Wednesday, May 30, 2007

播種機與穴盤播種系統

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一般穴盤播種系統採用真空吸附式播種機,種子可不必經過粉衣(coating)直接吸附種子進行精密播種作業於育苗箱。播種機因吸附頭的不同可分為針式及鼓式,後者為近年來高速播種機發展主流。播種機之選購應注意要適用何種穴盤、播種速度為可調或固定式、對種子的廣泛適應性、種子精確吸附粒數、作業時種子槽最少種子量多少、吸附頭的種類及更換容易性、種子播放的精確度及容許缺株之百分率等。

國內蔬菜育苗自動化穴盤播種系統因作業模式的不同有排積箱作業模式及循環動線模式兩種型式。前者作業流程自育苗、介質準備及供應、自動排箱(穴盤)、介質填充、壓實打孔、真空播種、灑水覆土(介質)、自動積箱(穴盤)。後者與排積箱作業模式最大不同為循環動線模式採用兩部直角迴轉機取代自動排箱機及自動積箱機,只讓育苗底盤一直在播種系統中循環,每次僅取出播種完成之軟盤,並放置空的軟盤在底盤內。分項說明如下:

  • 1.穴盤:為利於日後穴盤播種自動化之推行,規劃並制定穴盤之統一尺寸標準,使穴盤規格化。穴盤規格定為長61x寬31x高4.5公分,穴格數目有多種型式,在蔬菜育苗常採用之穴格為288(24x12)、128(16 x 8)、72(12 x 6)等數種。穴盤為塑膠材質,有塑膠硬盤及塑膠軟盤等兩種,不論軟盤、硬盤都適用穴盤自動播種  系統,皆以水稻育苗盤當底盤使用。
  • 2.育苗介質供應設備:可供育苗介質之混合、攪拌、貯存及自動輸送供應等工作。調配好之介質可先貯於大斗中,依播種之需要,藉由感測器能自動供應並補充介質至播種機之介質盛斗中。
  • 3.穴盤真空播種系統:主要之組成包括介質盛斗、介質回收機、輸送機、介質整平機構、打孔壓實機構、振盪式真空播種機、灑水機構等。播種後之育苗箱,可經由灑水機構將育苗箱之介質予以灑水濕潤,再經介質覆土機構將已播入之種子覆蓋,最後再以一整平機構施行另一次之整平,完成播種一貫作業。
  • 4.自動排箱機及自動積箱機:自動排箱機在於將堆疊之育苗空盤配合播種流程自動排放單一化穴盤,以進行後續之介質裝盤及播種作業。自動積箱機能乃將播完種子之穴盤堆積至所設定之盤數,然後再由輸送帶或搬運系統送至育苗室。兩者皆利用程式邏輯控制器及可定位氣壓缸來進行定位控制。
  • 5.直角迴轉機:直角迴轉機使用目的為將輸送機之迴轉半徑減至最小,以節省作業室之空間,最小迴轉半徑可以為零,視需要而定,目前設計為700㎜,以方便作業。直角迴轉機配合直線輸盤機可取代原先播種動線中之自動排箱機及自動積箱機而成循環動線作業。

振盪式穴盤自動播種系統

  主要功能為利用真空吸附原理將種子點播在穴盤(即育苗箱)之穴格內,是非常精密之播種方式,其播種流程為排箱、裝填介質、整平、壓實打孔、播種、灑水(藥、肥)、覆蓋介質、整平、積箱,

振盪式穴盤自動播種系統主要之組成構件包括:介質盛斗、介質回收機、輸送機、介質整平機構、打孔壓實機構(有迴轉式及批式垂直下壓式兩種型)、振盪式真空播種機、灑水機構等。上述各構件沿輸送機之方向而設定在各支撐架上。由自動排箱機所送來之空育苗箱由左側之輸送機導引進入,經過介質盛斗的微動開關時,介質盛斗的輸送帶即開始作動,把介質送出並填入育苗箱之穴格中。育苗箱再以等速行進至整平機構,整平機構有兩道作業,第一道是大略地刮除大部份堆積之介質,第二道才是刷平育苗箱表面。此時,育苗箱即完成介質裝填之作業。

  介質填裝完成之育苗箱繼續在輸送帶上以等速運送,在到達打孔壓時機構之前,首先會觸動一微動開關,使得打孔壓實機構之滾筒開始旋轉。打孔之定位乃以定位感應盤及近接開關所控制,藉由馬達速度之微調使打孔壓實滾筒與育苗箱之穴格準確定位並呈速度同步而完成打孔壓實作業。打孔壓實機構可以迴轉機構調整滾筒之高度,以控制打孔之深度。經過打孔壓實之作業後,育苗箱內每個穴格內之介質即呈凹坑狀小孔,當育苗箱到達振盪式真空播種機時,即由該播種機對育苗箱之每一穴格施予播種。

  真空播種機之設計原理為利用真空幫浦將播種鼓筒(Drum)內部之氣室抽成真空,而鼓筒上之種子吸附小孔,即能藉由直流馬達之帶動而旋轉,並以一定之頻度將種子振盪槽中之種子吸附。再以外吹管將吸附小孔上所吸附之多餘種子吹離而達到每孔吸附一粒種子之要求。而在該外吹管之對應位置處,則設有一防溢板,以避免被外吹管吹落之多餘種子散落各處。播種鼓筒以定位感應盤及近接開關作定位控制,將吸附之種子旋轉至穴盤(育苗箱)上方之設定點時,在內吹導管施以高壓空氣,破壞局部真空狀態,使種子脫離鼓筒而精確掉落至穴盤(即育苗箱)之穴格內,而完成點播之作業。另外,本設計加裝之振盪式種子槽,其目的在使種子槽中之種子在播種時因振盪作用而成浮懸狀態,提高單粒化程度,進而達到提高播種精度之目標。振盪式種子槽內裝設有氣動式振盪器、緩衝桿、及連桿組,緩衝桿可規範振幅並吸收過大之振盪、而連桿組則藉與種子槽底部連結,可使振盪均勻。振盪播種對非球狀種子之播種精度之提高最為有效。

播種機之播種鼓筒上設置有五個軸向之插條,而各插條係為可更換式,以適用各類種子及穴盤之播種。以十字花科種子為例,每個插條上有種子吸附孔 6處(72格穴盤,6 x 12),而瓜類則為5處(30格穴盤,5 x 6)。目前已發展至128格(8 X 16)及288格(12 X 24)穴盤。穴盤外部平面尺寸為61 X 31公分。播種速度最快可達每小時400盤。

  當育苗箱在播種之後,復由灑水機構將育苗箱之介質予以灑水濕潤(非必要之步驟,可選擇),再經介質盛斗供應介質而將已播入之種子覆蓋,最後再以一整平機構施行另一次之整平。如此即完成播種之一貫作業。介質盛斗上方另設有各別之介質回收機,以使得由整平機構所刮出之多餘介質予以回收再利用,以免介質掉落堆積於機台下方,影響整體之作業。另在介質盛斗之側壁乃設置有高、低兩位置開關,用以自動監測並控制介質盛斗內之介質存量。


(無資料來源)


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