基于称量监测的不限量播种机械设备及其实现播种的方法与流程

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种基于称量监测的不限量播种机械设备及其实现播种的方法。

背景技术：

不同地区土壤成分不同，单位面积播撒种子的数量也要因地制宜的调节，从而使得播种具有很大的随机性，播种过多会导致作物过于密集，作物种苗接触不到充足的阳光，光合作用不充分，最终不但浪费了种子而且降低了产量。而单位面积内种苗过少则会使得土地利用率降低，同样降低了产量。如何实现可控科学的播种，如何根据土壤成分实现精准的种植，已经成为许多机械农具企业面临的迫切问题。

传统的机械播种，虽说在在一定程度上满足了播种效率的要求，但是在面对复杂土壤环境下仍具有只顾效率，不计成本的问题，单位面积播种数量也不能实现精确科学的调控，无法满足现代和未来农业发展的要求。

因此，亟需一种播种机械设备，能够既满足随机批次不限量的多播种又能计算数量的需要。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于称量监测的不限量播种机械设备及其实现播种的方法，能够既满足随机批次不限量的多播种又能计算数量的需要。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于称量监测的不限量播种机械设备，包括车辆及可移动装载到所述车辆上的播种机构；其中，

所述播种机构包括种子缓冲区、双层称量区、推送装置、倾斜装置和运算控制器；

所述种子缓冲区为中空柱体，其顶部开设有用于种子进入的第一开口，且相对的两侧壁上分别开设有第二开口和第三开口；

所述双层称重区包括支撑层以及设置于所述支撑层上方的种子称量层；其中，所述种子称量层呈中空管状，其轴向外侧壁位于所述支撑层的上方，一端开口与所述种子缓冲区的第三开口相连并与所述种子缓冲区的空腔相导通，另一端开口远离所述种子缓冲区，且在靠近所述支撑层一侧的管内夹层设有与所述运算控制器相连的磅秤；所述种子称量层，用于存储从所述种子缓冲区的第三开口过来的种子并让所述磅秤进行实时称量，且进一步将所述磅秤的实时称量值发送给所述运算控制器；

所述推送装置包括推送块及驱动机构；其中，所述推送块的一端与驱动机构的输出端相连，另一端穿过所述第二开口并位于所述种子缓冲区的空腔内，用于被所述驱动机构驱动在所述种子缓冲区的第二开口与第三开口之间来回运动；当所述推送块由所述驱动机构驱动至第一位置，使所述种子缓冲区的空腔内的种子能被推送至所述双层称重区的种子称量层内；当所述推送块由所述驱动机构驱动至第二位置，使种子滞留在所述种子缓冲区的空腔内；所述驱动机构与所述运算控制器相连，用于接收所述运算控制器的开启指令，启动工作；以及接收所述运算控制器的停止指令，停止工作；

所述倾斜装置固定于所述种子缓冲区靠近所述双层称重区一侧的侧壁上，其还与所述运算控制器相连，用于待接收到所述运算控制器发送的倾斜指令后，控制所述种子缓冲区及所述双层称重区均沿远离所述推送装置方向倾斜，使种子能从所述种子称量层远离所述种子缓冲区的一端开口倒出；

所述运算控制器，用于给所述推送装置的驱动机构下发开启指令，并接收所述双层称重区的种子称量层内磅秤的实时称量值，且待所接收的实时称量值大于预设阈值后，给所述推送装置的驱动机构下发停止指令，再进一步给所述倾斜装置下发倾斜指令，使种子能从所述种子称量层远离所述种子缓冲区的一端开口倒出，用以实现种子播种。

其中，所述种子缓冲区的第三开口的面积小于其所连的所述双层称重区的种子称量层的开口面积。

其中，所述种子缓冲区的第三开口的上方通过转轴转动的安装有阻挡门；其中，所述转轴远离所述种子缓冲区底部的一侧设置，并与所述种子缓冲区底部相相平行。

其中，所述阻挡门朝向所述双层称重区一侧的侧面上设有弹簧；其中，

所述弹簧的一端与所述阻挡门相固定，另一端与所述种子缓冲区的外侧壁相固定；

当所述阻挡门盖设于所述种子缓冲区的第三开口的上方时，所述弹簧恢复为初始状态；当所述阻挡门远离所述种子缓冲区的第三开口转动时，所述弹簧为压缩状态。

其中，所述种子缓冲区的第二开口和第三开口均靠近所述种子缓冲区底部设置。

其中，所述倾斜装置包括感应锁链和动力机构；其中，

所述感应锁链的一端设置于所述种子缓冲区靠近所述双层称重区一侧的外侧壁上，另一端设置于所述双层称重区的种子称量层的轴向外壁上，两端之间设有所述动力机构；

所述动力机构与所述运算控制器相连，用于待接收到所述运算控制器发送的倾斜指令后，收紧所述感应锁链靠近所述种子缓冲区的长度，使所述种子缓冲区及所述双层称重区均沿远离所述推送装置方向倾斜，让种子能从所述种子称量层远离所述种子缓冲区的一端开口倒出。

其中，所述推送装置上的推送块的面积小于所述种子缓冲区的第二开口的面积；所述驱动机构为伺服电机。

本发明实施例还提供了一种基于称量监测的不限量播种机械设备实现播种的方法，其在前述的基于称量监测的不限量播种机械设备中实现，所述方法包括以下步骤：

待种子进入种子缓冲区后，给所述推送装置的驱动机构下发开启指令，让所述驱动机构驱动所述推送装置的推送块在所述种子缓冲区内来回运动，使种子能从所述种子缓冲区进入双层称重区的种子称量层中；

接收所述双层称重区支撑层内置磅秤对所述种子称量层的总重量的实时称量值，并待判定所接收到的实时称量值大于预设阈值后，给所述推送装置的驱动机构下发停止指令，停止所述驱动机构驱动所述推送装置的推送块在所述种子缓冲区内来回运动，中断将种子从所述种子缓冲区进入双层称重区的种子称量层中；

给倾斜装置下发倾斜指令，让所述倾斜装置控制所述种子缓冲区及所述双层称重区均沿远离所述推送装置方向倾斜，使种子能从所述种子称量层远离所述种子缓冲区的一端开口倒出，用以实现种子播种。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明由软硬件的结合，基于称量监测对种子进行计数，能够既满足随机批次不限量的多播种又能计算数量的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的基于称量监测的不限量播种机械设备中播种机构在推进装置处于第一位置时的简略结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于称量监测的不限量播种机械设备中播种机构在推进装置处于第二位置时的简略结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于称量监测的不限量播种机械设备实现播种的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，为本发明实施例中，提供的一种基于称量监测的不限量播种机械设备，包括车辆(未图示)及可移动装载到车辆上的播种机构；其中，

播种机构包括种子缓冲区1、双层称量区2、推送装置、倾斜装置和运算控制器5；

种子缓冲区1为中空柱体(如长方体的空心柱体)，其顶部开设有用于种子进入的第一开口11，且相对的两侧壁上分别开设有第二开口12和第三开口13；第二开口12和第三开口13均靠近种子缓冲区1底部设置；应当说明的是，种子通过盛放的器皿t由第一开口11倒入种子缓冲区1，该器皿t可以人工控制，也可以自动化控制；

双层称重区2包括支撑层21以及设置于支撑层21上方的种子称量层22；其中，种子称量层22呈中空管状，其轴向外侧壁位于支撑层21的上方，一端开口与种子缓冲区1的第三开口13相连并与种子缓冲区1的空腔相导通，另一端开口远离种子缓冲区1，且在靠近支撑层21一侧的管内夹层设有与运算控制器5相连的磅秤221；该种子称量层22，用于存储从种子缓冲区1的第三开口13过来的种子并让磅秤221进行实时称量，且进一步将磅秤221的实时称量值发送给运算控制器5；应当说明的是，种子称量层22由称量装置支撑，负责对种子进行称量。支撑层21负责支撑，整个双层称重区2通过轴承与种子缓冲区1连接；

推送装置包括推送块31及驱动机构32；其中，推送块31的一端与驱动机构32(如伺服电机)的输出端相连，另一端穿过第二开口12并位述种子缓冲区1的空腔内，用于被驱动机构32驱动在种子缓冲区1的第二开口12与第三开口13之间来回运动；当推送块31由驱动机构32驱动至第一位置(如图2所示)，使种子缓冲区1的空腔内的种子能被推送至双层称重区2的种子称量层内22；当推送块31由驱动机构32驱动至第二位置(如图1所示)，使种子滞留在种子缓冲区1的空腔内；驱动机构32与运算控制器5相连，用于接收运算控制器5的开启指令，启动工作；以及接收运算控制器5的停止指令，停止工作；应当说明的是，推送装置上的推送块31的面积小于种子缓冲区1的第二开口12的面积；驱动机构32为伺服电机；

倾斜装置固定于种子缓冲区1靠近双层称重区2一侧的侧壁上，其还与运算控制器5相连，用于待接收到运算控制器5发送的倾斜指令后，控制种子缓冲区1及双层称重区2均沿远离推送装置方向倾斜，使种子能从种子称量层22远离种子缓冲区1的一端开口倒出；

运算控制器5，用于给推送装置的驱动机构32下发开启指令，并接收双层称重区2的种子称量层22内磅秤221的实时称量值，且待所接收的实时称量值大于预设阈值后，给推送装置的驱动机构32下发停止指令，再进一步给倾斜装置下发倾斜指令，使种子能从种子称量层22远离种子缓冲区1的一端开口倒出，用以实现种子播种。应当说明的是，给推送装置的驱动机构32下发开启指令可以根据实际应用来设计，如通过人工观察判断后由用户输入指令来实现，或通过识别种子盛放的器皿t的动作来实现。

在本发明实施例中，种子缓冲区1的第三开口13的面积小于其所连的双层称重区2的种子称量层22的开口面积，使得种子能够更快的进入种子称量层22中，并避免种子阻塞。

在本发明实施例中，种子缓冲区1的第三开口13的上方通过转轴转动的安装有阻挡门6，该阻挡门6能将种子缓冲区1的种子与种子称量层22中的种子隔离；其中，转轴远离种子缓冲区1底部的一侧设置，并与种子缓冲区1底部相相平行，通过转轴的转动安装能够尽量减少阻挡门6带来的阻力。

更进一步的，阻挡门6朝向双层称重区2一侧的侧面上设有弹簧7；其中，弹簧7的一端与阻挡门6相固定，另一端与种子缓冲区1的外侧壁相固定；

当阻挡门6盖设于种子缓冲区1的第三开口13的上方时，弹簧7恢复为初始状态；当阻挡门6远离种子缓冲区1的第三开口13转动时，弹簧7为压缩状态。

可以理解的是，通过弹簧7的压缩性能，可以实现阻挡门6的自动回位，使得种子称量层22称重时，可以与种子缓冲区1的种子更快的自动隔离，避免因隔离失败而导致的称重失误。

在本发明实施例中，倾斜装置包括感应锁链41和动力机构42；其中，

感应锁链41的一端设置于种子缓冲区1靠近双层称重区2一侧的外侧壁上，另一端设置于双层称重区2的种子称量层22的轴向外壁上，两端之间设有动力机构42；

动力机构42与运算控制器5相连，用于待接收到运算控制器5发送的倾斜指令后，收紧感应锁链41靠近种子缓冲区1的长度，使种子缓冲区1及双层称重区2均沿远离推送装置方向倾斜，让种子能从种子称量层22远离种子缓冲区1的一端开口倒出。

应当说明的是，感应锁链41由动力机构42驱动来负责控制双层称量区2角度，在接收到运算控制器5发送的倾斜指令后(即播种信号)时，通过收放感应锁链41转动连接轴承，实现双层称量区2的倾斜和回位，从而将种子播出

本发明实施例中的基于称量监测的不限量播种机械设备的工作原理为，首先在使用过程中，种子通过人工控制或自动控制从器皿t一次性或分批次倒入种子缓冲区1的第一开口11后，运算控制器5给推送装置的驱动机构32下发开启指令，让驱动机构32驱动推送装置的推送块31在种子缓冲区1内的第二开口12和第三开口13之间做来回运动，使种子能从种子缓冲区1的第三开口13推开阻挡门6进入双层称重区2的种子称量层22中；

此时，在驱动机构32每一次的来回运动时，阻挡门6利用弹簧7都会将种子缓冲区1的种子和种子称量层22中的种子进行隔离，且种子称量层22内的磅秤221会对进入的种子进行实时称量，并将实时称量值发送给运算控制器5；

若每一次的实时称量值均小于预设阈值，则驱动机构32驱动推送块31一直来回工作，直到实时称量值大于预设阈值，运算控制器5会给推送装置的驱动机构32下发停止指令为止；

再进一步给倾斜装置下发倾斜指令，使种子缓冲区1及双层称重区2均沿远离推送装置方向倾斜，让种子能从种子称量层22远离种子缓冲区1的一端开口倒出，用以实现种子播种。

如图3所示，为本发明实施例中，提供的一种基于称量监测的不限量播种机械设备实现播种的方法，其在前述的基于称量监测的不限量播种机械设备中实现，所述方法包括以下步骤：

步骤s1、待种子进入种子缓冲区后，给所述推送装置的驱动机构下发开启指令，让所述驱动机构驱动所述推送装置的推送块在所述种子缓冲区内来回运动，使种子能从所述种子缓冲区进入双层称重区的种子称量层中；

步骤s2、接收所述双层称重区支撑层内置磅秤对所述种子称量层的总重量的实时称量值，并待判定所接收到的实时称量值大于预设阈值后，给所述推送装置的驱动机构下发停止指令，停止所述驱动机构驱动所述推送装置的推送块在所述种子缓冲区内来回运动，中断将种子从所述种子缓冲区进入双层称重区的种子称量层中；

步骤s3、给倾斜装置下发倾斜指令，让所述倾斜装置控制所述种子缓冲区及所述双层称重区均沿远离所述推送装置方向倾斜，使种子能从所述种子称量层远离所述种子缓冲区的一端开口倒出，用以实现种子播种。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明由软硬件的结合，基于称量监测对种子进行计数，能够既满足随机批次不限量的多播种又能计算数量的需要。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。