CN111727704A - 穴苗盘移栽生产线及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种穴苗盘移栽生产线及其使用方法，这种穴苗盘移栽生产线包括依次连接的托盘库、转接台、移栽机和培养台，采用这种穴苗盘移栽生产线的使用方法其特点在于苗的输送，抓手的抓取转移以及承载用的托盘的抵进能够无缝同步运行，工业化程度高，能够实现无人值守的全自动化工作。

Description

穴苗盘移栽生产线及其使用方法

技术领域

本发明涉及农业种植领域，具体地说，是一种穴苗盘移栽生产线及其使用方法。

背景技术

目前，移栽作业是育苗生产系统运作过程之一，移栽的目的是为了保证幼苗有足够的生长空间，把幼苗从高密度的穴盘移栽到低密度的穴盘或花盆中，以保证秧苗的进一步生长。移栽作业一般都是在温室中进行，而温室内温度高、湿度大，作业环境比较恶劣，且劳动强度大。用机械化、自动化等先进生产手段提高移栽作业的自动化程度，是扩大温室栽培规模，提高生产效率的有效解决办法。现有的穴苗盘移栽装置中，通常会采用机械手来对幼苗进行自动移植操作。

如中国专利申请号为：CN201910062990.4，公开日为：2019年4月12日的专利文献，公开了一种盆栽移植生产线，其包括并排布置的育苗盘输送装置和花盆输送装置，所述育苗盘输送装置和花盆输送装置沿宽度方向的上方安装有龙门架，龙门架的两侧安装有竖向布置的Z轴模组，两侧的Z轴模组之间安装有横向布置的Y轴模组，Y轴模组上安装有沿Y轴模组横向位移、用于将穴苗盘栽入花盆内的抓取栽植机构。该发明实现了育苗盘的自动移栽，有效提高了生产效率，提高了移栽质量。

又如中国专利申请号为：CN201510097789.1，公开日为：2015年7月15日的专利文献，公开了一种可进行幼苗间距调整的穴苗盘移分机。其主要包括移分机构和末端执行器两部分，移分机构主要由M个滚珠丝杆滑台，齿条滑轨，圆柱型气缸和L型固定杆等组成。通过调节滚珠丝杆滑台上滑块和云台位置、气缸的不同行程以及齿条滑轨上滑台的位置来调整末端执行器的间距，在到达指定位置时，圆柱型气缸上的活塞伸出，末端执行器开始抓取幼苗。末端执行器的抓取和放开由凸轮旋转的角度决定，凸轮的不同行程使末端执行器抓取和放开的程度不同，弹簧对末端执行器进行紧绷约束，移分机移分过程中可同时进行纵向与横向间距的调整。

上述两篇文献中的移栽装置均是使用机械手来实现幼苗的自动移栽工作，但是，因为两个装置的机械手均是通过直线导杆进行某一直线方向上的来回运动，所以其幼苗的输送线和托盘的输送线的运动方向是相互平行设置的，幼苗输送线和托盘输送线的宽度的总和是生产线的宽度总和，导致在设备所占空间相同下，其一次性输送的幼苗和托盘的数量只有一半，降低了移栽效率。且第二篇文献中的装置一次性移栽多个幼苗，但是其多个抓手之间的相对距离并不能很好地保持一致，即抓手之间的距离与输送线上的幼苗之间、托盘之间的距离保持一致，从而无法精确地进行幼苗的移栽工作，产生夹取误差，其中的部分抓手抓取不到幼苗甚至因为误差夹取到幼苗的幼嫩部位，对幼苗造成损伤。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种穴苗盘移栽生产线及其使用方法。

技术方案：本发明所述一种穴苗盘移栽生产线，包括依次连接的托盘库、转接台、移栽机和培养台。

作为优选的，所述托盘库包括托盘库机架，所述托盘库机架上安装有托盘装置、分离装置和托盘存放架，

所述托盘装置包括托架和托架升降机构；所述托架安装在托盘库机架上，其上沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘支撑槽；所述托架升降机构安装在托架下方的托盘库机架上，用于控制托架升降；

所述分离装置包括安装在托盘库机架上的拔叉安装架，拔叉安装架上装有拔叉机构；所述拔叉机构包括拔叉、滑块I、滑轨I和拔叉气缸；所述滑轨I沿托盘库机架的宽度方向设置在拔叉安装架上，滑块I安装在滑轨I上，拔叉安装在滑块I上；所述拔叉气缸安装在拔叉安装架上，驱动滑块I在滑轨I上移动；

所述托盘存放架包括安装在托盘库机架上方的固定架，所述固定架内沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘隔槽；所述托盘隔槽与所述托盘支撑槽数量相同且设置在托盘支撑槽上方。

作为优选的，所述转接台包括转接机架，所述转接机架上垂直于托盘的输送方向开设有多个托盘输送槽，其特征在于：还包括托盘输送装置和托盘限位装置；所述托盘输送装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘库中的托盘输送走；所述托盘限位装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘输送装置输送的托盘限制在移栽位置处，所述托盘输送装置包括滑块II、滑轨II、托盘承接气缸、托盘承接板和托盘输送气缸；所述滑轨II沿托盘的运动方向安装在转接机架上，所述滑块II安装在滑轨II上；所述托盘承接气缸呈竖直状态安装在滑块II上，所述托盘承接板固定安装在托盘承接气缸的上端；所述托盘输送气缸安装在滑轨II的下端，用于控制滑块II在滑轨II上移动。

作为优选的，所述移栽机包括移栽机架和设置在移栽机架上的幼苗输送线和抓取装置，所述抓取装置包括机器人和抓手；所述机器人包括支座、连接臂和抓手安装臂；所述支座固定安装在移栽机架上；所述连接臂的一端与支座上端铰接连接，另一端与抓手安装臂的一端铰接连接；所述抓手安装臂的另一端安装抓手，所述抓手包括安装在抓手安装臂上的抓手连接板、安装在抓手连接板上的夹爪气缸和夹爪；所述夹爪具有多对，每对夹爪之间均横向安装一个夹爪气缸；每个所述夹爪气缸的一端连接一对夹爪中的一个，另一端连接另一个夹爪，所述幼苗输送线的输送方向垂直于托盘的输送方向，所述幼苗输送线上装有阻挡幼苗盘的阻挡机构。

使用所述的穴苗盘移栽生产线的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将待转运用的托盘摆放在托盘支撑槽上，使得托盘均匀地填充在托盘隔槽中；

步骤二：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽上的最底层托盘的上端与拔叉平齐；

步骤三：拔叉气缸工作，推动拔叉伸至最底层托盘的上端，托住上面的托盘，将最低层托盘与其余托盘分离；

步骤四：托架升降机构工作，控制托架下降，将最低层托盘送至转接台中的托盘输送装置上，托盘输送装置将最低层托盘送走；

步骤五：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽支撑住拔叉托着的托盘，接着，拔叉气缸工作，收回拔叉；

步骤六：重复步骤一至五，直到托盘隔槽中的托盘数量不足时，添加托盘；

步骤七：托盘经由前置步骤输送入转接台，这一过程中，初始状态下，托盘输送装置中的托盘承接板置于托盘库的托盘下方，待最底层托盘被分离后，托盘承接气缸(223)工作，抬升托盘承接板接住托盘；

步骤八：托盘输送气缸工作，将托盘沿滑轨II输送，输送至设定好的位置时，托盘承接气缸驱动托盘承接板下降，使托盘停留在托盘输送槽上后，托盘输送气缸驱动托盘承接板回到初始位置；

步骤九：重复步骤七和步骤八，直至后面输送的托盘将前面停留在托盘输送槽上的托盘顶推至移栽位置处后，托盘限位装置工作将托盘固定住，移栽机进行移栽工作；

步骤十：托盘就位后进入移栽过程，幼苗输送线上的幼苗盘运动到阻挡机构前时，阻挡机构工作将幼苗盘挡住，使幼苗盘停止运动；

步骤十一：机器人工作，驱动抓手至幼苗盘处，夹爪气缸收缩，使夹爪夹住种植杯后，机器人将抓手移至转接台上的托盘限位装置处，夹爪气缸伸长，使夹爪松开种植杯，将种植杯放至托盘限位装置处的托盘中

步骤十：移栽工作完成后，托盘限位装置松开托盘。

本发明相比于现有技术具有以下有益效果：(1)解决了现有技术中，尚没有专门的穴苗盘移栽用托盘库的问题，其通过托盘装置和分离装置的配合，能够高效快速地对托盘进行分离并输送，且其将托盘放在托盘支撑槽上，并填充在托盘隔槽中，通过设置多个隔槽和支撑槽，可以一次性存放和分离多个托盘，大大提高了穴苗盘移栽工作的自动化程度和工作效力；

(2)通过托盘输送装置，能够精准快速地将托盘库中的托盘输送到移栽机前，而托盘限位装置则能够将托盘固定在移栽位置，方便移栽机进行精准的移栽工作，该转接台解决了托盘库和移栽机的衔接问题，使其成为了一个高效话自动移栽苗生产线，大大提高了幼苗的移栽效率；

(3)通过设置转动角度较大的机器人，从而将幼苗输送线交叉设置在托盘输送线的上端时，机器人仍然可以控制抓手将幼苗输送线上的幼苗送至托盘中，相对于现有技术中，幼苗输送线和托盘输送线平行设置的方式，其在相同的设备占用空间下，输送的托盘和幼苗的数量都得到了较大的提高，从而提高了移栽效率。

附图说明

图1为穴苗盘移栽生产线的结构图；

图2为托盘库的整体结构图；

图3为转接台的结构示意图；

图4为移栽机的结构示意图。

图中：1、托盘库；110、托盘库机架；120、托盘装置；130、分离装置；140、托盘存放架；2、转接台；210、转接机架；211、托盘输送槽；212、万向轮II；213、脚杯II；230、托盘限位装置；3、移栽机；310、移栽机架；320、幼苗输送线；330、抓取装置；331、机器人；3311、支座；3312、连接臂；3313、抓手安装臂；332、抓手；4、培养台。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种穴苗盘移栽生产线，包括依次连接的托盘库、转接台、移栽机和培养台。

托盘库包括托盘库机架，托盘库机架上安装有托盘装置、分离装置和托盘存放架，

托盘装置包括托架和托架升降机构；托架安装在托盘库机架上，其上沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘支撑槽；托架升降机构安装在托架下方的托盘库机架上，用于控制托架升降；

分离装置包括安装在托盘库机架上的拔叉安装架，拔叉安装架上装有拔叉机构；拔叉机构包括拔叉、滑块I、滑轨I和拔叉气缸；滑轨I沿托盘库机架的宽度方向设置在拔叉安装架上，滑块I安装在滑轨I上，拔叉安装在滑块I上；拔叉气缸安装在拔叉安装架上，驱动滑块I在滑轨I上移动；

托盘存放架包括安装在托盘库机架上方的固定架，固定架内沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘隔槽；托盘隔槽与托盘支撑槽数量相同且设置在托盘支撑槽上方。

转接台包括转接机架，转接机架上垂直于托盘的输送方向开设有多个托盘输送槽，其特征在于：还包括托盘输送装置和托盘限位装置；托盘输送装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘库中的托盘输送走；托盘限位装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘输送装置输送的托盘限制在移栽位置处，托盘输送装置包括滑块II、滑轨II、托盘承接气缸、托盘承接板和托盘输送气缸；滑轨II沿托盘的运动方向安装在转接机架上，滑块II安装在滑轨II上；托盘承接气缸呈竖直状态安装在滑块II上，托盘承接板固定安装在托盘承接气缸的上端；托盘输送气缸安装在滑轨II的下端，用于控制滑块II在滑轨II上移动。

移栽机包括移栽机架和设置在移栽机架上的幼苗输送线和抓取装置，抓取装置包括机器人和抓手；机器人包括支座、连接臂和抓手安装臂；支座固定安装在移栽机架上；连接臂的一端与支座上端铰接连接，另一端与抓手安装臂的一端铰接连接；抓手安装臂的另一端安装抓手，抓手包括安装在抓手安装臂上的抓手连接板、安装在抓手连接板上的夹爪气缸和夹爪；夹爪具有多对，每对夹爪之间均横向安装一个夹爪气缸；每个夹爪气缸的一端连接一对夹爪中的一个，另一端连接另一个夹爪，幼苗输送线的输送方向垂直于托盘的输送方向，幼苗输送线上装有阻挡幼苗盘的阻挡机构。

使用的穴苗盘移栽生产线的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将待转运用的托盘摆放在托盘支撑槽上，使得托盘均匀地填充在托盘隔槽中；

步骤二：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽上的最底层托盘的上端与拔叉平齐；

步骤三：拔叉气缸工作，推动拔叉伸至最底层托盘的上端，托住上面的托盘，将最低层托盘与其余托盘分离；

步骤四：托架升降机构工作，控制托架下降，将最低层托盘送至转接台中的托盘输送装置上，托盘输送装置将最低层托盘送走；

步骤五：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽支撑住拔叉托着的托盘，接着，拔叉气缸工作，收回拔叉；

步骤六：重复步骤一至五，直到托盘隔槽中的托盘数量不足时，添加托盘；

步骤七：托盘经由前置步骤输送入转接台，这一过程中，初始状态下，托盘输送装置中的托盘承接板置于托盘库的托盘下方，待最底层托盘被分离后，托盘承接气缸(223)工作，抬升托盘承接板接住托盘；

步骤八：托盘输送气缸工作，将托盘沿滑轨II输送，输送至设定好的位置时，托盘承接气缸驱动托盘承接板下降，使托盘停留在托盘输送槽上后，托盘输送气缸驱动托盘承接板回到初始位置；

步骤九：重复步骤七和步骤八，直至后面输送的托盘将前面停留在托盘输送槽上的托盘顶推至移栽位置处后，托盘限位装置工作将托盘固定住，移栽机进行移栽工作；

步骤十：托盘就位后进入移栽过程，幼苗输送线上的幼苗盘运动到阻挡机构前时，阻挡机构工作将幼苗盘挡住，使幼苗盘停止运动；

步骤十一：机器人工作，驱动抓手至幼苗盘处，夹爪气缸收缩，使夹爪夹住种植杯后，机器人将抓手移至转接台上的托盘限位装置处，夹爪气缸伸长，使夹爪松开种植杯，将种植杯放至托盘限位装置处的托盘中

步骤十：移栽工作完成后，托盘限位装置松开托盘。

本发明相比于现有技术具有以下有益效果：(1)解决了现有技术中，尚没有专门的穴苗盘移栽用托盘库的问题，其通过托盘装置和分离装置的配合，能够高效快速地对托盘进行分离并输送，且其将托盘放在托盘支撑槽上，并填充在托盘隔槽中，通过设置多个隔槽和支撑槽，可以一次性存放和分离多个托盘，大大提高了穴苗盘移栽工作的自动化程度和工作效力；

(2)通过托盘输送装置，能够精准快速地将托盘库中的托盘输送到移栽机前，而托盘限位装置则能够将托盘固定在移栽位置，方便移栽机进行精准的移栽工作，该转接台解决了托盘库和移栽机的衔接问题，使其成为了一个高效话自动移栽苗生产线，大大提高了幼苗的移栽效率；

(3)通过设置转动角度较大的机器人，从而将幼苗输送线交叉设置在托盘输送线的上端时，机器人仍然可以控制抓手将幼苗输送线上的幼苗送至托盘中，相对于现有技术中，幼苗输送线和托盘输送线平行设置的方式，其在相同的设备占用空间下，输送的托盘和幼苗的数量都得到了较大的提高，从而提高了移栽效率。

如上，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种穴苗盘移栽生产线，其特征在于：包括依次连接的托盘库、转接台、移栽机和培养台。

2.根据权利要求1所述的穴苗盘移栽生产线，其特征在于：所述托盘库包括托盘库机架，所述托盘库机架上安装有托盘装置、分离装置和托盘存放架，

所述托盘装置包括托架和托架升降机构；所述托架安装在托盘库机架上，其上沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘支撑槽；所述托架升降机构安装在托架下方的托盘库机架上，用于控制托架升降；

所述分离装置包括安装在托盘库机架上的拔叉安装架，拔叉安装架上装有拔叉机构；所述拔叉机构包括拔叉、滑块I、滑轨I和拔叉气缸；所述滑轨I沿托盘库机架的宽度方向设置在拔叉安装架上，滑块I安装在滑轨I上，拔叉安装在滑块I上；所述拔叉气缸安装在拔叉安装架上，驱动滑块I在滑轨I上移动；

所述托盘存放架包括安装在托盘库机架上方的固定架，所述固定架内沿托盘库机架的长度方向设置有多个托盘隔槽；所述托盘隔槽与所述托盘支撑槽数量相同且设置在托盘支撑槽上方。

3.根据权利要求1所述的穴苗盘移栽生产线，其特征在于：所述转接台包括转接机架，所述转接机架上垂直于托盘的输送方向开设有多个托盘输送槽，其特征在于：还包括托盘输送装置和托盘限位装置；所述托盘输送装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘库中的托盘输送走；所述托盘限位装置设置于托盘输送槽下的转接机架上，用于将托盘输送装置输送的托盘限制在移栽位置处，所述托盘输送装置包括滑块II、滑轨II、托盘承接气缸、托盘承接板和托盘输送气缸；所述滑轨II沿托盘的运动方向安装在转接机架上，所述滑块II安装在滑轨II上；所述托盘承接气缸呈竖直状态安装在滑块II上，所述托盘承接板固定安装在托盘承接气缸的上端；所述托盘输送气缸安装在滑轨II的下端，用于控制滑块II在滑轨II上移动。

4.根据权利要求1所述的穴苗盘移栽生产线，其特征在于：所述移栽机包括移栽机架和设置在移栽机架上的幼苗输送线和抓取装置，所述抓取装置包括机器人和抓手；所述机器人包括支座、连接臂和抓手安装臂；所述支座固定安装在移栽机架上；所述连接臂的一端与支座上端铰接连接，另一端与抓手安装臂的一端铰接连接；所述抓手安装臂的另一端安装抓手，所述抓手包括安装在抓手安装臂上的抓手连接板、安装在抓手连接板上的夹爪气缸和夹爪；所述夹爪具有多对，每对夹爪之间均横向安装一个夹爪气缸；每个所述夹爪气缸的一端连接一对夹爪中的一个，另一端连接另一个夹爪，所述幼苗输送线的输送方向垂直于托盘的输送方向，所述幼苗输送线上装有阻挡幼苗盘的阻挡机构。

5.使用如权利要求1-4所述的穴苗盘移栽生产线的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将待转运用的托盘摆放在托盘支撑槽上，使得托盘均匀地填充在托盘隔槽中；

步骤二：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽上的最底层托盘的上端与拔叉平齐；

步骤三：拔叉气缸工作，推动拔叉伸至最底层托盘的上端，托住上面的托盘，将最低层托盘与其余托盘分离；

步骤四：托架升降机构工作，控制托架下降，将最低层托盘送至转接台中的托盘输送装置上，托盘输送装置将最低层托盘送走；

步骤五：托架升降机构工作，抬升托架，使托盘支撑槽支撑住拔叉托着的托盘，接着，拔叉气缸工作，收回拔叉；

步骤六：重复步骤一至五，直到托盘隔槽中的托盘数量不足时，添加托盘；

步骤七：托盘经由前置步骤输送入转接台，这一过程中，初始状态下，托盘输送装置中的托盘承接板置于托盘库的托盘下方，待最底层托盘被分离后，托盘承接气缸(223)工作，抬升托盘承接板接住托盘；

步骤八：托盘输送气缸工作，将托盘沿滑轨II输送，输送至设定好的位置时，托盘承接气缸驱动托盘承接板下降，使托盘停留在托盘输送槽上后，托盘输送气缸驱动托盘承接板回到初始位置；

步骤九：重复步骤七和步骤八，直至后面输送的托盘将前面停留在托盘输送槽上的托盘顶推至移栽位置处后，托盘限位装置工作将托盘固定住，移栽机进行移栽工作；

步骤十：托盘就位后进入移栽过程，幼苗输送线上的幼苗盘运动到阻挡机构前时，阻挡机构工作将幼苗盘挡住，使幼苗盘停止运动；

步骤十一：机器人工作，驱动抓手至幼苗盘处，夹爪气缸收缩，使夹爪夹住种植杯后，机器人将抓手移至转接台上的托盘限位装置处，夹爪气缸伸长，使夹爪松开种植杯，将种植杯放至托盘限位装置处的托盘中

步骤十：移栽工作完成后，托盘限位装置松开托盘。

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