一种针对完整马铃薯的精准播种装置
阅读说明：本技术 一种针对完整马铃薯的精准播种装置 (Accurate seeder to complete potato ) 是由 邱兆美 马腾飞 金鑫 邢帆 史高翔 姬江涛 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种针对完整马铃薯的精准播种装置,具备,振动排列机构,包括底座,在底座上方设置有顶盘和振动组件,振动组件位于底座和顶盘之间,所述顶盘内部由中心侧向外形成有螺旋上升通道,所述振动组件包括固定座、脉冲电磁铁和设置在固定座外围的三组弹簧片,每组弹簧片的上端与顶盘固定连接,下端安装在底座的安装台上,脉冲电磁铁安装在固定座上,所述固定座位于底座中心处,顶盘的上部出口,通过直线输送通道与传送机构的进口对接；传送机构,设置在振动排列机构的出口一端,包括传送带、用于驱动传送带的传送电机和位于传送带两侧的挡板组件,本装置结构合理,解决现有技术中的漏播或重播问题,能够实现精确排种。(The invention discloses a precise seeding device for complete potatoes, which is provided with a vibration arrangement mechanism, and comprises a base, wherein a top disc and a vibration assembly are arranged above the base, the vibration assembly is positioned between the base and the top disc, a spiral ascending channel is formed in the top disc from the center side to the outside, the vibration assembly comprises a fixed seat, a pulse electromagnet and three groups of spring pieces arranged on the periphery of the fixed seat, the upper end of each group of spring pieces is fixedly connected with the top disc, the lower end of each group of spring pieces is arranged on an installation table of the base, the pulse electromagnet is arranged on the fixed seat, the fixed seat is positioned at the center of the base, and the upper outlet of the top disc is butted with the inlet of a conveying mechanism through a linear conveying; conveying mechanism sets up in the export one end of vibration arrangement mechanism, including the conveyer belt, be used for driving the conveyer belt conveying motor and be located the baffle subassembly of conveyer belt both sides, this device is rational in infrastructure, solves among the prior art to leak to broadcast or the rebroadcast problem, can realize accurate seed metering.)
技术领域
本发明属于播种机技术领域，具体涉及一种针对完整马铃薯的精准播种装置。
背景技术
马铃薯作为一种我国的重要粮食作物，种植机械化不断提高，但是因为我国的播种方式大多还都采用切块播种，切马铃薯块的大小不一，而且目前市面上的马铃薯播种机不能精准控制马铃薯播种的量，播种的时候容易造成漏播或重播的现象，这就导致马铃薯的减产。虽然可以采取人工补种的方法补救，但是这种劳作不但强度大，而且效率低。补种的马铃薯苗出来需要一定的时间，所以就达不到同时播种时候的产量。因此很有必要发明一种针对完整马铃薯的可以更加精细控制播种数量的播种机构。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种针对完整马铃薯的精准播种装置，本装置结构合理，可以解决现有技术中的漏播或重播问题，对种薯排序后进行精确排种。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种针对完整马铃薯的精准播种装置，具备，振动排列机构，包括底座，在底座上方设置有顶盘和振动组件，振动组件位于底座和顶盘之间，所述顶盘内部由中心侧向外形成有螺旋上升通道，所述振动组件包括固定座、脉冲电磁铁和设置在固定座外围的三组弹簧片，每组弹簧片的上端与顶盘固定连接，下端安装在底座端面上，脉冲电磁铁安装在固定座上，固定座位于底座中心处，螺旋上升通道的出口通过直线输送通道与传送机构的进口对接；传送机构，设置在振动排列机构的出口一端，包括传送带、用于驱动传送带的传送电机和位于传送带两侧边框上的挡板组件，所述挡板组件包括并列设置在传送带两侧的第一挡板和第二挡板，挡板组件的进口一侧与直线输送通道出口端对接；排种机构，设置在传送机构的出口端，包括排种电机和种薯推板，所述排种电机用于驱动种薯推板往复移动，所述种薯推板与挡板组件平行设置，在正对种薯推板的第二挡板一侧设置有排种通道。
进一步改进本方案，所述种薯推板在挡板组件的出口端移动过程中，当种薯到达传送带末端前，种薯推板位于靠近第一挡板的一侧，当种薯到达传送带末端后，种薯推板在排种电机的推动下将种薯推入排种通道，此时种薯推板位于靠近第二挡板的一侧，排种电机通过驱动种薯推板往复移动，以实现种薯间隔均匀排种和输送换向。
进一步改进本方案，所述排种通道包括端面板和第三挡板，所述端面板正对传送带的末端设置，所述第三挡板垂直连接在第二挡板的末端外侧，端面板与第三挡板相互平行且均竖直设置，以形成排种通道，所述端面板的长度大于第三挡板的长度，在端面板上靠近传送带的内侧侧面安装有压力传感器，种薯在输送至传送带末端时，顶压在压力传感器上，以获取种薯到位的信号，并将种薯到位的信号发送给排种电机。
进一步改进本方案，所述脉冲电磁铁安装在托架上，所述托架包括托板和卡板，卡板垂直设置在托板的上端面，卡板的上侧边形成有用于固定卡设脉冲电磁铁的安装缺口，所述托板呈矩形结构，且平行设置在固定座的上方，其四个边角通过多个水平调节螺栓安装在固定座上，所述水平调节螺栓包括竖直设置的调节螺杆，调节螺杆的下端与固定座固定连接，调节螺杆的上端由下至上穿过托板的固定孔，在托板的上下两侧的调节螺杆上，分别设置有第一调节螺母和第二调节螺母。
进一步改进本方案，所述挡板组件的中段内侧设置有两块相对的柔性挡板，两块柔性挡板位于传送带的上方，且呈八字形结构对称安装，柔性挡板包括固定部和挡板部，所述挡板部与固定部一体设置，固定部分别安装在第一挡板和第二挡板上，且挡板部分别与第一挡板和第二挡板呈锐角夹角。
进一步改进本方案，所述传送机构下方设置有用于支撑传送机构的输送架，所述输送架包括支撑框架和支架底板，支撑框架包括上架板和设置在上架板下方的立柱，支架底板位于上架板的正下方，相邻立柱之间的中段位于通过水平横梁连接，上架板为由长边框和短边框组成的矩形框架，两个长边框的中段设置有多根平行设置的连接杆。
进一步改进本方案，所述固定座上围绕脉冲电磁铁设置有三个用于安装弹簧片的安装台一，三个安装台一沿固定座的中心对称分布，安装台一上形成有用于固定弹簧片的斜面，在斜面的下缘位置设置有用于安装弹簧片的台阶，弹簧片端部通过压板和固定螺栓安装在台阶处，在顶盘底部设置弹簧片调整机构，在弹簧片调整机构上设置有三个与安装台一对应的安装台二，所述安装台一和安装台二上下交错，以使得弹簧片倾斜设置。
进一步改进本方案，所述排种电机通过齿轮往复机构驱动种薯推板往复运动，所述齿轮往复机构包括轨道箱和滑动设置在轨道箱内的环形齿条部。
进一步改进本方案，所述环形齿条部的外侧通过推杆与种薯推板固定连接，所述排种电机的输出轴伸入轨道箱内并位于环形齿条部内，在输送轴上安装有驱动齿轮；所述环形齿条部包括封闭结构的环形框，所述环形框包括上下相对设置的水平段和连接水平段两端的弧形段，在水平段的内侧设置有齿条，所述驱动齿轮包括光滑段和外齿段，当外齿段转动至与上侧或下侧两侧齿条啮合时，种薯推板将种薯推入排种通道中，或种薯推板复位至初始位置以等待下个种薯到达。
有益效果
1、本发明，通过创新，解决马铃薯播种过程中的漏播或重播问题，可以对种薯排序后进行精确排种，从而实现精确播种的效果，同时提高播种效率。以下结合结构具体分析如下：将无序的种薯倒入顶盘中，通过振动排列机构的振动效果，将无序的种薯在螺旋上升通道中排成一排，并在和顶盘相连的直线输送通道中再次排序，直线输送通道允许单个种薯通过，后再经过柔性挡板的阻挡，使种薯保持一致的距离，传送带将种薯传送到传送带末端时，马铃薯顶压在压力传感器上，压力传感器的获取种薯到位的信号并将信号传递给排种电机，排种电机带动种薯推板的进行一次往复运动，第一个种薯在种薯推板的作用下被排出后，此时压力传感器不受压迫，不产生信号，当第二个种薯也到达传送带末端，开始压迫压力传感器，压力传感器再次工作，重复此前的动作，从而实现排种功能，本发明结构合理，可靠性高，也可适用于各类和种薯相似的物品的排序。
2、本发明，考虑到为了进一步提升排种机构的可靠性和操作连贯性，对排种电机和种薯推板的传动机构进行改进，齿轮往复机构将齿条设置为封闭的环形框，驱动齿轮沿环形框转动一周期，实现由初始位置推出推板，并复位至初始位置，由于在环形框设置有上下对应的齿条，当外齿段转动至与上侧或下侧的齿条啮合时，种薯推板被推出并复位，种薯推板推出过程中将种薯推入排种通道中，在复位时将种薯推板拉回初始位置，操作连贯性强，充分利用下个种薯到来前快速复位，不会影响播种的连贯性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，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为本发明精准播种装置的结构图；
图2为本发明中传送机构的结构图；
图3为本发明中排种机构的结构图；
图4为本发明中齿轮往复机构的内部结构图；
图中标记：1、振动排列机构，1-1、底座，1-2、顶盘，1-3、振动组件，131、固定座，132、脉冲电磁铁，133、弹簧片，134、安装台一，135、压板，136、弹簧片调整机构，1-4、直线输送通道，1-5、托架；2、传送机构，2-1、传送带，2-2、传送电机，2-3、挡板组件，231、第一挡板，232、第二挡板，233、柔性挡板；3、排种机构，3-1、排种电机，3-2、种薯推板，3-3、排种通道，331、端面板，332、第三挡板，333、压力传感器，3-4、齿轮往复机构，341、轨道箱，342、环形齿条部，3421、环形框，3422、齿条，343、推杆，344、驱动齿轮，4、输送架。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
如图所示：本实施例提供一种针对完整马铃薯的精准播种装置，具备振动排列机构1，振动排列机构1包括底座1-1，在底座1-1上方设置有顶盘1-2和振动组件1-3，振动组件1-3位于底座1-1和顶盘1-2之间，所述顶盘1-2内部由中心侧向外形成有螺旋上升通道，顶盘1-2的螺旋上升通道可以保证种薯有序的排列并螺旋上升。所述振动组件1-3包括固定座131、脉冲电磁铁132和设置在固定座131外围的三组弹簧片133，每组弹簧片133的上端与顶盘1-2固定连接，下端安装在底座1-1的安装台上，脉冲电磁铁132安装在固定座131上，所述固定座131位于底座1-1中心处，顶盘1-2的上部出口通过直线输送通道1-4与传送机构2的进口对接。
本方案中，所述脉冲电磁铁132安装在托架1-5上，所述托架1-5包括托板和卡板，卡板垂直设置在托板的上端面，卡板的上侧边形成有用于固定卡设脉冲电磁铁132的安装缺口，所述托板呈矩形结构，且平行设置在固定座131的上方，其四个边角通过水平调节螺栓安装在固定座131上，所述水平调节螺栓包括竖直设置的调节螺杆，所述调节螺杆的下端与固定座131连接，调节螺杆的上端由下至上穿过托板的固定孔，在托板的上下两侧的调节螺杆上，分别设置有第一调节螺母和第二调节螺母。固定座131固定在底座1-1上，用于固定脉冲电磁铁132，以免在工作过程中位置发生移动，影响振动效果。
直线输送通道1-4和传送带2-1没有直接接触，避免将振动传递给传送带2-1，提高传送带2-1精准度和寿命。底座1-1主要用于支撑振动组件1-3，同时也可以避免将振动传递给底座1-1下面的支撑物。固定座131可以调整脉冲电磁铁132的位置，使顶盘1-2的效果达到最佳状态。具体地，通过第一调节螺母和第二调节螺母实现托架1-5的水平调节、高度调节和固定，从而使得脉冲电磁铁132的设置位置达到较佳振动效果。本装置将无序的种薯倒入顶盘1-2中，通过振动组件1-3的振动效果，将无序的种薯排成一排，并在和顶盘1-2相连的直线输送通道1-4中再次排序，其中顶盘1-2的螺旋上升通道的宽度应和种薯的宽度基本一致，与螺旋输送通道相连的直线输送通道1-4的宽度应稍大于种薯的宽度且一次只允许单个种薯通过，直线输送通道1-4的另一端与传送带2-1相连。
传送机构2设置在振动排列机构1的出口一端，包括传送带2-1、用于驱动传送带的传送电机2-2和位于传送带2-1两侧的挡板组件2-3，在传送带2-1入口侧边有传送电机2-2，电机功率应满足传送需求；所述挡板组件2-3包括两块相对平行并列设置的第一挡板231和第二挡板232，挡板组件2-3的进口一侧安装在直线输送通道1-4出口端外部，以实现传送带2-1与直线输送通道1-4的对接；排种机构3，设置在传送机构2的出口端，包括排种电机3-1和种薯推板3-2，所述排种电机3-1用于驱动种薯推板3-2往复移动，所述种薯推板3-2与挡板组件2-3平行设置，在正对种薯推板3-2的第二挡板232一侧设置有排种通道3-3，种薯推板3-2在挡板组件2-3的出口端移动过程中，当种薯到达传送带2-1末端前，种薯推板3-2位于第一挡板231的一侧，当种薯到达传送带2-1末端后，种薯推板3-2在排种电机3-1的推动下，将种薯推入排种通道3-3时，此时种薯推板3-2位于靠近第二挡板232的一侧，排种电机3-1通过驱动种薯推板3-2往复移动，以实现种薯在输送过程中间隔均匀排种，并使得种薯的输送换向。本方案中，排种通道3-3包括端面板331和第三挡板332，所述端面板331正对传送带2-1的末端设置，所述第三挡板332垂直设置在第二挡板232的末端外侧，端面板331与第三挡板332相互平行且竖直设置，以形成排种通道3-3，所述端面板331的长度大于第三挡板332的长度，在端面板331上靠近传送带2-1的一侧侧面安装有压力传感器333，种薯在输送至传送带2-1末端时，顶压在压力传感器333上，以获取种薯到位的信号，并将种薯到位的信号发送给排种电机3-1。
如图2所示，在第一挡板231的中段内侧设置有两块相对的柔性挡板233，两块柔性挡板233位于传送带2-1的上方，且呈八字形结构对称安装，柔性挡板233包括固定部和挡板部，所述固定部分别安装在第一挡板231和第二挡板232上，所述挡板部与固定部一体设置，且挡板部分别与第一挡板231和第二挡板232呈锐角夹角。由于两块柔性挡板233由进口一侧向出口一侧宽度变窄，由于其柔韧性，能够对种薯起到一定的阻挡作用并复位，因此柔性挡板233可以使相邻马铃薯之间的距离一致，当单个种薯通过柔性挡板233后，柔性挡板233恢复原始状态。柔性挡板233的材料应为橡胶等较软的材料，传送带2-1的宽度应稍大于种薯的宽度，以免种薯与传送带2-1侧面挡板发生严重的摩擦，两侧的挡板高度应稍高于种薯的高度。
本装置当种薯经过柔性挡板233的阻挡，使种薯之间保持一致的距离，传送带2-1将种薯传送到尽头时，马铃薯顶在压力传感器333上，使压力传感器333的信号传递给排种电机3-1，步进电机带动种薯推板3-2的一次往复运动，第一个种薯在种薯推板3-2的作用下被排出后，此时压力传感器333不受压迫，不产生信号，此时第二个种薯也到达传送带2-1尽头，开始压迫压力传感器333，压力传感器333再次工作，重复此前的动作，从而实现排种功能。排种电机3-1在得到压力传感器333的信号时才能工作，否则不工作。本发明结构合理，可靠性高，也可使用各类和种薯相似的物品的排序。
本方案中，传送机构2下方设置有用于支撑传送机构2的输送架4，所述输送架4包括支撑框架和支架底板，支撑框架包括架板和设置在架板下方的立柱，支架底板设置在架板的正下方，相邻立柱之间的中段位于通过水平横梁连接，架板为由长边框和短边框组成的矩形框架，两个长边框的中段设置有多根平行设置的连接杆。支架顶板、立柱以及水平横梁的材料为硬质铝合金，支架底板材料应为钢板。
特别地，本方案中所述固定座131上围绕脉冲电磁铁132设置有三个用于安装弹簧片133的安装台一134，所述三个安装台一134沿固定座131的中心对称分布，安装台一134上形成有用于固定弹簧片133的斜面，在斜面的下缘位置设置有用于安装弹簧片133的台阶，弹簧片133端部通过压板135和固定螺栓安装在台阶处，在顶盘1-2底部设置弹簧片调整机构136，在弹簧片调整机构136上设置有三个与安装台一134对应的安装台二，安装台一134和安装台二的结构相同，且斜面的设置方向相反，安装台一134和安装台二上下交错，以使得弹簧片133倾斜设置。在弹簧片133上方相连接的弹簧片调整机构136可以调整弹簧片133的位置，用于改变振动幅度，调整振动效果。
排种电机3-1通过齿轮往复机构3-4驱动种薯推板3-2往复运动，所述齿轮往复机构3-4包括轨道箱341和滑动设置在轨道箱341内的环形齿条部342。所述环形齿条部342的外侧通过推杆343与种薯推板3-2固定连接，所述排种电机3-1的输出轴伸入轨道箱341内并位于环形齿条部342内，在输送轴上安装有驱动齿轮344；所述环形齿条部342包括封闭结构的环形框3421，所述环形框3421包括上下相对设置的水平段和连接水平段两端的弧形段，在水平段的内侧设置有齿条3422，所述驱动齿轮344包括光滑段和外齿段，其中光滑段上没有形成外齿，当光滑段转动至上下齿条3422位置时，驱动齿轮344不与上下齿条3422发生啮合，当外齿段转动至上下齿条位置时，驱动齿轮344刚好与上下齿条3422发生啮合，驱动齿轮344沿环形框3421转动一周期，种薯推板3-2在排种电机3-1的驱动下，实现推出并复位一个完整动作，驱动齿轮344顺时针转动时，驱动齿轮344转动至与上侧齿条啮合时，种薯推板3-2在排种电机3-1的驱动下将种薯推入排种通道3-3中，当转动至与下侧齿条啮合时，种薯推板3-2在排种电机3-1的驱动下，复位至初始位置以等待下个种薯。或驱动齿轮344逆时针转动时，驱动齿轮344转动至与下侧齿条啮合时，种薯推板3-2在排种电机3-1的驱动下将种薯推入排种通道3-3中，当转动至与上侧齿条啮合时，种薯推板3-2在排种电机3-1的驱动下，复位至初始位置以等待下个种薯。
本装置工作原理过程如下：使用该装置时，先将振动排列机构1的电源打开，调节好振动频率，同时也将传送带2-1上的传送电机2-2，传送电机2-2和压力传感器333的控制器打开。然后将选好的种薯倒入顶盘1-2中，种薯在振动排列机构1的振动下，将种薯从螺旋输送通道传送到直线输送通道1-4，种薯在直线输送通道1-4中排好序后传送到传送带2-1上，传送带2-1在传送电机2-2的驱动下将种薯向前传送，种薯到达传送带2-1中间位置时，通过柔性挡板233的阻挡，使种薯均匀的排列，当种薯传送到传送带2-1的尽头时，马铃薯顶压在压力传感器333上，使压力传感器333的信号传递给排种电机3-1，排种电机3-1带动排种机构3，实现种薯推板3-2的一次往复运动，第一个种薯在种薯推板3-2的作用下被排出，此时压力传感器333不受压迫，不产生信号，此时第二个种薯也到达传送带2-1末端，开始压迫压力传感器333，压力传感器333再次工作，重复此前的动作，从而实现精确播种。本方案可以对种薯排序后进行精确排种，解决现有技术中的漏播或重播问题。
为了使得本装置具有更好的效果，进一步优化本方案，在排种通道3-3的位置设置有光电传感器，当种薯在种薯推板的推动下进入该通道后，光电传感器发送信号给控制器，控制器计算出两个种薯排种时间的间隔，控制器通过排种时间间隔来控制传送机构的电机速度，增大或缩短两个种薯之间的播种时间间隔，从而控制种植密度，其次由于种薯可能会多个同时落入直线输送通道内发生叠加，会造成种薯的堵塞堆积，从而导致无法顺利输送种薯，为了避免此情况，可以设置如下结构：在直线输送通道的靠近进口位置的一侧侧壁设置有一槽口，该槽口的宽度要小于种薯的宽度，槽口的位置高度应在单个种薯的高度之上，在槽口外侧设置有一个拨薯轮，所述拨薯轮的一侧设置有用于驱动该轮的电机，其中拨薯轮和电机均设置在一个可横向移动的架体上，在输送正常的情况下，拨薯轮位于槽口外侧，当种薯出现在直线输送通道内发生堆积叠压，通过横向驱动机构，拨薯轮通过槽口进入直线输送通道内，电机驱动拨薯轮将叠加卡死位于上方种薯拨回顶盘中，以实现种薯的正常输送。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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