CN108811636A - 叶菜水培移植装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蔬菜移植机械。技术方案是：叶菜水培移植装置，其特征在于该装置包括机架、穴盘工作台、穴盘定位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管定位机构以及水培管进给机构；用于输入穴盘的穴盘工作台以及用于输送水培管的水培管工作台水平且相互平行地布置在机架上；种苗移植机构横向跨越在穴盘工作台与水培管工作台之间并且往返移动，以进行种苗的移植；穴盘定位机构可移动地定位在穴盘工作台的上方以驱动穴盘工作台上的穴盘往种苗移植机构方向运动并定位；所述水培管工作台的右端为水培管进出口，穴盘工作台的右端为穴盘出口。该装置应能在叶菜取苗区和植苗区往复作业，提高叶菜种苗移植过程工作效率。

Description

叶菜水培移植装置

技术领域

本发明涉及一种蔬菜移植机械，特别是涉及一种取苗、移苗和植苗三个过程的叶菜水培移植装置。

背景技术

我国是世界上蔬菜生产量最大的国家，蔬菜年产量约占世界年生产总量的60％，其中叶菜年产量占蔬菜年生产总量的1/3左右。但是叶菜生产模式仅在精量播种方面实现了机械化作业，而叶菜的基质处理、种苗肥水管控、种苗移植等方面均采用人工作业。这导致叶菜生产过程劳动强度大、生产效率低、规模化产出不高，尤其是种苗移植阶段。叶菜种苗移植阶段主要将叶菜苗从密集的栽培穴盘移植到低密度、栽培环境良好的栽培容器中。目前叶菜种苗移植阶段主要依靠人工完成，种苗高产移植期时间短，因此开展叶菜移植阶段机械化作业研究对减低劳动成本、提高产出效率具有重要意义。目前市场上也出现部分叶菜移植机，但它们大多结构简单，移植过程自动化程度低，且移植叶菜成活率低。针对这一点，开展叶菜水培移植研究对提高移植叶菜苗成活率是极为必要的。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种叶菜水培移植装置；该装置应能在叶菜取苗区和植苗区往复作业，以提高叶菜种苗移植过程工作效率，提高移植种苗的存活率，提高叶菜生产总量，有利于叶菜规模化生产。

本发明提供的技术方案是：叶菜水培移植装置，其特征在于该装置包括机架、穴盘工作台、穴盘定位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管定位机构以及水培管进给机构；

用于输入穴盘的穴盘工作台以及用于输送水培管的水培管工作台水平且相互平行地布置在机架上；种苗移植机构横向跨越在穴盘工作台与水培管工作台之间并且往返移动，以进行种苗的移植；穴盘定位机构可移动地定位在穴盘工作台的上方以驱动穴盘工作台上的穴盘往种苗移植机构方向运动并定位，以配合种苗移植机构作业；所述水培管工作台的右端为水培管进出口，穴盘工作台的右端为穴盘出口；穴盘进给机构布置在穴盘工作台的右端，用于驱动穴盘定距离地间歇移动以配合种苗移植机构作业；所述的水培管定位机构布置在水培管工作台的下方以驱动水培管工作台上的水培管往种苗移植机构方向运动并定位，从而配合种苗移植机构作业；所述的水培管进给机构布置在水培管工作台的上方以驱动水培管工作台上的水培管往种苗移植机构方向运动并定位，从而配合种苗移植机构作业。

所述的穴盘工作台包括可转动且相互平行地布置在机架上的若干个传送辊以及沿着传送辊两端的机架依序布置以实现穴盘运动导向的限位台，传送辊两端的限位台之间的距离与穴盘的宽度相适合，相邻传送辊之间的间距小于穴盘长度的二分之一。

所述的穴盘定位机构包括通过水平导轨副可滑动地定位在穴盘工作台上方的Y滑动板、安装在Y滑动板上且通过带轮机构驱动Y滑动板沿Y方向滑动的带轮步进电机、竖直固定在Y滑动板上的Z方向气缸以及与Z方向气缸的底端推杆相连接以用于推动穴盘移动的推板。

所述的穴盘进给机构包括可水平滑动地定位在机架上且竖直固定有两个Z方向气缸(第一Z方向气缸(0604)和第二Z方向气缸(0605)和四根导杆的第一滑动板、可水平滑动地定位在机架上的第二滑动板、缸体与推杆分别连接第二滑动板及第一滑动板的第一Y方向气缸、固定在机架上且驱动第二滑动板的第二Y方向气缸以及分别固定在两个Z方向气缸和四根导杆底端以用于穴盘定位的穴盘穴孔仿形块与挡板。

所述的种苗移植机构包括横向跨越过穴盘工作台以及水培管工作台且两端分别通过导轨可竖直滑动地定位在机架上的Z滑动架、分别安装在机架上且分别驱使Z滑动架两端竖直运动的两个Z方向气缸、安装在Z滑动架的两端以保持Z滑动架两端同步运动的同步器、沿着Z滑动架长度方向平行布置的两个滑轨(气爪滑轨(0504)和移植滑轨(0508))、一一通过滑块可滑动地定位在一个滑轨上的若干组气爪、通过X滑动板可滑动地定位在另一个滑轨上且其推杆施力于气爪的第二X方向气缸以及安装在Z方向架上且其推杆连接并驱动X滑动板的第一X方向气缸。

每组气爪包括通过滑块可滑动地定位在气爪滑轨上的气爪固定板、固定在气爪固定板上的气爪气缸、由气爪气缸驱动的四个气爪爪子、固定在气爪固定板上用于气爪爪子导向的气爪爪套以及连接在相邻气爪固定板之间以保证相邻气爪固定板具有确定伸展距离的布带。

所述水培管工作台包括可转动且相互平行布置在机架上的若干个滚筒以及沿着滚筒长度方向布置以用于水培管移动导向的若干限位盘，相邻限位盘的距离与水培管的宽度相适合，相邻滚筒之间的间距小于穴盘长度的二分之一。

所述水培管定位机构包括链条传动机构以及由链条传动机构驱动的挡块组件；所述的链条传动机构包括位于水培管工作台前后两端的两对链轮、驱动两对链轮的电机以及由两对链轮带动的链条；所述挡块组件包括分别可滑动地定位在两侧机架上且由链条带动的两个滑动块、横向伸展跨越过水培管工作台且两端分别与滑动块连接的滑动架以及安装在滑动架上的若干个挡块。

所述的水培管进给机构包括竖直固定着Z方向气缸与导杆且可滑动地定位在滑轨上的Y滑动板、固定在机架上且驱动Y滑动板的Y方向气缸、与Z方向气缸底端推杆连接且由推杆带动竖直运动的Z滑动板、安装在Z滑动板上的若干个水培管管孔仿形块以及安装在Y滑动板两侧与机架之间的同步器。

本发明的有益效果：

本发明提供的叶菜种苗水培移植装置，由机架、穴盘工作台、穴盘定位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管定位机构和水培管进给机构组成；通过穴盘定位机构、种苗移植机构和水培管定位机构实现种苗移植高效对准取苗和精准植苗，可减轻种苗破损，提高种苗存活率；通过穴盘进给机构和水培管进给机构可实现叶菜种苗移植过程全自动化流程，提高工作效率，实现叶菜种苗移植过程规模化生产；有利于提高叶菜生产总量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二(为图面清晰，隐藏部分机架)。

图3为本发明中穴盘定位机构的立体结构示意图。

图4为本发明中种苗移植机构的立体结构示意图。

图5为本发明中气爪组件的立体结构示意图。

图6为本发明中气爪的主视结构示意图。

图7为本发明中穴盘进给机构的立体结构示意图。

图8为本发明中水培管进给机构的立体结构示意图。

图9为本发明中链条传动机构的动力机构立体结构示意图。

图10为本发明中穴盘的立体结构示意图。

图11为本发明中水培管的立体结构示意图。

附图标记：

01—穴盘定位机构、0101—推板、0102—滑块、0103—Y滑动板、0104—滑轨、0105—带轮步进电机、0106—Z方向气缸、0107—同步带、02—穴盘工作台、0201—传送辊、0202—限位台、03—穴盘、04—机架、05—种苗移植机构、0501—气爪滑块、0502—气爪、050201—气爪气缸、050202—气爪爪子、050203—气爪爪套、0503—气爪固定板、0504—气爪滑轨、0505—Z方向气缸、0506—Z滑动架、0507—第一X方向气缸、0508—移植滑轨、0509—气爪滑动板、0510—移植滑块、0511—X滑动板、0512—第二X方向气缸、0513—齿轮、0514—同步轴、0515—齿条、0516—布带、0517—布带压紧片、06—穴盘进给机构、0601—穴盘穴孔仿形块、0602—挡板、0603—第一Y滑动板、0604—第一Z方向气缸、0605—第二Z方向气缸、0606—第二Y滑动板、0607—第一Y方向气缸、0608—第二Y方向气缸、0609—第一滑轨、0610—第一滑块、0611—第二滑轨、0612—第二滑块、0613—导杆、07—水培管工作台、0701—滚筒、0702—限位盘、08—水培管进给机构、0801—同步带、0802—张紧轮、0803—同步轮、0804—Y方向气缸、0805—Z方向气缸、0806—导杆、0807—滑块、0808—滑轨、0809—水培管管孔仿形块、0810—Z滑动板、0811—Y滑动板、0812—同步带固定架、09—链条传动机构、0901—链轮、0902—安装板、0903—电机、0904—传动链轮、0905—滑动架、0906—链条、0907—主传动轴、0908—滑动块、10—水培管、11—挡块。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

为叙述方便，本文采用X、Y、Z坐标系，X轴与Y轴构成水平面(其中Y轴方向为图1、图2中的左右方向)，Z轴为水平面竖直方向。

常规的叶菜水培移植，是要将穴盘03(图10所示)中的穴苗一一移植到水培管10(图11所示，本发明应用的水培管为空的长条水培管，水培管上的管孔等间距分布)的管孔中；由于人工作业劳动强度大、生产效率低、规模化产出效益低；本发明研制了叶菜水培移植装置。

本发明提供的叶菜水培移植装置，包括穴盘定位机构01、穴盘工作台02、机架04、种苗移植机构05、穴盘进给机构06、水培管工作台07、水培管进给机构08、链条传动机构09和挡块组件。上述机构全部由机架支撑固定。

所述的穴盘工作台与水培管工作台相互平行布置，并且位于同一水平面。所述的穴盘定位机构设置在穴盘工作台的穴盘进口位置上方。所述的种苗移植机构横跨并设置于穴盘工作台和水培管工作台的上方，其位置在穴盘定位机构后侧(图1中显示在穴盘进口的右侧)。所述的穴盘进给机构横跨在穴盘工作台穴盘出口位置上方，其位置在种苗移植机构后侧(图1中显示在种苗移植机构的右侧)。所述的水培管进给机构设置在水培管工作台水培管进出口位置上方；其中的链条传动机构设置在水培管工作台下方，其安装位置相对于水培管进出口在水培管进给机构后侧。

所述的穴盘定位机构用于穴盘定位；该机构包括推板0101、滑块0102、Y滑动板0103、滑轨0104、带轮步进电机0105、Z方向气缸0106和同步带0107。其中：Y滑动板通过水平导轨副(由滑块与滑轨组成)可滑动地定位在穴盘工作台上方，带轮步进电机竖直固定在Y滑动板上且通过带轮机构驱动Y滑动板沿Y方向滑动，Z方向气缸竖直固定在Y滑动板上且其底端的推杆与推板连接，以使推板推动穴盘在穴盘工作台上移动。所述带轮机构中：绷紧后的同步带的两端固定于Y方向两侧机架，带轮步进电机底端输出轴上的驱动齿轮与同步带啮合；带轮步进电机转动，Y滑动板即沿着Y方向移动。

所述的穴盘工作台用于穴盘摆放、穴盘定位和穴盘进给；穴盘工作台中：若干个传送辊0201通过轴承可转动地水平布置在机架上，传送辊之间则相互平行设置，相邻传送辊之间的间距小于穴盘长度的二分之一，以利于穴盘在传送辊之间依次运送；若干限位台0202沿着传送辊两端的机架依序布置，传送辊两端的限位台之间的距离与穴盘的宽度相适合，形成了利于穴盘运动的导向结构。

所述的穴盘进给机构用于穴盘进给运动，该机构主要包括穴盘穴孔仿形块0601、挡板0602、第一Y滑动板0603、第一Z方向气缸0604、第二Z方向气缸0605、第二Y滑动板0606、第一Y方向气缸0607、第二Y方向气缸0608、第一滑轨0609、第一滑块0610、第二滑轨0611、第二滑块0612以及导杆0613。

第一Y滑动板通过所固接的第一滑块可滑动地定位在第一滑轨上，第一滑轨则水平布置在机架上；第二Y滑动板通过所固接的第二滑块可滑动地定位在第二滑轨上，第二滑轨则水平布置在机架上。第一Z方向气缸竖直安装在第一Y滑动板上，其底端的推杆(即活塞杆；以下同)通过仿形块连接板与两个穴盘穴孔仿形块(穴盘穴孔仿形块形状与穴盘穴孔相适合，可插入穴盘穴孔中)相连，控制穴盘穴孔仿形块在Z方向做往复运动。第二Z方向气缸也竖直安装在第一Y滑动板上，其底端的推杆与挡板相连，控制挡板在Z方向做往复运动。所述的第一Y方向气缸安装在第二Y滑动板上，其推杆与第一Y滑动板连接，控制第一Y滑动板在Y方向做往复运动。所述的第二Y方向气缸安装在机架上，其推杆与第二Y滑动板，控制第二Y滑动板在Y方向做往复运动。四根导杆均可竖直移动地安装在第一Y滑动板上，其中两根导杆的底端与穴盘穴孔仿形块相连(与仿形块连接板连接)，两根导杆的底端与挡板相连；以进行导向，辅助穴盘穴孔仿形块和挡板稳定运动。

所述种苗移植机构的功能为抓取叶菜种苗、转移叶菜种苗和种植叶菜种苗。

参见图4、图5；该种苗移植机构主要由气爪滑块0501、气爪0502、气爪固定板0503、气爪滑轨0504、Z方向气缸0505、Z滑动架0506、第一X方向气缸0507、移植滑轨0508、气爪滑动板0509、移植滑块0510、X滑动板0511、第二X方向气缸0512、齿轮0513、同步轴0514、齿条0515、布带0516和布带压紧片0517组成。所述气爪滑块共有6个。所述的气爪(常规部件)包括固定在气爪气缸推杆底端的四个气爪爪子(四个气爪爪子相互平行且隔开一定距离，水平面投影轮廓为矩形；距离根据需要确定)、用于推动气爪爪子的气爪气缸以及固定在气爪固定板的气爪爪套；气爪气缸推杆与气爪爪子相连，控制气爪爪子在Z方向做往复运动，气爪气缸起始处于伸长状态；气爪爪套安装在气爪固定板上，与气爪爪子滑动配合，用于气爪爪子运动导向；该装置最多可安装6个气爪。所述的气爪固定板有六个，分别对应与6个气爪滑块一一固定(气爪固定板通过气爪滑块可滑动地定位在气爪滑轨上)；相邻的气爪固定板用布带依次串接在一起(所述的布带压紧片用于紧固布带)；相邻气爪固定板之间的布带长度等于穴盘一排相邻两个穴孔间距。

如图4所示，所述的气爪滑轨和移植滑轨安装在Z滑动架上(气爪滑轨、移植滑轨与Z滑动架长度方向相互平行布置)；Z滑动架又在X方向横向跨越穴盘工作台以及水培管工作台，Z滑动架的两端分别通过导轨副(图中省略)可竖直滑动地定位在机架上。所述Z方向气缸竖直布置，其底座与Z滑动架相连，其推杆固定在机架上，控制Z滑动架在Z方向做往复运动；本发明在Z滑动架的两端分别设置一个Z方向气缸。六个气爪固定板中，最右端的气爪固定板与X滑动板固定(X滑动板与移植滑块固接，移植滑块则与气爪移植滑轨滑动配合；不考虑布带的情况下，X滑动板往X正方向移动时可推动六个气爪固定板，往X负方向移动时只能带动最右端的一个气爪固定板)；最左端的气爪固定板与气爪滑动板固定(气爪滑动板与移植滑块固接，移植滑块则与移植滑轨滑动配合；不考虑布带的情况下，气爪滑动板往X正方向移动时只能带动最左端的一个气爪固定板，往X负方向移动时可推动六个气爪固定板)。第一X方向气缸(气缸轴线与Z滑动架长度方向平行)固定安装在Z滑动架上，其推杆与X滑动板相连(X滑动板与最右端的气爪固定板固接，气爪固定板通过气爪滑块则与气爪滑轨滑动配合)，控制X滑动板在X方向做往复运动。所述的第二X方向气缸(气缸轴线与Z滑动架长度方向平行)安装在X滑动板上，其推杆与气爪滑动板相连(气爪滑动板和X滑动板分别通过一移植滑块可滑动地定位在移植滑轨上；气爪滑动板还与最左端的气爪固定板固定，X滑动板与最右端的气爪固定板固定)以驱动气爪组件。所述的齿轮和齿条组成一个同步器，本机构在Z滑动架的两端分别安装一个同步器，同步轴可转动地定位在Z滑动架上，同步轴的两端分别固定一齿轮，齿条则竖直安装在机架上并且与齿轮啮合，从而实现Z滑动架在Z方向运动左右两侧的同步。

所述的水培管工作台为水培管工作区域，包括水培管摆放、水培管进给和水培管定位。其主要由若干个相互平行布置在机架上的滚筒0701和若干分布在滚筒上的限位盘0702组成；相邻限位盘的距离与水培管的宽度相适合，从而将所有滚筒隔离为6个输送槽；水培管可从该从输送槽进入水培管工作台。

所述的水培管进给机构用于水培管进给(参见图8)，该机构包括Y方向气缸0804、Z方向气缸0805、导杆0806、滑块0807、滑轨0808、水培管管孔仿形块0809、Z滑动板0810以及Y滑动板0811。

所述的Y方向气缸安装在机架上，其推杆与Y滑动板相连，控制Y滑动板在Y方向往复运动。所述Z方向气缸竖直安装在Y滑动板1上，其推杆往下穿过Y滑动板后再与Z滑动板相连，控制Z滑动板在Z方向做往复运动。所述的导杆竖直安装在Y滑动板，其推杆的底端与Z滑动板相连，辅助Z滑动板在Z方向稳定运行。所述的滑块安装在Y滑动板的两侧，与水平布置在机架上的滑轨配合，辅助Y滑动板在Y方向稳定运行。若干个相互间隔一定距离的水培管管孔仿形块安装在Z滑动板上，相邻水培管管孔仿形块的间距与相邻水培管的间距相适合。

水培管进给机构上还设置一同步器，由同步带0801、张紧轮0802和同步轮0803组成；如图8所示，该机构X方向左右两侧分别安装一个同步器，同张紧轮和同步轮安装在Y滑动板上，同步带安装在同步带固定架0812上，同步带固定架安装在机架上；两个同步器的同步轮固定在同一个转轴的两端；同步带与同步轮啮合，即实现Y滑动板在Y方向运行时左右两侧的同步运动。

所述水培管定位机构用于水培管定位，包括链条传动机构以及由链条传动机构驱动的挡块组件；所述的链条传动机构包括位于水培管工作台前后两端(图1、图2的左右方向)的两对链轮(水培管工作台的X方向两侧分别设置一对链轮0901，每对链轮分别设置在水培管工作台前后两端；另外还配置若干张紧链轮)、驱动两对链轮的主传动轴0907以及由两对链轮分别带动的两条链条0906(为图面清晰，图中仅显示部分链条0906)；由图9可知：电机0903(优选步进电机)与两端分别带有链轮的主传动轴通过轴承安装在安装板0902上(安装板固定在机架上)，电机通过一对传动链轮0904以及与该对传动链轮相配合的链条(图中省略)驱动主传动轴。

挡块组件包括滑动架0905、滑动块0908以及挡块11；若干个挡块(本装置中有6个挡块)等间距(相隔间距与相邻输送槽间距一致)安装在滑动架上，滑动架(滑动架高度高于滚筒，以避免干涉)横向伸展跨越水培管工作台并且两端分别与滑动块连接；两个滑动块分别通过滑轨副可滑动地定位在两侧机架上(滑动方向平行于机架的长度方向)。滑动架与链条连接，随链条在水培管工作台上运动；由于挡块的运动轨迹恰好与水培管工作台上的水培管干涉，因而挡块在水培管进给运动时能阻挡水培管使其定位，或者当水培管满载穴苗需移走时推动水培管移动。

本发明中，各机构及组件的工作位置信号分别由若干个传感器(包括接近开关)输至控制器(优选PLC；图中省略)，再由控制器对各机构及组件的工作次序与动作行程分别进行控制；这些均为常规控制技术，本文不再一一细述。

本发明还配置有连通各气动部件(如气缸)使用的气源(优选空气压缩机；图中省略)。

本发明的运行过程，包括如下步骤：

步骤一、复位穴盘定位机构、种苗移植机构、穴盘进给机构、水培管进给机构、水培管定位机构，使各机构处于起始位置；

步骤二、在穴盘工作台上放置若干穴盘；

步骤三、穴盘进给机构的第二Z方向气缸伸长，推动挡板下降一定高度，下降高度能阻挡穴盘即可。穴盘定位机构的Z方向气缸伸长，推动推板下降一定高度，下降高度能推动穴盘即可；

步骤四、穴盘定位机构的带轮步进电机转动，带动Y滑动板在同步带上运动。穴盘进给机构的Y滑动板带动滑块在滑轨上滑动，带动推板向Y负方向移动，推动穴盘向Y负方向移动，移动至工作位置，即穴盘与挡板接触位置；

步骤五、穴盘进给机构的第二Z方向气缸收缩，带动挡板上升至起始高度。穴盘定位机构的Z方向气缸收缩,带动推板上升至起始高度，带轮步进电机反方向转动，带动Y滑动板在皮带上向Y正方向移动，带动滑块在滑轨上滑动，带动推板向Y正方向移动，移动至起始位置；

步骤六、操作人员在水培管进出口处往水培管工作台上摆放若干水培管；

步骤七、操作人员推动水培管，输送水培管至与水培管定位机构的挡块接触位置，即水培管初始工作位置；

步骤八、种苗移植机构的第二X方向气缸伸长，带动气爪滑动板向X正方向运动，在布带作用下，带动气爪滑块沿气爪滑轨向X正方向运动，从而将若干气爪分离，分离间距与穴盘一排相邻两穴盘穴孔间距一致；

步骤九、种苗移植机构的Z方向气缸收缩，在齿轮和齿条作用下，带动Z滑动架匀速向Z负方向(向下)移动，带动气爪下降到取苗最佳位置；

步骤十、气爪气缸收缩，带动气爪爪子向下移动，抓取穴孔中叶菜种苗(每个气爪的四个气爪爪子抓取一个种苗)；

步骤十一、气爪气缸伸长，提取叶菜种苗；

步骤十二、种苗移植机构的Z方向气缸伸长，在齿轮和齿条作用下，带动Z滑动架匀速向Z正方向移动，带动气爪上升至起始高度；

步骤十三、种苗移植机构的第一X方向气缸收缩，带动X滑动板向X正方向移动，带动移植滑块在移植滑轨上运动，从而带动气爪向X正方向移动，移动至植苗区，即水培管工作台上方；

步骤十四、种苗移植机构的Z方向气缸收缩，在齿轮和齿条作用下，带动Z滑动架匀速向Z负方向移动，带动气爪下降到植苗最佳位置；

步骤十五、气爪气缸收缩，气爪爪子将叶菜种苗放置对应的水培管管孔内；

步骤十六、气爪气缸伸长，回至起始高度；

步骤十七、种苗移植机构的Z方向气缸收缩，在齿轮和齿条作用下，带动Z滑动架匀速向Z正方向移动，带动气爪上升至起始高度；

步骤十八、种苗移植机构的第一X方向气缸伸长，带动X滑动板向X负方向移动，带动移植滑块在移植滑轨上运动，从而带动气爪向X负方向移动，移动至取苗区，即穴盘工作台上方；

步骤十九、穴盘进给机构的第一Y方向气缸伸长，带动第一Y滑动板向Y正方向移动，带动第一滑块在第一滑轨上滑动，从而带动穴盘穴孔仿形块向Y正方向移动，运行至穴盘空穴孔上方。

步骤二十、穴盘进给机构的第一Z方向气缸伸长，带动穴盘穴孔仿形块向Z负方向移动，插入空穴孔内。第一Y方向气缸收缩，带动穴盘向Y负方向移动一段距离，移动距离与穴盘前后相邻两穴孔间距一致，即下一排穴孔参与工作；

步骤二十一、穴盘进给机构的第一Z方向气缸收缩，带动穴盘穴孔仿形块向Z正方向移动，移动至起始高度，此时穴盘进给机构恰处于复位位置。

步骤二十二、链条传动机构的电机转动，通过链轮带动主传动轴运动，从而带动链轮，进而带动链条运动，链条带动滑动架上的挡块向Y正方向移动一段距离，移动距离与水培管前后两管孔间距一致；

步骤二十三、水培管进给机构的Z方向气缸伸长，带动Z滑动板向Z负方向移动，从而带动水培管仿形块向下移动，插入水培管的管孔；Y方向气缸拉伸，推动Y滑动板向Y正方向运动，带动滑块在滑轨上移动，从而带动水培管仿形块向Y正方向移动，推动水培管向Y正方向移动一段距离，移动至与挡块接触位置，即下一水培管的管孔参与工作；

步骤二十四、水培管进给机构的Z方向气缸收缩，带动Z滑动板向Z正方向移动，从而带动水培管仿形块向上移动，运动至起始高度。水培管进给机构的Y方向气缸收缩，推动Y滑动板向Y负方向运动，带动滑块在滑轨上移动，从而带动水培管仿形块向Y负方向移动，移动至起始位置。

步骤二十五、重复步骤九至步骤二十四过程，当穴盘种苗被取完时运行步骤二十六，当水培管被完全植入叶菜种苗时运行步骤二十八；

步骤二十六、穴盘种苗被取完时，穴盘进给机构的第二Y方向气缸伸长，推动Y滑动板向Y正方移动，从而带动挡板向Y正方向移动，移动至穴盘结束侧上方。穴盘进给机构的第二Z方向气缸伸长，带动挡板下降至穴盘结束侧。穴盘进给机构的第二Y方向气缸收缩将穴盘推离穴盘工作台。

步骤二十七、穴盘进给机构的第二Z方向气缸收缩，带动挡板向Z正方向移动，上升起始高度，此时穴盘进给机构恰处于复位位置。运行步骤二、步骤三、步骤四、步骤五和步骤二十五；

步骤二十八、水培管被完全植入叶菜种苗时，链条传动机构的电机反向转动，带动传动链轮转动，从而带动主传动轴、链轮转动，进而带动链条向Y负方向运动，链条带动滑动架上的挡块向Y正方向移动至复位位置；从水培管工作台取走动满载的水培管，输送空载水培管，运行步骤六、步骤七和步骤二十五。

本发明设计的穴盘工作台一次只有穴盘一个参与工作，参与工作的穴盘尺寸不能超过穴盘工作台允许尺寸，且穴盘横向每一排设置的穴孔个数不能超过气爪个数。

本发明工作应用的穴盘为装满种苗的穴盘，穴盘前后两排穴孔等间距分布，穴盘横向每一排设置有6个穴孔。

本发明设计的水培管工作台一次可以最多有6个水培管参与工作，参与水培管的数量与穴盘横向每一排的穴孔一致。

本发明工作应用的水培管为薄壁中空的长条水培管，水培管前后管孔等间距分布。

Claims (9)

1.叶菜水培移植装置，其特征在于该装置包括设置在机架(04)上的穴盘工作台(02)、穴盘定位机构(01)、穴盘进给机构(06)、种苗移植机构(05)、水培管工作台(07)、水培管定位机构(08)以及水培管进给机构；

用于输入穴盘(03)的穴盘工作台以及用于输送水培管(10)的水培管工作台水平且相互平行地布置在机架上；种苗移植机构横向跨越在穴盘工作台与水配管工作台之间并且往返移动，以进行种苗的移植；穴盘定位机构可移动地定位在穴盘工作台的上方以驱动穴盘工作台上的穴盘往种苗移植机构方向运动并定位，以配合种苗移植机构作业；所述水培管工作台的右端为水培管进出口，穴盘工作台的右端为穴盘出口；穴盘进给机构布置在穴盘工作台的右端，用于驱动穴盘定距离地间歇移动以配合种苗移植机构作业，所述的水培管定位机构布置在水培管工作台的下方以驱动水培管工作台上的水培管往种苗移植机构方向运动并定位；所述的水培管进给机构布置在水培管工作台的上方以驱动水培管工作台上的水培管往种苗移植机构方向运动并定位。

2.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述的穴盘工作台包括可转动且相互平行地布置在机架上的若干个传送辊(0201)以及沿着传送辊两端的机架依序布置以实现穴盘运动导向的限位台(0202)，传送辊两端的限位台之间的距离与穴盘的宽度相适合，相邻传送辊之间的间距小于穴盘长度的二分之一。

3.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述的穴盘定位机构包括通过水平导轨副可滑动地定位在穴盘工作台上方的Y滑动板(0103)、安装在Y滑动板上且通过带轮机构驱动Y滑动板沿Y方向滑动的带轮步进电机(0105)、竖直固定在Y滑动板上的Z方向气缸(0106)以及与Z方向气缸的底端推杆相连接用于推动穴盘移动的推板(0101)。

4.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述的穴盘进给机构包括可水平滑动地定位在机架上且竖直固定有两个Z方向气缸和四根导杆(0613)的第一滑动板(0603)、可水平滑动地定位在机架上的第二滑动板(0606)、缸体与推杆分别连接第二滑动板及第一滑动板的第一Y方向气缸(0607)、固定在机架上且驱动第二滑动板的第二Y方向气缸(0608)以及分别固定在两个Z方向气缸和四根导杆底端以用于穴盘定位的穴盘穴孔仿形块(0601)与挡板(0602)。

5.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述的种苗移植机构包括横向跨越穴盘工作台以及水培管工作台且两端分别通过导轨副可竖直滑动地定位在机架上的Z滑动架(0506)、分别安装在机架上且分别驱使Z滑动架两端竖直运动的两个Z方向气缸(0505)、安装在Z滑动架的两端以保持Z滑动架两端同步运动的同步器、沿着Z滑动架长度方向平行布置的两个滑轨、一一通过滑块可滑动地定位在其中一个滑轨上的若干组气爪(0502)、通过X滑动板(0511)可滑动地定位在另一个滑轨上且其推杆施力于气爪的第二X方向气缸(0512)以及安装在Z滑动架上且其推杆连接并驱动X滑动板的第一X方向气缸(0507)。

6.根据权利要求5所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：每组气爪包括通过滑块可滑动地定位在气爪滑轨上的气爪固定板(0503)、固定在气爪固定板上的气爪气缸(050201)、由气爪气缸驱动的四个气爪爪子(050202)、固定在气爪固定板上用于气爪爪子导向的气爪爪套(050203)以及连接在相邻气爪固定板之间以保证相邻气爪固定板具有确定伸展距离的布带(0516)。

7.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述水培管工作台包括可转动且相互平行布置在机架上的若干个滚筒(0701)以及沿着滚筒长度方向布置以用于水培管移动导向的若干限位盘(0702)，相邻限位盘的距离与水培管的宽度相适合。

8.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述水培管定位机构包括链条传动机构(09)以及由链条传动机构驱动的挡块组件；所述的链条传动机构包括位于水培管工作台前后两端的两对链轮((0901)、驱动两对链轮的电机(0903)以及由两对链轮带动的链条(0906)；所述挡块组件包括分别可滑动地定位在两侧机架上且由链条带动的两个滑动块(0908)、横向伸展跨越过水培管工作台且两端分别与滑动块连接的滑动架(0905)以及安装在滑动架上的若干个挡块(11)。

9.根据权利要求1所述的叶菜水培移植装置，其特征在于：所述的水培管进给机构包括竖直固定着Z方向气缸(0805)与导杆(0806)且可滑动地定位在滑轨上的Y滑动板(0811)、固定在机架上且驱动Y滑动板的Y方向气缸(0804)、与Z方向气缸底端推杆连接且由推杆带动竖直运动的Z滑动板(0810)、安装在Z滑动板上的若干个水培管管孔仿形块(0809)以及安装在Y滑动板两侧与机架之间的同步器。