CN101792064B - 一种穴盘移栽输送装置 - Google Patents

Abstract

一种穴盘移栽输送装置，其在温室内整体苗床的两侧分别直立一静轨；两条横跨在两条静轨间的动轨，该动轨由两条链轮传动装置构成，两条动轨的同端侧分别固定在一对动轨运动装置上，该动轨运动装置架设在静轨上并可沿静轨轨道移动；一个移动小车装置搭设在两条动轨的链轮上，其下方连接一气动升降装置，该气动升降装置的输出端连接一气动抓手装置。在移动小车装置的下方设一气动保护装置。还可配设有动轨运动检测装置、移动小车检测装置中的至少一种。在气动升降装置、气动抓手装置和气动保护装置上均配有检测定位用传感器。其旨在减轻工人的劳动强度，减少工人的数量，并且提高温室空间的利用率，在现有的温室面积内增加穴盘数量，从而提高产量。

Description

一种穴盘移栽输送装置

技术领域

本发明属于农业工程技术领域，尤其涉及一种穴盘移栽的输送装置。

背景技术

目前，在温室行业，苗床上穴盘的移栽和搬运主要为人工劳动形式，温室苗床的规模和种植的数量将决定人工的数量。很少应用自动化的设备替代人的劳动；在温室中如果用人工形式，苗床的布局就要在一定的空间内留有人员通过的过道，从而减少温室的有效使用面积；另外人工的工作效率低，时间长。在现在的高科技蓬勃发展阶段，自动化的生产已经深入各个领域，但是因为环境和经费等原因，农业的自动化发展一直处于滞后阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种穴盘移栽输送装置，其针对现有技术的不足，旨在减轻工人的劳动强度，减少工人的数量，并且提高温室空间的利用率，在现有的温室面积内增加穴盘数量，从而提高产量。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种穴盘移栽输送装置，其包括：

在温室内整体苗床的两侧分别直立一静轨；

两条横跨在两条静轨间的动轨，该动轨由矩形管构成，两条动轨的同端侧分别固定在一对动轨运动装置上，该动轨运动装置架设在静轨上并可沿静轨轨道移动；

一个移动小车装置，其两端的车轮搭设在两条动轨上；移动小车装置的下方连接一气动升降装置，该气动升降装置中的气缸杆连接一气动抓手装置。

在移动小车装置的下方位于移动小车框架旁侧设一气动保护装置。

还可配设有动轨运动检测装置、移动小车检测装置。在气动升降装置、气动抓手装置和气动保护装置上均配有检测定位用传感器。

所述动轨运动装置的构成包括：一起总支撑作用的动轨车架，其具有两层钢板结构，与动轨车架底板、动轨前固定板、动轨外壳通过螺栓连接；其近中端有用于动轨电机座固定安装的螺纹孔；两侧端形成有容置角接触球轴承的同心通孔，在厚板外侧加工有用于轴承限位的通孔；在动轨车架的两侧位置且位于两侧端的同心通孔内放置角接触球轴承，动轨主动轴及动轨从动轴通过角接触球轴承与动轨车架连接；在外侧固定动轨轴承挡板；在动轨主动轴突出角接触球轴承的一端，放有动轨车轮固定法兰，一对车轮分别固定在动轨主动轴、动轨从动轴上；一涡轮蜗杆变频减速电机，其通过动轨电机座固定在动轨车架上，电机轴上固定动轨用链轮，电机轴上链轮和动轨主动轴上链轮由链条连接以带动车轮沿着静轨轨道运行；

一对用于限制动轨车架在静轨上的运行方向的动轨辅助轮装置，与动轨车架连接；

设置一动轨编码器，直接与动轨主动轴连接。

所述的移动小车包括：一小车框架，该小车框架的外侧具有金属的外壳，其上固定连接用于安装电磁阀的固定板及置放气源的固定板；小车框架与动轨同轴向的两侧下部分别固定安装一组车轮，该组车轮用于搭设在动轨上并移动，该车轮通过安装小车车轮固定法兰连接到小车主动轴上；所述的小车主动轴中间安装小车轴用链轮，两端安装角接触球轴承，小车主动轴上的角接触球轴承通过小车轴承支座与小车框架连接；小车从动轴除了没有小车轴用链轮外，其余安装结构同小车主动轴；一涡轮蜗杆变频减速电机通过小车电机座固定在小车框架上，电机轴上固定链轮；由链条连接电机轴上链轮和小车主动轴上链轮以带动车轮沿着动轨轨道运行；还设有用于限制小车框架在动轨上的运行方向的小车辅助轮装置，与小车框架连接；一移动小车检测装置，通过支架固定在小车框架上并直接与小车主动轴连接；小车框架的底部连接阻尼器导杆，该阻尼器导杆与阻尼器直接连接。

所述的气动升降装置包括：一升降气缸，其上部通过气缸顶固定板与移动小车装置连接，下部通过小车底板及升降气缸下部固定件与气动抓手装置的主梁连接；气缸杆通过一对气缸杆固定法兰与气动抓手装置的主梁连接。

所述的气动抓手装置包括：一气动抓手主梁；位于气动抓手主梁两端的抓手，其中，该抓手为一上呈连接框架、下为内铲式的抓板的构件，抓手连接框架的上梁上开有若干连接孔，两抓手的内侧固定连接一对抓手导杆，气动抓手主梁的两端各带有一板翅型的连接板，该板翅型的连接板两侧均探出主梁外，连接板两侧上分别固定连接一直线滑动单元，抓手导杆在直线滑动单元中往复移动；与抓手导杆平行设置一抓手气缸，该抓手气缸一端固定在板翅型的连接板上，另一端通过气缸连接板固定在抓手连接框架的上梁上，抓手气缸控制抓手的移动。抓手导杆可以增加气缸运动的稳定性。

所述的气动保护装置包括：具有一组保护装置底板，该保护装置底板的外端略有上翘，通过保护装置支杆连接到小车框架的下侧，且活性连接；一保护装置气缸，其带动保护装置支杆实现两个保护装置底板的打开和闭合运动。

还设有一用于固定被抓取的穴盘的阻尼器，该阻尼器连接在阻尼器导杆的下端，通过阻尼器导杆固定件固定在小车框架上。

本发明穴盘移栽的输送装置的结构尺寸根据温室内的布置和操作方便的原则设计。

本发明的优点是：

1、应用这个装置后，苗床之间不再需要留有人员通过的过道，增加了温室有效使用面积，提高温室空间的利用率。

2、此装置最多只需要1-2个工人，只需要在端部固定位置摆放好苗盘，就可以实现穴盘的自动摆放，而且可以保证摆放整齐、美观。

3、由于减少了劳动人员的数量，虽然暂时增加了投资成本，但是从长远投资来看，必定减少劳动的用工成本。

4、在温室苗床上，此装置可以实现穴盘的自动抓取和摆放，必将提高我国温室生产的自动化水平。

附图说明

图1是本发明穴盘移栽的输送装置安装于温室中的轴视示意图；

图2是穴盘移栽的输送装置的移动小车装置、气动升降装置、气动抓手装置及气动保护装置整体结构轴视图；

图3a是动轨运动装置的传动部分示意图；

图3b是动轨运动装置的钣金外壳及辅助轮机构示意图；

图4a是移动小车装置的传动部分结构示意图；

图4b是移动小车装置的整体传动部分结构示意图；

图4c是移动小车装置的电控部分、检测装置、阻尼装置结构示意图；

图4d是移动小车装置整体结构轴式图一；

图4e是移动小车装置整体结构轴式图二；

图5是气动升降装置分解结构示意图；

图6是气动抓手装置结构示意图(局部分解)；

图7是气动保护装置分解结构示意图。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

具体实施方式

参阅图1所示，本发明穴盘移栽输送装置包括：在温室内整体苗床100的两侧分别平行放置一静轨2。两条平行横跨在两条静轨2间的动轨1，该动轨1由两条热镀锌矩形管构成，两条动轨的两端侧分别固定在一动轨运动装置3上，该动轨运动装置3架设在静轨上并可沿静轨轨道移动；一个移动小车装置5，其通过车轮搭设在两条动轨1上。另参见图2，移动小车装置5的下方连接一气动升降装置6，该气动升降装置的输出端连接一气动抓手装置7。在移动小车装置5的下方位于气动升降装置6的两侧可以设一气动保护装置8。还可配设有动轨运动检测装置、移动小车检测装置。在气动升降装置、气动抓手装置和气动保护装置上均可以配有检测定位用传感器。

其中，所述的静轨2是由热镀锌矩形管制成，按照结构件的受力要求计算出矩形管的大小，主要承受的压力是其他装置的重量之和；做为动轨运动装置的运动轨道；矩形管固定在温室立柱4的牛腿上。

其中，所述的动轨1亦是由热镀锌矩形管制成，按照结构件的受力要求计算出矩形管的大小，主要承受的压力是移动小车装置的自重和穴盘的重量；做为移动小车装置的运动轨道；动轨1两端固定动轨运动装置3，形成一个整体，形似天车结构，跨度最大可达到12米。按照结构件的构件要求，在移动小车装置的车轮与动轨接触面的方向制作15mm的反挠度，通过移动小车的重量及动轨的自重将挠度找平，从而保证移动小车运动轨道是一平面。

所述动轨运动装置3是由动轨车架9、动轨车架底板10、动轨主动轴11、动轨从动轴12、涡轮蜗杆变频减速电机13、动轨电机座14、动轨用链轮15、角接触球轴承16、轴承垫圈17、动轨轴承挡板18、动轨车轮固定法兰19、Φ200车轮20、车轮固定螺母21、动轨前固定板22、动轨外壳23、动轨走线槽24、动轨线槽盖板25、动轨拖链支架26、动轨拖链支架盖板27、动轨编码器装置28、动轨辅助轮装置29等组成，参阅图3a、图3b所示。动轨运动装置的结构构成是：动轨车架9是动轨运动装置的总支撑架，其具有两层钢板结构，与动轨车架底板10、动轨前固定板22、动轨外壳23通过螺栓连接；其近中端有动轨电机座固定的安装孔，中间便于通过电机轴及电机用链轮；两侧端形成有容置角接触球轴承16的孔；在较厚钢板外侧加工有轴承限位用的阶梯孔。在动轨车架9的两层钢板上放置角接触球轴承16，动轨主动轴11通过角接触球轴承16与动轨车架9连接，在两个轴承之间放有轴承垫圈17、动轨用链轮15。为了固定轴承及动轨主动轴11，在外侧固定动轨轴承挡板18。在动轨主动轴11突出轴承的一端，放有动轨车轮固定法兰19、车轮20；车轮(本实施例中设计其直径为Φ200)通过2个车轮固定螺母21固定在动轨主动轴11上。动轨从动轴12的结构除了没有动轨用链轮和轴承垫圈，其余结构与动轨主动轴一样。涡轮蜗杆变频减速电机13通过动轨电机座14固定在动轨车架9上，电机轴上固定动轨用链轮15。链条连接电机轴上链轮15和动轨主动轴上链轮15，带动车轮20沿着静轨轨道运行。动轨辅助轮29装置通过螺栓与动轨车架9连接，限制动轨车架在静轨上的运行方向。另外动轨编码器28直接与动轨主动轴连接，动轨编码器架固定在动轨车架9上。动轨走线槽24、动轨走线槽盖板25、动轨拖链支架26、动轨拖链支架盖板27通过螺栓与动轨车架连接。

本发明穴盘移栽输送装置的重要核心装置是移动小车部分，其中所述移动小车装置的构成可参阅图4a、图4b、图4c、图4d和图4e所示：由小车主动轴30(还对应有小车从动轴)、角接触球轴承31、小车车轮固定法兰32、车轮20’(亦应与动轨运动装置上的车轮20直径一样，本实施例选定为Φ200)、车轮固定螺母33、小车轴用链轮34、小车框架35、涡轮蜗杆变频减速电机36、小车电机座37、小车轴承支座38、小车辅助轮装置39、移动小车检测装置40、电磁阀固定板41、气源固定板42、电磁阀固定板43、空气组合元件44、阻尼器导杆45、阻尼器46、小车外壳47、小车外壳盖板48、小车侧面封板49、小车端面封板50、小车侧面下封板51、有机玻璃52、移动小车检测装置53等组合构成；移动小车装置的结构是：小车框架35是移动小车装置的支撑架，电磁阀固定板41、气源固定板42通过螺栓固定在小车框架上，空气组合原件44固定在气源固定板42上；小车框架与动轨同轴向的两侧下部分别固定安装一组车轮20，该组车轮由涡轮蜗杆变频减速电机36带动在动轨1上往复行走。小车主动轴30中间安装小车轴用链轮34，两端安装角接触球轴承31，角接触球轴承31的外部安装小车车轮固定法兰32，Φ200车轮通过螺栓与固定法兰连接；Φ200车轮外侧有2个车轮固定螺母固定在小车主动轴30上。小车主动轴30上的角接触球轴承31通过小车轴承支座38与小车框架连接。小车从动轴结构除了没有小车轴用链轮，其余结构与小车主动轴一样。涡轮蜗杆变频减速电机36通过小车电机座37固定在小车框架35上，电机轴上固定链轮。链条连接电机轴上链轮和小车主动轴上链轮，带动Φ200车轮20’沿着动轨轨道运行。小车辅助轮装置39通过螺栓与小车框架35连接，限制小车框架35在动轨1上的运行方向。另外移动小车检测装置直接与小车主动轴30连接，移动小车检测装置40支架固定在小车框架35上。阻尼器导杆45通过固定件与小车框架35连接，阻尼器46与阻尼器导杆45直接连接。小车外壳47、小车外壳盖板48、小车侧面封板49、小车端面封板50、小车侧面下封板51均是小车框架的钣金外壳，通过螺栓直接与小车框架35连接；有机玻璃50与小车外壳连接，充当观察窗的作用。

所述的气动升降装置的构成可参见图5，其是由气缸顶固定板54、升降气缸55、一对升降机构导杆56、小车底板57、法兰型直线轴承58、升降气缸下部固定件59、一对气缸杆固定法兰60等组成。其具体构成是：气动升降装置上部与移动小车装置连接，下部与气动抓手装置7连接，有一些过渡到两个装置之间连接。气缸顶固定板54固定在小车框架的顶上，中间固定升降气缸55；小车底板57固定在小车框架的下部，小车底板57上固定有法兰型直线轴承58，一对升降机构导杆56在法兰型直线轴承58中上下运动，下端通过升降气缸下部固定件59与气动抓手主梁连接，加强升降气缸运动的稳定性；升降气缸杆下运动，升降气缸下部通过升降气缸下部固定件59固定在小车底板上。气缸杆通过一对气缸杆固定法兰与气动抓手主梁连接。

图6所示的是气动抓手装置的结构构成：它是由位于两端的抓手63与气动抓手主梁62组合构成，其中抓手63为一上呈连接框架、下为内铲式的抓板的构件，抓手63上连接框架的上梁上开有多向的多个连接孔，本实施例中，两抓手63的内侧通过内、外的导杆固定端板70、71固定连接一对抓手导杆69，主梁62的两端各带有一板翅型的连接板，该板翅型的连接板两侧均探出主梁外，连接板两侧上分别固定连接一直线滑动单元68(即直线轴承)，使得抓手导杆69可在直线滑动单元68中运动；同时，与抓手导杆69平行设置一抓手气缸64，该抓手气缸64通过气缸座固定在板翅型的连接板上，气缸杆通过气缸连接板65固定在抓手63上连接框架的上梁上，抓手气缸64控制抓手63的移动。另在主梁上的适当位置设置供升降导杆安装固定的升降导杆固定件67及其安装孔。同时在抓手气缸64的旁侧设置一传感器检测装置66，以监测穴盘的抓取情况(判断是否抓取成功)。气动抓手装置的运动形式是由抓手气缸64带动抓手63实现伸出和收缩运动，抓手导杆69的配置可增强抓手气缸64运动的稳定性。

图7示出了气动保护装置的结构构成，其设置在小车框架35之下，具有一组保护装置底板81、82，该保护装置底板的外端略有上翘；其通过保护装置支杆77、78连接到小车框架35的下侧，且活性连接，由保护装置气缸80带动保护装置支杆77、78，保护装置支杆77、78用螺栓与保护装置的两个底板81、82连接在一起实现打开和闭合运动。阻尼器83和阻尼器导杆84连在一起，通过阻尼器导杆固定件85固定在小车框架35上。当气动抓手装置将穴盘200(参见图1所示)抓住之后，阻尼器83按住穴盘，避免因为移动而导致穴盘位置变化或者掉落。

本发明即可采用手动调节方式，亦可采用自动控制方式，对于后者，可以用现有自动控制技术实现，配备气动元件、编码器、传感器等，通过PLC控制器、编码器和传感器控制移动小车的横向自动输送，此处不再详述。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。

本发明穴盘移栽输送装置放置于温室中，用于栽植花卉或蔬菜种苗的穴盘移栽输送使用，该装置可以控制移动小车实现穴盘移栽输送装置横向输送；动轨运动装置实现穴盘移栽输送装置纵向输送；气动升降装置实现抓手装置的升降；气动抓手装置实现抓取和放置穴盘的作用；气动保护装置是当抓手装置将穴盘抓住，提升后在移动过程中保护穴盘，防止穴盘掉落。配备动轨运动检测装置可以检测纵向移动的距离和定位；配备移动小车检测装置可以检测横向移动的距离和定位；其余的升降、抓手、保护装置均配有传感器以对它们检测定位。

本发明穴盘移栽输送装置的运动形式为：当工作人员将穴盘200放置在系统默认零点坐标位置(参见图1)，按动开始按钮，如果检测装置检测到零点位置有穴盘，则穴盘移栽输送装置运动；如果没有，则提示无穴盘。下面以有信号为例进行说明：穴盘移栽输送装置通过涡轮蜗杆变频减速电机带动链轮，链轮带动动轨及移动小车的Φ200车轮运动到原点位置，气动保护装置中保护装置气缸收缩，保护装置支杆带动保护装置底板打开，同时气动抓手装置中抓手气缸带动抓手打开，升降气缸下降，带动气动抓手装置下降，下降到位后，抓手气缸带动抓手收缩，检测到有穴盘后，升降气缸上升，带动气动抓手装置上升到位后，保护装置气缸打开，保护装置支杆带动保护装置底板收缩，收缩完毕，根据程序设定，确定动轨运动装置，移动小车装置移动位置。动轨运动装置运动，由涡轮蜗杆变频减速电机带动链轮，链轮带动移动小车的Φ200车轮运动到纵向坐标位置；移动小车装置运动，由涡轮蜗杆变频减速电机带动链轮，链轮带动小车主动轴，带动Φ200车轮运动到横向坐标位置。放置穴盘的方式同收起时相同，依次往复输送穴盘，实现自动输送。

Claims (7)

1.一种穴盘移栽输送装置，其特征在于包括：

在温室内整体苗床的两侧分别直立一静轨；

两条横跨在两条静轨间的动轨，该动轨由矩形管构成，两条动轨的同端侧分别固定在一对动轨运动装置上，该动轨运动装置架设在静轨上并可沿静轨轨道移动；

一个移动小车装置，其两端的车轮搭设在两条动轨上；移动小车装置的下方连接一气动升降装置，该气动升降装置中的气缸杆连接一气动抓手装置；

所述动轨运动装置的构成包括：一起总支撑作用的动轨车架，在动轨车架的两侧位置且位于两侧端的同心通孔内放置角接触球轴承，动轨主动轴及动轨从动轴通过角接触球轴承与动轨车架连接；一对车轮分别固定在动轨主动轴、动轨从动轴上；一涡轮蜗杆变频减速电机固定在动轨车架上，电机轴上固定动轨用链轮，电机轴上链轮和动轨主动轴上链轮由链条连接以带动车轮沿着静轨轨道运行；一对用于限制动轨车架在静轨上的运行方向的动轨辅助轮装置，与动轨车架连接；设置一动轨编码器，直接与动轨主动轴连接；

所述的移动小车包括：一小车框架，其上固定连接用于安装电磁阀的固定板及置放气源的固定板；小车框架与动轨同轴向的两侧下部分别固定安装一组车轮，该组车轮用于搭设在动轨上并移动，该车轮通过安装小车车轮固定法兰连接到小车主动轴上；所述的小车主动轴中间安装小车轴用链轮，两端安装角接触球轴承，小车主动轴上的角接触球轴承通过小车轴承支座与小车框架连接，小车从动轴除了没有小车轴用链轮外，其余安装结构同小车主动轴；一涡轮蜗杆变频减速电机固定在小车框架上，电机轴上固定链轮；由链条连接电机轴上链轮和小车主动轴上链轮以带动车轮沿着动轨轨道运行；小车框架的底部连接阻尼器导杆，该阻尼器导杆与阻尼器直接连接；

所述的气动升降装置包括：一升降气缸，其上部通过气缸顶固定板与移动小车装置连接，下部通过小车底板及升降气缸下部固定件与气动抓手装置的主梁连接；气缸杆通过一对气缸杆固定法兰与气动抓手装置的主梁连接；

所述的气动抓手装置包括：一气动抓手主梁；位于气动抓手主梁两端的抓手，两抓手的内侧固定连接一对抓手导杆，气动抓手主梁的两端各带有连接板，该连接板两侧均探出主梁外，连接板两侧上分别固定连接一直线滑动单元，抓手导杆在直线滑动单元中往复移动；与抓手导杆平行设置一抓手气缸，该抓手气缸一端固定在板翅型的连接板上，另一端固定在抓手连接框架的上梁上，抓手气缸控制抓手的移动；

一具有一组保护装置底板的气动保护装置，该保护装置底板的外端有上翘，通过保护装置支杆连接到小车框架的下侧，且活性连接；一保护装置气缸，其带动保护装置支杆实现两个保护装置底板的打开和闭合运动；

还设有一用于固定被抓取的穴盘的阻尼器，该阻尼器连接在阻尼器导杆的下端，通过阻尼器导杆固定件固定在小车框架上。

2.根据权利要求1所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于：在移动小车装置的下方位于移动小车框架旁侧设一气动保护装置。

3.根据权利要求1所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于：还配设有动轨运动检测装置、移动小车检测装置。

4.根据权利要求2所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于：在气动升降装置、气动抓手装置和气动保护装置上均配有检测定位用传感器。

5.根据权利要求1所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于所述动轨运动装置中：

所述动轨车架具有两层钢板结构，与动轨车架底板、动轨前固定板、动轨外壳通过螺栓连接；其近中端有用于动轨电机座固定安装的螺纹孔；两侧端形成有容置角接触球轴承的同心通孔，在两层钢板中的厚板外侧加工有用于轴承限位的通孔；

所述角接触球轴承放置在动轨车架两侧位置的同心通孔内；

所述涡轮蜗杆变频减速电机通过动轨电机座固定在动轨车架上。

6.根据权利要求1所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于所述的移动小车中：

所述小车框架的外侧具有金属的外壳；

还设有用于限制小车框架在动轨上的运行方向的小车辅助轮装置，与小车框架连接；

一移动小车检测装置，通过支架固定在小车框架上并直接与小车主动轴连接。

7.根据权利要求1所述的穴盘移栽输送装置，其特征在于所述气动抓手装置中：

所述的抓手为一上呈连接框架、下为内铲式的抓板的构件，抓手连接框架的上梁上开有若干连接孔；

所述气动抓手主梁的两端各的连接板为板翅型，连接板两侧上分别固定连接一直线滑动单元，抓手导杆在直线滑动单元中往复移动。

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