專利名稱：磁吸式精密播種方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于蔬菜、花卉及苗木等小顆粒種子精密播種的播種方式，特指磁吸式精密播種方法，本發(fā)明還涉及利用該方法設(shè)計(jì)的穴盤育苗用精密播種裝置。
背景技術(shù)：
70年代初期，美國首先推出了工廠化穴盤育苗技術(shù)，由于這一技術(shù)具有高速、高質(zhì)、高產(chǎn)的特點(diǎn)，因而在其它農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家如荷蘭、法國、德國、日本等國得到了迅速推廣。工廠化穴盤育苗技術(shù)首先要解決的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是種子的精量點(diǎn)播，由于大多數(shù)蔬菜、花卉種子體積小、重量輕、形狀又不規(guī)則，因而給種子的精密播種帶來了困難。目前，國內(nèi)外常用的穴盤育苗精密播種方式主要有氣吸式、機(jī)械式、電磁振動(dòng)式等。氣吸式播種是利用氣吸方式進(jìn)行的，目前國內(nèi)外普遍使用的針式(又稱吸嘴式)精密播種器、吸盤式精密播種器均屬于氣吸式精密播種，氣吸式精密播種對(duì)種子的外形沒有具體要求，播種精度較高，但吸管或吸孔易被堵塞，對(duì)于不同顆粒大小的種子需要更換吸嘴，而且制造成本和使用技術(shù)要求較高；機(jī)械式精密播種采用機(jī)械方式進(jìn)行取種、排種，如目前國內(nèi)制造的齒盤式精量播種機(jī)，它利用齒盤上的型孔，讓每個(gè)凹齒從種子箱內(nèi)舀起一粒種子，經(jīng)導(dǎo)種槽準(zhǔn)確落入穴盤穴孔中，這種播種方式對(duì)種子的外形有較高的要求，一般都需對(duì)種子進(jìn)行丸?；幚?，在舀起種子時(shí)容易傷種，且播種精度不高；電磁振動(dòng)式精密播種利用的是電磁振動(dòng)分選種子的原理，我國專利93246722.9就公開了這樣一種播種器它由排種器、電磁鐵和同步器組成，電磁鐵接收同步器傳遞的脈沖信號(hào)，驅(qū)使排種器的振動(dòng)板擺動(dòng)，從振動(dòng)盒流出的種粒沿排種盤所設(shè)的梯形凹槽運(yùn)動(dòng)，受凹槽內(nèi)棘齒的阻制，均勻向前移動(dòng)并落入輸種管內(nèi)，再由輸種管導(dǎo)入穴孔中，這種播種方式能適應(yīng)播各種形狀的種子，但單粒精播率低，重播率較高，比較適合于條播近年來，也有人研究利用磁力進(jìn)行播種的，如我國專利90227208.X公布的一種精密播種器它由種箱、排種器盒、活門等組成，排種器盒上安裝有活門，并且在種箱中有一個(gè)磁力開關(guān)，控制活門的開啟，活門打開，種子從種箱圓孔中落入穴孔中，這種播種方式仍屬于機(jī)械式播種，只是在打開活門時(shí)采用了磁力而非機(jī)械力，該播種方法同樣存在易傷種、播種精度不高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的播種方法磁吸式精密播種方法，以及利用該方法設(shè)計(jì)的穴盤育苗用精密播種裝置，該方法利用磁吸原理由磁吸頭吸起單粒帶有磁粉的包衣種子，并利用專用的播種裝置實(shí)現(xiàn)精密播種。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的技術(shù)方案為其特征在于由磁吸頭、電磁線圈、反磁性套管等組成一磁吸式取種器，給電磁線圈通以電流，使磁吸頭產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而在磁吸頭下端產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，當(dāng)磁吸頭接近外表包有磁性粉體的種子時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下可將一定量的種子吸附到磁吸頭底面上；再將磁吸頭移至穴盤上方，并切斷電源，磁場(chǎng)力消失，種子在其自身重力的作用下落到穴盤穴孔中，實(shí)現(xiàn)精密播種；磁吸頭為柱狀鐵芯，磁吸頭端面直徑在1毫米至6毫米；磁吸頭底面面積在3平方毫米至110平方毫米之間較合適；在磁吸頭頭部安裝一反磁性套管，使磁吸頭僅露出吸頭底面作為吸附面；調(diào)節(jié)電磁線圈通電電流的大小，可以得到不同大小的磁場(chǎng)力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同顆粒大小種子的精密播種。
利用該方法設(shè)計(jì)的穴盤育苗精密播種裝置包括播種機(jī)構(gòu)、磁吸式取種器、種箱、輸送臺(tái)架、輸送帶、穴盤、電機(jī)等，其特征在于播種機(jī)構(gòu)為一并聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)，在兩平行連桿之間連接一水平橫桿，水平橫桿上按照穴盤孔距大小安裝一排或多排磁吸式取種器，各取種器上的電磁線圈串連連接，以使線圈中的電流值相同，每個(gè)磁吸頭上的磁吸力大小一樣；穴盤放置在輸送帶上；帶輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；種箱置于輸送帶的上方，種箱的兩端各裝有一滑桿，滑桿上套有壓簧，使種箱高度能隨種箱內(nèi)種子的減少而自動(dòng)抬高。
磁吸式播種方法的優(yōu)點(diǎn)在于磁吸式精密播種方法簡便，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)電磁線圈電流大小，便可改變磁吸力的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類種子的精密播種，而對(duì)種子的外形和體積沒有具體要求；利用該方法既可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播、也可實(shí)現(xiàn)條播，且單粒精播率高，播種速度快，也不會(huì)傷種；利用該方法設(shè)計(jì)的穴盤育苗用精密播種裝置，采用并聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)作為播種機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，適用范圍廣；利用該方法，配套其它播種機(jī)構(gòu)，也能方便地實(shí)現(xiàn)精密播種。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明方法示意圖。
圖2為各磁吸式取種器電磁線圈之間的連接示意圖。
圖3為磁粉包衣種子示意圖。
圖4為磁吸式穴盤育苗用精密播種機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為種箱安裝示意圖。
圖中1.電磁線圈 2.磁吸頭 3.反磁性套管 4.磁粉包衣種子 5.磁粉包衣層6.輸送帶 7.從動(dòng)擺桿 8.平動(dòng)連桿 9.水平橫桿 10.磁吸式取種器 11.主動(dòng)擺桿12.穴盤 13.主動(dòng)擺桿驅(qū)動(dòng)軸 14.種箱 15.輸送臺(tái)架 16.帶輪 17.壓簧 18.支撐滑桿 19.滑桿支架 20.連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 21.電氣控制柜 22.穴盤限位開關(guān) 23.擺桿限位開關(guān) 24.輸送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，由電磁線圈(1)、磁吸頭(2)、反磁性套管(3)組成一磁吸式取種器(10)，磁吸頭(2)為柱狀鐵芯，給電磁線圈(1)中通以一定電流，使磁吸頭(2)下端產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，當(dāng)磁吸頭(2)移近磁粉包衣種子(4)時(shí)，磁吸頭(2)上的磁場(chǎng)力克服種子重力將種子吸起并吸附到磁吸頭(2)的下端；當(dāng)磁吸頭(2)移至穴盤穴孔上方時(shí)，切斷電磁線圈(1)中的電流，電磁場(chǎng)消失，磁吸頭(2)內(nèi)只剩下微弱的剩磁場(chǎng)，剩磁磁場(chǎng)力不足以克服種子的自身重力，種子(4)便落下，通以不同大小的電流，以獲得不同大小的磁場(chǎng)力。磁吸頭(2)的材料選用磁導(dǎo)率高的鐵磁物質(zhì)；根據(jù)大多數(shù)植物種子的大小，磁吸頭底面直徑在1毫米至6毫米或其底面面積在3平方毫米至110平方毫米之間較合適；為了防止磁吸頭側(cè)面吸住種子，在磁吸頭(2)上套有一反磁性套管(3)，使磁吸頭僅露出其底面。
圖2中，各磁吸式取種器(10)上的電磁線圈(1)采用串接的辦法連接，這樣每個(gè)電磁線圈(1)上的電流值一樣，因而每個(gè)磁吸頭(2)的磁吸力也一樣，從而保證每個(gè)磁吸頭(2)均能吸起一定量的種子，若需進(jìn)行單粒精播，則根據(jù)種子重力大小，通以一定大小的電流。
圖3中種子外面的包衣層(5)為摻入細(xì)鐵粉后的種衣劑，鐵粉含量需根據(jù)種子大小來選定，含量太少，磁吸力不夠，造成播種空穴率增加，含量太多，則造成鐵粉的浪費(fèi)。
圖4為磁吸式穴盤育苗用精密播種機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中播種機(jī)構(gòu)為并聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)，兩平行四邊形機(jī)構(gòu)分別由主動(dòng)擺桿(11)、連桿(8)、從動(dòng)擺桿(7)組成，兩主動(dòng)擺桿(11)與擺桿驅(qū)動(dòng)軸(13)聯(lián)接，擺桿驅(qū)動(dòng)軸(13)由連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)帶動(dòng)作來回轉(zhuǎn)動(dòng)；兩連桿(8)之間連接一水平橫桿(9)，水平橫桿(9)隨連桿(8)一起作平動(dòng)，水平橫桿(9)上按穴盤孔距安裝一排或多排磁吸式取種器(10)；在從動(dòng)擺桿(7)一側(cè)安裝一擺桿限位開關(guān)(20)，用來控制擺桿的擺動(dòng)范圍，以確保取種器(10)能準(zhǔn)確到達(dá)播種位置；在輸送臺(tái)架(11)的兩頭裝有帶輪(16)，帶輪(16)上套有一輸送帶(6)，穴盤(12)置于輸送帶(6)上，主動(dòng)帶輪(12)由帶輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)，帶輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(24)的起停由穴盤限位開關(guān)(22)來控制，使電機(jī)每次驅(qū)動(dòng)穴盤移動(dòng)與取種器排數(shù)一致的孔距；輸送帶(6)置于輸送臺(tái)架(15)兩橫梁之間；種箱(14)按在輸送帶(6)的上方，種箱(14)內(nèi)放有一定量的磁粉包衣種子(4)。
圖5為種箱安裝示意圖，種箱(14)由具有一定剛度的壓簧(17)支撐，壓簧(17)套在種箱(14)兩頭的支撐滑桿(18)上，種箱支撐滑桿(18)與種箱(14)固定連接，與滑桿支架(19)組成滑動(dòng)連接，當(dāng)種子越播越少時(shí)，在彈簧力的作用下，種箱(14)逐漸抬高，使種箱(14)內(nèi)種子上表面與磁吸頭(2)的底面始終保持較小的間隙，以保證磁吸頭(2)能正常吸種。
為了檢驗(yàn)該發(fā)明的可行性，特對(duì)小白菜種子進(jìn)行了播種試驗(yàn)。小白菜種子經(jīng)磁粉包衣后的直徑在2毫米左右，一次播一排穴孔，分別進(jìn)行五次獨(dú)立試驗(yàn)，每次播100粒，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，表中“重播率”指一次吸兩粒及兩粒以上。從表1中可看出，磁吸式精密播種的空穴率低于4％，單粒精播率達(dá)94％，完全符合精密播種要求。
表1 本發(fā)明不局限于穴盤育苗精密播種，同樣適用于田間點(diǎn)播、條播等精密播種，另外，利用磁吸式精密播種方法，配套其它播種機(jī)構(gòu)，也能實(shí)現(xiàn)精密播種，只要在取種、排種原理上采用了磁吸原理均屬于本發(fā)明的范圍，
權(quán)利要求
1.磁吸式精密播種方法，其特征為采用電磁線圈(1)、磁吸頭(2)、反磁性套管(3)組成一磁吸式取種器(10)，給電磁線圈(1)通以電流，使磁吸頭(2)產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而在磁吸頭(2)下端產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，當(dāng)磁吸頭(2)接近外表包有磁性粉體的種子(4)時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下將一定量的種子吸附到磁吸頭(2)底面上；再將磁吸頭(2)移至穴盤上方，并切斷電源，磁場(chǎng)力消失，種子在其自身重力的作用下落到穴盤穴孔中，實(shí)現(xiàn)精密播種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式精密播種方法，其特征為磁吸頭(2)為柱狀鐵芯，其端面直徑在1毫米至6毫米
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式精密播種方法，其特征為磁吸頭(2)底面面積在3平方毫米至110平方毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式精密播種方法，其特征為磁吸頭(2)上套有一反磁性套管(3)，使磁吸頭(2)僅露出其底面作為吸附面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式精密播種方法，其特征為調(diào)節(jié)電磁線圈(1)通電電流的大小，可以得到不同大小的磁場(chǎng)力。
6.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的磁吸式精密播種方法的裝置，主要由播種機(jī)構(gòu)、磁吸式取種器、種箱、輸送臺(tái)架、輸送帶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、限位開關(guān)等組成，其特征在于播種機(jī)構(gòu)為一并聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)，由連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)驅(qū)動(dòng)，兩擺桿(7)、(11)在一定角度范圍內(nèi)作來回?cái)[動(dòng)，在兩平行連桿(8)之間連接一水平橫桿(9)，水平橫桿(9)上按照穴盤(12)孔距大小安裝一排或多排磁吸式取種器(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁吸式精密播種裝置，其特征在于設(shè)有擺桿限位開關(guān)(20)，控制播種機(jī)構(gòu)兩擺桿(7)、(11)的擺動(dòng)范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁吸式精密播種裝置，其特征在于設(shè)有穴盤限位開關(guān)(23)，控制穴盤(12)的步進(jìn)距離和帶輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(24)的啟停。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁吸式精密播種裝置，其特征在于種箱(14)的兩端各裝有一滑桿(18)，滑桿(18)上套有壓簧(17)，使種箱高度隨種箱內(nèi)種子的減少而自動(dòng)抬高。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于蔬菜、花卉及苗木等小顆粒種子精密播種的磁吸式精密播種方法及裝置。其方法為由磁吸頭、電磁線圈、反磁性套管等組成一磁吸式取種器，給電磁線圈通以電流，使磁吸頭產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而在磁吸頭下端產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，利用磁力存在與否，吸附與播放種子，實(shí)現(xiàn)精密播種；調(diào)節(jié)電磁線圈通電電流的大小，可以得到不同大小的磁場(chǎng)力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同顆粒大小種子的精密播種。其裝置包括播種機(jī)構(gòu)、磁吸式取種器、種箱、輸送臺(tái)架、輸送帶、穴盤、電機(jī)等，播種機(jī)構(gòu)為一并聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)，其上按照穴盤孔距大小安裝磁吸式取種器。利用該方法既可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播、也可實(shí)現(xiàn)條播，且單粒精播率高，播種速度快，又不傷種。
文檔編號(hào)A01C7/20GK1394467SQ0213807
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者毛罕平, 胡建平 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)