CN109006063B - 一种多层式智能化生物育苗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种多层式智能化生物育苗系统，用于解决对育苗托盘进行播种的技术问题。一种多层式智能化生物育苗系统，包括育苗托盘、顺序播种移动机构、播种支撑架、播种驱动机构、托盘转移驱动机构和多层育苗系统；发明内容有益效果：可以实现对育苗托盘智能化播种，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及实验育苗装置技术领域，具体地说是一种多层式智能化生物育苗系统。
背景技术
为了提高如小麦、水稻、大豆等农作物的产量，农业科技工作者，通常采用实验育苗的方式来筛选高产量品种。为了提高育苗周期，育苗工作通常在实验室环境下进行。现有技术中，通常采用手工播种育苗的方式。对于，小批量育苗工作来说，手工方式比较可行。但是，若育苗工作量较大，或者在无菌环境下育苗。那么，手工播种育苗方式会受到严重制约。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层式智能化生物育苗系统，用于解决对育苗托盘进行播种的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种多层式智能化生物育苗系统，包括育苗托盘、顺序播种移动机构、播种支撑架、播种驱动机构、托盘转移驱动机构和多层育苗系统；
所述顺序播种移动机构实现育苗托盘的前后移动，育苗托盘安装在所述顺序播种移动机构的动力输出端上；育苗托盘上设有育苗腔；所述播种支撑架设置在顺序播种移动机构的一侧，播种驱动机构安装在播种支撑架上，并位于顺序播种移动机构的上方；所述播种驱动机构包括播种腔、播种气缸，所述播种腔的下端设有连通的播种管，播种管的下端设有多个播种支管，播种支管的下端与所述育苗托盘上的育苗腔对应设置；所述播种管上设有播种截止槽，播种气缸的动力输出端上设有播种截止片，播种截止片可内外滑动的安装在播种截止槽内；
所述托盘转移驱动机构和多层育苗系统，分别相对安装在所述顺序播种移动机构的前端内、外两侧；托盘转移驱动机构包括推移驱动气缸，推移驱动气缸与所述的育苗托盘对应设置；
所述多层育苗系统包括育苗支撑架、育苗提升架、育苗板和育苗提升驱动机构，所述育苗提升驱动机构安装在育苗支撑架上，育苗提升架与育苗提升驱动机构的动力输出端连接；所述育苗板设有多个，分别上下均匀安装在育苗提升架上；育苗板与育苗托盘对应设置。
进一步的，所述育苗提升驱动机构包括空心轴提升驱动电机、提升驱动螺杆、提升驱动螺母，提升驱动螺杆竖向安装在育苗支撑架上，空心轴提升驱动电机通过其空心转轴套装在提升驱动螺杆上；所述提升驱动螺母匹配螺接在提升驱动螺杆上，空心轴提升驱动电机的空心转轴与提升驱动螺母固定连接，育苗提升架与所述空心轴提升驱动电机连接。
进一步的，所述育苗支撑架的竖向上设有育苗提升滑槽，育苗提升架的竖向上设有育苗提升导轨，育苗提升导轨可上下滑动的安装在所述育苗提升滑槽内。
进一步的，所述顺序播种移动机构包括驱动载板，驱动载板的上端设有转移驱动导轨，育苗托盘的底端对应设有转移驱动凹槽。
进一步的，所述播种腔的外侧设有播种检测光电开关。
进一步的，所述顺序播种移动机构包括驱动电机、驱动底架、驱动螺杆、驱动螺母和驱动载板，驱动电机安装在所述驱动底架的后端；驱动螺杆沿驱动底架的纵向延伸方向设置，驱动螺杆的旋转动力输入端与驱动电机的旋转动力输出端固定连接；所述驱动螺母匹配螺接在所述驱动螺杆上；所述驱动底架的上端设有驱动滑槽，所述驱动载板的下端设有驱动导轨，驱动导轨可滑动的安装在驱动滑槽内；所述驱动螺母与所述驱动载板固定连接；所述育苗托盘安装在驱动载板上。
进一步的，所述播种驱动机构包括拨轮，拨轮通过转轴可转的安装在所述播种腔内。
进一步的，所述播种支管的上端与播种管倾斜连通。
进一步的，所述播种支撑架上设有喷洒机构，喷洒机构位于所述播种驱动机构的后方；喷洒机构包括喷洒支架、喷洒管、花洒、喷洒泵和液体储腔，花洒安装在播种喷洒支架的下端，喷洒泵的出液端通过喷洒管与花洒连通，喷液泵的进液端通过管路与液体储腔连通。
进一步的，喷洒检测光电开关安装在喷洒支架的后侧。
进一步的，所述育苗腔内设有植物纤维基质。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
可以实现对育苗托盘智能化播种，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构前视示意图；
图2为本发明实施例的整体结构俯视示意图；
图3为图1中B处局部放大示意图；
图4为图2中C处局部放大示意图；
图5为图2中A-A向剖视示意图；
图6为图2中B-B向剖视示意图；
图7为本发明实施例的控制原理框图；
图中：1.育苗托盘；101.推移驱动板；2.播种支撑架；3.驱动底架；4.驱动螺杆；5.驱动螺母；6.驱动载板；7.驱动滑槽；8.驱动导轨；10.育苗腔；16.播种腔；161.播种管；162.播种支管；17.拨轮；18.播种气缸；19.腔体支架；20.气缸支架；21.播种截止片；22.喷洒支架；23.喷洒管；24.花洒；25.喷洒泵；26.液体储腔；27.控制箱；28.控制器；29.控制板；30.播种检测光电开关；31.喷洒检测光电开关；32.驱动电机；34.拨种电机；35.播种电控气阀；36.转移驱动导轨；37.转移驱动凹槽；38.推移驱动气缸；39.推移电控气阀；40.育苗支撑架；41.育苗提升架；42.育苗板；43空心轴提升驱动电机；44.提升驱动螺杆；45.提升驱动螺母。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至7所示，一种多层式智能化生物育苗系统，包括育苗托盘1、顺序播种移动机构、播种支撑架2、播种驱动机构、喷洒机构、托盘转移驱动机构、多层育苗系统和控制系统。
所述的顺序播种移动机构用于带动育苗托盘1的移动，以实现顺序对育苗托盘1的播种和喷洒营养液工序。顺序播种移动机构包括驱动电机32、驱动底架3、驱动螺杆4、驱动螺母5和驱动载板6；所述驱动电机32采用步进电机，驱动电机32安装在所述驱动底架3的后端；驱动螺杆4沿驱动底架3的纵向延伸方向设置，驱动螺杆4的旋转动力输入端与驱动电机32的旋转动力输出端固定连接；所述驱动螺母5匹配螺接在所述驱动螺杆4上。所述驱动底架3的上端内、外两侧分别设有驱动滑槽7，所述驱动载板6的下端两侧沿驱动底架3的纵向延伸方向分别设有驱动导轨8，驱动导轨8可滑动的安装在驱动滑槽7内；所述驱动螺母5与所述驱动载板6固定连接。所述驱动载板6的上端设有转移驱动导轨36，转移驱动导轨36横向设置，与所述的托盘转移驱动机构以及多层育苗系统对应设置。转移驱动导轨36，一方面，在育苗托盘1伴随驱动载板6移动过程中，固定育苗托盘1；另一方面，在育苗托盘1向多层育苗系统转移时，起到限位导向作用。所述育苗托盘1的底端设有转移驱动凹槽37，育苗托盘1放置在驱动载板6上时，所述的转移驱动凹槽37安装在所述的转移驱动导轨36上。育苗托盘1上设有多排育苗腔10，育苗腔10内设有植物纤维基质。所述育苗托盘1的外侧端设有推移驱动板101，推移驱动板101与所述的托盘转移驱动机构对应设置；托盘转移驱动机构工作时，通过推移驱动板101将播种后的育苗托盘1推移至多层育苗系统内。
所述播种支撑架2的下端与所述驱动底架3的内侧端固定连接，所述的播种驱动机构、喷洒机构分别前后依次安装在播种支撑架2上。所述播种驱动机构用于向所述育苗托盘1的育苗腔10内进行播种，它包括播种腔16、拨轮17、播种气缸18和播种检测光电开关30(如漫反射式光电开关)。所述播种腔16通过腔体支架19安装在播种支撑架2上，播种腔16的的下端设有连通的播种管161，播种管161的下端设有多个播种支管162，播种支管162的上端与播种管161倾斜连通，以便于种子均匀顺利导入；播种支管162的下端与所述育苗托盘1上的育苗腔10对应设置。所述播种腔16内用于放置需要播种的种子，拨轮17通过转轴可转的安装在所述播种腔16内，用于拨动播种腔16内的种子顺利进入下方播种管161内。拨轮17的转轴连接有拨种电机34，即通过拨种电机34带动拨轮17的旋转。所述播种管161上设有播种截止槽，播种截止槽与所述的播种气缸18对应设置。播种气缸18通过气缸支架20安装在播种支撑架2上，播种气缸18的动力输出端上设有播种截止片21，播种截止片21可内外滑动的安装在播种截止槽内。所述播种气缸18通过播种电控气阀35以及管路与供气装置连通。播种气缸18的动力端伸长时，播种截止片21伸入播种截止槽，播种管161截止，种子无法向下移动；播种气缸18的动力端复位时，播种截止片21从播种截止槽内拔出，播种管161上下连通，种子顺利向下移动进入播种支管162；这样可以根据育苗托盘1的位置，使种子有规律的播种。所述播种检测光电开关30安装在所述播种管161的下部外侧，用于探测所述育苗托盘1上的育苗腔10是否移动至播种支管162的下方，以便于控制系统控制播种气缸18工作。
所述喷洒机构用于向播种后的育苗托盘1喷洒营养液，它包括喷洒支架22、喷洒管23、花洒24、喷洒检测光电开关31(如漫反射式光电开关)、喷洒泵25和液体储腔26。所述喷洒支架22固定安装在所述播种支撑架2上，花洒24设有多个，均匀安装在播种喷洒支架22的下端。喷洒泵25的出液端通过喷洒管23与花洒24连通，喷液泵的进液端通过管路与液体储腔26连通。所述喷洒检测光电开关31安装在喷洒支架22的后侧，用于检测播种后的育苗托盘1上的育苗腔10是否移动至喷洒支架22的下方，以便于控制系统控制喷洒泵25工作。
当育苗托盘1内播种并喷洒营养液完毕后，顺序播种移动机构将育苗托盘1带动至初始位置，托盘转移驱动机构将育苗托盘1推移至多层育苗系统内，所述的托盘转移驱动机构和多层育苗系统内外相对设置。托盘转移驱动机构安装在所述驱动底架3的前端外侧，与所述驱动载板6上端的转移驱动导轨36对应设置；推移驱动机构包括推移驱动气缸38，推移驱动气缸38通过底座架安装在驱动底架3上，推移驱动气缸38的动力输出端与所述育苗托盘1上的推移驱动板101对应设置；推移驱动气缸38通过推移电控气阀39以及管路与供气装置连接。推移驱动气缸38工作时，其动力输出端对推移驱动板101施加推力，育苗托盘1在推力作用下沿转移驱动导轨36向内侧移动，最终进入所述的多层育苗系统内。推移驱动气缸38复位，然后，工作人员将新的育苗托盘1放置在驱动载板6上，重复上述工序进行播种。
所述多层育苗系统用于分层承载多个所述的育苗托盘1，它包括育苗支撑架40、育苗提升架41、育苗板42和育苗提升驱动机构。所述的育苗支撑架40位于多层育苗系统的最外层，主要起到支撑和安装其它功能部件的作用。育苗支撑架40的竖向上设有育苗提升滑槽，育苗提升滑槽与所述育苗提升架41对应设置。所述育苗提升驱动机构竖向安装在育苗支撑架40上，育苗提升驱动机构包括空心轴提升驱动电机43、提升驱动螺杆44、提升驱动螺母45。提升驱动螺杆44竖向安装在育苗支撑架40上，空心轴提升驱动电机43通过其空心转轴套装在提升驱动螺杆44上；所述提升驱动螺母45匹配螺接在提升驱动螺杆44上，空心轴提升驱动电机43的空心转轴与提升驱动螺母45固定连接。所述育苗提升架41位于所述育苗支撑架40内，育苗提升架41的外侧与所述空心轴提升驱动电机43通过提升连接板固定连接。育苗提升架41的竖向上设有育苗提升导轨，育苗提升导轨可上下滑动的安装在所述育苗提升滑槽内。所述育苗板42设有多个，分别上下均匀的安装在育苗提升架41上，育苗板42与所述的育苗托盘1对应设置。当育苗托盘1内播种并喷洒营养液完毕后回到初始位置时，所述的育苗提升驱动机构带动育苗提升架41移动，并将育苗板42对准育苗托盘1位置；推移驱动气缸38工作，将育苗托盘1推移至育苗板42上。多层育苗系统重复上述工序，最终多个育苗托盘1分别进入上下多层设置的育苗板42上。
所述控制系统包括控制箱27、控制器28(欧姆龙PLC控制器)和控制板29，所述控制器28和控制板29安装在控制箱27上，控制板29上设有多个相应的控制按键，控制箱27安装在所述驱动底架3的后端。控制器28的信号输入端分别与所述的控制板29、播种检测光电开关30、喷洒检测光电开关31电连接，控制器28的信号输出端分别与所述的驱动电机32、拨种电机34、播种电控气阀35、喷洒泵25、推移电控气阀39、空心轴提升驱动电机43电连接。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，包括育苗托盘、顺序播种移动机构、播种支撑架、播种驱动机构、托盘转移驱动机构和多层育苗系统；
所述顺序播种移动机构实现育苗托盘的前后移动，育苗托盘安装在所述顺序播种移动机构的动力输出端上；育苗托盘上设有育苗腔；所述播种支撑架设置在顺序播种移动机构的一侧，播种驱动机构安装在播种支撑架上，并位于顺序播种移动机构的上方；所述播种驱动机构包括播种腔、播种气缸，所述播种腔的下端设有连通的播种管，播种管的下端设有多个播种支管，播种支管的下端与所述育苗托盘上的育苗腔对应设置；所述播种管上设有播种截止槽，播种气缸的动力输出端上设有播种截止片，播种截止片可内外滑动的安装在播种截止槽内；
所述托盘转移驱动机构和多层育苗系统，分别相对安装在所述顺序播种移动机构的前端内、外两侧；托盘转移驱动机构包括推移驱动气缸，推移驱动气缸与所述的育苗托盘对应设置；
所述多层育苗系统包括育苗支撑架、育苗提升架、育苗板和育苗提升驱动机构，所述育苗提升驱动机构安装在育苗支撑架上，育苗提升架与育苗提升驱动机构的动力输出端连接；所述育苗板设有多个，分别上下均匀安装在育苗提升架上；育苗板与育苗托盘对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述育苗提升驱动机构包括空心轴提升驱动电机、提升驱动螺杆、提升驱动螺母，提升驱动螺杆竖向安装在育苗支撑架上，空心轴提升驱动电机通过其空心转轴套装在提升驱动螺杆上；所述提升驱动螺母匹配螺接在提升驱动螺杆上，空心轴提升驱动电机的空心转轴与提升驱动螺母固定连接，育苗提升架与所述空心轴提升驱动电机连接。
3.根据权利要求2所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述育苗支撑架的竖向上设有育苗提升滑槽，育苗提升架的竖向上设有育苗提升导轨，育苗提升导轨可上下滑动的安装在所述育苗提升滑槽内。
4.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述顺序播种移动机构包括驱动载板，驱动载板的上端设有转移驱动导轨，育苗托盘的底端对应设有转移驱动凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述播种腔的外侧设有播种检测光电开关；喷洒检测光电开关安装在喷洒支架的后侧。
6.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述顺序播种移动机构包括驱动电机、驱动底架、驱动螺杆、驱动螺母和驱动载板，驱动电机安装在所述驱动底架的后端；驱动螺杆沿驱动底架的纵向延伸方向设置，驱动螺杆的旋转动力输入端与驱动电机的旋转动力输出端固定连接；所述驱动螺母匹配螺接在所述驱动螺杆上；所述驱动底架的上端设有驱动滑槽，所述驱动载板的下端设有驱动导轨，驱动导轨可滑动的安装在驱动滑槽内；所述驱动螺母与所述驱动载板固定连接；所述育苗托盘安装在驱动载板上。
7.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述播种驱动机构包括拨轮，拨轮通过转轴可转的安装在所述播种腔内。
8.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述播种支管的上端与播种管倾斜连通。
9.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述播种支撑架上设有喷洒机构，喷洒机构位于所述播种驱动机构的后方；喷洒机构包括喷洒支架、喷洒管、花洒、喷洒泵和液体储腔，花洒安装在播种喷洒支架的下端，喷洒泵的出液端通过喷洒管与花洒连通，喷液泵的进液端通过管路与液体储腔连通。
10.根据权利要求1所述的一种多层式智能化生物育苗系统，其特征是，所述育苗腔内设有植物纤维基质。
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