CN108934338B - 一种叶菜水培种苗移植装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶菜种苗移植装置。目的是提供一种叶菜水培种苗移植装置；该装置能实现在叶菜种苗取苗区和植苗区之间往复作业，提高叶菜种苗移植阶段工作效率。技术方案是：一种叶菜水培移植装置，其特征在于该装置包括机架、穴盘工作台、穴盘定位机构、穴盘限位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管限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。

Description

一种叶菜水培种苗移植装置

技术领域

本发明涉及一种叶菜种苗移植装置，特别是涉及一种叶菜取苗、移苗和植苗三个过程的叶菜水培种苗移植装置。

背景技术

叶菜是主要以鲜嫩的绿叶、叶柄和嫩茎为产品的蔬菜，具有生长期短、采收强度大等特点。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。但目前叶菜种苗移植阶段主要依靠人工完成，因而叶菜生产效率低、劳动强度大。因此研制智能叶菜水培移植装置很有必要；为此本发明研制了一种叶菜水培种苗移植装置。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种叶菜水培种苗移植装置；该装置能实现在叶菜种苗取苗区和植苗区之间往复作业，提高叶菜种苗移植阶段工作效率，提高移植种苗的存活率，提高叶菜生产总量，有利于实现叶菜规模化生产。

本发明提供的技术方案是：一种叶菜水培移植装置，其特征在于该装置包括机架、穴盘工作台、穴盘定位机构、穴盘限位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管限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；穴盘限位机构定位在穴盘工作台的下方对穴盘工作台上的穴盘起始位置进行限定，以配合种苗移植机构作业；所述水培管工作台的左端为水培管进口，穴盘工作台的左端为穴盘出口；穴盘进给机构布置在穴盘工作台的左端，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；所述的水培管限位机构定位在水培管工作台的下方对水培管工作台上的水培管起始位置进行限定，以配合种苗移植机构作业；所述的水培管进给机构可移动地定位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，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板，传送辊两端的限位板之间的距离与穴盘的宽度相适合，相邻传送辊轴线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、安装在机架上且通过连杆驱动Y滑动板沿Y方向滑动的Y方向气缸、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用于推动穴盘移动的推板。

所述的穴盘限位机构包括安装在机架上的刚性架、竖直安装在刚性架上且其顶端推杆与穴盘挡板)相连接的Z方向气缸以及可滑动地竖直定位在刚性架上且其顶端与穴盘挡板相连接的以利于导向的两根导杆。

所述的水培管限位机构包括安装在机架上的安装板和竖直安装在安装板上且其顶端推杆与水培管挡板相连接的Z方向气缸。

所述的穴盘进给机构包括可水平滑动地定位在机架上且水平固定第二Y方向气缸的第一Y滑动板、可水平滑动地定位在机架上且竖直固定着Z方向气缸和两根导杆的第二Y滑动板、固定在机架上且驱动第一Y滑动板的第一Y方向气缸、缸体与推杆分别连接第一Y滑动板及第二Y滑动板的第二Y方向气缸以及固定在Z方向气缸和两根导杆底端以用于穴盘定位的穴盘穴孔仿形块。

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滑轨、一一通过滑块可滑动地定位在一个滑轨上的若干组气爪、通过连接滑块的X滑动板可滑动地定位在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。

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、穴盘限位机构、穴盘进给机构、种苗移植机构、水培管工作台、水培管限位机构和水培管进给机构组成。通过穴盘定位机构、穴盘限位机构、种苗移植机构和水培管限位位机构实现叶菜种苗移植过程高效对准取苗和精准植苗，减轻种苗破损，提高种苗存活率。通过穴盘进给机构、水培管进给机构和水培管工作台实现叶菜种苗移植过程全自动化流程，减轻劳动强度、提高工作效率，实现叶菜种苗移植过程规模化生产。

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为本发明中穴盘限位机构的立体结构示意图。

图8为本发明中穴盘进给机构的立体结构示意图。

图9为本发明中水培管进给机构的立体结构示意图。

图10为本发明中水培管限位机构立体结构示意图。

图11为本发明中穴盘的立体结构示意图。

图12为本发明中水培管的立体结构示意图。

附图标记：

01—机架、02—穴盘工作台、0201—传送辊、0202—限位板、03—穴盘定位机构、0301—Y方向气缸、0302—伸长杆、0303—连杆、0304—推板、0305—Z滑动板、0306—Z方向气缸、0307—滑轨、0308—滑块、0309—导杆、0310—Y滑动板、04—穴盘、05—种苗移植机构、0501—滑块、0502—气爪固定板、0503—气爪、050301—气爪气缸、050302—气爪爪子、050303—气爪爪套、0504—滑轨、0505—Z方向气缸、0506—油压减震器、0507—Z滑动架、0508—第一X方向气缸、0509—气爪滑动板、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—布带压紧片、06—穴盘限位机构、0601—刚性架、0602—穴盘挡板、0603—导杆、0604—Z方向气缸、07—穴盘进给机构、0701—第一Y方向气缸、0702—第二Y方向气缸、0703—第一Y滑动板、0704—第一滑块、0705—第一滑轨、0706—导杆、0707—第二Y滑动板、0708—Z方向气缸、0709—穴盘穴孔仿形块、0710—第二滑轨、0711—第二滑块、08—水培管工作台、0801—滚筒、0802—限位盘、09—水培管进给机构、0901—Y方向气缸、0902—Z方向气缸、0903—导杆、0904—滑块、0905—滑轨、0906—水培管管孔仿形块、0907—Z滑动板、0908—Y滑动板、0909—同步带固定架、0910—同步带、0911—张紧轮、0912—同步轮、10—水培管限位机构、1001—水培管挡板、1002—安装板、1003—导杆、1004—Z方向气缸、11—水培管。

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04(图11所示)中的穴苗一一移植到水培管11(图12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；因而本发明研制了一种叶菜水培种苗移植装置。

本发明提供的叶菜水培移植装置，包括机架01、穴盘工作台02、穴盘定位机构03、种苗移植机构05、穴盘限位机构06、穴盘进给机构07、水培管工作台08、水培管进给机构09和水培管限位机构10。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左侧)。所述的穴盘限位机构横跨在穴盘工作台下方，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左侧)。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，其位置在穴盘限位机构后侧(图1中显示在种苗移植机构的左侧)。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；所述的水培管限位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口在水培管进给机构后侧(图1中显示在水培管进给机构的右侧)。

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；两个限位板0202分别布置在传送辊两端的机架上，传送辊两端的限位板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。

所述的穴盘定位机构用于穴盘定位；该机构包括Y方向气缸0301、伸长杆0302、连杆0303、推板0304、Z滑动板0305、Z方向气缸0306、滑轨0307、滑块0308、导杆0309和Y滑动板0310。其中：Y滑动板通过水平导轨副(由滑块0308与滑轨组成0307)可滑动地定位在机架上并且位于穴盘工作台上方；Y方向气缸水平安装在机架上且其推杆(即活塞杆；以下同)与伸长杆相连，伸长杆与连杆(连杆与Y滑动板固定连接)组成垂直传动杆件，以使推板(推板与Z滑动板固接，Z方向气缸竖直固定在Y滑动板上且其底端的推杆与Z滑动板连接)推动穴盘在穴盘工作台上移动；两根导杆均竖直移动地安装在Y滑动板上，其底端与Z滑动板相连以进行导向，辅助挡板稳定运动。

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滑块0501、气爪固定板0502、气爪0503、滑轨0504、Z方向气缸0505、油压减震器0506、Z滑动架0507、第一X方向气缸0508、气爪滑动板0509、X滑动板0510、第二X方向气缸0511、齿轮0512、同步轴0513、齿条0514、布带0515和布带压紧片0516组成。所述气爪滑块共有6个。所述的气爪固定板有六个，分别对应与6个滑块一一固定(气爪固定板通过滑块可滑动地定位在滑轨上)；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。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，气爪气缸起始处于拉伸状态；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。

如图4所示，所述的滑轨安装在Z滑动架上(滑轨与Z滑动架长度方向相互平行布置)；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滑动板与滑块固接，滑块则与滑轨滑动配合；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(气爪滑动板与滑块固接；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)。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。所述的油压减震器用于减缓Z方向气缸冲击力，提高运动的稳定性。所述的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。所述的第一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，气爪固定板通过滑块则与滑轨滑动配合)，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滑动板分别通过滑块可滑动地定位在滑轨上；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。

所述的穴盘限位机构用于穴盘起始工作限定，该机构包括刚性架0601、穴盘挡板0602、导杆0603和Z方向气缸0604。所述的刚性架由两个支撑柱支撑上下两个平行板构成，刚性架与机架固接。所述的Z方向气缸竖直安装在刚性架的下平行板上，其推杆往上伸展且与穴盘挡板连接；穴盘挡板再穿越上平行板上开设的条状导向槽后往上悬伸一段距离，以阻挡穴盘并对穴盘进行定位。两根导杆均可竖直移动地安装在刚性架上，其顶端与穴盘挡板相连；以进行导向，辅助穴盘挡板稳定运动。

所述的穴盘进给机构用于穴盘进给运动，该机构包括第一Y方向气缸0701、第二Y方向气缸0702、第一Y滑动板0703、第一滑块0704、第一滑轨0705、导杆0706、第二Y滑动板0707、Z方向气缸0708、穴盘穴孔仿形块0709、第二滑轨0710和第二滑块0711。

所述的第一Y方向气缸安装在机架上，其推杆与第一Y滑动板，控制第一Y滑动板在Y方向做往复运动。所述的第二Y方向气缸安装在第一Y滑动板上，其推杆与第二Y滑动板连接，控制第二Y滑动板在Y方向做往复运动。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。Z方向气缸竖直安装在第二Y滑动板上，其底端的推杆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。两根导杆均可竖直移动地安装在第二Y滑动板上，其底端与穴盘穴孔仿形块相连(与仿形块连接板连接)；以进行导向，辅助穴盘穴孔仿形块稳定运动。

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0801和若干分布在滚筒上的限位盘0802组成；所述的滚筒有无动力滚筒和动力滚筒两种，无动力滚筒用于减阻，动力滚筒(动力滚筒通过轴承可滚动地定位在机架上，由电机通过齿轮传动组驱动)输送满载水培管离开工作台，每隔5个无动力滚筒安装一个动力滚筒。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0901、Z方向气缸0902、导杆0903、滑块0904、滑轨0905、水培管管孔仿形块0906、Z滑动板0907以及Y滑动板0908。

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，使Y滑动板可在Y方向滑动；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方向作往复运动。所述的导杆竖直安装在Y滑动板上，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。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，所述的同步带0910、张紧轮0911和同步轮0912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0909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。

所述的水培管限位机构用于水培管起始工作限定，该机构包括水培管挡板1001、安装板1002、导杆1003、Z方向气缸1004。所述的安装板与机架固接；所述的Z方向气缸竖直安装在安装板上，其推杆往上伸展且与水培管挡板连接，控制水培管挡板在Z方向往复运动。两根导杆均可竖直移动地安装在安装板上，其顶端与水培管挡板相连，以进行导向，辅助水培管挡板稳定运动。

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、穴盘限位机构、穴盘进给机构、水培管进给机构和水培管限位机构，使各机构处于起始位置；

步骤二、操作人员在穴盘工作台上放置若干穴盘；

步骤三、穴盘限位机构的Z方向气缸伸长，推动穴盘挡板上升一定高度，上升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Z滑动板向Z负方向运动，进而推动推板下降一定高度，下降高度能推动穴盘即可；

步骤四、穴盘进给机构的Y方向气缸收缩，带动深伸长杆和连杆向Y负方向移动，拉动滑块在滑轨上滑动，带动推板向Y负方向运动，推动穴盘向Y负方向移动，移动至工作位置，即穴盘与穴盘挡板接触位置。

步骤五、穴盘限位机构的Z方向气缸收缩，带动穴盘挡板下降至起始位置。穴盘定位机构的Z方向气缸收缩，拉动Z滑动板向Z负方向运动，进而带动推板上升至起始高度。穴盘定位机构的Y方向气缸伸长，带动深伸长杆和连杆向Y正方向移动，带动推板向Y正方向运动，推动穴盘向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，水培管限位机构的Z方向气缸伸长，推动水培管挡板向Z正方向移动，移动至水培管挡板能阻碍水培管即可；

步骤七、操作人员推动水培管，输送水培管至与水培管挡板接触位置，即水培管初始工作位置，此时水培管进给机构的水培管管孔仿形块恰好在水培管的下一排空管孔上方。水培管限位机构的Z方向气缸收缩，拉动水培管挡板向Z负方向移动，运动至起始位置；

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，带动滑块沿滑轨向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，带动滑块在滑轨上运动，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，带动滑块在滑轨上运动，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、穴盘进给机构的第二Y方向气缸伸长，带动第二Y滑动板向Y正方向移动，带动第二滑块在第二滑轨上滑动，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。穴盘进给机构的第二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、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；水培管进给机构的Y方向气缸伸长，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，移动为水培管前后两排管孔间距，即下一水培管的管孔参与工作；

步骤二十三、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。

步骤二十四、重复步骤九至步骤二十三过程，当穴盘种苗被取完时运行步骤二十五，当水培管被完全植入叶菜种苗时运行步骤二十七；

步骤二十五、穴盘种苗被取完时，穴盘进给机构的第一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，移动至穴盘最后一排穴孔上方。穴盘进给机构的Z方向气缸伸长，带动Z滑动板向Z负方向运动，推动穴盘穴孔仿形块插入空穴孔中。穴盘进给机构的第一Y方向气缸收缩，将穴盘推离穴盘工作台；

步骤二十六、穴盘进给机构的Z方向气缸收缩，带动Z滑动板向Z正方向运动，带动穴盘穴孔仿形块向Z正方向移动，移动起始高度，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、步骤五和步骤二十四；

步骤二十七、水培管被完全植入叶菜种苗时，水培管工作台的滚筒中动力滚筒转动带动，满载的水培管离开工作台。操作人员从水培管工作台出口处取走满载水培管运行步骤六、步骤七和步骤二十四。

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 (6)

1.一种叶菜水培种苗移植装置，其特征在于该装置包括机架(01)、穴盘工作台(02)、穴盘定位机构(03)、穴盘限位机构(06)、穴盘进给机构(07)、种苗移植机构(05)、水培管工作台(08)、水培管限位机构(10)以及水培管进给机构(09)；

用于输入穴盘(04)的穴盘工作台以及用于输送水培管(11)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；穴盘限位机构定位在穴盘工作台的下方对穴盘工作台上的穴盘起始位置进行限定，以配合种苗移植机构作业；所述水培管工作台的左端为水培管进口，穴盘工作台的左端为穴盘出口；穴盘进给机构布置在穴盘工作台的左端，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；所述的水培管限位机构定位在水培管工作台的下方对水培管工作台上的水培管起始位置进行限定，以配合种苗移植机构作业；所述的水培管进给机构可移动地定位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；

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板(0202)，传送辊两端的限位板之间的距离与穴盘的宽度相适合；

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(0310)、安装在机架上且通过连杆驱动Y滑动板沿Y方向滑动的Y方向气缸(0301)、竖直固定在Y滑动板上的Z方向气缸(0306)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(0304)；

所述的穴盘限位机构包括安装在机架上的刚性架(0601)、竖直安装在刚性架上且其顶端推杆与穴盘挡板(0602)相连接的Z方向气缸(0604)以及可滑动地竖直定位在刚性架上且其顶端与穴盘挡板相连接的以利于导向的两根导杆(0603)；

所述的水培管限位机构包括安装在机架上的安装板(1002)和竖直安装在安装板上且其顶端推杆与水培管挡板(1001)相连接的Z方向气缸(1004)。

2.根据权利要求1所述的叶菜水培种苗移植装置，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水平固定有第二Y方向气缸(0702)的第一Y滑动板(0703)、可水平滑动地定位在机架上且竖直固定着Z方向气缸(0708)和两根导杆(0706)的第二Y滑动板(0707)、固定在机架上且驱动第一Y滑动板的第一Y方向气缸(0701)、缸体与推杆分别连接第一Y滑动板及第二Y滑动板的第二Y方向气缸以及固定在Z方向气缸和两根导杆底端以用于穴盘定位的穴盘穴孔仿形块(0709)。

3.根据权利要求2所述的叶菜水培种苗移植装置，其特征在于：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(0507)、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滑轨(0504)、一一通过滑块(0501)可滑动地定位在滑轨上的若干组气爪(0503)、通过连接滑块的X滑动板可滑动地定位在滑轨上且其推杆施力于气爪的第二X方向气缸(0511)以及安装在Z方向架上且其推杆连接并驱动X滑动板(0510)的第一X方向气缸(0508)。

4.根据权利要求3所述的叶菜水培种苗移植装置，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(0502)、固定在气爪固定板上的气爪气缸(050301)、由气爪气缸驱动的四个气爪爪子(050302)、固定在气爪固定板上用于气爪爪子导向的气爪爪套(050303)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(0515)。

5.根据权利要求4所述的叶菜水培种苗移植装置，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(0801)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。

6.根据权利要求4所述的叶菜水培种苗移植装置，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(0902)与导杆(0903)且可滑动地定位在滑轨(0905)上的Y滑动板(0908)、固定在机架上且驱动Y滑动板的Y方向气缸(0901)、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(0907)、安装在Z滑动板上的若干个水培管管孔仿形块(0906)以及安装在Y滑动板两侧与机架之间的同步器。

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