一种基于PLC控制的精量播种机

摘要

本发明公开了一种基于PLC控制的精量播种机，包括机架，旋地机构、播种机构、排种机构、覆土机构；其旋地机构设置在机架前端开松土壤；播种机构为槽口式播种机构，其槽轮的轮周上相邻的两个弧形的利刃的端部之间设置容纳槽、播种管，播种管中的种子经由离心力将种子播种入土壤；窝孔式排种机构的种槽通过导料管向槽轮最下端的进料口输送种子；导料管的顶端、底端各设置一个光电传感器检测种子下落；所述的覆土机构设置在机架的底部的后端，覆土机构将播种后的种子的土壤压实。该装置通过设置旋地机构，实现土壤的疏松；通过将播种机构设置为槽口式播种机构实现种子的精量化输送及播种，播种后由覆土机构覆土。

说明书

技术领域

本发明涉及农机领域，确切地说是一种基于PLC控制的精量播种机。

背景技术

我国是第一农业生产大国，农机技术的发展对促进农业发展机械化、现代化，提升作物产量、品质起到十分重要的作用。而育种后的播种这一过程，对作物的生长和生产效率存在巨大影响。

市面上的玉米、大豆一类的大规模播种机械，主要有基于铧铲式播种机构的播种机和基于打孔式播种机构的播种机两类，这两类都需要土壤翻耕机在播种前对土壤进行一遍翻耕。

此外，基于打孔式播种机构的播种机存在着播种过程中需要停顿的问题。停顿的存在就会导致生产效率大大降低，对于大规模种植来说，要么是种植成本的提高，要么是种植时间的延长。而基于铧铲式播种机构的播种机较适用于大面积种植，如CN106717328A公开了一种免耕地播种机驾驶员驾驶免耕地播种机从机耕道进入地头，液压千斤顶的活塞伸出把播种滚筒压向地面免耕地播种机发动机通过液压离合器带动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过皮带来带动从动皮带轮转动，从动皮带轮带动主动链轮转动，主动链轮通过链条带动从动链轮转动从而带动播种滚筒转动播种滚筒向前转动，播种滚筒上的挖穴铲挖坑种子从种子箱的漏斗落入分种器中种子在自身重力和风压下穿过分种器的梯形孔和梯形孔下面的气桶上对应的小孔进入橡胶板上的凹坑中，在风压的作用下橡胶板上的凹坑里的种子冲破橡胶板凹坑的放射线裂口，穿过播种管落入挖穴铲挖从的土坑中地把落有种子的土坑填平，压轮把填平的土坑压实。其存在以下问题：

第一：其使用播种滚筒上的挖穴铲在较为湿润的土壤挖坑时，存在土壤附着在挖穴铲上的问题，这回使得播种过程中越后播种的种子距离地面较开始播种的更近，使得种子根部发育存在问题，影响种子成活率。

第二：种子冲破橡胶板凹坑的放射线裂口需要一定的风压，且种子出口与挖穴铲平面呈一个90度至135度左右的夹角，这时，若挖穴铲上存在异物（如土壤，杂草等），将会影响种子的掉落，甚至在风压的作用下，直接飞出种坑。

第三：将排种与播种设备设计为一体（即滚筒部位），并使用液压杆下压，在长时间的压力下，滚筒部位因空心构造和种子在转动过程中的离心力，导致滚筒或主轴形变，均会导致滚筒使用寿命不长，无法适应长时间工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于PLC控制的精量播种机，该装置通过设置旋地机构，实现土壤的疏松；通过将播种机构设置为槽口式播种机构实现种子的精量化输送及播种，播种后由覆土机构覆土。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种基于PLC控制的精量播种机，包括机架，旋地机构、播种机构、排种机构、覆土机构；述的旋地机构设置在机架底部的前端用于开松土壤；所述的播种机构为槽口式播种机构，槽口式播种机构的槽轮设置在轮轴上，轮轴由第三电机驱动转动；槽轮的轮周上间隔设置弧形的利刃，弧形的利刃的端部向外突出，相邻的两个弧形的利刃的端部之间设置容纳槽。容纳槽内设置有播种管，播种管的一端靠近利刃的端部但缩在利刃端部内，播种管的另一端对应的容纳槽处设置有侧面的进料口，进料口与播种管的端部的开口连通，进料口的口径大于播种管的口径以便将承接种子导入播种管；槽口式播种机构经由侧面的进料口将种子导入槽口式播种机构的播种管中，而后经由电机提供驱动力，使槽口式播种机构转动，而播种管中的种子经由离心力将种子播种入土壤，槽口式播种机构的利刃可以轻易的破开土壤，为种子提供一个种坑；所述的窝孔式排种机构的种槽的底端处设置有出料口，出料口与导料管的顶端连通，导料管的底端设置在槽轮最下端的进料口侧上方；导料管的顶端、底端各设置一个光电传感器检测种子下落；通过控制系统计算种子由顶端的光电传感器掉落至底端的光电传感器所需的时间，从而计算出窝孔式排种机构排种时间间隔和槽口式播种机构相应的转速，实现精量播种；所述的覆土机构设置在机架的底部的后端，覆土机构将播种后的种子的土壤压实。

窝孔式排种机构，将种槽内的种子一粒粒分开，并由出料口排出，进入导料管。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

第一：播种的槽轮利用利刃刃口开坑，即使刃口上附着土壤，也不会影响播种；且整体铸造，不会因土壤硬度和杂草等问题产生形变，甚至能直接展开存留的植株根部；

第二：落种的播种管的出口在利刃刃口之间，避免风或其他因素对落种产生干扰。

第三：本技术方案的排种与播种是单体零件的设计，即使损坏，更换成本也更低，一体化的铸造，工件的整体强度也更高，更加适应长时间机械化作业。

进一步的优选技术方案如下：

所述的槽轮在轮轴上间隔设置。

槽轮之间的间隔由作物之间的行距决定；便于一次播种多行。

所述的覆土机构为梅花式覆土机构，其覆土轮的截面呈梅花状。

覆土轮呈梅花状，是基于勒洛三角进行设计，相较于传统的圆形滚子，梅花式覆土滚子存在一个偏心力，可以将土壤压得更为紧实。同时由液压机构控制，可以在机械在路面移动时将其收起，也可以对土壤施加一个额外的力。

所述的覆土机构由液压杆驱动收起、放下。

通过上述设置便于通过液压杆调节覆土机构姿态。

所述的机架整体呈三角形设置，机架的顶端设置排种机构的种槽，机架的底端的前、中、后分别设置旋地机构、播种机构的槽轮、覆土机构。

三角形的机架，稳定性高，结构简洁，部件排布清晰，便于操作维护。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的槽口式播种机构的槽轮的立体图

图3为本发明的旋地机构的立体图。

图4是本发明的覆土轮的立体图。

附图标记说明：1-机架；2-第一电机；3-旋地机构；4-窝孔式排种机构；5-第一液压杆；6-梅花式覆土机构；7-第二电机；8-第三电机；9-行走轮；10-槽口式播种机构；1001-利刃；1002-容纳槽；1003-播种管；1004-进料口；11-导料管；12-第二液压杆；13-第三液压杆；14-导料管架。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

参见图1-图4可知，本发明的一种基于PLC控制的精量播种机，由机架1，旋地机构3、播种机构、排种机构、覆土机构组成。

旋地机构3设置在机架1底部的前端用于开松土壤；所述的播种机构为槽口式播种机构10，槽口式播种机构10的槽轮设置在轮轴上，轮轴由第三电机8驱动转动；槽轮的轮周上间隔设置弧形的利刃1001，弧形的利刃1001的端部向外突出，相邻的两个弧形的利刃1001的端部之间设置容纳槽1002；容纳槽内设置有播种管1003，播种管1003的一端靠近利刃1001的端部但缩在利刃1001端部内，播种管1003的另一端对应的容纳槽1002处设置有侧面的进料口1004，进料口1004与播种管1003的端部的开口连通，进料口1004的口径大于播种管1003的口径以便将承接种子导入播种管1003。

槽口式播种机构10经由侧面的进料口将种子导入槽口式播种机构10的播种管1003中，而后经由电机8提供驱动力，使槽口式播种机构10转动，而播种管中的种子经由离心力将种子播种入土壤，槽口式播种机构10的利刃可以轻易的破开土壤，为种子提供一个种坑。

所述的窝孔式排种机构4的种槽的底端处设置有出料口，出料口与导料管11的顶端连通，导料管11的底端设置在槽轮最下端的进料口1004侧上方；导料管11的顶端、顶端各设置一个光电传感器检测种子下落；通过控制系统计算种子由顶端的光电传感器掉落至底端的光电传感器所需的时间，从而计算出窝孔式排种机构排种时间间隔和槽口式播种机构相应的转速，实现精量播种；所述的覆土机构设置在机架1的底部的后端，覆土机构将播种后的种子的土壤压实。

窝孔式排种机构4，将种槽内的种子一粒粒分开，并由出料口排出，进入导料管11。

第一电机2驱动旋地机构3，第二电机7驱动窝孔式排种机构，第三电机8驱动槽口式播种机构10。通过设置旋地机构3，解决了现有技术土壤较为坚硬情况下，长时间的工作也会使挖铲与整体连接部分处于疲劳，发生变形或断裂的问题。

第一液压杆5驱动旋地机构3的升降，第二液压杆12驱动梅花式覆土机构6的伸展，第三液压杆13驱动槽口式播种机构的槽轮的10的升降。

所述的槽轮在轮轴上间隔设置。槽轮之间的间隔由作物之间的行距决定；便于一次播种多行。

所述的覆土机构为梅花式覆土机构6，其覆土轮的截面呈梅花状。

覆土轮呈梅花状，是基于勒洛三角进行设计，相较于传统的圆形滚子，梅花式覆土滚子存在一个偏心力，可以将土壤压得更为紧实。同时由液压机构控制，可以在机械在路面移动时将其收起，也可以对土壤施加一个额外的力。

所述的覆土机构由液压杆5驱动收起、放下。

通过上述设置便于通过液压杆5调节覆土机构姿态。

所述的机架1整体呈三角形设置，机架1的顶端设置排种机构的种槽，机架1的底端的前、中、后分别设置旋地机构3、播种机构的槽轮、覆土机构。

三角形的机架，稳定性高，结构简洁，部件排布清晰，便于操作维护。

本实施例的优点在于：

第一：播种的槽轮利用利刃1001刃口开坑，即使刃口上附着土壤，也不会影响播种；且整体铸造，不会因土壤硬度和杂草等问题产生形变，甚至能直接展开存留的植株根部；

第二：落种的播种管1003的出口在利刃1001刃口之间，避免风或其他因素对落种产生干扰。

第三：本技术方案的排种与播种是单体零件的设计，即使损坏，更换成本也更低，一体化的铸造，工件的整体强度也更高，更加适应长时间机械化作业。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。