【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业精密播种领域，特别是涉及一种间歇往复式流化种盘装置及控制方法。
技术介绍
1、播种育苗是农业生产的重要环节，采用穴盘育苗，能保证育苗质量和成活率，便于集中管理。与人工播种相比，精密播种机效率高、播种质量好、节省种子，有效降低了种植成本，满足了工厂化育苗需要，有力促进了移栽生产。气吸式的播种装置，具有结构简单，对种子形状适应性强，不易伤种，排种精度高的特点，因此被广泛应用于精少量的排种作业。目前气吸式精少量播种装置，主要由吸盘式排种器和振动式种盘组成，通过气吸振动原理，吸取“沸腾”的种群从而达到精密排种的目的。
2、在振动种盘实现种群“沸腾”运动方面，采用偏心机械式振动台，振动噪音大，振动参数设置复杂，装置需要工作在水平位置，倾角不能过大，振动环境要求苛刻，振动时间过长易出现种群聚集、种群部分无法“沸腾”等现象，影响吸种稳定性。使用电磁振动台代替偏心机械式振动台，振动效果较稳定，但是对振动环境要求仍然高，种群难以长时间保持均匀“沸腾”效果，同时电磁振动台长期工作，会磨损内部电磁线圈，减弱振动效果，影响排种效果，减少经济效益。
3、考虑到振动原理的使用条件难以长期保持稳定，因此采取气动原理结合振动台垂直往复运动代替振动结构去激励种群运动离散。以气力作为激励源的流化种盘装置，其结构设计简单，装置工作受环境条件限制少，以气缸作为执行元件，其成本低、效率高、易安装，容易设置针对不同工况条件下的自适应控制，有利于达到种群“沸腾”的目的，且节能减噪、提高设备使用寿命。
技术
1、为了提高气振盘式育秧播种机的吸种率和播种效果，本专利技术提供了一种用于气吸式精密排种器的间歇往复式流化种盘装置及其控制方法，实现种群的“沸腾”运动，同时提高排种的合格率以及排种效率。
2、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
3、本专利技术含有流化供种盘、伸缩气缸、气动控制回路、台架、光电开关、和可编程控制器(plc)。
4、所述流化供种盘的限位架通过底部四个圆柱体与台架四个角相连接；种盘居中放置在限位架中，所述伸缩气缸位于种盘下面的中间位置，气缸顶杆顶端与联结板下圆柱体形成同轴心，并通过螺纹连接在一起，联结板下圆柱体两侧有三角形的加固板进行加固，三角形顶角为圆弧形；种盘通过螺栓与联结板四角相连接；气缸的顶杆提供给流化供种盘往复简谐运动的动力。
5、所述种盘底部的聚种板分布有间隔5mm的小孔，所述小孔的孔径小于种子平均粒径，便于气流场给种子提供一种向上的气力，便于颗粒更好的达到“沸腾”的效果，种盘四周边缘为壳体。
6、所述种盘壳体底面排有两个圆形通气孔，便于连接真空泵给种盘加正压气流场。
7、所述限位架通过四个圆柱体连接台架，起到限位约束作用。
8、所述伸缩气缸可调节种盘0-100mm的伸缩行程，还可以调节种盘0-100mm/s的伸缩速度。
9、所述控制装置安装在台架侧方，包括：微控制器stm32、重量传感器、厚度传感器、控制真空泵的变频器。采用stm32微控制器对安装在种盘上的种群重量、厚度传感器进行数据采集，采集到的信号经过预设程序自适应输出精确的控制量，经过变频器驱动真空泵变频，完成输入到种盘内气流的调节。
10、所述气动控制回路包括空气压缩机、空气减压阀、空气过滤器、空气油雾器、两位五通双电控电磁阀、节流阀、消声器、伸缩气缸和磁性开关a、磁性开关b、以及plc。利用节流阀改变进气量的多少，控制气缸的工作速度；利用磁性开关a、磁性开关b调节伸缩气缸内部活塞杆的上限位与下限位，控制气缸的工作行程；利用磁性开关a、磁性开关b和两位五通双电控电磁阀，配合主控单元plc，磁性开关a设置气缸下限位，磁性开关a设置气缸上限位，设定气缸伸出一侧的气口为7-a口(即图1中气缸上端的口)，气缸缩回一侧的气口为7-b口(即图1中气缸下端的口)。开始工作后，气缸7-b口进气，7-a口出气，气缸内部活塞杆伸出，当磁性开关a检测到活塞杆底部磁性环时，信号输入plc，plc控制两位五通双电控电磁阀工作，变换为气缸7-a口进气，7-b口出气，气缸内部活塞杆缩回，当磁性开关b检测到活塞杆底部磁性环时，信号输入plc，plc控制两位五通双电控电磁阀工作，再次变换，气缸7-b口进气，7-a口出气，气缸内部活塞杆伸出；重复上述步骤实现控制气缸往复式运动。
11、进一步地，当流化供种盘处于工作状态时，实现间歇式伸缩；具体如下：
12、光电开关a(19)、光电开关b(20)均检测到吸种盘的遮挡，plc驱动伸缩气缸(7)进行往复式伸缩运动；当任一光电开关检测不到吸种盘的遮挡，伸缩气缸(7)不进行任何动作。
13、进一步地，当流化供种盘处于工作状态时，实现间歇往复式伸缩；具体如下：
14、开始工作时，真空泵通过壳体底部的圆形通气孔(5)为种盘提供正压气流，使堆积在内的种群颗粒做“沸腾”运动，减少颗粒间相互作用，辅助吸种盘吸取，每次吸种完成后使用控制装置(24)自适应调整气流大小；当吸种盘位于流水线育秧盘上方处于排种状态时，plc不产生信号，流化供种盘(1)不振动，当吸种盘离开流水线，到达流化供种盘上方准备吸种时，光电开关a(19)、光电开关b(20)均检测到吸种盘的遮挡，处于高电平，plc驱动伸缩气缸(7)进行往复式伸缩运动，让种盘(1)里种子振动，便于吸种盘吸取，提高吸种盘吸种效果；当吸种盘结束吸种，离开流化供种盘(1)上方的时候，只要任一光电开关检测不到吸种盘的遮挡，处于低电平，plc不产生信号，流化供种盘(1)不振动，实现间歇往复式工作，不影响和吸种盘的配合工作。
15、本专利技术的有益效果：
16、1.本专利技术使用气力原理结合种盘垂直往复运动可以实现振动种盘在振动过程振动均匀，提高了种群沸腾效果的均匀度。
17、2.本专利技术可以实现振动种盘的振频振幅的调节，还可以实现种盘间歇式振动，减少能源浪费和降低设备磨损，降低噪声，增加使用寿命。
18、3.本专利技术所采用的流化供种盘工作方式对环境要求较少，只需保持气室的气密性即可稳定使用，种群不容易出现聚集现象。
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1.一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，包括流化供种盘(1)、伸缩气缸(7)、气动控制回路、台架(8)、光电开关a(19)、光电开关b(20)、控制装置(24)、可编程控制器(PLC)；
2.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述供种盘(1)内聚种板(4)分布有间隔的小孔(6)，所述小孔(6)直径小于种子平均粒径，便于气流场给种子提供向上的气力，便于颗粒更好的达到“沸腾”的效果。
3.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述供种盘的壳体(3)底面排有两个圆形通气孔(5)，便于控制装置(24)通过真空泵给供种盘(1)加正压气流场。
4.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述控制装置(24)包括：微控制器STM32、重量传感器、厚度传感器、控制真空泵的变频器；采用STM32微控制器对安装在种盘上的重量传感器、厚度传感器进行数据采集，根据采集到的种子重量数据和厚度数据，经过微控制器STM32的预设程序自适应输
5.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述控制装置(24)安装在台架侧方。
6.根据权利要求1所述的流化种盘装置，其特征在于，伸缩气缸(7)可调节供种盘0-100mm的伸缩行程，还可以调节种盘0-100mm/s的伸缩速度。
7.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述气动控制回路包括空气压缩机(10)、空气减压阀(11)、空气过滤器(12)、空气油雾器(13)、两位五通双电控电磁阀(14)、节流阀(15)、消声器(16)、伸缩气缸(7)、磁性开关a(17)和磁性开关b(18)；所述节流阀(15)控制气缸(7)的工作速度；所述磁性开关a(17)、磁性开关b(18)控制气缸(7)的工作行程。
8.根据权利要求1-7任一项所诉的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置的控制方法，其特征在于，当流化种盘处于工作状态时，实现间歇式伸缩；具体如下：
9.根据权利要求8所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置的控制方法，其特征在于，当流化供种盘(1)处于工作状态时，实现往复式伸缩运动，具体如下：
10.根据权利要求8所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置的控制方法，其特征在于，其特征在于，当流化供种盘(1)处于间歇往复式伸缩运动过程中，还包括种子沸腾控制；具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，包括流化供种盘(1)、伸缩气缸(7)、气动控制回路、台架(8)、光电开关a(19)、光电开关b(20)、控制装置(24)、可编程控制器(plc)；
2.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述供种盘(1)内聚种板(4)分布有间隔的小孔(6)，所述小孔(6)直径小于种子平均粒径，便于气流场给种子提供向上的气力，便于颗粒更好的达到“沸腾”的效果。
3.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述供种盘的壳体(3)底面排有两个圆形通气孔(5)，便于控制装置(24)通过真空泵给供种盘(1)加正压气流场。
4.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特征在于，所述控制装置(24)包括：微控制器stm32、重量传感器、厚度传感器、控制真空泵的变频器；采用stm32微控制器对安装在种盘上的重量传感器、厚度传感器进行数据采集，根据采集到的种子重量数据和厚度数据，经过微控制器stm32的预设程序自适应输出精确的控制量，经过变频器驱动真空泵变频，完成输入到供种盘(1)内气流的调节。
5.根据权利要求1所述的一种气吸式精密播种机间歇往复式流化种盘装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴智酉，李耀明，陈进，程军辉，柯新月，郑文勋，王淑新，陈宇航，欧阳盟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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