特表 2022-509899 ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-25

(54)【発明の名称】ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   A01C 7/04 20060101AFI20220118BHJP

【ＦＩ】

A01C7/04 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2020570963

(86)(22)【出願日】2020-01-09

(85)【翻訳文提出日】2020-12-18

(86)【国際出願番号】 CN2020071059

(87)【国際公開番号】W WO2021134817

(87)【国際公開日】2021-07-08

(31)【優先権主張番号】201911409747.1

(32)【優先日】2019-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517405840

【氏名又は名称】江▲蘇▼大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】陳 進

(72)【発明者】

【氏名】▲韋▼ 運余

(72)【発明者】

【氏名】李 耀明

(72)【発明者】

【氏名】楊 銘

(72)【発明者】

【氏名】▲喬▼ 祥山

【テーマコード（参考）】

2B054

【Ｆターム（参考）】

2B054AA04

2B054BA01

2B054BB03

2B054CA06

2B054CB03

2B054CB05

2B054DD10

2B054DD12

2B054DD14

2B054EA14

2B054EA15

2B054EA25

(57)【要約】

底土敷き装置と、底土掃き装置と、穴押え装置と、播種装置と、表土覆い装置と、表土掃き装置と、散水装置とを順に備え、３段型コンベヤーベルト及びそのホルダー、動力系、制御系を更に備えるガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置及びその制御方法を提供した。当該一個流し装置はＰＬＣにより制御され、手動で制御されてもよいし、自動的に制御されてもよく、動作プロセス毎は独立に制御される。自動制御の場合、光電センサー及びリミットスイッチから信号をＰＬＣに発信し、ＰＬＣから更に指令を各のドライバー、周波数コンバーターへ発信することによって、各の動作部材の起動・停止を制御する。本発明によると、上下調節可能な穴押えローラを採用することによって、栽培トレイの穴深さの調節を図り、播種精度（１～２粒／穴）を保証した。また、播種プロセスは更に自動調節という機能を有し、コンベヤーベルトの速度と播種速度の変化によってシード振動トレイの周波数を制御し、シード吸引率を向上し、播種合格率を高めた。
【選択図】 図1

【特許請求の範囲】

【請求項1】

３段型コンベヤーベルトの構造を採用し、動作方向に沿って、コンベヤーベルトの段毎に、それぞれ土敷き・穴押え機構、播種機構、及び土覆い・散水機構が順に設けられ、前記播種機構は播種機械ハンド（６）及び電磁振動台（８）を含み、播種機械ハンド（６）の下端にシード吸引トレイ（７）が接続され、電磁振動台（８）の上にシード振動トレイ（９）が固定され、シード振動トレイ（９）のガス吸引ホールは真空ポンプ（１４）に接続され、
ＰＬＣコントローラと、信号採取センサーと、タッチパネルとを更に備え、栽培トレイの一個流し装置における具体的な位置に基づいて、土敷き・穴押え機構、播種機構、及び土覆い・散水機構による作業を制御し、栽培トレイが播種位置に達する時にシードフィード作業を実行し、栽培動作の過程において、シード振動トレイ（９）の振動周波数に基づいて電磁振動台（８）の出力振動周波数を制御することを特徴とする、ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項2】

前記穴押え装置（４）は第２の支持スクリュー（４ｅ）を備え、第２の支持スクリュー（４ｅ）は穴押えローラホルダー（４ａ）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項3】

前記底土掃き装置（３）は第１の支持スクリュー（３ｅ）を備え、第１の支持スクリュー（３ｅ）はブラシホルダー（３ａ）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項4】

前記底土敷き装置（２）は蓄土タンク（２ｂ）を備え、蓄土タンク（２ｂ）の上端に土攪拌軸（２ｃ）が固定されることを特徴とする、請求項１に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項5】

前記第１のコンベヤーベルト（２４）は、チェーンで伝動接続された第１のコンベヤーベルトＡ部分（２４ａ）と第１のコンベヤーベルトＢ部分（２４ｂ）からなり、第１のコンベヤーベルトＢ部分（２４ｂ）の動作速度は第１のコンベヤーベルトＡ部分（２４ａ）よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項6】

前記第３のコンベヤーベルト（２６）は、チェーンで伝動接続された第３のコンベヤーベルトＡ部分（２６ａ）と第３のコンベヤーベルトＢ部分（２６ｂ）からなり、第３のコンベヤーベルトＡ部分（２６ａ）と第３のコンベヤーベルトＢ部分（２６ｂ）は動作速度が一致することを特徴とする、請求項１に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置。

【請求項7】

栽培トレイの一個流し装置における具体的な位置を検出し、対応する動作部材を起動・停止させるように制御し、
穴押え装置を第１のコンベヤーベルト速度に自動的に適応させ、栽培トレイの穴に合わせて押さえて穴を成し、
播種の時、リミットスイッチ（４０）がトリガーされた後、シードフィード作業を実行し、
シード振動トレイ（９）の振動周波数に基づいて電磁振動台（８）の出力振動周波数を制御し、
底土敷き装置（２）、表土覆い装置（１０）、第１のコンベヤーベルト（２４）、第２のコンベヤーベルト（２５）、及び第３のコンベヤーベルト（２６）の回転速度を検出し、検出結果をタッチパネルによって表示すると同時に、ＰＬＣによって、検出結果に基づいて各の動作部材を協力に動作させるように制御することを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の制御方法。

【請求項8】

前記電磁振動台（８）には、周波数変更制御が採用され、その具体的な制御過程としては、一個流し装置の起動時、シード振動トレイ（９）を低周波数で振動させ、シード吸引作業の時、電磁振動台（８）によってシード振動トレイ（９）を連れて高周波数で振動させ、シード吸引が終わると、電磁振動台（８）は低周波数での振動に戻し、播種の実行に従って、シード振動トレイ（９）におけるシード量は次第に低減していて、電磁振動台（８）の振動周波数を増加し、シード振動トレイ（９）におけるシード量が一定の量まで低減した時、シードを加え、電磁振動台（８）の振動周波数を調整し、ＰＬＣコントローラによって播種速度が低減するように制御し、シード振動トレイ（９）によるシードの均一分布に十分な時間を与えることを特徴とする、請求項７に記載のガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は農業播種機技術分野に属し、特に、ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

稲作は全世界に広く分布し、世界の各州、例えばアジア州、欧州、アメリカ州、アフリカ州と大洋州には稲作がある。世界の水稲は、その面積及び全産量の約９０％がアジア州に集中し、アジア州のエリアの主な穀類作物の１つである。その栽培方式としては、ますます人力栽培から機械化栽培へ変更してきて、作業方式も単一のプロセスから一個流し作業に変更してきた。機械化栽培分野において、機械型、外部ジェネバ型、及びセルフィードホイール型を利用する場合が多いが、その播種精度が低くて、シード損傷率が比較的高い。ガス吸引型播種を利用すると、シード損傷率を大幅に低減して生存率を高めることができ、またその精密性が高く、スーパー稲の穴毎１～２粒の栽培という播種要求に適用される。しかしながら、目の前に、ガス吸引トレイ型播種という作業は、栽培トレイが播種位置で播種を待つ必要があるという特徴があるため、一個流し作業はまだ実現しておらず、また、今の播種機については、いずれも播種プロセスの自己適性を実現しない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

そのため、本発明は、ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置及び制御方法を提供し、精密播種に好適であり、特に、ガス吸引振動トレイ型播種によって、播種全過程の自動化を実現できると共に、多自由度機械ハンドによる適切な播種を実現し、播種過程及びシード量の変化に従ってシード振動トレイの振動パラメータを自己適合させるように制御することができる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明に採用される技術手段は以下の通りである。

【0005】

ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置は、３段型コンベヤーベルトの構造を利用し、動作方向に沿って、コンベヤーベルトの段毎に、それぞれ土敷き・穴押え機構、播種機構、及び土覆い・散水機構が設けられ、上記播種機構は播種機械ハンドと電磁振動台を備え、播種機械ハンドの下端にシード吸引トレイが接続され、電磁振動台の上にシード振動トレイが固定され、シード振動トレイのガス吸引ホールは真空ポンプに接続され、
ＰＬＣコントローラと、信号採取センサーと、タッチパネルとを更に備え、栽培トレイの一個流し装置における具体的な位置に基づいて、土敷き・穴押え機構、播種機構、及び土覆い・散水機構による作業を制御し、栽培トレイが播種位置に到達する時にシードフィード作業を実行し、栽培動作の過程において、シード振動トレイの振動周波数に基づいて電磁振動台の出力振動周波数を制御する。

【0006】

上記技術手段において、上記穴押え装置は第２の支持スクリューを備え、第２の支持スクリューは穴押えローラホルダーに接続される。

【0007】

上記技術手段において、上記底土掃き装置は第１の支持スクリューを備え、第１の支持スクリューはブラシホルダーに接続される。

【0008】

上記技術手段において、上記底土敷き装置は蓄土タンクを備え、蓄土タンクの上端に土攪拌軸が固定される。

【0009】

上記技術手段において、上記第１のコンベヤーベルトはチェーンで伝動接続された第１のコンベヤーベルトＡ部分と第１のコンベヤーベルトＢ部分からなり、第１のコンベヤーベルトＢ部分の動作速度は第１のコンベヤーベルトＡ部分よりも大きい。

【0010】

上記技術手段において、上記第３のコンベヤーベルトはチェーンで伝動接続された第３のコンベヤーベルトＡ部分と第３のコンベヤーベルトＢ部分からなり、第３のコンベヤーベルトＡ部分と第３のコンベヤーベルトＢ部分は動作速度が一致する。

【0011】

ガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の制御方法は、
栽培トレイの一個流し装置における具体的な位置を検出し、対応する動作部材を起動・停止させるように制御し、
穴押え装置を第１のコンベヤーベルトの速度に自動的に適応させ、栽培トレイに合わせて押えて穴を成し、
播種の時、リミットスイッチがトリガーされた後、シードフィード作業を実行し、
シード振動トレイの振動周波数に基づいて電磁振動台の出力振動周波数を制御し、
底土敷き装置、表土覆い装置、第１のコンベヤーベルト、第２のコンベヤーベルト、及び第３のコンベヤーベルトの回転速度を検出し、検出結果をタッチパネルによって表示すると同時に、ＰＬＣによって検出結果に基づいて各動作部材を協力して動作させるように制御する。

【0012】

更に、上記電磁振動台には、周波数変更制御が採用され、具体的な制御過程としては、一個流し装置の起動時、シード振動トレイを低周波数で振動させ、シード吸引作業の時、電磁振動台によってシード振動トレイを連れて高周波数で振動させ、シード吸引が終わると、電磁振動台は低周波数での振動に戻し、播種の実行に従って、シード振動トレイにおけるシード量が次第に低減していて、電磁振動台の振動周波数を増加し、シード振動トレイにおけるシード量が一定の量に低減した時、シードを加え、電磁振動台の振動周波数を調整し、ＰＬＣコントローラによって播種速度を低減するように制御し、シード振動トレイによるシードの均一分布に十分な時間を与える。

【0013】

本発明は従来の技術に比べると、以下の利点と積極的な効果を有する。
（１）本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置における穴押え装置としては、上下調節可能な穴押えローラを採用して栽培トレイの穴深さに対する調節を実現し、栽培効果を有効的に高めた。

【0014】

（２）本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置における電磁振動台としては、周波数変更制御が採用され、異なる動作状態に基づいて周波数を調整することになり、具体的には、シード吸引作業の時、電磁振動台によってシード振動トレイを連れて高周波数で振動させ、シード吸引が終わると、電磁振動台は低周波数での振動に戻して、シードを加える時、電磁振動台の振動周波数を調整するようになる。シード振動トレイの周波数の自動調節を実現し、振動トレイのシード群の「沸騰」という効果を改良し、播種合格率を向上し、播種の空穴率を低減した。

【0015】

（３）本発明には、更に多自由度機械ハンドによってシード吸引、シードフィードを実行し、光電センサーによって栽培トレイの位置を検出し、各動作部材の適切な起動・停止を実現でき、精密播種一個流し動作の自動化程度を有効に向上し、また、タッチパネルに基づくシステム制御を採用するため、水稲栽培の知能化レベルを向上した。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の全体構造模式図。

【図2】本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の構造上面図。

【図3】本発明に係る底土敷き装置、表土覆い装置の構造模式図である。

【図4】本発明に係る底土掃き装置と穴押え装置の構造模式図であり、図４（ａ）は底土掃き装置と穴押え装置の等軸正面図であり、図４（ｂ）は穴押え装置の断面図である。

【図5】本発明に係る第２のコンベヤーベルトホルダーの構造模式図である。

【図6】本発明に係る散水装置の構造模式図である。

【図7】本発明に係る水平調節ホイールの構造模式図である。

【図8】本発明に係る一個流し播種プロセスのフローチャートである。

【図9】本発明に係る一個流し制御系のハードウェア構造図である。

【図10】本発明に係るシード振動トレイの周波数制御系の回路図。

【図11】本発明に係る電磁振動台の周波数制御系のメカニズム図であり、図１１（ａ）はシード振動トレイにおけるシード量の変化に基づいて電磁振動台の周波数を制御するメカニズム図であり、図１１（ｂ）は播種トレイの数の変化に基づいて電磁振動台の周波数を制御するメカニズム図である。

【図12】本発明に係る播種プロセスの自己適応制御演算法のフローチャートである。

【図13】本発明に係るタッチパネル制御インターフェイスの模式図である。

【図14】本発明一個流し作業過程の制御フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付の図面に基づいて本発明の具体的な技術手段を更に説明するが、本発明の保護範囲はこれに制限されない。

【0018】

本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置は、図１、２に示すように、第１のコンベヤーベルトホルダー１と、底土敷き装置２と、底土掃き装置３と、穴押え装置４と、第２のコンベヤーベルトホルダー５と、播種機械ハンド６と、シード吸引トレイ７と、電磁振動台８と、シード振動トレイ９と、表土覆い装置１０と、表土掃き装置１１と、散水装置１２と、第３のコンベヤーベルトホルダー１３と、真空ポンプ１４とを備える。その中、第１のコンベヤーベルトホルダー１、第２のコンベヤーベルトホルダー５、及び第３のコンベヤーベルトホルダー１３の一端には、コンベヤーベルト緊張調節スロットが設けられる。

【0019】

底土敷き装置２は図３に示すように、一体として固定された蓄土タンク２ｂと土フィードホッパー２ａを備え、土フィードホッパー２ａは蓄土タンク２ｂの上端にあり、蓄土タンク２ｂは中空の構造であり、その上端が開かれ、前端が半封止された。蓄土タンク２ｂの前端に、２つのボルトと蝶ナットによって土敷き量調節プレート２ｄが固定され、蝶ナットを緩めることによって、土敷き量調節プレート２ｄの高さを上下調節し、底土敷きの厚さを制御することができる。蓄土タンク２ｂの内部に、同一の水平線にある第１のキャタピラ軸２ｆと第２のキャタピラ軸２ｇが固定され、第１のキャタピラ軸２ｆと第２のキャタピラ軸２ｇに土敷きキャタピラ２ｅが固定され、土敷きキャタピラ２ｅは土敷き量調節プレート２ｄの下方にある。蓄土タンク２ｂの上端の中間位置に土攪拌軸２ｃが固定され、蓄土タンク２ｂ内の土壌基質が押し付けられて塊成化することを防止する。蓄土タンク２ｂには更に、第１のキャタピラ軸２ｆの回転速度を測定するための第１の回転速度センサー４１が設けられる。表土覆い装置１０の構造は底土敷き装置２と同じであり、また、表土覆い装置１０には、表土覆い装置キャタピラ軸の回転速度を測定するための第４の回転速度センサー４４が設けられる。

【0020】

底土掃き装置３は図４（ａ）に示すように、第１の支持スクリュー３ｅを備え、第１の支持スクリュー３ｅは螺合によって第１のコンベヤーベルトホルダー１に固定され、第１の支持スクリュー３ｅはナットによってブラシホルダー３ａに接続され、ブラシホルダー３ａにブラシ３ｄが固定され、ブラシホルダー３ａの一端は螺合によって第１のモータホルダー３ｂに接続され、第１のモータホルダー３ｂに第１のステップモータ３ｃが固定される。第１のステップモータ軸とブラシ軸は第１の軸継手３ｆによって接続される。表土掃き装置１１の構造は底土掃き装置３と同じである。ブラシ３ｄの回転方向は第１のコンベヤーベルト２４の動作方向に反し、第１の支持スクリュー３ｅを回転させることによって、ブラシホルダー３ａの高さを調節し、底土が敷かれた栽培トレイの表面が平坦で均一になることができる。

【0021】

穴押え装置４は、図４（ａ）に示すように、第２の支持スクリュー４ｅを備え、第２の支持スクリュー４ｅは螺合によって第１のコンベヤーベルトホルダー１に固定され、第２の支持スクリュー４ｅはナットによって穴押えローラホルダー４ａに接続され、穴押えローラホルダー４ａはナットによって穴押えローラ４ｄに接続され、穴押えローラホルダー４ａの一端は螺合によって第２のモータホルダー４ｂに接続され、第２のモータホルダー４ｂに第２のステップモータ４ｃが固定され、第２のステップモータ軸と穴押えローラ軸は第２の軸継手４ｆによって接続される。穴押えローラ４ｄの回転方向は、第１のコンベヤーベルト２４の動作方向と同じである。第２の支持スクリュー４ｅを回転させることによって、穴押えローラホルダー４ａの高さを上下に調節し、底土が敷かれた栽培トレイ表面を押さえて穴を順に成すことができる。図４（ｂ）に示すように、穴押えローラ４ｄの表面に付けた土を即時に除去するように、穴押えローラホルダー４ａの内壁に土除去ブラシ４ｇが固定される。

【0022】

第１のコンベヤーベルトホルダー１と第２のコンベヤーベルトホルダー５は第１の架橋ボード２２によって架橋され、第２のコンベヤーベルトホルダー５と第３のコンベヤーベルトホルダー１３は第２の架橋ボード２３によって架橋される。第１のコンベヤーベルトホルダー１、第３のコンベヤーベルトホルダー１３の底端に、螺合によって調節可能なスイベルキャスター２０が接続される。第１のコンベヤーベルトホルダー１の上に第１のコンベヤーベルト２４が取り付けられ、第１のコンベヤーベルト２４は、第１のコンベヤーベルトＡ部分２４ａと第１のコンベヤーベルトＢ部分２４ｂの２つの鎖車がチェーンで伝動接続されてなり、第１のコンベヤーベルトＢ部分２４ｂの動作速度が第１のコンベヤーベルトＡ部分２４ａよりも大きい。そのため、栽培トレイを連続的にセットする時に適切な間隔を形成でき、底土掃き装置２によって前のトレイの底土を次のトレイに掃くすることを防止できる。第１のコンベヤーベルトホルダー１の上方に、動作方向に沿って、螺合によって底土敷き装置２、底土掃き装置３、及び穴押え装置４が順に接続され、底土敷き装置２は第１のコンベヤーベルトＡ部分２４ａにあり、底土掃き装置３と穴押え装置４は第１のコンベヤーベルトＢ部分２４ｂにある。第１のコンベヤーベルトホルダー１には更に、底土敷き装置２へ動力を供給するための第１の駆動モータ１５、及び第１のコンベヤーベルト２４へ動力を供給するための第２の駆動モータ１６が固定される。第１のコンベヤーベルトホルダー１には更に、第１のコンベヤーベルト２４の回転速度を測定するための第２の回転速度センサー４２が設けられる。第３のコンベヤーベルトホルダー１３には、第３のコンベヤーベルト２６と、その回転速度を測定するための第５の回転速度センサー４５が取り付けられる。第３のコンベヤーベルト２６は、第３のコンベヤーベルトＡ部分２６ａと第３のコンベヤーベルトＢ部分２６ｂの２つの鎖車がチェーンで伝動接続されてなり、第３のコンベヤーベルトＡ部分２６ａと第３のコンベヤーベルトＢ部分２６ｂの動作速度が一致する。そのため、散水プロセスと表土覆い・表土掃きプロセスを分離でき、第３のコンベヤーベルトＡ部分２６ａから散らばった土壌基質が水で第３のコンベヤーベルトＢ部分２６ｂに付け、コンベヤーベルトの全体がぬかることを防止できる。第３のコンベヤーベルトホルダー１３の上方に、動作方向に沿って、螺合によって表土覆い装置１０、表土掃き装置１１、及び散水装置１２が順に接続される。第３のコンベヤーベルトホルダー１３には更に、表土覆い装置１０へ動力を供給するための第４の駆動モータ１８、及び第３のコンベヤーベルト２６へ動力を供給するための第５の駆動モータ１９が固定される。

【0023】

第２のコンベヤーベルトホルダー５は、図５に示すように、第２のコンベヤーベルトホルダービーム５ａ、及びホルダーの一方の側に設けられる第１の支持プレート５ｂと第２の支持プレート５ｃを備え、第２のコンベヤーベルトホルダー５の下端に水平調節ホイール２１が取り付けられ、第１の支持プレート５ｂに、５軸機械ハンドである接続播種機械ハンド６、及び第３の駆動モータ１７が固定される。播種機械ハンド６の下端にシード吸引トレイ７が接続され、第２の支持プレート５ｃの上に電磁振動台８と真空ポンプ１４が固定され、電磁振動台８には螺合によってシード振動トレイ９が固定され、シード振動トレイ９のガス吸引ホールはホースによって真空ポンプ１４に接続される。シード振動トレイ９の底部に、シード振動トレイ９の周波数を測定するための周波数センサー４６が設けられる。第２のコンベヤーベルトホルダービーム５ａに、第２のコンベヤーベルト２５と、その回転速度を測定するための第３の回転速度センサー４３が取り付けられる。第２のコンベヤーベルトホルダービーム５ａの末端に、更にリミットスイッチ４０と位置決めストッパー４７が設けられ、リミットスイッチ４０は播種位置の場合、シード吸引トレイ７の隅処にあり、シード吸引トレイ７と栽培トレイとの間の播種距離を制御するためのものであり、位置決めストッパー４７は栽培トレイの前端にある。

【0024】

コンベヤーベルトの伝送方向に沿って、底土敷き装置２の前端・後端にそれぞれ第２の光電センサー２８と第１の光電センサー２７が設けられ、底土掃き装置３の前端・後端にそれぞれ第３の光電センサー２９と第４の光電センサー３０が設けられ、穴押え装置４の前端・後端にそれぞれ第５の光電センサー３１と第６の光電センサー３２が設けられ、第１のコンベヤーベルト２４の末端に第７の光電センサー３３が設けられ、表土覆い装置１０の前端・後端にそれぞれ第８の光電センサー３４と第９の光電センサー３５が設けられ、表土掃き装置１１の前端・後端にそれぞれ第１０の光電センサー３６と第１１の光電センサー３７が設けられ、散水装置１２の前端・後端にそれぞれ第１２の光電センサー３８と第１３の光電センサー３９が設けられる。

【0025】

散水装置１２は図６に示すように、２つの矩形散水フレーム１２ａを含み、２つの矩形散水フレーム１２ａは底端が第３のコンベヤーベルトホルダー１３に固定され、２つの散水フレーム１２ａに複数本の水管１２ｂが固定され、水管１２ｂにはスプレーノズル１２ｃが均一に配布され、水管１２ｂと水源を接続するダクトに調節可能な電磁弁１２ｄが設けられ、調節可能な電磁弁１２ｄの開度を調節することによって散水量を制御することができる。

【0026】

水平調節ホイール２１は図７に示すように、調節スクリュー２１ａ、アシストスクリュー２１ｂ、支持トッププレート２１ｃ、支持ボトルプレート２１ｄ、及びホイール２１ｅを備え、支持トッププレート２１ｃと支持ボトルプレート２１ｄは調節スクリュー２１ａとアシストスクリュー２１ｂによって接続され、ホイール２１ｅが支持ボトルプレート２１ｄの下方に固定される。

【0027】

図８に示すように、本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置による播種プロセスのフローチャートであり、マニュアルで栽培トレイを第１のコンベヤーベルト２４の始端にセットし、栽培トレイを順に底土敷き装置２、底土掃き装置３、穴押え装置４、第２のコンベヤーベルトホルダー５、表土覆い装置１０、表土掃き装置１１、散水装置１２を経由させ、底土敷き作業、底土掃き作業、穴押え作業、播種作業、表土覆い作業、表土掃き作業、散水作業を実行し、最後にマニュアルで栽培トレイを取り外す。

【0028】

図９に示すように、本発明に係るガス吸引振動トレイ型精密栽培播種一個流し装置の制御系のハードウェア構造模式図であり、光電センサー、回転速度センサー、リミットスイッチ４０、周波数センサー４６はいずれもＰＬＣコントローラの信号入力端に接続され、ＰＬＣコントローラの出力端は、ステップモータのドライバー、駆動モータの周波数コンバーター、真空ポンプ１４の周波数コンバーター 、電磁振動台８の周波数コンバーター、調節可能な電磁弁１２ｄに接続され、ＰＬＣコントローラは産業タッチパネルと通信する。ＰＬＣコントローラは主な制御ユニットとして、一個流し装置全体の動作を担い、信号を受信することによって、ロジック演算と指令発出を実行し、一個流し装置における各部材の動作を制御するようになる。周波数コンバーターは、駆動モータ、電磁振動台、及び真空ポンプの駆動ユニットであり、モータの速度、電磁振動台の振動周波数、及び真空ポンプの負圧の大きさを調節するように役立つ。回転速度センサーによって各動作デバイスの速度をモニターし、光電センサーによって栽培トレイの一個流し装置における具体的な位置を採取してＰＬＣコントローラへ送信し、ＰＬＣコントローラによってロジック処理された後、対応する指令を対応するデバイスに送信し、デバイスの起動・停止を実現する。調節可能な電磁弁によってノズルの散水量を制御する。

【0029】

図１０に示すように、シード振動トレイの周波数の制御系の回路図であり、シード振動トレイ９におけるシード量の低減量をフィードバック信号として、電磁振動台８の振動周波数を調節する。

【0030】

図１１に示すように、電磁振動台の周波数の制御系のメカニズム図であり、図１１（ａ）に示すように、シード振動トレイのシード量を検出対象としてシード振動トレイ９を調節し、図１１（ｂ）に示すように、シード振動トレイのシード量変化を播種トレイの数に変換し、シード振動トレイ９の振動周波数を制御する入力信号とする。

【0031】

図１２に示すように、電磁振動台８には周波数変更制御方式が採用され、まず、シード振動トレイ９は通電後、定められた低周波数で振動し、播種機械ハンド６によってシード吸引トレイ７を連れてシード吸引作業を実行する時、電磁振動台８によってシード振動トレイ９を連れて高周波数で振動させ、シード吸引作業が終わると、電磁振動台８は低周波数での振動に戻す。それと同時に、播種過程の実行に従って、シード振動トレイ９におけるシード量は次第に低減していて、その時、電磁振動台８がシード吸引作業において振動する周波数もシード振動トレイ９におけるシード量の変化量に基づいて増加し、シード群が最適な「沸騰」という効果に達し、シード吸引トレイ７によるシード吸引率を保証し、播種合格率が最大になることを確保する。最後に、シード振動トレイ９におけるシード量が一定の量（２０トレイ～３０トレイ）まで低減した時、シードを加える必要があり、シードを加えた後、電磁振動台８は、シード群が速やかにシード振動トレイ７内に均一に分布するように、シード添加量に基づいて即時に振動周波数を適切に調整する。その同時に、播種機械ハンド６は、前回の播種終了後から今回のシード吸引までの運動過程も調整され、シード振動トレイ９によって十分な時間でシード群を均一に分布させるように、運動速度が低減され、これに応じて、一個流し装置の他のプロセスも対応的に調整され、播種一個流し全体の自己適応制御過程が実現され、播種合格率が最大になり、播種効率が最大になることを確保する。

【0032】

図１３、１４に示すように、本発明に係る一個流し作業過程の制御フローチャートであり、一個流し装置の通電後、タッチパネルが点灯され、モデル選択インターフェイスに入る。手動制御モデルの場合、「モデル選択」インターフェイスにおいて「手動モデル」をクリックし、インターフェイスが「手動モデル」制御インターフェイスに移行し、そして、「動作部材」欄での各部材はそれぞれ選択してもよく、ボタンをクリックした毎に、「設置」欄にて各部材の動作パラメータをそれぞれ設置し、パラメータを設置した毎に、「確認」をクリックする必要があり、そして、各部材は定められたパラメータで動作するようになり、「動作部材」欄での部材のボタンを再びクリックすると、対応する動作部材の動作が停止するようになる。その中、「設置」欄でのパラメータ設置の選択肢は、「動作部材」欄おいてに選択された動作部材に基づいて調整され、設置可能な選択肢は高い明度で表示され、他の選択肢は灰色で表示され設置できないようになる。例えば、底土敷き装置２の動作を設置する場合、まず、「モデル選択」インターフェイスにおける「手動モデル」ボタンをクリックし、次に、「動作部材」欄での「底土敷き装置」ボタンをクリックし、そして、「設置」欄で「回転速度」ボックス内に回転速度値を入力し、また、後方の上・下三角で微小に調整してもよく、数値を確認した後、「確認」ボタンをクリックする。この場合、底土敷き装置２は定められた回転速度で動作し始める。

【0033】

自動制御モデルの場合、「モデル選択」インターフェイスにおいて「自動モデル」をクリックしてインターフェイスを「自動モデル」制御インターフェイスに移行させ、そして、「動作部材」欄での各部材をそれぞれ選択してもよく、ボタンをクリックした毎に、次に「設置」欄にて各部材の動作パラメータを設置し、パラメータを設置した毎に、「確認」をクリックする必要があり、そして、全ての動作部材のパラメータを順に設置した後、インターフェイスの上方における「起動」ボタンをクリックすると、すべての動作部材は定められた動作パラメータで自動的に動作する。例えば、１つの栽培トレイで播種する場合、全ての動作パラメータを設置した後、「起動」ボタンを押すと、電磁振動台８と真空ポンプ１４は起動する。栽培トレイを一個流し装置にセットすると、まず、第１の光電センサー２７が栽培トレイの前端によってトリガーされ、ＰＬＣコントローラから指令信号を第１のコンベヤーベルト２４に送信した後、第１のコンベヤーベルト２４は栽培トレイを担持して動作し始める。底土敷き装置２の前端に取り付けられた第２の光電センサー２８が栽培トレイの前端によってトリガーされると、底土敷き装置２は動作し始める。そして、栽培トレイを前へ輸送し続け、第３の光電センサー２９が栽培トレイの前端によってトリガーされると、底土掃き装置３は動作し始める。そして、第５の光電センサー３１が栽培トレイの前端によってトリガーされると、穴押え装置４は動作し始める。第２の光電センサー２８が栽培トレイの末端によってトリガーされると、底土敷き装置２は動作を停止する。第４の光電センサー３０が栽培トレイの末端によってトリガーされると、底土掃き装置３は動作を停止する。第６の光電センサー３２が栽培トレイの末端によってトリガーされると、穴押え装置４は動作を停止する。第７の光電センサー３３が栽培トレイの前端によってトリガーされると、信号をＰＬＣコントローラへ送信し、ＰＬＣコントローラは、第８の光電センサー３４がトリガーされた状態であるかを判断する。Ｙｅｓであれば、第１のコンベヤーベルト２４は動作を停止し、Ｎｏであれば、第１のコンベヤーベルト２４は引き続いて動作し、その同時に、第２のコンベヤーベルト２５は起動し、シード吸引トレイ７によってシードを吸引し始め、位置決めストッパー４７を押し出す。栽培トレイの前端が位置決めストッパー４７にブロックされ、第８の光電センサー３４がトリガーされ、シード吸引トレイ７によってシードをフィードし、その同時に、リミットスイッチ４０がシード吸引トレイ７によってトリガーされ、位置決めストッパー４７が戻り、第３のコンベヤーベルト２６は起動する。第８の光電センサー３４が栽培トレイの末端によってトリガーされると、第２のコンベヤーベルト２５は停止する。第９の光電センサー３５が栽培トレイの前端によってトリガーされると、表土覆い装置１０は起動する。第１０の光電センサー３６が栽培トレイの前端によってトリガーされると、表土掃き装置１１は起動する。第１２の光電センサー３８が栽培トレイの前端によってトリガーされると、散水装置１２は起動する。第９の光電センサー３５が栽培トレイの末端によってトリガーされると、表土覆い装置１０は停止する。第１１の光電センサー３７が栽培トレイの前端によってトリガーされると、表土掃き装置１１は停止する。第１３の光電センサー３９が栽培トレイの末端によってトリガーされると、散水装置１２は散水を停止し、第３のコンベヤーベルト２６は停止する。これまで、播種一個流し動作の全体が終了する。自動播種モデルでは、産業タッチパネルに播種部材の動作状況を即時に表示することができる。

【0034】

以上に、本発明の技術手段に基づいて具体的な実施形態を詳細に説明した。本発明の技術手段によると、当業者は、本発明の実質的な精神を変更しない限り、互いに置換できる複数の構造形態及び実現形態を提出することができる。そのため、以上に記載された具体的な実施形態及び添付の図面は、ただ本発明の技術手段の例示的な説明であり、本発明の全部、又は本発明の技術手段に対する限定或いは制限として理解するべきではない。

【符号の説明】

【0035】

１ 第１のコンベヤーベルトホルダー、２ 底土敷き装置、２ａ 土フィードホッパー、２ｂ 蓄土タンク、２ｃ 土攪拌軸、２ｄ 土敷き量調節プレート、２ｅ 土敷きキャタピラ、２ｆ 第１のキャタピラ軸、２ｇ 第２のキャタピラ軸、３ 底土掃き装置、３ａ ブラシホルダー、３ｂ 第１のモータホルダー、３ｃ 第１のステップモータ、３ｄ ブラシ、３ｅ 第１の支持スクリュー、３ｆ 第１の軸継手、４ 穴押え装置、４ａ 穴押えローラホルダー、４ｂ 第２のモータホルダー、４ｃ 第２のステップモータ、４ｄ 穴押えローラ、４ｅ 第２の支持スクリュー、４ｆ 第２の軸継手、４ｇ 土除去ブラシ、５ 第２のコンベヤーベルトホルダー、５ａ 第２のコンベヤーベルトホルダービーム、５ｂ 第１の支持プレート、５ｃ 第２の支持プレート、６ 播種機械ハンド、７ シード吸引トレイ、８ 電磁振動台、９ シード振動トレイ、１０ 表土覆い装置、１１ 表土掃き装置、１２ 散水装置、１２ａ 散水フレーム、１２ｂ 水管、１２ｃ スプレーノズル、１２ｄ 調節可能な電磁弁、１３ 第３のコンベヤーベルトホルダー、１４ 真空ポンプ、１５ 第１の駆動モータ、１６ 第２の駆動モータ、１７ 第３の駆動モータ、１８ 第４の駆動モータ、１９ 第５の駆動モータ、２０ 調節可能なスイベルキャスター、２１ 水平調節ホイール、２１ａ 調節スクリュー、２１ｂ アシストスクリュー、２１ｃ 支持トッププレート、２１ｄ 支持ボトルプレート、２１ｅ ホイール、２２ 第１の架橋ボード、２３ 第２の架橋ボード、２４ 第１のコンベヤーベルト、２４ａ 第１のコンベヤーベルトＡ部分、２４ｂ 第１のコンベヤーベルトＢ部分、２５ 第２のコンベヤーベルト、２６ 第３のコンベヤーベルト、２６ａ 第３のコンベヤーベルトＡ部分、２６ｂ 第３のコンベヤーベルトＢ部分、２７ 第１の光電センサー、２８ 第２の光電センサー、２９ 第３の光電センサー、３０ 第４の光電センサー、３１ 第５の光電センサー、３２ 第６の光電センサー、３３ 第７の光電センサー、３４ 第８の光電センサー、３５ 第９の光電センサー、３６ 第１０の光電センサー、３７ 第１１の光電センサー、３８ 第１２の光電センサー、３９ 第１３の光電センサー、４０ リミットスイッチ、４１ 第１の回転速度センサー、４２ 第２の回転速度センサー、４３ 第３の回転速度センサー、４４ 第４の回転速度センサー、４５ 第５の回転速度センサー、４６ 周波数センサー、４７ 位置決めストッパー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】