行式播种机组件的制作方法

本发明涉及用于各种产业的工具，特别是涉及与自动控制系统结合使用的行式播种机组件和切割器(刀具)组件。

行式播种机组件在本领域中是公知的。现有的播种机组件包括通过排种管将种子输送到由双盘式开沟器打开的犁沟中的种子计量器。虽然所述播种机组件是有效的，但仍然存在一些问题。目前的播种机在种子间距和准确度上不一致，这会影响产量表现和生产率的提高。而且，不仅行与行之间的间距受到限制，由于行式播种机的重量，还会发生不希望的土壤压实。因此，本领域需要一种克服这些缺陷的装置。

本发明的一个目的是提供一种提高种子放置精度的行式播种机组件。

本发明的另一个目的是提供一种减少土壤压实的行式播种机组件。

本发明的又一个目的是提供一种配置成用于提供更窄的行的行式播种机组件。

基于以下描述、附图和权利要求，这些和其他目的对本领域技术人员来说是显而易见的。

技术实现要素：

一种具有一对安装在底架上的相互偏移的履带或轮组件的行式播种机组件。具有连接至第一摆臂的接触轮的下压力中心组件也安装在所述底架上。所述第一摆臂可枢转地连接至支架。一对第二摆臂一端可枢转地连接至支架且另一端延伸穿过支点孔。第一缸连接至所述支架和所述第二摆臂并在所述支架和所述第二摆臂之间延伸。第二缸连接至所述第一摆臂和所述接触轮并在所述第一摆臂和所述接触轮之间延伸。

具有开沟盘、犁铧和一对成形轮的犁组件连接至所述底架。具有一对布置于壳体内的种子盘的种子计量器组件也连接至所述底架。所述壳体具有多个连接至真空源并与真空源连通的管道和腔室。所述种子计量器组件还具有与所述种子板相邻的传感器，所述传感器连接至计算机。当所述传感器检测到遗漏时，所述计算机加快所述种子板朝向下落区的旋转速度。

种子输送组件在所述种子计量器组件下方安装在框架上。所述种子输送组件具有一对安装在轴上的柔性且适形的盘，所述盘依靠摩擦力将种子夹在它们之间。定位于所述盘的顶部的分离器将所述盘分开，以从所述种子计量器组件接收种子。第二分离器定位于所述盘的底部，其将所述盘分开，以将种子输送至犁沟。

附图说明

图1为行式播种机组件的透视图；

图2为行式播种机组件的侧视图；

图3为行式播种机组件的侧面剖视图；

图4为犁组件的端视图；

图5为种子计量和输送组件的局部剖视端视图；

图5a为多混合型种子计量组件的侧面剖视图；

图5b为种子计量组件的分解透视图；

图6为种子板的空腔；

图7为种子计量和输送组件的侧面剖视图；

图8为切割器组件模块的透视剖视图；

图9为切割器组件模块的俯视剖视图；以及

图10为自动控制系统的环境框图。

优选实施例的详细描述

参照图1，是具有底架12的行式播种机组件10。相互偏移的履带或轮组件14和16连接至所述底架12的两侧，其中第一履带组件14位于所述行式播种机组件10一侧的前端18，且第二履带组件16位于所述行式播种机组件10另一侧的后端20。

每个履带组件14和16具有多个可旋转地连接至安装板24的轮22。所述安装板24连接至所述底架12。连续的履带26围绕轮22延伸。所述履带组件14和16的相互偏移允许形成窄的并排行间距。通过所述相互偏移的配置，两个行单元能够在与当前单个行单元相同的占地面积内并排布置，并允许行间距窄至6英寸。此外，所述相互偏移的配置减少了土壤压实，增加了种植量，改善了生根面积，并导致了更高的产量。

所述行式播种机组件10还具有下压力控制组件28。所述下压力控制组件28包括具有从后壁34向外延伸的一对间隔开的侧壁32的鼻形支架30。所述后壁34具有容纳u形螺栓(未示出)的多个开孔36。所述u形螺栓围绕农具的工具杆装配并且附接至鼻形支架30以将所述行单元组件10固定到农具上。这不仅提供了简便的连接，而且还允许现有播种机的轻松改装。

所述鼻形支架30具有多个附接至侧壁32并在侧壁32之间延伸的轴38、40和42。第一摆臂44和一对第二摆臂46可枢转地附接至下轴38。阻尼器支架48和第一缸50可枢转地连接至中轴40。一对支撑臂52可枢转地附接至顶轴42。

所述第一摆臂44从所述鼻形支架30延伸至接触轮54。所述接触轮54可以是任何类型的，例如垃圾轮、清垄器或深度轮等。所述第一摆臂44具有大致水平部分56和大致竖直或倾斜部分58。第二缸62一端连接至所述第一摆臂44的支架60。所述第二缸62可以是任何类型的并且优选地是液压单作用缸。所述第二缸62另一端连接至轮支架64，所述轮支架64连接至所述接触轮54。所述第一摆臂44在与所述鼻形支架30相邻的一端具有从所述第一摆臂44的一侧向外延伸并且容纳于j形连接臂70的凸轮槽68中的凸轮66。所述连接臂70从具有凸轮槽68的第一端弧形地延伸至可枢转地连接至支撑臂52的第二端。所述连接臂70还可枢转地连接至所述第二摆臂46。

所述一对第二摆臂46从所述鼻形支架30延伸并且在另一端可枢转地连接至底架12。所述第二摆臂46可以具有任何形状，并且优选地具有终止于横向部分72的连接部分71。所述横向部分72终止于第一倾斜部分74，所述第一倾斜部分74延伸至第二倾斜部分76，所述第二倾斜部分76延伸至第三倾斜部分78。支架80连接至所述第二摆臂46的第一倾斜部分74。支架80在与所述第一缸和所述鼻形支架30的中轴40的连接端相对的一端连接至所述第一缸50。所述支架80还连接至在支架80之间延伸的阻尼器82。

所述下压力控制组件28向底架12提供向下的力并且直至具有用深度调节计86预置的预定深度的犁(沟)组件84。当所述播种机组件10横穿田地时，所述接触轮54感测土壤的硬度。当土壤坚硬时，所述接触轮54向上移动，当土壤松软时，所述接触轮向下移动。

所述接触轮54的移动将力传递至所述第二缸62使所述第二缸62缩回或伸展。当所述第二缸62缩回时，流体经由管线88到达所述第一缸50使所述第一缸50克服弹簧90偏压而伸展。当所述第二缸62伸展时，流体从所述第一缸50流入所述第二缸62使所述第一缸50缩回。所述阻尼器82基于地面振动来衰减缸50的调节。

当所述第一缸50伸展时，力被传递到支架80上，然后通过下压力弹簧传递到第二摆臂46使下压力弹簧被进一步压缩，在所述底架12和所述犁组件84上施加额外的下压力。相反，当所述第一缸50缩回时，力被传递到支架80上，然后通过下压力弹簧传递到第二摆臂46使下压力弹簧被压缩得较少一些并且在所述底架12和所述犁组件84上施加较少的下压力。

当所述底架12横穿田地时，所述第二摆臂46可以向上或向下移动。当所述第二摆臂46向上移动时，它使与j形臂70连接的轴38移动以使j形臂70向上移动。j形臂70可枢转地连接至控制臂52，使得j形臂的运动保持与鼻形支架30前面34平行。j形臂70还连接至将所述第二摆臂46的运动转化为所述第一摆臂44的运动的凸轮68。因此，所述第一摆臂44、所述第二摆臂46和所述连接臂70一起上升和下降，以使得所述第一摆臂44和所述第二摆臂46的外端保持在同一水平面上。此外，所述下压力控制组件28的配置提供了为所需预设下压力的+/-5％的平衡下压力。

在备选实施例中，最佳如图2中所示，所述下压力控制组件28具有可枢转地连接至所述鼻形支架30的中轴40的第一臂92和可枢转地连接至所述鼻形支架30的下轴38的第二下臂94。所述第一臂92和所述第二臂94均从所述鼻形支架30延伸并且可枢转地连接至支点臂46。所述第一臂92在其下边缘98上具有突起96，所述第二臂94在其上边缘102上具有突起100。所述突起96和100均用作限制第一臂92和第二臂94的移动的止动件。所述第一臂92和第二臂94为非对称设计，其中所述第一臂92在长度上比所述第二臂94长。这些控制臂的非对称设计导致当底架12向上移动时所述支点臂46的下部向前移动。所述底架12的前向运动有助于防止底架12部件的土壤堆积或堵塞。

缸支架104连接至所述鼻形支架30的顶轴42。所述缸支架104具有连接至阻尼器82的一端的向上延伸的凸缘106。所述第一缸50一端连接至缸支架104并且另一端通过下压力弹簧连接至支架60。同样连接至所述阻尼器82的支架60可枢转地连接至所述第一臂92。

当接触轮54上升时，轮支架64压缩所述第二缸62，流体通过软管88从所述第二缸62流入所述第一缸50。当流体流入所述第一缸50时，所述第一缸伸展使得所述下压力弹簧被进一步压缩并在可枢转地连接至所述支点臂46的所述第一臂92和所述第二臂94上施加更多的下压力。

当接触轮54沉入到土壤中时，轮支架64下降以允许第二缸62伸展。当第二缸62伸展时，第一缸50随着流体从所述第一缸50流到所述第二缸62而缩回。当所述第一缸50缩回时，这导致下压力弹簧被压缩得较少一些并且在可枢转地连接至所述支点臂46的所述第一臂92和所述第二臂94上施加较少的下压力。

所述犁组件84包括一对一端连接至深度调节计86的量规螺钉110并且另一端连接至安装板112的支架臂108。所述安装板112围绕容纳所述第二摆臂46的连接轴116的支点孔114装配。支架臂108在端部之间具有凸轮槽118。

支撑臂120通过一端容纳在凸轮槽118内的连杆臂122连接至一个支架臂108。所述凸轮销容纳在深度计110内以使后支撑臂194和前支撑臂120的端部保持在水平面内。支撑臂120另一端可枢转地连接至开沟盘124。优选地，所述开沟盘124具有切向凸出的切削刃126，使得所述开沟盘124更容易地切割穿过土壤和残渣，同时减少了耕作(时间)和毛发阻塞。所述开沟盘124还通过螺栓130连接至弧形支撑臂128，所述螺栓130延伸穿过所述弧形支撑臂128的下枢轴点和支撑臂120的前枢轴点，并且通过所述开沟盘124的轴线进入所述底架12中的槽132。

所述弧形支撑臂128一端连接至犁铧134，另一端可枢转地连接至臂接头136。所述支撑臂138的臂接头136可枢转地连接至所述底架12。

成形轮支架140围绕孔116安装。所述成形轮支架140具有围绕孔116装配并终止于一对向外延伸的凸缘144的环形部分142。所述凸缘144终止于向下延伸的三角形部分146。延伸穿过每个成形轮支架140并且在接触所述犁铧134之前终止的轴148与三角形部分146的顶点相邻。成形轮150在所述犁铧134的两侧安装到轴148上。

所述犁铧134具有顶部152、底部边缘154和相对的侧面156。所述侧面156具有从顶部152向内朝向底部边缘154倾斜的第一部分158和从所述第一部分158向内朝向底部边缘154倾斜的第二部分160。

将成形轮150向内偏压在犁铧134上的弹簧162围绕轴148定位在成形轮支架140和成形轮150之间。所述成形轮150具有外边缘164、内边缘166以及在所述外边缘164和所述内边缘166之间延伸的成形表面168。优选地，所述成形表面168从所述外边缘164向所述内边缘166向内成s形。

犁沟封闭轮或犁沟封闭轮系170从所述底架12的后端20向外延伸。所述犁沟封闭轮或犁沟封闭轮系170可旋转地连接至可枢转地连接至底座174的支撑臂172。所述底座174连接至底架12。

当所述下压力组件28施加下压力时，所述下压力通过支点臂46的连接轴116传递到支点孔114，以允许底架12向上或向下移动并独立于工具杆枢转。

当所述播种机10移动通过田地时，所述开沟盘124切割穿过土壤和残渣。所述犁铧134跟在所述开沟盘124后面并切开犁沟。所述犁铧134的侧面156的第一部分158和第二部分160向上和向外引导土壤178。所述成形轮150的所述成形表面168捕获土壤以在所述犁沟的两侧形成狭窄的土垄，而不允许土壤向外扩散。所述犁铧134的侧面156用于防止犁沟侧壁落入而破坏种子深度和间距控制。具有喷嘴182和连接至流体源(未示出)的流体管线184的喷射(喷雾)器180在种子计量和输送组件186的下游安装在底架12上。优选地，所述喷射器(未示出)具有两个向外倾斜以提供流体到所述犁沟侧壁的喷嘴。所述喷嘴具有减小的横截面，并且流体通过加压泵强制输送以产生能够穿透土壤的流体流，该流体流被输送到种子深度以下而不需要机械部件来挖掘沟槽。所述流体可以是任何类型的，例如水、肥料、农药、杀虫剂等。一旦种子被放置并且犁沟被喷射完成，所述犁沟封闭轮或犁沟封闭轮系170便将土壤推回到犁沟中覆盖种子。

多混合型低摩擦种子计量器

种子计量器组件187安装在支撑托架188上。所述支撑托架188包括可枢转地连接至上支撑臂192和下支撑臂194的支撑板190。所述上支撑臂192连接至所述底架12，所述下支撑臂194连接至支架臂108。所述支撑托架188相对于所述上支撑臂192和所述下支撑臂194的枢转使种子计量和输送组件保持竖直对齐。

所述种子计量器组件187由后鞍状枢轴和前鞍状枢轴支撑并由销固定。所述种子计量器组件187可以是任何类型的，并且优选地是多混合型低摩擦类型。所述多混合型低摩擦种子计量器组件187具有壳体197，所述壳体197具有多个进入端口(未示出)和一个排出端口200。所述排出端口200连接至真空(未示出)。在所述壳体197的两侧是连接至驱动轴206的毂204的呈平行间隔关系的一对中空种子盘202。

排放管道208从所述排出端口200延伸并与所述排出端口200连通。所述排放管道208从所述排出端口200延伸到邻近所述驱动轴206的横向管道210。所述横向管道210延伸到所述计量器壳体197的两侧并且与在所述中空种子盘202的种子板220和盘鼓214之间的所述中空种子盘的各个气室212连通。补充气室216位于种子盘202和排放管道208之间。

优选地，所述驱动轴206的端部带有螺纹并且延伸穿过被标引至驱动轴206并且由螺纹连接的联接螺母229固定的联接器219。所述中空种子板202具有接收联接器并对中空种子板202进行标引的中心开孔。固定螺母221螺纹接纳在所述驱动轴206的螺纹端以将所述种子板202保持在联接器219上。旋转密封件223围绕所述毂204装配，而所述联接器219具有内盘密封件225和外盘密封件227。而且，联接螺母229螺纹接纳在带有螺纹的轴206上。

多个具有延伸穿过所述种子板220的孔218的种子搅拌腔(未示出)围绕所述种子板202的外周定位。在操作(运行)中，真空源提供吸力使得空气通过孔218从所述进入端口(未示出)流入所述补充气室216并进入所述种子盘气室212。空气从所述种子盘气室212流经横向管道210通过排出端口200进入排放管道208以产生真空。来自种子池224的种子222由于所产生的真空被吸到孔218上并被保持直到所述种子板202移动到下落区238，在所述下落区238中种子222被强制移出，使得种子从孔218落下。所述孔218可以是任何形状和尺寸的，但优选地具有多个从所述孔218的中心直径228延伸的缩窄的腿部226。因此，所述腿部226和中心直径228提供增加的吸力以将种子222保持在所述孔218内，且不允许碎屑卡在所述孔218内。

多个种子单行排列器(singulator)230与所述种子板的外周相邻地安装在壳体197内。每个单行排列器230具有沿着所述中空种子盘202的周边边缘的凸轮。通过减小或增加所述中空种子盘202的周边边缘的直径，每个单行排列器230在每个孔上具有的覆盖面积会增加或减少。种子偏转器231也安装在所述壳体197内，当所述种子偏转器231处于接合状态时将使种子222被转移回所述种子池224，同时在种子计量器186的另一侧的种子偏转器231处于脱开状态并且允许种子222通过并到达所述下落区238。传感器232也与所述种子计量器的种子板202相邻地安装在壳体197内。所述传感器232检测所述孔218内是否存在种子222。所述传感器232电连接或无线连接至具有处理器236的计算机234。如果所述传感器232检测到所述孔218内不存在种子222，所述传感器232将会向所述计算机234发送信号。因此，所述计算机234向加速所述驱动轴206的旋转的致动器(未示出)发送信号，以使从所述种子板202的下落区238释放种子222时不会遗漏，并且保持种子间距均匀。

一对种子通道217与排放管道208相邻。所述种子通道217从连接至分离的且不同的种子料斗(未示出)的第一开口端延伸至与所述种子池224连通的第二端。

种子输送组件240定位于所述种子计量器组件186下方并与所述种子计量器组件186竖直对齐。所述种子输送组件240可以具有任何尺寸、形状和结构，并且在优选实施例中具有一对安装于驱动轴24的柔性盘242。优选地，所述驱动轴通过皮带、链条或柔性轴246连接至安装到所述后履带组件上的轮22的链轮齿244上，但所述驱动轴也可以通过致动器独立地控制。因此，所述柔性盘242基于所述播种机组件10的地面速度旋转。

第一分离器248通过所述驱动轴24可枢转地安装在所述下支撑臂194上，并且所述第一分离器248在邻近所述下落区238的所述柔性盘242的顶部处安装在支撑托架188上。所述第一分离器248定位成将所述盘242分开以使种子可以在其间下落。一旦种子被接收到所述盘242之间，所述盘242即回到它们的正常接合位置并且依靠摩擦力将种子222在所述盘242之间保持就位(保持在适当的位置上)。第二分离器250在邻近地面的所述盘242的底部处安装在输送框架上。所述第二分离器250定位成在播种区252处将所述盘242分散开，以将种子被释放到犁沟中。所述柔性盘242在输送期间保持种子222之间的精确间距并且保持播种区252在犁沟附近的精确定位，使种子222不滚动或弹跳地下落。

另一种工具是由多个切割器模块256组成的切割器组件254。所述切割器模块256连接在一起以形成宽度可选择的头部。所述切割器组件254可以安装到联合收割机或拖拉机的前部和/或与脱粒机组合并且拖挂在车辆后面。

每个切割器模块256具有壳体258，所述壳体258具有第一端或前端260、第二端或后端262、一对侧壁264、弧形底壁266和敞开的顶部。卡扣板(snapdeck)268位于所述前端260处，所述卡扣板安装至所述侧壁264并且具有一对分开的用于形成颈部270的引导件269。所述引导件269有助于收集农作物材料并将农作物材料以漏斗形式引入所述颈部270。

供料器272可枢转地安装至所述侧壁264。所述供料器272可以是任何类型的，并且在一个实施例中具有一对通过多个径向臂278连接至轴276的卷盘274。横向臂280在所述卷盘274之间延伸。齿282连接至所述横向臂280。

用于切割诸如大豆等农作物材料的茎杆切割器284布置在壳体258内所述颈部270的端部处。用于切割诸如玉米等的农作物材料的物料切割器286位于所述颈部270的端部处的所述茎杆切割器284下方。装配在所述侧壁264中的开孔288内的制成模块化部件的螺旋输送器布置在所述物料切割器286的后方。

所述播种机组件10和所述切割器组件254以及其他工具和机器均可与自动控制系统290结合使用。所述自动控制系统290具有控制和监测移动从设备294和主工具/机器296的控制中心292。

所述控制中心292包括具有处理器300、软件302、存储器304、输入设备306和显示器308的计算机298。

所述移动从设备294可以是任何类型的，包括仅作为示例的拖拉机、联合收割机、卡车等。所述移动从设备294具有计算机310，所述计算机310具有处理器312、gps系统314、监测操作参数并且提供光学回避的多个传感器316以及通用耦合设备318。

所述主工具/机器296可以是任何类型的，例如播种机、收割机、耕耘机和喷射机等，并且可以延伸到农业以外的其他产业，例如采矿、建筑等。所述主工具296位于预定的指定区域320中并且所述主工具296包括具有处理器324和通用耦合设备318的计算机322。

将操作参数(例如天气条件、现场评估、土壤条件等)输入或下载到计算机298中以便操作。此外，将诸如播种、收割、施肥等各种过程的操作协议输入、下载或确定到计算机298中，或通过计算机298输入、下载或确定诸如播种、收割、施肥等各种过程的操作协议。一旦设置完成，个体可选择期望的过程并且所述计算机298发送信号激活移动从设备294。所述计算机298监测所述移动从设备294的操作参数(例如燃料水平)。如果需要维护，所述计算机298则引导所述移动从设备294至基站或维护区域。所述基站将提供燃料、种子和卸载谷物等的存储。所述基站可以是非移动结构或移动单元，例如拖车或主工具296。所述基站将具有通用耦合设备318。

如果不需要维护，所述计算机298则引导所述移动从设备294至所需的主工具296。所述计算机298通过激活由移动从设备294接收的所述主工具296上的信号来完成此操作。所述移动从设备294使用传感器316避开物体并沿信号变强的方向移动从而向信号移动。当所述移动从设备294靠近所述主工具296移动时，所述移动从设备294检测对准标签326或利用成像软件将所述移动从设备294与所述主工具296对准，以使所述移动从设备294和所述主工具296的通用耦合设备318可以匹配。

一旦所述移动从设备294的通用耦合设备318和所述主工具296的通用耦合设备318耦合成功，所述主工具296上的计算机322即与所述移动从设备294上的计算机310和所述控制中心292的计算机298进行通信。所述主工具296的所述计算机322还控制所述主工具296上的所有操作功能。

所述移动从设备294使用所述gps系统和图形测绘功能定位诸如田地的操作区域328并且与所述主工具296的计算机322和所述控制中心292的计算机298一起完成所选择的协议。在操作期间信息被发送到计算机298，在所述计算机298中所述信息被处理、存储和/或显示。

因此，至少可达到所述目的的工具和系统已经被公开。