[发明专利]基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大蒜播种机，特别涉及一种基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向装置与方法。

背景技术

大蒜种植过程中，为保证蒜瓣的出芽率，通常需要在播种过程中控制蒜尖朝上。然而，蒜瓣具有不规则的外形，导致长期以来只能手动插播。手动插播劳动强度大，费时费力，生产率低下，迫切需要一种机械化的种植方法来提高大蒜种植的效率。目前，常见的大蒜播种机尽管能够提高蒜瓣的播种效率，减轻人们的劳动强度，但是并不能保证蒜尖方向的调整率。为此，如何调整种植过程中蒜尖方向，保证出芽率是目前所有大蒜播种机共同面临的一个难题。

市场上尽管出现过一些能够调整种植过程中蒜尖方向的大蒜播种机，并且分别运用到了蒜瓣的摩擦性质、重心、浮力等特性，或者通过图像处理分析来调整蒜尖方向，然而，现有的大蒜播种机并不能保证蒜瓣方向调整的正确率。基于此，发明人提出了一种基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向装置与方法，能够很好调整种植过程中蒜尖方向，有效保证了蒜瓣的方向调整可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向装置，能够很好解决现有的大蒜播种机在播种过程中蒜尖方向调整正确率低下的问题。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向装置，包括蒜瓣下落管，在所述蒜瓣下落管的下方设置有能够检测并调整蒜瓣下落方向的定向装置；

所述定向装置包括在竖向上依次设置的第一翻转机构、第二翻转机构与第三翻转机构；

在所述第一翻转机构、第二翻转机构与第三翻转机构的顶部分别设置有第一开关门、第二开关门与第三开关门；

在所述第一翻转机构与第二翻转机构的底部分别设置有能够对蒜尖形成夹持的第一、第二夹持机构，在第三翻转机构的底部设置有第四开关门；

在所述第二翻转机构上设置有能够检测第一翻转机构内部蒜瓣是否落入第二翻转机构内部的第一对射式传感器，在所述第三翻转机构上设置有能够检测第二翻转机构内部蒜瓣是否落入第三翻转机构内部的第二对射式传感器。

进一步的，所述第一、第二夹持机构包括拦种网、以及位于拦种网下方且能同步动作的左、右直动气缸，在所述左、右直动气缸之间形成夹持区，用于对蒜尖进行夹持。优选该拦种网为弹性网，具有一定的伸缩性，保证蒜尖较容易通过，蒜尖露出以后，在重力作用下拦种网有一定的伸展变形，蒜尖进入夹持区，有助于蒜尖的夹持成功率。

进一步的，所述第一、第二夹持机构包括一个夹持板，在夹持板上设置有若干个直行排列的夹持部；每个夹持部包括一个夹持定部与一个夹持动部，所述夹持定部固定在第一翻转机构或第二翻转机构上，所述夹持动部设置在夹持板上；所述夹持板配置有驱动夹持板左右运动的齿轮驱动机构。

进一步的，所述齿轮驱动机构包括齿条与齿轮，所述齿条设置在夹持板上且与所述齿轮进行啮合，所述齿轮配置有驱动电机。

进一步的，所述第一开关门、第二开关门、第三开关门与第四开关门分别配置有驱动舵机。

进一步的，所述第一翻转机构、第二翻转机构与第三翻转机构分别配置有翻转电机。

进一步的，所述蒜瓣下落管的进口呈漏斗状结构，进口处的倾斜角度为60～80度。

进一步的，在所述第三翻转机构的下方设置有蒜瓣播种管与蒜瓣隔离管，蒜瓣播种管用于选取方向调整正确的蒜瓣进行播种，蒜瓣隔离管用于挑选经过第一、第二对射式传感器仍不能辨明方向的蒜瓣。

本发明的另一个目的在于提出一种基于单片机控制的大蒜播种机蒜瓣自动定向方法，其包括以下工作步骤：

a、蒜瓣进入蒜瓣下落管进行初步定向；

b、蒜瓣进入第一翻转机构，第一开关门闭合，第一夹持机构动作对蒜瓣进行夹持，第一翻转机构进行180度翻转，第一开关门打开；

c、第一对射式传感器检测第一翻转机构内部的蒜瓣是否落入第二翻转机构内部，如果是，则转到步骤d,如果否，则表明初步定向后蒜尖朝下，转到步骤g；

d、第二开关门闭合，第二夹持机构动作对蒜瓣进行夹持，第二翻转机构进行180度翻转，第二开关门打开；

e、第二对射式传感器检测第二翻转机构内部的蒜瓣是否落入第三翻转机构内部，如果是，则第四开关门打开，蒜瓣进入蒜瓣隔离管，转到步骤i,如果否，则表明初步定向后蒜尖朝上，转到步骤f；

f、第二夹持机构动作松开对蒜瓣的夹持，蒜瓣落入第三翻转机构内部，第三翻转机构不翻转，第四开关门打开，蒜瓣进入蒜瓣播种管，蒜尖朝上，转到步骤i；