏播穴盘上第四个漏播穴孔进行补种时的状态示意图，图4(g)为补种机构对漏播穴盘上第五个漏播穴孔进行补种时的状态示意图，图4(h)本穴盘播种漏播补种装置对穴盘上的全部漏播穴孔均完成补种后的状态示意图。

上述各图中，各附图标记所示部件如下：1为机架，2为穴盘输送定位机构，2-1为输送带组件，2-2为输送带驱动电机，2-3为编码器，2-4为穴盘到位传感器，3为供种机构，3-1为供种箱，3-2为振动器，3-3为弹性钢板，4为补种机构，4-1为X轴直线驱动滑台组件，4-2为零位行程开关，4-3为限位行程开关，4-4为补种执行器，4-5为气压切换阀，4-6为滑台连接板，4-7为Z轴直线驱动组件，4-8为补种头，5为穴盘。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种穴盘播种漏播补种装置，以应用于72穴盘为例，一般穴盘播种机性能指标中漏播率要求低于5％，根据该数据预设每个穴盘上需要进行补种的最大漏播穴孔数量。

如图1所示，穴盘播种漏播补种装置包括机架1、穴盘输送定位机构2、供种机构3和三个补种机构4，每个补种机构上设有两个补种头(沿穴盘的输送方向，其中第一个补种机构的补种头编号为A和B，第二个补种机构的补种头编号为C和D，第三个补种机构的补种头编号为E和F)。穴盘输送定位机构、供种机构和三个补种机构分别安装于机架上；三个补种机构平行间隔均匀布置在穴盘输送定位机构上方，相邻两个补种机构间距为穴盘5上相邻两行穴孔中心距离的两倍；供种机构布置在机架一侧，位于穴盘输送定位机构和补种机构之间。

其中，各补种机构的具体结构如图2所示，补种机构包括X轴直线驱动滑台组件4-1、零位行程开关4-2、限位行程开关4-3、补种执行器4-4和气压切换阀4-5，零位行程开关固定在X轴直线驱动滑台组件的导轨上靠近供种机构的一端，限位行程开关固定在X轴直线驱动滑台组件的导轨上相对供种机构的另一端；其中，补种执行器主要由滑台连接板4-6、Z轴直线驱动组件4-7和两个补种头4-8组成，滑台连接板一侧面固定安装在X轴直线驱动滑台组件的滑台上，滑台连接板另一侧面与Z轴直线驱动组件固定连接，补种头固定安装在Z轴直线驱动组件的伸缩轴末端两侧，两个补种头的间距与穴盘上的一个行间距相等，每个补种头通过气管与一个气压切换阀连通，气压切换阀外接真空泵和正压风机。

如图3所示，供种机构主要由供种箱3-1和振动器3-2(可采用气动或电磁振动器)组成，其中供种箱两侧通过弹性钢板3-3与机架连接，振动器与供种箱一侧安装面固定连接，通过振动器使供种箱内的种子处于抛掷状态。补种机构的补种执行器移动到零位行程开关处时，补种执行器上的各补种头处于供种机构的供种箱正上方。

如图1所示，穴盘输送定位机构主要包括输送带组件2-1(由主动辊、输送皮带和从动辊组成)、输送带驱动电机2-2、编码器2-3和穴盘到位传感器2-4组成，输送带组件的主动辊一端与输送带驱动电机通过联轴器固定连接，另一端通过联轴器与编码器连接，穴盘到位传感器安装在输送皮带一侧或两侧的机架上。

上述穴盘播种漏播补种装置使用时，穴盘输送定位机构对穴盘进行输送，当穴盘进入预设位置后，补种机构获取穴盘上漏播的位置信息后，利用负压作用从供种机构中吸取种子；当穴盘的漏播位置进入对应的预设位置后，补种机构移动至漏播位置上方，利用正压作用将种子投入漏播位置处。

实施例2

本实施例通过实施例1所述补种装置实现一种穴盘播种漏播补种方法，如图4(a)～图4(h)所示，其具体工作过程如下：

(1)当位于补种装置前端的播种机处于启动状态时，三个补种机构中，补种执行器上的补种头由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置，接着X轴直线驱动滑台组件驱动补种执行器移动至供种机构的供种箱上方(即零位行程开关处)，各个补种头再由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向降到最低位置，补种头被送到供种箱内，此时气压切换阀动作使补种头内接通负压(即气压切换阀与真空泵接通)，补种头从供种箱内吸住附近处于抛掷状态的种子后，由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置；此时六个补种头A～F从供种箱各获取一粒种子后进行初始定位，当前端播种机的排种器启动时，本补种装置从前端的播种精度检测装置中获取漏播穴孔的行列位置信息并进行排序，假设获取到五个漏播穴孔，如图4(a)中A～F所示位置；

(2)当穴盘到位传感器检测到穴盘信息时，三个补种机构的X轴直线驱动滑台组件驱动使补种头A、补种头C和补种头E由初始位置运动到漏播穴孔A、漏播穴孔C和漏播穴孔E分别所在第3、5、5列的位置，接着三个补种机构上的Z轴直线驱动组件驱动其上的补种头A～F均沿Z轴降到最低位置，此时如图4(b)所示；

(3)当编码器检测到漏播穴孔A所在第1行的漏播穴孔中心沿Y方向(即穴盘输送方向)运动到补种头A所在位置时，与补种头A连接的气压切换阀切换至补种头A内的负压为正压，使其上被吸附的种子投入漏播穴孔A中，此时如图4(c)所示；随后在X轴直线驱动滑台组件驱动下，使补种头B沿X轴方向移动到漏播穴孔B所在的第1列位置，当编码器实际检测到漏播穴孔B所在第4行的漏播穴孔中心沿Y方向运动到补种头B所在位置时，补种头B连接的气压切换阀切换至补种头B内的负压为正压，使其上的种子投入漏播孔B中，此时如图4(d)所示；

(4)当第一个补种机构上两个补种头都投种完成后，第一个补种机构复位，使该补种机构上的两个补种头携种后处于等待下一个穴盘漏播穴孔位置信息的状态；同时当编码器实际检测到漏播穴孔C所在第4行的漏播穴孔中心沿Y方向运动到补种头C位置时，与补种头C连接的气压切换阀切换至补种头C内的负压为正压，使其上被吸附的种子投入漏播穴孔C中，此时如图4(e)所示；随后在X轴直线驱动滑台组件驱动下，使补种头D沿X轴方向移动到漏播穴孔D所在第2列的位置，当编码器实际检测到漏播穴孔D所在第11行的漏播穴孔中心沿Y方向运动到补种头D所在位置，补种头D连接的气体切换阀切换至补种头D内的负压为正压，使其上的种子投入漏播孔D中，此时如图4(f)所示；

(5)当第二个补种机构上两个补种头都投种完成后，第二个补种机构复位，使该补种机构上的两个补种头携种后处于等待下一个穴盘漏播穴孔位置信息的状态；同时当编码器实际检测到漏播穴孔E所在第12行穴孔中心沿Y方向运动到补种头E位置时，与补种头E连接的气压切换阀切换补种头E内的负压为正压，使其上被吸附的种子投入漏播穴孔E中，此时如图4(g)所示；

(6)在第三个补种机构上的补种头E投种完成后，整个穴盘补种任务完成，补种头F无需进行补种动作，第三个补种机构复位，使该补种机构上的两个补种头携种后处于等待下一个穴盘漏播穴孔位置信息状态，此时补种装置所处状态如图4(h)所示。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种穴盘播种漏播补种方法，其特征在于，穴盘输送定位机构对穴盘进行输送，当穴盘进入预设位置后，补种机构获取穴盘上漏播的位置信息后，利用负压作用从供种机构中吸取种子；当穴盘的漏播位置进入对应的预设位置后，补种机构移动至漏播位置上方，利用正压作用将种子投入漏播位置处；

其中，所述穴盘上漏播的位置信息由外置的播种精度检测装置提供；

假设漏播补种装置中补种机构的数量为M个，每个补种机构上的补种头为N个，穴盘上漏播的位置共有L个漏播穴孔，则漏播补种方法的具体过程为：

(1)M个补种机构初始定位等待：各补种机构中，补种执行器上的补种头由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置，接着X轴直线驱动滑台组件驱动补种执行器移动至供种机构的供种箱上方，N个补种头再由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向降到最低位置，补种头被送到供种箱内，此时气压切换阀动作使补种头内接通负压，补种头从供种箱内吸住附近处于抛掷状态的种子后，由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向升到最高位置；

(2)各补种头获取对应待补的漏播穴孔的行列位置信息：漏播补种装置的控制器从播种精度检测装置处获取L个漏播穴孔的行列位置信息，按各漏播穴孔所在行数经过第一个补种头的先后顺序确定前L个补种头对应待补的漏播穴孔位置信息，当同一漏播穴孔所在行上有多个漏播穴孔时，按距离供种机构最近优先原则确定该行上的补种顺序；

(3)补种头定位：按第i个补种头相对于穴盘到位传感器的位置计算第i个漏播穴孔补种时编码器的编码值；对排序为第i个的漏播穴孔依据该漏播穴孔所在列数计算出补种头在X轴方向的移动距离，由第i个补种头所在Z轴直线驱动组件驱动补种头沿Z轴方向降到最低位置，再由第i个补种头所在X轴直线驱动滑台组件驱动已吸取种子的补种头移动到预设的第i个漏播穴孔的位置上方；其中，L≥i≥1；

(4)补种头依次补种：当穴盘到位传感器检测到已播完种子的穴盘信息时，编码器开始计数，当编码器实际检测到第i个漏播穴孔补种对应的编码值时，第i个补种头上的气压切换阀切换成正压，此时补种头上的种子在正压作用和重力作用下落入漏播穴孔中；

(5)补种头复位等待：当同一补种机构完成已分配的漏播补种任务后，其上的j个补种头完成补种任务，由Z轴直线驱动组件驱动N个补种头沿Z轴方向升到最高位置，接着X轴直线驱动滑台组件驱动补种执行器移动至供种机构的供种箱上方，N个补种头再由Z轴直线驱动组件驱动沿Z轴方向降到最低位置，N个补种头被送到供种箱内，气压切换阀动作使j个已参与补种的补种头内接通负压，对于未参与补种的N-j个补种头无需切换，当j个补种头从供种箱内吸住附近处于抛掷状态的种子后，由Z轴直线驱动组件驱动N个补种头沿Z轴方向升到最高位置，开始等待下一个穴盘漏播穴孔位置信息，重复步骤(2)～(5)的动作；其中，N≥j≥1。

2.一种用于实现权利要求1所述补种方法的穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，包括机架、穴盘输送定位机构、供种机构和若干个补种机构，穴盘输送定位机构、供种机构和补种机构分别安装于机架上，供种机构位于穴盘输送定位机构的一侧，补种机构横跨于穴盘输送定位机构和供种机构的上方。

3.根据权利要求2所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述补种机构包括补种执行器、X轴直线驱动滑台组件和气压切换阀，X轴直线驱动滑台组件横跨于穴盘输送定位机构和供种机构上方且两端分别安装于机架上，补种执行器安装于X轴直线驱动滑台组件上且沿X轴直线驱动滑台组件进行滑动，补种执行器的一端设有气压切换阀。

4.根据权利要求3所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述补种机构还包括零位行程开关和限位行程开关，零位行程开关设于X轴直线驱动滑台组件靠近供种机构的一端，限位行程开关设于X轴直线驱动滑台组件远离供种机构的一端。

5.根据权利要求3所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述补种机构中，补种执行器包括滑台连接板、Z轴直线驱动组件、若干个补种头和气管，滑台连接板的一侧与X轴直线驱动滑台组件连接，滑台连接板的另一侧与Z轴直线驱动组件连接，补种头安装于Z轴直线驱动组件的末端，每个补种头对应通过一个气管连接至气压切换阀。

6.根据权利要求5所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述补种机构的数量为3～4个，各补种机构平行设置，每个补种机构上所设补种头的数量为1～3个；补种执行器沿X轴直线驱动滑台组件的滑动方向与穴盘的输送方向相垂直。

7.根据权利要求5所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述气压切换阀、X轴直线驱动滑台组件和Z轴直线驱动组件分别外接控制器，控制器中还设有数据接收模块。

8.根据权利要求2所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述供种机构包括供种箱和振动器，供种箱呈上部开放的盒状结构，供种箱的外侧通过弹性钢板安装于机架上，振动器设于供种箱一侧，通过振动器的振动带动供种箱内的种子处于抛掷状态。

9.根据权利要求2所述一种穴盘播种漏播补种装置，其特征在于，所述穴盘输送定位机构包括输送带组件、输送带驱动电机、编码器和穴盘到位传感器，输送带组件中的主动辊与输送带驱动电机连接，穴盘通过输送带组件中的输送皮带进行输送，输送带组件中的主动辊一端设有编码器，输送皮带两侧的机架上分别设有穴盘到位传感器；沿穴盘的输送方向，穴盘到位传感器和补种机构依次设置。

Images