一种平板型气动式育秧播种机床土压实装置

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种平板型气动式育秧播种机床土压实装置。

背景技术

水稻是中国主要的粮食作物之一。种植机械化是水稻生产全程机械化的薄弱环节。目前，水稻种植的主要方式是育秧移栽。水稻机械化育秧移栽主要有毯状苗机插和钵体苗育秧移栽。在传统的常规稻育苗生产中，所用秧盘的为毯状盘或钵体毯状盘，秧盘的容积较大、播种量也较大，对覆土或床土压实作业的要求不十分严格。但是，目前中国大部分地区种植杂交稻，杂交稻育秧的要求是播种精度要高，床土压实很有必要。此外，杂交稻育秧所用秧盘多为钵体盘，秧盘的穴孔小，需要的覆土量较少，如果覆土不均匀，以及没有压实作业，将会影响秧苗质量。

当前，钵体苗育秧移栽具有伤根轻、返青快、分蘖早、秧龄弹性大的优势，解决了传统机插秧的不足，增产显著。近年来，钵体苗育秧移栽已逐渐成为水稻机械化种植的主要发展方向。为了培育适于机械化移栽的钵体壮秧，并满足轻简化栽培技术的要求，降低生产成本，目前主要研制与钵体软秧盘配套作业的育秧机和钵体苗移栽机。通常育秧机一次作业可实现软钵盘铺床土、床土压实、精密播种、覆表土和清扫等工序。床土压实增加了软钵盘穴孔内的土量，保证了钵体秧苗栽插前的营养，使秧苗根系坚实不散，出苗整齐，栽插作业时秧钵完整、移栽效果好。

国内外研制了多种带有床土压实功能的钵苗育秧机。日本实产业公司研制的LSPE-6型水稻钵苗育秧机配套床土压实装置，作业时要配套专用秧盘(硬盘)，整机与播种部件结构复杂、且秧盘投入成本高，目前还没有大面积推广使用。中国黑龙江八一农垦大学研制了一种联合精量播种育秧机，作业时不仅要在托盘上增加齿条，而且要在托盘底端加工与钵盘相匹配的穴孔，加工工艺复杂。中国农业大学宋建农等研制的链传动水稻穴盘8精密播种机，主要采用链条14与钢丝同步驱动实现软钵盘输送，链条14节距与软钵盘穴孔中心矩相匹配，保证软钵盘达到精密对穴播种与穴孔对准压实底土的效果，但这种位置压实作业的控制方法依靠链条14节距与穴距相匹配，实现秧盘穴孔与压实辊指一一对应，由于受链条14节距限制，采用的秧盘每排穴距尺寸并不是最理想的，适应的秧盘尺寸单一。华南农业大学马旭等人研制了一种软硬秧盘通用的床土压实装置，将软钵盘提前放入硬托盘中对床土进行压实作业，取得了良好效果，但装置作业时钵盘的穴孔节距与压实辊指的间距会逐渐产生积累误差，不能较好的同步对准，有时会损伤秧盘以及影响作业可靠性。

综上所述，目前，国外的穴孔土壤压实装置有多种，且主要采用硬盘，投入成本高，目前没有大面积生产。国内从轻简化栽培出发，主要使用软盘育秧来降低成本，现有的几种育秧机受链条节距限制只能用在单一育秧播种机且与该播种机匹配的秧盘上，还不能实现通用规格的软盘底土压实，限制了其在国内育秧机上的应用，此外，研发出的压实装置，作业效果都不太理想。所以，研制一种结构简单，作业效果良好的穴盘床土压实装置是当前急需的。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种平板型气动式育秧播种机床土压实装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种平板型气动式育秧播种机床土压实装置，包括机架、压实机构、传动电机、步进电机和两个传送机构；所述机架处于播种机相邻的两个工序之间，两个所述传送机构分别设置在所述机架上的前部和后部，所述传动电机和所述步进电机分别固定在所述机架底部，并且所述传动电机连接并带动前一个所述传送机构承接播种机上一个工序输送过来的穴盘并加速向后输送，所述步进电机连接并带动后一个所述传送机构承接前一个所述传送机构向后输送的穴盘并先减速后再定位预设的时间，最后向后输送给播种机的下一个工序；所述压实机构设置在所述机架上且对应穴盘定位处的位置，并且所述压实机构可上下竖直运动以在穴盘定位期间将穴盘上穴孔内的土壤压实。

本发明的有益效果是：

(1)该装置前后两个传送机构加速后再通过先减速，后定位的方式传送穴盘，实现压实机构与穴盘穴孔的精确对准，确保了较高的穴孔压实精度。

(2)该装置适用性广，可适用水稻、蔬菜、花卉等作物的穴盘，且压穴深度可调，床土压实增加了软钵盘穴孔内的土量，保证了钵体秧苗栽插前的营养，使秧苗根系坚实不散，出苗整齐，栽插作业时秧钵完整、移栽效果好。

(3)该装置解决了当前水稻或蔬菜育苗播种穴盘底土压穴采用人工作业效率低，采用单片机控制的辊式压穴装置故障率高、对准率不高(作业时钵盘的穴孔节距与压实辊指的间距会逐渐产生积累误差，不能较好的同步对准，有时会损伤秧盘以及影响作业可靠性)，且形成的压痕与压头外形一致性差的问题，具有推广应用的前景。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述传送机构包括主动轴、带动轴、传送带和链轮；所述主动轴和所述带动轴分别前后且可转动的安装在所述机架的前部或者后部，所述传送带套装在所述主动轴和所述带动轴上；所述主动轴的一端固定有链轮，所述传动电机和所述步进电机分别链接相应的所述链轮。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现将穴盘按照预设要求向后输送。

进一步，在所述机架上对应所述传送带的外侧分别竖直设有挡板。

采用上述进一步方案的有益效果是：防止穴盘在输送的过程中脱落传送带。

进一步，所述压实机构包括基板、压板、气缸和立杆；所述基板固定在穴盘定位处的上方；所述压板水平处于所述基板与穴盘定位处之间，其底部设有与穴盘的穴孔一一对应的压穴头；所述气缸固定在所述基板上，其活塞朝上设置；所述立杆竖直设置，并且所述立杆的上端连接所述活塞，其下端自由穿过所述基板后可拆卸的连接所述压板以在所述气缸的驱动下带动所述压板向下运动将穴盘上穴孔内的土壤压实，或者带动所述压板向上运动复位。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现将穴盘上穴孔内的土壤压实。

进一步，所述机架上对应穴盘定位处的位置的两侧朝上设有凸缘，所述基板固定在所述凸缘上。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现基板按照预设要求安装。

进一步，所述压实机构还包括连接板、上固定件和气泵；所述上固定件固定在所述活塞上，所述连接板水平固定在所述上固定件上，所述立杆的上端固定连接所述连接板；所述气缸的顶部设有通过感应所述连接板来来控制所述活塞的行程的磁性感应开关；所述气泵设置在所述机架的外侧，其通过气管连接所述气缸并向所述气缸提供气压。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节磁性感应开关的感应强度以及感应信号范围，实现压穴深度的调节。

进一步，还包括固定在机架上的单片机；所述单片机通过电机控制器和数据控制线分别连接所述传动电机和所述步进电机，进而控制所述传动电机和所述步进电机的转速。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现对传动电机和步进电机转速的控制，进而使得穴盘加速后再通过先减速，后定位的方式待压穴。

进一步，所述机架上设有通过感应穴盘触发后一个所述传送机构运行的传感器，所述传感器设置在所述机架上且对应前一个所述传送机构后端外侧的位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现后一个传送机构按照预设的要求运行。

进一步，所述机架的底部设有将其支撑的支脚，所述支脚底部设有将机架调成水平状态的调节件。

进一步，所述调节件为地脚螺栓。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现对机架水平度的调节。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为传送机构的结构图；

图4为压实机构的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架，2、传动电机，3、步进电机，4、主动轴，5、带动轴，6、传送带，7、链轮，8、穴盘，9、挡板，10、基板，11、压板，12、气缸，13、立杆，14、压穴头，15、活塞，16、连接板，17、上固定件，18、气泵，19、气管，20、单片机，21、传感器，22、支脚，23、地脚螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种平板型气动式育秧播种机床土压实装置，包括机架1、压实机构、传动电机2、步进电机3和两个传送机构。所述机架1处于播种机相邻的两个工序之间，两个所述传送机构分别设置在所述机架1上的前部和后部，所述传动电机2和所述步进电机3分别固定在所述机架1底部，并且所述传动电机2连接并带动前一个所述传送机构承接播种机上一个工序输送过来的穴盘8并加速向后输送，所述步进电机3连接并带动后一个所述传送机构承接前一个所述传送机构向后输送的穴盘8并先减速后再定位预设的时间，最后向后输送给播种机的下一个工序。所述压实机构设置在所述机架1上且对应穴盘8定位处的位置，并且所述压实机构可上下竖直运动以在穴盘8定位期间将穴盘8上穴孔内的土壤压实。该装置还包括固定在机架1上的单片机20。所述单片机20通过电机控制器和数据控制线分别连接所述传动电机2和所述步进电机3，进而控制所述传动电机2和所述步进电机3的转速。所述机架1的底部设有将其支撑的支脚22，所述支脚22底部设有将机架1调成水平状态的调节件，优选的：所述调节件为地脚螺栓23。所述机架1上设有通过感应穴盘8触发后一个所述传送机构运行的传感器21，所述传感器21设置在所述机架1上且对应前一个所述传送机构后端外侧的位置。

如图3所示，所述传送机构包括主动轴4、带动轴5、传送带6和链轮7。所述主动轴4和所述带动轴5分别前后且可转动的安装在所述机架1的前部或者后部，所述传送带6套装在所述主动轴4和所述带动轴5上。所述主动轴4的一端固定有链轮7，所述传动电机2和所述步进电机3分别链接相应的所述链轮7。在所述机架1上对应所述传送带6的外侧分别竖直设有挡板9。

如图2和4所示，所述压实机构包括基板10、压板11、气缸12和立杆13。所述基板10固定在穴盘8定位处的上方，具体如下：所述机架1上对应穴盘8定位处的位置的两侧朝上设有凸缘，所述基板10固定在所述凸缘上。所述压板11水平处于所述基板10与穴盘8定位处之间，其底部设有与穴盘8的穴孔一一对应的压穴头14。所述气缸12固定在所述基板10上，其活塞15朝上设置。所述立杆13竖直设置，并且所述立杆13的上端连接所述活塞15，其下端自由穿过所述基板10后可拆卸的连接所述压板11以在所述气缸12的驱动下带动所述压板11向下运动将穴盘8上穴孔内的土壤压实，或者带动所述压板11向上运动复位。压穴头14呈矩阵式均布固定在压板11上，其与育秧作业时应用的穴盘8的穴孔数一一对应的，带压穴头14的压板11根据育秧盘的不同可进行更换，进而适用于蔬菜、水稻、花卉等作物的不同规格的穴盘8。

所述压实机构还包括连接板16、上固定件17和气泵18。所述上固定件17固定在所述活塞15上，所述连接板16水平固定在所述上固定件17上，所述立杆13的上端固定连接所述连接板16。所述气缸12的顶部设有通过感应所述连接板16来控制所述活塞15的行程的磁性感应开关。所述气泵18设置在所述机架1的外侧，其通过气管19连接所述气缸12并向所述气缸12提供气压。

该压实装置安装在播种机床上，属于育秧播种机的其中一部分(因此机架1的一端设置支脚22即可)，其主要完成工作为：对穴盘8的覆土进行压实。该压实装置的上一工序为育秧播种机的倒土装置与扫土装置完成：将按比例配的营养土，通过抖动均匀的将土覆在穴盘8上后，利用扫土装置将多余的泥土扫除；下一工序为育秧播种机的精密排种装置完成：将种子精排到播种孔位内。下面对该装置的工作过程做一个完整的说明：

穴盘8经育秧播种机的倒土装置与扫土装置处理后进入到压实装置的前一个传送机构上：穴盘8被前一个传送机构的传送带6承接住，并在单片机20的控制下前一个传送机构的传送带6被传动电机2加速驱动，使得穴盘8加速向后输送，避免穴盘8在此处堆积造成堵塞。穴盘8加速向后运动到前一个传送机构的传送带6的后部即即将进入下一个传送机构时，穴盘8被传感器21感应，传感器21感应到穴盘8发送信号给单片机20，单片机20控制步进电机3先低速转动预设的圈数后停止，即后一个传送机构的传送带6承接住穴盘8且低速向后输送预设的距离后将穴盘8定位，而穴盘8定位的位置刚好与压实机构对应，保证穴盘8与压板11上的压穴头14上下精准对齐。穴盘8定位后，压实机构启动，其气缸12下拉连接板16，进而通过立杆13带动压板11下压，使得压穴头14压入到相应的穴孔内对土壤进行压实，并通过通过调节气缸12顶部的磁性感应开关调节压穴深度。压穴完成后，气缸12上拉连接板16通过立杆13带动压板11向上运动复位，接着单片机20控制步进电机3转动，通过后一个传送机构的传送带6将压穴完成的穴盘8向后输送到下一工位即育秧播种机的精密排种装置。至此，一个工作周期结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。