技術領域

本發明涉及農業播種機技術領域，尤其涉及一種精密播種機。

背景

播種是農業生產過程中的重要技術環節，隨著我國經濟社會的高速發展，農業科技的不斷進步，精準農業的實施，對播種質量提出了更高的要求。播種機是實現機械化精密播種技術的主要手段，其性能的好壞直接影響播種質量及農作物的生長狀況和產量。近年來，我國超級稻種植面積不斷擴大，超級稻1-2粒/穴的要求對播種育秧技術提出了更高的標準。目前，我國水稻種植機械化的總體水平還比較低，水稻種植仍以傳統的手工育苗和移栽方法為主，勞動強度大，生產效率低，且播種不均勻，工序繁瑣，種子消耗量大，而推廣工廠化育秧的投資成本較高，與我國農村經濟發展水平不相適應。現有播種機育苗的均勻性差、效率低，難以滿足水稻(超級稻)1-2粒/穴的農藝要求,已成為制約我國水稻種植機械化提高的瓶頸問題，因此，函待研究一種與水稻(超級稻)1-2粒/穴田間育秧技術相配套、高效低成本田間精密播種機械。精密播種機技術對于保證育苗的質量和合理的種植密度，節約種子，提高產量，提高生產效率等都具有重要的現實意義。

技術實現要素：

本發明是為了實現水稻(超級稻)1-2粒/穴的田間精密育苗播種，以解決目前田間人工播種育苗的播種均勻性差、效率低，所培育的苗盤進行機插秧時不能滿足農藝的要求，而采用工廠化育苗的成本高，不適合我國農業生產需要的困難。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是:在播種機臺架上安裝動力源、正負壓風機、離心振動種盤機構、二自由度機械臂、定量加種料箱、調水平機構等，通過振動使種子處于“沸騰”運動狀態，吸種過程吸盤內為真空負壓，依靠氣流吸力將種子吸附，通過二自由度機械臂帶動吸盤移動到田間播種位置，通過工控機系統的控制一組電磁閥的轉換，實現正負氣壓的轉換，種子在重力和正壓射流作用下進行精密播種。并采用定量加種料箱對播種機進行定量均勻加種。考慮田間不平狀況，采用調水平機構對播種機進行水平調節。

本發明的具體方案是:播種機臺架分為上、中、下三層臺面，行走輪通過螺栓連接在調水平機構下面板上，主要用于水田的行走。動力由汽油機提供，并通過帶傳動的傳動方式傳遞給正負壓風機和離心振動機構，第一底座通過螺栓連接于播種機臺架下層臺面上。離心調節機構安裝在第二皮帶盤上。第二皮帶盤連接于第一底座上，第二皮帶盤的轉動軸線與小型汽油機和正負壓風機輸出軸的軸線平行。連桿一端通過第二底座安裝在直線滾針軸承的導向軸上，另一端安裝在離心調節機構上。直線滾針軸承安裝在臺架橫梁上，吸盤通過機器人突緣連接于二自由度機械臂上，二自由度機械臂設置于振動種盤的上方，二自由度機械臂安裝在播種機臺架的上層臺面上，可以實現兩個方向的運動要求。振動種盤通過直線滾針軸承和直線球軸承與播種機臺架中層臺面連接，保證了振動種盤的做上下運動的動作要求，振動種盤兩側邊有刷種毛刷。彈簧導向桿通過螺栓連接于振動種盤下底面的四角上，四根彈簧與彈簧導向桿相配合并安裝在播種機臺架的中層臺面上，保證了彈簧的單向受力變形。工控機系統安裝在播種機臺架的中層臺面上，工控機系統包括電磁換向閥、PLC、傳感器、電源等，電源給電磁換向閥提供動力，傳感器給PLC提供電磁換向閥換向的信號，所有控制動作通過工控機系統實現。小型汽油機和正負壓風機分別通過螺栓連接在播種機臺架的下層臺面，小型汽油機和正負壓風機的輸出軸軸線平行，正負壓風機(23)的兩端口與工控機系統(18)中的相應電磁閥連接，使吸盤(10)內正負壓的轉換。第二皮帶盤安裝在小型汽油機的輸出軸上，第二皮帶盤與第二皮帶盤通過第一皮帶連接。第三皮帶盤安裝在正負壓風機的輸出軸上，第二皮帶盤與第三皮帶盤通過第二皮帶盤連接。調水平機構的上面板通過螺栓連接于播種機臺架的下層臺面。定量加種料箱通過料箱突緣安裝在播種機臺架中層臺面上，設置于振動種盤的兩側上方，可以實現定量加種的要求，其中料箱外槽輪通過加料轉動軸、軸承蓋、軸承、軸承座連接于料箱外殼兩外側邊上，加料轉動軸通過鍵連接于料箱外槽輪上，料箱外槽輪的軸線與加料轉動軸的軸線重合，塑膠板通過螺栓連接于料箱外殼內表面上。引種通道裝置設置于吸盤排種位置的正下方，用于種子在排種過程中的導向。

工作過程中，合理選擇振動種盤的振動頻率、振動副值，保證種子在振動種盤中做上下的振動并處于“沸騰”運動狀態。合理選擇正負壓風機吸排種時的氣壓值大小、氣流流量以及吸盤與振動種盤之間的吸種距離，保證播種機的播種精度。當播種機需要加種時，工控機系統停止播種機所有部件的運行，各部件回到初始零位置，手工轉動加料轉動軸一定數量圈數，料箱外槽輪上開有槽，槽內的種子便被加入到振動種盤中，加完種后移動振動種盤兩側的刷種毛刷便可以使得振動種盤中的種子保持均勻分布。當田間出現不平整時，通過調水平機構的調節便可以保證播種機的水平狀態，實現播種機的精密播種。

本發明的有益效果是:本發明動力源、振動種盤機構、正負壓風機、二自由度機械臂、定量加種料箱、調水平機構等安裝在播種機臺架上。播種機僅需1一2人操作，一次可均勻播撒100一3000粒種子，1一2粒/穴的播種精度超過97%，能夠滿足田間精密播種作業要求。振動種盤機構的振動頻率、幅值均可以自由調節。通過二自由度機械臂帶動吸盤移動到田間播種位置，工控機系統的控制實現正負氣壓的轉換，種子在重力和正壓射流作用下進行精密播種，可以解決播種過程中存在的吸孔堵塞和傷種問題。并采用定量加種料箱對播種機進行定量均勻加種，保證了種子在振動種盤中均勻分布的要求。考慮田間不平狀況，采用調水平機構對播種機進行水平調節，保證了種子在振動種盤中做垂直上下運動的要求。提高了播種均勻性和作業效率，降低育苗成本，使得播種機具有對種子尺寸要求不高、不傷種子、通用性好、適應性強的特點，又可以解決播種過程中存在的吸孔堵塞問題，實現精密播種。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是精密播種機主視圖。

圖2是精密播種機俯視圖。

圖3是定量加種料箱剖視圖。

圖1中:播種機臺架1，行走輪2，第一底座3，離心調節機構4，第二皮帶盤5，連桿6，第一皮帶7，第二底座8，直線滾針軸承9，吸盤10，機器人突緣11，二自由度機械臂12，振動種盤13，刷種毛刷14，彈簧導向桿15，彈簧16，直線球軸承17，工控機系統18，小型汽油機19，第二皮帶盤20，第二皮帶盤21，第三皮帶盤22，正負壓風機23，調水平機構24，料箱突緣25，定量加種料箱26，引種通道裝置27，料箱外殼28，料箱外槽輪29，加料轉動軸30，軸承蓋31，軸承32，軸承座33，塑膠板34。

具體實施例

裝置布置及傳動請參閱圖1、圖2、圖3。播種機臺架1分為上、中、下三層臺面，行走輪2通過螺栓連接在調水平機構24下面板上，主要用于水田的行走。第一底座3通過螺栓連接于播種機臺架1下層臺面上。離心調節機構4安裝在第二皮帶盤5上。第二皮帶盤5連接于第一底座3上，第二皮帶盤5的轉動軸線與小型汽油機19和正負壓風機23輸出軸的軸線平行。連桿6一端通過第二底座8安裝在直線滾針軸承9上，另一端安裝在離心調節機構4上。吸盤10通過機器人突緣11連接于二自由度機械臂12上。二自由度機械臂12設置于振動種盤13的上方，安裝在播種機臺架1的上層臺面上，可以實現兩個方向的運動要求。振動種盤13通過直線滾針軸承9和直線球軸承17與播種機臺架1中層臺面連接，振動種盤13兩側邊有刷種毛刷14。彈簧導向桿15通過螺栓連接于振動種盤13下底面的四角上，四根彈簧16與彈簧導向桿15相配合并安裝在播種機臺架1的中層臺面上。所述工控機系統18安裝在播種機臺架1的中層臺面上，工控機系統18包括電磁換向閥、PLC、傳感器、電源等。小型汽油機19和正負壓風機23分別通過螺栓連接在播種機臺架1的下層臺面，小型汽油機19和正負壓風機23的輸出軸軸線平行，正負壓風機23的兩端口與工控機系統18中的相應電磁閥連接，實現吸盤10內正負壓的轉換。第二皮帶盤20安裝在小型汽油機19的輸出軸上，第二皮帶盤5與第二皮帶盤20通過第一皮帶7連接。第三皮帶盤22安裝在正負壓風機23的輸出軸上，第二皮帶盤20與第三皮帶盤22通過第二皮帶盤21連接。調水平機構24的上面板通過螺栓連接于播種機臺架1的下層臺面。定量加種料箱26通過料箱突緣25安裝在播種機臺架1中層臺面上，設置于振動種盤13的兩側上方，可以實現定量加種的要求，其中料箱外槽輪29通過加料轉動軸30、軸承蓋31、軸承32、軸承座33連接于料箱外殼28上，加料轉動軸30通過鍵連接于料箱外槽輪29上，料箱外槽輪29的軸線與加料轉動軸30的軸線重合，塑膠板34通過螺栓連接于料箱外殼28內表面上；引種通道裝置27設置于吸盤排種位置的正下方，用于種子在排種過程中的導向。

工作過程中，小型汽油機19帶動第二皮帶盤20一起轉動，并通過第一皮帶7和第二皮帶盤21帶動第二皮帶盤5和第三皮帶盤22轉動，從而驅動正負壓風機23和離心振動振盤機構。調整第二皮帶盤5上離心機構調節機構4的直徑可以調節振動種盤13的振動幅值，振動種盤13的振動頻率的調節可以通過改變小型汽油機19的轉速來實現；調整第三皮帶盤22的直徑可以改變正負壓風機23的正負壓力大小和氣流量，調節吸盤10的吸種性能。當振動種盤13進行垂直小幅高頻振動時，振動種盤13內的種子呈現“沸騰”運動狀態，可以增加種子的流動性，減小種子之間相互摩擦阻力。當播種機開始播種作業時，二自由度機械臂12上的吸盤10處于初始零位置——振動種盤13的正上方，種子在振動種盤13中呈現“沸騰”運動狀態，這時工控機系統18接通吸盤10負壓通路，吸盤10內處于負壓狀態，二自由度機械臂12帶動吸盤10向下運動一段適當的距離到達最佳吸種位置后停留幾秒時間，在振動種盤13中做“沸騰”運動的種子便被吸在吸盤10面板的型孔上，接著二自由度機械臂12帶動吸盤10向上運動一段適當的距離之后再向橫向移動一段距離到達引種通道裝置4的正上方，接著再向下移動一段距離到達排種的位置，這時工控機系統18使得相應電磁閥動作，吸盤10內氣壓由負壓變為正壓開始排種，吸盤10停留幾秒后，二自由度機械臂12原路返回到達初始零位置，接著又開始下一周期的吸排種過程。當播種機需要加種時，工控機系統18停止播種機所有部件的運行，各部件回到初始零位置，手工轉動加料轉動軸30一定數量圈數，料箱外槽輪29上開有槽，槽內的種子便被加入到振動種盤13中，加完種后移動振動種盤兩側的刷種毛刷14便可以使得振動種盤13中的種子保持均勻分布。當田間出現不平整時，通過調水平機構24的調節便可以保證播種機的水平狀態，使得播種機可以實現精密播種。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。