CN107094552B - 弓棚智能插架装置及插架方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弓棚智能插架装置，包括棚杆架、竖直滑接在所述棚杆架上的压杆，以及安装在所述棚杆架上且带动所述压杆上下移动的下压动力装置，所述压杆下方设置有两个由固定在棚杆架上的驱动电机驱动的滚轮，所述滚轮的旋转面为竖直方向且与棚杆架内的棚杆平行，两个滚轮相远离的一侧分别固定有弯折手臂。本发明的插架装置既保证了各棚杆插入土壤深度及弯曲角度的一致性，又大幅减轻了劳动强度，提高了劳动效率。

Description

弓棚智能插架装置及插架方法

技术领域

本发明涉及农业智能装备技术领域，尤其涉及一种弓棚智能插架设计与控制，具体为一种弓棚智能插架装置及插架方法。

背景技术

现代农业生产中，弓棚在蔬菜栽培、育苗等方面的应用越来越广泛。利用竹木、钢材等材料作为棚架，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，能够提早或延迟蔬菜供应，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜，从而提高蔬菜供应量和新鲜度，同时有利于减少病虫害，防御自然灾害，增加经济效益。

弓棚建造成本较低，土地利用率高，可以保证较好的经济效益，是保护土地的蔬菜栽培的重要类型，发展潜力巨大。但是目前国内弓棚插架主要还是人工为主，先将棚杆弯折，再将弯好的棚杆插孔掩埋，棚杆的插入土壤的深度及弯曲角度不一致，整体抗风效果差，而且浪费大量劳动力，劳动效率低下。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种弓棚智能插架装置及插架方法，既保证了各棚杆插入土壤深度及弯曲角度的一致性，又大幅减轻了劳动强度，提高了劳动效率。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种弓棚智能插架装置，包括棚杆架、竖直滑接在所述棚杆架上的压杆，以及安装在所述棚杆架上且带动所述压杆上下移动的下压动力装置，所述压杆下方设置有两个由固定在棚杆架上的驱动电机驱动的滚轮，所述滚轮的旋转面为竖直方向且与棚杆架内的棚杆平行，两个滚轮相远离的一侧分别固定有弯折手臂。

本方案通过驱动电机带动滚轮旋转，从而带动弯折手臂向下弯折棚杆，通过控制驱动电机的转动角度即可控制弯折手臂的转动角度，从而控制棚杆的弯折角度，实现了各棚杆弯折的一致性；通过下压动力装置将弯折好的棚杆压入土壤，快速、省力，通过控制下压动力装置的行程即可控制各棚杆的压入土壤深度。

作为优化，所述压杆为向上凸起的弧形杆，压杆底面中间位置固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的主固定槽，所述主固定槽两侧对称固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的侧固定槽。通过设置固定槽，避免下压时棚杆由于偏斜而与压杆错开，保证了下压的可靠性。

作为优化，两个所述滚轮处于同一高度。便于对驱动电机启动时间的控制，应用时可以将两滚轮的驱动电机同时启动，简化了控制过程。

作为优选，所述下压动力装置为带有电磁换向阀的液压缸。通过电磁换向阀控制液压缸的伸出与缩回，便于控制，且液压缸的行程可以进行连续性的调节，适用于不同插入要求的情况，实现了一机多用。

作为优化，还包括与所述电磁换向阀、驱动电机电性连接的单片机控制单元。通过单片机控制单元进行控制，精确性高，控制可靠性强。

一种弓棚智能插架方法，包括如下步骤：

（1）棚杆进给到位后，启动驱动电机，由滚轮带动弯折手臂向下转动，对棚杆的两端施加向下的弯折力；

（2）棚杆弯曲到指定角度后，停止驱动电机，棚杆的弯曲角度通过控制驱动电机转过的角度进行控制；

（3）启动下压动力装置，下压动力装置推动压杆向下移动，通过压杆将弯折后的棚杆压入土壤，棚杆的压入深度通过控制下压动力装置的行程进行控制；

（4）下压动力装置带动压杆上移至初始位置，驱动电机反向转动，至弯折手臂恢复到初始的水平位置后停止。

本发明的有益效果为：结构实现一体化，方法简单易行，并能对棚杆的弯曲角度和棚杆插入土壤的深度进行控制，不仅保证了棚杆弯曲及插入深度的一致性，而且大大减轻了栽植人员的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中局部放大视图；

图3为本发明初始状态示意图；

图4为本发明棚杆弯折状态示意图；

图5为本发明棚杆被下压状态示意图；

图中所示：

1、棚杆架，2、压杆，3、下压动力装置，4、主固定槽，5、侧固定槽，6、弯折手臂，7、滚轮，8、棚杆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种弓棚智能插架装置，包括棚杆架1、竖直滑接在所述棚杆架1上的压杆2，以及安装在所述棚杆架1上且带动所述压杆2上下移动的下压动力装置3。压杆2为向上凸起的弧形杆，压杆2底面中间位置固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的主固定槽4，主固定槽4的两侧对称固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的侧固定槽5，主固定槽4和侧固定槽5的设置，增加了对棚杆的包裹，避免下压时棚杆8与压杆脱开，同时，侧固定槽对棚杆8起到导向作用，保证了棚杆竖直插入土壤中。

在压杆2的下方设置有两个由固定在棚杆架上的驱动电机驱动的滚轮7，两个滚轮7处于同一高度，且关于压杆2的中心线对称，滚轮7的旋转面为竖直方向且与棚杆架内的棚杆平行，两个滚轮7相远离的一侧分别固定有弯折手臂6，滚轮旋转时，带动弯折手臂转动，对棚杆的两端进行下压。

作为优选方案，本实施例中的下压动力装置3为带有电磁换向阀的液压缸，由液压缸给压杆的上下移动提供动力，通过控制液压缸活塞的行程即可准确控制压杆的上下移动距离。液压缸在使用时需要的液压系统属于现有技术，在此不再赘述。

本实施例还包括与电磁换向阀、驱动电机电性连接的单片机控制单元，单片机控制单元根据预设参数，控制驱动电机旋转角度，从而实现对棚杆弯曲角度的控制，同样，单片机控制单元根据预设参数，通过控制电磁换向阀控制液压缸的伸缩，实现对棚杆压入土壤深度的控制。

针对上述弓棚智能插架装置的插架方法，具体如下：

（1）棚杆进给到位后，单片机控制单元控制驱动电机启动，由滚轮带动弯折手臂向下转动，对棚杆的两端施加向下的弯折力；

（2）棚杆弯曲到指定角度后，单片机控制单元控制驱动电机停止，棚杆的弯曲角度通过控制驱动电机转过的角度进行控制；

（3）单片机控制单元启动液压缸，液压缸推动压杆向下移动，通过压杆将弯折后的棚杆压入土壤，棚杆的压入深度通过控制液压缸的伸出长度进行控制；

（4）单片机控制单元控制电磁换向阀换向，液压缸带动压杆上移至初始位置，由单片机控制单元向驱动电机发反转信号，驱动电机至弯折手臂恢复到初始的水平位置后停止。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种弓棚智能插架装置，其特征在于：包括棚杆架（1）、竖直滑接在所述棚杆架（1）上的压杆（2），以及安装在所述棚杆架（1）上且带动所述压杆（2）上下移动的下压动力装置（3），所述压杆（2）下方设置有两个由固定在棚杆架上的驱动电机驱动的滚轮（7），所述滚轮（7）的旋转面为竖直方向且与棚杆架内的棚杆平行，两个滚轮（7）相远离的一侧分别固定有弯折手臂（6）；

使用所述弓棚智能插架装置进行的弓棚智能插架方法，包括如下步骤：

（1）棚杆进给到位后，启动驱动电机，由滚轮带动弯折手臂向下转动，对棚杆的两端施加向下的弯折力；

（2）棚杆弯曲到指定角度后，停止驱动电机，棚杆的弯曲角度通过控制驱动电机转过的角度进行控制；

（3）启动下压动力装置，下压动力装置推动压杆向下移动，通过压杆将弯折后的棚杆压入土壤，棚杆的压入深度通过控制下压动力装置的行程进行控制；

（4）下压动力装置带动压杆上移至初始位置，驱动电机反向转动，至弯折手臂恢复到初始的水平位置后停止。

2.根据权利要求1所述的弓棚智能插架装置，其特征在于：所述压杆（2）为向上凸起的弧形杆，压杆底面中间位置固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的主固定槽（4），所述主固定槽（4）两侧对称固定有开口朝下且开口尺寸与棚杆适配的侧固定槽（5）。

3.根据权利要求1所述的弓棚智能插架装置，其特征在于：两个所述滚轮（7）处于同一高度。

4.根据权利要求1所述的弓棚智能插架装置，其特征在于：所述下压动力装置（3）为带有电磁换向阀的液压缸。

5.根据权利要求4所述的弓棚智能插架装置，其特征在于：还包括与所述电磁换向阀、驱动电机电性连接的单片机控制单元。

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