CN110435978A - 一种营养土给袋式装钵机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种营养土给袋式装钵机，包括：机架、给料装置、撑袋装置、取袋装置、开袋装置、传送装置、气压传动装置、真空装置和自动控制装置；自动控制装置分别连接给料装置、传送装置、气压传动装置和真空装置；气压传动装置分别连接撑袋装置、取袋装置、开袋装置；真空装置分别连接取袋装置和开袋装置；自动地依次执行取袋、送袋、开袋、撑袋、夹袋、振动给料和传送工序，解决了育苗袋营养土装钵的机械化和自动化问题，极大提高了营养土的装钵效率，降低了对人工的依赖程度和人工成本；实现了取袋、送袋动作和后续过程的并行执行，具有自动纠错功能，自动纠正取袋和开袋异常情况，显著提高了营养土给袋式装钵作业的工作效率和可靠性。

Description

一种营养土给袋式装钵机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，更具体的说是涉及一种营养土给袋式装钵机。

背景技术

容器育苗是当前苗木生产中广泛应用的一种先进育苗方式，即在塑料大棚、温室等保护设施中利用装有营养土基质的特定容器中培育容器苗，为其生长发育提供所需的养分和环境条件，且容器苗随根际土团移栽或定植，具有成活率高、缓苗期短、生长旺盛等优点，尤其适用于不耐移栽作物品种或者无病毒苗的育苗生产。

目前常用的育苗容器包括塑料薄膜袋、硬质塑料杯、穴盘和无纺布容器等。其中小规格的无纺布无底容器已经实现了自动连续制袋、充填基质，硬质塑料杯和穴盘实现了填土、压穴、播种和覆土等环节的多工序自动化作业。而在我国林木和果树育苗生产中常用的大规格预制塑料薄膜育苗袋和无纺布育苗袋却由于缺乏配套的关键技术研究和适用的机械装备，仍然主要采用人工方式进行基质充填、播种和移栽作业，存在操作繁琐、劳动强度大而作业效率低，限制了容器育苗的规模化推广应用。调研数据显示，柑橘容器育苗生产中塑料薄膜袋人工装填营养土的平均效率是600袋/(人·天)，而苗圃的苗圃产量通常是100～200万株/年。这样就需要长期临时雇用大量人工劳力进行营养土的装钵作业，导致营养土的装填量、压实程度参差不齐，并且农村劳动力向外转移后的用工短缺问题也日益凸显。

根据容器育苗的技术标准和生产经验，容器中的营养土须做到“装满压实”：营养土装填表面较容器口低1～2cm，灌溉后不发生明显沉降且容器保持直立、容器口敞开。采用硬质材料制成的塑料杯、育苗桶等可以依靠自身形状保持直立和开口状态，而塑料薄膜袋、无纺布袋等柔软材料制成的育苗容器则需要借助外力保持袋口敞开才能进行营养土装钵、移栽作业。

现有的给袋式包装机械虽然具有撑袋装置，用于在包装袋口与下料口对接时撑开袋口，但是通用给袋式包装的工艺要求与容器育苗的营养土装钵作业具有很大差异，如无须完全打开袋口，物料的填充量也远小于包装袋的最大容量，密封袋口等。

因此，如何提供一种能够实现预制塑料薄膜育苗袋和无纺布育苗袋等软质育苗容器机械化撑袋的自动装钵机是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

有鉴于此，本发明提供了一种营养土给袋式装钵机，依次执行取袋、送袋、开袋、撑袋、夹袋、振动给料和传送工序，具有较高的自动化水平，解决了塑料薄膜育苗袋营养土装钵的机械化和自动化问题，有利于实现“一人多机”的工作模式，大幅降低了人工劳动强度和对人工劳动力的需求量，极大提高了营养土的装钵效率，降低了对人工的依赖程度和人工成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种营养土给袋式装钵机，包括：机架、给料装置、撑袋装置、取袋装置、开袋装置、传送装置、气压传动装置、真空装置和自动控制装置；所述自动控制装置分别连接所述给料装置、所述传送装置、所述气压传动装置和真空装置；所述气压传动装置分别连接所述撑袋装置、所述取袋装置、所述开袋装置；所述真空装置分别连接所述取袋装置和所述开袋装置；其中，

所述撑袋装置包括：撑袋气缸、组装板、主动滑块组件、从动滑块组件、滑轨连杆组件和撑袋组件；

所述组装板相对的两安装面安装所述主动滑块组件和所述从动滑块组件；所述撑袋气缸安装在所述主动滑块组件的同侧并与其连接；

所述主动滑块组件包括主动滑轨和主动滑块；所述主动滑块设有铰接柱，所述主动滑轨沿所述组装板宽度方向固定安装；所述铰接柱连接所述撑袋气缸的活塞杆，且该活塞杆伸缩方向与所述主动滑块滑动方向相同；

所述从动滑块组件包括从动滑轨、从动滑块；所述从动滑块设有两个，分别安装有连接板；所述从动滑轨沿所述组装板长度方向固定安装；

所述滑轨连杆组件包括成组设置的第一连杆和第二连杆，且设有两组；两个所述第一连杆一端均与所述铰接柱铰接，另一端分别固嵌安装所述第二连杆的一端，所述第二连杆贯穿所述连接板且与其转动连接，并在所述第二连杆的另一端安装撑袋组件。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种营养土给袋式装钵机，设有机架、给料装置、撑袋装置、取袋装置、开袋装置、传送装置、气压传动装置、真空装置和自动控制装置；由取袋装置取袋后将育苗袋传递到开袋位置，开袋装置将育苗袋小幅度打开，此时铰接柱连同主动滑块在动力装置的作用下沿组装板宽度方向的底部向顶部运动，两根第一连杆间角度变大推动第二连杆沿组装板长度方向滑动，带动从动滑块和撑袋板运动，完成撑袋动作，给料装置进行填料，填料完成后，铰接柱自顶部向底部运动，撑袋装置回落释放装满营养土的育苗袋，并由传送装置进行传递运输；整个操作过程通过自动控制装置控制气压传动装置和真空装置并接收反馈信号，以实现自动化操作；解决了育苗袋营养土装钵的机械化和自动化问题，极大提高了营养土的装钵效率，降低了对人工的依赖程度和人工成本。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，两个所述第二连杆通过弹性件连接；并且所述铰接柱移动至最高点时，高于两个所述第二连接杆所在的平面；采用此方案采用此方案能在第二连杆间产生预紧力，当铰接柱运动至最高点时，滑轨连杆组件在预紧力的作用下实现自锁，自动保持撑袋状态。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述撑袋组件包括成组设置的撑袋板和固定板，且设有两组；

所述撑袋板为弧形，其外弧面还设有弧形凸起，并固定防滑垫片；

还设有与所述弧形凸起对应的辅助夹板，所述辅助夹板与所述第二连杆固定连接；采用弧形设计方案能贴合育苗袋的形状，撑袋效果更好，防滑垫能增加撑袋板与育苗袋的摩擦力，并通过加设辅助夹板防止育苗袋滑落，使灌装过程更为稳定。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述取袋装置包括摆动气缸、取袋气缸、取袋吸盘、储袋盒和压紧气缸；所述摆动气缸、所述储料盒和所述压紧气缸均固定在所述机架上，

所述储袋盒设有出袋口和与所述出袋口相对的压紧板；所述摆动气缸的活塞杆上固定所述取袋气缸；所述取袋气缸的活塞杆上安装取袋吸盘并与所述出袋口对应；所述压紧气缸的活塞杆连接所述压紧板，将育苗袋向出袋口方向推进；采用此方案，将育苗袋放入储袋盒中后，压紧气缸的活塞杆推动压紧板将育苗袋压紧在出袋口，取袋气缸活塞杆伸长将取袋吸盘贴靠在育苗袋上，取袋吸盘吸出育苗袋，活塞杆回缩带出育苗袋，摆动气缸转动，带动取袋气缸转动，取袋气缸再次伸长将育苗袋停放在下一个工作位置；结构紧凑灵活，准确度高，便于自动化控制。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述开袋装置包括开袋气缸、活动吸盘和固定吸盘；所述开袋气缸固定在所述机架上，与所述取袋气缸对应，其活塞杆固定活动吸盘，所述固定吸盘固定在所述撑袋组件下侧的机架上，与所述活动吸盘相对；采用此方案，当取袋装置把育苗袋停放在固定吸盘上时，开袋气缸的活塞杆伸长将育苗袋压紧在固定吸盘上，活塞杆回缩，活动吸盘和固定吸盘将育苗袋打开；结构简单精巧，可行性强。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述给料装置包括给料仓、调节板和振动器；所述给料仓为顶部开口，底部为倾斜底板，其出料端设置出料口及仓门并与所述撑袋组件对应；所述调节板与所述料仓两侧壁滑动连接，通过控制调节板与所述给料仓底板的距离，调节给料流量，所述仓门安装仓门气缸，通过气缸活塞杆的伸缩控制仓门的打开和闭合；本方案采用振动出料不致堵塞出料口，并且可以调节调节板的位置控制下料速度，可操作性强。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述传送装置包括步进电机、传送带组件和传送行车；两组所述传送带组件的主动带轮和从动带轮分别通过转轴连接，且所述主动轮与所述步进电机通过联轴器连接；所述传送行车固定在所述传送带组件的传送带上，与传送带同步移动；采用此方案通过调节传送带的位置变化实现传送行车的变化，可通过步进电机进行准确的控制，准确度高。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述气压传动装置包括空气压缩机、多个气动电磁阀和多个节流阀；

所述空气压缩机连接多条气管，多条气管分别依次连通气动电磁阀和节流阀且分别连通所述撑袋气缸、摆动气缸、所述取袋气缸、开袋气缸和所述仓门气缸，形成气压传动回路；采用此方案通过空气压缩机提供动力，通过气动电磁阀的通断实现多个活塞杆的动作，并通过调节节流阀的开度控制每个气缸活塞杆的伸缩速度，实现多个气缸的单独控制，精准控制和自动化控制。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述真空装置包括真空泵和多个真空电磁阀；

所述真空泵连接多条气管，多条气管分别连接所述真空电磁阀，并通过所述真空电磁阀连接所述取袋吸盘、所述活动吸盘和所述固定吸盘；此方案采用真空泵控制吸盘对育苗袋进行抓取，不需要复杂的抓取工具，不受育苗袋形状限制，不会产生刮碰和损伤，操作简单便捷。

优选地，在上述的一种营养土给袋式装钵机中，所述自动控制装置包括控制柜、PLC控制器、多个中间继电器、多个磁性感应开关、多个气压传感器和直流开关电源；所述PLC控制器、所述中间继电器和直流开关电源安装在所述控制柜内；

所述PLC控制器通过多个所述中间继电器分别连接多个所述气动电磁阀和多个所述真空电磁阀，通过所述中间继电器控制所述气动电磁阀和所述真空电磁阀的通断；

所述PLC控制器连接多个所述磁性感应开关，通过多个磁性感应开关分别检测所述所述取袋气缸、所述摆动气缸和所述开袋气缸活塞杆的位置；

所述PLC控制器连接多个所述气压传感器，多个所述气压传感器分别安装在所述真空电磁阀与所述取袋吸盘之间的气管内、所述真空电磁阀与所述活动吸盘之间的气管内和所述真空电磁阀与所述固定吸盘之间的气管内，检测吸盘气压；

所述PLC控制器连接所述振动器和所述步进电机；此方案通过中间继电器控制气动电磁阀的通断，通过磁性感应开关检测多个气缸的活塞位置，能实现多个气缸相互配合；通过气压传感器测量各吸盘的气压，控制其通断，多个吸盘互不干扰，配合合理，自动化程度的到大幅度提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明整体结构示意图；

图2附图为本发明撑袋装置撑袋状态的结构示意图；

图3附图为本发明撑袋装置初始状态的结构示意图；

图4附图为本发明撑袋组件的结构示意图；

图5附图为本发明摆动气缸和取袋气缸的安装示意图；

图6附图为本发明储袋盒与压紧气缸的结构示意图；

图7附图为本发明给料装置的结构示意图；

图8附图为本发明给料装置侧视图；

图9附图为本发明托盘的结构示意图；

图10附图为本发明并行执行流程框图；

图11附图为本发明取袋步骤流程框图；

图12附图为本发明开袋步骤流程框图；

图13附图为本发明撑袋、给料充填、传送步骤流程框图。

机架1、给料架10、传送架11、取袋架12；

给料装置2、给料仓20、调节板21、振动器22、仓门气缸23；

撑袋装置3、撑袋气缸30、组装板31、主动滑块组件32、主动滑轨320、主动滑块321、铰接柱322、从动滑块组件33、从动滑轨330、从动滑块331、连接板332、滑轨连杆组件34、第一连杆340、第二连杆341、撑袋组件35、撑袋板350、防撞齿3500、防滑垫片3501、固定板351、支撑板3510、辅助夹板352、弹性件36；

取袋装置4、摆动气缸40、取袋气缸41、取袋吸盘42、储袋盒43、出袋口430、可调节挡板4300、压紧板431、压紧气缸44；

开袋装置5、开袋气缸50、活动吸盘51、固定吸盘52；

传送装置6、步进电机60、传送带组件61、传送行车62、托盘620。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅付图1-9为本发明的一种营养土给袋式装钵机，包括：

机架1、给料装置2、撑袋装置3、取袋装置4、开袋装置5、传送装置6、气压传动装置、真空装置和自动控制装置；自动控制装置分别连接给料装置2、传送装置6、气压传动装置和真空装置；气压传动装置分别连接撑袋装置3、取袋装置4、开袋装置5；真空装置分别连接取袋装置4和开袋装置5；其中，

撑袋装置3包括：撑袋气缸30、组装板31、主动滑块组件32、从动滑块组件33、滑轨连杆组件34和撑袋组件35；

组装板31相对的两安装面安装主动滑块组件32和从动滑块组件33；撑袋气缸30安装在主动滑块组件32的同侧并与其连接；

主动滑块组件32包括主动滑轨320和主动滑块321；主动滑块321设有铰接柱322，主动滑轨321沿组装板31宽度方向固定安装；铰接柱322连接撑袋气缸30的活塞杆，且该活塞杆伸缩方向与主动滑块321滑动方向相同；

从动滑块组件33包括从动滑轨330、从动滑块331；从动滑块331设有两个，分别安装有从动滑轨330沿组装板长度方向固定安装；

滑轨连杆组件34包括成组设置的第一连杆340和第二连杆341，且设有两组；两个第一连杆340一端均与铰接柱322铰接，另一端分别固嵌安装第二连杆341的一端，第二连杆341贯穿连接板332且与其转动连接，并在第二连杆341的另一端安装撑袋组件35。

在本发明的一些实施例中，两个第二连杆341通过弹性件36连接；并且铰接柱322移动至最高点时，高于两个第二连接杆341所在的平面；采用此方案采用此方案能在第二连杆341间产生预紧力，当铰接柱322运动至最高点时，滑轨连杆组件34在预紧力的作用下实现自锁，自动保持撑袋状态。

具体地，从动滑块组件33设置多组，且同侧的从动滑块331通过连接板 332固定连接。

具体地，弹性件36为拉伸弹簧。

具体地，撑袋组件35包括成组设置的撑袋板350和固定板351，且设有两组；

撑袋板350为弧形，其外弧面还设有弧形凸起，并固定防滑垫片3501；固定板351一端与撑袋板350固定，另一端与同侧的连接板332固定。

具体地，撑袋组件35包括成组设置的撑袋板350和固定板351，且设有两组；

具体地，两片撑袋板350均在边缘开设适配的防撞齿3500。

更具体地，固定板351上还设有支撑板3510，第二连杆341贯穿支撑板 3510，并与其转动连接。

更具体地，还设有与弧形凸起对应的辅助夹板352，辅助夹板352与第二连杆341固定连接。

更具体地，辅助夹板352的夹紧面为弧形。

在本发明的实施例中，撑袋装置3的工作原理为：

当铰接柱322连同主动滑块321在撑袋气缸330的作用下沿组装板311 宽度方向的底部向顶部运动时，两根第一连杆340间角度变大推动第二连杆 341沿组装板331长度方向滑动，带动从动滑块331和撑袋板350运动，且第一连杆340带动第二连杆341沿组装板331长度方向滑动时，并带动其旋转，使辅助夹板352旋转，能压附在弧形凸起和防滑垫片3501上，将育苗袋夹紧，为育苗袋提供夹紧力，进一步保证育苗袋在支撑过程中的稳定性，防止充填过程中由于营养土的重力和冲击力作用而掉落，当铰接柱322运动至最高点，撑袋板350在弹簧预紧力的作用下实现自锁，保持撑袋的动作；

当铰接柱322自顶部向底部运动时，辅助夹板352在第二连杆341的带动下反向转动，对育苗袋的夹紧力降低，育苗袋掉落；实现了育苗袋的撑袋夹袋、保持撑袋、夹袋状态和脱离的完整机械化过程，提高了营养土装钵过程中育苗袋撑袋环节的工作效率。

在本发明的另一些实施例中，取袋装置4包括摆动气缸40、取袋气缸41、取袋吸盘42、储袋盒43和压紧气缸44；摆动气缸40、储料盒43和压紧气缸 44固定在机架上，

储袋盒43设有出袋口430和与出袋口430相对的压紧板431；摆动气缸 40的活塞杆上固定取袋气缸41；取袋气缸41的活塞杆上安装取袋吸盘42并与出袋口430对应；压紧气缸44的活塞杆连接压紧板431，将育苗袋向出袋口430方向推进；采用此方案，将育苗袋放入储袋盒43中后，压紧气缸44 的活塞杆推动压紧板431将育苗袋压紧在出袋口43，取袋气缸41活塞杆伸长将取袋吸盘42贴靠在育苗袋上，活塞杆回缩吸出育苗袋，摆动气缸40转动，带动取袋气缸41转动，取袋气缸41再次伸长将育苗袋停放在下一个工作位置；结构紧凑灵活，准确度高，便于自动化控制。

具体地，取袋气缸41的活塞杆连接吸盘固定板410，伸缩取袋吸盘42固定在吸盘固定板410上，根据育苗袋的透气孔进行布置。

具体地，出袋口430的顶部和底部设有可调节挡板4300。

在上述的一些实施例中，开袋装置5包括开袋气缸50、活动吸盘51和固定吸盘52；开袋气缸50固定在机架1上，与取袋气缸41对应，其活塞杆固定活动吸盘52，固定吸盘52固定在撑袋组件35下侧的机架1上，与活动吸盘51相对；采用此方案，当取袋装置4把育苗袋停放在固定吸盘52上时，开袋气缸50的活塞杆伸长将育苗袋压紧在固定吸盘52上，活塞杆回缩，活动吸盘51和固定吸盘52将育苗袋打开；结构简单精巧，可行性强。

在上述的一些实施例中，给料装置2包括给料仓20、调节板21和振动器 22；给料仓20为顶部开口，底部为倾斜底板，其出料端设置出料口及仓门并与撑袋组件35对应；调节板21与料仓20两侧壁滑动连接，通过控制调节板 21与给料仓20底板的距离，调节给料流量；本方案采用振动出料不以堵塞出料口，可以通过调整振动器22的振动强度，并且可以调节调节板21的位置控制下料速度，可操作性强。

具体地，仓门安装仓门气缸23，通过气缸活塞杆的伸缩控制仓门的打开和闭合，仓门气缸23通过气动电磁阀连接气压传动装置。

在上述的一些实施例中，传送装置6包括步进电机60、传送带组件61和传送行车62；两组传送带组件61的主动带轮和从动带轮分别通过转轴连接，且主动轮与步进电机60通过联轴器连接；传送行车62固定在传送带组件61 的传送带上，与传送带同步移动；采用此方案通过调节传送带的位置变化实现传送行车62的变化，可通过步进电机60进行准确的控制，准确度高。

具体地，传送行车62内安装可拆卸托盘620，托盘包括固定侧板、可调侧板和倾斜托板，可调侧板和倾斜托板均安装在固定侧板上，三者组成育苗袋的放置空间，

具体地，固定侧板和可调侧板上边沿均设有向外侧的翻边，固定侧板上相对的两个翻边用于将托盘放置在传送行车62上，可调侧板上的和固定侧板上与其相对的翻边用作操作人员放置和取出托盘时的把手。

在上述的一些实施例中，机架1包括给料架10、传送架11和取袋架12；

料仓固定在给料架10顶部，组装板330和撑袋气缸30固定在料仓12下侧；固定吸盘52固定在撑袋最近35下侧；

传送架11延长度方向开有与传送带组件61适配的安装槽，并固定传送带组件61，步进电机60与传送带组件61固定，安装在传送架一侧；

取袋气缸44、储袋盒43、摆动气缸40沿取袋架13长度方向依次安装，开袋气缸安装在摆动气缸40的正上方取袋架上。

在上述的一些实施例中，气压传动装置包括空气压缩机、多个气动电磁阀和多个节流阀；

空气压缩机连接多条气管，多条气管分别依次连通气动电磁阀和节流阀且分别连通撑袋气缸30、摆动气缸40、取袋气缸41、开袋气缸50和仓门气缸23，并与空气压缩机形成气压传动回路；采用此方案通过空气压缩机提供动力，通过气动电磁阀的通断实现多个活塞杆的动作，并通过调节节流阀的开度控制每个气缸活塞杆的伸缩速度，实现多个气缸的单独控制，精准控制和自动化控制。

在上述的一些实施例中，真空装置包括真空泵和多个真空电磁阀；

真空泵连接多条气管，多条气管分别连接真空电磁阀，并通过真空电磁阀连接取袋吸盘42、活动吸盘51和固定吸盘52；此方案采用真空泵控制吸盘对育苗袋进行抓取，不需要复杂的抓取工具，不受育苗袋形状限制，不会产生刮碰和损伤，操作简单便捷。

在上述的一些实施例中，自动控制装置包括控制柜、PLC控制器、多个中间继电器、多个磁性感应开关、多个气压传感器和直流开关电源；PLC控制器、中间继电器和直流开关电源安装在控制柜内；

PLC控制器通过多个中间继电器分别连接多个气动电磁阀和多个真空电磁阀，通过中间继电器控制气动电磁阀和真空电磁阀的通断；

所述PLC控制器连接多个所述磁性感应开关，通过多个磁性感应开关分别检测所述取袋气缸41、摆动气缸40和开袋气缸50活塞杆的位置；

PLC控制器连接多个气压传感器，多个气压传感器分别安装在真空电磁阀与取袋吸盘之间的气管内、真空电磁阀与活动吸盘之间的气管内和真空电磁阀与固定吸盘之间的气管内，检测吸盘气压；

PLC控制器连接振动器22和步进电机60；此方案通过中间继电器控制气动电磁阀的通断，通过磁性感应开关测量多个气缸的活塞位置，能实现多个气缸相互配合；通过气压传感器测量各吸盘的气压，控制其通断，多个吸盘互不干扰，配合合理，自动化程度的到大幅度提升。

在本发明的实施例中，一种营养土给袋式自动装钵机的工作过程如下：

步骤(1)：将堆叠的育苗袋放置到储袋盒43中，袋口向上，并且由压紧气缸44驱动压紧板431将育苗袋压在出袋口430的可调节挡板4300上；在传送行车62上放入空的托盘620；

步骤(2)：取袋气缸41的活塞杆伸出，带动取袋吸盘42压附在储袋盒 43中的育苗袋上，同时打开取袋吸盘42的真空开关，吸附最外侧的育苗袋；待取袋吸盘42吸附稳定后，取袋气缸41的活塞杆收回，将取袋吸盘42所吸附的育苗袋从储袋盒43中取出(取袋过程)；

步骤(3)：摆动气缸40摆动，将取袋吸盘42吸附的育苗袋转移到活动吸盘51和固定吸盘52之间，取袋吸盘42的活塞杆再次伸出，将该育苗袋移动到固定吸盘52附近，然后活动吸盘51的活塞杆伸出，将育苗袋压在活动吸盘51和固定吸盘52之间，取袋吸盘42的真空开关关闭，释放育苗袋，取袋气缸41的活塞杆收回、摆动气缸40反向摆动，返回原位置，再次进行取袋；

步骤(4)：打开活动吸盘51和固定吸盘52的真空开关，待吸附稳定后，开袋气缸的活塞杆收回，活动吸盘51与固定吸盘52分离，打开育苗袋袋口 (开袋过程)；

步骤(5)：撑袋气缸30驱动撑袋组件35从起始位置下降，弧形撑袋板 350插入袋口，然后撑袋气缸30驱动弧形撑袋板350，将袋口撑开成圆弧形、夹住袋口两侧(撑袋、夹袋过程)；

步骤(6)：撑袋气缸30驱动撑袋组件35升高，与料仓20的出料口对接，然后打开仓门、启动振动器22，将营养土充填到育苗袋中；营养土充填完毕后，关闭仓门和振动器22(给料充填过程)；

步骤(7)：撑袋气缸30驱动撑袋组件35返回起始位置，撑袋气缸30驱动弧形撑袋板350松开育苗袋，育苗袋随即落入下方的托盘620中；电动机通过同步带传动，驱动传送行车62和托盘620移动一个工位；

步骤(8)：重复上述的(2)-(7)步骤，直至托盘620装满育苗袋，然后由操作人员取出托盘620，放入空托盘620，步进电机60反向驱动传送行车6261返回另一端的初始位置，继续进行营养土的装钵工作。

参阅附图10-13，在本发明的实施例中，一种营养土给袋式自动装钵机的自动化控制流程如下：

取袋步骤，包括：

步骤(1)：取袋气缸41伸出，带动取袋吸盘42压在育苗袋上，打开取袋吸盘42；

步骤(2)：取袋气缸41伸出到位后，启动取袋吸附用时计时；

步骤(3)：若取袋吸附用时达到取袋吸附用时阈值前，取袋吸盘42的吸附负压达到吸附压力阈值，触发对应的真空压力开关，则取袋吸附正常，停止取袋吸附用时计时，取袋吸附异常累计次数清零，进入(5)；若吸附用时达到吸附用时阈值时，取袋吸盘42的吸附负压没有达到吸附压力阈值，则发生取袋吸附异常，取袋吸附异常累计次数加1，关闭取袋吸盘42，取袋气缸41收回，进入(4)；

步骤(4)：若取袋吸附异常累计次数达到其设定阈值，取袋蜂鸣器发出警报，停止取袋，若取袋吸附异常累计次数没有达到取袋吸附累计次数阈值，则返回步骤(1)；

步骤(5)：启动取袋吸附延时，延时结束后，取袋气缸41收回，若取袋吸盘42对育苗袋保持吸附状态，对应的真空压力开关保持触发，则取袋正常，取袋异常累计次数清零，取袋结束；若取袋吸盘42没有保持吸附状态，则发生取袋异常，取袋异常累计次数加1，关闭取袋吸盘42，进入(6)；

步骤(6)：若取袋异常累计次数达到其设定阈值，则取袋蜂鸣器发出警报，停止取袋，若取袋异常累计次数没有达到取袋异常累计次数的阈值，则返回(1)。

送袋步骤，包括

步骤(7)：摆动气缸40带动取袋吸盘42所吸附的育苗袋到达开袋吸盘处；

步骤(8)：取袋气缸41伸出，将育苗袋带动到固定吸盘52附近，开袋气缸50伸出，将育苗袋压在活动吸盘51和固定吸盘52之间；

步骤(9)：关闭取袋吸盘42，取袋气缸41收回，摆动气缸40反向转动，返回起始位置，送袋结束。

开袋步骤，包括

步骤(10)：打开活动吸盘51和固定吸盘52，启动开袋吸附用时计时；

步骤(11)：若开袋吸附用时达到开袋吸附用时阈值前，活动吸盘51和固定吸盘52的吸附负压均达到吸附压力阈值，触发对应的真空压力开关，则开袋吸附正常，停止开袋吸附用时计时，开袋吸附异常累计次数清零，进入 (15)；若开袋吸附用时达到开袋吸附用时阈值前，活动吸盘51或者固定吸盘52的吸附负压没有达到吸附压力阈值，则发生开袋吸附异常，开袋吸附异常累计次数加1，进入(12)；

步骤(12)：若开袋吸附异常累计次数没有到达其设定阈值，则进入(13)；若开袋吸附异常累计次数达到了其设定阈值，则停止开袋，开袋蜂鸣器发出警报；

(13)若活动吸盘51和固定吸盘52的吸附负压均没有达到吸附压力阈值，关闭活动吸盘51和固定吸盘52，取袋气缸41收回，返回取袋步骤；若开袋吸附用时达到开袋吸附用时阈值时，活动吸盘51和固定吸盘52中的一个吸附压力没有达到吸附压力阈值，进入(14)；

步骤(14)：若活动吸盘51没有达到吸附压力阈值，则关闭活动吸盘51，开袋气缸50收回，再伸出，返回(10)；若固定吸盘52没有达到吸附压力阈值，则关闭活动吸盘51，开袋气缸50收回，再伸出，返回(10)；

步骤(15)：开袋气缸50收回，若活动吸盘51和固定吸盘52均保持吸附，则开袋正常，开袋异常累计次数清零，开袋结束；若活动吸盘51或者固定吸盘52没有保持吸附，则发生开袋异常，关闭活动吸盘51和固定吸盘52，开袋异常累计次数加1，进入(16)；

步骤(16)：若开袋异常累计次数没有达到其设定阈值，则返回取袋步骤；若开袋异常累计次数没有达到其设定阈值，则停止开袋，开袋蜂鸣器发出警报。

撑袋、给料充填和传送步骤，包括

步骤(17)：直流撑袋气缸30带动撑袋组件35从起始位置下降，将撑袋组件35的撑袋板插入育苗袋口；

步骤(18)：撑袋气缸30伸出，驱动撑袋组件35撑开袋口，并在两侧夹持袋口边缘；

步骤(19)：直流撑袋气缸30带动撑袋组件35上升，育苗袋口与料仓 20的出料口对接；

步骤(20)：仓门气缸23收回，打开仓门，启动振动器22，进行营养土的给料充填，并启动给料充填延时；

步骤(21)：给料充填延时结束，关闭仓门和振动器22，直立撑袋气缸 30带动撑袋组件35下降到起始位置；

步骤(22)：撑袋气缸30收回，撑袋板松开，育苗袋脱落，进入托盘620；

步骤(23)：若托盘620没有装满育苗袋，则由步进电机60拖动传送行车62和托盘620移动一个工位；若托盘620装满育苗袋，则传送蜂鸣器发出警报，停止装钵作业，人工取出托盘620，并放入空的托盘620，按下托盘620 复位按钮后，传送行车62带动托盘620返回初始位置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，包括：机架(1)、给料装置(2)、撑袋装置(3)、取袋装置(4)、开袋装置(5)、传送装置(6)、气压传动装置、真空装置和自动控制装置；所述自动控制装置分别连接所述给料装置(2)、所述传送装置(6)、所述气压传动装置和真空装置；所述气压传动装置分别连接所述撑袋装置(3)、所述取袋装置(4)、所述开袋装置(5)；所述真空装置分别连接所述取袋装置(4)和所述开袋装置(5)；其中，

所述撑袋装置(3)包括：撑袋气缸(30)、组装板(31)、主动滑块组件(32)、从动滑块组件(33)、滑轨连杆组件(34)和撑袋组件(35)；

所述组装板(31)相对的两安装面安装所述主动滑块组件(32)和所述从动滑块组件(33)；所述撑袋气缸(30)安装在所述主动滑块组件(32)的同侧并与其连接；

所述主动滑块组件(32)包括主动滑轨(320)和主动滑块(321)；所述主动滑块(321)设有铰接柱(322)，所述主动滑轨(321)沿所述组装板(31)宽度方向固定安装；所述铰接柱(322)连接所述撑袋气缸(30)的活塞杆，且该活塞杆伸缩方向与所述主动滑块(321)滑动方向相同；

所述从动滑块组件(33)包括从动滑轨(330)、从动滑块(331)；所述从动滑块(331)设有两个，分别安装有连接板(332)；所述从动滑轨(330)沿所述组装板长度方向固定安装；

所述滑轨连杆组件(34)包括成组设置的第一连杆(340)和第二连杆(341)，且设有两组；两个所述第一连杆(340)一端均与所述铰接柱(322)铰接，另一端分别固嵌安装所述第二连杆(341)的一端，所述第二连杆(341)贯穿所述连接板(332)且与其转动连接，并在所述第二连杆(341)的另一端安装撑袋组件(35)。

2.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，两个所述第二连杆(341)通过弹性件(36)连接；并且所述铰接柱(322)移动至最高点时，高于两个所述第二连接杆(341)所在的平面。

3.根据权利要求1或3所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述撑袋组件(35)包括成组设置的撑袋板(350)和固定板(351)，且设有两组；

所述撑袋板(350)为弧形，其外弧面还设有弧形凸起，并固定防滑垫片(3501)；所述固定板(351)一端与所述撑袋板(350)固定，另一端与同侧的所述连接板(332)固定。

4.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述取袋装置(4)包括摆动气缸(40)、取袋气缸(41)、取袋吸盘(42)、储袋盒(43)和压紧气缸(44)；所述摆动气缸(40)、所述储料盒(43)和所述压紧气缸(44)固定在所述机架上，

所述储袋盒(43)设有出袋口(430)和与所述出袋口(430)相对的压紧板(431)；所述摆动气缸(40)的活塞杆上固定所述取袋气缸(41)；所述取袋气缸(41)的活塞杆上安装取袋吸盘(42)并与所述出袋口(430)对应；所述压紧气缸(44)的活塞杆连接所述压紧板(431)，将育苗袋向所述出袋口(430)方向推进。

5.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述开袋装置(5)包括开袋气缸(50)、活动吸盘(51)和固定吸盘(52)；所述开袋气缸(50)固定在所述机架(1)上，与所述取袋气缸(41)对应，其活塞杆固定活动吸盘(52)，所述固定吸盘(52)固定在所述撑袋组件(35)下侧的机架(1)上，与所述活动吸盘(51)相对。

6.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述给料装置(2)包括给料仓(20)、调节板(21)和振动器(22)；所述给料仓(20)为顶部开口，底部为倾斜底板，其出料端设置出料口及仓门并与所述撑袋组件(35)对应；所述调节板(21)与所述料仓(20)两侧壁滑动连接，通过控制调节板(21)与所述给料仓(20)底板的距离，调节给料流量；

所述仓门安装仓门气缸(23)，通过气缸活塞杆的伸缩控制仓门的打开和闭合。

7.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述传送装置(6)包括步进电机(60)、传送带组件(61)和传送行车(62)；两组所述传送带组件(61)的主动带轮和从动带轮分别通过转轴连接，且所述主动轮与所述步进电机(60)通过联轴器连接；所述传送行车(62)固定在所述传送带组件(61)的传送带上，与传送带同步移动。

8.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述气压传动装置包括空气压缩机、多个气动电磁阀和多个节流阀；

所述空气压缩机连接多条气管，多条气管分别依次连通气动电磁阀和节流阀且分别连通所述撑袋气缸(30)、摆动气缸(40)、所述取袋气缸(41)、开袋气缸(50)和所述仓门气缸(23),形成气压传动回路。

9.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述真空装置包括真空泵和多个真空电磁阀；

所述真空泵连接多条气管，多条气管分别连接所述真空电磁阀，并通过所述真空电磁阀连接所述取袋吸盘(42)、所述活动吸盘(51)和所述固定吸盘(52)。

10.根据权利要求1所述的一种营养土给袋式装钵机，其特征在于，所述自动控制装置包括控制柜、PLC控制器、多个中间继电器、多个磁性感应开关、多个气压传感器和直流开关电源；所述PLC控制器、所述中间继电器和直流开关电源安装在所述控制柜内；

所述PLC控制器通过多个所述中间继电器分别连接多个所述气动电磁阀和多个所述真空电磁阀，通过所述中间继电器控制所述气动电磁阀和所述真空电磁阀的通断；

所述PLC控制器连接多个所述磁性感应开关，通过多个磁性感应开关分别检测所述取袋气缸(41)、所述摆动气缸(40)和所述开袋气缸(50)活塞杆的位置；

所述PLC控制器连接多个所述气压传感器，多个所述气压传感器分别安装在所述真空电磁阀与所述取袋吸盘之间的气管内、所述真空电磁阀与所述活动吸盘之间的气管内和所述真空电磁阀与所述固定吸盘之间的气管内，检测吸盘气压；

所述PLC控制器连接所述振动器(22)和所述步进电机(60)。