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维戈塞尔塔对毕尔巴鄂竞技: 一種氣吸振動式精密播種機精少量加種裝置.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201610278349.0

申請日:

20160429

公開號:

CN105794364B

公開日:

20181214

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01C7/00 主分類號: A01C7/00
申請人: 江蘇大學
發明人: 陳進,丁松,徐亞,王一帆
地址: 212013 江蘇省鎮江市京口區學府路301號
優先權: CN201610278349A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610278349.0

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種模糊控制的氣吸振動式精密播種機精少量加種裝置,包括加種調節裝置,控制電機及傳動系統,稱重裝置,單片微機測控系統,所述控制電機及傳動系統包括步進電機B的輸出軸與主動鏈輪B輸入軸相連接;從動鏈輪B安裝在從動鏈輪軸B;從動鏈輪軸B安裝在軸承C上,從動鏈輪軸B一端與稱重板連接;支架一端焊接在外球體表面,支架的另一端通過螺栓與種箱可拆卸連接;稱重裝置通過從動鏈輪軸B與從動鏈輪B連接;單片微機測控系統包括單片微機,壓力傳感器、電機驅動電路???,鍵盤,顯示器,聲光報警??櫚炔糠?。從動鏈輪軸A通過軸承A安裝在外球體上。

權利要求書

1.一種氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于:包括右側的播種裝置和左側的傳動裝置;所述播種裝置包括漏斗(1)、外球體(3)、支架(6)、種箱(10);所述漏斗(1)底端與外球體(3)上端部相連接;所述外球體(3)外側焊接有支架(6);所述支架(6)的下端左右兩側通過螺栓與種箱(10)相連接;所述傳動裝置包括步進電機A(13)、步進電機B(16)、傳送鏈A(12)、傳動鏈B(15);所述步進電機A(13)的輸出軸與主動鏈輪A(11)輸入軸相連接;從動鏈輪A(5)安裝在從動鏈輪軸A(27)上,傳送鏈A(12)與主動鏈輪A(11)、從動鏈輪A(5)相嚙合;所述從動鏈輪軸A(27)通過軸承A(18)安裝在外球體(3)上;所述步進電機B(16)的輸出軸與主動鏈輪B(14)輸入軸相連接;從動鏈輪B(8)安裝在從動鏈輪軸B(37)上;傳送鏈B(15)與主動鏈輪B(14)、從動鏈輪B(8)相嚙合;所述從動鏈輪軸B(37)安裝在軸承C(20)上,從動鏈輪軸B(37)一端與稱重板(35)連接;所述稱重板(35)安裝在種箱(10)內,且稱重板(35)通過從動鏈輪軸B(37)和支撐軸B(38)安裝在種箱(10)的前后側壁上;內球體(4)由從動鏈輪軸A(27)、支撐軸A(28)支撐并套裝在外球體(3)的內部;所述外球體(3)由結構相同的半外球體A和半外球體B左右對稱組成,且半外球體A和半外球體B可拆卸連接;所述外球體(3)為上下左右端面均為圓柱形中間為球體的中空結構;所述外球體(3)左右圓柱形端面內設置有軸承座A和軸承座B,軸承座A和軸承座B內對應安裝有軸承A(18)和軸承B(19),從動鏈輪軸A(27)安裝在軸承A(18)上,支撐軸A(28)安裝在軸承B(19)上,軸承A(18)和軸承B(19)通過軸承座蓋A和軸承座蓋B進行固定密封;所述從動鏈輪軸A(27)一端軸上開設有花鍵,另一端軸上開設有鍵槽;所述從動鏈輪軸A(27)上開設鍵槽端與從動鏈輪A(5)配合;所述內球體(4)上開設有花鍵槽A和花鍵槽B;所述從動鏈輪軸A(27)開設有花鍵端與內球體(4)上開設的花鍵槽A相配合連接;所述花鍵槽B與支撐軸A(28)開設有花鍵端配合;所述內球體(4)在初始位置處與外球體3上端圓柱形對應位置處開設有圓孔A;圓孔A周圍固定設置有軟刷(33),且圓孔A的半經不大于外球體(3)上端圓柱形的半徑。2.根據權利要求1所述的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于,所述軟刷(33)長度尺寸為內球體(4)半徑與外球體(3)中間球體半徑之差。3.根據權利要求1所述的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于,所述從動鏈輪軸B(37)的一端與稱重板(35)可拆卸連接。4.根據權利要求3所述的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于,所述稱重板(35)下端面設置有傳感器(36)。5.根據權利要求1所述的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于,所述外球體(3)的半外球體A和半外球體B上設置有耳板,并通過耳板可拆卸連接。6.根據權利要求1所述的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,其特征在于,所述圓孔A邊緣通過萬能膠粘上一圈軟刷(33)。

說明書

技術領域

本發明涉及農業播種技術領域播種裝置,尤其涉及到一種模糊控制的氣吸振動式精密播種機精少量加種裝置。

背景技術

播種是農業生產過程中的重要環節,隨著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,其性能好壞直接影響播種質量及農作物的生長狀況和產量。本發明相配套的育秧精密播種機是一種氣吸振動式精密播種機,通過振動使種子處于“沸騰”運動狀態,吸種過程內吸種盤內為真空負壓,依靠氣流吸力將種子吸附,通過二自由度機械手帶動吸盤移動到育秧盤正上方一定位置,工控機控制一組電磁閥轉換,實現正負氣壓切換,種子在重力及正射流作用下進行精密播種。它能克服機械式播種裝置的許多缺點,對種子幾何尺寸要求不嚴,易實現單粒點播,具有作業速度高,種子損傷率小等優點。氣吸振動式精密播種機在播種過程中,振動種盤內種子的質量不斷變化,為了保持種群在振動作用下處于較好的“沸騰”狀態,減少吸種盤吸不到種子而導致空穴情況的發生,需要一種精確的定量加種裝置,使得播種機在一次加種周期內種盤中的種子質量保持在要求的范圍內,從而保持種盤內的種層厚度在合理范圍,使播種機振動種盤中的種群保持理想的“沸騰”運動狀態,保證氣吸振動式精密播種機的精密播種要求。

本發明是一種模糊控制的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,運用模糊控制方法可以實現自動化定量加種,解決了一次性大量加種時,種群厚度過厚,種群“沸騰”運動不理想的問題,為進一步實現氣吸振動盤式田間育苗精密播種自動化,提高播種合格率提供了條件。

發明內容

本發明的目的是提供一種自動化的精少量加種裝置,簡化人工稱量和加種的工作過程,同時使振動種盤內種子質量保持在要求范圍內,使得種群保持理想的“沸騰”運動狀態,實現連續精少量加種作業方式,解決大量加種時種群厚度過厚,種群“沸騰”運動不理想的問題。

一種模糊控制的氣吸振動式播種機精少量加種裝置,包括右側的播種裝置和左側的傳動裝置;所述播種裝置包括漏斗、外球體、支架、種箱;所述漏斗底端與外球體上端部相連;所述外球體外側焊接有支架;所述支架的下端左右兩側通過螺栓與種箱相連接;

所述傳動裝置包括步進電機A、步進電機B、傳送鏈A、傳動鏈B;

所述步進電機A的輸出軸與主動鏈輪A輸入軸相連接;從動鏈輪A安裝在從動鏈輪軸A 上,傳送鏈A與主動鏈輪A、從動鏈輪A相嚙合;所述從動鏈輪軸A通過軸承A安裝在外球體上;

所述步進電機B的輸出軸與主動鏈輪B輸入軸相連接;從動鏈輪B安裝在從動鏈輪軸B 上;從動鏈輪軸B一端與稱重板連接;傳送鏈B與主動鏈輪B、從動鏈輪B相嚙合;

所述從動鏈輪軸B安裝在軸承C上,所述稱重板安裝在種箱內,且稱重板通過從動鏈輪軸B和支撐軸B安裝在種箱的前后側壁上;

內球體通過從動鏈輪軸A、支撐軸A支撐并套裝在外球體的內部;所述外球體由結構相同的半外球體A和半外球體B左右對稱組成,且半外球體A和半外球體B可拆卸連接;所述外球體為上下左右端面均為圓柱形中間為球體的中空結構;所述外球體左右圓柱形端面內設置有軸承座A和軸承座B,軸承座A和軸承座B內對應安裝有軸承A和軸承B,從動鏈輪軸A安裝在軸承A上,支撐軸A安裝在軸承B上,通過軸承座蓋A和軸承座蓋B對軸承 A和軸承B進行固定密封;所述從動鏈輪軸A一端軸上開設有花鍵,另一端軸上開設有鍵槽;所述從動鏈輪軸A上開設鍵槽端與從動鏈輪A配合;

所述內球體上開設有花鍵槽A和花鍵槽B;所述從動鏈輪軸A開設有花鍵端與內球體上開設的花鍵槽A相配合連接;所述花鍵槽B與支撐軸A開設有花鍵端配合;

所述內球體為中空球體,內球體對應于外球體上端圓柱形處開設有圓孔A;圓孔A周圍固定設置有軟刷,且圓孔A的半經不大于外球體上端圓柱形的半徑。

進一步的,軟刷長度尺寸為內球體半徑與外球體的中間球體半徑之差。

進一步的,所述從動鏈輪軸B的一端與稱重板可拆卸連接。

更進一步的,所述稱重板下邊設置有傳感器。

進一步的,所述外球體的半外球體A和半外球體B上設置有耳板,并通過耳板可拆卸連接。

進一步的,所述圓孔A邊緣通過萬能膠粘上一圈軟刷。

有益效益:

1.傳統人工加種作業,勞動強度大,采用自動化加種作業方式,可以提高作業效率,解放了勞動力。

2.運用內外球體進行加種,根據前期對播種合格率與種群質量變化的曲線觀察,將一次性大量加種轉變為多次的精少量加種方式,保證了種群做沸騰運動的合理厚度,有助于提高播種合格率。

3.采用了模糊控制的方法,保證了加種量的精度。

4.軟刷長度尺寸為內球體半徑與外球體的中間球體半徑之差可以很好的保證內球體只有運動到特定的位置時,種子才能從內球體落到種箱。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖;

附圖2為本發明自動加種調節裝置右側結構示意圖;

附圖3為稱重板安裝結構示意圖;

附圖4為內球體旋轉工作過程示意圖;

附圖標記如下:

1-漏斗;2-加料閥;3-外球體;4-內球體;5-從動鏈輪A;6-支架;8-從動鏈輪B;9-布線口;10-種箱;11-主動鏈輪A;12-傳動鏈A;13-步進電機A;14-主動鏈輪B;15-傳動鏈B;16-步進電機B;17-單片微機測控系統;18-軸承A;19-軸承B;20-軸承C;21-軸承 D;27-從動鏈輪軸A;28-支撐軸A;33-軟刷;35-稱重板;36-壓力傳感器;37-從動鏈輪軸B; 38-支撐軸B。

具體實施方式

為對本發明的技術方案做進一步的描述,現結合附圖說明:

結合附圖1,本發明包括控制電機及傳動系統、加種調節裝置、稱重裝置、單片微機測控系統17;

其中,步進電機A11通過帶動主動鏈輪A13使得傳送鏈A12帶動從動鏈輪A5轉動,起到帶動從動鏈輪軸A27帶動內球體4旋轉;步進電機B16通過帶動主動鏈輪B14使得傳動鏈 B15帶動從動鏈輪B8轉動,起到帶動從動鏈輪軸B37帶動稱重板35旋轉;

通過手動旋轉加料閥2,種子從漏斗1中落入內球體4,內球體4和稱重板35借助步進電機A11自身扭矩保持水平平衡狀態,步進電機A13通過帶動從動鏈輪A5轉動,從而帶動從動鏈輪軸A27旋轉,從動鏈輪軸A27帶動內球體4旋轉,軟刷33可以保證種子在內球體 4運動的過程中不掉落,當內球體4開口與外球體3下端圓柱形開口重合時,內球體4朝向下即朝向稱重板35時,種子從內球體4中掉落到稱重板35上;

支架6上端與外球體3焊接,支架6下端用螺母與螺栓固定于種箱10上;

壓力傳感器36安裝在稱重板35下表面正中位置,導線穿過布線口9與單片微機測控系統17連接,布線口9在從動鏈輪B8正下方位置;

利用顯示器顯示單次稱重板35上種子重量值,累計已加種子重量,單片微機測控系統 17將累計已加種子重量與內球體4實際容量比較,當累計加種量接近內球體4容量時,聲光報警??楣ぷ?,提示重新向內球體4加種,運用鍵盤更改每次加種重量參數,可以實現自動化定量加種。

結合附圖2,內球體4帶有圓形缺口,種子可自由進出,在內球體4圓形缺口處用萬能膠粘上一圈軟刷33,長度為內外球半徑差,外球體3由兩相同的結構半拼成,通過四個圓孔,用螺栓和螺母將內球體4,軟刷33,從動鏈輪軸A27和支撐軸A28封裝。支架6上端與外球體3焊接,下端用螺母與螺栓固定于種箱10上。所述外球體3左右圓柱形端面內設置有軸承座A和軸承座B,軸承座A和軸承座B內對應安裝有軸承A18和軸承B19,從動鏈輪軸A27 安裝在軸承18A上,支撐軸A28安裝在軸承19B上,通過軸承座蓋A和軸承座蓋B對軸承 18A和軸承19B進行固定密封;

外球體3左右圓柱形端面內設置有軸承座A和軸承座B,軸承座A和軸承座B內對應安裝有軸承18A和軸承19B,從動鏈輪軸A27安裝在軸承A18上,支撐軸A28安裝在軸承B19 上,軸承A18和軸承B19為滾子軸承,通過軸承座蓋A和軸承座蓋B對滾子軸承18A和滾子軸承19B進行固定密封;所述從動鏈輪軸A27一端軸上開設有花鍵,另一端軸上開設有鍵槽;所述從動鏈輪軸A27上開設鍵槽端與從動鏈輪A5配合;

內球體4在初始位置處,與外球體3上端圓柱形對應位置處開設有圓孔A,該圓孔A用來接收從漏斗1中掉落的種子。

內球體4上開設有花鍵槽A和花鍵槽B;從動鏈輪軸A27開設有花鍵端與內球體4上開設的花鍵槽A相配合連接;支撐軸28一端開設有花鍵,花鍵與內球體4上開設的花鍵槽B 相配合連接;軟刷33與外球體3的上端圓柱形距離為內球體4與外球體3半徑之差,一般為 1~2cm。

結合附圖3,稱重板35下面設置有壓力傳感器36,稱重板35一端與支撐軸B37連接,另一端與支撐軸B38連接。

結合附圖1、2、3、4壓力傳感器36測量種子重量,壓力傳感器檢測電路將信號傳給單片微機,步進電機A13通過鏈傳動帶動內球體4的運動過程中,內球體4首先以V勻速旋轉,在φ1區域種子出口將先增大,當內球體4開口完全垂直向下時,種子出口達到最大,此后在φ2區域出口將逐漸減小,在φ1和φ2區域,稱重數據處理將輸出的當前值與輸入預設值作比較,得出差值,經AD轉換器轉換成數字量送入PID控制器,經運算后再通過DA轉換器輸出控制信號U,作用于步進電機A11,單片微機控制步進電機A16的旋轉速度,進而控制了加種時間,最終達到控制加種量的目的,加種完成后再以V勻速返回原點,完成一次的加種過程。

工作過程:

步驟一:手動加種:初始狀態時,內球體4開口端與外球體3的上端圓柱形位置相對應,通過手動旋轉加料閥2,種子從漏斗1中落入內球體4,當漏斗1中的種子量不再變化,反向旋轉關閉加料閥2;

步驟二:自動加種:內球體4和稱重板35借助步進電機A13自身扭矩保持水平平衡狀態,步進電機A13通過帶動從動鏈輪A5轉動,從而帶動從動鏈輪軸A27旋轉,從動鏈輪軸 A27帶動內球體4旋轉,軟刷33可以保證種子在內球體4運動的過程中不掉落,當內球體4 開口與外球體3下端圓柱形開口重合時,此時內球體4朝向下即朝向稱重板35時,種子從內球體4中掉落到稱重板35上;

步驟三:當稱重板35上種子重量達到預設值時,步進電機B16通過鏈傳動帶動稱重板 35順時針旋轉一定角度(小于90度),種子即落入振動種盤內,一段時間種子全部傾倒完畢,步進電機B16再逆時針旋轉相同角度,使稱重板35回到水平狀態,同時步進電機A13回到初始狀態,一次加種過程結束。

步驟四:重復上述步驟一至步驟三的工作過程,當顯示器顯示單次稱重板35上種子重量值,累計已加種子重量,單片微機將累計已加種子重量與內球體4實際容量比較,當累計加種量接近內球體4容量時,聲光報警??楣ぷ?,提示重新向內球體加種,運用鍵盤更改每次加種重量參數,可以實現自動化定量加種。

所述實施例為本發明的優選的實施方式,但本發明并不限于上述實施方式,在不背離本發明的實質內容的情況下,本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發明的?;し段?。

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一種 振動 精密播種機 少量 裝置
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