CN113415620A - 一种全自动拆除栽培套筒的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金针菇工厂化栽培设备技术领域，尤其涉及一种全自动拆除栽培套筒的装置及方法。该全自动拆除栽培套筒的装置包括：输送单元、拆除单元和控制单元，输送单元和拆除单元分别与控制单元连接；拆除单元包括提升机构、旋转机构和夹持机构，提升机构用于将带有栽培套筒的栽培瓶从输送单元顶出一段距离；旋转机构用于驱动栽培瓶旋转；夹持机构用于将栽培套筒从栽培瓶拆下。当输送单元将栽培瓶输送到位后，提升机构将栽培瓶从输送单元顶出一段距离，不再被输送单元继续输送即可；旋转机构驱动栽培瓶旋转，在夹持机构的配合下将栽培套筒拆下，解决现有生产工艺纯人工拆除套筒的缺陷，以降低人工拆除套筒过程中对金针菇品质的损害并提高生产效率。

Description

一种全自动拆除栽培套筒的装置及方法
技术领域
本发明涉及金针菇工厂化栽培设备技术领域，具体涉及一种全自动拆除栽培套筒的装置及方法。
背景技术
自金针菇栽培产业化和工厂化培育以来，作为适合工厂机械化、自动化生产的瓶栽培育模式在金针菇行业中占据了很大比重。甁栽模式是以栽培瓶为容器，以转运框为单位(一个转运框一般承载16支栽培瓶)进行的流水线式大批量生产模式。金针菇栽培需要经过配料装瓶、高温灭菌、菌种接种、发菌管理、搔菌处理、出菇管理、采收包装和废料回收处理等阶段，在出菇管理与采收包装中间有一道拆除栽培套筒的工序，这道工序现阶段全有人工拆除，为满足大批量生产，需要在此工序配备大量熟练工人进行不间断拆除套筒，工人劳动强度大，且拆除过程中不可避免的对金针菇造成挤压和摩擦，影响金针菇品质。
综上所述，现阶段的套筒拆除方式有以下缺点：(1)为满足大批量生产，需要工人多，且劳动强度大，招工难，效率低；(2)人工拆除套筒会由于挤压和摩擦对金针菇品质造成损伤，影响金针菇质量。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的上述技术问题，提供了一种全自动拆除栽培套筒的装置，解决现有生产工艺纯人工拆除套筒的问题，以降低人工拆除套筒过程中对金针菇品质的损害并提高生产效率。
为实现上述技术目的，本发明实施例提供了一种全自动拆除栽培套筒的装置，包括输送单元、拆除单元和控制单元，所述输送单元和所述拆除单元分别与所述控制单元连接；所述拆除单元包括提升机构、旋转机构和夹持机构，所述提升机构用于将带有栽培套筒的栽培瓶从输送单元顶出一段距离；所述旋转机构用于驱动所述栽培瓶旋转；所述夹持机构用于将所述栽培套筒从所述栽培瓶拆下。
进一步地，所述提升机构包括提升气缸，所述提升气缸的气缸轴在上下方向上伸缩；所述旋转机构包括：无动力滚轮和由动力驱动旋转的动力滚轮，所述无动力滚轮和所述动力滚轮相对设置；第一罐体夹紧气缸，与所述无动力滚轮连接，用于驱动所述无动力滚轮的外圆面与所述栽培瓶的外壁面相抵；和第二罐体夹紧气缸，与所述动力滚轮连接，用于驱动所述动力滚轮的外圆面与所述栽培瓶的外壁面相抵或脱离。
进一步地，所述夹持机构包括：定夹板和动夹板，所述定夹板和动夹板之间形成有用于夹持所述栽培套筒的夹持空间；第一套筒夹紧气缸，与所述定夹板连接，用于驱动所述定夹板与所述栽培套筒接触或分离；和第二套筒夹紧气缸，与所述动夹板连接，用于驱动所述动夹板朝向或背向所述定夹板移动，夹持住所述栽培套筒的撕扯部分。
进一步地，所述拆除单元还包括设置在所述输送单元上的挡料机构和第一传感器，所述挡料机构和所述第一传感器分别与所述控制单元连接，当所述第一传感器检测到所述栽培瓶时，向所述控制单元发送第一信号，所述控制单元控制所述挡料机构动作阻挡所述栽培瓶输送。
进一步地，所述输送单元包括：多个且在上下方向上间隔一段距离设置的转运框输送线，用于输送装载多个栽培瓶的转运框；和分别设置在所述转运框输送线两侧的罐体输送线，用于输送待拆除的栽培瓶至所述拆除单元。
进一步地，还包括：第一桁架搬运单元，设置在所述罐体输送线的上料端，所述第一桁架搬运单元具有被支撑为可伸缩状态的第一抓取部，所述第一抓取部与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制所述第一抓取部将所述转运框中的若干栽培瓶从所述转运框中转移至所述罐体输送线；以及第二桁架搬运单元，设置在所述罐体输送线的下料端，所述第二桁架搬运单元具有被支撑为可伸缩状态的第二抓取部，所述第二抓取部与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制所述第二抓取部将拆完的若干栽培瓶从所述罐体输送线搬运至转运框中。
进一步地，所述第一桁架搬运单元还包括上下驱动机构和前后驱动机构，所述上下驱动机构用于驱动所述第一抓取部在上下方向上移动，所述前后驱动机构用于驱动所述上下驱动机构和所述前后驱动机构在前后方向上移动；其中：所述上下驱动机构包括第一驱动电机和与所述第一驱动电机传动连接的第一丝杠，所述第一丝杠与所述第一抓取部传动连接；所述前后驱动机构包括第二驱动电机和与所述第二驱动电机传动连接的第二丝杠，所述第二丝杠与所述上下驱动机构传动连接。
进一步地，所述第一抓取部包括：两个夹板；第一、第二、第三和第四连板，所述第一连板的第一端与一个所述夹板连接、第二端与所述第三连板的第一端可转动连接；所述第二连板的第一端与另一个所述夹板连接、第二端与所述第四连板的第一端可转动连接；所述第一连板的中部和所述第二连板的中部可转动连接；所述第三连板的第二端和所述第四连板的第二端被支撑为可转动状态；和抓取气缸，与所述第一、第二连板的中部连接，用于驱动两个所述夹板朝向或背向移动。
进一步地，还包括：上料单元，设置于所述转运框输送线的上料端，所述上料单元具有被支撑为可升降状态的多个上料升降托板，所述上料单元与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制两个所述上料升降托板与一个转运框输送线对正，用于向所述转运框输送线上输送待拆除的栽培瓶；以及下料单元，设置于所述转运框输送线的下料端，所述下料单元具有被支撑为可升降状态的多个下料升降托板，所述下料单元与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制两个所述下料升降托板与一个转运框输送线对正，用于将拆完的所述栽培瓶输出。
本发明的另一方面提供一种全自动拆除栽培套筒的方法，该方法包括以下步骤：
将装载有待拆除栽培瓶的转运框输送至上料单元；
上料单元分别对每层转运框输送线进行供料；
第一桁架搬运单元将转运框内的栽培瓶搬运至罐体输送线；
拆除单元对栽培套筒进行拆除；
第二桁架搬运单元对罐体输送线上的栽培瓶进行夹取，搬运至空转运框内；
下料单元将装满拆完的栽培瓶的转运框输出。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种全自动拆除栽培套筒的装置中当输送单元将栽培瓶输送到位后，提升机构将栽培瓶从输送单元顶出一段距离，不再被输送单元继续输送即可；旋转机构驱动栽培瓶旋转，在夹持机构的配合下将栽培套筒拆下，解决现有生产工艺纯人工拆除套筒的缺陷，以降低人工拆除套筒过程中对金针菇品质的损害并提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中全自动拆除栽培套筒的装置的立体结构示意图及其局部放大图；
图2为本发明实施例中拆除单元、第一桁架搬运单元和第二桁架搬运单元的结构示意图；
图3为本发明实施例中拆除单元和罐体输送线的结构示意图；
图4为本发明实施例中一个套筒拆除工位的结构示意图；
图5为本发明实施例中第一桁架搬运单元的示意图；
图6为本发明实施例中第一桁架搬运单元的部分结构示意图；
图7为本发明实施例中进料输送线和上料单元的结构示意图；
图8为本发明实施例中下料单元和出料输送线的结构示意图。
附图标记说明
100-输送单元，101-转运框输送线，102-转运框，103-罐体输送线，104-套筒输送线，105-电动辊筒线，106-进料输送线，107-出料输送线，108-套筒收集箱；
200-拆除单元，201-提升气缸，202-无动力滚轮，203-动力滚轮，204-第一罐体夹紧气缸，205-第二罐体夹紧气缸，206-第一安装板，207-第二安装板，208-罐体旋转电机，209-第三安装板，210-定夹板，211-动夹板，2111-第一杆部，2112-第二杆部，212-第一套筒夹紧气缸，213-第二套筒夹紧气缸，214-第四安装板，215-连接杆，216-第五安装板，217-挡料气缸，218-L型连接板；
300-第一桁架搬运单元，301-桁架，302-第一驱动电机，303-第一丝杠，304-第二驱动电机，305-第二丝杠，306-第六安装板，307-第一螺母座，308-第二螺母座，309-夹板，310-第一连板，311-第二连板，312-第三连板，313-第四连板，314-抓取气缸，315-第七安装板，316-第八安装板，317-转轴，318-销轴，319-挡框气缸，320-挡框柱，321-第十安装板，322-定位气缸，323-定位板，324-第九安装板；
400-第二桁架搬运单元；
500-上料单元，501-第一架体，502-上料升降托板，503-第三驱动电机，504-第一主动轴，505-第一从动轴，506-第一升降带，507-第一主动轮，508-第一从动轮，509-推料气缸，510-推料板，511-第一钢架；
600-下料单元，601-第二架体，602-下料升降托板，603-第四驱动电机，604-第二主动轴，605-第二从动轴，606-第二升降带，607-第二主动轮，608-第二从动轮，609-拉料气缸，610-拉料板，611-第二钢架；
700-栽培瓶；
800-栽培套筒，801-撕扯部分。
具体实施方式
通过解释以下本发明的优选实施方案，本发明的其他目的和优点将变得清楚。
图1-图8示出了本发明提出的一种全自动拆除栽培套筒的装置的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本发明结构起限定作用。图1中的箭头指示了前方的具体指向，其中前方的相对方为后方。
【实施例一】
如图1-图8所示，一种全自动拆除栽培套筒的装置，用于金针菇生产过程中栽培套筒800的拆除处理，该全自动拆除栽培套筒的装置包括输送单元100、拆除单元200和控制单元，输送单元100和拆除单元200分别与控制单元连接；拆除单元200包括提升机构、旋转机构和夹持机构，提升机构用于将带有栽培套筒800的栽培瓶700从输送单元100顶出一段距离；旋转机构用于驱动栽培瓶700旋转；夹持机构用于将栽培套筒800从栽培瓶700拆下脱离。
上述输送单元100能够对栽培瓶700起到输送作用，控制单元可以选择为PLC、工控机等。当输送单元100将栽培瓶700输送到位后，提升机构将栽培瓶700从输送单元100顶出一段距离，不再被输送单元100继续输送即可；旋转机构驱动栽培瓶700旋转，在夹持机构的配合下将栽培套筒800拆下，解决现有生产工艺纯人工拆除套筒的缺陷，以降低人工拆除套筒过程中对金针菇品质的损害并提高生产效率。
参考图1-图3所示，输送单元100包括：多个且在上下方向上间隔一段距离设置的转运框输送线101，用于输送装载多个栽培瓶700的转运框102；和分别设置在转运框输送线101两侧的罐体输送线103，用于输送待拆除的栽培瓶700至拆除单元200。上述转运框输送线101为辊筒输送线，但并不局限于此。上述罐体输送线103均为链条输送线。两条罐体输送线103的外侧均设置有套筒输送线104，套筒输送线104为皮带输送线；在套筒输送线104的出料端配设有套筒收集箱108，用于输送经拆除单元200拆下的栽培套筒800。转运框输送线101的数目可以为上下排列的三层，罐体输送线103的数目与其相对应。
参考图2和图3所示，每条罐体输送线103上设置有四个套筒拆除工位，以下为其中一个套筒拆除工位为例进行说明。
提升机构包括提升气缸201，提升气缸201的气缸轴在上下方向上伸缩；旋转机构包括：无动力滚轮202和由动力驱动旋转的动力滚轮203，无动力滚轮202和动力滚轮203相对设置；第一罐体夹紧气缸204，与无动力滚轮202连接，用于驱动无动力滚轮202的外圆面与栽培瓶700的外壁面相抵或脱离；和第二罐体夹紧气缸205，与动力滚轮203连接，用于驱动动力滚轮203的外圆面与栽培瓶700的外壁面相抵或脱离。具体的，提升气缸201安装于罐体输送线103上。无动力滚轮202和动力滚轮203均由橡胶材料制成。第一罐体夹紧气缸204通过第一安装板206安装于罐体输送线103上，两个无动力滚轮202通过第二安装板207安于第一罐体夹紧气缸204上，无动力滚轮202与第二安装板207可转动连接。动力滚轮203由罐体旋转电机208驱动，动力滚轮203可转动地安装于第三安装板209上与罐体旋转电机208的电机轴传动连接，具体可以选择为带传动。第二罐体夹紧气缸205的气缸轴与第三安装板209连接；第一罐体夹紧气缸204的气缸轴伸出推动无动力滚轮202抵靠栽培瓶700；第二罐体夹紧气缸205的气缸轴伸出，动力滚轮203前移，配合无动力滚轮202夹紧栽培瓶700。第一安装板206和第二安装板207可以设置有滑轨滑块结构，为无动力滚轮202的移动提供导向和稳定作用。
参考图4所示，夹持机构包括：定夹板210和动夹板211，定夹板210和动夹板211之间形成有用于夹持栽培套筒800的夹持空间；第一套筒夹紧气缸212，与定夹板210连接，用于驱动定夹板210与栽培套筒800的待撕扯部分801接触或分离；和第二套筒夹紧气缸213，与动夹板211连接，用于驱动动夹板211朝向或背向定夹板210移动。具体的，第一套筒夹紧气缸212的缸体通过第四安装板214与第二罐体夹紧气缸205的缸体连接，第一套筒夹紧气缸212的气缸轴通过连接杆215与定夹板210连接；第二套筒夹紧气缸213的缸体通过第五安装板216与第一套筒夹紧气缸212的气缸轴连接；动夹板211包括第一杆部2111和第二杆部2112，第一杆部2111大致呈L型，该L型的短边端部与第二套筒夹紧气缸213的气缸轴连接，长边的一端与短边连接、另一端与第二杆部2112连接且形成夹角，长边和第二杆部2112的连接处与连接杆215可转动连接。每一个栽培套筒800上均设置有突出的撕扯部分801；拆除单元200还包括漫反射光纤开关，用于检测栽培套筒800上撕扯部分801。第一套筒夹紧气缸212的气缸轴伸出，至定夹板210与栽培套筒800接触，罐体旋转电机208带动动力滚轮203通过摩擦作用带动栽培瓶700旋转；当漫反射光纤开关检测到撕扯部分801后，罐体旋转电机208停止旋转；第二套筒夹紧气缸213的气缸轴伸出，带动动夹板211朝向定夹板210方向移动，夹住撕扯部分801；第一套筒夹紧气缸212的气缸轴缩回，通过撕扯部分801将套筒扯下，完成套筒粘接部分拆除。第二套筒夹紧气缸213的气缸轴缩回，松开撕扯部分801，拆下的栽培套筒800落至套筒输送线104上，进入套筒收集箱108。
参考图2和图4所示，拆除单元200还包括设置在输送单元100上的挡料机构和第一传感器，挡料机构和第一传感器分别与控制单元连接，当第一传感器检测到栽培瓶700时，向控制单元发送第一信号，控制单元控制挡料机构动作阻挡栽培瓶700输送。具体的，挡料机构与各套筒拆除工位一一对应。挡料机构包括挡料气缸217和L型连接板218，挡料气缸217的气缸轴与L型连接板218的横板连接；第一传感器可以为光电传感器，当栽培瓶700通过罐体输送线103输送至第一传感器检测位置后，挡料气缸217的气缸轴上升，带动L型连接板218上移，阻挡栽培瓶700继续输送，为后续拆除单元200的工作提供支持。罐体输送线103上具有积放装置，一次积放4支栽培瓶700。此积放装置是一个计数器和一个气缸及相应的加工连接件组成，当计数器增加4，气缸动作挡住来料，等完成取料后，再放4罐，循环往复动作。
参考图2、图5和图6所示，本发明提供的全自动拆除栽培套筒的装置还包括：第一桁架搬运单元300，设置在罐体输送线103的上料端，第一桁架搬运单元300具有被支撑为可伸缩状态的第一抓取部，第一抓取部与控制单元连接，控制单元能够控制第一抓取部将转运框102中的若干栽培瓶700从转运框102中转移至罐体输送线103；以及第二桁架搬运单元400，设置在罐体输送线103的下料端，第二桁架搬运单元400具有被支撑为可伸缩状态的第二抓取部，第二抓取部与控制单元连接，控制单元能够控制第二抓取部将拆完的若干栽培瓶700从罐体输送线103搬运至转运框102中。具体的，第一桁架搬运单元300包括前搬运机构和后搬运机构，前搬运机构和后搬运机构结构相同，只是搬运方向不同，分别把栽培瓶700放置于转运框102两侧的罐体输送线103。第二桁架搬运单元400与第一桁架搬运单元300的结构相同，只是第一桁架搬运单元300用于将待拆除的栽培瓶700从转运框102中移出至罐体输送线103上，第二桁架搬运单元400用于自罐体输送线103取拆除完的栽培瓶700放置于空转运框102内。第一桁架搬运单元300和第二桁架搬运单元400均安装于桁架301上。
以下以第一桁架搬运单元300中的前搬运机构为例进行说明。
参考图5和图6所示，前搬运机构包括第一抓取部、上下驱动机构和前后驱动机构，上下驱动机构用于驱动第一抓取部在上下方向上移动，前后驱动机构用于驱动上下驱动机构和前后驱动机构在前后方向上移动；其中：上下驱动机构包括第一驱动电机302和与第一驱动电机302传动连接的第一丝杠303，第一丝杠303与第一抓取部传动连接；前后驱动机构包括第二驱动电机304和与第二驱动电机304传动连接的第二丝杠305，第二丝杠305与上下驱动机构传动连接。具体的，第一驱动电机302安装于第六安装板306上，第一驱动电机302通过联轴器连接第一丝杠303；第一丝杠303上装配有第一螺母座307，该第一螺母座307通过第七安装板315与第一抓取部连接；第二驱动电机304安装于桁架301上，第二驱动电机304通过联轴器连接第二丝杠305；第二丝杠305上装配有第二螺母座308，该第二螺母座308与第六安装板306连接；第一驱动电机302驱动第一丝杠303转动，驱动第一螺母座307带动第一抓取部实现在上下方向上移动；第二驱动电机304驱动第二丝杠305转动，驱动第二螺母座308带动上下驱动机构实现在前后方向上移动。第六安装板306与桁架301之间可以设置有滑轨滑块结构，为移动提供导向和稳定作用。
参考图6所示，第一抓取部包括：两个夹板309；第一、第二、第三和第四连板310、311、312、313，第一连板310的第一端与一个夹板309连接、第二端与第三连板312的第一端可转动连接；第二连板311的第一端与另一个夹板309连接、第二端与第四连板313的第一端可转动连接；第一连板310的中部和第二连板311的中部可转动连接；第三连板312的第二端和第四连板313的第二端被支撑为可转动状态；抓取气缸314，与第一、第二连板311的中部连接，用于驱动两个夹板309朝向或背向移动。具体的，第一抓取部的夹板309和连板均包括四组，抓取气缸314安装于第七安装板315上，第七安装板315的下方连接有第八安装板316。第一连板310和第二连板311的中部通过转轴317连接，抓取气缸314的气缸轴通过第九安装板324与四组转轴317连接，一气缸即可带动四组夹板309同时前后移动；第三连板312的第二端和第四连板313的第二端通过销轴318被支撑起一定高度并与第八安装板316可转动连接。第一连板310的半部分、第二连板311的半部分、第三连板312和第四连板313组成平行四边形结构。第九安装板324和第七安装板315之间可以设置有滑轨滑块结构，为移动提供导向和稳定作用。前后移动机构带动上下驱动机构和第一抓取部后移，使两个夹板309对准栽培瓶700，抓取气缸314的气缸轴伸出，带动销轴318后移，进而带动四组中相应的两个夹板309相向移动，夹住4个栽培瓶700；上下驱动机构带动第一抓取部升高一定距离，使栽培瓶700最低面高于水平运动方向上的最高点；前后移动机构带动上下驱动机构和第一抓取部前移至与罐体输送线103对正，上下驱动机构带动第一抓取部夹取栽培瓶700下落至指定位置；抓取气缸314的气缸轴缩回，带动销轴318前移，进而带动两个夹板309背向移动，松开栽培瓶700，将栽培瓶700转移至罐体输送线103上；前后移动机构带动第一夹取部继续前移一段距离以避开栽培瓶700，之后上下驱动机构带动第一抓取部上升，进入下一次的夹取动作。转运框输送线101的上方具有两根与长行程气缸连接的挡棍，长行程气缸伸出或缩回完成挡棍动作，防止搬运单元取料时对剩余栽培瓶700的位置扰动。长行程气缸与控制单元连接，当对转运框102外层栽培瓶700夹取时，位于转运框输送线101上方的可伸缩式挡辊对中间两侧的栽培瓶700进行阻挡；当对转运框102内层夹取时，挡辊不动作；当第一次夹取外层后气缸缩回，由动作顺序保证。
参考图1和图5所示，第一桁架搬运单元300还包括挡框机构、定位机构和第二传感器，挡框机构包括挡框气缸319和挡框柱320；其中：挡框气缸319安装于转运框输送线101的下方，挡框柱320可以包括两个，通过第十安装板321与挡框气缸319的气缸轴连接；定位机构包括两组，分布于转运框输送线101两侧；定位机构包括定位气缸322和定位板323，定位板323上与转运框102接触的表面按照与转运框102接触部分外形设计。第二传感器为光电传感器，与控制单元连接，用于检测转运框102到位。当第二传感器检测到转运框102到位后，挡框气缸319动作，阻挡转运框102继续输送；定位气缸322伸出，定位板323与转运框102接触，对转运框102进行定位夹紧，起到一定的固定作用，为搬运单元的运转做准备。
参考图1、图7和图8所示，全自动拆除栽培套筒的装置还包括第一架体501、第二架体601、上料单元500和下料单元600，其中：上料单元500，设置于转运框输送线101的上料端，上料单元500具有被支撑为可升降状态且两两相对应的多个上料升降托板502，上料单元500与控制单元连接，控制单元能够控制两个上料升降托板502与一个转运框输送线101对正，用于向转运框输送线101上输送待拆除的栽培瓶700；以及下料单元600，设置于转运框输送线101的下料端，下料单元600具有被支撑为可升降状态且两两相对应的多个下料升降托板602，下料单元600与控制单元连接，控制单元能够控制两个下料升降托板602与一个转运框输送线101对正，用于将拆完的栽培瓶700输出。
具体的，上料单元500包括两组，两组上料单元500相对设置；每组上料单元500包括第三驱动电机503、第一主动轴504、第一从动轴505和第一升降带506。其中，第三驱动电机503设置在第一架体501的下部，第三驱动电机503的壳体与第一架体501固定连接，第三驱动电机503的输出轴与第一主动轴504传动连接。第一主动轴504与第一架体501通过轴承可转动连接，第三驱动电机503与第一主动轴504传动连接，第一主动轴504上设有两个第一主动轮507。第一从动轴505设置在第一架体501的上部，第一从动轴505的两端设置有两个第一从动轮508，第一主动轮507和相应的第一从动轮508通过第一升降带506连接。上料升降托板502与第一升降带506连接，当第三驱动电机503的输出轴转动时，带动第一主动轴504转动，第一主动轴504通过第一主动轮507驱动第一从动轮508转动，进而带动第一升降带506转动，第一升降带506带动上料升降托板502上下移动。优选地，上述第三驱动电机503可以选用减速电机，进一步优选为伺服电机或者步进电机，控制单元能够通过脉冲控制第三驱动电机503转动，从而能够实现上料升降托板502与转运框输送线101对正。
参考图7所示，上料单元500还包括推料装置，用于当上料升降托板502与转运框输送线101对正时，将转运框102推入转运框输送线101。该推料装置包括推料气缸509和推料板510；第一架体501的侧面延伸设置有第一钢架511，推料气缸509的缸体安装于第一钢架511上；推料板510与推料气缸509的气缸轴连接，气缸轴伸出，可对每层转运框输送线101上料。可以在每层转运框输送线101上设置有对射式光电传感器，当检测开关检测缓存位置无料时，由上料单元500把料送到推料板510前方。
参考图1和图8所示，下料单元600包括两组，两组下料单元600相对设置；每组下料单元600包括第四驱动电机603、第二主动轴604、第二从动轴605和第二升降带606。其中，第四驱动电机603设置在第二架体601的下部，第四驱动电机603的壳体与第二架体601固定连接，第四驱动电机603的输出轴与第二主动轴604传动连接。第二主动轴604与第二架体601通过轴承可转动连接，第四驱动电机603与第二主动轴604传动连接，第二主动轴604上设有两个第二主动轮607。第二从动轴605设置在第二架体601的上部，第二从动轴605的两端设置有两个第二从动轮608，第二主动轮607和相应的第二从动轮608通过第二升降带606连接。下料升降托板602与第二升降带606连接，当第四驱动电机603的输出轴转动时，带动第二主动轴604转动，第二主动轴604通过第二主动轮607驱动第二从动轮608转动，进而带动第二升降带606转动，第二升降带606带动下料升降托板602上下移动。优选地，上述第四驱动电机603可以选用减速电机，进一步优选为伺服电机或者步进电机，控制单元能够通过脉冲控制第四驱动电机603转动，从而能够实现下料升降托板602与转运框输送线101对正。
参考图8所示，下料单元600还包括拉料装置，用于当下料升降托板602与转运框输送线101对正时，将转运框102拉出转运框输送线101至下料升降托板602上。该拉料装置包括拉料气缸609和拉料板610；第二架体601的侧面延伸设置有第二钢架611，拉料气缸609的缸体安装于第二钢架611上；拉料板610与拉料气缸609的气缸轴连接，气缸轴缩回，可把已拆除栽培套筒800的满载转运框102拉至下料升降托板602上。
上述上料升降托板502和下料升降托板602均是多杆拨叉形式，此种形式可以避免发生干涉，使机构简单。
参考图1、图7和图8所示，上述第一架体501的下部和第二架体601的下部均设置有电动辊筒线105。全自动拆除栽培套筒的装置还包括进料输送线106和出料输送线107，采用积放式输送，与电动辊筒线105和转运框输送线101对接，具有挡料和放料功能；进料输送线106与电动辊筒线105和位于最下层的转运框输送线101的上料端对接，将载有栽培瓶700的转运框102输送到最底层的转运框输送线101或上料升降托板502上；出料输送线107采用积放式输送，与电动辊筒线105和位于最下层的转运框输送线101的下料端对接，将载有拆除完的栽培瓶700的转运框102输送出。
【实施例二】
本发明还提供了一种全自动拆除栽培套筒的方法，该方法包括以下步骤：
将装载有待拆除栽培瓶700的转运框102通过进料输送线106、电动辊筒线105输送至上料单元500。
在某一层的对射式光电传感器检测到无转运框102时，分别由电动辊筒线105或上料单元500的推料装置对转运框输送线101进行供料。
当工作位无料时，缓存位放料并由工作位的挡框装置和定位装置对转运框102进行夹紧。
当对转运框102外层栽培瓶700夹取时，位于转运框输送线101上方的可伸缩式挡辊对中间两侧的栽培瓶700进行阻挡；当对转运框102内层夹取时，挡辊不动作。
当工作位有转运框102时，第一桁架搬运单元300通过第一夹取部对栽培瓶700进行夹取，前搬运机构和后搬运机构分别夹取4瓶，并放置于罐体输送线103上。
拆除单元200对栽培套筒800进行拆除，一次拆除4个栽培套筒800，并把拆除的栽培套筒800放置于同侧的套筒输送线104上。
第二桁架搬运单元400对罐体输送线103上的4支栽培瓶700进行夹取，放置至空转运框102内。
转运框102能够装16罐，前搬运机构和后搬运机构一次都能够夹取4罐，分别完成两次上料后，确定已装满；转运框102装满后，由电动辊筒线105或相对应层的拉料装置拉至下料单元600。
下料单元600内的满载转运框102由电动辊筒线105送至出料输送线107上运输。
参考本发明的优选技术方案详细描述了本发明的全自动拆除栽培套筒的装置及方法，然而，需要说明的是，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本发明包括上述具体实施方案及其任何等同形式。

Claims (10)

1.一种全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，包括输送单元(100)、拆除单元(200)和控制单元，所述输送单元(100)和所述拆除单元(200)分别与所述控制单元连接；
所述拆除单元(200)包括提升机构、旋转机构和夹持机构，所述提升机构用于将带有栽培套筒(800)的栽培瓶(700)从输送单元(100)顶出一段距离；所述旋转机构用于驱动所述栽培瓶(700)旋转；所述夹持机构用于将所述栽培套筒(800)从所述栽培瓶(700)拆下。
2.根据权利要求1所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述提升机构包括提升气缸(201)，所述提升气缸(201)的气缸轴在上下方向上伸缩；所述旋转机构包括：
无动力滚轮(202)和由动力驱动旋转的动力滚轮(203)，所述无动力滚轮(202)和所述动力滚轮(203)相对设置；
第一罐体夹紧气缸(204)，与所述无动力滚轮(202)连接，用于驱动所述无动力滚轮(202)的外圆面与所述栽培瓶(700)的外壁面相抵；和
第二罐体夹紧气缸(205)，与所述动力滚轮(203)连接，用于驱动所述动力滚轮(203)的外圆面与所述栽培瓶(700)的外壁面相抵或脱离。
3.根据权利要求1所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述夹持机构包括：
定夹板(210)和动夹板(211)，所述定夹板(210)和动夹板(211)之间形成有用于夹持所述栽培套筒(800)的夹持空间；
第一套筒夹紧气缸(212)，与所述定夹板(210)连接，用于驱动所述定夹板(210)与所述栽培套筒(800)接触或分离；和
第二套筒夹紧气缸(213)，与所述动夹板(211)连接，用于驱动所述动夹板(211)朝向或背向所述定夹板(210)移动，夹持住所述栽培套筒(800)的撕扯部分(801)。
4.根据权利要求1所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述拆除单元(200)还包括设置在所述输送单元(100)上的挡料机构和第一传感器，所述挡料机构和所述第一传感器分别与所述控制单元连接，当所述第一传感器检测到所述栽培瓶(700)时，向所述控制单元发送第一信号，所述控制单元控制所述挡料机构动作阻挡所述栽培瓶(700)输送。
5.根据权利要求1所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述输送单元(100)包括：
多个且在上下方向上间隔一段距离设置的转运框输送线(101)，用于输送装载多个栽培瓶(700)的转运框(102)；和
分别设置在所述转运框输送线(101)两侧的罐体输送线(103)，用于输送待拆除的栽培瓶(700)至所述拆除单元(200)。
6.根据权利要求5所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，还包括：
第一桁架搬运单元(300)，设置在所述罐体输送线(103)的上料端，所述第一桁架搬运单元(300)具有被支撑为可伸缩状态的第一抓取部，所述第一抓取部与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制所述第一抓取部将所述转运框(102)中的若干栽培瓶(700)从所述转运框(102)中转移至所述罐体输送线(103)；以及
第二桁架搬运单元(400)，设置在所述罐体输送线(103)的下料端，所述第二桁架搬运单元(400)具有被支撑为可伸缩状态的第二抓取部，所述第二抓取部与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制所述第二抓取部将拆完的若干栽培瓶(700)从所述罐体输送线(103)搬运至转运框(102)中。
7.根据权利要求6所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述第一桁架搬运单元(300)还包括上下驱动机构和前后驱动机构，所述上下驱动机构用于驱动所述第一抓取部在上下方向上移动，所述前后驱动机构用于驱动所述上下驱动机构和所述前后驱动机构在前后方向上移动；其中：
所述上下驱动机构包括第一驱动电机(302)和与所述第一驱动电机(302)传动连接的第一丝杠(303)，所述第一丝杠(303)与所述第一抓取部传动连接；
所述前后驱动机构包括第二驱动电机(304)和与所述第二驱动电机(304)传动连接的第二丝杠(305)，所述第二丝杠(305)与所述上下驱动机构传动连接。
8.根据权利要求6所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，所述第一抓取部包括：
两个夹板(309)；
第一、第二、第三和第四连板(310、311、312、313)，所述第一连板(310)的第一端与一个所述夹板(309)连接、第二端与所述第三连板(312)的第一端可转动连接；所述第二连板(311)的第一端与另一个所述夹板(309)连接、第二端与所述第四连板(313)的第一端可转动连接；所述第一连板(310)的中部和所述第二连板(311)的中部可转动连接；所述第三连板(312)的第二端和所述第四连板(313)的第二端被支撑为可转动状态；和
抓取气缸(314)，与所述第一、第二连板(310、311)的中部连接，用于驱动两个所述夹板(309)朝向或背向移动。
9.根据权利要求5所述的全自动拆除栽培套筒的装置，其特征在于，还包括：
上料单元(500)，设置于所述转运框输送线(101)的上料端，所述上料单元(500)具有被支撑为可升降状态的多个上料升降托板(502)，所述上料单元(500)与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制两个所述上料升降托板(502)与一个转运框输送线(101)对正，用于向所述转运框输送线(101)上输送待拆除的栽培瓶(700)；以及
下料单元(600)，设置于所述转运框输送线(101)的下料端，所述下料单元(600)具有被支撑为可升降状态的多个下料升降托板(602)，所述下料单元(600)与所述控制单元连接，所述控制单元能够控制两个所述下料升降托板(602)与一个转运框输送线(101)对正，用于将拆完的所述栽培瓶(700)输出。
10.一种全自动拆除栽培套筒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将装载有待拆除栽培瓶(700)的转运框(102)输送至上料单元(500)；
上料单元(500)分别对每层转运框输送线(101)进行供料；
第一桁架搬运单元(300)将转运框(102)内的栽培瓶(700)搬运至罐体输送线(103)；
拆除单元(200)对栽培套筒(800)进行拆除；
第二桁架搬运单元(400)对罐体输送线(103)上的栽培瓶(700)进行夹取，搬运至空转运框(102)内；
下料单元(600)将装满拆完的栽培瓶(700)的转运框(102)输出。
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