一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf

上传人:t**** 文档编号:5399330 上传时间:2019-01-09 格式:PDF 页数:13 大小:1.56MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201310252978.2

申请日:

2013.06.25

公开号:

CN103329668A

公开日:

2013.10.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A01C 7/20申请日:20130625|||公开

IPC分类号:

A01C7/20

主分类号:

A01C7/20

申请人:

江苏大学

发明人:

陈进; 李耀明; 李建华; 龚智强

地址:

212013 江苏省镇江市京口区学府路301号

优先权:

专利代理机构:

南京知识律师事务所 32207

代理人:

汪旭东

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明公开了一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,涉及农业机械自动化领域。该控制装置包括竖直单轨道丝杠螺母传动系统、水平单轨道丝杠螺母传动系统,L型连接架组成。工作时,通过控制单轨道丝杠螺母传动系统运动,从而对精密播种机的吸种盘位置进行实时控制;其优点是:操作简单方便,工作安全可靠,自动化程度高,能够提高精密播种机的工作效率。

权利要求书

权利要求书
1.   一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,其特征在于:由竖直单轨道丝杠螺母传动系统(1)、水平单轨道丝杠螺母传动系统(3),L型连接架(2)等组成,
所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统(1)由步进电机(10)、联轴器(23)、上行程接近开关(14)、上移动块(15)、竖直方向螺母移动组件(16)、下移动块(17)、下行程接近开关(18)、轴承端盖(20)、金属板(21)、两个平行设置的滑动导轨(22)、丝杠(24)、吸种部件连接件(26)组成,步进电机(10)固定在金属板(21)上,金属板(21)与两个平行设置的滑动导轨(22)固定连接;步进电机(10)的输出轴通过联轴器(23)与丝杠(24)相连,步进电机(10)的输出轴、金属板(21)和丝杠(24)的中轴线在同一条直线上;所述竖直方向螺母移动组件(16)由移动板(28)、螺母(29)、两个转动轮支架(30)和两个转动轮(31)组成;两个转动轮支架(30)分别设置在移动板(28)两端,两个转动轮支架(30)下端分别设置有一个转动轮(31);丝杠(24)与螺母(29)配合连接,螺母(29)与移动板(28)焊接,转动轮(31)设置在与滑动导轨(22)对应位置;上行程接近开关(14)和下行程接近开关(18)设置在滑动导轨(22)上;在竖直方向螺母移动组件(16)与上行程接近开关(14)和下行程接近开关(18)对应位置分别设置有上移动块(15)和下移动块(17),吸种部件连接件(26)设置在轴承端盖(20)的下端;
所述水平单轨道丝杠螺母传动系统(3)由第二步进电机(33)、左行程接近开关(36)、左移动块(37)、水平方向螺母移动组件(38)、右移动块(39)、右行程接近开关(40)、第二轴承端盖(48)、第二金属板(42)、两个平行设置的第二滑动导轨(35)、剪切销安全联轴器(44)、与横梁连接孔(45)、第二丝杠(46)组成;第二步进电机(33)固定在第二金属板(42)上,第二金属板(42)与两个第二滑动导轨(35)连接在一起;第二步进电机(33)的输出轴通过剪切销安全联轴器(44)与第二丝杠(46)连接,第二步进电机(33)的输出轴、第二金属板(42)和第二丝杠(46)的中轴线在同一条直线上;所述水平方向螺母移动组件(38)由第二移动板(52)、第二螺母(51)、两个第二转动轮支架(54)和两个第二转动轮(53)组成;两个第二转动轮支架(54)分别设置在第二移动板(52)两端,两个第二转动轮支架(54)下端分别设置有一个第二转动轮(53);第二丝杠(46)与第二螺母(51)配合连接,第二螺母(51)与第二移动板(52)焊接,第二转动轮(53)设置在与第二滑动导轨(35)对应位置;左行程接近开关(36)和右行程接近开关(40)设置在第二滑动导轨(35)上,水平方向螺母移动组件(38)与左行程接近开关(36)和右行程接近开关(40)对应位置分别设置有左移动块(37)和右移动块(39); 移动板(28)与第二移动板(52)通过L型连接架(2)固定连接,使得竖直单轨道丝杠螺母传动系统(1)与水平单轨道丝杠螺母传动系统(3)相互垂直。

2.   根据权利要求1所述的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,其特征在于:还包括与吸种部件连接件(26)固定连接的吸种盘(4)。

说明书

说明书一种精密播种机吸种盘运动控制装置
技术领域
本发明涉及农业机械的精密播种机技术领域,特别涉及一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置。
背景技术
播种是农业生产过程中的一个重要技术环节,播种机则是实现机械化精密播种的核心部件。近年来,我国超级稻种植面积不断扩大,与常规水稻相比较,超级稻具有株型高大、茎秆粗壮、分粟力强、穗大粒多等优点,均采用稀疏种植,有利于分粟发生和单株生长,形成高产群体结构,平均比常规稻每亩少栽5000~7000穴。这对播种育秧技术提出了更高的标准,要求播种精度由3~5粒/穴提高至1~2粒/穴,精密播种已成为现代播种技术的主要特征。田间育秧气吸振动盘式精密播种机是利用种盘振动使物料形成“准流体”,使种子相互分离,以便气力吸种部件完成精密播种。精密播种机工作时,需要一套控制装置控制吸种盘的运动状态,使吸种盘根据要求在吸种位置与排种位置之间来回运动,以保证播种机能够完成吸种和排种过程。
本发明设计了一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置。工作时,操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给PLC控制器,控制水平和竖直单轨道丝杠螺母传动系统运动,从而控制吸种盘的吸排种运动;当吸种盘运动过程中出现故障,驱动电机停车,报警器报警。该吸种盘运动控制装置操作简单、方便,安全、可靠,为实现气吸振动盘式田间育秧精密播种提供条件。
发明内容
本发明的目的是要提供一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,可实现播种机吸种盘的运动状态控制功能,满足气吸式精量播种机精确对位落种和提高工作效率的要求。
本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,由竖直单轨道丝杠螺母传动系统1、水平单轨道丝杠螺母传动系统3,L形连接架2组成,
所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统1由步进电机10、联轴器23、上行程接近开关14、上移动块15、竖直方向螺母移动组件16、下移动块17、下行程接近开关18、轴承端盖20、金属板21、两个平行设置的滑动导轨22、丝杠24、吸种部件连接件26组成,步进电机10固定在金属板21上,金属板21与两个平行设置的滑动导轨22固定连接;步进电机10的输出轴通过联轴器23与丝杠24相连,步进电机10的输出轴、金属板21和丝杠24的中轴线在同一条直线上;所述竖直方向螺母移动组件16由移动板28、螺母29、两个转动轮支架30和两个转动轮31组成;两个转动轮支架30分别设置在移动板28两端,两个转动轮支架30下端分别设置有一个转动轮31;丝杠24与螺母29配合连接,螺母29与移动板28焊接,转动轮31设置在与滑动导轨22对应位置;上行程接近开关14和下行程接近开关18设置在滑动导轨22上;在竖直方向螺母移动组件16与上行程接近开关14和下行程接近开关18对应位置分别设置有上移动块15和下移动块17,吸种部件连接件26设置在轴承端盖20的下端;
所述水平单轨道丝杠螺母传动系统3由第二步进电机33、左行程接近开关36、左移动块37、水平方向螺母移动组件38、右移动块39、右行程接近开关40、第二轴承端盖48、第二金属板42、两个平行设置的第二滑动导轨35、剪切销安全联轴器44、与横梁连接孔45、第二丝杠46组成;第二步进电机33固定在第二金属板42上,第二金属板42与两个第二滑动导轨35连接在一起;第二步进电机33的输出轴通过剪切销安全联轴器44与第二丝杠46连接,第二步进电机33的输出轴、第二金属板42和第二丝杠46的中轴线在同一条直线上;所述水平方向螺母移动组件38由第二移动板52、第二螺母51、两个第二转动轮支架54和两个第二转动轮53组成;两个第二转动轮支架54分别设置在第二移动板52两端,两个第二转动轮支架54下端分别设置有一个第二转动轮53;第二丝杠46与第二螺母51配合连接,第二螺母51与第二移动板52焊接,第二转动轮53设置在与第二滑动导轨35对应位置;左行程接近开关36和右行程接近开关40设置在第二滑动导轨35上,水平方向螺母移动组件38与左行程接近开关36和右行程接近开关40对应位置分别设置有左移动块37和右移动块39; 移动板28与第二移动板52通过L型连接架2固定连接,使得竖直单轨道丝杠螺母传动系统1与水平单轨道丝杠螺母传动系统3相互垂直。
本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,还包括与吸种部件连接件26固定连接的吸种盘4。
    本发明的优点在于:
   (1)控制装置结构简单、操作方便、易于控制、控制精度高。
   (2)将剪切销安全联轴器、扭矩传感器等安全构件运用到控制装置中,使控制装置出现故障时,不会损坏,增加了播种机工作时的可靠性和安全性。
   (3)控制装置工作过程中,吸种盘运行平稳,减少了吸种后种子盘上种子在移动过程中的掉落率,降低了播种的空穴率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是气吸振动式田间育秧精密播种机结构示意图。
图2是精密播种机吸种盘运动控制系统框图。 
图3是竖直单轨道丝杠螺母传动系统结构示意图。
图4是竖直方向螺母移动组件结构示意图。
图5是水平单轨道丝杠螺母传动系统结构示意图。
图6是水平方向螺母移动组件结构示意图。
图7是L形连接架正视图。
图8是吸种盘吸排种运动过程示意图。
图9是L形连接架俯视图。
图10是L形连接架左视图。
    图中:1‑‑竖直单轨道丝杠螺母传动系统、2‑‑L形连接架、3‑‑水平单轨道丝杠螺母传动系统、4‑‑吸种盘、5‑‑气室、6‑‑振动电机、7‑‑导种管、8‑‑种子盘、9‑‑气泵电机、10‑‑步进电机、11‑‑螺栓、12‑‑紧固螺钉、13‑‑扭矩传感器、14‑‑上行程接近开关、15‑‑上移动块、16‑‑竖直方向螺母移动组件、17‑‑下移动块、18‑‑下行程接近开关、19‑‑第二螺栓、20‑‑轴承端盖、21‑‑金属板、22‑‑滑动导轨、23—联轴器、24‑‑丝杠、25‑‑圆锥滚子轴承、26‑‑吸种部件连接件、27‑‑第三螺栓、28—移动板、29—螺母、30‑‑转动轮支架、31‑‑转动轮、32‑‑圆孔、33—第二步进电机、34—第四螺栓、35‑‑第二滑动导轨、36‑‑左行程接近开关、37‑‑左移动块、38‑‑水平方向螺母移动组件、39‑‑右移动块、40‑‑右行程接近开关、41‑‑第五螺栓、42‑‑第二金属板、43‑‑第二紧固螺钉、44‑‑剪切销安全联轴器、45‑‑与横梁连接孔、46‑‑第二丝杠、47‑‑第二圆锥滚子轴承、48‑‑第二轴承端盖、49‑‑第六螺栓、50‑‑第二圆孔、51‑‑第二螺母、52‑‑第二移动板、53‑‑第二转动轮、54‑‑第二转动轮支架、55‑‑第三圆孔、56‑‑第四圆孔。
具体实施方式
本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,是应用于气吸振动式田间育秧精密播种机的一个部件。
图1是气吸振动式田间育秧精密播种机结构示意图,气吸振动式田间育秧精密播种机的核心部件是气吸振动式播种装置。气吸振动式播种装置由吸种部件和振动部件两部分组成。吸种部件主要由吸种盘4、气室5和气泵电机9等组成。吸种盘4上钻有与育秧盘相匹配的吸种孔。振动部件由种子盘8、振动电机6、振动弹簧和播种架等组成,该装置采用的是偏心式机械激振结构,由振动电机6配合一套曲柄连杆式往复运动机构来实现种子盘8的振动。精密播种装置的播种过程如下:启动振动电机6,选择合适的振动参数,使种子盘8内的种子相互分离,呈“沸腾”运动状态,以利于吸种盘4吸种。吸种时,通过竖直单轨道丝杠螺母传动系统1和水平单轨道丝杠螺母传动系统3将气力吸种部件移动到种子盘振动台正上方,打开与气室联通的气泵电机9,气室5形成负压,抛起的种子在气力作用下,被吸附在吸种盘4上均布的吸种孔上;吸种后将吸种盘4移到导种管7上方适当位置,关闭气泵电机9,气室5因与大气相通,迅速释放负压,种子靠自重经导种管7落入育秧穴盘,实现对靶播种。
本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置,由竖直单轨道丝杠螺母传动系统1、水平单轨道丝杠螺母传动系统3,L型连接架2组成。
如图3所示,所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统1由步进电机10、联轴器23、上行程接近开关14、上移动块15、竖直方向螺母移动组件16、下移动块17、下行程接近开关18、轴承端盖20、金属板21、两个平行设置的滑动导轨22、丝杠24、吸种部件连接件26组成,步进电机10固定在金属板21上,金属板21与两个平行设置的滑动导轨22固定连接;步进电机10的输出轴通过联轴器23与丝杠24相连,步进电机10的输出轴、金属板21和丝杠24的中轴线在同一条直线上;所述竖直方向螺母移动组件16由移动板8、两个转动轮支架30和两个转动轮31组成;两个转动轮支架30分别设置在移动板29两端,两个转动轮支架30下端分别设置有一个转动轮31;丝杠24与螺母29配合连接,螺母29与移动板29焊接,转动轮31设置在与滑动导轨22对应位置;上行程接近开关14和下行程接近开关18设置在滑动导轨22上;在竖直方向螺母移动组件16与上行程接近开关14和下行程接近开关18对应位置分别设置有上移动块15和下移动块17,吸种部件连接件26设置在轴承端盖20的下端,在竖直单轨道丝杠螺母传动系统1中,移动板29可由丝杠24带动并沿其轴向运动。
如图5所示,所述水平单轨道丝杠螺母传动系统3由第二步进电机33、左行程接近开关36、左移动块37、水平方向螺母移动组件38、右移动块39、右行程接近开关40、第二轴承端盖48、第二金属板42、两个平行设置的第二滑动导轨35、剪切销安全联轴器44、与横梁连接孔45、第二丝杠46组成;第二步进电机33固定在第二金属板42上,第二金属板42与两个第二滑动导轨35连接在一起;第二步进电机33的输出轴通过剪切销安全联轴器44与第二丝杠46连接,第二步进电机33的输出轴、第二金属板42和第二丝杠46的中轴线在同一条直线上;所述水平方向螺母移动组件38由第二移动板52、第二螺母51、两个第二转动轮支架54和两个第二转动轮53组成;两个第二转动轮支架54分别设置在第二移动板52两端,两个第二转动轮支架54下端分别设置有一个第二转动轮53;第二丝杠46与第二螺母51配合连接,第二螺母51与第二移动板52焊接,第二转动轮53设置在与第二滑动导轨35对应位置;左行程接近开关36和右行程接近开关40设置在第二滑动导轨35上,水平方向螺母移动组件38与左行程接近开关36和右行程接近开关40对应位置分别设置有左移动块37和右移动块39; 移动板29与第二移动板52通过L型连接架2固定连接,使得竖直单轨道丝杠螺母传动系统1与水平单轨道丝杠螺母传动系统3相互垂直,在水平单轨道丝杠螺母传动系统3中,第二移动板52可由第二丝杠46带动并沿其轴向运动。
上述的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置能够实现吸种盘4的吸排种运动,竖直单轨道丝杠螺母传动系统1和水平单轨道丝杠螺母传动系统3通过PLC控制器进行控制。
本专利产品使用中可采用触摸屏连接PLC控制器进行控制,触摸屏输出端接PLC控制器输入端;报警单元为LED灯声光报警器,报警单元的输入端连接PLC控制器的输出端;信号采集单元由应变式扭矩传感器13及调理电路组成,应变式扭矩传感器13安装于所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统1中的步进电机输出轴和丝杠24之间的连接处,信号采集单元的输出端连接PLC控制器的输入端;当扭矩传感器13采集到的扭矩数值大于某一设定值,PLC控制器会控制声光报警器报警,并使步进电机10停止工作,防止由于竖直单轨道丝杠螺母传动系统1内部故障或外部因素的影响,导致竖直单轨道丝杠螺母传动系统1卡死时强行驱动竖直单轨道丝杠螺母传动系统1运动,从而防止步进电机10过载或丝杠24损坏。
如图7、9、10所示,L形连接架2上第三圆孔55和竖直单轨道丝杠螺母传动系统1上圆孔32通过螺栓连接固定在一起,L形连接架2上第四圆孔56和水平单轨道丝杠螺母传动系统3上第二圆孔50通过螺栓连接固定在一起。
如图8所示,播种机工作过程中,控制装置通过控制竖直单轨道丝杠螺母传动系统1和水平单轨道丝杠螺母传动系统3的运动,从而控制吸种盘4在吸种位置、原点位置、预排种位置和排种位置之间往复运动。竖直单轨道丝杠螺母传动系统1中的上、下行程接近开关和水平单轨道丝杠螺母传动系统3中的左、右行程接近开关配合对应的移动块来确定吸种盘4的吸种位置、原点位置、预排种位置和排种位置。确定规则:当上移动块15进入上行程接近开关14的感应范围内,同时右移动块39进入右行程接近开关40的感应范围内,此时上行程接近开关14和右行程接近开关40都断开,吸种盘4所在的位置为吸种位置;当下移动块17进入下行程接近开关18的感应范围内,同时右移动块39进入右行程接近开关40的感应范围内,此时下行程接近开关18和右行程接近开关40都断开,吸种盘4所在的位置为原点位置;当下移动块17进入下行程接近开关18的感应范围内,同时左移动块37进入左行程接近开关36的感应范围内,此时下行程接近开关18和左行程接近开关36都断开,吸种盘4所在的位置为预排种位置;当上移动块15进入上行程接近开关14的感应范围内,同时左移动块37进入左行程接近开关36的感应范围内,此时上行程接近开关14和左行程接近开关36都断开,吸种盘4所在的位置为排种位置;播种机一个完整的吸排种过程,吸种盘4的位置变化依次为:原点、吸种位置、原点、预排种位置、排种位置、预排种位置、原点,即步骤①—②—③—④—⑤—⑥。

控制装置具体工作过程如下:
   (1)吸种盘下降:操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给PLC控制器,控制竖直单轨道丝杠螺母传动系统顺时针转动,吸种盘下降。当吸种盘运动到下端极限位置,下移动块进入下行程接近开关的感应范围内,下行程接近开关断开,吸种盘停止运动。
   (2)吸种盘上升:操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给PLC控制器,控制竖直单轨道丝杠螺母传动系统逆时针转动,吸种盘上升。当吸种盘运动到上端极限位置,上移动块进入上行程接近开关的感应范围内,上行程接近开关断开,吸种盘停止运动。
   (3)吸种盘右移:操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给PLC控制器,控制水平单轨道丝杠螺母传动系统顺时针转动,吸种盘右移。当吸种盘运动到右端极限位置,右移动块进入右行程接近开关的感应范围内,右行程接近开关断开,吸种盘停止运动。
   (4)吸种盘左移降:操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给PLC控制器,控制水平单轨道丝杠螺母传动系统逆时针转动,吸种盘左移。当吸种盘运动到左端极限位置,左移动块进入左行程接近开关的感应范围内,左行程接近开关断开,吸种盘停止运动。
    控制装置工作过程中,当声光报警器报警,说明竖直单轨道丝杠螺母传动系统出现故障;当水平单轨道丝杠螺母传动系统中的步进电机运行,但吸种盘无法左右移动,说明水平单轨道丝杠螺母传动系统出现故障。出现故障时,应该停机找出故障原因,予以修复。
基于PLC控制器的气吸振动式田间育秧精密播种机吸种盘运动控制装置,能够对精密播种机的吸种盘位置进行实时控制,使播种机能够高效、可靠地工作,为实现气吸振动式精密播种提供条件,该装置还可以应用于其他的运动控制场合。

一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf_第1页
第1页 / 共13页
一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf_第2页
第2页 / 共13页
一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf_第3页
第3页 / 共13页
点击查看更多>>
资源描述

《一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种精密播种机吸种盘运动控制装置.pdf(13页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103329668 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103329668 A *CN103329668A* (21)申请号 201310252978.2 (22)申请日 2013.06.25 A01C 7/20(2006.01) (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301 号 (72)发明人 陈进 李耀明 李建华 龚智强 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 汪旭东 (54) 发明名称 一种精密播种机吸种盘运动控制装置 (57) 摘要 本发明公开了一种气吸振动式田间育秧精密 播种机的吸种盘运。

2、动控制装置, 涉及农业机械自 动化领域。该控制装置包括竖直单轨道丝杠螺母 传动系统、 水平单轨道丝杠螺母传动系统, L 型连 接架组成。 工作时, 通过控制单轨道丝杠螺母传动 系统运动, 从而对精密播种机的吸种盘位置进行 实时控制 ; 其优点是 : 操作简单方便, 工作安全可 靠, 自动化程度高, 能够提高精密播种机的工作效 率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103329668 A CN 103329668 A *CN1033。

3、29668A* 1/1 页 2 1. 一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置, 其特征在于 : 由竖直 单轨道丝杠螺母传动系统 (1) 、 水平单轨道丝杠螺母传动系统 (3) , L 型连接架 (2) 等组成, 所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统 (1)由步进电机 (10) 、 联轴器 (23) 、 上行程接近 开关 (14) 、 上移动块 (15) 、 竖直方向螺母移动组件 (16) 、 下移动块 (17) 、 下行程接近开关 (18) 、 轴承端盖 (20) 、 金属板 (21) 、 两个平行设置的滑动导轨 (22) 、 丝杠 (24) 、 吸种部件连 接件 (26) 组成, 步。

4、进电机 (10) 固定在金属板 (21) 上, 金属板 (21) 与两个平行设置的滑动 导轨 (22) 固定连接 ; 步进电机 (10) 的输出轴通过联轴器 (23) 与丝杠 (24) 相连, 步进电机 (10) 的输出轴、 金属板 (21) 和丝杠 (24) 的中轴线在同一条直线上 ; 所述竖直方向螺母移 动组件 (16) 由移动板 (28) 、 螺母 (29) 、 两个转动轮支架 (30) 和两个转动轮 (31) 组成 ; 两个 转动轮支架 (30) 分别设置在移动板 (28) 两端, 两个转动轮支架 (30) 下端分别设置有一个 转动轮 (31) ; 丝杠 (24) 与螺母 (29) 配。

5、合连接, 螺母 (29) 与移动板 (28) 焊接, 转动轮 (31) 设置在与滑动导轨 (22) 对应位置 ; 上行程接近开关 (14) 和下行程接近开关 (18) 设置在滑 动导轨 (22) 上 ; 在竖直方向螺母移动组件 (16) 与上行程接近开关 (14) 和下行程接近开关 (18) 对应位置分别设置有上移动块 (15) 和下移动块 (17) , 吸种部件连接件 (26) 设置在轴 承端盖 (20) 的下端 ; 所述水平单轨道丝杠螺母传动系统 (3) 由第二步进电机 (33) 、 左行程接近开关 (36) 、 左移动块 (37) 、 水平方向螺母移动组件 (38) 、 右移动块 (39。

6、) 、 右行程接近开关 (40) 、 第二 轴承端盖 (48) 、 第二金属板 (42) 、 两个平行设置的第二滑动导轨 (35) 、 剪切销安全联轴器 (44) 、 与横梁连接孔 (45) 、 第二丝杠 (46) 组成 ; 第二步进电机 (33) 固定在第二金属板 (42) 上, 第二金属板 (42) 与两个第二滑动导轨 (35) 连接在一起 ; 第二步进电机 (33) 的输出轴 通过剪切销安全联轴器 (44) 与第二丝杠 (46) 连接, 第二步进电机 (33) 的输出轴、 第二金属 板 (42) 和第二丝杠 (46) 的中轴线在同一条直线上 ; 所述水平方向螺母移动组件 (38) 由第 。

7、二移动板 (52) 、 第二螺母 (51) 、 两个第二转动轮支架 (54) 和两个第二转动轮 (53) 组成 ; 两 个第二转动轮支架 (54) 分别设置在第二移动板 (52) 两端, 两个第二转动轮支架 (54) 下端 分别设置有一个第二转动轮 (53) ; 第二丝杠 (46) 与第二螺母 (51) 配合连接, 第二螺母 (51) 与第二移动板 (52) 焊接, 第二转动轮 (53) 设置在与第二滑动导轨 (35) 对应位置 ; 左行程 接近开关 (36) 和右行程接近开关 (40) 设置在第二滑动导轨 (35) 上, 水平方向螺母移动组 件 (38) 与左行程接近开关 (36) 和右行程。

8、接近开关 (40) 对应位置分别设置有左移动块 (37) 和右移动块 (39) ; 移动板 (28) 与第二移动板 (52) 通过 L 型连接架 (2) 固定连接, 使得竖 直单轨道丝杠螺母传动系统 (1) 与水平单轨道丝杠螺母传动系统 (3) 相互垂直。 2. 根据权利要求 1 所述的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置, 其 特征在于 : 还包括与吸种部件连接件 (26) 固定连接的吸种盘 (4) 。 权 利 要 求 书 CN 103329668 A 2 1/5 页 3 一种精密播种机吸种盘运动控制装置 技术领域 0001 本发明涉及农业机械的精密播种机技术领域, 特别涉及一种。

9、气吸振动式田间育秧 精密播种机的吸种盘运动控制装置。 背景技术 0002 播种是农业生产过程中的一个重要技术环节, 播种机则是实现机械化精密播种的 核心部件。近年来, 我国超级稻种植面积不断扩大, 与常规水稻相比较, 超级稻具有株型高 大、 茎秆粗壮、 分粟力强、 穗大粒多等优点, 均采用稀疏种植, 有利于分粟发生和单株生长, 形成高产群体结构, 平均比常规稻每亩少栽 5000 7000 穴。这对播种育秧技术提出了更 高的标准, 要求播种精度由 3 5 粒 / 穴提高至 1 2 粒 / 穴, 精密播种已成为现代播种技 术的主要特征。田间育秧气吸振动盘式精密播种机是利用种盘振动使物料形成 “准流。

10、体” , 使种子相互分离, 以便气力吸种部件完成精密播种。 精密播种机工作时, 需要一套控制装置 控制吸种盘的运动状态, 使吸种盘根据要求在吸种位置与排种位置之间来回运动, 以保证 播种机能够完成吸种和排种过程。 0003 本发明设计了一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置。 工作 时, 操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给 PLC 控制器, 控制水平和竖直单轨道丝杠 螺母传动系统运动, 从而控制吸种盘的吸排种运动 ; 当吸种盘运动过程中出现故障, 驱动电 机停车, 报警器报警。该吸种盘运动控制装置操作简单、 方便, 安全、 可靠, 为实现气吸振动 盘式田间育秧精密播种提供条件。

11、。 发明内容 0004 本发明的目的是要提供一种气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制 装置, 可实现播种机吸种盘的运动状态控制功能, 满足气吸式精量播种机精确对位落种和 提高工作效率的要求。 0005 本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置, 由竖直单轨道 丝杠螺母传动系统 1、 水平单轨道丝杠螺母传动系统 3, L 形连接架 2 组成, 所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统1由步进电机10、 联轴器23、 上行程接近开关14、 上 移动块 15、 竖直方向螺母移动组件 16、 下移动块 17、 下行程接近开关 18、 轴承端盖 20、 金属 板 21、 两个平行设置的滑动。

12、导轨 22、 丝杠 24、 吸种部件连接件 26 组成, 步进电机 10 固定在 金属板 21 上, 金属板 21 与两个平行设置的滑动导轨 22 固定连接 ; 步进电机 10 的输出轴通 过联轴器 23 与丝杠 24 相连, 步进电机 10 的输出轴、 金属板 21 和丝杠 24 的中轴线在同一 条直线上 ; 所述竖直方向螺母移动组件16由移动板28、 螺母29、 两个转动轮支架30和两个 转动轮 31 组成 ; 两个转动轮支架 30 分别设置在移动板 28 两端, 两个转动轮支架 30 下端分 别设置有一个转动轮 31 ; 丝杠 24 与螺母 29 配合连接, 螺母 29 与移动板 28 。

13、焊接, 转动轮 31 设置在与滑动导轨22对应位置 ; 上行程接近开关14和下行程接近开关18设置在滑动导轨 22 上 ; 在竖直方向螺母移动组件 16 与上行程接近开关 14 和下行程接近开关 18 对应位置 说 明 书 CN 103329668 A 3 2/5 页 4 分别设置有上移动块 15 和下移动块 17, 吸种部件连接件 26 设置在轴承端盖 20 的下端 ; 所述水平单轨道丝杠螺母传动系统 3 由第二步进电机 33、 左行程接近开关 36、 左移动 块 37、 水平方向螺母移动组件 38、 右移动块 39、 右行程接近开关 40、 第二轴承端盖 48、 第二 金属板42、 两个平。

14、行设置的第二滑动导轨35、 剪切销安全联轴器44、 与横梁连接孔45、 第二 丝杠 46 组成 ; 第二步进电机 33 固定在第二金属板 42 上, 第二金属板 42 与两个第二滑动导 轨 35 连接在一起 ; 第二步进电机 33 的输出轴通过剪切销安全联轴器 44 与第二丝杠 46 连 接, 第二步进电机33的输出轴、 第二金属板42和第二丝杠46的中轴线在同一条直线上 ; 所 述水平方向螺母移动组件 38 由第二移动板 52、 第二螺母 51、 两个第二转动轮支架 54 和两 个第二转动轮 53 组成 ; 两个第二转动轮支架 54 分别设置在第二移动板 52 两端, 两个第二 转动轮支架 。

15、54 下端分别设置有一个第二转动轮 53 ; 第二丝杠 46 与第二螺母 51 配合连接, 第二螺母 51 与第二移动板 52 焊接, 第二转动轮 53 设置在与第二滑动导轨 35 对应位置 ; 左 行程接近开关 36 和右行程接近开关 40 设置在第二滑动导轨 35 上, 水平方向螺母移动组件 38 与左行程接近开关 36 和右行程接近开关 40 对应位置分别设置有左移动块 37 和右移动 块 39 ; 移动板 28 与第二移动板 52 通过 L 型连接架 2 固定连接, 使得竖直单轨道丝杠螺母 传动系统 1 与水平单轨道丝杠螺母传动系统 3 相互垂直。 0006 本专利的气吸振动式田间育秧。

16、精密播种机的吸种盘运动控制装置, 还包括与吸种 部件连接件 26 固定连接的吸种盘 4。 0007 本发明的优点在于 : (1) 控制装置结构简单、 操作方便、 易于控制、 控制精度高。 0008 (2) 将剪切销安全联轴器、 扭矩传感器等安全构件运用到控制装置中, 使控制装置 出现故障时, 不会损坏, 增加了播种机工作时的可靠性和安全性。 0009 (3) 控制装置工作过程中, 吸种盘运行平稳, 减少了吸种后种子盘上种子在移动过 程中的掉落率, 降低了播种的空穴率。 附图说明 0010 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0011 图 1 是气吸振动式田间育秧精密播种机结构示意图。 。

17、0012 图 2 是精密播种机吸种盘运动控制系统框图。 0013 图 3 是竖直单轨道丝杠螺母传动系统结构示意图。 0014 图 4 是竖直方向螺母移动组件结构示意图。 0015 图 5 是水平单轨道丝杠螺母传动系统结构示意图。 0016 图 6 是水平方向螺母移动组件结构示意图。 0017 图 7 是 L 形连接架正视图。 0018 图 8 是吸种盘吸排种运动过程示意图。 0019 图 9 是 L 形连接架俯视图。 0020 图 10 是 L 形连接架左视图。 0021 图中 : 1- 竖直单轨道丝杠螺母传动系统、 2-L 形连接架、 3- 水平单轨道丝杠螺 母传动系统、 4- 吸种盘、 5。

18、- 气室、 6- 振动电机、 7- 导种管、 8- 种子盘、 9- 气泵电机、 10- 步进电机、 11- 螺栓、 12- 紧固螺钉、 13- 扭矩传感器、 14- 上行程接近开关、 15- 上 说 明 书 CN 103329668 A 4 3/5 页 5 移动块、 16- 竖直方向螺母移动组件、 17- 下移动块、 18- 下行程接近开关、 19- 第二螺 栓、 20- 轴承端盖、 21- 金属板、 22- 滑动导轨、 23联轴器、 24- 丝杠、 25- 圆锥滚子轴 承、 26-吸种部件连接件、 27-第三螺栓、 28移动板、 29螺母、 30-转动轮支架、 31-转 动轮、 32- 圆孔。

19、、 33第二步进电机、 34第四螺栓、 35- 第二滑动导轨、 36- 左行程接近 开关、 37- 左移动块、 38- 水平方向螺母移动组件、 39- 右移动块、 40- 右行程接近开关、 41- 第五螺栓、 42- 第二金属板、 43- 第二紧固螺钉、 44- 剪切销安全联轴器、 45- 与横 梁连接孔、 46- 第二丝杠、 47- 第二圆锥滚子轴承、 48- 第二轴承端盖、 49- 第六螺栓、 50- 第二圆孔、 51- 第二螺母、 52- 第二移动板、 53- 第二转动轮、 54- 第二转动轮支架、 55- 第三圆孔、 56- 第四圆孔。 具体实施方式 0022 本专利的气吸振动式田间育。

20、秧精密播种机的吸种盘运动控制装置, 是应用于气吸 振动式田间育秧精密播种机的一个部件。 0023 图 1 是气吸振动式田间育秧精密播种机结构示意图, 气吸振动式田间育秧精密播 种机的核心部件是气吸振动式播种装置。 气吸振动式播种装置由吸种部件和振动部件两部 分组成。吸种部件主要由吸种盘 4、 气室 5 和气泵电机 9 等组成。吸种盘 4 上钻有与育秧盘 相匹配的吸种孔。振动部件由种子盘 8、 振动电机 6、 振动弹簧和播种架等组成, 该装置采用 的是偏心式机械激振结构, 由振动电机 6 配合一套曲柄连杆式往复运动机构来实现种子盘 8的振动。 精密播种装置的播种过程如下 : 启动振动电机6, 选。

21、择合适的振动参数, 使种子盘 8 内的种子相互分离, 呈 “沸腾” 运动状态, 以利于吸种盘 4 吸种。吸种时, 通过竖直单轨道 丝杠螺母传动系统1和水平单轨道丝杠螺母传动系统3将气力吸种部件移动到种子盘振动 台正上方, 打开与气室联通的气泵电机 9, 气室 5 形成负压, 抛起的种子在气力作用下, 被吸 附在吸种盘4上均布的吸种孔上 ; 吸种后将吸种盘4移到导种管7上方适当位置, 关闭气泵 电机 9, 气室 5 因与大气相通, 迅速释放负压, 种子靠自重经导种管 7 落入育秧穴盘, 实现对 靶播种。 0024 本专利的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置, 由竖直单轨道 丝杠螺母。

22、传动系统 1、 水平单轨道丝杠螺母传动系统 3, L 型连接架 2 组成。 0025 如图 3 所示, 所述竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 由步进电机 10、 联轴器 23、 上行 程接近开关 14、 上移动块 15、 竖直方向螺母移动组件 16、 下移动块 17、 下行程接近开关 18、 轴承端盖 20、 金属板 21、 两个平行设置的滑动导轨 22、 丝杠 24、 吸种部件连接件 26 组成, 步 进电机 10 固定在金属板 21 上, 金属板 21 与两个平行设置的滑动导轨 22 固定连接 ; 步进电 机 10 的输出轴通过联轴器 23 与丝杠 24 相连, 步进电机 10 的输出轴、 。

23、金属板 21 和丝杠 24 的中轴线在同一条直线上 ; 所述竖直方向螺母移动组件 16 由移动板 8、 两个转动轮支架 30 和两个转动轮 31 组成 ; 两个转动轮支架 30 分别设置在移动板 29 两端, 两个转动轮支架 30 下端分别设置有一个转动轮 31 ; 丝杠 24 与螺母 29 配合连接, 螺母 29 与移动板 29 焊接, 转 动轮 31 设置在与滑动导轨 22 对应位置 ; 上行程接近开关 14 和下行程接近开关 18 设置在 滑动导轨 22 上 ; 在竖直方向螺母移动组件 16 与上行程接近开关 14 和下行程接近开关 18 对应位置分别设置有上移动块15和下移动块17, 。

24、吸种部件连接件26设置在轴承端盖20的 下端, 在竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 中, 移动板 29 可由丝杠 24 带动并沿其轴向运动。 说 明 书 CN 103329668 A 5 4/5 页 6 0026 如图5所示, 所述水平单轨道丝杠螺母传动系统3由第二步进电机33、 左行程接近 开关 36、 左移动块 37、 水平方向螺母移动组件 38、 右移动块 39、 右行程接近开关 40、 第二轴 承端盖48、 第二金属板42、 两个平行设置的第二滑动导轨35、 剪切销安全联轴器44、 与横梁 连接孔 45、 第二丝杠 46 组成 ; 第二步进电机 33 固定在第二金属板 42 上, 第二金。

25、属板 42 与 两个第二滑动导轨35连接在一起 ; 第二步进电机33的输出轴通过剪切销安全联轴器44与 第二丝杠 46 连接, 第二步进电机 33 的输出轴、 第二金属板 42 和第二丝杠 46 的中轴线在同 一条直线上 ; 所述水平方向螺母移动组件 38 由第二移动板 52、 第二螺母 51、 两个第二转动 轮支架 54 和两个第二转动轮 53 组成 ; 两个第二转动轮支架 54 分别设置在第二移动板 52 两端, 两个第二转动轮支架 54 下端分别设置有一个第二转动轮 53 ; 第二丝杠 46 与第二螺 母 51 配合连接, 第二螺母51 与第二移动板 52 焊接, 第二转动轮 53 设置。

26、在与第二滑动导轨 35 对应位置 ; 左行程接近开关 36 和右行程接近开关 40 设置在第二滑动导轨 35 上, 水平方 向螺母移动组件 38 与左行程接近开关 36 和右行程接近开关 40 对应位置分别设置有左移 动块 37 和右移动块 39 ; 移动板 29 与第二移动板 52 通过 L 型连接架 2 固定连接, 使得竖 直单轨道丝杠螺母传动系统 1 与水平单轨道丝杠螺母传动系统 3 相互垂直, 在水平单轨道 丝杠螺母传动系统 3 中, 第二移动板 52 可由第二丝杠 46 带动并沿其轴向运动。 0027 上述的气吸振动式田间育秧精密播种机的吸种盘运动控制装置能够实现吸种盘 4 的吸排种。

27、运动, 竖直单轨道丝杠螺母传动系统1和水平单轨道丝杠螺母传动系统3通过PLC 控制器进行控制。 0028 本专利产品使用中可采用触摸屏连接 PLC 控制器进行控制, 触摸屏输出端接 PLC 控制器输入端 ; 报警单元为 LED 灯声光报警器, 报警单元的输入端连接 PLC 控制器的输出 端 ; 信号采集单元由应变式扭矩传感器13及调理电路组成, 应变式扭矩传感器13安装于所 述竖直单轨道丝杠螺母传动系统1中的步进电机输出轴和丝杠24之间的连接处, 信号采集 单元的输出端连接PLC控制器的输入端 ; 当扭矩传感器13采集到的扭矩数值大于某一设定 值, PLC 控制器会控制声光报警器报警, 并使步。

28、进电机 10 停止工作, 防止由于竖直单轨道丝 杠螺母传动系统 1 内部故障或外部因素的影响 , 导致竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 卡死 时强行驱动竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 运动 , 从而防止步进电机 10 过载或丝杠 24 损 坏。 0029 如图 7、 9、 10 所示, L 形连接架 2 上第三圆孔 55 和竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 上圆孔 32 通过螺栓连接固定在一起, L 形连接架 2 上第四圆孔 56 和水平单轨道丝杠螺母 传动系统 3 上第二圆孔 50 通过螺栓连接固定在一起。 0030 如图 8 所示, 播种机工作过程中, 控制装置通过控制竖直单轨道丝杠螺母传动系。

29、 统 1 和水平单轨道丝杠螺母传动系统 3 的运动, 从而控制吸种盘 4 在吸种位置、 原点位置、 预排种位置和排种位置之间往复运动。竖直单轨道丝杠螺母传动系统 1 中的上、 下行程接 近开关和水平单轨道丝杠螺母传动系统 3 中的左、 右行程接近开关配合对应的移动块来确 定吸种盘 4 的吸种位置、 原点位置、 预排种位置和排种位置。确定规则 : 当上移动块 15 进 入上行程接近开关 14 的感应范围内, 同时右移动块 39 进入右行程接近开关 40 的感应范 围内, 此时上行程接近开关 14 和右行程接近开关 40 都断开, 吸种盘 4 所在的位置为吸种 位置 ; 当下移动块 17 进入下行。

30、程接近开关 18 的感应范围内, 同时右移动块 39 进入右行程 接近开关 40 的感应范围内, 此时下行程接近开关 18 和右行程接近开关 40 都断开, 吸种盘 说 明 书 CN 103329668 A 6 5/5 页 7 4 所在的位置为原点位置 ; 当下移动块 17 进入下行程接近开关 18 的感应范围内, 同时左移 动块 37 进入左行程接近开关 36 的感应范围内, 此时下行程接近开关 18 和左行程接近开关 36 都断开, 吸种盘 4 所在的位置为预排种位置 ; 当上移动块 15 进入上行程接近开关 14 的 感应范围内, 同时左移动块37进入左行程接近开关36的感应范围内, 此。

31、时上行程接近开关 14 和左行程接近开关 36 都断开, 吸种盘 4 所在的位置为排种位置 ; 播种机一个完整的吸排 种过程, 吸种盘 4 的位置变化依次为 : 原点、 吸种位置、 原点、 预排种位置、 排种位置、 预排种 位置、 原点, 即步骤。 0031 控制装置具体工作过程如下 : (1) 吸种盘下降 : 操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给 PLC 控制器, 控制竖 直单轨道丝杠螺母传动系统顺时针转动, 吸种盘下降。 当吸种盘运动到下端极限位置, 下移 动块进入下行程接近开关的感应范围内, 下行程接近开关断开, 吸种盘停止运动。 0032 (2) 吸种盘上升 : 操作人员通过触摸屏的。

32、人机界面发送指令给 PLC 控制器, 控制竖 直单轨道丝杠螺母传动系统逆时针转动, 吸种盘上升。 当吸种盘运动到上端极限位置, 上移 动块进入上行程接近开关的感应范围内, 上行程接近开关断开, 吸种盘停止运动。 0033 (3) 吸种盘右移 : 操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给 PLC 控制器, 控制水 平单轨道丝杠螺母传动系统顺时针转动, 吸种盘右移。 当吸种盘运动到右端极限位置, 右移 动块进入右行程接近开关的感应范围内, 右行程接近开关断开, 吸种盘停止运动。 0034 (4) 吸种盘左移降 : 操作人员通过触摸屏的人机界面发送指令给 PLC 控制器, 控制 水平单轨道丝杠螺母传动。

33、系统逆时针转动, 吸种盘左移。 当吸种盘运动到左端极限位置, 左 移动块进入左行程接近开关的感应范围内, 左行程接近开关断开, 吸种盘停止运动。 0035 控制装置工作过程中, 当声光报警器报警, 说明竖直单轨道丝杠螺母传动系统出 现故障 ; 当水平单轨道丝杠螺母传动系统中的步进电机运行, 但吸种盘无法左右移动, 说明 水平单轨道丝杠螺母传动系统出现故障。出现故障时, 应该停机找出故障原因, 予以修复。 0036 基于 PLC 控制器的气吸振动式田间育秧精密播种机吸种盘运动控制装置, 能够对 精密播种机的吸种盘位置进行实时控制, 使播种机能够高效、 可靠地工作, 为实现气吸振动 式精密播种提供。

34、条件, 该装置还可以应用于其他的运动控制场合。 说 明 书 CN 103329668 A 7 1/6 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 8 2/6 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 9 3/6 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 10 4/6 页 11 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 11 5/6 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 12 6/6 页 13 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103329668 A 13 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 人类生活必需 > 农业;林业;畜牧业;狩猎;诱捕;捕鱼


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1