CN113207373B - 马铃薯全自动化播种机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马铃薯全自动化播种机械，其包括行走机构、由前至后依次设置在行走机构上的开沟器、播种器、施肥器、覆土器和镇压轮，所述播种器包括种子箱、土豆种子输送机构和土豆切块机构，所述种子箱呈漏斗形，种子箱具有一个竖向设置的竖向侧壁；土豆种子输送机构包括输送带和驱动输送带传动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机A、主动带轮和从动带轮。本发明的马铃薯全自动化播种机械可以在播种时实现对土豆的自动化切块，且在切块时能够尽量避免切到土豆芽，从而保证种子出芽率。

Description

马铃薯全自动化播种机械

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种马铃薯全自动化播种机械。

背景技术

土豆播种机，又叫马铃薯播种机，是将块状的种子利用播种系统有序的种植在地下的一种种植机。马铃薯种植机可种植土豆等根茎类作物，并可同小型拖拉机配套使用，集开沟、施肥、播种和覆土为一体，可一次完成施肥、播种作业。现有的马铃薯播种机存在以下不足之处：1)现有的马铃薯播种机，其种子箱内放入的都是经过人工切块后的种子块，现有的马铃薯播种机目前尚不能完成对土豆的自动切块；2)现有的马铃薯播种机，其向播种沟内施肥时，施肥量都是固定的，不能根据播种密度和土壤性质自动调节施肥量，如果播种间距较大，固定式的施肥将导致肥料的极大浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种马铃薯全自动化播种机械，该马铃薯全自动化播种机械的净化能力强，能耗低。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的马铃薯全自动化播种机械，包括行走机构、由前至后依次设置在行走机构上的开沟器、播种器、施肥器、覆土器和镇压轮，所述播种器包括种子箱、土豆种子输送机构和土豆切块机构，所述种子箱呈漏斗形，种子箱具有一个竖向设置的竖向侧壁；土豆种子输送机构包括输送带和驱动输送带传动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机A、主动带轮和从动带轮，所述主动带轮与所述驱动电机A的动力输出轴传动连接，沿所述输送带的长度方向上并列设置有多个种子托碗，所述种子托碗由左托碗和右托碗组成，所述左托碗和右托碗之间留有间距，所述种子箱的底部设置有允许输送带和种子托碗穿过的开口，所述主动带轮和从动带轮分别设置在竖向侧壁的上方和下方，所述输送带套设在主动带轮和从动带轮上，所述输送带将竖向侧壁围在输送带内侧，输送带的一端从所述开口中穿过后沿着竖向侧壁内侧向上延伸至主动带轮；所述土豆切块机构包括旋转电机、设置在旋转电机动力输出轴上的刀片，所述刀片的刀面与旋转电机动力输出轴的端部相互垂直，所述土豆切块机构位于种子箱上方，所述旋转电机可驱动所述刀片旋转至左托碗和右托碗之间的间距内。作为替换方案，所述输送带可由输送链来代替，同时，主动带轮和从动带轮分别替换为主动链轮和从动链轮。

进一步，所述土豆切块机构还包括控制器、摄像头A、伸缩缸，所述伸缩缸的推杆与旋转电机固定连接，所述旋转电机的底部设置有底座，所述旋转电机的底部与底座之间滑动配合，所述伸缩缸可驱动所述旋转电机在底座上面移动，所述控制器分别与所述摄像头A、伸缩缸和旋转电机连接，所述摄像头A位于刀片上方，摄像头A镜头朝向下方的输送带一侧拍摄。所述伸缩缸可以选用电磁伸缩缸也可以选用与气泵连接的伸缩气缸。

进一步，所述土豆切块机构设置有两套，两套土豆切块机构对称设置，所述两套土豆切块机构中的刀片并列设置，两套土豆切块机构共用同一个控制器和摄像头A。

进一步，所述土豆切块机构还包括消毒槽，所述消毒槽位于旋转电机动力输出轴的下方，所述消毒槽的两侧边缘搭接在种子箱顶部的两侧边缘，所述旋转电机可驱动所述刀片旋转至消毒槽内，所述消毒槽内设置有与控制器连接的超声波发生器。

进一步，所述播种器还包括切块投放机构，所述切块投放机构包括处于种子箱外侧的固定在输送带两侧的挡板，所述切块投放机构还包括用于将种子引导到地面上的滑槽，所述滑槽位于开沟器与播种器之间，滑槽的底部靠近开沟器一侧，所述滑槽顶部的两侧侧壁分别与输送带两侧的挡板连接。

进一步，所述种子托碗的底部与输送带之间设置成倾斜的坡面，当种子托碗随输送带向下运行至临近滑槽的槽口时，所述坡面可与滑槽槽口的底部相邻形成一个整体倾斜的坡面。

进一步，所述切块投放机构还包括为滑槽消毒的喷药装置，所述喷药装置包括药液箱、设置在滑槽顶部的喷头，所述喷头与药液箱内侧底部通过管道相互连通，所述管道上设置有与控制器连接的电磁阀门。

进一步，所述施肥器包括摄像头B、料斗、设置在料斗内侧底部的螺杆输料机、以及与所述螺杆输料机的出料口相互连通的导料管，所述螺杆输料机包括螺杆以及与螺杆传动连接的驱动电机B，所述驱动电机B和摄像头B分别与控制器连接，所述摄像头B用于拍摄地面。

进一步，所述导料管的底端出口位于滑槽底部的槽口后方，所述摄像头B安装在滑槽的外侧壁上，摄像头B朝向地面拍摄。

本发明的有益效果：本发明的马铃薯全自动化播种机械，包括行走机构、由前至后依次设置在行走机构上的开沟器、播种器、施肥器、覆土器和镇压轮，所述播种器包括种子箱、土豆种子输送机构和土豆切块机构，所述种子箱呈漏斗形，种子箱具有一个竖向设置的竖向侧壁；土豆种子输送机构包括输送带和驱动输送带传动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机A、主动带轮和从动带轮。本发明的马铃薯全自动化播种机械可以在播种时实现对土豆的自动化切块，且在切块时能够尽量避免切到土豆芽，从而保证种子出芽率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明马铃薯全自动化播种机械的侧视图；

图2为本发明马铃薯全自动化播种机械中播种器的立体结构示意图；

图3为本发明马铃薯全自动化播种机械中播种器的分解结构示意图；

图4为本发明图3中A区所示放大结构示意图；

图5为本发明马铃薯全自动化播种机械中播种器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1-图5所示：本实施例中的马铃薯全自动化播种机械，包括行走机构100、由前至后依次设置在行走机构100上的开沟器1、播种器2、施肥器3、覆土器4和镇压轮5，其中开沟器1、覆土器4和镇压轮5都采用结构较为成熟的现有技术，所述播种器包括种子箱6、土豆种子输送机构和土豆切块机构，所述种子箱6呈漏斗形，种子箱6上部成方筒形，种子箱6具有一个竖向设置的竖向侧壁61；土豆种子输送机构包括输送带7和驱动输送带传动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机A8、主动带轮9和从动带轮10，所述主动带轮9与所述驱动电机A8的动力输出轴传动连接，沿所述输送带7的长度方向上并列设置有多个种子托碗11，当种子托碗11位于种子箱6内侧时，种子托碗11的碗口水平设置，所述种子托碗由左托碗11a和右托碗11b组成，所述左托碗11a和右托碗11b之间留有间距，所述间距宽度为1-2cm，所述种子箱6的底部设置有允许输送带和种子托碗穿过的开口62，所述主动带轮9和从动带轮10分别设置在竖向侧壁61的上方和下方，所述输送带7套设在主动带轮9和从动带轮10上，所述输送带7将竖向侧壁61围在输送带内侧，输送带的一端从所述开口62中穿过后沿着竖向侧壁61内侧向上延伸至主动带轮9；所述土豆切块机构包括旋转电机12、设置在旋转电机动力输出轴上的刀片13，所述刀片13的刀面与旋转电机12动力输出轴的端部相互垂直，所述土豆切块机构位于种子箱6上方，所述旋转电机12可驱动所述刀片13旋转至左托碗11a和右托碗11b之间的间距内。具体地为防止刀片在切割土豆的过程中被土豆顶开，在旋转电机的动力输出轴上设置单向旋转的棘轮机构，即使得刀片只能做向刀片刀刃方向上运动的切割动作，无法做在土豆推力方向上的退回动作。

本发明的马铃薯全自动化播种机械的工作原理：播种前，将带芽土豆放入到种子箱内，播种时，驱动电机A8驱动输送带7传动，位于种子箱6内侧的种子托碗在随着输送带7向上运动的过程中，种子箱6内侧下方的土豆在土豆之间的挤压下会自动落入到种子托碗内，种子托碗在向上运动的过程中会经过所述土豆切块机构上刀片的切割，使得土豆能自动被分割成两块，并随着种子托碗继续运动后被运输至种子箱外侧，然后随着种子托碗的翻转落入到地面的播种沟中完成播种。

作为上述技术方案的进一步改进，所述土豆切块机构还包括控制器、摄像头A14、伸缩缸15，所述伸缩缸15的推杆与旋转电机12固定连接，所述旋转电机的底部设置有底座16，所述旋转电机的底部与底座之间滑动配合，所述伸缩缸15可驱动所述旋转电机12在底座16上面移动，所述控制器分别与所述摄像头A14、伸缩缸15和旋转电机12连接，所述摄像头A14位于刀片13上方，摄像头A14镜头朝向下方的输送带一侧拍摄。当种子托碗向上运动运送土豆的过程中，在土豆与刀片接触之前，通过摄像头A14可采集种子托碗内土豆的图像，控制器获取上述图像，通过软件图文识别分析，可判断土豆上面豆芽的位置，如果土豆上面的豆芽位置位于刀片下落的路径上，可通过伸缩缸来推动旋转电机12在底座上稍微移动一定距离，所述左托碗11a和右托碗11b之间留有的间距允许刀片左右移动1cm左右的距离，使得刀口可避开豆芽位置，从而保证土豆种子在播种后的出芽率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述土豆切块机构设置有两套，两套土豆切块机构对称设置，所述两套土豆切块机构中的刀片并列设置，两套土豆切块机构共用同一个控制器和摄像头A。所述土豆切块机构还包括消毒槽17，所述消毒槽位于旋转电机动力输出轴的下方，所述消毒槽的两侧边缘搭接在种子箱6顶部的两侧边缘，所述旋转电机可驱动所述刀片旋转至消毒槽17内，所述消毒槽内设置有与控制器连接的超声波发生器18。设置两套土豆切块机构的目的是：当一个刀片做切割动作时，保证另一个刀片能够在消毒槽17内进行消毒，从而使得两个刀片交替工作，这样可以避免染病土豆通过刀片进行病毒传染。

作为上述技术方案的进一步改进，所述播种器还包括切块投放机构，所述切块投放机构包括处于种子箱6外侧的固定在输送带两侧的挡板19，所述切块投放机构还包括用于将种子引导到地面上的滑槽20，所述滑槽位于开沟器与播种器之间，滑槽的底部靠近开沟器一侧，所述滑槽顶部的两侧侧壁分别与输送带两侧的挡板连接。通过设置切块投放机构可以保证切块后的土豆种子能够顺利输送到指定的播种沟内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述种子托碗的底部与输送带之间设置成倾斜的坡面21，当种子托碗随输送带向下运行至临近滑槽的槽口时，所述坡面可与滑槽槽口的底部相邻形成一个整体倾斜的坡面。上述设置的有益效果在于：当土豆种子从种子托碗中自由下落后，可首先掉落在坡面上，然后从坡面滑落到滑槽中，从而能够将土豆种子精确地导入到播种沟中。

优选的，如果想要每次播种一块土豆种子，可以在坡面21中部以及滑槽中部设置分隔板30，所述分隔板将滑槽分隔出左右两条滑道，在左右两条滑道的底端端部设置可左右移动的门板和推动门板左右移动的伸缩气缸，所述门板上面设置有种子出口，所述门板在伸缩气缸的推动下，门板上面的种子出口可交替地与左右两条滑道口对接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述切块投放机构还包括为滑槽消毒的喷药装置，所述喷药装置包括药液箱22、设置在滑槽顶部的喷头23，所述喷头与药液箱内侧底部通过管道24相互连通，所述管道上设置有与控制器连接的电磁阀门25。优选的，可以在药液箱22上面安装加压气泵，以增加喷头的喷力。播种时，通过喷头对滑槽进行冲洗消毒，可以避免患病土豆通过滑槽污染其他土豆种子，同时也可以在药液箱中加入包衣剂，从而实现对土豆种子进行包衣工作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述施肥器包括摄像头B26、料斗27、设置在料斗内侧底部的螺杆输料机28、以及与所述螺杆输料机的出料口相互连通的导料管29，所述螺杆输料机包括螺杆以及与螺杆传动连接的驱动电机B30，所述驱动电机B和摄像头B分别与控制器连接，所述摄像头B用于拍摄地面。具体地，所述导料管的底端出口位于滑槽底部的槽口后方，所述摄像头B26安装在滑槽的外侧壁上，摄像头B朝向地面拍摄。摄像头B的作用是对土壤进行拍摄，控制器获取拍摄的图像，然后通过图文识别软件对土壤进行识别，如先识别出土壤属于砂质土、黏质土或壤土中一种，然后根据土壤的种类控制驱动电机B的转速，从而控制单位时间的施肥量。

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，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种马铃薯全自动化播种机械，包括行走机构、由前至后依次设置在行走机构上的开沟器、播种器、施肥器、覆土器和镇压轮，其特征在于：所述播种器包括种子箱、土豆种子输送机构和土豆切块机构，所述种子箱呈漏斗形，种子箱具有一个竖向设置的竖向侧壁；土豆种子输送机构包括输送带和驱动输送带传动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机A、主动带轮和从动带轮，所述主动带轮与所述驱动电机A的动力输出轴传动连接，沿所述输送带的长度方向上并列设置有多个种子托碗，所述种子托碗由左托碗和右托碗组成，所述左托碗和右托碗之间留有间距，所述种子箱的底部设置有允许输送带和种子托碗穿过的开口，所述主动带轮和从动带轮分别设置在竖向侧壁的上方和下方，所述输送带套设在主动带轮和从动带轮上，所述输送带将竖向侧壁围在输送带内侧，输送带的一端从所述开口中穿过后沿着竖向侧壁内侧向上延伸至主动带轮；所述土豆切块机构包括旋转电机、设置在旋转电机动力输出轴上的刀片，所述刀片的刀面与旋转电机动力输出轴的端部相互垂直，所述土豆切块机构位于种子箱上方，所述旋转电机可驱动所述刀片旋转至左托碗和右托碗之间的间距内；所述土豆切块机构还包括控制器、摄像头A、伸缩缸，所述伸缩缸的推杆与旋转电机固定连接，所述旋转电机的底部设置有底座，所述旋转电机的底部与底座之间滑动配合，所述伸缩缸可驱动所述旋转电机在底座上面移动，所述控制器分别与所述摄像头A、伸缩缸和旋转电机连接，所述摄像头A位于刀片上方，摄像头A镜头朝向下方的输送带一侧拍摄。

2.根据权利要求1所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述土豆切块机构设置有两套，两套土豆切块机构对称设置，所述两套土豆切块机构中的刀片并列设置，两套土豆切块机构共用同一个控制器和摄像头A。

3.根据权利要求2所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述土豆切块机构还包括消毒槽，所述消毒槽位于旋转电机动力输出轴的下方，所述消毒槽的两侧边缘搭接在种子箱顶部的两侧边缘，所述旋转电机可驱动所述刀片旋转至消毒槽内，所述消毒槽内设置有与控制器连接的超声波发生器。

4.根据权利要求3所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述播种器还包括切块投放机构，所述切块投放机构包括处于种子箱外侧的固定在输送带两侧的挡板，所述切块投放机构还包括用于将种子引导到地面上的滑槽，所述滑槽位于开沟器与播种器之间，滑槽的底部靠近开沟器一侧，所述滑槽顶部的两侧侧壁分别与输送带两侧的挡板连接。

5.根据权利要求4所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述种子托碗的底部与输送带之间设置成倾斜的坡面，当种子托碗随输送带向下运行至临近滑槽的槽口时，所述坡面可与滑槽槽口的底部相邻形成一个整体倾斜的坡面。

6.根据权利要求5所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述切块投放机构还包括为滑槽消毒的喷药装置，所述喷药装置包括药液箱、设置在滑槽顶部的喷头，所述喷头与药液箱内侧底部通过管道相互连通，所述管道上设置有与控制器连接的电磁阀门。

7.根据权利要求6所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述施肥器包括摄像头B、料斗、设置在料斗内侧底部的螺杆输料机、以及与所述螺杆输料机的出料口相互连通的导料管，所述螺杆输料机包括螺杆以及与螺杆传动连接的驱动电机B，所述驱动电机B和摄像头B分别与控制器连接，所述摄像头B用于拍摄地面。

8.根据权利要求7所述的马铃薯全自动化播种机械，其特征在于：所述导料管的底端出口位于滑槽底部的槽口后方，所述摄像头B安装在滑槽的外侧壁上，摄像头B朝向地面拍摄。

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