一种水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置

摘要

本发明公开了一种水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置，其包括基座、排种组件、种箱驱动机构及落种机构；排种组件包括种箱、上封挡机构以及下封挡机构，种箱的底板上形成有多个用于容置种子的排种孔；上封挡机构与下封挡机构分别用于对所有排种孔的上侧与下侧进行封挡；种箱驱动机构用于驱动种箱沿圆形轨迹作平移运动；落种机构用于承接由排种孔排出的种子，并对种子进行引导并投放至秧盘。本发明中，排种组件包含的种箱、上封挡机构以及下封挡机构三者协同运动，可实现充种、排种的操作；种箱驱动机构驱动种箱作水平圆动运动，可使得种箱内的种子产生运动以保证充种的充分性；落种机构可将各排种孔排出的种子导引至秧盘内的各种穴中。

说明书

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别是涉及一种水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置。

背景技术

精播装置是实现精密播种作业的关键设备，其性能优劣直接关系到作物生产的产量和品质。目前精密播种装置有三类：机械式、气吸式和振动式。机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式和凸头式为核心工作部件，结构简单、造价低，但播种均匀性差、用种量大、伤种多，无法实现单粒精播。气吸式播种装置主要有吸针式、吸盘式、气吸滚筒式等，能实现单粒精量播种，但结构较复杂、生产成本高，且吸孔易堵塞。振动式播种装置可分为电磁振动式和气动振动式，具有结构简单、不伤种、播种量可调等特点，但影响排种速度的因素颇多，包括种子形状、振幅、频率、振动方向角、排种盘倾角等，都会直接影响到排种盘里各V形槽中种子流的连续性和均匀性，有断流和落种窜穴现象，影响播种精度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种运行稳定、播种精度高的水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置，其包括：

基座，其固定设置；

排种组件，其包括种箱、上封挡机构以及下封挡机构，所述种箱的底板上形成有多个用于容置种子的排种孔；所述上封挡机构与下封挡机构分别用于对所有所述排种孔的上侧与下侧进行封挡，且两者轮流作用于所述排种孔，使得同一时间所述排种孔的上、下两侧中只有一侧被封挡；

种箱驱动机构，其用于驱动所述种箱沿圆形轨迹作平移运动；以及

落种机构，其用于承接由所述排种孔排出的种子，并对种子进行引导并投放至秧盘。

进一步地，所述种箱驱动机构使所述种箱所作平移运动的圆形轨迹半径可调。

进一步地，所述种箱驱动机构包括驱动电机与驱动盘，两者驱动连接；所述驱动盘上安装有可在其径向上调节位置的幅度调节板；所述种箱驱动机构还包括同步传动板，所述同步传动板的一端铰接在所述幅度调节板上，其另一端将动力传递至所述种箱。

进一步地，所述排种组件通过纵、横设置的两组滑轨安装在所述基座上。

进一步地，所述上封挡机构包括机构框体，所述机构框体上安装有多个条状的封挡条；所述封挡条沿着竖直方向延伸，所有所述封挡条与所有所述排种孔一一对应；所述机构框体可相对于所述种箱作弧形平移运动，以使得所述封挡条的下端能够将所述排种孔的上侧封挡以及解除封挡。

进一步地，所述下封挡机构包括封挡板，所述封挡板上形成有与各所述排种孔一一对应设置的落种孔；所述封挡板的上端面贴靠于所述底板的下端面设置，且所述封挡板可相对于所述种箱作平移运动，以使得所述封挡板能够将所述排种孔的下侧封挡以及解除封挡。

进一步地，所述落种机构包括落种元件与秧盘托体；所述秧盘托体用于承载秧盘；所述落种元件置于所述种箱与所述秧盘托体之间；所述落种元件内具备一一对应于各所述排种孔的落种通道。

进一步地，所述落种机构相对于所述基座固定；在俯视方向上，各所述排种孔的外轮廓始终不超出其对应的所述落种通道上端的入种孔的外轮廓。

有益效果：本发明的水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置，通过设置排种组件，排种组件包含的种箱、上封挡机构以及下封挡机构三者协同运动，可实现充种、排种的操作，由于排种孔内可容纳的种子数量范围是确定的，可实现精确排种，种箱驱动机构驱动种箱作水平圆动运动，可使得种箱内的种子产生运动以保证充种的充分性；落种机构可将各排种孔排出的种子导引至秧盘内的各种穴中。

附图说明

附图1为水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置的正视图；

附图2为水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置的立体图；

附图3为排种装置的正视结构图；

附图4为排种装置的立体结构图；

附图5为种箱的局部放大结构图；

附图6为封挡板的局部放大结构图；

附图7为附图4中A部分的放大结构图；

附图8为附图4中B部分的放大结构图；

附图9为封挡条、底板、封顶板三者相对位置关系的局部放大结构图；

附图10为种箱驱动机构的结构图；

附图11为落种机构的立体结构图；

附图12为落种机构的正视结构图；

附图13为落种机构的剖视结构图；

附图14为附图11中I部分的放大结构图；

附图15为优选实施例中第一加强筋上凹陷部与封挡板上凸起部部分的组合结构图；

附图16为优选实施例中落种时排种孔、落种孔及封挡条三者的组合状态图。

图中：1-基座；2-排种装置；21-种箱；211-底板；212-排种孔；213-第一加强筋；22-上封挡机构；221-机构框体；222-封挡条；223-摆杆；224-第一气缸；225-轴承座；226-支撑座；23-下封挡机构；231-封挡板；232-直线轴承；233-导向轴；234-第二气缸；235-落种孔；236-第二加强筋；24-座体；3-种箱驱动机构；31-驱动电机；32-驱动盘；321-滑槽部；322-腰形槽；33-幅度调节板；34-同步传动板；35-调节螺杆；36-顶紧螺钉；37-固定螺钉；38-转轴；39-轴承座；4-落种机构；41-固定座；42-落种元件；421-入种孔；422-出种孔；423-落种通道；424-固定耳部；43-秧盘托体；431-侧向限位条体；432-后限位条体；44-调节组件；441-调节板；442-调节轴；443-升降座；444-第一螺钉；445-第二螺钉；446-第三螺钉；5-滑轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-2所示的水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置，其包括基座1、排种组件2、种箱驱动机构3以及落种机构4。

其中，基座1固定设置。

如附图3所示，排种组件2包括种箱21、上封挡机构22、下封挡机构23以及座体24，所述种箱21的底板211上形成有多个用于容置种子的排种孔212；所述上封挡机构22与下封挡机构23分别用于对所有所述排种孔212的上侧与下侧进行封挡，且两者轮流作用于所述排种孔212，使得同一时间所述排种孔212的上、下两侧中只有一侧被封挡。

种箱驱动机构3用于驱动所述种箱21沿圆形轨迹作平移运动。

落种机构4用于承接由所述排种孔212排出的种子，并对种子进行引导并投放至秧盘。

下面将对本发明之排种装置的各组成部分进行详细介绍。

排种组件2中，种箱21、上封挡机构22、下封挡机构23三者均安装在座体24上，座体24通过纵、横设置的两组滑轨5安装在所述基座1上，如此排种组件2整体可相对于基座1沿圆形轨迹作平移运动。种箱驱动机构3直接作用于座体24以间接驱动种箱21运动。种箱21至少在俯视方向上相对于座体24固定安装。

具体地，如附图3与附图4所示，所述上封挡机构22包括机构框体221，所述机构框体221上安装有多个条状的封挡条222；所述封挡条222沿着竖直方向延伸，所有所述封挡条222与所有所述排种孔212一一对应；所述机构框体221可相对于所述种箱21作弧形平移运动，以使得所述封挡条222的下端能够将所述排种孔212的上侧封挡以及解除封挡。

所述下封挡机构23包括封挡板31，所述封挡板31上形成有与各所述排种孔212一一对应设置的落种孔35(如附图6所示)；所述封挡板31的上端面贴靠于所述底板211的下端面设置，且所述封挡板31可相对于所述种箱21作平移运动，以使得所述封挡板31能够将所述排种孔212的下侧封挡以及解除封挡。当封挡板31将排种孔212的下侧封挡时，封挡板31的实体部分堵在排种孔212的下侧，俯视方向上，排种孔212与对应的落种孔35相互错开。当封挡板31解除对排种孔212的下侧封挡时，排种孔212与对应的落种孔35上下对正。

通过上述结构，排种组件2运行时，首先，封挡条222的下端未将排种孔212的上侧封挡，而封挡板31将所有排种孔212的下侧封挡，此时，随着种箱21的运动，种箱21内的一部分种子进入各排种孔212完成充种作业；然后，封挡条222的下端将排种孔212的上侧封挡，封挡板31解除对排种孔212下侧的封挡，此时，种箱内的种子无法继续进入排种孔212，而排种孔212内的种子在重力作用下排出，完成一次排种；以上过程循环进行，可实现间隙排种，每次排出的种子均为种子阵列形式，排种的精确性高，且种子阵列的布局较好。

当封挡条222的下端将排种孔212的上侧封挡时，封挡条222处于其运动轨迹的最低点，且封挡条222的最下端与底板211的最上端之间具备间隙(如附图7所示)，此时，种箱内的种子无法通过该间隙进入排种孔212内；当封挡条222解除对排种孔212的封挡，所述种箱21内的种子可进入所述排种孔212，此时，封挡条222的下端离底板211的距离较远，且在俯视方向上封挡条222的投影与对应的排种孔212的投影相互错开。通过上述结构，由于封挡条222的结构与运动轨迹的设计，使得封挡条222在执行封挡操作时不易被卡住，且由于封挡条222都是一个个独立设置的，且封挡条222是扁长的条形结构，纵向延伸长度较长，封挡条222有较大的弹性，即使一个封挡条222被种子卡住，其能够产生一定变形而不会影响机构框体221的运动，此外，机构框体221来回运动时，封挡条222的弹性可使其高频低幅度的抖动，该抖动作用可辅助其清理一半在孔外一半在孔内的种子，使这类种子要么清理至孔外要么完全进入孔内，且清理过程不会破坏种子。

具体的，为了使机构框体221可沿圆弧形轨迹运动，如附图4与附图8所示，所述上封挡机构22还包括摆杆223；所述种箱21的两侧与所述座体24之间分别设置有两个摆杆223；座体24上安装有四个对应于四个摆杆223设置的支撑座226；所述摆杆223的两端分别通过轴承座225铰接在所述种箱21与所述支撑座226上；所述种箱21与所述座体24之间还设置有第一气缸224，第一气缸224进行伸缩运动可驱动机构框体221沿弧线摆动，且封挡条222处于封挡状态时，摆杆223处于竖立状态。

由于排种孔12的厚度需要根据种子平躺时的高度进行设计，排种孔12的厚度只能略大于种子平躺时的高度，而种子平躺时的高度较小，因此，若底板11为一普通平板，其只能做的比较薄，如此底板11的强度、平面度等参数均得不到保障，为了解决此问题，所述底板11的下端面上具备直线阵列的多个第一加强筋13(如附图5所示)，排种孔12均设置在相邻两个第一加强筋13之间的较薄的部分上；对应的，所述封挡板31的上端面上具备直线阵列的多个第二加强筋36(如附图6所示)，所有的落种孔35均形成在第二加强筋36上并将第二加强筋36贯穿；所述第一加强筋13与第二加强筋36相互错开且间隔排列(如附图9所示)，即每两个相邻的第一加强筋13之间均具有一个第二加强筋36，每两个第二加强筋36之间也均有一个第一加强筋13。如此设计，可达到增强底板11与封挡板31的强度的目的。

优选地，同一列的所述封挡条22的上端相连且为一体成型而成，如此，可降低加工成本，且提高装配效率。

为了保证封挡板31运动的顺滑性，所述封挡板31的两侧均安装有直线轴承32；所述座体4上固定有导向轴33，所述直线轴承32与所述导向轴33滑动配合。所述座体4上安装有用于驱动所述封挡板31滑动的第二气缸34。

此外，为了防止排种孔212被堵住，所述底板211可相对于所述座体24上下滑动，且底板211上的若干第一加强筋213上形成有凹陷部，如附图15所示，所述凹陷部具备平置的底面214，所述底面214与第一加强筋213的顶部之间具有第一过渡斜面215；对应地，封挡板231上相邻两个第二加强筋236之间的沟槽中，有若干沟槽内对应于上述凹陷部设置有凸起部，所述凸起部具有平置的顶面237，且顶面237与沟槽的底部之间具有第二过渡斜面238。

采用上述结构，当落种孔235与对应的排种孔212相互错开时，所述凸起部嵌入在凹陷部内，且此时第一过渡斜面215与第二过渡斜面238不接触；当需要排种时(此时封挡条222与对应的排种孔212上下对正)，封挡板231相对于底板211滑动的过程中，第一阶段中，封挡板231单独运动，直至在俯视方向上排种孔212的轮廓完全落入在落种孔235的轮廓内，此时，第一过渡斜面215与第二过渡斜面238接触且落种孔235内的种子可以掉落；随着封挡板231的继续滑动，第二过渡斜面238作用于第一过渡斜面215，如此凸起部将底板211顶升起来，直至所述顶面237与第一加强筋213的顶部接触，此时，封挡条222的端部穿过对应的排种孔212(如附图16所示)以对排种孔212中的种子进行清理。上述过程可有效防止落种孔235堵塞，且无需增加另外的执行元件，实现成本低。

如附图10所示，所述种箱驱动机构3使所述种箱21所作平移运动的圆形轨迹半径可调。具体地，所述种箱驱动机构3包括驱动电机31与驱动盘32，两者驱动连接；所述驱动盘32上安装有可在其径向上调节位置的幅度调节板33；所述种箱驱动机构3还包括同步传动板34，所述同步传动板34的一端铰接在所述幅度调节板33上，其另一端将动力传递至所述种箱21。

上述种箱驱动机构3的设计，通过设置可在滑槽部321内滑动调节的幅度调节板33，并使同步传动板34转动安装在幅度调节板33上，如此，通过调节幅度调节板33相对于滑槽部321的相对位置，即可实现对种箱21的圆动半径的调节，调节方便，且由于幅度调节板33嵌在滑槽部321内，两者容易相对固定，且连接稳定可靠。

为了使幅度调节板33在滑槽部321内进行精确位置调节，所述驱动盘32上转动安装有调节螺杆35，所述调节螺杆35与所述幅度调节板33之间为螺纹副配合。如此，转动调节螺杆35即可使得幅度调节板33相对于滑槽部321精确调节位置。

由于排种组件2整体较重，排种组件2整体进行圆动运动时惯性较大，对于同步传动板34具有很大的作用反力，为了在调节好幅度调节板33与驱动盘32位置后保持两者的相对位置不变，在所述幅度调节板33相对于所述驱动盘32滑动方向上，所述驱动盘32的两侧分别安装有顶紧螺钉36；两侧的所述顶紧螺钉36的端部均伸入至所述滑槽部321内并抵住所述幅度调节板33的侧端。在垂直于所述幅度调节板33相对于所述驱动盘32滑动方向的方向上，所述滑槽部321的两侧壁上分别形成有腰形槽322，所述幅度调节板33的两侧分别形成有螺钉孔，穿过所述腰形槽322的固定螺钉37的螺纹端螺入在所述螺钉孔内。当调节好幅度调节板33相对于驱动盘32的相对位置后，首先螺紧固定螺钉37，再旋动各顶紧螺钉36，使得各顶紧螺钉36抵住幅度调节板33的两端，以实现幅度调节板33与驱动盘32之间相对固定的可靠性。

优选地，所述同步传动板34上安装有转轴38，所述转轴38通过轴承座39铰接在所述幅度调节板33上。

如附图11-附图13所示，所述落种机构4包括固定座41、落种元件42与秧盘托体43；所述秧盘托体43用于承载秧盘；所述落种元件42置于所述种箱21与所述秧盘托体43之间。

落种元件42相对于所述固定座41固定安装；落种元件42的上端面具备方形阵列设置的入种孔421，其下端面具备与所述入种孔421等数量的、方形阵列设置的出种孔422；所述出种孔422的规格尺寸大于所述入种孔421的规格尺寸；其内部还形成有将所述入种孔421与所述出种孔422一一对应连通的落种通道423；落种元件42上的出种孔422一一对应于秧盘内的各个种穴。

通过上述结构，由于入种孔421的尺寸规格较大、出种孔422的尺寸规格较小，可使从所有排种孔212排出的种子构成的较大的规格的阵列被压缩为与种穴阵列的规格相匹配的较小规格的阵列。另外，较大的入种孔421可保证基座1作圆周运动时，与入种孔421对应的排种孔212的外轮廓始终不超出入种孔421的外轮廓，如此种箱21上的排种孔212可以设置得较为稀疏以提升充种成功率(排种孔212设置得稀疏，各排种孔212周围的待充种的种子较多，充种成功率高)，而且，种箱21作圆周平移运动的运动半径可调节得较大，保证种箱21内种子的充分运动，提升充种效果。

优选地，所述落种元件42外形呈上大下小的方形台状，其内部为镂空结构，其内部横、纵方向上分别设有多个隔板以将其内部空间隔为多个落种通道423；所述落种通道423的截面呈方形。通过该结构，落种元件42可作为一体成型件，利于开模，成本较低，总体质量轻，且落种通道423的截面大，可整体拆装，相比于为每个排种孔212配备管道等常见的落种元件的方案，该落种元件42装配极其方便快捷。

进一步地，所述落种机构还包括调节组件44，所述调节组件44用于使所述落种元件42相对于所述固定座41进行前后、左右、上下调节。

具体地，所述落种元件42具备固定耳部424；如附图14所示，所述调节组件44包括调节板441与调节轴442；所述调节板441能在所述调节轴442的轴向上调节位置并固定；所述固定耳部424能相对于所述调节板441在垂直于所述调节轴442轴向的水平方向上调节位置；所述调节轴442连接所述固定座41。

具体地，所述调节轴442的两端分别安装有升降座443；所述升降座443能相对于所述固定座41升降调节高度。

为了方便对落种元件42进行前后、左右、上下方向的精确调节，所述调节板441的两侧分别安装有作用于所述固定耳部424相对两侧的第一螺钉444，通过转动第一螺钉444作用于固定耳部424的侧端，可推动落种元件42沿着调节板441的长度方向产生微小平移以调节位置；调节板441上还螺接有作用于所述升降座443的第二螺钉445，通过转动第二螺钉445作用于升降座443，可推动调节板441沿着调节轴442产生微小滑动，进而实现对落种元件42在调节轴442轴向位置的调节。所述固定座41上螺接有作用于升降座443下侧的第三螺钉446，通过转动第三螺钉446，可使升降座443升高或降低，以调节落种元件42的高低位置。通过上述结构，可实现对落种元件42的各项精确调节，使得落种元件42安装至合适的位置。

进一步地，所述秧盘托体43上安装有侧向限位条体431以及后限位条体432；所述侧向限位条体431有两个且两者平行设置；所述后限位条体432与所述侧向限位条体431两者的延伸方向相互垂直。两个侧向限位条体431之间的空间的宽窄可调节，后限位条体432的前后位置可调节，如此秧盘放置到秧盘托体43时，三边分别抵住两个侧向限位条体431以及后限位条体432，实现秧盘的快速定位。

本发明的水平圆动式杂交稻低播量精密排种装置，通过设置排种组件，排种组件包含的种箱、上封挡机构以及下封挡机构三者协同运动，可实现充种、排种的操作，由于排种孔内可容纳的种子数量范围是确定的，可实现精确排种，种箱驱动机构驱动种箱作水平圆动运动，可使得种箱内的种子产生运动以保证充种的充分性；落种机构可将各排种孔排出的种子导引至秧盘内的各种穴中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。