電動自走式數控小區條播的制造方法

電動自走式數控小區條播的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動自走式數控小區條播機。旨在解決現有小區播種機播種不均勻、行長控制不夠精確的技術難題。它包括行走機構、自動控制裝置、對應設置于該行走機構上的分種機構、開溝播種機構及升降機構，所述分種機構包括設置于所述開溝播種機構上方的分種單元及設置于該分種單元上方的儲種單元；所述行走機構為電動行走機構；所述分種單元包括分種盤、設置在該分種盤下方用于驅動所述分種盤轉動的分種伺服電機或分種步進電機；本實用新型具有行間、行內播種均勻，自動化程度高、無級行長設定（任意行長設定）、行長控制精度高、操作簡便、播種效率高等諸多優點。
【專利說明】電動自走式數控小區條播機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種播種機，尤其涉及一種用于農業科研單位進行新品種培育、良種繁育和進行品種對比、栽培等田間小區試驗的電動自走式數控小區條播機。

【背景技術】
[0002]種子工程一直是世界經濟工作的重點，我國作為人口大國，培育優良品種、提高糧食產量，確保糧食安全，對于我國來說就顯得尤為重要。早在2010年，中央“一號文件”就已經強調，“切實把農業科技的重點放在良種培育上”。對于農作物新品種的培育，實驗播種是重中之重，因此一種自動化程度高、播種精準、穩定、可靠的電動自走式數控小區條播機成為各個科研育種單位進行新品種培育、良種繁育和進行品種對比、栽培等田間試驗所急需的工具。目前，對自走式小區條播機的播種要求是:不依靠外部動力自行走、在規定的小區長度內均勻播完一定量的種子，在播完一個小區后，在不停機的狀態下進行下個小區的播種，在進行下個小區播種時，播種機內需無任何種子殘留，以避免品種間混雜。
[0003]在農業科研試驗過程中，播種是極其重要的環節，為了保證試驗結果的準確性，試驗小區的播種對行長控制，行內、行間種子均勻度要求極高，如需要在規定的小區長度內均勻播完一定量的種子，且同一小區中行間、行內播種均勻，不同小區間要避免品種混雜等；目前，我國的小區實驗田播種大多采用傳統的人力手工播種，其存在的勞動強度大、工序繁瑣、播種效率低、播種質量不均衡等缺點，嚴重影響了農業科研試驗的準確性。近年來一部分科研機構或院校開始使用國產以及國外進口的小區條播機播種。國產條播機具有很大的價格優勢，但是其因采用機械鏈輪、齒輪、鏈條、皮帶、底輪的傳動方式，導致其在傳輸動力時存在較大誤差，造成播種盤的轉速與條播機的行駛速度不一致，最終造成單個小區內及單個行長內的播種量不均勻，不能達到預設的要求，致使試驗的準確性存在較大的誤差，其相比于人工播種并沒有實質性的提高，同時使用起來繁瑣復雜，效率極低，采用鏈輪傳動易壞甚至效率及準確性不及人工。進口條播機準確性相對于國產條播機雖然有大幅度提高，但是價格昂貴，而且經過長期的使用、研究，進口條播機同樣采用機械鏈輪、齒輪、鏈條的傳動方式，在實驗過程中仍會產生較大的誤差，并直接影響試驗數據的可靠性。而現有的條播機采用單排分種盤的小區條播機，在播種大粒、圓粒種子(如黃豆)時，由于條播機行走、分種盤旋轉采用機械式控制，種子在分種盤內由于離心力的作用，會集中在分種盤的外緣，導致種子在下種口邊緣堆積，使得下種速度、下種量不均勻。另外由于條播機行走時的震動、顛簸，會使種子格內的種子產生位移、跳躍，有些種子會散落到已經經過下種口的空種子格內，使得在走完規定的行長后，分種盤內仍有待播的種子，造成行長無法控制，進而使小區實驗的基本苗數減少，直接影響到實驗結果的準確性和可靠性。


【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，適應農業科研需要，提供一種操控簡潔、調整方便、維護簡單、適應多種不同作物種子、自動化程度高，行間、行內播種均勻、行長控制精準、誤差小、播種效率高、可滿足超行長播種、行長無極任意設定的電動自走式數控小區條播機。
[0005]為了實現本實用新型的目的，本采用的技術方案為:
[0006]設計一種電動自走式數控小區條播機，包括行走裝置、自動控制裝置、對應設置于該行走裝置上的分種機構、開溝播種機構、升降機構，所述分種機構包括設置于所述開溝播種機構上方的分種單元、及設置于該分種單元上方的儲種單元；所述行走裝置包括電動行走機構及對應的車載電源；所述分種單元包括分種盤、設置在該分種盤下方的用于驅動所述分種盤轉動的分種伺服電機或分種步進電機。
[0007]在所述分種盤的下方設置有下種口，并在該下種口的下方設置有排種器，所述排種器經由與其對應連接的接種漏斗與所述下種口對應連通。
[0008]所述分種盤包括由內至外相鄰設置的內圈格盤、外圈格盤及外部擋板；所述下種口位于所述內圈格盤及外圈格盤的下方；所述排種器包括至少一個與所述下種口對應連通的排種口，并在所述排種口上對應連通有排種管，所述排種管的另一端與所述開溝播種機構對應連通。
[0009]所述排種器還包括分種頭、對應設置在該分種頭下方的分種頭托架、動力輸出端對應連接在所述分種頭托架底部的傳動軸，在所述傳動軸的動力輸入端連接有對應的排種電機；所述分種頭包括基盤、設置于基盤上、且以基盤圓心為中心形成點對稱的高度或厚度為15.0?20.0mm的兩個扇形凸塊，且兩扇形凸塊的弧形邊重合于所述基盤的圓周邊，所述兩扇形凸塊的兩頂點邊之間的距離為10.0mm?30.0mm,在所述基盤的中心線上、兩扇形凸塊之間設有高為3.0?8.0mm的三棱體,所述扇形凸塊的扇形圓心角為135°?145°。
[0010]所述電動行走機構包括至少三個車輪、對應設置于車輪上的機架、行走電機、與所述車輪轉動軸對應連接的連體變速箱，所述連體變速箱與所述行走電機對應連接。
[0011]所述排種電機為常規調速電機、步進電機或伺服電機；所述行走電機為直流調速電機；
[0012]所述自動控制裝置包括與車載電源對應連接的分種控制單元及行走控制單元，所述分種控制單元包括可編程控制器、與所述可編程控制器對應連接的輸入輸出終端、及與可編程控制器對應連接的伺服電機驅動器、步進電機控制器，所述伺服電機驅動器、步進電機控制器的輸出端分別與所述分種伺服電機、步進電機對應連接；
[0013]所述行走控制單元包括用于監測行駛速度的速度編碼器、與車載電源對應連接的電機控制器、與所述電機控制器對應連接的加速器、正反轉檔位開關，所述直流調速電機與所述電機控制器對應連接，所述速度編碼器設置于所述連體變速箱上的主減速軸上并與可編程控制器對應連接。
[0014]所述升降機構包括液/氣壓泵、與所述液/氣壓泵連通的用于實現開溝播種機構升降動作的升降液/氣壓缸；所述行走裝置還包括與所述液/氣壓泵對應連通的用于控制車輪轉向的轉向液/氣壓缸。
[0015]所述行走裝置還包括設置于所述機架后方的行駛操作臺、設置于行駛操作臺前方的液/氣壓方向機、兩個設置于兩后車輪上的剎車制動器；所述液/氣壓方向機與所述轉向液/氣壓缸對應連接，所述轉向液/氣壓缸設置于機架的前方，并與所述前車輪對應連接用于推動前車輪的轉向；在所述行駛操作臺前下方設置有兩制動踏板，兩制動踏板各與其中一個剎車制動器對應連接并分別制動一個后車輪。
[0016]所述開溝播種機構包括提升拉桿、至少一個開溝器、固定連接于所述機架下方的至少一個支架，在所述支架的下方固定連接有橫向支撐桿，在所述橫向支撐桿的兩端各設置有對應的連接件，在所述兩連接件中間設置有第二橫向支撐桿，在所述第二橫向支撐桿上鉸接有至少一個連接桿，所述連接桿的另一端固定連接于所述開溝器；
[0017]在所述支架上還設置有向外延伸的至少兩個支臂，并在所述各支臂的前端固定有軸承，并在所述各軸承之間固定有可轉動的轉動桿，在該轉動桿上設置有向上傾斜的提升件；所述提升拉桿的一端與所述連接桿鉸接，另一端與所述提升件鉸接；在所述轉動桿上還設置有推進件，所述升降液/氣壓缸固定于所述支架或橫向支撐桿上，且所述升降液/氣壓缸的伸縮桿與所述推進件的端部鉸接。
[0018]在所述橫向支撐桿的一端設置有連接件，另一端設置有帶有至少一個調節槽的調角盤，所述第二橫向支撐桿的兩端以可轉動方式分別與連接件、調角盤對應連接；在與調角盤連接的第二橫向支撐桿的端部固定連接有調角手柄，并在調角手柄上設置有用于與所述調節槽鎖合的螺栓；所述連接桿的兩端分別與所述第二橫向支撐桿、開溝器鉸接，并在所述連接桿的下方還設置有調角拉桿，所述調角拉桿的兩端分別與所述第二橫向支撐桿、開溝器鉸接，在所述開溝器上還設置有限位鎮壓輪，并在所述限位鎮壓輪上還設置有覆土彈簧；在所述提升拉桿的上部設置有壓縮彈簧；在所述分種機構的側方設置有播種操作臺及種子托臺，所述播種操作臺設置于所述機架上，所述種子托臺設置于播種操作臺的前方。
[0019]本實用新型的有益效果在于:
[0020]1.本實用新型與傳統機械控制的條播機(如燃油發動機等)相比，具有操作簡單、控制方便、控制精度高等優勢，同時與分種盤相組合可實現針對不同農作物種子實現高精度播種；同時還可采用數控控制分種伺服電機、步進電機，并通過觸摸屏的輸入相應設置行長數據，可實現任意行長設定并均勻播種，同時播種速度可以按照該小區條播機行駛的速度進行自動跟蹤調節，使該條播機通過自動控制系統實現對播種行長、行間、行內的種子均勻度實現精確控制。
[0021]2.采用外圈格盤與內圈格盤形成雙排種子格的分種盤，能夠解決因現有分種盤在條播機行駛和分種盤旋轉時產生的離心力及車輛顛簸，所造成分種盤內種子產生較大位移(特別是圓粒、大粒種子或極小粒種子)，使其向四周及其它種子格內位移，造成行間、行內種子分布不均勻、誤差大，規定行長內播種量不均勻、行長無法控制。
[0022]3.通過控制分種盤的轉速能夠控制一定行長內總的播種量，滿足在規定行長內播完一定量種子的播種要求，通過使用本實用新型排種器則能夠進一步提高行間播種量的均勻性，進而使本實用新型條播機能夠滿足小區播種試驗所需的種子均勻度，有利于本小區條播機的均勻播種、行長精確控制。
[0023]4.本實用新型可采用數控式播種系統及觸摸顯示屏參數設定方式，可方便的對播種行長、行間、行內的種子均勻度實現精確控制，并可通過觸摸顯示屏的控制自動清種，適用于各類作物種子定量及均勻播種。
[0024]5.本小區條播機進一步采用伺服控制技術，則進一步增強作為排種及播種的可靠性，同時可實現行間、行內播種均勻；兩后車輪的打滑系數可通過PLC在一定范圍內進行修正，使得播種小區的長度設定更加精準。
[0025]6.本小區條播機采用獨立的動能單元，將動能合理的分配到小區條播機的各個部分，以各個模塊的獨立動能單元獨立完成驅動，摒棄了同類產品一直在使用的鏈輪、鏈條、皮帶、地輪等動能傳輸方式，提高了播種的準確性及可靠性；同時各動力單元單將個機構的獨設置減少了動能在傳輸中產生的能量流失，同時也排除了鏈輪、鏈條、皮帶、地輪傳輸過程中因為某一環節的偏差操作和機件間應有的安裝間隙影響整機其他環節的穩定性，從而影響到條播機的行長控制及行間、行內播種均勻度。
[0026]7.本電動自走式數控小區條播機行駛速度及行駛距離實現電子監控:通過對應的速度編碼器讀取連體變速箱主減速軸上的轉速數據從而檢測車輛行駛速度及行駛距離(同類產品通過地輪、鏈輪、鏈條檢測及動能傳遞)，避免了地輪讀取行駛速度后再通過鏈輪、鏈條、皮帶傳輸給分種盤使其做出反應的誤差，同時將數據傳輸給PLC控制系統，PLC控制系統通過對速度編碼器采集的數據進行計算處理，通過各控制器分別對分種伺服電機、步進電機下達工作指令，做到信息傳輸零誤差。
[0027]8.采用觸摸操作屏作為輸入輸出終端，可更方便的對播種行長、排種器的轉速進行參數設定，通過PLC讀取速度編碼器的數據處理分析，經過內部計算將準確的任務信息傳送給分種伺服驅動器；從而實現對伺服電機進行精確控制，從而控制分種盤的轉速，實現(3-50m)任意行長的設定并且可根據條播機的行走速度自動進行跟蹤，實現播種行長的精確控制。
[0028]9.采用獨立的分種伺服電機控制分種盤(同類產品均為機械傳遞，如鏈輪、鏈條、皮帶、地輪)，獨立的電機控制直接受命于PLC中央控制系統，不受任何其它模塊的干擾；使用分種伺服電機，可使分種盤轉動速度和幅度更為勻速、精確，從而提高了行內、行間的播種均勻度，使行長控制更精準。
[0029]10.進一步采用PLC中央控制系統(同類產品的單一性通過機械部件傳導、鏈接整車，播種精度和均勻度不高、行長控制不準確，甚至導致試驗數據誤差過大而不能使用)，更能準確的接收、監視條播機的行駛速度和行駛距離并數字化傳遞，使得行駛速度、行駛距離、分種盤轉速密切配合運行，做到行長控制極小誤差甚至零誤差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本電動自走式數控小區條播機側視示意圖；
[0031]圖2為本實用新型中開溝播種機構升降原理側視示意圖；
[0032]圖3為本實用新型中開溝播種機構主要機構示意圖；
[0033]圖4為本實用新型電動自走式數控小區條播機分種機構的主要結構示意圖；
[0034]圖5為圖4中A部放大圖；
[0035]圖6為圖4中B部放大圖；
[0036]圖7為分種盤的結構示意圖；
[0037]圖8是底板的結構示意圖；
[0038]圖9是分種盤與底板組裝后的結構示意圖；
[0039]圖10是圖7中C部放大圖；
[0040]圖11為本電動自走式數控小區條播機主視示意圖；
[0041]圖12為本電動自走式數控小區條播機附視示意圖；
[0042]圖13為本電動自走式數控小區條播機自動控制原理示意圖；
[0043]圖14為本電動自走式數控小區條播機進行小麥播種實驗效果圖；
[0044]圖15是本電動自走式數控小區條播機中的分種頭與分種頭托架主要結構示意圖；
[0045]圖中:1.下種漏斗；2.儲種筒；3.錐體套管；4.分種盤；5.錐體；6.底板；7.同心軸；8.排種器；9.內圈格盤；10.外圈格盤；11.外部擋板；12.下種口 ；13.排種口 ；14.內部隔板；15.提升手柄；16.環狀固定件；17.支撐桿；18.分種伺服電機；19.步進電機；20.凹槽；21.前車輪；22.后車輪；23.機架；24.開溝器；25.升降油缸；26.轉向油缸；27.排種管；28.提升拉桿；29.支架；30.橫向支撐桿；31.連接件；32.第二橫向支撐桿；33.連接桿；34.支臂；35.軸承；36.轉動桿；37.提升件；38.推進件；39.調角盤；40.調節槽；41.調角手柄；42.調角拉桿；43.限位鎮壓輪；44.覆土彈簧；45.壓縮彈簧；46.播種操作臺；47.種子托臺；48.播種扶手；49.加速器；50.行駛操作臺；51.液壓方向機；52、53.制動踏板；54.顯示觸摸屏；55.倒正開關；56.連體變速箱；57.接種漏斗；58.三棱體；59.基盤；60.螺釘；61.扇形凸塊；62.分種頭托架；63.底座；64.傳動軸。

【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0047]實施例1:一種電動自走式數控小區條播機，參見圖1至圖15，包括電動行走機構及車載電源、分種機構、開溝播種機構、升降機構、自動控制裝置，所述的電動行走機構包括四個車輪、對應設置于四個車輪上部的機架23、設置于所述機架23后方的行駛操作臺50、設置于行駛操作臺前方的液壓方向機51、用于控制該條播機兩個前車輪轉向的轉向油缸26、設置于兩后車輪22之間的連體變速箱56，所述的升降機構包括設置于機架后方的液壓油泵、與該液壓油泵連通的用于實現開溝播種機構升降動作的升降油缸25 ;轉向油缸26設置于機架前方的兩前車輪21之間，液壓方向機51與轉向油缸對應連接用于實現兩前車輪的轉向；連體變速箱56與兩后車輪上的轉動軸對應連接，連體變速箱56還與設置于兩后車輪間的直流調速電機對應連接；在兩后車輪22上各設置有一個剎車制動器，在行駛操作臺的前下方處右側設置有加速器49，左側設置有兩個制動踏板52、53，兩制動踏板各與其中一個剎車制動器對應連接，兩制動踏板52、53個分別制動一個后車輪。
[0048]所述的開溝播種機構對應設置于前后車輪之間機架23的下方；該開溝播種機構包括六個開溝器24、六個提升拉桿45、固定連接于機架下方的兩個支架29，在兩支架的下方固定連接有一個橫向支撐桿30，在所述橫向支撐桿的一端設置有連接件31，另一端設置有帶有多個調節槽40的調角盤39，在所述連接件31與調角盤39的中間設置有第二橫向支撐桿32，該第二橫向支撐桿32的兩端以可轉動方式分別與連接件31、調角盤39對應連接；在與調角盤連接的第二橫向支撐桿的端部固定連接有調角手柄41，并在調角手柄41上設置有用于與調節槽鎖合的螺栓；在第二橫向支撐桿32上鉸接有至少一個連接桿33，連接桿33的兩端分別與所述第二橫向支撐桿32、開溝器24鉸接，并在連接桿33的下方還設置有調角拉桿42，所述調角拉桿42的兩端分別與第二橫向支撐桿32、開溝器24鉸接；在所述開溝器24上還設置有限位鎮壓輪43，并在所述限位鎮壓輪43上還設置有覆土彈簧44 ;在提升拉桿28的上部設置有壓縮彈簧45 ;在兩支架上各設置有向外延伸的支臂34，并在各支臂的前端固定有軸承35，并在兩軸承35之間固定有可轉動的轉動桿36，在該轉動桿上設置有向上傾斜的提升件37 ;提升拉桿28的一端與連接桿33鉸接，另一端與提升件37鉸接；在轉動桿36上還設置有推進件38，升降油缸25固定于所述支架29和支臂34上，且升降油缸的伸縮桿與推進件38的端部鉸接；通過拉動調角手柄41可實現第二橫向支撐桿32的轉動，進而可帶動連接桿33、調角拉桿42，進而實現開溝器24的角度調節，通過開溝器24的角度調整，可調節播種深度，以滿足不同土質的播種要求。進一步可通過升降油缸25的伸縮桿推動推進件38的轉動，進而帶動轉動桿36的轉動，進而實現轉動桿36上的提升件37的端部向上抬動，從而帶動提升拉桿28向上提升，實現將開溝器24的提升。
[0049]該電動自走式數控小區條播機還包括設置于所述開溝播種機構上方的分種機構，在分種機構的側方設置有播種操作臺46及種子托臺47，播種操作臺46設置于機架23上，所述種子托臺設置于播種操作臺46的前方，在所述播種操作臺的前方還設置有播種扶手48，在播種時播種人員可以手扶該播種扶手確保操作安全。上述分種機構包括分種單元，以及對應設置于所述分種單元上方的儲種單元，上述儲種單元包括下種漏斗1、儲種筒2和錐體套管3，下種漏斗I的下部開口與儲種筒2的上部開口固定連接并相連通，錐體套管3位于儲種筒2的中心軸向位置，并通過螺釘固定于儲種筒2的筒壁上。儲種單元還包括用于將儲種筒2和下種漏斗I抬起的提升手柄15，提升手柄15的一端設有環狀固定件16，環狀固定件16固定于所述儲種筒2的外壁上，使提升手柄15與儲種筒2固定連接；在提升手柄15的下部設有支撐桿17，支撐桿17與提升手柄15通過轉動軸相連接。
[0050]上述分種單元包括分種盤4、錐體5、底板6、同心軸7、和排種器8，底板6固定安裝于條播機的機架上，分種盤4安裝在底板6上，錐體5安裝在分種盤4內的底座上，同心軸7貫穿底板6、、分種盤4和錐體5的中心，其頂部套接于錐體套管3內。在底板的下方安裝有為所述分種盤提供動力并與其連接的分種伺服電機18 ;通過分種伺服電機18帶動分種盤4的轉動；在錐體5的上部與儲種筒2接觸的位置設有凹槽20，儲種筒2的下邊緣卡合在所述凹槽20內。分種盤4設置于底板6的上方,分種盤4包括依次相鄰的內圈格盤9、外圈格盤10和外部擋板11,分種盤4的外圈格盤10與內圈格盤9分別由內部隔板14間隔成均勻分布的種子格，內部隔板14的厚度自下向上逐漸縮小，其上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/3;;分種盤4由金屬銅制成；在底板6上設有下種口 12，排種器8設置于下種口 12的下方，排種器8經由接種漏斗57與所述的下種口 12對應連通；在排種器8的下部設有6個排種口 13，每個排種口 13與一個排種管27相連通，每一個排種管27的下端與上述的開溝器24對應連通。在排種器8內設有分種頭，該分種頭包括基盤59、設置于基盤59上、且以基盤圓心為中心形成點對稱的兩個扇形凸塊，兩扇形凸塊沿基盤59的中心線相向設置，且兩扇形凸塊的弧形邊重合于基盤59的圓周邊。且兩扇形凸塊的兩頂點邊之間的距離為20.0mm (或10.0_、或30.0mm)。兩扇形凸塊凸出于所述基盤59上的高度為15.0mm (或20.0mm),且兩扇形凸塊61的扇形圓心角相同均為140° (介于135°?145°之間)。在基盤59的中心線上、兩扇形凸塊之間凸出設置有高度在3.0?8.0mm之間的三棱體58 ;在上述分種頭的下方設置有分種頭托架62，分種頭托架62底部與對應的的傳動軸連接64 ;且該分種頭與傳動軸64中心共軸設置，并在兩扇形凸塊上各設置有一個固定孔，兩扇形凸塊分別經由對應的螺釘貫穿于固定孔后與分種頭托架62固定，螺釘60固定于固定孔內時，其上端部與對應扇形凸塊的上表面在同一平面，避免螺釘凸出兩扇形凸塊的上表面影響分種的精確性。該排種器還包括底座63，在底座63內安裝有軸承，傳動軸64設置于底座63內的軸承上并可在該軸承上轉動，并進而帶動分種頭轉動，在排種器8下方設有為該排種器8提供動力并與傳動軸64對應連接的步進電機19(或常規調速電機或伺服電機)。排種管27為兩段直徑不同的不銹鋼管對接而成，其中直徑小的不銹鋼管的上端與排種器8的排種口對應連通，其下端套在直徑大的不銹鋼管內，直徑大的不銹鋼管的下端與開溝器24對應連通。
[0051]上述自動控制裝置包括與車載電源對應連接的分種控制單元及行走控制單元,所述行走控制單元包括與所述車載電源對應連接的電機控制器、與所述電機控制器對應連接的加速器、檔位開關，所述車載電源包括設置于機架后方的發電機、與發電機對應連接的漏電開關、與漏電開關對應連接的變壓器、與變壓器對應連接的整流濾波器；上述可編程控制器為PLC。所述檔位開關為用于控制直流調速電機正反轉的倒正開關，并設置于行駛操作臺的右方；該行走控制單元還包括用于監測行駛速度的速度編碼器，該速度編碼器設置于所述連體變速箱上的主減速軸上并與PLC對應連接。所述分種控制單元包括與所述可編程控制器對應連接的顯示觸摸屏54、伺服電機驅動器、步進電機控制器，所述伺服電機驅動器的輸出端與分種伺服電機18對應連接，所述步進電機控制器的輸出端與步進電機19對應連接，分種伺服電機18、步進電機19經由與其對應的速度編碼器與可編程控制器連接。
[0052]該電動自走式數控小區條播機的工作過程如下:
[0053]首先將待播種子經由下種漏斗I倒入儲種筒2內，由于儲種筒2的下邊緣卡合在錐體5的凹槽20內，此時種子被留在儲種筒2中，不會下落。在該電動自走式小區條播機到達起播線時(開溝器進入土壤內)，操作員按下提升手柄15，提升手柄15以支撐桿17為支點帶動固定在儲種筒2上的環狀固定件16，撬起儲種筒2，儲種筒2內的種子沿著錐體5的表面落下，并均勻散布在分種盤4的內外格盤中的種子格內，并隨著分種盤4的轉動種子從底板6上的下種口 12落下，經接種漏斗57進入排種器8內，排種器8內的分種頭將種子均勻分布到每個排種口內，每個排種口對應連接一個排種管，每一個排種管下端與開溝器對應連通，種子下落后經由開溝器播種到土壤中，并經由后方的覆土彈簧44將開溝后兩側的土壤撥到溝內，有效的覆蓋在種子上。在播種時PLC控制器根據連體變速箱的主減速軸上的速度編碼器所讀取到的條播機的行駛速度進行自動跟蹤，進而調節分種伺服電機、步進電機的轉速以與行駛速度相適應配合，達到均勻播種、精確控制行長的目的，其在單位面積內播種均勻度更高，使行間、行內的播種更均勻，同時本實用新型采用雙排結構的分種盤(夕卜圈格盤和內圈格盤)，能夠使種子在分種盤內的外圈格盤和內圈格盤中均勻分布，不會因離心力的作用使種子都堆積到分種盤的外緣，經過下種口時不會產生堆積，使得下種速度、下種量更加均勻，也能夠有效避免因震動、顛簸而產生的種子大幅位移和跳躍，使得漏播種子的幾率大大減少；避免了分種盤轉動時由于離心力及條播機在田間行走時的顛簸而造成的分種盤內的種子的較大位移，特別是對大粒、圓粒種子或及小粒種子，如黃豆、綠豆、油菜等作物有明顯的均勻分種效果，適用范圍更加廣泛。
[0054]PLC同時通過對連體變速箱的主減速軸上的速度編碼器讀取電動自走式數控小區條播機的行駛速度及行駛距離、及對分種伺服電機、步進電機相連接的速度編碼器讀取對應的分種伺服電機、步進電機轉速等數據進行分析計算處理，之后通過伺服電機驅動器及步進電機控制器分別對分種盤和排種器的驅動電機(分種伺服電機和步進電機)下達指令，進而實現對分種盤和排種器轉速的精確控制，使分種盤的速度和條播機的行駛速度保持一致，即根據行走速度自動跟蹤、調節分種盤轉速，從而控制播種量、精確行長，做到信息傳輸零誤差。采用本實用新型分種盤的電動自走式數控小區條播機可以實現3~50m任意行長的無極設定并且可根據該條播機的行走速度自動進行跟蹤，行長控制的誤差能夠減小至I~3cm,實現播種行長的精確控制。
[0055]( I)使用本實用新型的電動自走式數控小區條播機對小麥種子播種試驗過程及試驗統計結果如下:
[0056]取200克小麥種子，設定(通過顯示觸摸屏設置)播種行長為5米，將種子放入下種漏斗中，啟動該電動自走式數控小區條播機，在開溝器到達起播線時，操作員按下提升手柄15，撬起儲種筒2，儲種筒2內的小麥種子沿錐體5的表面落下，并均勻散布在分種盤4的外圈格盤和內圈格盤的內，并隨著分種盤4的轉動從底板的下種口 12落下，經接種漏斗57進入排種器8內，排種器8內部的分種頭將種子均勻分布到6個排種口，每個排種口中的種子經由排種管下落至開溝器內，每個開溝器的下方的出口用塑料袋包住用于承接下落的種子，當該電動自走式數控小區條播機在分種盤內的種子落完時停止該電動自走式數控小區條播機工作(停止行駛及分鐘盤的轉動)，并記錄如下數據:實際播種的行長(自起播線開始時開溝器下方的出口對應的地面位置至電動自走式數控小區條播機停止時開溝器的下方的出口對應的地面位置)；稱量每個排種口落出的種子重量。試驗重復進行三次，其結果如下表1所示:
[0057]表1小麥播種試驗結果
[0058]

【權利要求】
1.一種電動自走式數控小區條播機，包括行走裝置、自動控制裝置、對應設置于該行走裝置上的分種機構、開溝播種機構、升降機構，所述分種機構包括設置于所述開溝播種機構上方的分種單元、及設置于該分種單元上方的儲種單元；其特征在于:所述行走裝置包括電動行走機構及對應的車載電源；所述分種單元包括分種盤、設置在該分種盤下方的用于驅動所述分種盤轉動的分種伺服電機或分種步進電機。
2.如權利要求1所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:在所述分種盤的下方設置有下種口，并在該下種口的下方設置有排種器，所述排種器經由與其對應連接的接種漏斗與所述下種口對應連通。
3.如權利要求2所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述分種盤包括由內至外相鄰設置的內圈格盤、外圈格盤及外部擋板；所述下種口位于所述內圈格盤及外圈格盤的下方；所述排種器包括至少一個與所述下種口對應連通的排種口，并在所述排種口上對應連通有排種管，所述排種管的另一端與所述開溝播種機構對應連通。
4.如權利要求3所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述排種器還包括分種頭、對應設置在該分種頭下方的分種頭托架、動力輸出端對應連接在所述分種頭托架底部的傳動軸，在所述傳動軸的動力輸入端連接有對應的排種電機；所述分種頭包括基盤、設置于基盤上、且以基盤圓心為中心形成點對稱的高度或厚度為15.0~20.0mm的兩個扇形凸塊，且兩扇形凸塊的弧形邊重合于所述基盤的圓周邊，所述兩扇形凸塊的兩頂點邊之間的距離為10.0mm~30.0mm,在所述基盤的中心線上、兩扇形凸塊之間設有高為3.0~8.0mm的三棱體,所述扇形凸塊的扇形圓心角為135°~145°。
5.如權利要求4所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述電動行走機構包括至少三個車輪、對應設置于車輪上的機架、行走電機、與所述車輪轉動軸對應連接的連體變速箱，所述連體變速箱 與所述行走電機對應連接。
6.如權利要求5所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述排種電機為常規調速電機、步進電機或伺服電機；所述行走電機為直流調速電機； 所述自動控制裝置包括與車載電源對應連接的分種控制單元及行走控制單元，所述分種控制單元包括可編程控制器、與所述可編程控制器對應連接的輸入輸出終端、及與可編程控制器對應連接的伺服電機驅動器、步進電機控制器，所述伺服電機驅動器、步進電機控制器的輸出端分別與所述分種伺服電機、步進電機對應連接； 所述行走控制單元包括用于監測行駛速度的速度編碼器、與車載電源對應連接的電機控制器、與所述電機控制器對應連接的加速器、正反轉檔位開關，所述直流調速電機與所述電機控制器對應連接，所述速度編碼器設置于所述連體變速箱上的主減速軸上并與可編程控制器對應連接。
7.如權利要求6所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述升降機構包括液/氣壓泵、與所述液/氣壓泵連通的用于實現開溝播種機構升降動作的升降液/氣壓缸；所述行走裝置還包括與所述液/氣壓泵對應連通的用于控制車輪轉向的轉向液/氣壓缸。
8.如權利要求7所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述行走裝置還包括設置于所述機架后方的行駛操作臺、設置于行駛操作臺前方的液/氣壓方向機、兩個設置于兩后車輪上的剎車制動器；所述液/氣壓方向機與所述轉向液/氣壓缸對應連接，所述轉向液/氣壓缸設置于機架的前方，并與所述前車輪對應連接用于推動前車輪的轉向；在所述行駛操作臺前下方設置有兩制動踏板，兩制動踏板各與其中一個剎車制動器對應連接并分別制動一個后車輪。
9.如權利要求8所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:所述開溝播種機構包括提升拉桿、至少一個開溝器、固定連接于所述機架下方的至少一個支架，在所述支架的下方固定連接有橫向支撐桿，在所述橫向支撐桿的兩端各設置有對應的連接件，在所述兩連接件中間設置有第二橫向支撐桿，在所述第二橫向支撐桿上鉸接有至少一個連接桿，所述連接桿的另一端固定連接于所述開溝器； 在所述支架上還設置有向外延伸的至少兩個支臂，并在所述各支臂的前端固定有軸承，并在所述各軸承之間固定有可轉動的轉動桿，在該轉動桿上設置有向上傾斜的提升件；所述提升拉桿的一端與所述連接桿鉸接，另一端與所述提升件鉸接；在所述轉動桿上還設置有推進件，所述升降液/氣壓缸固定于所述支架或橫向支撐桿上，且所述升降液/氣壓缸的伸縮桿與所述推進件的端部鉸接。
10.如權利要求9所述的電動自走式數控小區條播機，其特征在于:在所述橫向支撐桿的一端設置有連接件，另一端設置有帶有至少一個調節槽的調角盤，所述第二橫向支撐桿的兩端以可轉動方式分別與連接件、調角盤對應連接；在與調角盤連接的第二橫向支撐桿的端部固定連接有調角手柄，并在調角手柄上設置有用于與所述調節槽鎖合的螺栓；所述連接桿的兩端分別與所述第二橫向支撐桿、開溝器鉸接，并在所述連接桿的下方還設置有調角拉桿，所述調角拉桿的兩端分別與所述第二橫向支撐桿、開溝器鉸接，在所述開溝器上還設置有限位鎮壓輪，并在所述限 位鎮壓輪上還設置有覆土彈簧；在所述提升拉桿的上部設置有壓縮彈簧；在所述分種機構的側方設置有播種操作臺及種子托臺，所述播種操作臺設置于所述機架上，所述種子托臺設置于播種操作臺的前方。
【文檔編號】A01C7/20GK203851457SQ201420285802
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】李延民 申請人:李延民