本发明专利技术提供了一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置及平衡控制方法，属于农业智能装备领域。所述调平装置包括机架、振动种盘、倾角检测平台、可调振幅偏心连杆机构和伺服电动缸，其中振动种盘由可调振幅偏心连杆机构实现振幅调节，振动种盘下端固定的振动种盘托台通过弹簧与安装有双轴倾角传感器的倾角检测平台固定；倾角传感器采集倾角检测平台的倾斜度，并发送给主控单元，处理后输出脉冲通过伺服电机驱动器驱动伺服电动缸，完成倾角检测平台调平，从而实现振动种盘调平。本发明专利技术可对不同种子进行不同振幅的调整，提高种群沸腾效果的均匀度以及气振盘式育秧播种机的吸种率和播种效果。
【技术实现步骤摘要】
一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置及平衡控制方法
本专利技术属于农业智能装备领域，具体涉及一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置及平衡控制方法。
技术介绍
播种是农业生产过程中的重要技术环节，在育秧移栽的种植模式中播种育秧技术是直接关系到水稻生产能否实现优质、高产、高效的关键环节。播种装置是实现机械化精密播种技术的主要手段，气吸振动式精少量播种装置能够满足超级稻2±1粒/穴、高成苗率、壮秧等超级杂交稻育苗特有的农艺要求。目前气吸振动式精少量播种装置的种盘振动过程中，由于采用机械式振动方式，但在振动过程中种盘因工作环境、工作系统不稳定性以及不同的加种方式下会引起种盘不同方向和角度的偏移，使超级稻种群空间分布不均匀，影响了其吸种的稳定性，使吸种率下降。为了实现更好的播种效果，种盘在振动过程中的自动调平衡尤为重要。气振盘式育秧播种机振动种盘的倾斜角度对于种群的沸腾运动有很大的影响，进而影响到育秧机的吸种和作业效果，振动种盘的调平衡和大多数工程上的调平衡有很大的区别，振动种盘的调平衡是在种盘往复振动的同时对种盘进行调平衡，大多数工程调平衡是在静平面上进行调平衡，相比之下又复杂了很多。现有技术中，中国专利(CN104041229A)公开了自适应斜种盘机构及控制方法，所设计的自适应斜种盘机构较为完整，能够实现种盘自适应工作，但其使用称重传感器检测种子在种盘中的分布情况来进行自适应调节，所需要的传感器较多，成本较高，且称重传感器信号易受电磁干扰影响，同时振动种盘振幅的调节在实际运用中非常重要，只能进行单一的种子播种。中国专利(CN208258373U)公开了一种可调平衡嵌入式气吸振动式精密播种装置，播种装置在结构和振动方式大大的改进了传统的播种装置，在种盘调平衡上使用分别布置在X、Y方向的两个与种盘啮合的齿轮调节种盘平衡，调平衡精度较低，且在种盘在振动过程中会受到振动力的影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置及平衡控制方法，实现对不同种子进行不同振幅的调整，提高气振盘式育秧播种机的吸种率和播种效果。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，包括机架、振动种盘、倾角检测平台、可调振幅偏心连杆机构和伺服电动缸，机架上端通过伺服电机支撑座固定伺服电动缸，伺服电动缸的丝杆穿过伺服电机支撑座与倾角检测平台固定，倾角检测平台上端固定弹簧的一端，弹簧的另一端固定振动种盘；机架中间位置通过直线轴承支撑座固定直线轴承，振动种盘底端固定连接杆一端，连接杆另一端穿过倾角检测平台与直线轴承上端形成移动副；所述可调振幅偏心连杆机构包括交流电机、曲柄滑槽、曲柄滑块、丝杆、连杆和Y形接头；所述直线轴承下端通过Y形接头与连杆一端转动连接，连杆另一端与曲柄滑块转动连接，曲柄滑块与丝杆配合传动，丝杆与曲柄滑槽转动连接，曲柄滑槽与交流电机的输出轴键连接。进一步的技术方案，所述振动种盘与弹簧之间固定振动种盘托台。进一步的技术方案，所述伺服电动缸的丝杆通过鱼眼接头与倾角检测平台底端的双耳连接头铰接。进一步的技术方案，所述振动种盘侧面在距离盘底4cm处开有通风孔。进一步的技术方案，所述倾角检测平台上设有双轴倾角传感器，双轴倾角传感器与主控单元信号连接，主控单元与伺服电动缸的步进电机驱动器信号连接。更进一步的技术方案，所述弹簧另一端位于双耳连接头的中心位置。一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置的平衡控制方法，双轴倾角传感器采集倾角检测平台平面与X0轴的夹角α、与Y0轴的夹角β，并发送给主控单元，当α或β的绝对值大于0.8°时，主控单元获取倾角检测平台各支撑点与平台几何中心的位置差，进一步获得各支撑点调整相对应的脉冲数，并发送给伺服电动缸的步进电机驱动器，进而带动振动种盘上下移动，实现振动种盘的平衡调节；所述X0轴、Y0轴为水平坐标系中两垂直坐标轴。进一步，所述各支撑点与平台几何中心的位置差，由水平坐标系中各支撑点的纵坐标和支撑点在平台坐标系XYZ的坐标得到，具体为：所述支撑点为四个，四个支撑点与平台几何中心的位置差分别为：其中a为X0方向上两个支撑点之间的距离，b为Y0方向上两个支撑点之间的距离。进一步，所述脉冲数其中m为步进电机驱动器的细分数，θ为步进电机的步距角，D为丝杆导程，i＝1、2、3、4。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果为：(1)本专利技术机架上端通过伺服电机支撑座固定伺服电动缸，伺服电动缸的丝杆穿过伺服电机支撑座与倾角检测平台固定，倾角检测平台通过弹簧与振动种盘固定；伺服电动缸接收步进电机驱动器驱动信号，丝杠副产生位移，带动对应倾角检测平台上下移动，进而带动振动种盘上下移动；本专利技术可以实现振动种盘在振动过程自动调平衡，提高种群沸腾效果的均匀度，进而提高气振盘式育秧播种机的吸种率和播种效果。(2)本专利技术机架中间位置通过直线轴承支撑座固定直线轴承，振动种盘底端固定连接杆一端，连接杆另一端穿过倾角检测平台与直线轴承上端形成移动副，直线轴承下端与可调振幅偏心连杆机构连接，通过可调振幅偏心连杆机构实现振动种盘的振幅调节，对不同种子进行不同振幅的调整。附图说明图1为本专利技术所述气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置结构示意图；图2为本专利技术所述机架和曲柄连杆结构示意图；图3为本专利技术所述伺服电动缸装配示意图；图4为本专利技术所述倾角检测平台结构示意图；图5为本专利技术所述可调振幅偏心连杆机构局部结构示意图；图6为本专利技术所述伺服电动缸调平衡过程示意图；图7为本专利技术所述倾角检测平台静力学模型示意图；图8为本专利技术所述简化的伺服电动缸丝杆分布示意图；图9为本专利技术所述振动种盘调平系统结构框图；图10为本专利技术所述振动种盘调平自动控制主程序流程图。图中：1-机架，1a-伺服电机支撑座，1b-直线轴承支撑座，2-振动种盘，3-倾角检测平台，4-可调振幅偏心连杆机构，4a-交流电机，4b-曲柄滑槽，4c-曲柄滑块，4d-丝杆，4e-连杆，4f-Y形接头，4g-滚轮螺栓轴承，5-伺服电动缸，6-弹簧，7-鱼眼接头，8-振动种盘托台，9-连接杆，10-直线轴承，11-双轴倾角传感器，12-双耳连接头。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本专利技术一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，包括机架1、振动种盘2、倾角检测平台3、可调振幅偏心连杆机构4和伺服电动缸5；如图2所示，机架1四个拐角的杆状结构内侧均固定伺服电机支撑座1a；如图3所示，伺服电机支撑座1a下端固定伺服电动缸5，伺服电动缸5的丝杆穿过伺服电机支撑座1a，伺服电动缸5的丝杆与鱼眼接头7固定，鱼眼接头7与倾角检测平台3底端的双耳连接头12铰接，倾角检测平台3上端固定弹簧6的一端，弹簧6的另一端固定振动种盘托台8，弹簧6位于双耳连接头本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，其特征在于，包括机架(1)、振动种盘(2)、倾角检测平台(3)、可调振幅偏心连杆机构(4)和伺服电动缸(5)，机架(1)上端通过伺服电机支撑座(1a)固定伺服电动缸(5)，伺服电动缸(5)的丝杆穿过伺服电机支撑座(1a)与倾角检测平台(3)固定，倾角检测平台(3)上端固定弹簧(6)的一端，弹簧(6)的另一端固定振动种盘(2)；机架(1)中间位置通过直线轴承支撑座(1b)固定直线轴承(10)，振动种盘(2)底端固定连接杆(9)一端，连接杆(9)另一端穿过倾角检测平台(3)与直线轴承(10)上端形成移动副；/n所述可调振幅偏心连杆机构(4)包括交流电机(4a)、曲柄滑槽(4b)、曲柄滑块(4c)、丝杆(4d)、连杆(4e)和Y形接头(4f)；/n所述直线轴承(10)下端通过Y形接头(4f)与连杆(4e)一端转动连接，连杆(4e)另一端与曲柄滑块(4c)转动连接，曲柄滑块(4c)与丝杆(4d)配合传动，丝杆(4d)与曲柄滑槽(4b)转动连接，曲柄滑槽(4b)与交流电机(4a)的输出轴键连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，其特征在于，包括机架(1)、振动种盘(2)、倾角检测平台(3)、可调振幅偏心连杆机构(4)和伺服电动缸(5)，机架(1)上端通过伺服电机支撑座(1a)固定伺服电动缸(5)，伺服电动缸(5)的丝杆穿过伺服电机支撑座(1a)与倾角检测平台(3)固定，倾角检测平台(3)上端固定弹簧(6)的一端，弹簧(6)的另一端固定振动种盘(2)；机架(1)中间位置通过直线轴承支撑座(1b)固定直线轴承(10)，振动种盘(2)底端固定连接杆(9)一端，连接杆(9)另一端穿过倾角检测平台(3)与直线轴承(10)上端形成移动副；
所述可调振幅偏心连杆机构(4)包括交流电机(4a)、曲柄滑槽(4b)、曲柄滑块(4c)、丝杆(4d)、连杆(4e)和Y形接头(4f)；
所述直线轴承(10)下端通过Y形接头(4f)与连杆(4e)一端转动连接，连杆(4e)另一端与曲柄滑块(4c)转动连接，曲柄滑块(4c)与丝杆(4d)配合传动，丝杆(4d)与曲柄滑槽(4b)转动连接，曲柄滑槽(4b)与交流电机(4a)的输出轴键连接。
2.根据权利要求1所述的气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，其特征在于，所述振动种盘(2)与弹簧(6)之间固定振动种盘托台(8)。
3.根据权利要求1所述的气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，其特征在于，所述伺服电动缸(5)的丝杆通过鱼眼接头(7)与倾角检测平台(3)底端的双耳连接头(12)铰接。
4.根据权利要求1所述的气振盘式育秧播种机振动种盘调平装置，其特征在于，所述振动种盘(2)侧面在距离盘底4cm处开有通风孔。
【专利技术属性】
技术研发人员：陈进，乔祥山，廖彩琪，张志巧，韦运余，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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