CN212544557U - 一种玉米种子胚面识别定向播种装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及玉米播种领域，具体而言涉及一种玉米种子胚面识别定向播种装置。该播种装置包括传送机构和定向播种机构，通过传送机构的输送带将玉米种子输送至定向播种机构中，输送辅助板设置于输送带外侧，用于顺平输送带上的玉米种子，定向播种机构中设置摄像装置检验玉米种子最终播种是否胚面朝上，并通过主动同步带和从动同步带内的第一和第二容置空间实现玉米种子播种使始终胚面朝上。

Description

一种玉米种子胚面识别定向播种装置

技术领域

本实用新型涉及玉米播种领域，具体而言涉及一种玉米种子胚面识别定向播种装置。

背景技术

玉米种子是我国非常重要的粮食作物之一，种植范围较大，则提高玉米种子的粮食产量对我国意义重大。

玉米植株生长过程中，玉米植株的生长位姿在很大程度上影响其光合作用的效果，进一步影响玉米种子的产量，然而，播种过程中玉米胚芽面的方向直接决定玉米植株的生长位姿。为了实现玉米增产增效，玉米种子胚芽定向播种显得尤为重要。近几年有许多关于玉米种子定向栽培的实验，但是都是人工操作，很难推广。

经实验研究表明，玉米种子胚芽向上播种，能够减少玉米种子生长阻力，确保玉米植株垂直地面生长，从而能极大的提高玉米植株的光合作用效果，进一步提高玉米种子的产量。目前关于玉米种子的定向研究较少，还没有成熟的实验方案。在当下经济发展的条件下，生产玉米种子的地区急需要一种机械化，操作简单的玉米种子定向播种装置，能够使玉米种子胚芽定向向上播种，从而提高作业效率，提高玉米产量，降低劳动人民定向播种玉米种子的劳作强度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种玉米种子胚面识别定向播种装置，保证玉米胚面向上播种，促进玉米植株光合作用，提高玉米种子产量。

本实用新型提供了一种玉米种子胚面识别定向播种装置，包括传送机构和定向播种机构，其中：

所述传送机构包括输送带6、精量排种器7、从动输送带轮5、电动机18、主动轴25、输送辅助板9，其中，所述精量排种器7用于将玉米种子放置于所述输送带6上，所述电动机18带动所述主动轴25转动，使得所述输送带6转动，所述输送带6用于将玉米种子输送至所述定向播种机构中，所述输送辅助板9设置于所述输送带6外侧，用于顺平所述输送带6上的玉米种子；

所述定向播种机构包括主动同步带26、从动同步带33、以及分别于主动同步带26和从动同步带33对应的两个翻面辅助板，所述主动同步带26与所述从动同步带33转速相同，转动方向相反，两个所述翻面辅助板分别位于所述主动同步带26和所述从动同步带33外侧；

所述主动同步带26和所述从动同步带33上设置有分隔板35和气孔30，所述分隔板35与所述主动同步带26形成第一容置空间，用于收集所述传送机构输送的玉米种子，每个所述第一容置空间内包含一个气孔；

所述主动同步带26内依次设置有摄像装置28和吹气嘴29，所述所述摄像装置28用于识别玉米种子胚面，两个所述翻面辅助板上均设置有翻面孔34，使得所述吹气嘴29吹出的气体将所述第一容置空间中的玉米种子通过翻面孔34落入分隔板35与所述从动同步带33形成的第二容置空间内。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

所述输送带6的宽度沿输送方向逐渐减小。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

还包括第一转动机构，所述第一转动机构包括底板19、短旋转轴17、横向滑块23、横向滑轨24，所述传送机构与所述短旋转轴17连接，所述传送机构位于所述横向滑块23上方，所述横向滑块23沿所述横向滑轨24移动，使得所述传送机构围绕所述短旋转轴17转动。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

还包括第二转动机构，所述第二转动机构包括长旋转轴2、输送板10、滑轨支撑板21、纵向滑轨20、滑槽22、支撑架1，其中，

所述传送机构位于所述输送板10上，所述输送板10与所述长旋转轴2连接，所述长旋转轴2位于所述支撑架1上，所述纵向滑轨20位于输送板10远离所述长旋转轴2的一侧，所述滑槽22沿滑轨20移动使得所述传送机构围绕所述长旋转轴2转动。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

所述定向播种机构还包括两个相互啮合的直齿轮，两个所述直齿轮直径和齿数相同，分别带动所述主动同步带26和所述从动同步带33转动。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

所述定向播种机构还包括光电传感器27，所述光电传感器27用于检测所述第一容置空间内是否包括玉米种子，

若所述第一容置空间内包括玉米种子，则开启所述摄像装置28以识别所述玉米种子是否包含胚面，

若玉米种子不包含胚面，则开启吹气嘴29使得所述玉米种子置于第二容置空间内。

在本实用新型的一种示例性实施例中，

所述分隔板35长度略大于玉米种子的厚度，所述分隔板35宽度略大于玉米种子的长度，两个所述分隔板35之间的距离在略大于玉米种子的宽度。

本实用新型提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本实用新型所提供的一种玉米种子胚面识别定向播种装置通过传送机构的输送带将玉米种子输送至定向播种机构中，输送辅助板设置于所述输送带外侧，用于顺平所述输送带上的玉米种子，定向播种机构中设置摄像装置检验玉米种子最终播种是否胚面朝上，并通过主动同步带和从动同步带内的第一和第二容置空间实现玉米种子播种使始终胚面朝上。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所述的玉米种子胚面识别定向播种装置示意图；

图2示出了本实用新型实施例所述的玉米种子胚面识别定向播种装置的定向播种机构的示意图；

图3示出了本实用新型实施例所述的玉米种子胚面识别定向播种装置的第二转动机构的示意图；

图4示出了本实用新型实施例所述的玉米种子胚面结构的示意图。

附图标记

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

本实用新型实施例提供了一种玉米种子胚面识别定向播种装置，如图1所示，包括传送机构和定向播种机构。玉米种子如图4所示，呈扇形形状，定义扇形界面的厚度为玉米种子的厚度H1，扇形两个弧形边沿的距离为玉米种子的长度L1，扇形的两个直线边之间的距离为玉米种子的宽度D1。玉米种子扇形形状的一面包括胚面，而另一面不包括胚面（图4示出的为胚面朝上的示例）。传送机构的主要作用是使得玉米种子传输方向与其长度方向一致，且扇形面与传送带贴合并保持此种顺平形态输入至定向播种机构中。定向播种机构用于接收顺平形态的玉米种子，并区分贴合面是否包括胚面，以保证播种的种子胚面朝上（即胚芽朝上）。传送机构与定向播种机构呈一定夹角，可选的，该夹角可以是90°。本领域技术人员可以理解的是，传送机构一般水平状态放置于地面，此时定向播种机构与地面呈竖直状态。定向播种机构底部设置有出口，可使得种子通过重力因素向下落入底部出口并排出。

在本实用新型的一些实施例中，传送机构包括输送带6、精量排种器7、从动输送带轮5、电动机18、主动轴25、输送辅助板9，其中，精量排种器7用于将玉米种子放置于输送带6上，电动机18带动所述主动轴25转动，进而让从动输送带轮5转动，使得输送带6转动，输送带6用于将玉米种子输送至定向播种机构中，输送辅助板9设置于输送带6外侧，用于顺平输送带6上的玉米种子。

可选地，精量排种器7可以包括勺轮式精量播种器、指夹式精量播种器、气吸式精量播种器和气吹式精量播种器中的一种或多种，其作用主要是将大量玉米种子一粒粒的放置于输送带6上。设置于输送带外侧的输送辅助板9距离输送带6的距离小于玉米种子的长度，且小于玉米种子的宽度，且同时大于玉米种子的厚度，使得玉米种子能够达到顺平状态进入定向播种机构。

在本实用新型的一些实施例中，传送机构还包括从动轴3，该从动轴3与从动输送带轮5连接，可选地，从动轴3为方形从动轴，通过旋转调节紧固螺杆4固定方形从动轴3，使得输送带6紧绷避免种子打滑。传送机构还包括支撑侧板8，该支撑侧板8固定于输送带6的两侧，用于支撑传送机构。

在本实用新型的一些实施例中，定向播种机构包括主动同步带26、从动同步带33，以及分别于主动同步带26和从动同步带33对应的两个翻面辅助板（图中只示出了一个翻面辅助板16），其中，主动同步带26与从动同步带33转速相同，转动方向相反，两个翻面辅助板分别位于主动同步带26和从动同步带33外侧，本领域技术人员可以理解的是，翻面辅助板主要用于保护同步带，另外翻面辅助板与同步带之间可以形成一封闭空间。

主动同步带26和从动同步带33分别由两对上、下同步带轮（图中只示出了一个同步带轮31）带动皮带转动，这四个同步带轮的直径相同。定向播种机构还包括两个相互啮合的直齿轮13，两个直齿轮直径和齿数相同，分别带动主动同步带26和从动同步带33转动。本领域技术人员可以理解的是，直齿轮13与主动同步带26和从动同步带33对应的主动带轮具有相同的齿轮轴14，从而使得对应的同步带轮转速相同、方向相反，进一步实现了主动同步带26与从动同步带33转速相同，转动方向相反。

主动同步带26和从动同步带33上设置有分隔板35和气孔30，所述分隔板35与主动同步带26形成第一容置空间，用于收集传送机构输送的玉米种子，每个第一容置空间内包含一个气孔。可以理解的是，顺平状态的玉米种子进入第一容置空间后，玉米种子的扇形面朝向主动同步带26和从动同步带33，且可通过气孔30向带轮内侧露出胚面结构。气孔可以是圆形，也可以是方形，或者其他形状，本实用新型在此不作限定。气孔面积小于玉米种子扇形面的面积，以防止玉米种子从气孔最终掉出。可选地，气孔形状沿主动同步带26移动方向呈先宽后窄再宽的形状，即类似葫芦形状，以上设计能够保证玉米种子不从气孔中掉出，且能够最大面积的观察到玉米种子胚面的状态。

主动同步带26内依次设置有摄像装置28和吹气嘴29，摄像装置28用于识别玉米种子胚面，两个翻面辅助板上设置有翻面孔34，使得吹气嘴29吹出的气体将所述第一容置空间中的玉米种子通过翻面孔34落入分隔板35与从动同步带33形成的第二容置空间内。本领域技术人员可以理解的是，经过传送机构顺平的玉米种子播种时包括两种情况，胚面朝上或者胚面朝下，通过摄像装置识别，可以将胚面朝上的种子直接从第一容置空间落下进行播种，而胚面朝下的种子通过吹气嘴将其吹入第二容置空间后，由于主动同步带与从动同步带转动方向相反，使得第二容置口空间内的种子也能够胚面朝上进行播种。

在本实用新型的另一个实施例中，玉米种子胚面识别定向播种装置还包括第一转动机构，第一转动机构包括底板19、短旋转轴17、横向滑块23、横向滑轨24，传送机构与短旋转轴17连接，传送机构位于横向滑块23上方，横向滑块23沿横向滑轨24移动，使得传送机构围绕短旋转轴17转动。通过横向滑块23朝向短旋转轴17移动，使得传送机构远离短旋转轴的一侧抬高，从而造成玉米种子在输送带6上由高处向低处传输，能够避免输送带6摩擦力过小，无法带动玉米种子传输的问题。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1和图3所示，玉米种子胚面识别定向播种装置还包括第二转动机构，第二转动机构包括长旋转轴2、输送板10、滑轨支撑板21、纵向滑轨20、滑槽22、支撑架1，其中，传送机构位于输送板10上，输送板10与长旋转轴2连接，长旋转轴2位于支撑架1上，纵向滑轨20位于输送板10远离长旋转轴2的一侧，滑槽22沿滑轨20移动使得传送机构围绕长旋转轴2转动。通过纵向滑轨向上移动，使得传送机构远离长旋转轴2的一侧高于靠近长旋转轴2的一侧，使得玉米种子位于输送带6上时，受到倾斜的力，从而进一步保证玉米种子处于顺平状态。因此，顺平状态的玉米种子相对更加稳定。

在本实用新型的另一个实施例中，输送带6的宽度沿输送方向逐渐减小，相对应的输送辅助板9的宽度也逐渐减小，使得每次只能保证一粒玉米种子进入定向播种机构中，同时宽度不断减小也可以使得玉米种子播种以长度方向与移动方向相同的状态进入定向播种机构中。

在本实用新型的另一个实施例中，定向播种机构还包括光电传感器27，该光电传感器27位于摄像装置28之前，用于检测第一容置空间内是否包括玉米种子，若第一容置空间内包括玉米种子，则开启摄像装置28以识别所述玉米种子是否包含胚面，若第一容置空间内不包括玉米种子，可不开启摄像装置28。通过光电传感器27可以提前感应是否包含玉米种子，即时控制摄像装置的开启，从而提高了摄像装置28的使用效率。若玉米种子不包含胚面，则开启吹气嘴29使得所述玉米种子置于第二容置空间内，最终玉米种子从第二容置空间内落下并播种，若玉米种子不包含胚面，则不开启吹气嘴29，种子从第一容器槽内落下并播种。通过图2可以理解，若在第一容置空间内的玉米种子胚面朝向主动同步带26的方向时，皮带顺时针转动，落下时玉米种子胚面正好朝上，而第一容置空间内的玉米种子胚面朝向与主动同步带26相反方向时，皮带顺时针转动，落下时玉米种子胚面朝下，因此需要将第一容置空间内的玉米种子通过吹气嘴29吹入第二容置空间，此时玉米种子胚面朝向从动同步带33的方向，从动同步带33转动方向与主动同步带26转动方向相反，即逆时针转动，落下时，玉米种子胚面也正好朝上。基于本实用新型上述设计，通过摄像装置28识别玉米种子胚面后通过吹气嘴29进行筛选，分别通过第一容置空间和第二容置空间将玉米种子播种，实现播种过程中玉米种子胚面朝上。

可选地，所述分隔板35宽度略大于玉米种子的长度，分隔板35长度略大于玉米种子的厚度，两个所述分隔板35之间的距离略大于玉米种子的长度。本实用新型中“略大于”指的是大于玉米种子尺寸但超过其尺寸的数值不超过玉米种子尺寸的30%，假设玉米种子的厚度为3mm，分隔板35长度为大于3mm且小于3.9mm，假设玉米种子的长度为13mm，则分隔板35之间的距离为大于13mm且小于16.9mm。以上尺寸设计，能够使得玉米种子更好地处于第一或第二容置空间内，不会出现种子翻面或其他朝向的放置。

在本实用新型还公开了使用上述装置实现的玉米种子播种方法，具体步骤如下：

S10，将玉米种子置于传送机构的精量排种器中，将所述玉米种子排入输送带6上。通过精量排种器7可以将玉米种子精确从底部小口一粒粒排出并落入输送带6上。

S20，所述输送带6运输所述玉米种子至所述定向排种机构的第一容置空间内。电动机18驱动主动轴25转动从而带动带座轴承12转动，进而让从动输送带轮5转动，使输送带6开始运输玉米种子。

S21，滑动滑槽22沿滑轨支撑板21向上移动使得传送机构围绕长旋转轴2转动。此时传送机构呈倾斜状态，其目的是为了在输送带6将玉米种子运输到翻面辅助弯板11的过程中，玉米种子与支撑侧板8有一定摩擦力，使输送带6上的玉米种子自身长轴方向与运输方向一致。玉米种子借助翻面辅助弯板11翻面，翻面后掉入主动同步带26上的两个相邻分隔板35之间。

S30，所述玉米种子落入所述定向排种机构的第一容置空间后，主动同步带26带动玉米种子移动。

S40，当所述玉米种子运输到摄像装置对应的位置时，摄像装置拍摄玉米种子，若拍摄照片为玉米种子胚面，则不启动吹气嘴；若拍摄照片为玉米种子胚面背面，则启动吹气嘴，使得玉米种子落入第二容置空间；

S50，当位于所述第一容置空间或者第二容置空间内的玉米种子移动至底部时，从所述定向排种机构的出口处排出，从而使得玉米种子均为胚面朝上排出。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的方案后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (7)

1.一种玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，包括传送机构和定向播种机构，其中：

所述传送机构包括输送带（6）、精量排种器（7）、从动输送带轮（5）、电动机（18）、主动轴（25）、输送辅助板（9），其中，所述精量排种器（7）用于将玉米种子放置于所述输送带（6）上，所述电动机（18）带动所述主动轴（25）转动，使得所述输送带（6）转动，所述输送带（6）用于将玉米种子输送至所述定向播种机构中，所述输送辅助板（9）设置于所述输送带（6）外侧，用于顺平所述输送带（6）上的玉米种子；

所述定向播种机构包括主动同步带（26）、从动同步带（33）、以及分别于主动同步带（26）和从动同步带（33）对应的两个翻面辅助板，所述主动同步带（26）与所述从动同步带（33）转速相同，转动方向相反，两个所述翻面辅助板分别位于所述主动同步带（26）和所述从动同步带（33）外侧；

所述主动同步带（26）和所述从动同步带（33）上设置有分隔板（35）和气孔（30），所述分隔板（35）与所述主动同步带（26）形成第一容置空间，用于收集所述传送机构输送的玉米种子，每个所述第一容置空间内包含一个气孔；

所述主动同步带（26）内依次设置有摄像装置（28）和吹气嘴（29），所述摄像装置（28）用于识别玉米种子胚面，两个所述翻面辅助板上均设置有翻面孔（34），使得所述吹气嘴（29）吹出的气体将所述第一容置空间中的玉米种子通过翻面孔（34）落入分隔板（35）与所述从动同步带（33）形成的第二容置空间内。

2.如权利要求1所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，所述输送带（6）的宽度沿输送方向逐渐减小。

3.如权利要求1所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，还包括第一转动机构，所述第一转动机构包括底板（19）、短旋转轴（17）、横向滑块（23）、横向滑轨（24），所述传送机构与所述短旋转轴（17）连接，所述传送机构位于所述横向滑块（23）上方，所述横向滑块（23）沿所述横向滑轨（24）移动，使得所述传送机构围绕所述短旋转轴（17）转动。

4.如权利要求3所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，还包括第二转动机构，所述第二转动机构包括长旋转轴（2）、输送板（10）、滑轨支撑板（21）、纵向滑轨（20）、滑槽（22）、支撑架（1），其中，

所述传送机构位于所述输送板（10）上，所述输送板（10）与所述长旋转轴（2）连接，所述长旋转轴（2）位于所述支撑架（1）上，所述纵向滑轨（20）位于输送板（10）远离所述长旋转轴（2）的一侧，所述滑槽（22）沿滑轨（20）移动使得所述传送机构围绕所述长旋转轴（2）转动。

5.如权利要求1所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，所述定向播种机构还包括两个相互啮合的直齿轮，两个所述直齿轮直径和齿数相同，分别带动所述主动同步带（26）和所述从动同步带（33）转动。

6.如权利要求1所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，所述定向播种机构还包括光电传感器（27），所述光电传感器（27）用于检测所述第一容置空间内是否包括玉米种子，

若所述第一容置空间内包括玉米种子，则开启所述摄像装置（28）以识别所述玉米种子是否包含胚面，

若玉米种子不包含胚面，则开启吹气嘴（29）使得所述玉米种子置于第二容置空间内。

7.如权利要求1所述的玉米种子胚面识别定向播种装置，其特征在于，所述分隔板（35）长度略大于玉米种子的厚度，所述分隔板（35）宽度略大于玉米种子的长度，两个所述分隔板（35）之间的距离略大于玉米种子的宽度。

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