一種精密播種機吸種盤運動控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種精密播種機吸種盤運動控制裝置，涉及農(nóng)業(yè)機械自動化領(lǐng)域。該控制裝置包括豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)、水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)，L型連接架組成。工作時，通過控制單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)運動，從而對精密播種機的吸種盤位置進行實時控制；其優(yōu)點是：操作簡單方便，工作安全可靠，自動化程度高，能夠提高精密播種機的工作效率。
【專利說明】一種精密播種機吸種盤運動控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械的精密播種機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的一個重要技術(shù)環(huán)節(jié)，播種機則是實現(xiàn)機械化精密播種的核心部件。近年來，我國超級稻種植面積不斷擴大，與常規(guī)水稻相比較，超級稻具有株型高大、莖桿粗壯、分粟力強、穗大粒多等優(yōu)點，均采用稀疏種植，有利于分粟發(fā)生和單株生長，形成高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)，平均比常規(guī)稻每畝少栽5000?7000穴。這對播種育秧技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要求播種精度由3?5粒/穴提高至I?2粒/穴，精密播種已成為現(xiàn)代播種技術(shù)的主要特征。田間育秧氣吸振動盤式精密播種機是利用種盤振動使物料形成“準(zhǔn)流體”，使種子相互分離，以便氣力吸種部件完成精密播種。精密播種機工作時，需要一套控制裝置控制吸種盤的運動狀態(tài)，使吸種盤根據(jù)要求在吸種位置與排種位置之間來回運動，以保證播種機能夠完成吸種和排種過程。
[0003]本發(fā)明設(shè)計了一種氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置。工作時，操作人員通過觸摸屏的人機界面發(fā)送指令給PLC控制器，控制水平和豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)運動，從而控制吸種盤的吸排種運動；當(dāng)吸種盤運動過程中出現(xiàn)故障，驅(qū)動電機停車，報警器報警。該吸種盤運動控制裝置操作簡單、方便，安全、可靠，為實現(xiàn)氣吸振動盤式田間育秧精密播種提供條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置，可實現(xiàn)播種機吸種盤的運動狀態(tài)控制功能，滿足氣吸式精量播種機精確對位落種和提高工作效率的要求。
[0005]本專利的氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置，由豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)1、水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3，L形連接架2組成，
[0006]所述豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I由步進電機10、聯(lián)軸器23、上行程接近開關(guān)14、上移動塊15、豎直方向螺母移動組件16、下移動塊17、下行程接近開關(guān)18、軸承端蓋20、金屬板21、兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌22、絲杠24、吸種部件連接件26組成，步進電機10固定在金屬板21上，金屬板21與兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌22固定連接；步進電機10的輸出軸通過聯(lián)軸器23與絲杠24相連，步進電機10的輸出軸、金屬板21和絲杠24的中軸線在同一條直線上；所述豎直方向螺母移動組件16由移動板28、螺母29、兩個轉(zhuǎn)動輪支架30和兩個轉(zhuǎn)動輪31組成；兩個轉(zhuǎn)動輪支架30分別設(shè)置在移動板28兩端，兩個轉(zhuǎn)動輪支架30下端分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)動輪31 ;絲杠24與螺母29配合連接，螺母29與移動板28焊接，轉(zhuǎn)動輪31設(shè)置在與滑動導(dǎo)軌22對應(yīng)位置；上行程接近開關(guān)14和下行程接近開關(guān)18設(shè)置在滑動導(dǎo)軌22上；在豎直方向螺母移動組件16與上行程接近開關(guān)14和下行程接近開關(guān)18對應(yīng)位置分別設(shè)置有上移動塊15和下移動塊17，吸種部件連接件26設(shè)置在軸承端蓋20的下端;
[0007]所述水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3由第二步進電機33、左行程接近開關(guān)36、左移動塊37、水平方向螺母移動組件38、右移動塊39、右行程接近開關(guān)40、第二軸承端蓋48、第二金屬板42、兩個平行設(shè)置的第二滑動導(dǎo)軌35、剪切銷安全聯(lián)軸器44、與橫梁連接孔45、第二絲杠46組成；第二步進電機33固定在第二金屬板42上，第二金屬板42與兩個第二滑動導(dǎo)軌35連接在一起；第二步進電機33的輸出軸通過剪切銷安全聯(lián)軸器44與第二絲杠46連接，第二步進電機33的輸出軸、第二金屬板42和第二絲杠46的中軸線在同一條直線上；所述水平方向螺母移動組件38由第二移動板52、第二螺母51、兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54和兩個第二轉(zhuǎn)動輪53組成；兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54分別設(shè)置在第二移動板52兩端，兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54下端分別設(shè)置有一個第二轉(zhuǎn)動輪53 ;第二絲杠46與第二螺母51配合連接，第二螺母51與第二移動板52焊接，第二轉(zhuǎn)動輪53設(shè)置在與第二滑動導(dǎo)軌35對應(yīng)位置；左行程接近開關(guān)36和右行程接近開關(guān)40設(shè)置在第二滑動導(dǎo)軌35上，水平方向螺母移動組件38與左行程接近開關(guān)36和右行程接近開關(guān)40對應(yīng)位置分別設(shè)置有左移動塊37和右移動塊39 ；移動板28與第二移動板52通過L型連接架2固定連接，使得豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I與水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3相互垂直。
[0008]本專利的氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置，還包括與吸種部件連接件26固定連接的吸種盤4。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0010](I)控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易于控制、控制精度高。
[0011](2)將剪切銷安全聯(lián)軸器、扭矩傳感器等安全構(gòu)件運用到控制裝置中，使控制裝置出現(xiàn)故障時，不會損壞，增加了播種機工作時的可靠性和安全性。
[0012](3)控制裝置工作過程中，吸種盤運行平穩(wěn)，減少了吸種后種子盤上種子在移動過程中的掉落率，降低了播種的空穴率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]圖1是氣吸振動式田間育秧精密播種機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是精密播種機吸種盤運動控制系統(tǒng)框圖。
[0016]圖3是豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是豎直方向螺母移動組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是水平方向螺母移動組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是L形連接架正視圖。
[0021]圖8是吸種盤吸排種運動過程示意圖。
[0022]圖9是L形連接架俯視圖。
[0023]圖10是L形連接架左視圖。
[0024]圖中:1一豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)、2-L形連接架、3-水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)、4—吸種盤、5—氣室、6—振動電機、7—導(dǎo)種管、8—種子盤、9—氣泵電機、10-步進電機、11-螺栓、12-緊固螺釘、13-扭矩傳感器、14-上行程接近開關(guān)、15-上移動塊、16-豎直方向螺母移動組件、17-下移動塊、18-下行程接近開關(guān)、19-第二螺栓、20—軸承端蓋、21—金屬板、22—滑動導(dǎo)軌、23—聯(lián)軸器、24—絲杠、25—圓錐滾子軸承、26—吸種部件連接件、27—第三螺栓、28—移動板、29—螺母、30—轉(zhuǎn)動輪支架、31—轉(zhuǎn)動輪、32—圓孔、33—第二步進電機、34—第四螺栓、35—第二滑動導(dǎo)軌、36—左行程接近開關(guān)、37—左移動塊、38—水平方向螺母移動組件、39—右移動塊、40—右行程接近開關(guān)、41—第五螺栓、42—第二金屬板、43—第二緊固螺釘、44—剪切銷安全聯(lián)軸器、45—與橫梁連接孔、46-第二絲杠、47-第二圓錐滾子軸承、48-第二軸承端蓋、49-第六螺栓、50—第二圓孔、51—第二螺母、52—第二移動板、53—第二轉(zhuǎn)動輪、54—第二轉(zhuǎn)動輪支架、55—第三圓孔、56—第四圓孔。
【具體實施方式】
[0025]本專利的氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置，是應(yīng)用于氣吸振動式田間育秧精密播種機的一個部件。
[0026]圖1是氣吸振動式田間育秧精密播種機結(jié)構(gòu)示意圖，氣吸振動式田間育秧精密播種機的核心部件是氣吸振動式播種裝置。氣吸振動式播種裝置由吸種部件和振動部件兩部分組成。吸種部件主要由吸種盤4、氣室5和氣泵電機9等組成。吸種盤4上鉆有與育秧盤相匹配的吸種孔。振動部件由種子盤8、振動電機6、振動彈簧和播種架等組成，該裝置采用的是偏心式機械激振結(jié)構(gòu)，由振動電機6配合一套曲柄連桿式往復(fù)運動機構(gòu)來實現(xiàn)種子盤8的振動。精密播種裝置的播種過程如下:啟動振動電機6，選擇合適的振動參數(shù)，使種子盤8內(nèi)的種子相互分離，呈“沸騰”運動狀態(tài)，以利于吸種盤4吸種。吸種時，通過豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I和水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3將氣力吸種部件移動到種子盤振動臺正上方，打開與氣室聯(lián)通的氣泵電機9，氣室5形成負(fù)壓，拋起的種子在氣力作用下，被吸附在吸種盤4上均布的吸種孔上；吸種后將吸種盤4移到導(dǎo)種管7上方適當(dāng)位置，關(guān)閉氣泵電機9，氣室5因與大氣相通，迅速釋放負(fù)壓，種子靠自重經(jīng)導(dǎo)種管7落入育秧穴盤，實現(xiàn)對靶播種。
[0027]本專利的氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置，由豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)1、水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3，L型連接架2組成。
[0028]如圖3所示，所述豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I由步進電機10、聯(lián)軸器23、上行程接近開關(guān)14、上移動塊15、豎直方向螺母移動組件16、下移動塊17、下行程接近開關(guān)18、軸承端蓋20、金屬板21、兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌22、絲杠24、吸種部件連接件26組成，步進電機10固定在金屬板21上，金屬板21與兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌22固定連接；步進電機10的輸出軸通過聯(lián)軸器23與絲杠24相連，步進電機10的輸出軸、金屬板21和絲杠24的中軸線在同一條直線上；所述豎直方向螺母移動組件16由移動板8、兩個轉(zhuǎn)動輪支架30和兩個轉(zhuǎn)動輪31組成；兩個轉(zhuǎn)動輪支架30分別設(shè)置在移動板29兩端，兩個轉(zhuǎn)動輪支架30下端分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)動輪31 ;絲杠24與螺母29配合連接，螺母29與移動板29焊接，轉(zhuǎn)動輪31設(shè)置在與滑動導(dǎo)軌22對應(yīng)位置；上行程接近開關(guān)14和下行程接近開關(guān)18設(shè)置在滑動導(dǎo)軌22上；在豎直方向螺母移動組件16與上行程接近開關(guān)14和下行程接近開關(guān)18對應(yīng)位置分別設(shè)置有上移動塊15和下移動塊17，吸種部件連接件26設(shè)置在軸承端蓋20的下端，在豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I中，移動板29可由絲杠24帶動并沿其軸向運動。
[0029]如圖5所示，所述水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3由第二步進電機33、左行程接近開關(guān)36、左移動塊37、水平方向螺母移動組件38、右移動塊39、右行程接近開關(guān)40、第二軸承端蓋48、第二金屬板42、兩個平行設(shè)置的第二滑動導(dǎo)軌35、剪切銷安全聯(lián)軸器44、與橫梁連接孔45、第二絲杠46組成；第二步進電機33固定在第二金屬板42上，第二金屬板42與兩個第二滑動導(dǎo)軌35連接在一起；第二步進電機33的輸出軸通過剪切銷安全聯(lián)軸器44與第二絲杠46連接，第二步進電機33的輸出軸、第二金屬板42和第二絲杠46的中軸線在同一條直線上；所述水平方向螺母移動組件38由第二移動板52、第二螺母51、兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54和兩個第二轉(zhuǎn)動輪53組成；兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54分別設(shè)置在第二移動板52兩端，兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架54下端分別設(shè)置有一個第二轉(zhuǎn)動輪53 ;第二絲杠46與第二螺母51配合連接，第二螺母51與第二移動板52焊接，第二轉(zhuǎn)動輪53設(shè)置在與第二滑動導(dǎo)軌35對應(yīng)位置；左行程接近開關(guān)36和右行程接近開關(guān)40設(shè)置在第二滑動導(dǎo)軌35上，水平方向螺母移動組件38與左行程接近開關(guān)36和右行程接近開關(guān)40對應(yīng)位置分別設(shè)置有左移動塊37和右移動塊39 ；移動板29與第二移動板52通過L型連接架2固定連接，使得豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I與水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3相互垂直，在水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3中，第二移動板52可由第二絲杠46帶動并沿其軸向運動。
[0030]上述的氣吸振動式田間育秧精密播種機的吸種盤運動控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)吸種盤4的吸排種運動，豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I和水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3通過PLC控制器進行控制。
[0031]本專利產(chǎn)品使用中可采用觸摸屏連接PLC控制器進行控制，觸摸屏輸出端接PLC控制器輸入端；報警單元為LED燈聲光報警器，報警單元的輸入端連接PLC控制器的輸出端；信號采集單元由應(yīng)變式扭矩傳感器13及調(diào)理電路組成，應(yīng)變式扭矩傳感器13安裝于所述豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I中的步進電機輸出軸和絲杠24之間的連接處，信號采集單元的輸出端連接PLC控制器的輸入端；當(dāng)扭矩傳感器13采集到的扭矩數(shù)值大于某一設(shè)定值，PLC控制器會控制聲光報警器報警，并使步進電機10停止工作，防止由于豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I內(nèi)部故障或外部因素的影響，導(dǎo)致豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I卡死時強行驅(qū)動豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I運動，從而防止步進電機10過載或絲杠24損壞。
[0032]如圖7、9、10所示，L形連接架2上第三圓孔55和豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I上圓孔32通過螺栓連接固定在一起，L形連接架2上第四圓孔56和水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3上第二圓孔50通過螺栓連接固定在一起。
[0033]如圖8所示，播種機工作過程中，控制裝置通過控制豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I和水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3的運動，從而控制吸種盤4在吸種位置、原點位置、預(yù)排種位置和排種位置之間往復(fù)運動。豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)I中的上、下行程接近開關(guān)和水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)3中的左、右行程接近開關(guān)配合對應(yīng)的移動塊來確定吸種盤4的吸種位置、原點位置、預(yù)排種位置和排種位置。確定規(guī)則:當(dāng)上移動塊15進入上行程接近開關(guān)14的感應(yīng)范圍內(nèi)，同時右移動塊39進入右行程接近開關(guān)40的感應(yīng)范圍內(nèi)，此時上行程接近開關(guān)14和右行程接近開關(guān)40都斷開，吸種盤4所在的位置為吸種位置；當(dāng)下移動塊17進入下行程接近開關(guān)18的感應(yīng)范圍內(nèi)，同時右移動塊39進入右行程接近開關(guān)40的感應(yīng)范圍內(nèi)，此時下行程接近開關(guān)18和右行程接近開關(guān)40都斷開，吸種盤4所在的位置為原點位置；當(dāng)下移動塊17進入下行程接近開關(guān)18的感應(yīng)范圍內(nèi)，同時左移動塊37進入左行程接近開關(guān)36的感應(yīng)范圍內(nèi)，此時下行程接近開關(guān)18和左行程接近開關(guān)36都斷開，吸種盤4所在的位置為預(yù)排種位置；當(dāng)上移動塊15進入上行程接近開關(guān)14的感應(yīng)范圍內(nèi)，同時左移動塊37進入左行程接近開關(guān)36的感應(yīng)范圍內(nèi)，此時上行程接近開關(guān)14和左行程接近開關(guān)36都斷開，吸種盤4所在的位置為排種位置；播種機一個完整的吸排種過程，吸種盤4的位置變化依次為:原點、吸種位置、原點、預(yù)排種位置、排種位置、預(yù)排種位置、原點，即步驟①一②一③一④一⑤一⑥O
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種精密播種機吸種盤運動控制裝置，其特征在于:由豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(I)、水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(3)，L型連接架(2)組成， 所述豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(I)由步進電機(10)、聯(lián)軸器(23)、上行程接近開關(guān)(14)、上移動塊(15)、豎直方向螺母移動組件(16)、下移動塊(17)、下行程接近開關(guān)(18)、軸承端蓋(20)、金屬板(21)、兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌(22)、絲杠(24)、吸種部件連接件(26)組成，步進電機(10)固定在金屬板(21)上，金屬板(21)與兩個平行設(shè)置的滑動導(dǎo)軌(22)固定連接；步進電機(10)的輸出軸通過聯(lián)軸器(23)與絲杠(24)相連，步進電機(10)的輸出軸、金屬板(21)和絲杠(24)的中軸線在同一條直線上；所述豎直方向螺母移動組件(16)由移動板(28)、螺母(29)、兩個轉(zhuǎn)動輪支架(30)和兩個轉(zhuǎn)動輪(31)組成；兩個轉(zhuǎn)動輪支架(30)分別設(shè)置在移動板(28)兩端，兩個轉(zhuǎn)動輪支架(30)下端分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)動輪(31);絲杠(24)與螺母(29 )配合連接，螺母(29 )與移動板(28 )焊接，轉(zhuǎn)動輪(31)設(shè)置在與滑動導(dǎo)軌(22)對應(yīng)位置；上行程接近開關(guān)(14)和下行程接近開關(guān)(18)設(shè)置在滑動導(dǎo)軌(22)上；在豎直方向螺母移動組件(16)與上行程接近開關(guān)(14)和下行程接近開關(guān)(18)對應(yīng)位置分別設(shè)置有上移動塊(15)和下移動塊(17)，吸種部件連接件(26)設(shè)置在軸承端蓋(20)的下端； 所述水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(3)由第二步進電機(33)、左行程接近開關(guān)(36)、左移動塊(37)、水平方向螺母移動組件(38)、右移動塊(39)、右行程接近開關(guān)(40)、第二軸承端蓋(48)、第二金屬板(42)、兩個平行設(shè)置的第二滑動導(dǎo)軌(35)、剪切銷安全聯(lián)軸器(44)、與橫梁連接孔(45)、第二絲杠(46)組成；第二步進電機(33)固定在第二金屬板(42)上，第二金屬板(42)與兩個第二滑動導(dǎo)軌(35)連接在一起；第二步進電機(33)的輸出軸通過剪切銷安全聯(lián)軸器(44)與第二絲杠(46)連接，第二步進電機(33)的輸出軸、第二金屬板(42)和第二絲杠(46)的中軸線在同一條直線上；所述水平方向螺母移動組件(38)由第二移動板(52)、第二螺母(51)、兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架(54)和兩個第二轉(zhuǎn)動輪(53)組成；兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架(54)分別設(shè)置在第二移動板(52)兩端，兩個第二轉(zhuǎn)動輪支架(54)下端分別設(shè)置有一個第二轉(zhuǎn)動輪(53);第二絲杠(46)與第二螺母(51)配合連接，第二螺母(51)與第二移動板(52)焊接，第二轉(zhuǎn)動輪(53)設(shè)置在與第二滑動導(dǎo)軌(35)對應(yīng)位置；左行程接近開關(guān)(36)和右行程接近開關(guān)(40)設(shè)置在第二滑動導(dǎo)軌(35)上，水平方向螺母移動組件(38 )與左行程接近開關(guān)(36 )和右行程接近開關(guān)(40 )對應(yīng)位置分別設(shè)置有左移動塊(37 )和右移動塊(39)；移動板(28)與第二移動板(52)通過L型連接架(2)固定連接，使得豎直單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(I)與水平單軌道絲杠螺母傳動系統(tǒng)(3)相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密播種機吸種盤運動控制裝置，其特征在于:還包括與吸種部件連接件(26)固定連接的吸種盤(4)。
【文檔編號】A01C7/20GK203467176SQ201320364241
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】陳進, 李建華, 李耀明, 龔智強, 杭超, 陳思 申請人:江蘇大學(xué)