CN107758189B - 一种栽培盘自动进出式立体栽培装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种栽培盘自动进出式立体栽培装置由栽培盘、控制台和操作台所组成，升降机车运行在机车轨道上，与机车轨道垂直的一侧设有由若干个栽培架彼此并联和串联组成的栽培架阵列，与机车轨道垂直的另一侧依次设有暂存台和操作台,运输车用于承运各栽培盘往返于暂存台至栽培架阵列内对应的盘卡耳上。本发明取消了传统的立体栽培架之间的人行道，且不用人在各立体栽培架之间穿行放置或取下栽培盘，能大幅度延伸立架的高度和宽度，具有结构设计简单合理，机械化高，节省人力，省时省力，使用成本低，稳定性好，操作简便，生产效率高和使用效果好的优点。

Description

一种栽培盘自动进出式立体栽培装置

技术领域

本发明属于一种栽培盘自动进出式立体栽培装置。

背景技术

温室栽植是今后农业免受气候影响生产的发展趋势，目前温室栽植多为立体栽培，而立体栽培分为袋式、吊槽式、多层槽式、立柱式和立架式。袋式是用塑料薄膜做成桶形，装入岩棉等基质，吊挂在温室内，在其圆柱面上栽植。吊槽式：在一个铅锤面内吊挂多个槽，再在槽内栽植。多层槽式：同样是在一个铅锤面内安置多层槽。底层的槽固定在地面上，在槽内栽植。立柱式：若干立柱按行列固定在温室内，每个立柱分多层设置容器，在容器内栽植。立架式：长方形的立体架子，分为若干层。在每层上放置若干栽培盘。

上述各种栽培技术的局限性是：空间利用率低、机械化低、劳动强度大、人工投入多、成本大、管理不方便，通常为了栽培作业在吊袋、吊槽、立柱的周围必须留有一定面积的通道,以利于人行走种植。

相对于其它几种栽培设施，立架式的空间利用率最高。但是各立架之间也需设人行道，且人行道的宽度不能超过人的手臂的长度的两倍，高度也不超过人之身高。所以，其实际空间利用率仍然很低。

发明内容

本发明的目的是提供一种栽培盘自动进出式立体栽培装置, 取消传统的立体栽培架之间的人行道，大幅度延伸立架的高度和宽度，具有结构设计简单合理，机械化高，节省人力，省时省力，使用成本低，稳定性好，操作简便，生产效率高和使用效果好的优点。

为此,本发明由栽培盘、控制台和操作台所组成，升降机车运行在机车轨道上，与机车轨道垂直的一侧设有由若干个栽培架彼此并联和串联组成的栽培架阵列，与机车轨道垂直的另一侧依次设有暂存台和操作台，其中：

栽培架阵列：用于供运输车运行、放置和支挣栽培盘。由若干个单独栽培架彼此并联和串联组成。每个单独栽培架由上框架、下框架和支撑连接上、下框架四角的四根竖杆构成的立体框架及位于立体框架对应内侧边上呈间隔距离设置的成对架轨所构成。立体框架为矩型立体框架。上框架、下框架和竖杆上呈间隔距离设有连接螺栓孔。架轨的适配距离上端呈间隔距离设有供栽培盘的盘卡耳卡设的架支撑耳。栽培架阵列上设行层传感器组和列传感器组。

升降机车：用于暂存台与栽培架阵列对应架轨之间的运输车的运输。升降机车运行在机车轨道上，升降机车的一侧设有栽培架阵列，升降机车的另一侧设有暂存台和操作台。升降机车的机车体为矩型框架体。机车体的下端四角设有由第一程控电机带动的机车轨轮，机车轨轮在机车轨道上运行。机车体内设有升降平台，升降平台的上端设有供运输车运行的平台轨道。机车体的上端设有升降电机，升降电机通过位于绞盘上的牵引钢丝绳、导向滑轮和下端与升降平台四角固定的吊架上下移动升降平台。

运输车：用于承运各栽培盘往返于暂存台至栽培架阵列内对应的盘卡耳上。运输车体的上端面的两侧边及后侧边上设有定位板，各定位板围成的内空间形成置栽培盘空间。置栽培盘空间内四角部设有顶托槽，顶托槽中部设有贯通运输车体上下端的轴孔。对应四个轴孔交叉连线中点位置的运输车体下端面上设有电动伸缩器，电动伸缩器与四个轴孔连线上各设有一个支点杆。顶托柱的上端位于顶托槽内，顶托柱的下端穿过轴孔与位于运输车体下端的杠杆的前端连接。杠杆的前部与支点杆的下端轴接，杠杆的后端与电动伸缩器的伸缩杆的对应周边轴接。运输车体的下端面设有由第二程控电机带动的运输车轨轮。运输车体的下端面设有控制电动伸缩器的升降及感知控制传感器和电池箱。

栽培盘：用于盛装栽培的植物。栽培盘为矩型盘体，栽培盘的四角边上部对应单独栽培架上的四个架支撑耳设有向外翻的四个盘卡耳。

所述的暂存台的台面上与平台轨道平行设有供运输车运行的成对棱轨。所述的架轨、平台轨道和成对棱轨的轨距相同且平行设置。所述的支点杆前部的杠杆长度小于支点杆后部的杠杆长度。所述的升降机车的高度大于栽培架阵列的高度。所述的栽培架阵列上同层的架轨纵向上成对相互对齐。所述的升降平台的四角与机车体的四根竖框架轴接。所述的操作台位于暂存台外侧，操作台与暂存台高度相同。所述的顶托柱呈Ｔ型。所述的蓄电池箱内设蓄电池。

上述结构设计实现了本发明的目的。

本发明取消了传统的立体栽培架之间的人行道，且不用人在各立体栽培架之间穿行放置或取下栽培盘，能大幅度延伸立架的高度和宽度，具有结构设计简单合理，机械化高，节省人力，省时省力，使用成本低，稳定性好，操作简便，生产效率高和使用效果好的优点。

本发明的优点如下：

1、本发明机械性高，稳定性好和操作简便。本发明的栽培、取放为机械性自动完成，操作简便。不用人在各立体栽培架之间穿行放置或取下栽培盘，不需留出人行道，工人不用手擎有一定重量的栽培盘往复行走，高度也不受人体身高限制，原则上栽培架阵列高度可到温室顶，节省了温室空间，减轻了劳动强度。栽培操作固定在操作台上，便于摆放、使用各种工具，工人可以坐位操作，方便舒适。

2、本发明结构设计简单合理。本发明结构设计简单合理，利于运输车在温室的栽培架阵列中穿行完成种植，种植效率是人工的数拾倍。

3、本发明种植快，省时省力，投资少，成本低。本发明投资加人工成本比传统的减少60～70%，人工成本降低了90%，有较好的使用效果。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明的单独栽培架的结构示意图。

图3为本发明的升降机车、暂存台和操作台的局部结构示意图。

图4为本发明的运输车的结构示意图。

图5为本发明的运输车在栽培架阵列中的运行状态结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示, 一种栽培盘自动进出式立体栽培装置由栽培盘2、控制台6和操作台1所组成，控制台内设有读取各传感器数据并依程序控制运输车运行、升降机车运行、发收信号、记录栽培单元的位置、栽培架阵列上农作物的生长情况、并按照计划控制栽培架阵列中栽培盘分布的计算机或程序控制模块。控制台上设有控制按键及显示屏。升降机车运行在机车轨道8上。与机车轨道垂直的一侧设有由若干个栽培架彼此并联和串联组成的栽培架阵列12，与机车轨道垂直的另一侧依次设有暂存台3和操作台。其中：

如图1和图2所示，栽培架阵列12：用于供运输车运行、放置和支挣栽培盘。由若干个单独栽培架彼此并联和串联组成。每个单独栽培架由上框架38、下框架42和支撑连接上、下框架四角的四根竖杆39构成的立体框架及位于立体框架对应内侧边上呈间隔距离设置的成对架轨34所构成。立体框架为矩型立体框架。同层的成对架轨纵向对齐，即所述的栽培架阵列上同层的架轨纵向上成对相互对齐，以利于运输车在其上运行。显然，每个单独栽培架上与架轨相通的立体框架两侧为车通口40，各个单独栽培架上的车通口为串接，且各列行上的车通口均与机车轨道垂直设置，以利于运输车能在每个单独栽培架的各层架轨上运行。

上框架、下框架和竖杆上呈间隔距离设有连接螺栓孔41，用螺栓穿过相邻各单独栽培架对应部的连接螺栓孔，可将若干个单独栽培架彼此并联和串联组成栽培架阵列。架轨的适配距离上端呈间隔距离设有供栽培盘的盘卡耳卡设的架支撑耳32。四个架支撑耳的上端面在同一平面上，且位于每个单独栽培架的各层内，用于支顶一个栽培盘上的四个盘卡耳。架支撑耳应保证足够的坚固，以支挣栽培盘的四个盘卡耳，单独栽培架上的架支撑耳的宽度不应过宽, 宽度为0.5～1.5cm即可，以保证在单独栽培架的架轨上，运输车能将其上的栽培盘顶放或取下四个盘卡耳上。单独栽培架的每层上可放置一个栽培盘。

单独栽培架的每层上设有定位传感器33，用于控制运输车准确定位和放置栽培盘。栽培架阵列上设行层传感器组13和列传感器组16，用于定位和控制各运输车在栽培架阵列上行层及列位置。

如图3所示，升降机车7：用于暂存台与栽培架阵列对应架轨之间的运输车的运输。升降机车运行在机车轨道8上，机车轨道位于栽培架阵列的两侧或一侧的车通口下端的温室地面上。升降机车的一侧设有栽培架阵列，升降机车的另一侧设有暂存台和操作台。升降机车的机车体为矩型框架体。机车体的下端四角设有由第一程控电机带动的机车轨轮37，机车轨轮在机车轨道上运行。机车体内设有升降平台11，升降平台的上端设有供运输车运行的平台轨道36。机车体的上端设有升降电机14，升降电机轴带动绞盘运转，升降电机通过位于绞盘上的牵引钢丝绳15、导向滑轮35和下端与升降平台四角固定的吊架9上下移动升降平台。升降电机为程控电机。所述的升降机车的高度大于栽培架阵列的高度，以方便升降平台上的平台轨道能对齐栽培架阵列上对应层的架轨。所述的升降平台的四角与机车体的四根竖框架轴接，以保证升降平台运行稳定。

如图4和图5所示，运输车4：用于承运各栽培盘往返于暂存台至栽培架阵列内对应的盘卡耳上。运输车体19的上端面的两侧边及后侧边上设有定位板18，各定位板围成的内空间形成置栽培盘空间22。运输车运输栽培盘置时，栽培盘是置在栽培盘空间内。栽培盘空间内四角部设有顶托槽21，各顶托槽中部设有贯通运输车体上下端的轴孔24。对应四个轴孔交叉连线中点位置的运输车体下端面上设有电动伸缩器27，电动伸缩器为程控电动伸缩器。电动伸缩器与四个轴孔连线上各设有一个支点杆29。所述的顶托柱呈Ｔ型。顶托柱17的上端位于顶托槽内，顶托柱的下端穿过轴孔与位于运输车体下端的杠杆25的前端连接。杠杆的前部与支点杆的下端轴接，杠杆的后端与电动伸缩器的伸缩杆26的对应周边轴接。这样，电动伸缩器的伸缩杆顶出或缩进时，可同时通过四个扛杆带动四个顶托柱升起或落下回位，从而使四个顶托柱上的栽培盘升起或落下，实现栽培盘的定位取放。运输车体的下端面设有由第二程控电机10通过电机轴20带动的运输车轨轮23。所述的支点杆前部的杠杆长度小于支点杆后部的杠杆长度，以借助杠杆省力原则定位取放栽培盘。

运输车体的下端面设有控制电动伸缩器的升降及感知控制传感器28和电池箱30。所述的蓄电池箱内设蓄电池，用于向运输车体的电器提供动力。

栽培盘：用于盛装栽培的植物。栽培盘为矩型盘体，栽培盘的四角边上部对应单独栽培架上的四个架支撑耳设有向外翻的四个盘卡耳31。

所述的暂存台的台面上与平台轨道平行设有供运输车运行的成对棱轨5，以方便运输车进出。

所述的架轨、平台轨道和成对棱轨的轨距相同且平行设置,以方便运输车运行。

所述的操作台位于暂存台外侧，操作台与暂存台高度相同。

使用时，栽培人员坐在操作台前，将栽培盘放置在操作台上进行栽培作业，完成作业后将栽培盘移到运输车上的栽培盘空间内。运输车停留在暂存台上,运输车的位置用暂存台上的成位棱轨保证。该运输车的感知控制传感器感知到栽培盘被送至运输车体的栽培盘空间后，将信号发给控制台内的计算机或程序控制模块，控制台再向升降机车的第一程控电机、升降电机发出信号，第一程控电机带动机车轨轮在机车轨道上运行至对齐该运输车位置，升降电机通过位于绞盘上的牵引钢丝绳、导向滑轮移动升降平台自动对齐暂存台上放置该运输车的成对棱轨位置。而后，运输车再依控制台指令，使该运输车体下端面的第二程控电机启动通过电机轴带动的运输车轨轮行至升降平台的平台轨道上，停止。

升降机车再按照控制台的信号将携带栽培盘的运输车运送至栽培架阵列上相应的行位置，并提升到相应的层面端上。该带栽培盘的运输车的第二程控电机通过电机轴带动的运输车轨轮按照控制台的信号启动，驶离升降平台的平台轨道沿着指定的栽培架阵列的架轨前行至相应栽培架阵列的揩定位置时，组成栽培架阵列的单独栽培架的该层上设有的定位传感器依控制台指令，对该运输车的感知控制传感器发出信号，该运输车的感知控制传感器获得信号后，行至该定位传感器处，并在该单独栽培架上的四个架支撑耳前的架轨上慢行，同时感知控制传感器指令电动伸缩器的伸缩杆顶出，伸缩杆通过四个扛杆带动四个顶托柱升起，从而使四个顶托柱上的栽培盘升起后，缓慢前行的运输车将栽培盘的四个盘卡耳卡设的四个架支撑耳上，完成栽培盘放置在栽培架阵列中。而后，该感知控制传感器指令电动伸缩器的伸缩杆缩进，同时通过四个扛杆带动四个顶托柱落下，运输车体的下端面的第二程控电机依照控制台指令通过电机轴带动的运输车轨轮回行，至升降平台的平台轨道上，升降机车再按照控制台的信号将运输车运送至暂存台上的成位棱轨上，重新进行下次的栽培、运输、存放程序，直至栽培架阵列完成栽培。

栽培架阵列上设行层传感器组和列传感器组，用于控制台定位和控制各运输车在栽培架阵列上行层及列位置。

取出某一栽培盘时，控制台对该定位传感器产生信号并指令运输车行至栽培架阵列的行层中的该栽培盘的下端架轨上，感知控制传感器指令电动伸缩器的伸缩杆顶出，同时通过四个扛杆带动四个顶托柱升起，从而使四个顶托柱将栽培盘升起后，缓慢后行的运输车将栽培盘的四个盘卡耳从该层上的四个架支撑耳上取下，而后，该感知控制传感器指令电动伸缩器的伸缩杆缩进，同时通过四个扛杆带动四个顶托柱落下，运输车体的下端面的第二程控电机依照控制台指令通过电机轴带动的运输车轨轮回行，将携带该栽培盘的运输车通过升降机车回运至暂存台上的成位棱轨上。

也可以，取出某一栽培盘时，先将与该栽培盘处于同一行但是列位置居于该栽培单元前面的各个栽培盘，依次退行到升降机和暂存台上，最后该栽培单元按照进入该行-列-层位置时的相反路径退回至操作台。因为，栽培作业都是批量进行，所以单独取出某一栽培盘的操作是意外情况。

在一栽培架阵列较长的温室中，可数个升降机车分段运行在机车轨道上，可数个运输车同时运行栽培架阵列、升降机车、暂存台和操作台中完成栽培、运输、存放程序，故不再累述。控制台及控制程序软硬件为传统技术，故也不再累述。

总之，本发明取消了传统的立体栽培架之间的人行道，且不用人在各立体栽培架之间穿行放置或取下栽培盘，能大幅度延伸立架的高度和宽度，具有结构设计简单合理，机械化高，节省人力，省时省力，使用成本低，稳定性好，操作简便，生产效率高和使用效果好的优点。可广泛推广使用。

Claims (10)

1.一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,由栽培盘、控制台和操作台所组成，其特征在于：升降机车运行在机车轨道上，与机车轨道垂直的一侧设有由若干个栽培架彼此并联和串联组成的栽培架阵列，与机车轨道垂直的另一侧依次设有暂存台和操作台，其中：

栽培架阵列，用于供运输车运行、放置和支撑栽培盘，由若干个单独栽培架彼此并联和串联组成，每个单独栽培架由上框架、下框架和支撑连接上、下框架四角的四根竖杆构成的立体框架及位于立体框架对应内侧边上呈间隔距离设置的成对架轨所构成，立体框架为矩型立体框架，上框架、下框架和竖杆上呈间隔距离设有连接螺栓孔，架轨的适配距离上端呈间隔距离设有供栽培盘的盘卡耳卡设的架支撑耳，栽培架阵列上设行层传感器组和列传感器组；

升降机车，用于暂存台与栽培架阵列对应架轨之间的运输车的运输，升降机车运行在机车轨道上，升降机车的一侧设有栽培架阵列，升降机车的另一侧设有暂存台和操作台，升降机车的机车体为矩型框架体，机车体的下端四角设有由第一程控电机带动的机车轨轮，机车轨轮在机车轨道上运行，机车体内设有升降平台，升降平台的上端设有供运输车运行的平台轨道，机车体的上端设有升降电机，升降电机通过位于绞盘上的牵引钢丝绳、导向滑轮和下端与升降平台四角固定的吊架上下移动升降平台；

运输车，用于承运各栽培盘往返于暂存台至栽培架阵列内对应的盘卡耳上，运输车体的上端面的两侧边及后侧边上设有定位板，各定位板围成的内空间形成置栽培盘空间，置栽培盘空间内四角部设有顶托槽，顶托槽中部设有贯通运输车体上下端的轴孔，对应四个轴孔交叉连线中点位置的运输车体下端面上设有电动伸缩器，电动伸缩器与四个轴孔连线上各设有一个支点杆，顶托柱的上端位于顶托槽内，顶托柱的下端穿过轴孔与位于运输车体下端的杠杆的前端连接，杠杆的前部与支点杆的下端轴接，杠杆的后端与电动伸缩器的伸缩杆的对应周边轴接，运输车体的下端面设有由第二程控电机带动的运输车轨轮，运输车体的下端面设有控制电动伸缩器的升降及感知控制传感器和电池箱；

栽培盘，用于盛装栽培的植物，栽培盘为矩型盘体，栽培盘的四角边上部对应单独栽培架上的四个架支撑耳设有向外翻的四个盘卡耳。

2.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的暂存台的台面上与平台轨道平行设有供运输车运行的成对棱轨。

3.按权利要求2所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的架轨、平台轨道和成对棱轨的轨距相同且平行设置。

4.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的支点杆前部的杠杆长度小于支点杆后部的杠杆长度。

5.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的升降机车的高度大于栽培架阵列的高度。

6.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的栽培架阵列上同层的架轨纵向上成对相互对齐。

7.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的升降平台的四角与机车体的四根竖框架轴接。

8.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的操作台位于暂存台外侧，操作台与暂存台高度相同。

9.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的顶托柱呈Ｔ型。

10.按权利要求1所述的一种栽培盘自动进出式立体栽培装置,其特征在于：所述的电池箱内设蓄电池。