CN103879766A

CN103879766A - 一种苗床双向驱动装置

Info

Publication number: CN103879766A
Application number: CN201410096479.3A
Authority: CN
Inventors: 张跃峰; 辜松; 蔡峰; 杨艳丽; 任宇辉
Original assignee: Beijing Hua'nong Agricultural Engineering Consulting Co Ltd
Current assignee: Beijing Hua'nong Agricultural Engineering Consulting Co Ltd
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: CN103879766B

Abstract

本发明涉及温室苗床技术领域，公开了一种苗床双向驱动装置，其包括用于苗床纵向移动的纵向基础模块、用于苗床横向移动的横向框架模块和用于驱动苗床在所述纵向基础模块和横向框架模块之间切换的换向驱动模块，所述纵向基础模块包括纵向排列的第一基础模块和第二基础模块，所述换向驱动模块横向设置在所述第一基础模块和第二基础模块之间，且两侧分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接，所述横向框架模块与所述纵向基础模块垂直设置，并分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接。本发明能够带动苗床实现双向移动的苗床双向驱动装置，该装置结构简单、作业可靠，可实现双向自动、高效、精确的动作。

Description

一种苗床双向驱动装置

技术领域

本发明涉及温室苗床技术领域，特别是涉及一种可以双向移动的苗床双向驱动装置。

背景技术

随着我国温室产业化、集约化、现代化的发展以及劳动力价格的不断攀升，而传统温室物流运输需求巨大的劳动力，这种情况限制了温室产业的进一步发展，目前的温室苗床搬运系统只能实现单向运输，无法实现双向运行，极大地限制了温室物流的便捷性以及更有效地利用温室土地。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种可以带动苗床实现双向移动的苗床双向驱动装置，该装置结构简单、作业可靠，可实现双向自动、高效、精确的动作。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种苗床双向驱动装置，其包括用于苗床纵向移动的纵向基础模块、用于苗床横向移动的横向框架模块和用于驱动苗床在所述纵向基础模块和横向框架模块之间切换的换向驱动模块，所述纵向基础模块包括纵向排列的第一基础模块和第二基础模块，所述换向驱动模块横向设置在所述第一基础模块和第二基础模块之间，且两侧分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接，所述横向框架模块与所述纵向基础模块垂直设置，并分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接。

进一步地，所述第一基础模块和第二基础模块分别包括两条平行设置的纵梁、用于连接所述两条纵梁的多条支梁、所述各条支梁的下端分别设有可调节高度的支撑腿，所述第一基础模块和第二基础模块的各条纵梁上分别设有多个从动轮，所述第一基础模块的位于外侧的纵梁上还设有苗床纵向驱动装置，所述苗床纵向驱动装置由PLC控制工作。

进一步地，所述苗床纵向驱动装置包括纵向驱动电机、主动驱动轮、从动驱动轮和驱动链条，所述电机的输出轴与所述主动驱动轮连接，所述主动驱动轮通过所述驱动链条与从动驱动轮连接。

进一步地，所述横向框架模块包括两条水平设置的横向轨道、用于连接在所述两条横向轨道之间的多个横梁、设于所述横向轨道下端的多个支撑立柱以及平行设于所述两条横向轨道之间的升降角固定架，所述横梁的两端通过所述支撑立柱与所述横向轨道固定，所述升降角固定架通过轮架固定座与所述横梁连接，所述升降角固定架的长度方向设有凹槽，在所述凹槽内设有升降角，所述升降角固定架的下部设有升降角起落气缸，所述升降角起落气缸的伸出端通过升降角起落连接板与所述升降角连接，用于控制所述升降角的升降。

进一步地，所述换向驱动模块包括换向推板、换向推板架、换向连接杆和换向驱动装置，所述换向推板与所述换向推板架可滑动连接，所述换向连接杆通过换向推板与换向推板架连接，所述换向推板架内设有传感器和行程开关，所述换向驱动装置与所述换向推板连接，用于带动所述换向推板移动，所述换向连接杆与所述升降角固定架的一端固定连接，两条所述横向轨道的一端分别设于所述第一基础模块和第二基础模块位于内侧的纵梁上。

进一步地，所述换向驱动装置包括换向主动链轮、换向从动链轮、换向驱动电机以及换向链条，所述换向主动链轮和换向从动链轮分别安装在所述换向推板架的两端，并通过所述链条连接，所述换向推板连接在所述换向链条上，所述换向驱动电机与所述换向主动链轮连接，用于带动所述换向主动链轮和换向从动链轮转动，从而带动所述换向推板随之移动。

进一步地，所述换向推板包括相互垂直的换向支杆和换向底板，所述换向底板的侧边设有与所述换向推板架配合的滑动凹槽，所述换向支杆和换向底板通过轴铰接，并通过弹簧拉紧成直角。

进一步地，其还包括两套苗床升降模块，两套所述苗床升降模块分别设于所述第一基础模块和第二基础模块的纵梁的内侧，各套所述苗床升降模块分别包括托杆、用于支撑在所述托杆两端的托杆架和设于靠近所述横向框架模块一侧的所述托杆架下端的苗床升降气缸，所述托杆通过托杆连接块水平安装在对称的两个托杆架上，所述托杆架通过连接件固定在所述第一基础模块和第二基础模块的两侧的纵梁内侧，所述苗床升降气缸的伸出端与对应的一侧所述托杆连接块连接，另一侧的所述托杆连接块与对应的托杆架铰接。

进一步地，所述托杆为上圆下方的结构，所述苗床升降气缸为隔膜气缸。

进一步地，其还包括用于限制苗床的纵向位移的纵向定位模块，所述纵向定位模块包括定位固定板、定位外管、定位内管和定位气缸，所述定位气缸的一端固定在所述定位固定板上，其另一端与所述定位内管连接，所述定位内管设置在所述定位外管内部，且可通过所述定位气缸带动其在所述定位外管的内部滑动，所述定位固定板与第二基础模块的位于外侧的纵梁连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种苗床双向驱动装置，包括用于苗床纵向移动的纵向基础模块、用于苗床横向移动的横向框架模块和用于驱动苗床在所述纵向基础模块和横向框架模块之间切换的换向驱动模块，通过所述换向驱动模块根据需要驱动苗床在横向框架模块和纵向基础模块之间切换，可以方便地控制苗床双向移动，而且结构简单，控制精度高，且可以实现自动化控制。

附图说明

图1为本发明一种苗床双向驱动装置的总体结构示意图；

图2为本发明一种苗床双向驱动装置中的纵向基础模块的结构示意图；

图3为本发明一种苗床双向驱动装置中的横向框架模块的结构示意图；

图4为本发明一种苗床双向驱动装置中的换向驱动模块的结构示意图；

图5为本发明一种苗床双向驱动装置中的换向推板的结构示意图；

图6为本发明一种苗床双向驱动装置中的苗床升降模块的立体图；

图7为本发明一种苗床双向驱动装置中的苗床升降模块的侧视图；

图8为本发明一种苗床双向驱动装置中的纵向定位模块的结构示意图；

图9为发明一种苗床双向驱动装置中的苗床从纵向转横向示意图；

图10为发明一种苗床双向驱动装置中的苗床纵向输送示意图。

图中：1：纵向基础模块；11：第二基础模块；12：第一基础模块；13：纵梁；14：支梁；15：圆地脚；2：纵向驱动装置；21：从动驱动轮；22：驱动链条；23：主动驱动轮；24：纵向驱动电机；3：苗床；4：纵向定位模块；41：定位外管；42：定位固定板；43：定位内管；44：定位气缸；5：苗床升降模块；51：托杆；52：托杆连接块；53：托杆架；54：隔膜气缸；55：限位滚轮；56：螺母槽；6：横向框架模块；61：横向轨道；62：横梁；63：升降角固定架；64：支撑立柱；65：升降角起落气缸；66：轮架固定座；67：升降角；7：换向驱动模块；70：直角挡板；71：换向连接杆；72：换向推板；73：从动轴；74：换向从动链轮；75：弹簧；76：换向推板架；77：扭力臂；78：换向驱动电机；79：换向主动链轮；721：换向支杆；722：换向底板；723：滑动凹槽；8：从动轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，为本发明提供的一种苗床双向驱动装置，通过PLC控制整个模块的工作，其包括用于苗床3纵向移动的纵向基础模块1、用于苗床3横向移动的横向框架模块6和用于驱动苗床3在所述纵向基础模块1和横向框架模块6之间切换的换向驱动模块7，所述纵向基础模块1包括两部分，分别为纵向排列的第一基础模块12和第二基础模块11，所述换向驱动模块7横向设置在所述第一基础模块12和第二基础模块11之间，且两侧分别与所述第一基础模块12和第二基础模块11连接固定，所述横向框架模块6与所述纵向基础模块1垂直设置，并分别与所述第一基础模块12和第二基础模块11连接。本装置能够轻松地实现苗床3的双向转换，例如从纵向转为横向移动，或者从横向转为纵向移动，而且容易实现自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，提高生产效率。

如图2所示，所述第一基础模块12和第二基础模块11分别包括两条平行设置的纵梁13、用于连接所述两条纵梁13的多条支梁14、所述各条支梁14的下端分别设有可调节高度的支撑腿，所述支撑腿优选为圆地脚15，所述换向驱动模块7的两侧与所述圆地脚15连接，所述第一基础模块12和第二基础模块11的各条纵梁13上分别设有多个供苗床3移动的从动轮8，所述第一基础模块12的位于外侧的纵梁13上还设有用于驱动苗床3纵向移动的苗床纵向驱动装置2，所述苗床纵向驱动装置2由PLC控制工作，由所述苗床纵向驱动装置带动苗床3以从动轮8为支撑沿第一基础模块12和第二基础模块11的纵梁13移动。

所述苗床纵向驱动装置2包括纵向驱动电机24、主动驱动轮23、从动驱动轮21和驱动链条22，也可以是皮带，所述纵向驱动电机24的输出轴与所述主动驱动轮23连接，所述主动驱动轮23和从动驱动轮21通过所述驱动链条22或皮带连接，用于扩大一个电机的驱动范围达到节省电机数量的目的。

如图3所示，所述横向框架模块6包括两条水平设置的横向轨道61、用于连接在所述两条横向轨道61之间的多个横梁62、设于所述横向轨道61下端的多个支撑立柱64以及平行设于所述两条横向轨道61之间的升降角固定架63，所述横梁62的两端通过所述支撑立柱64与所述横向轨道61固定，所述支撑立柱64与地面通过螺栓连接，可以通过调节螺栓调节横向轨道61的高度以适应不同的作业需求；所述升降角固定架63通过轮架固定座66与所述横梁62连接，所述轮架固定座66用于支撑所述升降脚固定架63，并且所述升降脚固定架63可沿所述轮架固定座66横向移动，所述升降角固定架63的长度方向设有凹槽，在所述凹槽内设有升降角67，所述升降角固定架63的下部设有升降角起落气缸65，所述升降角起落气缸65的伸出端通过升降角起落连接板与所述升降角67连接，通过升降角起落气缸65控制设置在升降角固定架底部的升降角起落连接板移动，促使升降角67升降以控制整个模块的作业方式。

如图4所示，所述换向驱动模块7包括换向推板72、换向推板架76、换向连接杆71和换向驱动装置，所述换向推板72与所述换向推板架76可滑动连接，所述换向连接杆71通过换向推板72与换向推板架76连接，所述换向推板架76内设有传感器和行程开关，以控制所述换向推板的行程范围；所述换向驱动装置与所述换向推板72连接，用于带动所述换向推板72移动，所述换向连接杆71与所述升降角固定架63的一端固定连接，两条所述横向轨道61的一端分别设于所述第一基础模块12和第二基础模块11位于内侧的纵梁13上。

所述换向驱动装置包括换向主动链轮79、换向从动链轮74、从动轴73、换向驱动电机78、扭力臂77以及换向链条，所述换向主动链轮79和换向从动链轮74分别安装在所述换向推板架76的两端，并通过所述换向链条连接，所述换向从动链轮74通过所述从动轴73安装在所述换向推板架76上，所述换向推板架76上与所述从动轴73对应的位置设有长孔，所述从动轴73安装在所述长孔内，通过调整从动轴73在所述长孔内的位置，从而调节换向从动链轮74与换向主动链轮79之间的距离，进而调节链条的张紧程度；所述换向推板72连接在所述链条上，所述换向驱动电机78与所述换向主动链轮79连接，并通过所述扭力臂77柔性地连接在所述换向推板架76上，用于带动所述换向主动链轮79和换向从动链轮74转动，从而带动所述换向推板72随之移动。

如图5所示，所述换向推板72为直角构件，其包括相互垂直的换向支杆721和换向底板722，所述换向底板722的侧边设有与所述换向推板架77配合滑动的滑动凹槽723，所述换向支杆721和换向底板722通过轴铰接，并通过弹簧75拉紧成直角，为了防止换向支杆721和换向底板722由于弹簧75作用而小于90度，在所述换向支杆721和换向底板722连接处设置直角挡板70进行限位，作业时若出现特殊情况导致苗床3卡死不能推动时，则弹簧75会由于受力过大被拉开使换向推板72角度大于90度（换向推板72底部有空间供其旋转），以防止机构受损。

如图6和图7所示，该装置还包括两套苗床升降模块5，两套所述苗床升降模块5分别设于所述第一基础模块12和第二基础模块11的纵梁13的内侧，各套所述苗床升降模块5分别包括托杆51、用于支撑在所述托杆51两端的托杆架53和设于靠近所述横向框架模块6一侧的所述托杆架53下端的苗床升降气缸，所述托杆51通过托杆连接块52水平安装在对称的两个托杆架53上，所述托杆架53上设有凹槽，所述托杆51通过托杆连接块52水平安装在对称的两个托杆架53的凹槽内，所述托杆连接块52的两侧各安装有一个限位滚轮55，用于限制所述托杆51的位置，以保证其位置的精确性，所述托杆架53通过螺栓等连接件固定在所述第一基础模块12和第二基础模块11的两侧的纵梁13内侧，所述苗床升降气缸的伸出端与对应一侧的所述托杆连接块52连接，另一侧的所述托杆连接块52与对应的托杆架53铰接。

从结构的优化方面考虑，所述托杆51优选设置为上圆下方的结构，并在所述托杆架53的端部设置螺母槽56，以方便所述托杆51的安装，使得所述托杆51安装后能够稳固在托杆架53的凹槽内，所述苗床升降气缸优选为隔膜气缸54，所述隔膜气缸54无粘滞或者任何形式的漏气，确保了相当高的精准性和重复性。所述隔膜气缸54安装在靠近苗床横向框架模块6一端的托杆架53底部且隔膜气缸54的伸出端与托杆连接块52连接；所述苗床升降模块5完成苗床3的升降作业，为苗床3双向转换做准备，作业时，两套苗床升降模块5作为一个工作单元，两个隔膜气缸54同时工作使两个托杆51一端同时提升，使托杆51与横向框架模块6的横向轨道对接，把苗床3一端抬起进行后续作业，同时托杆51端头的限位滚轮55在托杆架53凹槽内起定位作用，保证托杆51位置正确。

如图8所示，该装置还包括用于限制苗床3的纵向位移的纵向定位模块4，所述纵向定位模块4包括定位固定板42、定位外管41、定位内管43和定位气缸44，所述定位气缸44的一端固定在所述定位固定板42上，其另一端与所述定位内管43连接，所述定位内管43设置在所述定位外管41内部，且可通过所述定位气缸44带动其在所述定位外管41的内部滑动，所述定位固定板42与第二基础模块11的位于外侧的纵梁13连接。当苗床3需要由纵向转为横向移动时，该纵向定位模块4动作，由定位气缸44驱动定位内管43伸出，以抵住苗床3的底部，限制其纵向移动，从而为换向做准备。

如图9和图10所示，苗床3由纵向往横向转换时，由换向驱动模块7的换向推板72推动苗床3从托杆51移动到横向框架模块6的横向轨道；苗床3由横向往纵向转换时，由换向驱动模块7顶住苗床3使其由横向框架模块6的横向轨道沿托杆51慢慢滑下，不需要额外的对位机构进行苗床3横向对位。

本发明的工作过程为：

1、苗床3由纵向转为横向移动：

（1）苗床3一开始在纵向基础模块1上，通过纵向驱动电机24驱动主动驱动轮23和从动驱动轮21转动，并以从动轮8为支撑和限位推动苗床3纵向移动；

（2）当苗床3移动到需要横向移动的位置时，纵向定位模块4的定位气缸44伸出，带动定位内管43伸出限制苗床3的纵向位移，同时纵向驱动模块的驱动电机停止工作；

（3）接着苗床升降模块5工作，带动托杆51的一端提升并托起苗床3的一端，随后换向驱动模块7的换向电机正向作业，带动换向推板移动把苗床3推到横向框架模块6上（此时横向框架模块6升降角起落气缸65伸出，升降角67缩回，使其在此作业过程不会发生干涉），电机反向移动，带动换向推板复位，同时苗床升降模块5复位，完成苗床3由纵向到横向的换向作业。

2、苗床3由横向转为纵向移动：

（1）苗床3开始在横向框架模块6上，当需要纵向移动时，苗床升降模块5工作，由隔膜气缸54驱动托杆一端抬起，横向框架模块6的升降角起落气缸65缩回，升降角67伸出，换向驱动模块7的换向驱动电机78正向作业（此时升降角67被压平），到适当位置时停止；

（2）接着换向驱动模块7的换向驱动电机78反向作业，升降角67抵在苗床3一侧将苗床3拉回，电机停止作业；

（3）苗床升降模块5复位，托杆51下降，苗床3抵在纵向基础模块1的主动驱动轮23、从动驱动轮21和从动轮8上完成由横向到纵向苗床3的换向作业。

本发明通过换向驱动模块7驱动苗床3在横向框架模块6和纵向基础模块1之间切换，可以方便地控制苗床3双向移动，而且结构简单，控制精度高，且可以实现自动化控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种苗床双向驱动装置，其特征在于，其包括用于苗床纵向移动的纵向基础模块、用于苗床横向移动的横向框架模块和用于驱动苗床在所述纵向基础模块和横向框架模块之间切换的换向驱动模块，所述纵向基础模块包括纵向排列的第一基础模块和第二基础模块，所述换向驱动模块横向设置在所述第一基础模块和第二基础模块之间，且两侧分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接，所述横向框架模块与所述纵向基础模块垂直设置，并分别与所述第一基础模块和第二基础模块连接。

2.如权利要求1所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述第一基础模块和第二基础模块分别包括两条平行设置的纵梁、用于连接所述两条纵梁的多条支梁、所述各条支梁的下端分别设有可调节高度的支撑腿，所述第一基础模块和第二基础模块的各条纵梁上分别设有多个从动轮，所述第一基础模块的纵梁上还设有苗床纵向驱动装置。

3.如权利要求2所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述苗床纵向驱动装置包括纵向驱动电机、主动驱动轮、从动驱动轮和驱动链条，所述纵向驱动电机的输出轴与所述主动驱动轮连接，所述主动驱动轮通过所述驱动链条和从动驱动轮连接。

4.如权利要求3所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述横向框架模块包括两条水平设置的横向轨道、连接在所述两条横向轨道之间的多个横梁、设于所述横向轨道下端的多个支撑立柱以及平行设于所述两条横向轨道之间的升降角固定架，所述横梁的两端通过所述支撑立柱与所述横向轨道固定，所述升降角固定架通过轮架固定座与所述横梁连接，所述升降角固定架沿长度方向设有凹槽，在所述凹槽内设有升降角，所述升降角固定架的下部设有升降角起落气缸，所述升降角起落气缸的伸出端通过升降角起落连接板与所述升降角连接，用于控制所述升降角的升降。

5.如权利要求4所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述换向驱动模块包括换向推板、换向推板架、换向连接杆和换向驱动装置，所述换向推板与所述换向推板架滑动连接，所述换向连接杆通过换向推板与换向推板架连接，所述换向推板架内设有传感器和行程开关，所述换向驱动装置与所述换向推板连接，用于带动所述换向推板移动，所述换向连接杆与所述升降角固定架的一端固定连接，两条所述横向轨道的一端分别设于所述第一基础模块和第二基础模块位于内侧的纵梁上。

6.如权利要求5所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述换向驱动装置包括换向主动链轮、换向从动链轮、换向驱动电机以及换向链条，所述换向主动链轮和换向从动链轮分别安装在所述换向推板架的两端，并通过所述换向链条连接，所述换向推板连接在所述换向链条上，所述换向驱动电机与所述换向主动链轮连接，用于带动所述换向主动链轮和换向从动链轮转动，从而带动所述换向推板随之移动。

7.如权利要求6所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述换向推板包括相互垂直的换向支杆和换向底板，所述换向底板的侧边设有与所述换向推板架配合的滑动凹槽，所述换向支杆通过轴与换向底板铰接，并通过弹簧拉紧成直角。

8.如权利要求1-7任一项所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，其还包括两套苗床升降模块，两套所述苗床升降模块分别设于所述第一基础模块和第二基础模块的纵梁的内侧，各套所述苗床升降模块分别包括托杆、用于支撑在所述托杆两端的托杆架和设于靠近所述横向框架模块一侧的所述托杆架下端的苗床升降气缸，所述托杆通过托杆连接块水平安装在对称的两个托杆架上，所述托杆架通过连接件固定在所述第一基础模块和第二基础模块的两侧的纵梁内侧，所述苗床升降气缸的伸出端与对应的一侧所述托杆连接块连接，另一侧的所述托杆连接块与对应的托杆架铰接。

9.如权利要求8所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，所述托杆为上圆下方的结构，所述苗床升降气缸为隔膜气缸。

10.如权利要求9所述的苗床双向驱动装置，其特征在于，其还包括用于限制苗床的纵向位移的纵向定位模块，所述纵向定位模块包括定位固定板、定位外管、定位内管和定位气缸，所述定位气缸的一端固定在所述定位固定板上，其另一端与所述定位内管连接，所述定位内管设置在所述定位外管内部，且可通过所述定位气缸带动其在所述定位外管的内部滑动，所述定位固定板与第二基础模块的纵梁连接。