CN109197091A - 潮汐式育苗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种潮汐式育苗系统，包括苗床、皮带输送机、育苗盆取放装置和潮汐灌溉系统；育苗盆取放装置包括横向导轨架、横向导轨、横向丝杠、驱动横向丝杠转动的第一步进电机、纵向导轨架、纵向导轨、纵向丝杠、以及设置在纵向丝杠上的若干个机械手；潮汐灌溉系统还包括营养液配置池、送水泵、回水箱、第一回水泵、过滤器、汇流箱和第二回水泵。本发明潮汐式育苗系统能代替人工转移育苗盆，可很大的降低劳动强度，提高生产效率；且本发明通过多组、多层的分流管道将营养液送入床池，可保证营养液更均匀、同步的到达床池各部，保证作物长势一致；并能更彻底的排出床池中的营养液，避免营养液残留滋生病虫害。
Description
技术领域
本发明涉及育苗设备技术领域，特别涉及一种潮汐式育苗系统。
背景技术
潮汐式灌溉是一种新型的灌溉方式，其工作原理主要是依靠穴盘底部排水孔和基质的毛细管作用，使泵入床箱内的肥料溶液或水，进入整个基质或根际空间，以满足幼苗生长发育对水分、养分的需求。潮汐式灌溉易于实现水肥耦合智能化闭合循环利用和“零排放”，节水、节肥、节工效果显著，符合现代农业“绿色”发展理念，彰显出非常广阔的应用前景。
但是现有的潮汐育苗床不具备自动取放育苗盆、自动布置育苗盆的功能，在育苗过程中，需要人工将育苗盆防止在苗床上，在出苗时又需要人工将育苗盆从苗床上取下，工作量大，工作效率低。
且现有的潮汐育苗床还存在较难使营养液同步到达苗床各部，容易造成灌溉不一致的问题；且苗床排水时较难将营养液排尽，残留水容易滋生病虫害等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种潮汐式育苗系统，以解决采用现有潮汐式育苗床需要人工取放育苗盆，导致劳动强度大、工作效率低的技术问题。
本发明潮汐式育苗系统，包括苗床，还包括用于将育苗盆输送到苗床旁边的皮带输送机、在苗床和皮带输送机之间转移育苗盆的育苗盆取放装置、以及潮汐灌溉系统；
所述皮带输送机的皮带上等间距布置有用于放置育苗盆的托盘，位于苗床旁的皮带输送机机架的端部上设置有用于检测托盘及育苗盆的第一传感器；
所述育苗盆取放装置包括横向导轨架、布置在横向导轨架两端的横向导轨、布置在横向导轨架中部的横向丝杠、设置在横向导轨架上驱动横向丝杠转动的第一步进电机、设置在横向导轨上的导向滑块、设置在横向丝杠上的螺母、连接在导向滑块及螺母上的纵向导轨架、设置在纵向导轨架上的纵向导轨、设置在纵向导轨架上并位于纵向导轨下方的纵向丝杠、以及设置在纵向丝杠上的若干个机械手；
所述机械手包括设置在纵向丝杠上的螺纹套、设置在螺纹套一端的从动齿轮、通过轴承装在螺纹套外的套管、固定在套管上的第二步进电机、设置在第二步进电机转轴上的主动齿轮、设置在纵向导轨上的导向滑套、以及连接第二步进电机和导向滑套的上连杆，所述主动齿轮和从动齿轮啮合；
所述机械手还包括竖直连接在套管下部上的下连杆、竖直连接在下连杆下端上的电动缸、设置在电动缸伸缩杆端部上的第三步进电机、以及设置在第三步进电机转轴上的取料手，所述取料手由用于抓取育苗盆的弧形叉头和连接弧形叉头与第三步进电机的横杆组成，所述第三步进电机用于驱动取料手水平旋转；
所述苗床包括床池、支撑床池的床架和设置在内的板链输送机，所述板链输送机的链板上具有透水孔；所述床池的前端设置有用于检测育苗盆的第二传感器，所述床池的后端设置有用于检测育苗盆的第三传感器，所述板链输送机用于支撑育苗盆和沿床池长度方向输送育苗盆；所述床池的底部由若干弧形板沿床池长度方向并列连接组成，每块弧形板的底部设置有至少两个沿床池宽度方向均匀布置的灌溉孔；
所述潮汐灌溉系统包括若干组与床池底部的灌溉孔连接的三级分流管道、若干组与三级分流管道连接的二级分流管道、若干组与二级分流管道连接的一级分流管道、以及设置在一级分流管道上的进水阀和回水阀；
所述潮汐灌溉系统还包括营养液配置池、送水泵、回水箱、第一回水泵、过滤器、汇流箱和第二回水泵，所述送水泵的进水口设置在营养液配置池中，所述送水泵的出水口与进水阀连接，所述回水箱与回水阀的出口连接，所述第一回水泵的进水口设置在回水箱中，第一回水泵的出水口与过滤器的进水口连接，所述过滤器的排水口与汇流箱连接，所述第二回水泵的进水口设置在汇流箱中，第二回水泵的出水口设置在营养液配置池中；
所述潮汐灌溉系统还包括循环泵和设置在营养液配置池中的紫外线消毒灯，所述循环泵的进水口和出水口分别设置在营养液配置池的两端。
进一步，所述皮带输送机的外侧表面上设置有若干个支座，所述支座上设置有导向绳，所述托盘的底部设置有与导向绳连接的抱箍，所述抱箍包括固定连接在托盘底部上的固定弧形片、以及通过螺栓与固定弧形片连接的活动弧形片，所述托盘的底部还设置有放置在皮带输送机上的支撑片。
本发明的有益效果：
1、本发明潮汐式育苗系统，在育苗时，其能通过皮带输送机将育苗盆送向苗床，能通过机械手将皮带输送机上的育苗盆转移到苗床上，并能通过控制相邻机械手之间的距离调整育苗盆在苗床上的分布间距；在收获时苗床能将育苗盆送向皮带输送机一侧，能通过机械手将苗床上的育苗盆转移到皮带输送机上，并通过皮带输送机送向下游工序；因此本发明潮汐式育苗系统能代替人工转移育苗盆，可很大的降低劳动强度，提高生产效率。
2、本发明潮汐式育苗系统，其通过多组、多层的分流管道将营养液送入床池，可保证营养液更均匀、同步的到达床池各部，使板链上的育苗盆能更一致的吸收营养液，保证作物长势一致。并且将床池底部设置成由若干弧形板连接组成，能更彻底的排出床池中的营养液，避免营养液残留滋生病虫害。
3、本发明潮汐式育苗系统，其皮带输送机上的托盘的间距可调，且托盘可拆卸，使得皮带输送机能输送不同大小的育苗盆，通用性好。
附图说明
图1为实施例中潮汐式育苗系统的整体结构示意图；
图2为实施例中潮汐式育苗系统的立体结构示意图；
图3为图2中P部的放大示意图；
图4为托盘与皮带输送机的连接示意图；
图5为图4中沿A-A的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例潮汐式育苗系统，包括苗床1，还包括用于将育苗盆输送到苗床旁边的皮带输送机2、以及在苗床和皮带输送机之间转移育苗盆的育苗盆取放装置3。
所述皮带输送机的皮带上等间距布置有用于放置育苗盆的托盘4，位于苗床旁的皮带输送机机架的端部上设置有用于检测托盘及育苗盆的第一传感器5。
所述育苗盆取放装置包括横向导轨架6、布置在横向导轨架两端的横向导轨7、布置在横向导轨架中部的横向丝杠8、设置在横向导轨架上驱动横向丝杠转动的第一步进电机9、设置在横向导轨上的导向滑块10、设置在横向丝杠上的螺母11、连接在导向滑块及螺母上的纵向导轨架12、设置在纵向导轨架上的纵向导轨13、设置在纵向导轨架上并位于纵向导轨下方的纵向丝杠14、以及设置在纵向丝杠上的若干个机械手。
所述机械手包括设置在纵向丝杠上的螺纹套15、设置在螺纹套一端的从动齿轮16、通过轴承17装在螺纹套外的套管18、固定在套管上的第二步进电机19、设置在第二步进电机转轴上的主动齿轮20、设置在纵向导轨上的导向滑套21、以及连接第二步进电机和导向滑套的上连杆22，所述主动齿轮和从动齿轮啮合。
所述机械手还包括竖直连接在套管下部上的下连杆23、竖直连接在下连杆下端上的电动缸24、设置在电动缸伸缩杆端部上的第三步进电机25、以及设置在第三步进电机转轴上的取料手26，所述取料手由用于抓取育苗盆的弧形叉头261和连接弧形叉头与第三步进电机的横杆262组成，所述第三步进电机用于驱动取料手水平旋转。本实施例中横杆和第三步进电机的转轴通过螺纹连接，使得取料手可拆卸，便于更换。
所述苗床包括床池101、支撑床池的床架102和设置在内的板链输送机103，所述板链输送机的链板上具有透水孔；所述床池的前端设置有用于检测育苗盆的第二传感器27，所述床池的后端设置有用于检测育苗盆的第三传感器28，所述板链输送机用于支撑育苗盆和沿床池长度方向输送育苗盆；所述床池的底部由若干弧形板沿床池长度方向并列连接组成，每块弧形板的底部设置有至少两个沿床池宽度方向均匀布置的灌溉孔。
所述潮汐灌溉系统包括若干组与床池底部的灌溉孔连接的三级分流管道29、若干组与三级分流管道连接的二级分流管道30、若干组与二级分流管道连接的一级分流管道31、以及设置在一级分流管道上的进水阀32和回水阀33。
所述潮汐灌溉系统还包括营养液配置池34、送水泵35、回水箱36、第一回水泵37、过滤器38、汇流箱39和第二回水泵40，所述送水泵的进水口设置在营养液配置池中，所述送水泵的出水口与进水阀连接，所述回水箱与回水阀的出口连接，所述第一回水泵的进水口设置在回水箱中，第一回水泵的出水口与过滤器的进水口连接，所述过滤器的排水口与汇流箱连接，所述第二回水泵的进水口设置在汇流箱中，第二回水泵的出水口设置在营养液配置池中。
所述潮汐灌溉系统还包括循环泵41和设置在营养液配置池中的紫外线消毒灯42，所述循环泵的进水口和出水口分别设置在营养液配置池的两端。紫外线消毒灯用于杀灭营养液中的病毒。循环泵用于对营养液配置池中的营养液进行循环，以使营养物质均匀的溶解在水中，保障灌溉的一致性。
设置控制系统对本实施例中潮汐式育苗系统中的皮带输送机、板链输送机及育苗盆取放装置的动作进行控制，可实现自动取放育苗盆，工作过程如下：
需要将育苗盆转移到苗床上时，先将育苗盆防止在托盘上，控制系统控制皮带输送机将育苗盆送向苗床。当设置在皮带输送机的机架端部处的第一传感器检测到育苗盆时，控制系统控制皮带输送机停机；然后控制系统控制第三步进电机将取料手从待取料工位转向皮带输送机；再控制第二步进电机驱动螺纹套旋转，将相邻机械手之间的距离调整到与皮带输送机上托盘之间的距离相等；再控制电动缸驱动取料手下降；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，使取料手的弧形叉头套在育苗盆外；再控制电动缸的伸缩杆缩回，将育苗盆从托盘上提起，当第一传感器检测到托盘上无育苗盆时，控制系统再控制皮带输送机工作将育苗盆向前输送；再控制第二步进电机驱动螺纹套旋转，将相邻机械手之间的距离调整到与育苗盆在苗床上的布置行距相等；再控制第三步进电机将取料手转向皮带输送机；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，将育苗盆转移至苗床上方；再控制电动缸驱动取料手下降，将育苗盆放置在苗床上；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，使取料手的弧形叉头脱离育苗盆，取料手的弧形叉头脱离育苗盆时控制系统同时控制板链输送机将苗床上的育苗盆向前输送一段距离，该距离与育苗盆在苗床上的布置列距相等；再控制电动缸将取料手上升；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，从而将取料手送回待取料工位。至此一次取放育苗盆作业结束，然后再进行第二次取放育苗盆，如此重复，直至床架后端的第三传感器检测到育苗盆时，将育苗盆转移到苗床的作业结束。
需要收获苗床上的育苗盆时，控制系统控制板链输送机将育苗盆向皮带输送机侧输送。当设置在床架前端处的第二传感器检测到育苗盆时，控制板链输送机停机；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，从而将取料手从待取料工位移动至苗床侧上方；再控制第二步进电机驱动螺纹套旋转，将相邻机械手之间的距离调整到与育苗盆在苗床上的布置行距相等；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，使取料手的弧形叉头套在育苗盆外；再控制电动缸的伸缩杆缩回，将育苗盆从苗床上提起，当第二传感器检测到托盘上无育苗盆时，控制系统再控制板链输送机工作将育苗盆向前输送；再控制第三步进电机驱动取料手旋转180°，将育苗盆转向皮带输送机侧；再控制第二步进电机驱动螺纹套旋转，将相邻机械手之间的距离调整到与皮带输送机上托盘之间的距离相等；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，将育苗盆转移至皮带输送机上方；再控制电动缸将育苗盆放到皮带输送机上的托盘上；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，使取料手的弧形叉头脱离育苗盆，取料手的弧形叉头脱离育苗盆时控制系统同时控制皮带输送机将育苗盆向前输送一段距离，该距离等于一次抓取的育苗盆数与托盘间距的乘积；再控制电动缸将取料手上升；再控制第三步进电机驱动取料手旋转180°；再控制第一步进电机驱动纵向导轨架横向移动，从而将取料手送回待取料工位。至此一次取放育苗盆作业结束，然后再进行第二次取放育苗盆，如此重复，直至将苗床上的育苗盆全部转走。
本实施例潮汐式育苗系统，能代替人工转移育苗盆，可很大的降低劳动强度，提高生产效率。
作为对本实施例的改进，所述皮带输送机的外侧表面上设置有若干个支座43，所述支座上设置有导向绳44，所述托盘的底部设置有与导向绳连接的抱箍45，所述抱箍包括固定连接在托盘底部上的固定弧形片451、以及通过螺栓与固定弧形片连接的活动弧形片452，所述托盘的底部还设置有放置在皮带输送机上的支撑片46。本改进中托盘在皮带输送机上的间距可调，且托盘可拆卸，使得皮带输送机能输送不同大小的育苗盆，通用性好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种潮汐式育苗系统，包括苗床，其特征在于：还包括用于将育苗盆输送到苗床旁边的皮带输送机、在苗床和皮带输送机之间转移育苗盆的育苗盆取放装置、以及潮汐灌溉系统；
所述皮带输送机的皮带上等间距布置有用于放置育苗盆的托盘，位于苗床旁的皮带输送机机架的端部上设置有用于检测托盘及育苗盆的第一传感器；
所述育盆取放装置包括横向导轨架、布置在横向导轨架两端的横向导轨、布置在横向导轨架中部的横向丝杠、设置在横向导轨架上驱动横向丝杠转动的第一步进电机、设置在横向导轨上的导向滑块、设置在横向丝杠上的螺母、连接在导向滑块及螺母上的纵向导轨架、设置在纵向导轨架上的纵向导轨、设置在纵向导轨架上并位于纵向导轨下方的纵向丝杠、以及设置在纵向丝杠上的若干个机械手；
所述机械手包括设置在纵向丝杠上的螺纹套、设置在螺纹套一端的从动齿轮、通过轴承装在螺纹套外的套管、固定在套管上的第二步进电机、设置在第二步进电机转轴上的主动齿轮、设置在纵向导轨上的导向滑套、以及连接第二步进电机和导向滑套的上连杆，所述主动齿轮和从动齿轮啮合；
所述机械手还包括竖直连接在套管下部上的下连杆、竖直连接在下连杆下端上的电动缸、设置在电动缸伸缩杆端部上的第三步进电机、以及设置在第三步进电机转轴上的取料手，所述取料手由用于抓取育苗盆的弧形叉头和连接弧形叉头与第三步进电机的横杆组成，所述第三步进电机用于驱动取料手水平旋转；
所述苗床包括床池、支撑床池的床架和设置在内的板链输送机，所述板链输送机的链板上具有透水孔；所述床池的前端设置有用于检测育苗盆的第二传感器，所述床池的后端设置有用于检测育苗盆的第三传感器，所述板链输送机用于支撑育苗盆和沿床池长度方向输送育苗盆；所述床池的底部由若干弧形板沿床池长度方向并列连接组成，每块弧形板的底部设置有至少两个沿床池宽度方向均匀布置的灌溉孔；
所述潮汐灌溉系统包括若干组与床池底部的灌溉孔连接的三级分流管道、若干组与三级分流管道连接的二级分流管道、若干组与二级分流管道连接的一级分流管道、以及设置在一级分流管道上的进水阀和回水阀；
所述潮汐灌溉系统还包括营养液配置池、送水泵、回水箱、第一回水泵、过滤器、汇流箱和第二回水泵，所述送水泵的进水口设置在营养液配置池中，所述送水泵的出水口与进水阀连接，所述回水箱与回水阀的出口连接，所述第一回水泵的进水口设置在回水箱中，第一回水泵的出水口与过滤器的进水口连接，所述过滤器的排水口与汇流箱连接，所述第二回水泵的进水口设置在汇流箱中，第二回水泵的出水口设置在营养液配置池中；
所述潮汐灌溉系统还包括循环泵和设置在营养液配置池中的紫外线消毒灯，所述循环泵的进水口和出水口分别设置在营养液配置池的两端。
2.根据权利要求1所述的潮汐式育苗系统，其特征在于：所述皮带输送机的外侧表面上设置有若干个支座，所述支座上设置有导向绳，所述托盘的底部设置有与导向绳连接的抱箍，所述抱箍包括固定连接在托盘底部上的固定弧形片、以及通过螺栓与固定弧形片连接的活动弧形片，所述托盘的底部还设置有放置在皮带输送机上的支撑片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190115 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |