本發(fā)明涉及一種播種裝置，具體來說，是一種機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置，屬于機械播種裝置技術領域。

背景技術：

精密播種裝置是實現(xiàn)精密播種作業(yè)的關鍵設備，其性能優(yōu)劣直接關系到作物生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前精密播種裝置有三類：機械式、氣吸式和振動式。機械式播種器主要以槽輪式、窩眼輪式和凸頭式為核心工作部件，結構簡單、造價低，但播種均勻性差、用種量大、傷種多，無法實現(xiàn)單粒精播。氣吸式播種裝置主要有吸針式、吸盤式、氣吸滾筒式等，能實現(xiàn)單粒精量播種，但結構較復雜、生產(chǎn)成本高，且吸孔易堵塞。振動式播種裝置可分為電磁振動式和氣動振動式，具有結構簡單、不傷種、播種量可調(diào)等特點，但影響排種速度的因素頗多，包括種子形狀、振幅、頻率、振動方向角、排種盤傾角等，都會直接影響到排種盤里各v形槽中種子流的連續(xù)性和均勻性，有斷流和落種竄穴現(xiàn)象，影響播種精度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是：現(xiàn)有的機械式播種裝置，播種均勻性差、用種量大、傷種多，無法實現(xiàn)單粒精播。

本發(fā)明采取以下技術方案：

一種機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置，包括篩箱2，旋動機構；所述篩箱底板上設有能容納一粒種子的型孔201；篩箱底板上、下部位各設有一條導向槽，上導向槽內(nèi)插入設置上蓋板12，下導向槽內(nèi)插入設置下底板13，所述上蓋板12上設有柵欄孔1201，下底板13上設有篩孔1301，各篩孔1301下部與一落種管4固定連接；所述上蓋板、下底板分別與動力機構連接，動力機構對上蓋板、下底板的推程相反，且相互聯(lián)動；動力機構正向動作時，帶動上蓋板、下底板朝相反方向橫向移動，上蓋板打開，下底板關閉，單粒種子從柵欄孔1201中落入型孔201中；動力機構反向動作時，帶動上蓋板、下底板各自同時改變方向橫向移動，上蓋板封閉，下底板打開，單粒種子自型孔201穿過篩孔1301落入落種管4中；所述旋動機構固定設置在篩箱2上。

進一步的，所述旋動機構是立式振動電機，所述立式振動電機設有偏心重塊，所述偏心重塊的偏心量能夠調(diào)節(jié)。

進一步的，還包括機架14，所述篩箱2通過支撐彈簧3固定在所述機架14上。

進一步的，所述動力機構包括電機7，所述電機7的輸出端與凸輪軸9連接，所述凸輪軸9上固定設置上、下一對凸輪18、20；所述上蓋板12通過上彈簧15與上滾輪17橫向固定連接，所述下底板12通過下彈簧22與下滾輪21固定連接，所述上滾輪與上凸輪18橫向貼合對應，所述下滾輪與下凸輪20橫向貼合對應。

更進一步的，所述電機7豎直設置在篩箱2的側(cè)面。

更進一步的，上、下凸輪架16、19分別與上蓋板12和下底板13固定連接，上滾輪17和下滾輪21分別與上滾輪架16和下滾輪架19固接；上凸輪軸架10和下凸輪軸架11分別與篩箱的側(cè)壁固定連接；上滾輪架16固定在上凸輪軸架10上，下滾輪架19固定在下凸輪軸架11上；凸輪軸9與上凸輪軸架10、下凸輪軸架11轉(zhuǎn)動連接。

進一步的，落種管4下部與落種架5固定連接。

進一步的，所述型孔201的孔徑小于篩孔1301，篩孔1301孔徑小于落種管4；柵欄孔1201的孔徑大于型孔201。

進一步的，上蓋板開門時，篩箱型孔附近留有充足空間可供充種，關門時，上蓋板只覆蓋篩箱型孔的一半尺寸，由于種子一直受力做外擴漸開線運動，與上蓋板邊緣接觸時產(chǎn)生退讓行為，避免出現(xiàn)夾種和傷種情況。

進一步的，立式振動電機1分為啟動加速、平穩(wěn)工作、斷電停止三個階段，啟動時，篩箱處于自由振動加強迫振動階段，平穩(wěn)工作時，篩箱以強迫振動的振幅和頻率保持穩(wěn)定的振動運行，斷電停止時，偏心塊回轉(zhuǎn)角速度逐漸減小，激振力亦隨之減小，篩箱的振動由逐漸衰減的強迫振動加自由振動過渡到偏心塊停止旋轉(zhuǎn)后的微弱自由振動直至完全停止；整個過程篩箱做復雜的小幅度三次元運動；支撐彈簧為橡膠彈簧。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)采用全新的旋動充種方式，可實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，作業(yè)效率得到提升。

2)由于異形種子粒度及形狀有差異，在篩箱中，種子不僅相互接觸，且互相咬卡，因此在篩箱中的單個種子運動受到限制；針對不同的異形種子，通過調(diào)節(jié)立式振動電機的偏心塊夾角、偏心塊質(zhì)量、參振質(zhì)量、種層厚度以及電機振動頻率等參數(shù)，給予種子沖擊力和剪切應力等等，使種群克服顆粒與顆粒、顆粒與篩面間的各種束縛而達到跳躍狀態(tài)下的分層效果，即物料的松散狀態(tài)，以便更有效充種。

3)針對不同異形種子，能提供相對應的上蓋板、下底板和篩箱型孔尺寸，解決市場稀缺異形種子播種裝置的瓶頸。

4)可實現(xiàn)單粒精播要求，以超級稻為例，與常規(guī)水稻的育秧要求不同，穴盤育秧由2～5粒/穴提升為1～2粒/穴，毯狀育秧由3～5粒/取秧面積提升為1～2粒/取秧面積。

5)可以通過設計篩箱型孔數(shù)量和尺寸，還可實現(xiàn)多粒精量播種，滿足不同種子的播種需求。

6)上蓋板與下底板的打開和關閉具有周期性特點，一周期內(nèi)可實現(xiàn)充種和播種過程，與立式振動電機配合連續(xù)工作，大大提高了生產(chǎn)效率。

7)采用電機作為動力，凸輪與滾輪作為傳動機構實現(xiàn)了上蓋板與下底板的開門關門動作，設計巧妙。

8)為解決充種過程中的夾種和傷種問題，能設計中上蓋板型孔尺寸，上蓋板開門時，篩箱型孔附近留有充足空間可供充種，關門時，上蓋板只覆蓋篩箱型孔的一半尺寸，同時由于種子一直受力做外擴漸開線運動，與上蓋板邊緣接觸會產(chǎn)生退讓行為，因此可以很好的解決夾種和傷種問題。

9)由于立式振動電機傳遞給篩箱的是小幅度三次元運動，所以為使下底板內(nèi)的種子能準確落入穴盤內(nèi)，落種管采用軟管，并與落種架方孔一一對應，而落種架與穴盤相對位置固定，可實現(xiàn)精準落種。

10)立式振動電機工作可分為啟動加速、平穩(wěn)工作、斷電停止三個階段，啟動時，篩箱處于自由振動加強迫振動階段，平穩(wěn)工作時，篩箱以強迫振動的振幅和頻率保持穩(wěn)定的振動運行，斷電停止時，偏心塊回轉(zhuǎn)角速度逐漸減小，激振力亦隨之減小，篩箱的振動由逐漸衰減的強迫振動加自由振動過渡到偏心塊停止旋轉(zhuǎn)后的微弱自由振動直至完全停止。整個過程篩箱做復雜的小幅度三次元運動，對機架的支撐和減震需求十分迫切；采用的支撐彈簧選用橡膠彈簧，內(nèi)摩擦阻尼大，振幅穩(wěn)定，可接受剪切變形和緊縮變形，隔音效果好，工作時間噪音小，既能提供對篩箱的支撐作用，又能起到減震作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置的立體圖。

圖2是本發(fā)明機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置的俯視圖。

圖3是圖2中a-a剖視圖。

圖4是圖3的局部放大圖。

圖5是圖3另一局部放大圖。

圖6是本發(fā)明機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置的左視圖。

圖7是篩箱底板上、下部位各設有一條導向槽的示意圖。

圖中，1.立式振動電機，2.篩箱，3.支撐彈簧，4.落種管，5.落種架，6.穴盤，7.電機，8.聯(lián)軸器，9.凸輪軸，10.上凸輪軸架，11.下凸輪軸架，12.上蓋板，13.下底板，14.機架，15.上彈簧，16.上滾輪架，17.上滾輪，18.上凸輪，19.下滾輪架，20.下凸輪，21.下滾輪，22.下彈簧。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明。

參見圖1-圖7，機械旋動式異形種子單粒精準播種裝置，包括篩箱2，旋動機構；所述篩箱底板上設有能容納一粒種子的型孔201；篩箱底板上、下部位各設有一條導向槽，上導向槽內(nèi)插入設置上蓋板12，下導向槽內(nèi)插入設置下底板13，所述上蓋板12上設有柵欄孔1201，下底板13上設有篩孔1301，各篩孔1301下部與一落種管4固定連接；所述上蓋板、下底板分別與動力機構連接，動力機構對上蓋板、下底板的推程相反，且相互聯(lián)動；動力機構正向動作時，帶動上蓋板、下底板朝相反方向橫向移動，上蓋板打開，下底板關閉，單粒種子從柵欄孔1201中落入型孔201中；動力機構反向動作時，帶動上蓋板、下底板各自同時改變方向橫向移動，上蓋板封閉，下底板打開，單粒種子自型孔201穿過篩孔1301落入落種管4中；所述旋動機構固定設置在篩箱2上。

在此實施例中，參見圖1-3，所述旋動機構是立式振動電機，所述立式振動電機設有偏心重塊，所述偏心重塊的偏心量能夠調(diào)節(jié)。

在此實施例中，參見圖5，還包括機架14，所述篩箱2通過支撐彈簧3固定在所述機架14上。

在此實施例中，參見圖3-4，所述動力機構包括電機7，所述電機7的輸出端與凸輪軸9連接，所述凸輪軸9上固定設置上、下一對凸輪18、20；所述上蓋板12通過上彈簧15與上滾輪17橫向固定連接，所述下底板12通過下彈簧22與下滾輪21固定連接，所述上滾輪與上凸輪18橫向貼合對應，所述下滾輪與下凸輪20橫向貼合對應。

在此實施例中，參見圖6，所述電機7豎直設置在篩箱2的側(cè)面。

在此實施例中，參見圖4，上、下凸輪架16、19分別與上蓋板12和下底板13固定連接，上滾輪17和下滾輪21分別與上滾輪架16和下滾輪架19固接；上凸輪軸架10和下凸輪軸架11分別與篩箱的側(cè)壁固定連接；上滾輪架16固定在上凸輪軸架10上，下滾輪架19固定在下凸輪軸架11上；凸輪軸9與上凸輪軸架10、下凸輪軸架11轉(zhuǎn)動連接。

參見圖3，落種管4下部與落種架5固定連接。

參見圖5，所述型孔201的孔徑小于篩孔1301，篩孔1301孔徑小于落種管4；柵欄孔1201的孔徑大于型孔201。

在此實施例中，上蓋板開門時，篩箱型孔附近留有充足空間可供充種，關門時，上蓋板只覆蓋篩箱型孔的一半尺寸，從而種子一直受力做外擴漸開線運動，與上蓋板邊緣接觸產(chǎn)生退讓行為。

在此實施例中，立式振動電機1分為啟動加速、平穩(wěn)工作、斷電停止三個階段，啟動時，篩箱處于自由振動加強迫振動階段，平穩(wěn)工作時，篩箱以強迫振動的振幅和頻率保持穩(wěn)定的振動運行，斷電停止時，偏心塊回轉(zhuǎn)角速度逐漸減小，激振力亦隨之減小，篩箱的振動由逐漸衰減的強迫振動加自由振動過渡到偏心塊停止旋轉(zhuǎn)后的微弱自由振動直至完全停止；整個過程篩箱做復雜的小幅度三次元運動；支撐彈簧為橡膠彈簧。

工作過程：將播種裝置安裝在一般播種流水線上，工作前，將穴盤6放在落種架5下方的機架14上，對好位置后，啟動立式振動電機1和電機7，立式振動電機1本身運行產(chǎn)生易于調(diào)整的水平、垂直、傾斜等方向的多元激振力，并將激振力傳遞給篩箱2，種子在篩箱2內(nèi)做外擴漸開線運動，通過調(diào)節(jié)立式振動電機1的上下兩端重錘的相位角，可改變種子在篩箱2內(nèi)的運動軌跡，完成充種過程。電機7啟動后通過聯(lián)軸器8帶動凸輪軸9轉(zhuǎn)動，上下凸輪分別與上下滾輪接觸。上下兩個凸輪推程正好相反，以上凸輪18為例，上凸輪推程大時，通過上滾輪架16帶動上蓋板12開門，此時上彈簧15處于壓縮狀態(tài)，上凸輪推程小時，上彈簧復位，帶動上蓋板關門。凸輪一個周期推程內(nèi)，上蓋板開門則下底板關門，種子落在篩箱2型孔內(nèi)，當上蓋板關門則下底板開門，種子落到下底板型孔內(nèi)由落種管內(nèi)落下至穴盤，完成播種過程。

以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域普通技術人員還可以在此基礎上進行各種變換或改進，在不脫離本發(fā)明總的構思的前提下，這些變換或改進都應當屬于本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。