CN117178778A - 一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线。该生产线由机架、同步传送带、双向自动供盘装置、铺土装置、精准对位精量播种装置、育秧盘智能补播装置、覆土装置等构成;可自动化双向供盘,其播种装置是一种新型气吸式育秧播种装置,无需切断负压投种,结构简单紧凑,播种效率高,有效地解决吸孔堵塞现象发生,种盘种量实时精准检测和自动化加种,秧盘智能补播,都大大提高了工厂化育秧播种质量和生产效率,并降低生产作业成本。本发明可使用钵体苗育秧盘、毯状苗育秧盘、钵体毯状苗育秧盘进行精准对位精量播种,适用于水稻、油菜、高粱、蔬菜等作物的育秧。

Description

一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线
技术领域
本发明涉及播种育秧农业机械领域,具体说是一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线。
背景技术
工厂化播种育秧生产线是育苗移栽技术体系中的重要装备,育秧播种是培育壮苗的关键。精准对位精量播种常应用于钵体苗育秧,为了实现移栽机秧爪精准对位取苗,从而减少移栽时秧苗的机械损伤,毯状苗和钵体毯苗育秧也越来越多采用精准对位精量播种。目前,工厂化播种育秧生产线的播种装置主要采用机械式和气力式。
机械式播种装置核心部件主要采用槽轮式、窝眼轮式和型孔式等方式,槽轮式可适用于条播和撒播,窝眼轮式和型孔式可以满足点播、穴播和条播,机械式播种装置机构简单、造价低、生产效率高,但是存在播种精度差、对位精准度不高、对种子存在损伤等问题。
气力式播种装置主要采用气吸方式,主要有吸针式、吸盘式和滚筒式,其工作原理是利用风机的吸附作用,使吸孔处产生负气压进而吸附种子。气力式播种装置具有较高的播种精度和对位精准度,并对种子损伤较小。
但是目前气力式播种装置还存在以下问题:吸盘负压吸种和正压投种,切换正负压,需要一定时间使吸盘气室由负压变成正压,一定程度上降低了作业效率;种子中的芒、种芽、种壳、杂质、包衣粉末等极易堵塞吸孔,造成的漏播现象导致育秧盘缺苗,需要人工时刻监控育秧盘播量,堵塞后需要停止作业更换吸针,大大降低了作业效率;种子尖端吸入吸孔时,采用正压无法将种子全部吹掉,也是造成漏播现象的一个重要原因;吸盘往复运动一次只能播种一盘,限制了作业效率的提高;种盘没有加种装置,需要人工不间断的进行加种,自动化程度低,增加了劳动强度和用工成本;漏播后无法补播,造成秧盘缺苗,降低大田基本苗数,影响后期产量;需要人工进行逐个供盘,劳动强度大。以上问题,都大大降低了气力式播种装置的播种质量、作业效率和自动化程度,从而提高了育秧播种作业成本。
例如中国发明CN 215223021U公开了一种水稻精量播种育秧生产装置,播种机构包括风机、储种盘和吸种箱,储种盘位于播种工位的侧部,吸种箱在储种盘与钵体育秧盘两者之间做往复运动,吸种箱的下箱面上均匀设置有用于吸取储种盘内的种子并将种子播种到钵体育秧盘孔穴中的若干组吸嘴,吸种箱内的空腔与风机之间连接有管道,管道上设置有换向阀,风机具有出气口和进气口,吸种时吸种箱内的空腔与风机的进气口相通,播种时吸种箱内的空腔与风机的出气口相通。该装置即存在上述典型问题:(一)播种效率不高,吸种箱一次往复运动只播种一盘;(二)种子尖端吸入吸嘴内时,采用正压吹种无法将种子全部吹掉,造成育秧盘漏播;(三)作业一段时间后种芒、种芽、种壳、杂质、包衣粉末等会堵塞吸嘴,正压无法吹掉堵塞物,造成育秧盘严重漏播;(四)没有加种装置,需要人工不间断的往储种盘加种,自动化程度低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线。该育秧生产线可自动化双向供盘,其播种装置是一种新型气吸式育秧播种装置,无需切断负压投种,结构简单紧凑,播种效率高,有效地解决吸孔堵塞现象发生,种盘种量实时精准检测和自动化加种,秧盘智能补播,都大大提高了工厂化育秧播种质量和生产效率,并降低生产作业成本。本发明可使用钵体苗育秧盘、毯状苗育秧盘、钵体毯状苗育秧盘进行精准对位精量播种,适用于水稻、油菜、高粱、蔬菜等作物的育秧。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于,包括:
机架1,机架1包括相互连接的下机架101和上机架104,上机架104上端固定安装有风机安装板105;下机架101长度方向两端通过轴承支撑板102分别安装有一个同步传送带轮103;同步传送带2套设在上述两个同步传送带轮103上;支撑板I 106固定安装在下机架101上方,位于两个同步传送带轮103之间,用以支撑同步传送带2;
下机架104一端设有链传动驱动系统I 108,链传动驱动系统I108与邻近的同步传送带轮103连接;下机架104另一端的两侧各设有一个育秧盘入口支撑板107;从育秧盘入口支撑板107安装位置到链传动驱动系统I 108安装位置之间的机架1上依次设有:双向自动供盘装置、铺土装置4、精准对位精量播种装置5、育秧盘智能补播装置6和覆土装置7;
每个育秧盘入口支撑板107处均安装有一套自动供盘装置3。
在上述方案的基础上,
同步传送带2上均匀设置有多个定位挡板201,相邻两定位挡板201之间可横向放置两张育秧盘8;所述育秧盘8横向放置指育秧盘8长度方向与同步传送带2长度方向垂直。
在上述方案的基础上,
所述双向自动供盘装置由两套自动供盘装置3组成,每套自动供盘装置3包括输送带机构和供盘机构:
输送带机构包括输送带支架302,输送带支架302两端分别安装有一个输送带轮,输送带303套设在上述两个输送带轮上;链传动驱动系统II 301安装在输送带支架302一端,链传动驱动系统II 301与一个输送带轮相连接为其提供动力;
供盘机构包括供盘支架305,上述输送带支架302另一端伸入供盘支架305中,两条滑台I 307呈竖直状态对称固装在供盘支架305两侧,每条滑台I 307上均安装有滑块I312,每个滑块I 312上安装有一块支撑板II 306,支撑板II 306只可单方向转动;两块支撑板II 306的板面在同一高度,并可随滑块I 312沿滑台I 307上下移动;
滑台II 308呈水平状态固装在供盘支架305上方,滑台II 308上安装有滑块II313,滑块II 313上安装有秧盘拨板313,秧盘拨板313只可单方向转动,秧盘拨板313可随滑块II 313在滑台II 308上沿输送带303长度方向往复运动;
两条拨杆轴309呈水平状态对称安装在供盘支架305两侧,分别由一个电机304驱动;拨杆轴309远离电机304的一端设有拨齿,两条拨杆轴309上的拨齿位置相对;
上述两条拨杆轴309、两个支撑板II 306和秧盘拨板313的配合动作可以将成垛的育秧盘8中最上层的育秧盘8水平输送至同步传送带2上。
在上述方案的基础上,
所述精准对位精量播种装置5包括两套加-播-通孔单元、两套种盘装置、两套种盘种量精准检测装置
所述加-播-通孔单元包括:加种装置、播种装置和通孔结构;
加种装置包括种箱507,种箱后板508固定安装在种箱507上部,种箱507下方设有由加种电机505驱动的加种槽轮509;加种装置两侧分别通过一块滑块连接板512固定连接在两个滑块III511上,四个滑块III511两两一组分别安装在两条滑轨501上并可以沿滑轨501滑动;两条滑轨501固定安装在下机架101上;两条滑轨501的长度方向与下机架101长度方向垂直;
风机安装板105下方固定安装有两个电缸502,两个电缸502上的电缸活塞杆506分别与两套加种装置的种箱后板508固定连接;
播种装置包括气室壳体518,吸盘底板519安装在气室壳体518下方,气室壳体518与吸盘底板519上表面共同构成气室;气室壳体518顶部设有进气管522,用于调控气室内部正负压;气室壳体518的两侧分别与上述两块滑块连接板512连接;吸盘底板519下表面安装有多个吸锥517,吸锥517内设有锥孔529;
所述通孔结构包括气缸I 504,气缸I 504固定安装在气缸支撑板510上,气缸支撑板510两侧通过支撑立柱513安装在上述两块滑块连接板512上;气缸I 504下端的气缸活塞底座I 535固定连接有立杆支撑板521,多个立杆520的一端与立杆支撑板521固定连接,多个立杆520的另一端通过直线轴承I 531与设在气室内部的通孔柔性丝安装板532固定连接,通孔柔性丝安装板532上设有多条通孔柔性丝533和多个通气孔536;通孔柔性丝533的数量与上述锥孔529一致;
在上述方案的基础上,
所述吸锥517包括椎体527,椎体527底端与底座528连接;底座528上开有若干锥孔529,锥孔529通过椎体527内部延伸至椎体527尖端成通孔;锥孔529在底座528上的开孔尺寸大于在椎体527尖端的开孔尺寸,成一定锥度;锥体527尖端还开有底孔530,底孔530为锥形盲孔,盲孔尖端延伸至椎体527内部。
在上述方案的基础上,
所述种盘装置包括种盘516,气缸活塞顶板539下表面与气缸II 546上的气缸活塞底座II 540固定连接,气缸活塞顶板539上表面与种盘516底部接触但不连接;气缸II 546通过支撑架固定安装在下机架101上,上述支撑架用于支撑种盘516;支撑架上固定安装有多个直线轴承II 542,多个导杆543的一端穿过直线轴承II 542与种盘516底部固定连接,多个导杆543的另一端设有限位块544;
所述种盘种量精准检测装置包括两组侧方种量检测相机549和一组正向种量检测相机551,两组侧方种量检测相机549分别固定安装在位于种盘516两侧的侧方支架548上,一组正向种量检测相机固定安装在种盘516长度方向一侧的正向支架550上,侧方支架548固定安装在支撑架上,正向支架459固定安装在下机架101上。
在上述方案的基础上,
气室壳体518中间用隔板524间隔成多个区域,上述多个区域分别与吸盘底板519上表面形成多个小气室;气室壳体518顶部对应每个小气室均设有一条进气管522;
在上述方案的基础上,
所述育秧盘智能补播装置6包括设置在下机架101上的育秧盘播量检测装置601、窝眼球弹片补播装置602,按靠近精准对位精量播种装置5的顺序依次为育秧盘播量检测装置601和窝眼球弹片补播装置602;
育秧盘播量检测装置601包括黑箱604,育秧盘播量图像采集相机606安装在黑箱601内侧顶部中心,采集相机606两侧安装有辅助光源605;
窝眼球弹片补播装置602包括补种箱607,补种箱底部开有多个补种口,每个补种口下方连接有出种管612,出种管612内部设有窝眼球610,补播种箱套管613套装在每个出种管612外侧,每个补播种箱套管613内部设有两个金属弹片615,窝眼球610位于金属弹片615上方;每个出种管612下部设有弹片推杆614,弹片推杆614穿过补种箱套管613以及两个金属弹片615;
每个窝眼球610和弹片推杆614分别由窝眼球驱动电机608和弹片推杆驱动电机609驱动;齿条片推杆611套设在补种箱套管613外部窝眼球610的传动轴和其下方的弹片推杆614上,用于配合弹片推杆614在弹片推杆驱动电机609的驱动下做上下运动。
在上述方案的基础上,
所述弹片推杆614两端及中部设有多个突起部分,弹片推杆614的一端设有齿轮616;
所述齿条片推杆611一端设有长孔I,长孔I供窝眼球610的传动轴穿过;齿条片推杆611另一端设有长孔II,长孔II的一条直边设有齿轮条,齿轮条与上述齿轮616啮合。
在上述方案的基础上,
每个育秧盘入口支撑板107处均设有光电传感器I 315;光电传感器I 315用于检测定位挡板201是否停在光电传感器I 315所在位置;
供盘支架305与秧盘入口支撑板107相邻的一侧设有光电传感器II 316;光电传感器II 316用于检测成垛育秧盘8中的第一张育秧盘8是否达到供盘高度;
在下机架101紧邻精准对位精量播种装置5的部位设有光电传感器III552;光电传感器III552用于检测横向放置的两个育秧盘8是否到达精准对位精量播种装置5的正下方;
在下机架101位于精准对位精量播种装置5和育秧盘智能补播装置6之间并紧邻育秧盘智能补播装置6的部位设有光电传感器IV603,光电传感器IV603用于检测育秧盘8是否到达育秧盘智能补播装置6邻近位置。
本发明所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其有益效果为:
可自动化双向供盘,提高作业效率和自动化程度;
吸锥设计成一体化,相比同样长度的传统吸针,吸力更强,锥孔四周包裹锥体,强度更大,不易变形和断裂,寿命长,并且对位精度高,便于安装;
吸锥方便更换,可更换成不同内径和数量锥孔的吸锥,适应不同播种精度和不同作物种子的播种要求;
增加了种盘种量精准检测装置,实时检测种盘种量,自动控制加种装置加种,降低了工作强度,提高了自动化程度;
吸盘在一个往复运动周期内播种两张育秧盘,育秧盘横向放置,缩短了育秧盘经过播种区的移动距离,大大提高了播种效率;
每个吸盘采用数个独立的小气室,流场更加稳定,提高了吸种质量,节省能源;
增加了通孔机构,吸盘投种时无需切断负压,一定程度提高了播种效率;同时避免了种子中的芒、种芽、种壳、杂质、包衣粉末等堵塞吸孔,提高了播种质量;
种盘采用振动抛种,提高了吸针的吸种质量;
秧盘智能补播,提高播种质量,保证大田基本苗数。
该生产线大大提高了工厂化育秧播种质量、自动化程度和生产效率,降低了生产作业成本。生产线上可使用钵体苗育秧盘、毯状苗育秧盘、钵体毯状苗育秧盘进行精准对位精量播种,适用于水稻、油菜、高粱、蔬菜等作物的育秧。
附图说明
本发明有如下附图:
图1是本发明的总体正面三维示意图;
图2是本发明的机架三维示意图;
图3是本发明的同步传送带三维示意图;
图4是本发明的自动供盘装置总体正面三维示意图;
图5是本发明的自动供盘装置内部三维示意图;
图6是本发明的育秧盘底部和叠放三维示意图;
图7是本发明的拨杆轴三维示意图;
图8是本发明的支撑板II和秧盘拨板局部细节三维示意图;
图9是本发明的拨杆轴工作时局部细节三维示意图;
图10是本发明的秧盘拨板供盘过程三维示意图;
图11是本发明的秧盘拨板返回翻转局部细节三维示意图;
图12是本发明的支撑板II返回翻转局部细节三维示意图;
图13是本发明的精准对位精量播种装置总体三维示意图;
图14是本发明的加-播-通孔单元及种盘三维示意图;
图15是本发明的气室壳体三维示意图;
图16是本发明的气室底板三维示意图;
图17是本发明的吸锥三维示意图及其剖视图;
图18是本发明的两套加-播-通孔单元移动至侧面时三维示意图;
图19是本发明的两套加-播-通孔单元合并时三维示意图;
图20是本发明的气室内部通孔机构未工作时三维示意图;
图21是本发明的气室内部通孔机构工作时三维示意图;
图22是本发明的通孔柔性丝安装板三维示意图;
图23是本发明的种盘三维示意图;
图24是本发明的种盘装置总体和未振动时三维示意图;
图25是本发明的气缸活塞底座II顶起种盘时三维示意图;
图26是本发明的气缸活塞底座II迅速返回时三维示意图;
图27是本发明的种盘种量精准检测装置总体三维示意图;
图28是本发明的育秧盘智能补播装置三维示意图;
图29是本发明的育秧盘播量检测装置剖视图;
图30是本发明的窝眼球弹片补播装置和工作过程三维示意图;
图31是本发明的齿条片推杆三维示意图;
图32是本发明的弹片推杆三维示意图。
图中:1、机架,2、同步传送带,3、自动供盘装置,4、铺土装置,5、精准对位精量播种装置,6、育秧盘智能补播装置,7、覆土装置,8、育秧盘,101、下机架,102、轴承支撑板,103、同步传送带轮,104、上机架,105、风机安装板,106、支撑板I,107、育秧盘入口支撑板,108、链传动驱动系统I,201、定位挡板,301、链传动驱动系统II,302、输送带支架,303、输送带,304、电机,305、供盘支架,306、支撑板II,307、滑台I,308、滑台II,309、拨杆轴,310、外侧壁内凹槽,311、底面加强筋,312、滑块I,313、滑块II,314、秧盘拨板,315、光电传感器I,316、光电传感器II,501、滑轨,502、电缸,503、L板I,504、气缸I,505、加种电机,506、电缸活塞杆,507、种箱,508、种箱后板,509、加种槽轮,510、气缸支撑板,511、滑块III,512、滑块连接板,513、支撑立柱,514、蝶形螺母,515、L型固定板,516、种盘,517、吸锥,518、气室壳体,519吸盘底板,520、立杆,521、立杆支撑板,522、进气管,523、条板、524、隔板,525、吸锥安装孔,526、吸锥空置区,527、锥体,528、底座,529、锥孔,530、底孔,531、直线轴承I,532、通孔柔性丝安装板,533、通孔柔性丝,534、种子,535、柔性丝安装孔,536、通气孔,537、立杆安装座,538、间隔板,539、气缸活塞顶板,540、气缸活塞底座II,541、支撑板III,542、直线轴承II,543、导杆,544、限位块,545、L板II,546、气缸II,547、支撑板IV,548、侧方支架,549、侧方种量检测相机,550、正向支架,551、正向种量检测相机,552、光电传感器III,601、育秧盘播量检测装置,602、窝眼球弹片补播装置,603、光电传感器IV,604、黑箱,605、辅助光源,606、育秧盘播量图像采集相机,607、补播种箱,608、窝眼球驱动电机,609、弹片推杆驱动电机,610、窝眼球,611、齿条片推杆,612、出种管,613、补播种箱套管,614、弹片推杆,615、金属弹片,616、齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提出的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线(如图1)主要由机架1、同步传送带2、双向自动供盘装置、铺土装置4、精准对位精量播种装置5、育秧盘智能补播装置6、覆土装置7等构成。
机架主要由下机架101、轴承支撑板102、同步传送带轮103、上机架104、风机安装板105、支撑板I 106、育秧盘入口支撑板107、链传动驱动系统I 108等构成(如图2)。
下机架101为整个系统机构的支撑,其长度方向两端分别安装一个同步传送带轮103,同步传送带轮103两端分别支撑在轴承支撑板102上,轴承支撑板102固定安装在下机架上,其中一个同步传动带轮103与链传动驱动系统108连接。支撑板I 106水平固定安装在下机架上方并支撑同步传送带2,同步传送带2由同步传送带轮103传递动力。同步传送带2上均匀设置定位挡板201,相邻两定位挡板201离略大于育秧盘8的两个宽度之和,相邻两定位挡板201之间横向放置两张育秧盘8(如图3)。育秧盘8横向放置即育秧盘8长度方向与同步传送带2长度方向垂直。下机架101一端两侧设有育秧盘入口支撑板107(如图2),用于承接来着自动供盘装置3的育秧盘8,两个育秧盘入口支撑板107的位置在下机架101长度方向错位一个秧盘的宽度。上机架104固定安装在下机架101上,上机架104上端固定安装有风机安装板105。
(二)双向自动供盘装置
双向自动供盘装置由两套自动供盘装置3组成,分别安装在下机架101两侧的育秧盘入口支撑板107处,合称双向自动供盘装置,其作用是将整齐摞放的成垛育秧盘8逐个拆分并分别输送至同步传送带2上。自动供盘装置主要包括输送带机构和供盘机构两个部分,其中输送带机构主要包括链传动驱动系统II 301、输送带支架302、输送带303等,供盘机构主要包括电机304、供盘支架305、支撑板II 306、滑台I 307、滑台II 308、拨杆轴309、滑块I312、滑块II 313、秧盘拨板314、光电传感器I 315、光电传感器II 316等(如图4、5)。
输送带支架302一端伸入供盘支架305中,输送带303由链传动驱动系统II 301驱动,输送带303将整齐摞放的成垛育秧盘8每次往供盘机构里输送的距离为一个育秧盘8长度。供盘支架305两侧分别对称固装有滑台I 307,支撑板II 306安装在滑块I 312上,可随滑块I 312上下移动(如图8)。支撑板II 306只可单方向转动,即支撑板II 306可以向上翻转,可在内置扭簧的作用力向下复位,且下方的挡扣使板不可向下翻转,在工作时,支撑板II 306与滑台I 307一直呈垂直状态。支撑板II 306在两侧成对布置,且板面在同一高度。输送带303的宽度小于育秧盘8的宽度,两个支撑板II 306内侧面的距离等于或者略大于输送带303的宽度(如图8)但小于育秧盘8的宽度,这样当支撑板II 306从输送带303下方往上输送成垛的育秧盘8时,支撑板II 306托住最下面一张育秧盘8两侧时便于与输送带303分离。
育秧盘8底部一般有底面加强筋311,当两个育秧盘8叠放在一起时,上育秧盘的底面加强筋会内嵌到下秧盘中(如图6),限制了上育秧盘8四周的自由度,使其不能水平移动。本发明拆盘的思路是将育秧盘8一端顶起,然后在育秧盘后外端面向供盘方向施加水平力,可将上下育秧盘8可分离。拨杆轴309在两侧对称布置,拨杆轴309一端设有拨齿用于向上拨动育秧盘外侧壁内凹槽310(如图7),两个拨齿转动位置呈相对关系。两个电机304同时输出动力,使两侧的拨杆轴309同时转动且转向相反,转向都为向外侧转动,拨齿可将成垛的育秧盘8最上面的育秧盘一端迅速向上拨起(如图9)。在给育秧盘8施加水平移动力的同时,拨齿与育秧盘外侧壁内凹槽310迅速分离,避免拨齿阻碍秧盘8水平移动。滑台II 308固定安装在供盘支架305上方中间位置,秧盘拨板313固定安装在滑块II 313上,可随滑块II 313沿输送带303长度方向来回移动(如图8)。秧盘拨板313只可单方向转动,即秧盘拨板313可以向供盘方向的翻转,可在内置扭簧的作用力向下复位,且下方的挡扣使板不可向供盘反方向翻转,在工作时,秧盘拨板313与滑台II 308一直呈垂直状态。秧盘拨板313的作用是在育秧盘8一端被向上拨起时,秧盘拨板313板面与育秧盘8后外端面接触并将其沿着供盘方向水平输送至同步传送带2上(如图10)。在靠近下机架101端部的育秧盘入口支撑板107处设有光电传感器I 315(如图10),当检测到定位挡板201停在光电传感器I 315处时,双向自动供盘装置开始工作。在供盘支架305一侧设有光电传感器II 316(如图10),用于检测成垛育秧盘8的第一张育秧盘是否达到供盘高度。
供盘区域与播种区域的距离为两相邻定位挡板201距离的整数倍,供盘和播种的配合为:当光电传感器III552检测到两张横向放置的已铺土未播育秧盘8已完全到达播种区域,同步传送带2停止运动,两个气室位于两张育秧盘8正上方并开始播种,此时其中一对定位挡板201之间区域正对着两侧自动供盘装置,播种和供盘动作同时开始和结束。两个自动供盘装置同时为同步传送带2相邻两定位挡板201之间供盘,每个自动供盘装置一次供一张盘,供盘方向与同步传送带2长度方向垂直,供盘成功的两张育秧盘8横向放置在两定位挡板201之间(如图10),育秧盘8位于同步传送带2中间位置。
双向自动供盘装置工作原理:
双向自动供盘装置主要由两套自动供盘装置3构成,两套自动供盘装置3同步工作,工作原理以其中一套自动供盘装置3为例进行说明。将数垛整齐摞放的成垛的育秧盘8纵向放在输送带303上,即育秧盘8长度方向与输送带303长度方向一致,链传动驱动系统II301启动,输送带303将成垛育秧盘8输送至供盘机构中的工作位置。
光电传感器I 315检测到定位挡板201,供盘机构开始工作,支撑板II 306从输送带303下方往上输送成垛的育秧盘8,支撑板II 306托住最下面一张育秧盘8两侧,当光电传感器II 316检测到最上方一张育秧盘8的运动至供盘高度时,支撑板II 306停止往上运动。两个电机304同时输出动力,使两侧的拨杆轴309同时转动且转向相反,拨齿拨动最上方育秧盘8外侧壁内凹槽310并迅速分离,将最上方育秧盘一端迅速向上拨起,同时秧盘拨板313板面与最上方育秧盘8后外端面接触并将其沿着供盘方向水平输送至同步传送带2上(如图10)。此时,支撑板II 306往上运行一个育秧盘8的高度,同时秧盘拨板313迅速返回,其后表面在第二张育秧盘8的阻碍下向供盘方向的翻转(如图11),运行至第二张育秧盘8后面后,在内置扭簧的作用力向下复位,完成第一个育秧盘8的供盘动作。相同地,上面第二张育秧盘8重复第一张的供盘动作,以此往复,直至将这一垛育秧盘8全部供完。
当第一垛育秧盘8全部供完时,输送带303将后面的整齐摞放的成垛育秧盘8输送至供盘机构中的工作位置,同时在最上方的支撑板II 306开始迅速向下运动,由于两个支撑板II 306内侧面的距离小于育秧盘的宽度,支撑板II 306下表面在育秧盘8的阻碍下向上翻转(如图12),运行至输送带303下方后,支撑板II 306在内置扭簧的作用力向下复位,完成第一垛育秧盘的供盘动作,以此往复。在同步传送带2的带动下,两定位挡板201之间两个横向放置的育秧盘8经铺土装置4铺放一层基质后进入播种区域。
(三)精准对位精量播种装置
精准对位精量播种装置5主要由两套加-播-通孔单元、两套种盘装置、两套种盘种量精准检测装置组成。
1、加-播-通孔单元
加种装置、播种装置和通孔机构组成一个模块,构成一套加-播-通孔单元,即一个作业单元(如图13)。两套加-播-通孔单元对称布置在下机架101的宽度方向两侧。加-播-通孔单元通过滑块在滑轨501上水平移动实现吸种和播种。
(1)加种装置
加种装置主要包括种箱507、种箱后板508、加种槽轮509和加种电机505。气室壳体518和加种装置宽度方向两侧同时与滑块连接板512固定连接,从而使加种装置与播种装置和通孔机构成为一体(如图13)。每个滑块连接板512固定安装在两个滑块511上,四块滑块511两两一组分别安装在两条滑轨501上。两条滑轨501水平固定安装在下机架101上,滑轨501长度方向与下机架101长度方向垂直。
两个电缸502固定安装在风机安装板105上,电缸活塞杆506与种箱后板508固定连接。工作原理:每当完成一定数量的播种周期,并根据种盘种量精准检测装置的加种信号,两个加-播-通孔单元通过滑块511在滑轨501上水平移动靠近或分开时,加种槽轮509开始位于种盘516上方时,控制加种电机505驱动加种槽轮509转动为种盘516加种,两个加-播-通孔单元靠近或分开完毕时加种结束,加种槽轮509平移范围正好覆盖整个种盘516。
(2)播种装置
播种装置主要由L型固定板515、吸锥517、气室壳体518、吸盘底板519等构成(如图14)。
为了流场更加稳定,气室壳体518中间使用隔板524间隔成两个区域,这样气室壳体518、隔板524和吸盘底板519可以分成两个独立的小气室(如图15),每个小气室中心都设置一个进气管522,进气管522通过管道与风机相连。气室壳体518下侧设有条板523,便于安装密封条。吸盘底板519长度和宽度分别与气室壳体518外壁长度和宽度一致,安装至气室壳体519下部后,其外部使用两个L型固定板515固定(如图14)。L型固定板515一端通过螺栓与气室壳体518外壁固定连接,为方便人工用手拆卸,螺母采用蝶形螺母514,L型固定板515另一端卡住吸盘底板519外部表面。气室壳体518安装时,长度方向与同步传送带2长度方向平行。一个气室有两个单独的播种区域,每个播种区域为育秧盘8横向放置时的一个横向半盘播种(育秧盘长度方向的边长中线将育秧盘分为两个半盘,称之为横向半盘)。
吸盘底板519均匀布置有吸锥安装孔525,分为两个区域分别对应两个小气室(如图16)。吸盘底板519的两个区域中间设置吸锥空置区526作为分界线,吸锥空置区526宽度为两张育秧盘8边缘宽度和两个吸锥安装孔525中心距离之和。隔板524下侧底面与吸锥空置区526中心表面紧密贴合,起到间隔气室和支撑的作用。吸锥517安装时将底座528插进吸锥安装孔525,用过渡配合或者胶水粘合,便于更换吸锥。
吸锥517主要由锥体527、底座528、锥孔529、底孔530构成(如图17)。椎体527底端与底座528连接;底座528上开有若干锥孔529,锥孔529通过椎体527内部延伸至椎体527尖端成通孔;锥孔529在底座528上的开孔尺寸大于在椎体527尖端的开孔尺寸,成一定锥度;锥体527尖端还开有底孔530,底孔530为锥形盲孔,盲孔尖端延伸至椎体527内部。
吸锥517设计成一体化,相比同样长度的传统吸针,吸力更强,锥孔529四周包裹锥体527,强度更大,不易变形和断裂,寿命长,并且对位精度高,便于安装。
播种装置工作原理:
气室工作时,主要有吸种和播种两个过程。两套加-播-通孔单元在下机架101的宽度方向两侧时(如图18),气室位于种盘516正上方,气室内为负压,种盘516振动将种子抛起,吸锥51 7吸种。吸锥517吸种完毕后,同时控制两个电缸502使两个电缸活塞杆506缩回,拉动两个加-播-通孔单元同时沿着滑轨501水平靠近,当两气室壳体518长度方向的外侧壁接触时停止运动。光电传感器III552检测到两张横向放置的未播育秧盘8已完全到达播种区域,同步传动带2停止运动,两个气室位于两张横向放置的育秧盘8正上方(如图19),无需切断负压,通孔机构迅速工作,吸锥投种。投种完毕后,同步传动带2开始运动,将已播育秧盘8带离播种区域,又将未播种的育秧盘8带到播种区,已播育秧盘8进入育秧盘智能补播装置6进行补种。投种完毕的同时,控制两个电缸502使两个电缸活塞杆506伸出,推动两套加-播-通孔单元同时沿着滑轨501水平分离至下机架101的宽度方向两侧进行吸种,完成一个吸种和播种周期。
(3)通孔结构
通孔机构主要由气缸I 504、气缸支撑板510、支撑立柱513、立杆520、立杆支撑板521、直线轴承I 531、通孔柔性丝安装板532、通孔柔性丝533等构成,(如图20),通孔柔性丝533采用硬度和弹性较大的材质,可柔性变形,直径与锥孔523下端吸孔内径相当。
通孔结构设置在气室的内部,两个独立小气室分别配置一套通孔结构。通孔柔性丝安装板532长度和宽度分别与小于小气室的内壁长度和宽度,设置立杆520对柔性丝安装板532进行限位。柔性丝安装板532均匀设有柔性丝安装孔535和通气孔536(如图22),二者皆为通孔,加工和安装时,柔性丝安装孔535中心位置与锥孔529的中心位置一一对应。安装通孔柔性丝533时将其一端插进柔性丝安装孔535,插入深度与通孔柔性丝安装板532厚度一致,采用过渡配合或者胶水粘合的形式,便于更换通孔柔性丝533。为确保通孔柔性丝533工作时能贯穿锥孔529,每根通孔柔性丝533的中心线理应与锥孔529中心线应重合,由于通孔柔性丝533存在弹性和柔性,允许存在偏差,通孔柔性丝533未工作时其最下端面初始位置可插入锥孔529一定距离也可在锥孔529上端口一定距离(如图20)。
通孔柔性丝安装板532上设有若干个立杆安装座537,每个立杆安装座537通过一个立杆520与气室外的立杆支撑板521固定连接。立杆520贯穿气室壳体518上表面的孔洞处安装有直线轴承I 531,直线轴承I 531对支撑立杆520周向定位。气缸支撑板510开设孔洞用于通过进气管522,气缸支撑板510两侧通过支撑立柱513支撑在滑块连接板512上。两个气缸I 504分别通过两个L板I 503固定安装在气缸支撑板510上,气缸活塞底座I 535固定安装在立杆支撑板521上(如图21)。
通孔机构工作原理:
通孔机构工作时,同时控制两个气缸I 504,两个气缸活塞底座I 535迅速伸出下压立杆支撑板521,带动两个柔性丝安装板532整体下移(如图21),通孔柔性丝533贯穿锥孔529的内腔,通孔柔性丝533下端面伸出锥孔529下端吸孔0-5mm,此时将锥孔529下端吸孔处的种子534或者堵塞物清理掉(如图21)。通孔完毕后,两个气缸I 504同时更换气流方向,两个气缸活塞底座I 535迅速缩回上拉立杆支撑板521,带动两个柔性丝安装板532整体上移,恢复到通孔之前的状态(如图20),完成一个通孔动作。
2、种盘装置
种盘装置主要由种盘516、间隔板538、气缸活塞顶板539、气缸活塞底座II 540、支撑板III541、直线轴承II 542、导杆543、限位块544、L板II 545、气缸II 546、支撑板IV547等组成(如图24),其中支撑板III541和支撑板IV547相互固定连接构成支撑种盘516的支撑架。
种盘516面积覆盖吸盘底板519的吸锥517安装区域,内部设置横向和纵向的间隔板538,内部呈网格状,间隔板538高度低于种盘516四周侧壁高度(如图23)。种盘516底板固定连接若干根导杆543,导杆543贯穿支撑板III541下表面的孔洞处固定安装有直线轴承II542,直线轴承II 542对导杆543周向定位,导杆543下端设有限位块544。在种盘516未振动时,其支撑在两根支撑板III541上。气缸II 546通过两个L板II 545固定安装在支撑板IV547中间位置,支撑板IV547两端分别固定安装在两根支撑板III541的中间位置,两根支撑板III541两端分别固定安装下机架101上。气缸活塞顶板539一面与气缸活塞底座II 540固定连接,另一面在种盘516非振动时与种盘516底面接触但不连接,气缸活塞底座II 540的行程小于种盘516的振幅。
种盘装置工作原理:
气室平移至种盘装置上方吸种时,吸锥517下端吸孔初始位置在种盘上方位置(如图24)。控制气缸II 546,气缸活塞底座II 540迅速伸出,带动气缸活塞顶板539将种盘516迅速顶起(如图25)。然后气缸II 546更换气流方向,气缸活塞底座II 540迅速缩回,气缸活塞顶板539与种盘516底面分离(如图26)。导杆543随种盘516在惯性的作用下继续上升时,限位块544撞击直线轴承II 542下端面,种盘516停止向上运动,吸锥517下端吸孔伸进种盘516(如图26),种盘516中的种子由于惯性被抛起与吸锥517下端吸孔接触,在负压的作用下吸附种子。种盘516在重力的作用下回落至初始状态(如图24),被抛起的种子也在重力的作用下会落至种盘516,完成一次种盘516振动和吸锥517吸种动作。为提高吸锥517吸种效果,可重复数次种盘516振动动作。
3、种盘种量精准检测装置
种盘种量精准检测装置主要由水稻种层边缘图像采集系统等其它软硬件系统组成。图像采集系统由主要由两组侧方种量检测相机549和一组正向种量检测相机551组成。侧方种量检测相机549对称分布在种盘516宽度方向两侧的侧方支架548中间位置,正向种量检测相机551布置在种盘516长度方向外侧的正向支架550中间位置(如图27)。侧方支架548和正向支架550固定在下机架101上。侧方种量检测相机549和正向种量检测相机551可分别采集种盘516侧向与正向的水稻种层形状,绘制种层形状轮廓,根据种层形状通过训练好的种盘内种量预测模型计算种盘内的实时种量,根据这一数据判断是否需要控制加种装置进行加种。
种盘种量精准检测装置工作原理:
侧方种量检测相机549的位置在侧方支架548正中间,正向种量检测相机551的位置在正向支架550正中间。气室每完成一次吸种,两侧的侧方种量检测相机549拍摄一次种盘两侧边的种层形状图像,正向种量检测相机551拍摄一次种盘正向的种层形状图像,并将图像发送至上位机,上位机对图像进行处理,按照训练好的种量预测模型对图像中所包含的种盘种量进行预测,将种量的计算结果发送至控制系统,根据这一结果判断是否需要进行加种工作,当预测种量低于设定值时,控制系统控制加种装置进行加种,预测种量高于设定值时,则不需要进行加种。种量预测模型通过提前对大量种盘侧向与正向种层形状图像的数据集训练获得,通过实际种量的数据对种量预测模型进行训练,得到精准的预测模型,通过预测值与实际值的比较对模型进行正则化实现模型优化,最终实现种盘内种量的精准预测。
(四)育秧盘智能补播装置
育秧盘智能补播装置主要由育秧盘播量检测装置601、窝眼球弹片补播装置602、光电传感器IV603等组成(如图28)三者均安装在下机架101上。按靠近精准对位精量播种装置的顺序依次为光电传感器IV603、育秧盘播量检测装置601和窝眼球弹片补播装置602,育秧盘8可随位于同步传送带2通过育秧盘播量检测装置601和窝眼球弹片补播装置602下方。
育秧盘播量检测装置601主要由黑箱604、辅助光源605、育秧盘播量图像采集相机606组成,辅助光源605安装在黑箱604内部上方两侧,育秧盘播量图像采集相机606安装在黑箱内部中心(如图29)。光电传感器IV603检测育秧盘8的位置,根据育秧盘8的位置决定是否通过控制系统向育秧盘播量检测装置601发送图像采集信号,窝眼球弹片补播装置602根据育秧盘8图像中获取的各播种点位的种子数,决定是否对经过的育秧盘8播种点位进行补播。
窝眼球弹片补播装置601主要由补播种箱607、窝眼球驱动电机608、弹片推杆驱动电机609、窝眼球610、齿条片推杆611、出种管612、补播种箱套管613、弹片推杆614、金属弹片615等组成(如图30)。补播种箱607的各出种管612与育秧盘8上播种点位一一对应,窝眼球610通过传动轴连接安装在补播种箱607出种管612内部,能够在出种管612内部转动。补播种箱套管613套装在补播种箱607的各出种管612外侧。弹片推杆614的一端设有齿轮616,并穿过补播种箱套管613两外壁以及两个金属弹片615。齿条片推杆611一端设有长孔I,长孔I供窝眼球608的传动轴穿过;齿条片推杆另一端设有长孔II,长孔II的一条直边设有齿轮条,齿轮条与上述齿轮616啮合。每个窝眼球610和弹片推杆614分别由窝眼球驱动电机608和弹片推杆驱动电机609驱动;齿条片推杆611套设在补种箱套管613外部窝眼球610的传动轴和其下方的弹片推杆614上,用于配合弹片推杆614在弹片推杆驱动电机609的驱动下做上下运动。两个金属弹片615通过铰链安装在补播种箱套管613内部,在弹片推杆614上下运动时可以实现闭合。
育秧盘智能补播装置的工作原理:
在同步传送带2的带动下,两定位挡板201之间两个横向放置的育秧盘8经精准对位精量播种装置5播种后到达育秧盘智能补播装置6。当光电传感器IV603检测到育秧盘8位置时,向育秧盘播量检测装置601发送信号,一定延时后育秧盘8完全进入黑箱604的笼罩范围,育秧盘播量图像采集相机606拍摄育秧盘内的播种情况,利用图像识别以及训练好的图像分割模型确定各播种点位的种子数量,对于不符合播种数量要求的补充播种点位,上位机将其位置坐标信息记录下来并发送至窝眼球弹片补播装置602,当育秧盘8上的补充播种点位依次运动至窝眼球弹片补播装置602下方时,位于补充播种位点上方的弹片推杆驱动电机609驱动弹片推杆614向下运动,使得弹片推杆614中部凸起将金属弹片615推开,位于金属弹片615上方的水稻种子下落掉入育秧盘8对应补充播种点位中,完成一次补播。随后弹片推杆驱动电机609驱动弹片推杆614向上运动,使得弹片推杆614外侧凸起推动金属弹片615闭合,随后窝眼球驱动电机608驱动窝眼球610转动,使补播种箱607内的种子下落进入窝眼掉落到闭合的金属弹片615上,完成种子的补充,等待对育秧盘8上的下一个不符合播种数量要求的补充播种点位进行补播。水稻图像分割模型通过大量的育秧盘8内播种点位内播种图像获得的数据集训练获得,可以实现复杂情况如重叠、遮挡情况下对播种点位内播种数量的精准计算与识别。
在同步传送带2的带动下,两定位挡板201之间两个横向放置的育秧盘8经育秧盘智能补播装置6补种后进入覆土装置7在种子上方覆土,经过覆土的育秧盘8在同步传送带2的带动下离开覆土装置7,育秧播种环节全部完成,育秧盘8由人工或者机械搬离本育秧生产线进行下一个生产环节。
实施例
本发明提出的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线主要由机架、同步传送带、双向自动供盘装置、铺土装置、精准对位精量播种装置、育秧盘智能补播装置、覆土装置等构成,可适用钵体苗育秧盘、毯状苗育秧盘、钵体毯状苗育秧盘进行精准对位精量播种,适用于水稻、油菜、高粱、蔬菜等作物的育秧,以下工作过程以水稻大钵体毯苗育秧盘为例进行详细的描述。水稻大钵体毯苗育秧盘(以下简称“育秧盘”)横向钵数14,纵向钵数30,总钵数420,要求每钵孔播量3±1粒。本发明的育秧生产线气室每个单独的播种区域包含210个三孔吸锥,通孔机构与之对应。
作业时,双向自动供盘装置的自动供盘装置同步工作,从下机架两侧为同步传动带供盘,每相邻两定位挡板之间横向放置两张育秧盘。将数垛整齐摞放的成垛的育秧盘纵向放在输送带上,链传动驱动系统II启动,输送带将成垛育秧盘输送至供盘机构中的工作位置。光电传感器I检测到定位挡板,供盘机构开始工作,支撑板II从输送带下方往上输送成垛的育秧盘,支撑板II托住最下面一张育秧盘两侧,当光电传感器II检测到最上方一张育秧盘的运动至供盘高度时,支撑板II停止往上运动。两个电机同时输出动力,使两侧的拨杆轴同时转动且转向相反,拨齿拨动最上方育秧盘外侧壁内凹槽并迅速分离,将最上方育秧盘一端迅速向上拨起,同时秧盘拨板板面与最上方育秧盘后外端面接触并将其沿着供盘方向水平输送至同步传送带上。此时,支撑板II往上运行一个育秧盘的高度,同时秧盘拨板迅速返回,其后表面在第二张育秧的阻碍下向供盘方向的翻转,运行至第二张育秧盘后面后,在内置扭簧的作用力向下复位,完成第一个育秧盘的供盘动作。相同地,上面第二张育秧盘重复第一张的供盘动作,以此往复,直至将这一垛育秧盘全部供完。
当这第一垛育秧盘全部供完时,输送带将后面的整齐摞放的成垛育秧盘输送至供盘机构中的工作位置,同时在最上方的支撑板II开始迅速向下运动,由于两个支撑板II内侧面的距离小于育秧盘的宽度,支撑板II下表面在育秧盘的阻碍下向上翻转,运行至输送带下方后,撑板在内置扭簧的作用力向下复位,完成第一垛育秧盘的供盘动作,以此往复。在同步传送带的带动下,两定位挡板之间两个横向放置的育秧盘经铺土装置铺放一层基质后进入播种区域。
气室工作时,主要有吸种和播种两个过程,气室内保持负压状态,两套加-播-通孔单元同步吸种和播种。两套加-播-通孔单元沿着滑轨平移至下机架的宽度方向两侧时,气室位于种盘正上方,锥孔下端吸孔初始位置在种盘上方位置。控制气缸II,气缸活塞底座II迅速伸出,带动气缸活塞项板将种盘迅速顶起。然后气缸II更换气流方向,气缸活塞底座II迅速缩回,气缸活塞顶板与种盘底面分离。导杆随种盘在惯性的作用下继续上升时,限位块撞击直线轴承II下端面,种盘停止向上运动,锥孔下端吸孔伸进种盘,种盘中的种子由于惯性被抛起与锥孔下端吸孔接触,在负压的作用下吸附种子。种盘在重力的作用下回落至初始状态,被抛起的种子也在重力的作用下会落至种盘,完成一次种盘振动和吸锥吸种动作。为提高吸锥吸种效果,可重复数次种盘振动动作。
吸锥吸种完毕后,同时控制两个电缸使两个电缸活塞杆缩回,拉动两个加-播-通孔单元同时沿着滑轨水平靠近,当两气室壳体长度方向的外侧壁接触时停止运动。光电传感器III检测到两张横向放置的未播育秧盘已完全到达播种区域,同步传动带停止运动,两个气室位于两张横向放置的育秧盘正上方,无需切断负压,通孔机构迅速工作。通孔机构工作时,同时控制两个气缸I,两个气缸活塞底座I迅速伸出下压立杆支撑板,带动两个柔性丝安装板整体下移,通孔柔性丝贯穿锥孔的内腔,通孔柔性丝下端面伸出锥孔下端吸孔0-5mm,此时将锥孔下端吸孔处的种子或者堵塞物清理掉,吸锥完成投种。通孔完毕后,两个气缸I同时更换气流方向,两个气缸活塞底座I迅速缩回上拉立杆支撑板,带动两个柔性丝安装整体上移,恢复到通孔之前的状态,完成一个通孔动作。
投种完毕后,同步传动带开始运动,将v播育秧盘带离播种区域,又将未播种的育秧盘带到播种区,已播育秧盘进入育秧盘智能补播装置进行补种。投种完毕的同时,控制两个电缸使两个电缸活塞杆伸出,推动两套加-播-通孔单元同时沿着滑轨水平分离至下机架的宽度方向两侧进行吸种,完成一个吸种和播种周期。
气室每完成一次吸种,两侧的侧方种量检测相机拍摄一次种盘两侧边的种层形状图像,正向种量检测相机拍摄一次种盘正向的种层形状图像,并将图像发送至上位机,上位机对图像进行处理,按照训练好的种量预测模型对图像中所包含的种盘种量进行预测,将种量的计算结果发送至控制系统,根据这一结果判断是否需要进行加种工作,当预测种量低于设定值时,控制系统控制加种装置进行加种,预测种量高于设定值时,则不需要进行加种。种量预测模型通过提前对大量种盘侧向与正向种层形状图像的数据集训练获得,通过实际种量的数据对种量预测模型进行训练,得到精准的预测模型,通过预测值与实际值的比较对模型进行正则化实现模型优化,最终实现种盘内种量的精准预测。
每当完成一定数量的播种周期,并根据种盘种量精准检测装置的加种信号,两套加-播-通孔单元通过滑块在滑轨上水平移动靠近或分开时,加种槽轮开始位于种盘上方时,控制加种电机驱动加种槽轮转动为种盘加种,两套加-播-通孔单元靠近或分开完毕时加种结束,加种槽轮平移范围正好覆盖整个种盘。
在同步传送带的带动下,两定位挡板之间两个横向放置的育秧盘经精准对位精量播种装置播种后到达育秧盘智能补播装置。当光电传感器IV检测到育秧盘位置时,向育秧盘播量检测装置发送信号,一定延时后育秧盘完全进入黑箱的笼罩范围,育秧盘播量图像采集相机拍摄育秧盘内的播种情况,利用图像识别以及训练好的图像分割模型确定各播种点位的种子数量,对于不符合播种数量要求的补充播种点位,上位机将其位置坐标信息记录下来并发送至窝眼球弹片补播装置,当育秧盘运动至窝眼球弹片补播装置下方时,弹片推杆驱动电机驱动弹片推杆向下运动,使得弹片推杆内侧凸起将金属弹片推开,位于金属弹片上方的水稻种子下落掉入育秧盘对应补充播种点位中,完成一次补播。随后弹片推杆驱动电机驱动弹片推杆向上运动,使得弹片推杆外侧凸起推动金属弹片闭合,随后窝眼球驱动电机驱动窝眼球转动,使补播种箱内的种子下落进入窝眼掉落到闭合的金属弹片上,完成种子的补充,等待对育秧盘下一不符合播种数量要求的补充播种点位进行补播。水稻图像分割模型通过大量的育秧盘内播种点位内播种图像获得的数据集训练获得,可以实现复杂情况如重叠、遮挡情况下对播种点位内播种数量的精准计算与识别。
在同步传送带的带动下,两定位挡板之间两个横向放置的育秧盘经育秧盘智能补播装置补种后进入覆土装置在种子上方覆土,经过覆土的育秧盘在同步传送带的带动下离开覆土装置,育秧播种环节全部完成,育秧盘由人工或者机械搬离本育秧生产线进行下一个生产环节。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于,包括:
机架(1),机架(1)包括相互连接的下机架(101)和上机架(104),上机架(104)上端固定安装有风机安装板(105);下机架(101)长度方向两端通过轴承支撑板(102)分别安装有一个同步传送带轮(103);同步传送带(2)套设在上述两个同步传送带轮(103)上;支撑板I(106)固定安装在下机架(101)上方,位于两个同步传送带轮(103)之间,用以支撑同步传送带(2);
下机架(104)一端设有链传动驱动系统I(108),链传动驱动系统I(108)与邻近的同步传送带轮(103)连接;下机架(104)另一端的两侧各设有一个育秧盘入口支撑板(107);从育秧盘入口支撑板(107)安装位置到链传动驱动系统I(108)安装位置之间的机架(1)上依次设有:双向自动供盘装置、铺土装置(4)、精准对位精量播种装置(5)、育秧盘智能补播装置(6)和覆土装置(7);
每个育秧盘入口支撑板(107)处均安装有一套自动供盘装置(3)。
2.如权利要求1所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
同步传送带(2)上均匀设置有多个定位挡板(201)。
3.如权利要求2所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述双向自动供盘装置由两套自动供盘装置(3)组成,每套自动供盘装置(3)包括输送带机构和供盘机构:
输送带机构包括输送带支架(302),输送带支架(302)两端分别安装有一个输送带轮,输送带(303)套设在上述两个输送带轮上;链传动驱动系统II(301)安装在输送带支架(302)一端,链传动驱动系统II(301)与一个输送带轮相连接为其提供动力;
供盘机构包括供盘支架(305),上述输送带支架(302)另一端伸入供盘支架(305)中,两条滑台I(307)呈竖直状态对称固装在供盘支架(305)两侧,每条滑台I(307)上均安装有滑块I(312),每个滑块I(312)上安装有一块支撑板II(306),支撑板II(306)只可单方向转动;两块支撑板II(306)的板面在同一高度,并可随滑块I(312)沿滑台I(307)上下移动;
滑台II(308)呈水平状态固装在供盘支架(305)上方,滑台II(308)上安装有滑块II(313),滑块II(313)上安装有秧盘拨板(313),秧盘拨板(313)只可单方向转动,秧盘拨板(313)可随滑块II(313)在滑台II(308)上沿输送带(303)长度方向往复运动;
两条拨杆轴(309)呈水平状态对称安装在供盘支架(305)两侧,分别由一个电机(304)驱动;拨杆轴(309)远离电机(304)的一端设有拨齿,两条拨杆轴(309)上的拨齿位置相对;
上述两条拨杆轴(309)、两个支撑板II(306)和秧盘拨板(313)的配合动作可以将成垛的育秧盘(8)中最上层的育秧盘(8)水平输送至同步传送带(2)上。
4.如权利要求2所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述精准对位精量播种装置(5)包括两套加-播-通孔单元、两套种盘装置、两套种盘种量精准检测装置
所述加-播-通孔单元包括:加种装置、播种装置和通孔结构;
加种装置包括种箱(507),种箱后板(508)固定安装在种箱(507)上部,种箱(507)下方设有由加种电机(505)驱动的加种槽轮(509);加种装置两侧分别通过一块滑块连接板(512)固定连接在两个滑块III(511)上,四个滑块III(511)两两一组分别安装在两条滑轨(501)上并可以沿滑轨(501)滑动;两条滑轨(501)固定安装在下机架(101)上;两条滑轨(501)的长度方向与下机架(101)长度方向垂直;
风机安装板(105)下方固定安装有两个电缸(502),两个电缸(502)上的电缸活塞杆(506)分别与两套加种装置的种箱后板(508)固定连接;
播种装置包括气室壳体(518),吸盘底板(519)安装在气室壳体(518)下方,气室壳体(518)与吸盘底板(519)上表面共同构成气室;气室壳体(518)顶部设有进气管(522),用于调控气室内部正负压;气室壳体(518)的两侧分别与上述两块滑块连接板(512)连接;吸盘底板(519)下表面安装有多个吸锥(517),吸锥(517)内设有锥孔(529);
所述通孔结构包括气缸I(504),气缸I(504)固定安装在气缸支撑板(510)上,气缸支撑板(510)两侧通过支撑立柱(513)安装在上述两块滑块连接板(512)上;气缸I(504)下端的气缸活塞底座I(535)固定连接有立杆支撑板(521),多个立杆(520)的一端与立杆支撑板(521)固定连接,多个立杆(520)的另一端通过直线轴承I(531)与设在气室内部的通孔柔性丝安装板(532)固定连接,通孔柔性丝安装板(532)上设有多条通孔柔性丝(533)和多个通气孔(536);通孔柔性丝(533)的数量与上述锥孔(529)一致。
5.如权利要求4所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述吸锥(517)包括椎体(527),椎体(527)底端与底座(528)连接;底座(528)上开有若干锥孔(529),锥孔(529)通过椎体(527)内部延伸至椎体(527)尖端成通孔;锥孔(529)在底座(528)上的开孔尺寸大于在椎体(527)尖端的开孔尺寸,成一定锥度;锥体(527)尖端还开有底孔(530),底孔(530)为锥形盲孔,盲孔尖端延伸至椎体(527)内部。
6.如权利要求4所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述种盘装置包括种盘(516),气缸活塞顶板(539)下表面与气缸II(546)上的气缸活塞底座II(540)固定连接,气缸活塞顶板(539)上表面与种盘(516)底部接触但不连接;气缸II(546)通过支撑架固定安装在下机架(101)上,上述支撑架用于支撑种盘(516);支撑架上固定安装有多个直线轴承II(542),多个导杆(543)的一端穿过直线轴承II(542)与种盘(516)底部固定连接,多个导杆(543)的另一端设有限位块(544);
所述种盘种量精准检测装置包括两组侧方种量检测相机(549)和一组正向种量检测相机(551),两组侧方种量检测相机(549)分别固定安装在位于种盘(516)两侧的侧方支架(548)上,一组正向种量检测相机固定安装在种盘(516)长度方向一侧的正向支架(550)上,侧方支架(548)固定安装在支撑架上,正向支架(459)固定安装在下机架(101)上。
7.如权利要求4所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
气室壳体(518)中间用隔板(524)间隔成多个区域,上述多个区域分别与吸盘底板(519)上表面形成多个小气室;气室壳体(518)顶部对应每个小气室均设有一条进气管(522)。
8.如权利要求2所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述育秧盘智能补播装置(6)包括设置在下机架(101)上的育秧盘播量检测装置(601)、窝眼球弹片补播装置(602),按靠近精准对位精量播种装置(5)的顺序依次为育秧盘播量检测装置(601)和窝眼球弹片补播装置(602);
育秧盘播量检测装置(601)包括黑箱(604),育秧盘播量图像采集相机(606)安装在黑箱(601)内侧顶部中心,采集相机(606)两侧安装有辅助光源(605);
窝眼球弹片补播装置(602)包括补种箱(607),补种箱底部开有多个补种口,每个补种口下方连接有出种管(612),出种管(612)内部设有窝眼球(610),补播种箱套管(613)套装在每个出种管(612)外侧,每个补播种箱套管(613)内部设有两个金属弹片(615),窝眼球(610)位于金属弹片(615)上方;每个出种管(612)下部设有弹片推杆(614),弹片推杆(614)穿过补种箱套管(613)以及两个金属弹片(615);
每个窝眼球(610)和弹片推杆(614)分别由窝眼球驱动电机(608)和弹片推杆驱动电机(609)驱动;齿条片推杆(611)套设在补种箱套管(613)外部窝眼球(610)的传动轴和其下方的弹片推杆(614)上,用于配合弹片推杆(614)在弹片推杆驱动电机(609)的驱动下做上下运动。
9.如权利要求8所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
所述弹片推杆(614)两端及中部设有多个突起部分,弹片推杆(614)的一端设有齿轮(616);
所述齿条片推杆(611)一端设有长孔I,长孔I供窝眼球(610)的传动轴穿过;齿条片推杆(611)另一端设有长孔II,长孔II的一条直边设有齿轮条,齿轮条与上述齿轮(616)啮合。
10.如权利要求3-8任意一项所述的一种自通孔双吸盘横盘育秧生产线,其特征在于:
每个育秧盘入口支撑板(107)处均设有光电传感器I(315);光电传感器I(315)用于检测定位挡板(201)是否停在光电传感器I(315)所在位置;
供盘支架(305)与秧盘入口支撑板(107)相邻的一侧设有光电传感器II(316);光电传感器II(316)用于检测成垛育秧盘(8)中的第一张育秧盘(8)是否达到供盘高度;
在下机架(101)紧邻精准对位精量播种装置(5)的部位设有光电传感器III(552);光电传感器III(552)用于检测横向放置的两个育秧盘(8)是否到达精准对位精量播种装置(5)的正下方;
在下机架(101)位于精准对位精量播种装置(5)和育秧盘智能补播装置(6)之间并紧邻育秧盘智能补播装置(6)的部位设有光电传感器IV(603),光电传感器IV(603)用于检测育秧盘(8)是否到达育秧盘智能补播装置(6)邻近位置。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176607A (ja) * 1991-12-27 1993-07-20 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 育苗トレイへの播種装置
CN102960101A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 四川川龙拖拉机制造有限公司 育苗播种机及育苗播种方法
JP3202839U (ja) * 2015-12-14 2016-02-25 ▲徳▼旺 邱 往復式水耕野菜播種機
CN107615954A (zh) * 2017-08-18 2018-01-23 上海师范大学 一种双模式育苗播种机
CN111887070A (zh) * 2020-07-10 2020-11-06 华南农业大学 一种小粒径种子自动化穴盘育苗智能播种生产线
CN113287392A (zh) * 2021-04-14 2021-08-24 江苏大学 一种吹吸式电磁振动精密播种装置及其控制方法
CN115943775A (zh) * 2022-12-12 2023-04-11 中国农业大学 一种自动化水稻精准对位精量播种育秧生产线
CN116210489A (zh) * 2023-02-08 2023-06-06 中国农业大学 一种精准对位水稻精量播种育秧生产线

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176607A (ja) * 1991-12-27 1993-07-20 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 育苗トレイへの播種装置
CN102960101A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 四川川龙拖拉机制造有限公司 育苗播种机及育苗播种方法
JP3202839U (ja) * 2015-12-14 2016-02-25 ▲徳▼旺 邱 往復式水耕野菜播種機
CN107615954A (zh) * 2017-08-18 2018-01-23 上海师范大学 一种双模式育苗播种机
CN111887070A (zh) * 2020-07-10 2020-11-06 华南农业大学 一种小粒径种子自动化穴盘育苗智能播种生产线
CN113287392A (zh) * 2021-04-14 2021-08-24 江苏大学 一种吹吸式电磁振动精密播种装置及其控制方法
CN115943775A (zh) * 2022-12-12 2023-04-11 中国农业大学 一种自动化水稻精准对位精量播种育秧生产线
CN116210489A (zh) * 2023-02-08 2023-06-06 中国农业大学 一种精准对位水稻精量播种育秧生产线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘松;吴惠云;陈恒高;郭占斌;: "气动式水稻钵育联合精量真空播种机的整体结构设计", 黑龙江八一农垦大学学报, vol. 19, no. 4, 31 August 2007 (2007-08-31), pages 50 - 53 *

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