CN213523203U - 一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其包括压电片控制器、压电振动单列供种组件、接种盒、第一机壳、机架、变量排种组件、摄像头、暗箱、土箱、拨土轮、镇压轮、第二机壳和控制屏幕；控制屏幕固定设置在第二机壳上；压电片控制器固定设置在第二机壳一侧；拨土轮和镇压轮均通过轴承水平固定设置在机架上；接种盒和压电振动单列供种组件固定设置在机架上；暗箱一侧固定变量排种组件，暗箱另一侧固定土箱；摄像头固定设置在暗箱上端；机架一侧固定第一机壳。该水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，具有结构紧凑、对穴拨土、节省底土消耗、智能化水平高、节省动力等特点。

Description

一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置

技术领域

本实用新型涉及播种覆土装置的技术领域，尤其是一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置。

背景技术

随着社会的不断进步，农业得到了快速的发展。在农业发展过程中，超级杂交稻由于其高产、优质、抗病能力强、单产量等优势，得到了人们的追捧。截止2019年，播种面积超过1333万公顷，对于保证我国粮食安全起到重要作用。超级杂交稻种植多采用育秧-插秧的种植模式，由于其分蘖能力强、具有单株优势，同时为节省良种，因此在工厂化育秧播种过程中应保证秧盘中每个穴中只播入单粒稻种。

现有工厂化育秧播种主要采用水稻育秧播种生产线，生产线包括自动上盘装置、覆底土装置、播种装置、覆顶土装置等组成，其中播种装置是生产线的核心装置，目前主要有机械式、气力式和振动式三种，其播种性能决定整条生产线的生产质量。机械式播种装置多采用外槽轮式排种器，该排种器依靠排种轮上的型孔囊入稻种，随着排种轮旋转播入秧盘中，由于稻种球形度低、种皮表面粗糙、流动性差等特点，使得外槽轮式排种器常用于常规稻的每穴3～5粒的播种，而不适用于超级杂交稻的单粒播种。气力式播种装置多采用气吸式精量排种器，利用风机在气孔处产生的负气压，使得稻种吸附在气孔处，气孔的形状和数量决定每穴的播种量，播种精度较高。但气力式播种装置存在结构复杂、对气压稳定要求高、易堵塞吸孔等问题。振动式水稻精量排种器具有结构简单、成本低、播种精度较高等特点，常用于水稻精量播种装置。振动式水稻精量排种器的激振方式主要有机械式、气力式和电磁式三种。机械式振动器结构复杂，参数调节困难，不适用于高频振动；气力式振动器对气源稳定性要求较高，调节振动频率困难；电磁式振动器体积大、安装调试复杂、电压与电磁铁吸附力呈非线性关系，且最大振幅由电磁铁与衔铁之间的距离决定，调节困难。另外，还存在振动板输送种子量偏多进而增大每穴播种量，供种速率变异大等问题。同时该类生产线还存在工序较多、结构复杂、生产线较长的问题。

随着超级杂交稻的种植面积的持续增长，一种具有播种精度高、结构简单、播种工序集中、智能化水平高等特点的一体播种机急需被研发。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，具有结构紧凑、对穴拨土、节省底土消耗、智能化水平高、节省动力等特点，便于广泛推广和使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，包括压电片控制器、压电振动单列供种组件、接种盒、第一机壳、机架、变量排种组件、摄像头、暗箱、土箱、拨土轮、镇压轮、第二机壳和控制屏幕；所述的控制屏幕固定设置在第二机壳上；所述的压电片控制器固定设置在第二机壳一侧；所述的拨土轮和镇压轮均通过轴承水平固定设置在机架上；所述的接种盒固定设置在机架上；所述的接种盒上部设置压电振动单列供种组件；所述的压电振动单列供种组件固定设置在机架上；所述的暗箱沿长度方向的一侧固定变量排种组件，所述的暗箱沿长度方向的另一侧固定土箱；所述的摄像头固定设置在暗箱上端；所述的机架一侧固定第一机壳。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的压电振动单列供种组件包括清种轮、压电片、导流振动板、底座、充种轮、充种轮电机、V形槽、导种槽、储种盒、同步带、环形槽和环形清种刷；所述的V形槽、导种槽和储种盒三者依次连通且固定设置在导流振动板上端面上；所述的导流振动板下端通过压电片固定连接底座；所述的充种轮电机通过同步带同时连接清种轮和充种轮；所述的充种轮固定设置在导流振动板一侧；所述的充种轮上沿长度方向开设若干环形槽，所述的环形槽与V形槽对应设置；所述的清种轮上沿长度方向固定设置若干环形清种刷，所述的环形清种刷均对应嵌入设置在充种轮上环形槽内；所述的清种轮固定设置在V形槽上部。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的拨土轮一侧与充种轮一侧通过同步带同步传动。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的拨土轮上沿长度方向上开设若干充土槽，所述的若干充土槽上沿圆周方向上均固定弯状拨勾，所述的弯状拨勾与充种轮上的环形槽对应设置。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的变量排种组件包括种箱、排种轮电机、排种轮、充种槽和轴承；所述的种箱上端开设开口槽；所述的种箱下端水平设置排种轮电机，所述的排种轮电机穿过种箱侧壁后连接排种轮，所述的充种槽沿排种轮长度方向螺旋设置；所述的排种轮一端穿过种箱侧壁后通过轴承固定。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的镇压轮固定设置在土箱下端一侧位于机架和压电片控制器之间。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的摄像头通过支架固定设置在暗箱上端面中部。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的V形槽和导种槽之间角度范围为15°～25°。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，具有结构紧凑、对穴拨土、节省底土消耗、智能化水平高、节省动力等特点，相对于传统装置具有如下优点：一、能够实现压电振动单列供种、超级杂交稻单粒播种、对穴播底土、秧盘窝眼内土量均匀、播种与覆土一体化作业等功能，提高了生产效率及播种精度。二、具有结构紧凑、对穴拨土节省底土消耗、智能化水平高、节省动力等特点，该机可以完成传统育秧生气生产线铺底土、播种、铺顶土所需三个装置的工作任务。三、首次提出“小充种区”的概念处理椭球形稻种的单粒充种问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的爆炸结构示意图；

图3是压电振动单列供种组件的结构示意图；

图4是拨土轮和充种轮的结构示意图；

图5是变量排种组件的结构示意图；

图6是图1中控制系统的结构示意图。

附图中的标号为：1、压电片控制器，2、清种轮，3、压电片，4、导流振动板，5、底座，6、充种轮电机，7、接种盒，81、第一机壳，82、第二机壳，9、机架，10、变量排种组件，11、摄像头，12、暗箱，13、土箱，14、充种轮，15、拨土轮，16、镇压轮，17、控制屏幕，18、V形槽，19、导种槽，20、储种盒，21、同步带，22、环形槽，23、环形清种刷，29、弯状拨勾，30、充土槽，31、种箱，32、排种轮电机，33、排种轮，34、充种槽，35、轴承，36、开口槽，44、支架。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本申请中，压电片控制器1、充种轮电机6、摄像头11、控制屏幕17和排种轮电机32都是根据具体型号直接从市场上购买后匹配安装使用。

见图6，智能控制系统通过摄像头11监控充种轮14的单粒充种质量；压电片控制器1、排种轮转速控制器、充种轮转速控制器分别控制压电片通电电压、排种轮33转速、充种轮14转速，并将三者状态显示在控制屏幕17。摄像头11监控充种轮14的充种状态，并将图像处理结果传输到控制屏幕17。控制屏幕17向控制器发出信号，利用PID调节压电片通电电压、排种轮转速、充种轮转速，形成闭环控制，提高充种轮14的单粒充种性能。

见图1～6所示的是一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：包括压电片控制器1、压电振动单列供种组件、接种盒7、第一机壳81、机架9、变量排种组件10、摄像头11、暗箱12、土箱13、拨土轮15、镇压轮16、第二机壳82和控制屏幕17；控制屏幕17固定设置在第二机壳82上；压电片控制器1固定设置在第二机壳82一侧；拨土轮15和镇压轮16均通过轴承水平固定设置在机架9上；接种盒7固定设置在机架9上；接种盒7上部设置压电振动单列供种组件；压电振动单列供种组件固定设置在机架9上；暗箱12沿长度方向的一侧固定变量排种组件，暗箱12沿长度方向的另一侧固定土箱13；摄像头11固定设置在暗箱12上端；机架9一侧固定第一机壳81。

其中，压电振动单列供种组件包括清种轮2、压电片3、导流振动板4、底座5、充种轮14、充种轮电机6、V形槽18、导种槽19、储种盒20、同步带21、环形槽22和环形清种刷23；V形槽18、导种槽19和储种盒20三者依次连通且固定设置在导流振动板4上端面上；导流振动板4下端通过压电片3固定连接底座5；充种轮电机6通过同步带同时连接清种轮2和充种轮14；充种轮14固定设置在导流振动板4一侧；充种轮14上沿长度方向开设若干环形槽22，环形槽22与V形槽18对应设置；清种轮2上沿长度方向固定设置若干环形清种刷23，环形清种刷23均对应嵌入设置在充种轮14上环形槽22内；清种轮2固定设置在V形槽18上部。拨土轮15一侧与充种轮14一侧通过同步带同步传动。拨土轮15上沿长度方向上开设若干充土槽30，若干充土槽30上沿圆周方向上均固定弯状拨勾29，弯状拨勾29与充种轮14上的环形槽22对应设置。变量排种组件10包括种箱31、排种轮电机32、排种轮33、充种槽34和轴承35；种箱31上端开设开口槽36；种箱31下端水平设置排种轮电机32，排种轮电机32穿过种箱31侧壁后连接排种轮33，充种槽34沿排种轮33长度方向螺旋设置；排种轮33一端穿过种箱31侧壁后通过轴承35固定。镇压轮16固定设置在土箱13下端一侧位于机架9和压电片控制器1之间。摄像头11通过支架18固定设置在暗箱12上端面中部。V形槽18和导种槽19之间角度范围为15°～25°。

该水稻穴盘育秧精密播种覆土装置的使用原理如下：

本机是超级杂交稻育秧生产线的核心装置，包括单粒播种、覆土、镇压三个功能。本机工作对象为钵体育秧盘，育秧盘在机底通过时，机器开始工作。首先，排种轮电机32开启，带动排种轮33，在排种轮转动的过程中，排种上的充种槽34充满稻种，并将稻种排入导流振动板4的储种盒20内。储种盒20的深度决定了储种盒内稻种的最大厚度。压电片控制器1通电，压电片3按照控制器发出的电压、频率振动，导流振动板4随之振动，储种盒20内部的稻种在振动影响下进入导种槽19，在此过程中，稻种长轴方向与导种槽19方向一致，完成初步定向。初步定向后的稻种进入V形槽18，由于V形槽18尺寸限制，只能允许单列稻种通过，多余稻种经导流振动板的开口落入接种盒7中，至此完成稻种的单列排列。在V形槽18内的单列稻种在振动作用下沿V形槽向前输送。

V形槽18的末端伸入充种轮14上的环形槽22内，此时V形槽内稻种的状态为首尾相接，单列排布。随着稻种继续向前运动，稻种进入环形槽22内，并在清种轮2与V形槽末端之间形成“小充种区”，该小充种区保证了稻种以少量、有序的状态充入充种轮14的型孔中，由于型孔尺寸限制，每个型孔只能容下一粒稻种，多余稻种被清种轮2清掉，重新进入“小充种区”等待继续充入。

当充种轮14的型孔充入稻种后继续转动，当接触到拨土轮15上的拨勾29时，稻种被带入弯形拨勾29内，此时拨勾29具有清种作用和导流作用，使得稻种能够顺利进入拨土轮15的充土槽30中。拨土轮15转动并进入土箱13中，弯形拨勾29将土箱内的营养土刮入充土槽30内，随着拨土轮转动，此过程稻种与营养土在充土槽30内混合。

拨土轮15继续转动，并在投土口将营养土与稻种的混合体对穴排入育秧盘的钵体中，育秧盘继续向前行进，经过镇压轮16完成钵体内营养土的压实，至此完成整个育秧播种过程。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：包括压电片控制器、压电振动单列供种组件、接种盒、第一机壳、机架、变量排种组件、摄像头、暗箱、土箱、拨土轮、镇压轮、第二机壳和控制屏幕；所述的控制屏幕固定设置在第二机壳上；所述的压电片控制器固定设置在第二机壳一侧；所述的拨土轮和镇压轮均通过轴承水平固定设置在机架上；所述的接种盒固定设置在机架上；所述的接种盒上部设置压电振动单列供种组件；所述的压电振动单列供种组件固定设置在机架上；所述的暗箱沿长度方向的一侧固定变量排种组件，所述的暗箱沿长度方向的另一侧固定土箱；所述的摄像头固定设置在暗箱上端；所述的机架一侧固定第一机壳。

2.根据权利要求1所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的压电振动单列供种组件包括清种轮、压电片、导流振动板、底座、充种轮、充种轮电机、V形槽、导种槽、储种盒、同步带、环形槽和环形清种刷；所述的V形槽、导种槽和储种盒三者依次连通且固定设置在导流振动板上端面上；所述的导流振动板下端通过压电片固定连接底座；所述的充种轮电机通过同步带同时连接清种轮和充种轮；所述的充种轮固定设置在导流振动板一侧；所述的充种轮上沿长度方向开设若干环形槽，所述的环形槽与V形槽对应设置；所述的清种轮上沿长度方向固定设置若干环形清种刷，所述的环形清种刷均对应嵌入设置在充种轮上环形槽内；所述的清种轮固定设置在V形槽上部。

3.根据权利要求2所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的拨土轮一侧与充种轮一侧通过同步带同步传动。

4.根据权利要求3所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的拨土轮上沿长度方向上开设若干充土槽，所述的若干充土槽上沿圆周方向上均固定弯状拨勾，所述的弯状拨勾与充种轮上的环形槽对应设置。

5.根据权利要求1所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的变量排种组件包括种箱、排种轮电机、排种轮、充种槽和轴承；所述的种箱上端开设开口槽；所述的种箱下端水平设置排种轮电机，所述的排种轮电机穿过种箱侧壁后连接排种轮，所述的充种槽沿排种轮长度方向螺旋设置；所述的排种轮一端穿过种箱侧壁后通过轴承固定。

6.根据权利要求1所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的镇压轮固定设置在土箱下端一侧位于机架和压电片控制器之间。

7.根据权利要求1所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的摄像头通过支架固定设置在暗箱上端面中部。

8.根据权利要求2所述的一种水稻穴盘育秧精密播种覆土装置，其特征在于：所述的V形槽和导种槽之间角度范围为15°～25°。

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