CN1309883A - 工厂化穴盘育苗自动播种机 - Google Patents

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Abstract

一种工厂化穴盘育苗自动播种机,在工作台机架上按工作流程固定有定位机构、打穴机构、播种机构、振动机构、覆土机构和平整机构,台面两侧设宽度可调的导向板,由步进电机变频调速控制输送带连续传送速度,打穴夯头的数量、间隙及孔深均可调整,以适应各种规格的穴盘。采用光电发送接收器收发信号,控制气缸运动,由播种机构的吸针头真空吸种下种,再通过覆土、平整,实现自动播种全过程。本发明结构简单,控制容易,漏播率低,作为蔬菜、花卉工厂化育苗自动播种设备,能满足不同生产规模的需求。

Description

工厂化穴盘育苗自动播种机
本发明涉及一种自动播种机，尤其涉及一种工厂化穴盘育苗自动播种机，属于精密农业机械技术领域。
穴盘育苗自动播种机是工厂化农业的重要装备。随着我国经济发展特别是城市建设的快速发展和产业结构的调整，对蔬菜、花卉的需求量越来越大，传统的手工播种育苗已不能满足市场需求。研制适用不同种类、不同大小、不同形状的蔬菜、花卉种子的自动播种机，解决工厂化育苗中精量播种的关键技术，为蔬菜、花卉的自动化播种育苗提供整套设备是当今我国工厂化育苗的需要。
现有技术中，一些发达国家采用了穴盘自动化育苗播种流水线，如美国Bouldin & Lawson,Inc.的产品，荷兰VISSER International Trade & EngineeringBV的产品等，这些播种机只适用于固定穴盘而不能调整，因其是针对大农场的规模经营，穴盘并不需要调整，同时控制系统复杂，选用的变速方案调整不方便，漏播率较高且价格昂贵。目前国内一些与工厂化育苗自动播种机相关的文献报道，还仅限于对国外有关产品的分析，处于初步的研究阶段，尚未见成熟产品的应用。
本发明的目的在于针对我国实际生产的需要及现有技术的不足，设计提供一种新的适合我国国情的工厂化育苗自动播种机，能满足各种蔬菜、花卉不同穴盘的育苗播种。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，工厂化自动育苗播种机包括定位机构、打穴机构、播种机构、振动机构、覆土机构、平整机构、输送机构及控制箱等。在工作台的机架上按流水线的工作流程分别固定有定位、打穴、播种、振动、覆土和平整机构，对应这些机构的工作台面上安有光电发送接收器，根据穴盘的运动位置发出控制信号。工作台面两侧有两块宽度可调整的导向板，台面下安装有控制箱。输送机构由步进电机驱动，通过皮带轮带动输送带传动，使穴盘在导向板限制的宽度内沿工作台面移动，进入各工作流程。穴盘定位机构中，在气缸活塞杆端部装有带弹簧片的微动开关，当载满栽培土的穴盘输送接触到弹簧片时，触动微动开关发出讯号，使气缸活塞杆提升，允许穴盘通过，而穴盘空载时不能通过。打穴机构中，气缸支架上固定有夯头气缸，夯头气缸活塞杆连接一个带T型滑槽的打穴夯头基座，打穴夯头安装在T型槽中，夯头数量及夯头间隙及夯孔深度均可调整，采用光电发送接收器收发信号，控制气缸活塞杆运动。播种机构包括吸种真空气缸、集气管、吸针头及种子导向孔等，气缸支架上固定有吸种真空气缸，气缸上布有行程开关，气缸的活塞杆连接与真空发生器相连的集气管，并通过集气管连接吸种针头。气缸支架上还装有带种子导向孔的播种导槽。由吸针头从振动盘上吸种子，再从种子导向孔落入穴盘的坑穴中。为使吸针头容易吸种，设计了振动机构，通过电磁振动器来激振振动盘使种子均匀分布。播种后，通过覆土机构中气缸活塞杆的往复运动，带动下料滚筒间隙式运转，在已播好种子的穴盘上补一层土，把孔穴补满，再由平整机构把穴盘表面上的栽培土压平压实。
本发明的自动播种机在整个播种过程中经过了定位、夯穴、播种、振动、覆土、平整等环节，穴盘在输送带上输送，输送速度通过步进电机调频来实现，控制简单可靠，定位、夯穴、播种、覆土气缸的往复运动速度采用双单向节流阀进行调速，调节方便，整个系统协调采用三菱PLC可编程控制器控制，实现自动播种全过程。
为更好地理解本发明的技术方案，以下结合附图作进一步详细描述。
图1为本发明的整体结构示意图。
如图所示，本发明包括定位机构1、打穴机构2、播种机构3、振动机构4、覆土机构5、平整机构6、输送机构及控制箱10等。在播种机工作台的机架9上按流水线的工作流程，分别固定有定位机构1、打穴机构2、播种机构3、振动机构4、覆土机构5和平整机构6，对应的工作台面上安有光电发送接收器11，根据穴盘15的运动位置发出控制信号。工作台面两侧有两块宽度可调整的导向板14，台面下机架内安装有控制箱10。工作台机架9的一侧装有步进电机8，通过皮带与皮带轮7相连，机架9上固定有三套导向轮12，输送带13经导向轮12贯穿整个工作台面。输送机构由步进电机8驱动，通过皮带轮7带动传输带13传动，使穴盘15在导向板14限制的宽度内沿工作台面移动，进入各工作流程。输送带13的运动速度可以通过步进电机8变频调速来调节。
图2为本发明的穴盘定位机构结构示意图。
如图所示，穴盘定位机构由弹簧片20、微动开关19、气缸17、行程控制器16、气缸支架18等组成。气缸支架18固定在工作台机架9上，气缸17上布有行程控制器16，气缸活塞杆端部有带弹簧片20的微动开关19。
当输送带13将载满栽培土的穴盘15向右输送，接触到弹簧片20时，弹簧片摆动，触动微动开关19，微动开关19发出讯号，控制气动电磁阀使气缸活塞杆提升，允许载栽培土穴盘15通过，进入下一道工序。当穴盘15空载时，穴盘底部和输送带之间摩擦力克服不了弹簧力，不能使微动开关19动作，气缸活塞杆不提升，穴盘15不能通过。行程控制器16可调节气缸活塞杆行程。
图3为本发明的打穴机构结构示意图。
如图所示，打穴机构由夯头气缸21、带T型滑槽的夯头基座22及光电发送接收器11等组成。夯头气缸21通过支座固定在工作台机架9上，夯头气缸活塞杆连接一个带T型槽的打穴夯头基座22，T型滑槽内布有一排夯头23，光电发送接收器11安装在夯头气缸下方的工作台上。
当输送带13传动穴盘15到打穴机构下时，由光电发送接收器11发出信号，控制夯头气缸运动，实现打穴。打穴夯头数及各夯头之间的间隙可根据穴盘尺寸规格，通过将夯头23在滑槽中移动来调整，夯孔深度可以通过气缸上行程控制器移动来调整，夯头23与穴盘15之间正确位置，可以通过调节夯头23在滑槽中的位置及光电发送接收器11的位置来实现。光电发送接收器11通过穴盘下的缝隙来收发信号，每通过一个缝隙发一个信号，通过气缸气动电磁阀来控制气缸活塞杆上下运动。夯头孔穴频率取决于输送带13的速度。
图4为本发明的播种机构结构示意图。
如图所示，播种机构主要由吸种真空气缸24、集气管25、吸针头26及带种子导向孔的播种导槽27等组成。吸种真空气缸24通过气缸支架固定在工作台机架9上，气缸活塞杆连接与真空发生器相连的集气管25，并通过集气管25连接吸种用吸针头26，气缸支架上还装有带种子导向孔的播种导槽27，气缸下的工作台上也安有光电发送接收器11。
当输送带13将穴盘15送入到播种机构下面，光电发送接收装置11被遮挡，发出一个脉冲信号，控制系统的电磁阀通电，气缸活塞杆开始往下运动，同时真空发生器电子阀动作，抽真空。当气缸活塞杆运动到行程开关的下位开关时，磁性开关发出信号，延时，吸针头26从振动盘28上吸种子，每个吸针头26通过真空吸住一颗种子，然后电磁阀复位，气缸反向运动。当活塞杆运动到行程开关的上位开关时，磁性开关发出信号，气缸停止运动。另一方面，真空发生器中连接喷射口的电磁阀接通，真空集气管25充气，种子被喷射而出，经播种导槽26的种子导向孔落入穴盘15的坑穴中。光电发送接收器11每被遮挡一次发出一个脉冲信号，播种机构完成下一个循环。
为了保证有效、可靠吸收各种重量、尺寸的种子，吸针头26的孔径有系列规格可调整，同时集气管25中的真空度和压力值均可调节到适当值。
图5为本发明振动机构结构示意图。
如图所示，振动机构主要由种子振动盘28、电磁振动器29及弹簧片30等组成。振动支架31固定在工作台机架9上，振动支架31上端固定有电磁振动器29，电磁振动器29下部连接弹簧片30，弹簧片30通过螺钉与种子振动盘28相连。
电磁振动器29激振，使弹簧片30带动种子振动盘28振动，以保证种子在振动盘28中均匀分布，使播种机构的吸针头26在吸种子时，易于捕捉到振动盘28中的种子。振动盘28的振幅和频率可以通过电气控制系统来调节。
图6为本发明的覆土机构结构示意图。
如图所示，在工作台机架9上固定有料箱支架37，栽培土料箱34固定在料箱支架37上，料箱34上通过一个气缸摆动销32固定气缸33，气缸33的活塞杆通过一个曲柄35与下料滚筒36相连，料箱34下的工作台上安有光电发送接收器11。
当输送带13传送穴盘15进入到覆土机构下面，光电发送接收器11被遮挡，发出脉冲信号控制电磁气阀，使气缸33往复运动，驱动曲柄35，带动下料滚筒36转动一个角度，栽培土从滚筒36的槽内落下送到穴盘中，在已经播好种子的穴盘上面补一层土，把孔穴补满。。
图7为本发明平整机构结构示意图。
如图所示，平整机构支架39固定在工作台机架9上，支架39下端装有橡胶轮42，橡胶轮42的端轴承44通过弹簧43与丝杆40相接，支架39上端有调节手轮38，支架39的一侧贴近橡胶轮42处装有一块刮板41。
当输送带13将已播种的穴盘15传送到平整机构时，穴盘15上表面与橡胶轮42之间的摩擦力使橡胶轮42转动，把高于穴盘上表面的栽培土压平压实。橡胶轮42的压紧力可通过调节手轮38来调整，刮板41的作用是将附着在橡胶轮42上的栽培土刮下来。
本发明机械结构简单，采用调节工作台两侧导向板之间的距离，来满足各种不同规格尺寸的穴盘。采用铝型材做打穴夯头基座，安装于T型滑槽中的打穴夯头可以调整数量、间隙及孔深，可适用于不同列数的穴盘及各种种植要求。输送带在连续传送过程中，自动完成穴盘输送、准确定位及打穴、播种、覆土等全过程，生产率高，机构间的协调由输送带带速同步实现。本发明采用步进电机变频调速，并采用三菱PLC可编程控制器为主控制器，控制简单可靠。本发明作为蔬菜、花卉工厂化育苗自动播种设备，播种率高，漏播率低，能满足不同生产规模的需求。

Claims (7)

1、一种工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于在工作台的机架(9)上按工作流程，分别固定有定位机构(1)、打穴机构(2)、播种机构(3)、振动机构(4)、覆土机构(5)和平整机构(6)，对应的工作台面上安有光电发送接收器(11)，工作台面两侧有两块宽度可调整的导向板(14)，台面下机架内安装有控制箱(10)，机架(9)一侧装有步进电机(8)，通过皮带与皮带轮(7)相连，机架(9)上固定有导向轮(12)，输送带(13)经导向轮(12)贯穿整个工作台面。
2、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于定位机构(1)中，气缸支架(18)固定在工作台机架(9)上，气缸(17)上布有行程控制器(16)，气缸活塞杆端部有带弹簧片(20)的微动开关(19)。
3、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于打穴机构(2)中，夯头气缸(21)通过支座固定在工作台机架(9)上，夯头气缸活塞杆连接一个带T型槽的打穴夯头基座(22)，T型滑槽内布有一排夯头(23)，光电发送接收器(11)安装在夯头气缸下方的工作台上。
4、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于播种机构(3)中，吸种真空气缸(24)通过气缸支架固定在工作台机架(9)上，气缸活塞杆连接与真空发生器相连的集气管(25)，并通过集气管(25)连接吸种用吸针头(26)，气缸支架上装有带种子导向孔的播种导槽(27)，气缸下的工作台上安有光电发送接收器(11)。
5、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于振动机构(4)中，振动支架(31)固定在工作台机架(9)上，振动支架(31)上端固定有电磁振动器(29)，电磁振动器(29)下部连接弹簧片(30)，弹簧片(30)通过螺钉与种子振动盘(28)相连。
6、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于在覆土机构(5)中，工作台机架(9)上固定有料箱支架(37)，栽培土料箱(34)固定在料箱支架(37)上，料箱(34)上通过一个气缸摆动销(32)固定气缸(33)，气缸(33)的活塞杆通过一个曲柄(35)与下料滚筒(36)相连，料箱(34)下的工作台上安有光电发送接收器(11)。
7、如权利要求1所说的工厂化穴盘育苗自动播种机，其特征在于在平整机构(6)中，支架(39)固定在工作台机架(9)上，支架(39)下端装有橡胶轮(42)，橡胶轮(42)的端轴承(44)通过弹簧(43)与丝杆(40)相接，支架(39)上端有调节手轮(38)，支架(39)的一侧贴近橡胶轮(42)处装有一块刮板(41)。
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