CN104604598B - 一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统 - Google Patents

一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，包括立体架体、直线导轨、苗床输送单元、单体苗床及传感定位装置，直线导轨通过支撑板分层设置在立体架体上；苗床输送单元包括两个平行设置的侧板，两个侧板的间距通过间隔插板内板插入间隔插板外板的深度调节，侧板的内侧设有用于滚动输送单体苗床的滚轮，侧板通过滑块滑动连接在直线导轨上；传感定位装置设置在立体架体、苗床输送单元及单体苗床上，对单体苗床进行定位。与现有技术相比，本发明可以实现移动苗床到达指定苗床床位位置，能够根据植物的生长情况，自动调节苗床位置，增大苗床的受光照率，符合传统温室向着大型植物工厂发展的趋势。

Description

一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统
技术领域
本发明涉及一种立体苗床系统，尤其是涉及一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，属于温室苗床内部物流系统范畴。
背景技术
温室内的种苗随着生长，可能需要移栽，盆花需要重新摆放和转移，在国内目前这需要大量的劳动力，并花费大量的时间。我国的工厂化育苗将会成为重要的生产环节。目前，普遍应用在我国的温室育苗床架大多是平面床架，单位面积和空间利用率较低，我国也有一些立体床架，但空间利用率低，自然光照率低，自动控制程度低，且调节空间低，调节也不够灵活省力。
发明内容
本发明针对目前我国现代化温室育苗技术落后、智能化控制程度较低、自然光照率低等问题，提供一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，此系统可以实现移动苗床到达指定苗床床位位置，能够根据植物的生长情况，自动调节苗床位置，增大苗床的受光照率，符合传统温室向着大型植物工厂发展的趋势。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，该立体苗床系统包括：
立体架体；
直线导轨：通过支撑板分层设置在立体架体上；
苗床输送单元：包括两个平行设置的侧板、两个侧板的内侧分别设有间隔插板内板与间隔插板外板，所述的间隔插板内板与间隔插板外板插接连接，两个侧板的间距通过间隔插板内板插入间隔插板外板的深度调节，这样，可以调节使用不同边框宽度的单体苗床，所述的侧板的内侧设有用于滚动输送单体苗床的滚轮，所述的侧板的下侧通过滑块滑动连接在直线导轨上；
单体苗床：设置在滚轮上，通过滚轮带动而沿侧板长度方向移动，并且可以在苗床输送单元上任意停靠；
传感定位装置：设置在立体架体、苗床输送单元及单体苗床上，对单体苗床进行定位。
所述的立体苗床系统还包括苗床间隔单元，该苗床间隔单元平行于苗床输送单元设置在直线导轨上，所述的苗床间隔单元包括至少两块平行设置的侧板，在相邻两个侧板之间设有调节架以及驱动调节架伸长或压缩的伸缩气缸以及测距气缸，所述的侧板下侧通过滑块滑动连接在直线导轨上，滑块与直线导轨之间相互配合为滚动摩擦，运输时能量损耗小，速率快。
所述的苗床间隔单元设置在两个平行的苗床输送单元之间。通过调节伸缩气缸的气杆长度以及测距气缸来精确控制调节架之间的距离，可以调节苗床间隔单元所占空间大小，进而可以改变与苗床间隔单元相邻的两个苗床输送单元之间的距离，可以使上下两层的单体苗床向错开，使得所有单体苗床上的植物可以充分吸收自然光，特别是底层的植物不必因为上层单体苗床的排布而影响到自然光的遮挡，同时可以使阳光照射在底层的植物上而不用在另行补光。
所述的侧板垂直于直线导轨设置。
所述的立体架体由竖直设置的支撑杆，以及水平设置在支撑杆上的纵杆与横杆组合形成，所述的支撑杆的下侧设有气缸支撑座，气缸支撑座固定在地面上，气缸支撑座内设有气缸，气缸带动支撑杆上下移动，所述的纵杆与横杆均分成上下两层设置。其中，所述的纵杆、支撑杆、横杆均采用型材结构，通过螺栓组合而成，在组装时，可以调节上下两层的距离，更有效的调节太阳光的利用率。
所述的滚轮设置在滚轮支架上，所述的滚轮支架外侧设有连接块，滚轮支架通过连接块连接在侧板的内侧，所述的滚轮垂直于侧板设置，可以根据生产需求以及不同的苗床边框长度来调节滚轮支架之间的距离或者调节滚轮支架的个数。
所述的传感定位装置包括第一传感定位装置、第二传感定位装置、第三传感定位装置、第四传感定位装置、第五传感定位装置以及第六传感定位装置；
所述的第一传感定位装置安装在苗床输送单元的入口和出口处，与第三传感定位装置配合，当单体苗床刚进入苗床输送单元或者离开时对其定位；
所述的第二传感定位装置间隔安装在苗床输送单元上，控制电机得失电以及滚轮支架上滚轮的转动或者停止，与第三传感定位装置配合，对单体苗床进行定位；
所述的第三传感定位装置安装在单体苗床底部对角线的位置，控制电机的得电和失电以及滚轮的转动或停止，与第一传感定位装置以及第二传感定位装置对单体苗床进行定位；
所述的第四传感定位装置安装在气缸支撑座上控制气缸的得电和失电来控制立体架体的抬升或下降；
所述的第五传感定位装置安装在苗床间隔单元的伸缩气缸旁，控制伸缩气缸的得电和失电，以控制苗床间隔单元的间隔距离；
所述的第六传感定位装置安装在苗床间隔单元、苗床输送单元以及支撑板上，控制两两单元之间的相对距离。
本发明的系统通过自动控制方式，可以完成生产区域内自动移动一系列的程序，不需人工进入工作区域搬动单体苗床，运行操作简单，运行费用和管理费用低廉，节省人力物力财力。苗床自动移动输送调节系统可以与其他的系统柔性结合，形成综合机械结构、精确定位、传动系统、管理规划、智能调度、电子控制等技术的集成应用系统。
本发明系统工作的顺序为：
单体苗床在输送单元上输送，可以通过滚轮支架上的滚轮输送，排满第一层的苗床以后，单体苗床通过外部升降机从第一层升到第二层，可以依次排满整个第二层苗床，然后，第二层的输送情况可以根据第一层的苗床分布情况来灵活调节苗床输送单元和苗床间隔单元之间的间隔。既可以使底层的植物充分享受自然光的照射。输送单元上装有传感器可以控制单体苗床的定位。
与现有技术相比，本发明可以在X、Y、Z三个维度方向上自动调节两个苗床输送单元之间的相对间距，可以使第二层和第一层或者更多层苗床输送单元的单体苗床上摆放的植物都可以享受到自然光的照射，整个系统还可以自动对接辅助工作台，装置机动性好，可根据具体生产要求模块化批量生产，也可以在三个维度的方向上拓宽或者节约生产的场地，形成了具有的植物工厂特点的产业体系。本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明的系统灵活性很好，使用时，系统结构可以通过气缸支撑座内的气缸进行上下调节，通过滑块与直线导轨的配合实现左右调节。
(2)苗床输送单元可以通过间隔插板外板与间隔插板内板之间的配合调节两个侧板之间的距离，可以使用不同宽度的单体苗床来输送育苗。
(3)苗床间隔单元可以通过伸缩气缸以及测距气缸装置精确调节调节架之间的距离，改变整个苗床间隔单元的占用空间，进而改变与苗床间隔单元相邻的两个苗床输送单元之间的距离，可以使上下两层的单体苗床向错开，使得所有单体苗床上的植物可以充分吸收自然光，特别是底层的植物不必因为上层单体苗床的排布而影响到自然光的遮挡，同时可以使阳光照射在底层的植物上而不用在另行补光。
(4)苗床输送单元以及苗床间隔单元都通过滑块连接在直线导轨上，将苗床间隔单元的侧板与苗床输送单元的侧板靠近，即可调节苗床输送单元之间的间距。
(5)滚轮支架通过连接块安装在侧板上可以根据生产需求以及不同的苗床边框长度来调节滚轮支架之间的距离或者减少或增多滚轮支架的个数。
(6)本装置可以根据实际生产需求模块化生产，同时可以在三个维度X、Y和Z方向上拓宽或者节约生产的使用面积。
(7)通过自动控制方式，可以使单体苗床准确的到达指定苗床床位区域，同时苗床床位区域对应的工作区域，便于对植物进行相应的操作，运行操作简单，运行费用和管理费用低廉，节省人力物力财力，将优势相结合可以显著提高生产率和光照利用率，加速生产进程。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为立体架体及直线导轨的结构示意图；
图3为苗床输送单元的结构示意图；
图4为苗床输送单元中滚轮支架的结构示意图；
图5为苗床间隔单元的结构示意图；
图6为苗床间隔单元中调节架的结构示意图；
图7为立体苗床系统支撑杆型材的结构示意图；
图8为单体苗床结构示意图及传感定位装置布局图；
图9为本发明系统的局部放大图及传感定位装置布局图；
图10为本发明系统的整体结构示意图.
图中标号：1为侧板，2为滚轮，3为滚轮支架，4为滑块，5为调节架，6为伸缩气缸，7为间隔插板外板，8为间隔插板内板，9为直线导轨，10为支撑板，11为纵杆，12为支撑杆，13为横杆，14为气缸支撑座，15为气缸，16为连接块，17为单体苗床，18为第一传感定位装置，19为第二传感定位装置，20为第三传感定位装置，21为第四传感定位装置，22为第五传感定位装置，23为第六传感定位装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，如图1、图2、图10所示，该立体苗床系统包括立体架体、直线导轨9、苗床输送单元、苗床间隔单元、单体苗床17及传感定位装置，直线导轨9通过支撑板10分层设置在立体架体上。
立体架体如图2所示，立体架体由竖直设置的支撑杆12，以及水平设置在支撑杆12上的纵杆11与横杆13组合形成，支撑杆12的下侧设有气缸支撑座14，气缸支撑座14固定在地面上，气缸支撑座14内设有气缸15，气缸15带动支撑杆12上下移动，纵杆11与横杆13均分成上下两层设置。其中，纵杆11、支撑杆12、横杆13均采用型材结构，通过螺栓组合而成，在组装时，可以调节上下两层的距离，更有效的调节太阳光的利用率。
苗床输送单元如图3、图4所示，包括两个平行设置的侧板1、侧板1垂直于直线导轨9设置，两个侧板1的内侧分别设有间隔插板内板8与间隔插板外板7，间隔插板内板8与间隔插板外板7插接连接，两个侧板1的间距通过间隔插板内板8插入间隔插板外板7的深度调节，这样，可以调节使用不同边框宽度的单体苗床17，侧板1的内侧设有用于滚动输送单体苗床17的滚轮2，侧板1的下侧通过滑块4滑动连接在直线导轨9上。滚轮2设置在滚轮支架3上，滚轮支架3外侧设有连接块16，滚轮支架3通过连接块16连接在侧板1的内侧，滚轮2垂直于侧板1设置，可以根据生产需求以及不同的苗床边框长度来调节滚轮支架3之间的距离或者调节滚轮支架3的个数。
苗床间隔单元如图5、图6所示，该苗床间隔单元平行于苗床输送单元设置在直线导轨上，苗床间隔单元包括至少两块平行设置的侧板1，在相邻两个侧板1之间设有调节架5以及驱动调节架5伸长或压缩的伸缩气缸6以及测距气缸，侧板1下侧通过滑块4滑动连接在直线导轨9上，滑块4与直线导轨9之间相互配合为滚动摩擦，运输时能量损耗小，速率快。苗床间隔单元设置在两个平行的苗床输送单元之间。通过调节伸缩气缸6的气杆长度来精确控制调节架5之间的距离，可以调节苗床间隔单元所占空间大小，进而可以改变与苗床间隔单元相邻的两个苗床输送单元之间的距离，可以使上下两层的单体苗床向错开，使得所有单体苗床上的植物可以充分吸收自然光，特别是底层的植物不必因为上层单体苗床的排布而影响到自然光的遮挡，同时可以使阳光照射在底层的植物上而不用在另行补光。
立体苗床系统支撑杆12的结构如图7所示。
单体苗床17如图8所示，设置在滚轮2上，通过滚轮2带动而沿侧板1长度方向移动，并且可以在苗床输送单元上任意停靠。
传感定位装置如图9所示，包括第一传感定位装置18、第二传感定位装置19、第三传感定位装置20、第四传感定位装置21、第五传感定位装置22以及第六传感定位装置23；第一传感定位装置18安装在苗床输送单元的入口和出口处，与第三传感定位装置20配合，当单体苗床17刚进入苗床输送单元或者离开时对其定位；第二传感定位装置19间隔安装在苗床输送单元上，控制电机得失电以及滚轮支架3上滚轮2的转动或者停止，与第三传感定位装置20配合，对单体苗床17进行定位；第三传感定位装置20安装在单体苗床17底部对角线的位置，控制电机的得电和失电以及滚轮2的转动或停止，与第一传感定位装置18以及第二传感定位装置19对单体苗床17进行定位；第四传感定位装置21安装在气缸支撑座14上控制气缸15的得电和失电来控制立体架体的抬升或下降；第五传感定位装置22安装在苗床间隔单元的伸缩气缸6旁，控制伸缩气缸6的得电和失电，以控制苗床间隔单元的间隔距离；第六传感定位装置23安装在苗床间隔单元、苗床输送单元以及支撑板10上，控制两两单元之间的相对距离。
本系统通过自动控制方式，可以完成生产区域内自动移动一系列的程序，不需人工进入工作区域搬动单体苗床，运行操作简单，运行费用和管理费用低廉，节省人力物力财力。苗床自动移动输送调节系统可以与其他的系统柔性结合，形成综合机械结构、精确定位、传动系统、管理规划、智能调度、电子控制等技术的集成应用系统。
本系统工作的顺序为：单体苗床在输送单元上输送，可以通过滚轮支架上的滚轮输送，排满第一层的苗床以后，单体苗床通过外部升降机从第一层升到第二层，可以依次排满整个第二层苗床，然后，第二层的输送情况可以根据第一层的苗床分布情况来灵活调节苗床输送单元和苗床间隔单元之间的间隔。既可以使底层的植物充分享受自然光的照射。输送单元上装有传感器可以控制单体苗床的定位。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，其特征在于，该立体苗床系统包括：
立体架体；
直线导轨(9)：通过支撑板(10)分层设置在立体架体上；
苗床输送单元：包括两个平行设置的侧板(1)、两个侧板(1)的内侧分别设有间隔插板内板(8)与间隔插板外板(7)，所述的间隔插板内板(8)与间隔插板外板(7)插接连接，两个侧板(1)的间距通过间隔插板内板(8)插入间隔插板外板(7)的深度调节，所述的侧板(1)的内侧设有用于滚动输送单体苗床(17)的滚轮(2)，所述的侧板(1)的下侧通过滑块(4)滑动连接在直线导轨(9)上；
单体苗床(17)：设置在滚轮(2)上，通过滚轮(2)带动而沿侧板(1)长度方向移动；
传感定位装置：设置在立体架体、苗床输送单元及单体苗床(17)上，对单体苗床(17)进行定位；
苗床间隔单元：所述的苗床间隔单元设置在两个平行的苗床输送单元之间，所述的苗床间隔单元包括至少两块平行设置的侧板(1)，在相邻两个侧板(1)之间设有调节架(5)以及驱动调节架(5)伸长或压缩的伸缩气缸(6)以及测距气缸，所述的侧板(1)下侧通过滑块(4)滑动连接在直线导轨(9)上；
通过调节伸缩气缸(6)的气杆长度以及测距气缸来精确控制调节架(5)之间的距离，调节苗床间隔单元所占空间大小，进而可以改变与苗床间隔单元相邻的两个苗床输送单元之间的距离，可以使上下两层的单体苗床(17)相错开；
苗床输送单元的侧板(1)与苗床间隔单元的侧板(1)均垂直于直线导轨(9)设置。
2.根据权利要求1所述的一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，其特征在于，所述的立体架体由竖直设置的支撑杆(12)，以及水平设置在支撑杆(12)上的纵杆(11)与横杆(13)组合形成，所述的支撑杆(12)的下侧设有气缸支撑座(14)，气缸支撑座(14)内设有气缸(15)，气缸(15)带动支撑杆(12)上下移动，所述的纵杆(11)与横杆(13)均分成上下两层设置。
3.根据权利要求2所述的一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，其特征在于，所述的纵杆(11)、支撑杆(12)、横杆(13)均采用型材结构，通过螺栓组合而成。
4.根据权利要求1所述的一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，其特征在于，所述的滚轮(2)设置在滚轮支架(3)上，所述的滚轮支架(3)外侧设有连接块(16)，滚轮支架(3)通过连接块(16)连接在苗床输送单元的侧板(1)的内侧，所述的滚轮(2)垂直于苗床输送单元的侧板(1)设置。
5.根据权利要求4所述的一种可调节透光率的自动移动立体苗床系统，其特征在于，所述的传感定位装置包括第一传感定位装置(18)、第二传感定位装置(19)、第三传感定位装置(20)、第四传感定位装置(21)、第五传感定位装置(22)以及第六传感定位装置(23)；
所述的第一传感定位装置(18)安装在苗床输送单元的入口和出口处，与第三传感定位装置(20)配合，当单体苗床(17)刚进入苗床输送单元或者离开时对其定位；
所述的第二传感定位装置(19)间隔安装在苗床输送单元上，控制电机得失电以及滚轮支架(3)上滚轮(2)的转动或者停止，与第三传感定位装置(20)配合，对单体苗床(17)进行定位；
所述的第三传感定位装置(20)安装在单体苗床(17)底部对角线的位置，控制电机的得电和失电以及滚轮(2)的转动或停止，与第一传感定位装置(18)以及第二传感定位装置(19)对单体苗床(17)进行定位；
所述的第四传感定位装置(21)安装在气缸支撑座(14)上控制气缸(15)的得电和失电来控制立体架体的抬升或下降；
所述的第五传感定位装置(22)安装在苗床间隔单元的伸缩气缸(6)旁，控制伸缩气缸(6)的得电和失电，以控制苗床间隔单元的间隔距离；
所述的第六传感定位装置(23)安装在苗床间隔单元、苗床输送单元以及支撑板(10)上，控制两两单元之间的相对距离。
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