CN114793564B - 一种小区播种自动分种装置及分种方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种小区播种自动分种装置及分种方法，属于农业机械领域。解决了投种装置尺寸大、自动化程度低的问题。它包括种箱部件、种箱滑动台部件、推出部件、固定平台部件和驱动部件，所述种箱部件包括种箱箱体和种箱插板，所述种箱滑动台部件包括种箱滑动板和夹紧机构，所述推出部件包括推杆和孔板，所述固定平台部件包括固定平台、托板固定架、种盒托架和种箱开口板，所述驱动部件包括种箱驱动机构和推出驱动机构。它主要用于小区播种自动分种。

Description

一种小区播种自动分种装置及分种方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别是涉及一种小区播种自动分种装置及分种方法。

背景技术

现有投种装置尺寸较大，且现有农机具携带不便，无法安装在播种机上使用。并且现有的投种装置种盒数量少，人工投放种盒工作强度大。智能化程度低，投种种盒无监控，一旦出现投种盒投种错误，后续投种程序将无法继续进行。人为误操作容易导致种盘摆放错层。现有的投种装置多采用汽缸推出的方式，位置尺寸精度较低，受气压变化浮动影响较大。现有的投种装置投种盒多采用传送带传送的方式，投种盒在传送带上行进时，需人工监控投种盒行进状态，并手动添加种盒防止断供。此种方式需额外配备种盒存放装置和废种盒回收装置，其自动化程度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种小区播种自动分种装置及分种方法，以解决投种装置尺寸大、自动化程度低的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种小区播种自动分种装置，它包括种箱部件、种箱滑动台部件、推出部件、固定平台部件和驱动部件，所述种箱部件包括种箱箱体和种箱插板，所述种箱滑动台部件包括种箱滑动板和夹紧机构，所述推出部件包括推杆和孔板，所述固定平台部件包括固定平台、托板固定架、种盒托架和种箱开口板，所述驱动部件包括种箱驱动机构和推出驱动机构；

所述种箱插板插入到种箱箱体下部的滑槽内部，所述种箱箱体内并列堆放有多个种盒，所述种盒位于种箱插板的上方，所述托板固定架设置在固定平台上，所述托板固定架与种箱插板一端相连，所述种箱箱体通过夹紧机构与种箱滑动板相连，所述种箱滑动板滑动连接在固定平台上，所述种箱滑动板与种箱驱动机构相连，通过种箱驱动机构实现种箱滑动板的滑动，所述推杆设置在孔板的两侧，所述推杆与固定平台滑动连接，所述推杆与推出驱动机构相连，通过推出驱动机构实现推杆的滑动，所述固定平台上沿种盒上依次设置有落种口和种盒回收口，所述落种口和种盒回收口之间设置有种盒开口器，所述种盒托架安装在固定平台上，所述种盒托架位于落种口前端，所述种盒托架前端设置有种箱开口板，所述种盒托架和种箱箱体上均设置有用于种盒的位置传感器。

更进一步的，所述种箱箱体内部等间距设置有种盒隔板，所述种盒堆放在种盒隔板分隔出的种箱箱体内部，所述种箱箱体外侧面为亚克力板结构，所述种箱箱体端面安装有种箱固定角铁，所述亚克力板滑动插接在种箱固定角铁与种箱箱体之间。

更进一步的，所述种箱箱体上部连接有提手，所述种箱箱体下端设置有种箱支撑角板，所述种箱支撑角板与种箱滑动板接触，所述种箱滑动板上设置有种箱固定板，所述种箱滑动板上设置有托板导向架，所述托板导向架与托板固定架配合相连，所述种盒上设置有种盒编码。

更进一步的，所述夹紧机构包括三个固定支架、固定支架连杆和推拉式压紧器，三个固定支架与种箱滑动板铰接，三个固定支架通过固定支架连杆相连，所述推拉式压紧器与固定支架相连。

更进一步的，所述固定平台上连接有滑轨支撑立板，所述滑轨支撑立板外侧安装有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有多个第一滑块，所述种箱滑动板下方与第一滑块相连，所述滑轨支撑立板一端连接托板固定架，另一端连接挡板。

更进一步的，所述滑轨支撑立板内侧安装有U型滑槽立板，所述U型滑槽立板上开设有供种盒滑动导向的滑槽，所述种盒开口器设置在U型滑槽立板侧面，所述种箱开口板安装在U型滑槽立板的上端。

更进一步的，所述种箱驱动机构包括同步电机、第一同步带和第一同步带轮，所述步进电机与固定平台相连，所述步进电机的输出端与第一同步带轮相连，所述第一同步带轮与第一同步带相连，所述种箱滑动板上设置有第一直角板，所述第一直角板通过第一同步带压板与与第一同步带相连。

更进一步的，所述固定平台上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块通过第二直角板与推杆相连。

更进一步的，所述推出驱动机构包括步进电机、第二同步带和第二同步带轮，所述同步电机与固定平台相连，所述同步电机的输出端与第二同步带轮相连，所述第二同步带轮与第二同步带相连，所述第二直角板通过第二同步带压板与第二同步带轮相连。

本发明还提供了一种小区播种自动分种装置的分种方法，它包括以下步骤：

步骤1：将每列种盒堆放在种盒隔板分隔出的种箱箱体内部，将种箱箱体放置到种箱滑动板上，将推拉式压紧器的手柄压紧，通过固定支架连杆带动三个固定支架联动实现种箱箱体夹紧，将托板固定架与种箱插板相连；

步骤2：启动同步电机，同步电机通过第一同步带轮带动第一同步带运动，通过第一同步带带动种箱滑动板沿第一滑轨左右移动，从而实现种箱箱体移动；

步骤3：种箱箱体移动过程中通过托板固定架限制种箱插板移动，实现种盒掉落，通过位置传感器控制种箱滑动板移动到种盒预定位置，种箱插板被种箱开口板阻挡，使种盒掉落到种盒托架上；

步骤4：启动步进电机，步进电机通过第二同步带轮带动第二同步带运动，通过第二同步带带动推杆沿第二滑轨左右移动，从而实现推杆推出；

步骤5：推杆推动种盒托架上的种盒，使种盒沿U型滑槽立板上开设有的滑槽移动，种盒在种盒开口器的作用下打开，种子通过落种口落下，种盒通过种盒回收口进行回收；

步骤6：步进电机驱动推杆往复运动，对种箱箱体内所有种盒进行投放，通过位置传感器检测到所有种盒均投放完成后，同步电机驱动种箱滑动板回到初始位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明缩减了装置外型尺寸，降低装置整体重量，提高农机具作业节油经济性。能够提高智能化和自动化水平，降低人工作业劳动强度。装置设计简单易维护，制造成本低。

本发明用于小区播种机当中，装置整体尺寸较小，易配置在小区播种机上，采用铝材后整体重量相对较低，种箱容纳种盒数量多，更换种箱次数少，能大幅降低人工作业强度。通过识别种盒标号，实现智能化投种，同时结合播种实际情况可实现自动换种，大幅度降低种子误投率，解决因人工操作失误和停机更换种盒等问题。能够利用位置传感器等元器件控制种盒连续和间隔投种，完成自动化精准投种作业。种盒滑动定位准确，能够保证种盒开口准确度，其后端设有废弃种盒回收口，从而减少人工回收废种盒的工作。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的一种小区播种自动分种装置立体结构示意图；

图2为本发明所述的一种小区播种自动分种装置主视结构示意图；

图3为本发明所述的种箱滑动台部件结构示意图；

图4为本发明所述的推出部件及固定平台部件立体结构示意图；

图5为本发明所述的推出部件及固定平台部件俯视结构示意图；

图6为本发明所述的一种小区播种自动分种装置仰视结构示意图。

1-提手，2-种箱箱体，3-种盒，4-亚克力板，5-托板固定架，6-固定支架，7-固定支架连杆，8-滑轨支撑立板，9-第一滑块，10-推拉式压紧器，11-第一滑轨，12-步进电机，13-落种口，14-种盒回收口，15-挡板，16-种盒开口器，17-种盒托架，18-种箱开口板，19-种箱支撑角板，20-种箱固定板，21-种箱固定角铁，22-种盒隔板，23-种箱滑动板，24-托板导向架，25-第二滑轨，26-第二滑块，27-孔板，28-第一同步带，29-第一直角板，30-第一同步带轮，31-固定平台，32-第二直角板，33-推杆，34-第二同步带压板，35-第二同步带，36-第二同步带轮，37-种箱插板，38-第一同步带压板，39-同步电机，40-U型滑槽立板。

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、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。

参见图1-6说明本实施方式，一种小区播种自动分种装置，它包括种箱部件、种箱滑动台部件、推出部件、固定平台部件和驱动部件，所述种箱部件包括种箱箱体2和种箱插板37，所述种箱滑动台部件包括种箱滑动板23和夹紧机构，所述推出部件包括推杆33和孔板27，所述固定平台部件包括固定平台31、托板固定架5、种盒托架17和种箱开口板18，所述驱动部件包括种箱驱动机构和推出驱动机构；

所述种箱插板37插入到种箱箱体2下部的滑槽内部，所述种箱箱体2内并列堆放有多个种盒3，所述种盒3位于种箱插板37的上方，所述托板固定架5设置在固定平台31上，所述托板固定架5与种箱插板37一端相连，所述种箱箱体2通过夹紧机构与种箱滑动板23相连，所述种箱滑动板23滑动连接在固定平台31上，所述种箱滑动板23与种箱驱动机构相连，通过种箱驱动机构实现种箱滑动板23的滑动，所述推杆33设置在孔板27的两侧，所述推杆33与固定平台31滑动连接，所述推杆33与推出驱动机构相连，通过推出驱动机构实现推杆33的滑动，所述固定平台31上沿种盒3上依次设置有落种口13和种盒回收口14，所述落种口13和种盒回收口14之间设置有种盒开口器16，所述种盒托架17安装在固定平台31上，所述种盒托架17位于落种口13前端，所述种盒托架17前端设置有种箱开口板18，所述种盒托架17和种箱箱体2上均设置有用于种盒3的位置传感器。

本实施例所述种箱箱体2内部等间距设置有种盒隔板22，所述种盒3堆放在种盒隔板22分隔出的种箱箱体2内部，将种盒3按多列整齐排放。所述种箱箱体2外侧面为亚克力板4结构，所述种箱箱体2端面安装有种箱固定角铁21，所述亚克力板4滑动插接在种箱固定角铁21与种箱箱体2之间，通过种箱固定角铁21实现亚克力板4的安装，能够清楚的观察到种盒3的数量。

所述种箱箱体2上部连接有提手1，便于种箱箱体2的拿取和安装。所述种箱箱体2下端通过螺栓连接有种箱支撑角板19，所述种箱支撑角板19与种箱滑动板23接触，种箱支撑角板19用于种箱箱体2与与种箱滑动板23的连接。所述种箱滑动板23上设置有托板导向架24，所述托板导向架24与托板固定架5配合相连，通过托板导向架24对托板固定架5进行导向。

所述种盒3上设置有种盒编码。通过种盒编码识别装置，可以实现种盒精准投放，防止人为及系统误差等问题导致的种盒投放错误。

所述种箱滑动板23上设置有种箱固定板20，所述夹紧机构包括三个固定支架6、固定支架连杆7和推拉式压紧器10，三个固定支架6与种箱滑动板23铰接，三个固定支架6通过固定支架连杆7相连，所述推拉式压紧器10与固定支架6相连，通过将推拉式压紧器10的手柄压紧，通过固定支架连杆7带动三个固定支架6联动实现种箱箱体2夹紧。

所述固定平台31上连接有滑轨支撑立板8，所述滑轨支撑立板8外侧安装有第一滑轨11，所述第一滑轨11上滑动连接有多个第一滑块9，所述种箱滑动板23下方与第一滑块9相连，所述滑轨支撑立板8一端连接托板固定架5，另一端连接挡板15，通过第一滑轨11和第一滑块9的配合对种箱滑动板23的移动进行导向，从而实现对种箱箱体2的移动导向，通过托板固定架5限制种箱插板37移动，实现种盒3掉落。

所述滑轨支撑立板8内侧安装有U型滑槽立板40，所述U型滑槽立板40上开设有供种盒3滑动导向的滑槽，U型滑槽立板40对种盒3的移动进行导向。所述种盒开口器16设置在U型滑槽立板40侧面，通过种盒开口器16实现种盒3开口，从而使种盒3内的种子落出。所述种箱开口板18安装在U型滑槽立板40的上端。种箱开口板18用于阻挡种箱插板37，使种盒3能够掉落到种盒托架17上。

所述种箱驱动机构包括同步电机39、第一同步带28和第一同步带轮30，所述同步电机39与固定平台31相连，所述同步电机39的输出端与第一同步带轮30相连，所述第一同步带轮30与第一同步带28相连，所述种箱滑动板23上设置有第一直角板29，所述第一直角板29通过第一同步带压板38与与第一同步带28相连，同步电机39通过第一同步带轮30带动第一同步带28运动，通过第一同步带28带动种箱滑动板23沿第一滑轨11左右移动，从而实现种箱箱体2移动。

所述固定平台31上设置有第二滑轨25，所述第二滑轨25上滑动连接有第二滑块26，所述第二滑块26通过第二直角板32与推杆33相连，通过有第二滑轨25和第二滑块26的配合对推杆33的移动进行导向。

所述推出驱动机构包括步进电机12、第二同步带35和第二同步带轮36，所述步进电机12与固定平台31相连，所述步进电机12的输出端与第二同步带轮36相连，所述第二同步带轮36与第二同步带35相连，所述第二直角板32通过第二同步带压板34与第二同步带轮36相连。通过第二同步带35带动推杆33沿第二滑轨25左右移动，从而实现推杆33推出。

本实施例为一种小区播种自动分种装置的分种方法，它包括以下步骤：

步骤1：将每列种盒3堆放在种盒隔板22分隔出的种箱箱体2内部，将种箱箱体2放置到种箱滑动板23上，将推拉式压紧器10的手柄压紧，通过固定支架连杆7带动三个固定支架6联动实现种箱箱体2夹紧，将托板固定架5与种箱插板37相连；

步骤2：启动同步电机39，同步电机39通过第一同步带轮30带动第一同步带28运动，通过第一同步带28带动种箱滑动板23沿第一滑轨11左右移动，从而实现种箱箱体2移动；

步骤3：种箱箱体2移动过程中通过托板固定架5限制种箱插板37移动，实现种盒3掉落，通过位置传感器控制种箱滑动板23移动到种盒预定位置，种箱插板37被种箱开口板18阻挡，使种盒3掉落到种盒托架17上；

步骤4：启动步进电机12，步进电机12通过第二同步带轮36带动第二同步带35运动，通过第二同步带35带动推杆33沿第二滑轨25左右移动，从而实现推杆33推出；

步骤5：推杆33推动种盒托架17上的种盒3，使种盒3沿U型滑槽立板40上开设有的滑槽移动，种盒3在种盒开口器16的作用下打开，种子通过落种口13落下，种盒3通过种盒回收口14进行回收；

步骤6：步进电机12驱动推杆33往复运动，对种箱箱体2内所有种盒3进行投放，通过位置传感器检测到所有种盒3均投放完成后，同步电机39驱动种箱滑动板23回到初始位置。

以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (10)

1.一种小区播种自动分种装置，其特征在于：它包括种箱部件、种箱滑动台部件、推出部件、固定平台部件和驱动部件，所述种箱部件包括种箱箱体(2)和种箱插板(37)，所述种箱滑动台部件包括种箱滑动板(23)和夹紧机构，所述推出部件包括推杆(33)和孔板(27)，所述固定平台部件包括固定平台(31)、托板固定架(5)、种盒托架(17)和种箱开口板(18)，所述驱动部件包括种箱驱动机构和推出驱动机构；

所述种箱插板(37)插入到种箱箱体(2)下部的滑槽内部，所述种箱箱体(2)内并列堆放有多个种盒(3)，所述种盒(3)位于种箱插板(37)的上方，所述托板固定架(5)设置在固定平台(31)上，所述托板固定架(5)与种箱插板(37)一端相连，所述种箱箱体(2)通过夹紧机构与种箱滑动板(23)相连，所述种箱滑动板(23)滑动连接在固定平台(31)上，所述种箱滑动板(23)与种箱驱动机构相连，通过种箱驱动机构实现种箱滑动板(23)的滑动，所述推杆(33)设置在孔板(27)的两侧，所述推杆(33)与固定平台(31)滑动连接，所述推杆(33)与推出驱动机构相连，通过推出驱动机构实现推杆(33)的滑动，所述固定平台(31)上沿种盒(3)上依次设置有落种口(13)和种盒回收口(14)，所述落种口(13)和种盒回收口(14)之间设置有种盒开口器(16)，所述种盒托架(17)安装在固定平台(31)上，所述种盒托架(17)位于落种口(13)前端，所述种盒托架(17)前端设置有种箱开口板(18)，所述种盒托架(17)和种箱箱体(2)上均设置有用于种盒(3)的位置传感器。

2.根据权利要求1所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述种箱箱体(2)内部等间距设置有种盒隔板(22)，所述种盒(3)堆放在种盒隔板(22)分隔出的种箱箱体(2)内部，所述种箱箱体(2)外侧面为亚克力板(4)结构，所述种箱箱体(2)端面安装有种箱固定角铁(21)，所述亚克力板(4)滑动插接在种箱固定角铁(21)与种箱箱体(2)之间。

3.根据权利要求1所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述种箱箱体(2)上部连接有提手(1)，所述种箱箱体(2)下端设置有种箱支撑角板(19)，所述种箱支撑角板(19)与种箱滑动板(23)接触，所述种箱滑动板(23)上设置有种箱固定板(20)，所述种箱滑动板(23)上设置有托板导向架(24)，所述托板导向架(24)与托板固定架(5)配合相连，所述种盒(3)上设置有种盒编码。

4.根据权利要求1所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述夹紧机构包括三个固定支架(6)、固定支架连杆(7)和推拉式压紧器(10)，三个固定支架(6)与种箱滑动板(23)铰接，三个固定支架(6)通过固定支架连杆(7)相连，所述推拉式压紧器(10)与固定支架(6)相连。

5.根据权利要求4所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述固定平台(31)上连接有滑轨支撑立板(8)，所述滑轨支撑立板(8)外侧安装有第一滑轨(11)，所述第一滑轨(11)上滑动连接有多个第一滑块(9)，所述种箱滑动板(23)下方与第一滑块(9)相连，所述滑轨支撑立板(8)一端连接托板固定架(5)，另一端连接挡板(15)。

6.根据权利要求5所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述滑轨支撑立板(8)内侧安装有U型滑槽立板(40)，所述U型滑槽立板(40)上开设有供种盒(3)滑动导向的滑槽，所述种盒开口器(16)设置在U型滑槽立板(40)侧面，所述种箱开口板(18)安装在U型滑槽立板(40)的上端。

7.根据权利要求5所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述种箱驱动机构包括同步电机(39)、第一同步带(28)和第一同步带轮(30)，所述同步电机(39)与固定平台(31)相连，所述同步电机(39)的输出端与第一同步带轮(30)相连，所述第一同步带轮(30)与第一同步带(28)相连，所述种箱滑动板(23)上设置有第一直角板(29)，所述第一直角板(29)通过第一同步带压板(38)与与第一同步带(28)相连。

8.根据权利要求7所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述固定平台(31)上设置有第二滑轨(25)，所述第二滑轨(25)上滑动连接有第二滑块(26)，所述第二滑块(26)通过第二直角板(32)与推杆(33)相连。

9.根据权利要求8所述的一种小区播种自动分种装置，其特征在于：所述推出驱动机构包括步进电机(12)、第二同步带(35)和第二同步带轮(36)，所述步进电机(12)与固定平台(31)相连，所述步进电机(12)的输出端与第二同步带轮(36)相连，所述第二同步带轮(36)与第二同步带(35)相连，所述第二直角板(32)通过第二同步带压板(34)与第二同步带轮(36)相连。

10.一种如权利要求9所述的小区播种自动分种装置的分种方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1：将每列种盒(3)堆放在种盒隔板(22)分隔出的种箱箱体(2)内部，将种箱箱体(2)放置到种箱滑动板(23)上，将推拉式压紧器(10)的手柄压紧，通过固定支架连杆(7)带动三个固定支架(6)联动实现种箱箱体(2)夹紧，将托板固定架(5)与种箱插板(37)相连；

步骤2：启动同步电机(39)，同步电机(39)通过第一同步带轮(30)带动第一同步带(28)运动，通过第一同步带(28)带动种箱滑动板(23)沿第一滑轨(11)左右移动，从而实现种箱箱体(2)移动；

步骤3：种箱箱体(2)移动过程中通过托板固定架(5)限制种箱插板(37)移动，实现种盒(3)掉落，通过位置传感器控制种箱滑动板(23)移动到种盒预定位置，种箱插板(37)被种箱开口板(18)阻挡，使种盒(3)掉落到种盒托架(17)上；

步骤4：启动步进电机(12)，步进电机(12)通过第二同步带轮(36)带动第二同步带(35)运动，通过第二同步带(35)带动推杆(33)沿第二滑轨(25)左右移动，从而实现推杆(33)推出；

步骤5：推杆(33)推动种盒托架(17)上的种盒(3)，使种盒(3)沿U型滑槽立板(40)上开设有的滑槽移动，种盒(3)在种盒开口器(16)的作用下打开，种子通过落种口(13)落下，种盒(3)通过种盒回收口(14)进行回收；

步骤6：步进电机(12)驱动推杆(33)往复运动，对种箱箱体(2)内所有种盒(3)进行投放，通过位置传感器检测到所有种盒(3)均投放完成后，同步电机(39)驱动种箱滑动板(23)回到初始位置。

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