CN115053666A - 一种适用于纸钵的自动化播种机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于纸钵的自动化播种机，包括覆土机构以及位于覆土机构下方的播种机构，所述播种机构下方设置有输送带，输送带上放置有纸钵，输送带运行反方向的后端设置纸钵拉展机构，纸钵拉展机构末端设置供应机构和底板落料机构，输送带通过轴承固定于机架，输送带运行方向的末端设置喷淋机构，所述覆土机构、播种机构和喷淋机构下方的机架安置覆土激光传感器、播种激光传感器和喷淋激光传感器，用于监测输送带上的纸钵位置，通过电线与控制箱相连。本发明结构合理，布局紧凑，易于生产制造，实用性强；具有操作简单、自动化程度高的特点。

Description

一种适用于纸钵的自动化播种机
技术领域
本发明属于设施农业自动化装备技术领域，具体涉及一种适用于纸钵的自动化播种机。
背景技术
相对于传统的PVC材料穴盘来说，纸钵式穴盘具有便于运输、无毒无害、环保降解，保肥节水、渗水通气，移栽不伤苗、便于机械化生产等优点，因此越来越多应用于播种育苗等农业环节。但是纸钵式穴盘播种单纯依靠人工作业，工作效率较低、劳动强度大、人力成本高，因此急需一种适用于纸钵的自动化播种机。
发明内容
为了克服以上技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于纸钵的自动化播种机，本发明结构合理，布局紧凑，易于生产制造，实用性强；具有操作简单、自动化程度高的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种适用于纸钵的自动化播种机，包括覆土机构12以及位于覆土机构12下方的播种机构11，所述播种机构11下方设置有输送带7，输送带7上放置有纸钵15，输送带7运行反方向的后端设置纸钵拉展机构4，纸钵拉展机构4末端设置供应机构3和底板落料机构2，输送带7通过轴承固定于机架6，输送带7运行方向的末端设置喷淋机构13，所述覆土机构12、播种机构11和喷淋机构13下方的机架6安置覆土激光传感器9、播种激光传感器10和喷淋激光传感器14，用于监测输送带7上的纸钵15位置，通过电线与控制箱5相连。
所述机架6上安装输送电机8，输送电机8通过链条带动输送带7运动。
所述底板落料机构2包括落料立柱2.1、落料挡板2.2、底板2.3、底板落料控制机构2.4；落料挡板2.2共四个，所述四个落料挡板2.2固定于落料立柱2.1上，所述底板2.3堆叠放置于落料挡板2.2内。
所述底板落料控制机构2.4包括落料电机2.4.1、落料电机固定架2.4.2、联轴器2.4.3、落料控制杆固定架2.4.4、落料控制杆2.4.5；所述底板落料控制机构2.4的落料电机2.4.1通过落料电机固定架2.4.2固定于所述落料挡板2.2；所述落料电机固定架2.4.2为“中”字型，两翼端固定于落料挡板2.2，中间部分与落料电机2.4.1连接，用于固定落料电机2.4.1；所述落料电机2.4.1与落料控制杆2.4.5通过所述联轴器2.4.3连接。
所述供应机构3包括供应立柱3.1、底板导轨3.2、供应电机3.3、丝杠导轨3.4、拨杆3.5；所述底板导轨3.2、供应电机3.3、丝杠导轨3.4通过供应立柱3.1固定于底座1上；所述底板导轨3.2两个平行对置搭放于供应立柱3.1之上；所述丝杠导轨3.4位于底板导轨3.2中心位置并与底板导轨3.2平行，丝杠导轨3.4一端为供应电机3.3，拨杆3.5卡于丝杠导轨3.4并能够在丝杠导轨3.4上作直线运动；所述供应电机3.3控制丝杠转动，从而带动拨杆3.5在丝杠导轨3.4上运动。
所述纸钵拉展机构4包括上下气缸4.1、拉展气缸4.2、固定杆4.3、拉展前纸钵4.4、纸钵15、拉展杆4.5；所述上下气缸4.1固定于供应立柱3.1，拉展气缸4.2固定于上下气缸4.1的活动端，固定杆4.3固定于拉展气缸4.2的活动端；所述拉展杆4.5穿过拉展前纸钵4.4两端，并放置于固定杆4.3上，所述两个拉展杆4.5穿过纸钵15两侧，拉展杆4.5一端插入底板2.3的底板卡口2.3.1，拉展杆弯头4.5.1卡在底板2.3外侧，使得纸钵15保持稳定的拉展状态。
所述播种机构11包括播种机架11.1、播种电机11.2、滚筒齿轮11.3、种箱11.4、挡种板11.5、吸种孔11.6、滚筒11.7、气腔11.8、定筒11.9；所述播种电机11.2、种箱11.4、挡种板11.5固定于播种机架11.1；所述滚筒齿轮11.3与滚筒11.7固定在一起，播种电机11.2与滚筒齿轮11.3啮合；所述滚筒11.7上有吸种孔11.6，所述吸种孔11.6根据纸钵15穴孔排列方式，每行交错排列；所述定筒11.9上有气腔11.8，所述滚筒11.7与定筒11.9紧密贴合；所述气腔11.8由一弧面腔11.8.1与一内部通孔11.8.2组成，其中弧面腔正对向种箱11.4位置。
所述覆土机构12包括覆土机架12.1、覆土电机12.2、覆土链条12.3、输土带12.4、土箱12.5、杀菌电极12.6、电极接线端12.7、排土轴12.8、排土刮毛12.9和排土轴承12.10；所述覆土电机12.2、输土带12.4、土箱12.5固定于覆土机架12.1上；所述排土轴12.8通过排土轴承12.10固定于所述土箱12.5底部，排土刮毛12.9固定于排土轴12.8上；所述覆土电机12.2通过覆土链条12.3带动输土带12.4和排土轴12.8转动；所述杀菌电极12.6通过电极接线端12.7固定于土箱12.5两内侧，所述覆土机构12的土箱12.5中的基质土填充在杀菌电极12.6之间，通电后杀菌电极12.6之间的基质土形成电场，细菌、害虫在电场作用下依靠电效应和欧姆热效应被杀死。
所述覆土机构12的输土带12.4向与输送带7相同和相反的两个方向输送基质土，落入纸钵15中；所述输土带12.4与输送带7运动相反时，实现底土填充，输土带12.4与输送带7运动相同时，实现二次填土，将基质土覆盖于种子之上。
所述控制箱5通过电线连接落料电机2.4.1、输送电机8、供应电机3.3、播种电机11.2、覆土电机12.2。
本发明的有益效果：
本发明的适用于纸钵的自动化播种机，通过采用欧姆通电杀菌杀虫技术，对暂存于土箱的基质土进行杀菌杀虫处理，有利于避免菌虫对种子发芽的影响，进而提高种子发芽率和幼苗品质；
本发明具有底板自动落料与供给功能，将纸钵自动拉展后，通过拉展杆固定于底板上，并自动供给至传送带，进而实现全自动化地覆土、播种、喷淋等工序，操作简单、快速、自动化程度高、只需单人操作，降低人工劳动强度，具有广阔的应用前景。
附图说明：
图1为一种适用于纸钵的自动化播种机结构图；
图2为纸钵拉展供应模块的结构图；
图3为纸钵、底板、拉展杆三者的组合结构图；
图4为底板落料控制机构的结构图；
图5为覆土机构的结构图；
图6为覆土机构的剖面图；
图7为播种机构的结构图；
图8为定筒的结构图；
图中：1-底座；2-底板落料机构，2.1-落料立柱，2.2-落料挡板，2.3-底板，2.3.1-底板卡口，2.4-底板落料控制机构，2.4.1-落料电机，2.4.2-落料电机固定架，2.4.3-联轴器，2.4.4-落料控制杆固定架，2.4.5-落料控制杆，2.4.5.1-上部突起，2.4.5.2-下部突起；3-供应机构，3.1-供应立柱，3.2-底板导轨，3.3-供应电机，3.4-丝杠导轨，3.5-拨杆；4-纸钵拉展机构，4.1-上下气缸，4.2-拉展气缸，4.3-固定杆，4.4-拉展前纸钵，4.5-拉展杆，4.5.1-拉展杆弯头；5-控制箱；6-机架；7-输送带；8-输送电机；9-覆土激光传感器；10-播种激光传感器；11-播种机构，11.1-播种机架，11.2-播种电机，11.3-滚筒齿轮，11.4-种箱，11.5-挡种板，11.6-吸种孔，11.7-滚筒，11.8-气腔，11.8.1-弧面腔，11.8.2-内部通孔，11.9-定筒；12-覆土机构，12.1-覆土机架，12.2-覆土电机，12.3-覆土链条，12.4-输土带，12.5-土箱，12.6-杀菌电极，12.7-电极接线端，12.8-排土轴，12.9-排土刮毛，12.10-排土轴承；13-喷淋机构；14-喷淋激光传感器；15-纸钵。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图8所示：一种适用于纸钵的自动化播种机，其包括底座1、底板落料机构2、供应机构3、纸钵拉展机构4、控制箱5、机架6、输送带7、输送电机8、覆土激光传感器9、播种激光传感器10、播种机构11、覆土机构12、喷淋机构13、喷淋激光传感器14、纸钵15；所述底板落料机构2、供应机构3、纸钵拉展机构4均固定于底座上；所述输送带7通过轴承固定于机架6；所述输送电机8通过螺栓固定于机架6，通过链条带动输送带7运动；
所述覆土激光传感器9、播种激光传感器10、喷淋激光传感器14通过固定架和螺栓固定于机架6上，用于监测输送带7上的纸钵15位置，通过电线与控制箱5相连；
所述播种机构11、覆土机构12和喷淋机构13通过固定架和螺栓固定于机架上；
所述底板落料机构2包括落料立柱2.1、落料挡板2.2、底板2.3、底板落料控制机构2.4；所述四个落料挡板2.2固定于落料立柱2.1上，所述底板2.3堆叠放置于落料挡板2.2内；
所述底板落料控制机构2.4包括落料电机2.4.1、落料电机固定架2.4.2、联轴器2.4.3、落料控制杆固定架2.4.4、落料控制杆2.4.5；所述底板落料控制机构2.4的落料电机2.4.1通过落料电机固定架2.4.2固定于所述落料挡板2.2；所述落料电机2.4.1与落料控制杆2.4.5通过所述联轴器2.4.3连接；
所述供应机构3包括供应立柱3.1、底板导轨3.2、供应电机3.3、丝杠导轨3.4、拨杆3.5；所述底板导轨3.2、供应电机3.3、丝杠导轨3.4通过供应立柱3.1固定于底座1上；所述供应电机3.3控制丝杠转动，从而带动拨杆3.5在丝杠导轨3.4上运动；
所述纸钵拉展机构4包括上下气缸4.1、拉展气缸4.2、固定杆4.3、拉展前纸钵4.4、纸钵15、拉展杆4.5；所述上下气缸4.1固定于供应立柱3.1，拉展气缸4.2固定于上下气缸4.1的活动端，固定杆4.3固定于拉展气缸4.2的活动端；所述拉展杆4.5穿过拉展前纸钵4.4两端，并放置于固定杆4.3上；
所述播种机构11包括播种机架11.1、播种电机11.2、滚筒齿轮11.3、种箱11.4、挡种板11.5、吸种孔11.6、滚筒11.7、气腔11.8、定筒11.9；所述播种电机11.2、种箱11.4、挡种板11.5固定于播种机架11.1；所述滚筒齿轮11.3与滚筒11.7固定在一起，播种电机11.2与滚筒齿轮11.3啮合；所述滚筒11.7上有吸种孔11.6，所述定筒11.9上有气腔11.8，所述滚筒11.7与定筒11.9紧密贴合；
所述覆土机构12包括覆土机架12.1、覆土电机12.2、覆土链条12.3、输土带12.4、土箱12.5、杀菌电极12.6、电极接线端12.7、排土轴12.8、排土刮毛12.9和排土轴承12.10；所述覆土电机12.2、输土带12.4、土箱12.5固定于覆土机架12.1上；所述排土轴12.8通过排土轴承12.10固定于所述土箱12.5底部，排土刮毛12.9固定于排土轴12.8上；所述覆土电机12.2通过覆土链条12.3带动输土带12.4和排土轴12.8转动；所述杀菌电极12.6通过电极接线端12.7固定于土箱12.5两内侧；
所述落料电机2.4.1、输送电机8、供应电机3.3、播种电机11.2、覆土电机12.2通过电线连接于控制箱5；所述上下气缸4.1、拉展气缸4.2和播种机构11的气腔11.8通过气管连接于真空发生器，并受电磁阀控制。
本发明具体工作过程以及工作原理如下：
首先向土箱12.5中添加基质土，向种箱11.4中添加种子，将多个底板2.3放入底板落料机构2的落料挡板2.2内，对该播种机通电并启动。
土箱12.5中的基质土填充在杀菌电极12.6之间，通电后杀菌电极12.6之间的基质土形成电场，细菌、害虫在电场作用下被杀死。
在纸钵拉展供应环节中：
拉展：两个上下气缸4.1和两个拉展气缸4.2的初始状态均为伸出状态。人工将两个拉展杆4.5穿过拉展前纸钵4.4两侧，并搭放于固定杆4.3外侧。两个拉展气缸4.2收缩，带动拉展前纸钵4.4展开，同时上下气缸4.1收缩带动拉展气缸4.2下降，拉展杆4.5和纸钵15到达供应机构3的底板导轨3.2上。
落料：首先两个落料控制杆2.4.5的上部突起2.4.5.1顶住底板2.3边沿。落料电机2.4.1带动落料控制杆2.4.5旋转180°，底板2.3下落，两个落料控制杆2.4.5的下部突起2.4.5.2顶住底板2.3边沿、接住底板2.3。落料电机2.4.1带动落料控制杆2.4.5再次旋转180°，此时落料控制杆2.4.5的上部突起2.4.5.1顶住倒数第二层底板2.3边沿，最下层底板2.3落至底板导轨3.2上。
送料与装载：单个底板2.3分离落下之后，供应电机3.3带动丝杠转动，使得拨杆3.5在丝杠导轨3.4上做直线运动，同时推动底板2.3在底板导轨3.2上运动。当底板2.3到达拉展杆4.5和纸钵15位置时，拉展杆4.5一端插入底板2.3的底板卡口2.3.1，拉展杆弯头4.5.1卡在底板2.3外侧。两个上下气缸4.1伸出上移，两个拉展气缸4.2伸出，上下气缸4.1和拉展气缸4.2到达初始状态。纸钵15、拉展杆4.5和底板2.3装配完成后，供应电机3.3带动丝杠继续转动，拨杆3.5将装配后的纸钵15、拉展杆4.5和底板2.3输送至输送带7，进行播种覆土环节作业。
拨杆3.5回到底板落料机构2下部的初始位置，重复进行落料作业。
在播种覆土环节中，
覆底土：纸钵15被输送至输送带7上，输送电机8通过链条带动输送带7运行。当纸钵15到达覆土激光传感器9位置时，覆土激光传感器9将电信号发送至控制箱5，控制箱5控制覆土机构12进行工作。覆土电机12.2反向转动，通过覆土链条12.3带动输土带12.4和排土轴12.8同时转动，输土带12.4运动方向与输送带7相反。排土轴12.8转动，排土刮毛12.9将基质土定量排出土箱12.5，基质土落在输土带12.4上。输土带12.4将基质土运输至纸钵15上方，随着纸钵15在输送带7上运动，基质土被填入纸钵15内，实现底土覆盖。
播种：当纸钵15到达播种激光传感器10位置时，播种激光传感器10将电信号发送至控制箱5，控制箱5控制播种机构11进行工作。播种电机11.2通过齿轮传动带动滚筒11.7转动，气腔11.8内施加负压，将种箱11.4内的种子吸附在吸种孔11.6内。滚筒11.7吸附并带动种子顺时针转动，到达挡种板11.5后失去负压，在吸种孔11.6和挡种板11.5的限制下继续转动至挡种板11.5尾部，此时种子失去挡种板11.5的支撑，自由落体落入纸钵15中，完成播种。
二次覆土：完成播种后，覆土电机12.2正向转动，通过覆土链条12.3带动输土带12.4和排土轴12.8同时转动，输土带12.4运动方向与输送带7相同。排土轴12.8转动，排土刮毛12.9将基质土定量排出土箱12.5，基质土落在输土带12.4上。输土带12.4将基质土运输至纸钵15上方，随着纸钵15在输送带7上运动，基质土被填入纸钵15内，实现二次填土，将基质土覆盖于种子之上。
喷水：当纸钵15到达喷淋激光传感器14位置时，喷淋激光传感器14将电信号发送至控制箱5，控制箱5控制喷淋机构13进行工作，实现喷水。

Claims (10)

1.一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，包括覆土机构(12)以及位于覆土机构(12)下方的播种机构(11)，所述播种机构(11)下方设置有输送带(7)，输送带(7)上放置有纸钵(15)，输送带(7)运行反方向的后端设置纸钵拉展机构(4)，纸钵拉展机构(4)末端设置供应机构(3)和底板落料机构(2)，输送带(7)通过轴承固定于机架(6)，输送带(7)运行方向的末端设置喷淋机构(13)，所述覆土机构(12)、播种机构(11)和喷淋机构(13)下方的机架(6)安置覆土激光传感器(9)、播种激光传感器(10)和喷淋激光传感器(14)，用于监测输送带(7)上的纸钵(15)位置，通过电线与控制箱(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述底板落料机构(2)包括落料立柱(2.1)、落料挡板(2.2)、底板(2.3)、底板落料控制机构(2.4)；落料挡板(2.2)共四个，所述四个落料挡板(2.2)固定于落料立柱(2.1)上，所述底板(2.3)堆叠放置于落料挡板(2.2)内。
3.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述底板落料控制机构(2.4)包括落料电机(2.4.1)、落料电机固定架(2.4.2)、联轴器(2.4.3)、落料控制杆固定架(2.4.4)、落料控制杆(2.4.5)；所述底板落料控制机构(2.4)的落料电机(2.4.1)通过落料电机固定架(2.4.2)固定于所述落料挡板(2.2)；所述落料电机固定架(2.4.2)为“中”字型，两翼端固定于落料挡板(2.2)，中间部分与落料电机(2.4.1)连接，用于固定落料电机(2.4.1)；所述落料电机(2.4.1)与落料控制杆(2.4.5)通过所述联轴器(2.4.3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述供应机构(3)包括供应立柱(3.1)、底板导轨(3.2)、供应电机(3.3)、丝杠导轨(3.4)、拨杆(3.5)；所述底板导轨(3.2)、供应电机(3.3)、丝杠导轨(3.4)通过供应立柱(3.1)固定于底座(1)上；所述底板导轨(3.2)两个平行对置搭放于供应立柱(3.1)之上；所述丝杠导轨(3.4)位于底板导轨(3.2)中心位置并与底板导轨(3.2)平行，丝杠导轨(3.4)一端为供应电机(3.3)，拨杆(3.5)卡于丝杠导轨(3.4)并能够在丝杠导轨(3.4)上作直线运动；所述供应电机(3.3)控制丝杠转动，从而带动拨杆(3.5)在丝杠导轨(3.4)上运动。
5.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述纸钵拉展机构(4)包括上下气缸(4.1)、拉展气缸(4.2)、固定杆(4.3)、拉展前纸钵(4.4)、纸钵(15)、拉展杆(4.5)；所述上下气缸(4.1)固定于供应立柱(3.1)，拉展气缸(4.2)固定于上下气缸(4.1)的活动端，固定杆(4.3)固定于拉展气缸(4.2)的活动端；所述拉展杆(4.5)穿过拉展前纸钵(4.4)两端，并放置于固定杆(4.3)上，所述两个拉展杆(4.5)穿过纸钵(15)两侧，拉展杆(4.5)一端插入底板(2.3)的底板卡口(2.3.1)，拉展杆弯头(4.5.1)卡在底板(2.3)外侧，使得纸钵(15)保持稳定的拉展状态。
6.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述播种机构(11)包括播种机架(11.1)、播种电机(11.2)、滚筒齿轮(11.3)、种箱(11.4)、挡种板(11.5)、吸种孔(11.6)、滚筒(11.7)、气腔(11.8)、定筒(11.9)；所述播种电机(11.2)、种箱(11.4)、挡种板(11.5)固定于播种机架(11.1)；所述滚筒齿轮(11.3)与滚筒(11.7)固定在一起，播种电机(11.2)与滚筒齿轮(11.3)啮合；所述滚筒(11.7)上有吸种孔(11.6)，所述吸种孔(11.6)根据纸钵(15)穴孔排列方式，每行交错排列；所述定筒(11.9)上有气腔(11.8)，所述滚筒(11.7)与定筒(11.9)紧密贴合；所述气腔(11.8)由一弧面腔(11.8.1)与一内部通孔(11.8.2)组成，其中弧面腔正对向种箱(11.4)位置。
7.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述覆土机构(12)包括覆土机架(12.1)、覆土电机(12.2)、覆土链条(12.3)、输土带(12.4)、土箱(12.5)、杀菌电极(12.6)、电极接线端(12.7)、排土轴(12.8)、排土刮毛(12.9)和排土轴承(12.10)；所述覆土电机(12.2)、输土带(12.4)、土箱(12.5)固定于覆土机架(12.1)上；所述排土轴(12.8)通过排土轴承(12.10)固定于所述土箱(12.5)底部，排土刮毛(12.9)固定于排土轴(12.8)上；所述覆土电机(12.2)通过覆土链条(12.3)带动输土带(12.4)和排土轴(12.8)转动；所述杀菌电极(12.6)通过电极接线端(12.7)固定于土箱(12.5)两内侧，所述覆土机构(12)的土箱(12.5)中的基质土填充在杀菌电极(12.6)之间，通电后杀菌电极(12.6)之间的基质土形成电场，细菌、害虫在电场作用下依靠电效应和欧姆热效应被杀死。
8.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述覆土机构(12)的输土带(12.4)向与输送带(7)相同和相反的两个方向输送基质土，落入纸钵(15)中；所述输土带(12.4)与输送带(7)运动相反时，实现底土填充，输土带(12.4)与输送带(7)运动相同时，实现二次填土，将基质土覆盖于种子之上。
9.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述机架(6)上安装输送电机(8)，输送电机(8)通过链条带动输送带(7)运动。
10.根据权利要求1所述的一种适用于纸钵的自动化播种机，其特征在于，所述控制箱(5)通过电线连接落料电机(2.4.1)、输送电机(8)、供应电机(3.3)、播种电机(11.2)、覆土电机(12.2)。
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