CN113841547B - 一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置及方法，一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置包括上轨道和下轨道，以及沿上轨道和下轨道移动的横移架，横移架包括安装有主动轮的底座，底座上安装有与温室顶脊对应的第三行程开关，第三行程开关的两侧设有导轨，第三行程开关触碰到温室顶脊时，两导轨分别与两温室天沟相对。本发明通过第三行程开关、第四行程开关和第五行程开关控制横移架的启停，第三行程开关碰到温室顶脊时，横移架停止运行，导轨落在天沟上，作业机器行驶到温室顶棚；作业机器返回时，横移架根据第四行程开关和第五行程开关的信号重新启动，实现自动换行。

Description

一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置及方法

技术领域

本发明涉及设施机械智能装备技术领域，尤其涉及到一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置及方法。

背景技术

社会不断进步，传统的农业生产模式已经无法满足现代文明发展的需要，温室设施受到人们的广泛追捧。但由于大棚长期处于露天的自然状态下，风吹日晒，温室顶部往往会积累很多灰尘，产生青苔等，雨雪天气会屯水积雪，造成温室的磨损，透光率降低，致使农作物生长发育减缓，导致作物减产，为保证透光率需要对温室顶棚进行清理。

但是作业机器在温室顶棚无法自行换行，并且由于温室顶棚面积大且棚顶高，目前国内还没有专门的温室顶棚辅助作业横移架，因此在清洗作业时会占用较多的时间对作业机器进行换行，严重影响了清洗作业的工作效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置及方法，解决了温室顶棚清洗作业机器的换行问题，同时也方便人们在横移架上对作业机器进行检查和维修。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，包括沿各单元温室排布方向固定设置的上轨道和下轨道，以及沿上轨道和下轨道移动的横移架，所述横移架包括安装有主动轮的底座，以及位于底座下方且与底座固接的支撑架，主动轮支撑于上轨道上，支撑架上安装有沿下轨道外侧面移动的滚轮；底座上安装有驱动主动轮转动的第一驱动装置，以及与温室顶脊对应的第三行程开关，第三行程开关的两侧分别设有与底座通过横轴铰接的导轨，以及驱动导轨转至温室天沟的第二驱动装置，第三行程开关触碰到温室顶脊时，两导轨分别与两温室天沟相对，第一驱动装置和第二驱动装置均与第三行程开关电性连接。

本方案通过上轨道对主动轮进行竖向支撑，通过下轨道对滚轮进行支撑，从而保证横移架的稳定吊挂，设置的底座用于放置作业机器，通过第一驱动装置给横移架的横移提供动力，第三行程开关触碰到温室顶脊时，横移架停止横移，通过第二驱动装置将导轨放下，使导轨落至天沟，以便作业机器沿导轨移动至温室进行清洗作业；当清洗完一行时，作业机器沿导轨返回至底座，第二驱动装置将导轨收回，第一驱动装置重新启动，带动横移架继续横移，至第三行程开关触碰到下一温室顶脊时，横移架停止横移，第二驱动装置再次将导轨放下，作业机器沿导轨移动至下一行清洗位置进行清洗作业，从而实现了对作业机器的自动换行。

作为优化，底座上还安装有位于导轨远离温室一侧的第四行程开关和第五行程开关，第四行程开关、第五行程开关分别与两导轨相对，第四行程开关和第五行程开关均与第一驱动装置、第二驱动装置、作业机器行走装置电性连接。本优化方案通过设置第四行程开关和第五行程开关，当作业机器返回横移架时，碰到第四行程开关和第五行程开关的其中之一时，第一驱动装置启动，横移架沿着上次的方向继续横移，并且作业机器行走装置停止工作，从而防止作业机器与护栏发生碰撞或者掉落。

作为优化，所述支撑架为沿竖向可伸缩结构，所述滚轮安装于支撑架的下端。本优化方案将支撑架设置为沿竖向可伸缩的结构，从而方便调节横移架的高度，以适用于不同高度的玻璃温室，并且能通过调节横移架的高度，使主动轮轮面与上轨道面平行，滚轮轮面与下轨道外侧面平行，保证横移架的稳定。

作为优化，支撑架的下端固设有垂直于下轨道的水平套筒调位器，所述水平套筒调位器内孔穿设有横杆，所述滚轮安装于横杆朝向下轨道的一端。本优化方案通过套筒调位器可以调整滚轮的位置，使滚轮的轮面正好压着下轨道外侧滑动，同时使得主动轮可以准确的在上轨道上运行，避免横移架倾斜。

作为优化，横移架上还安装有爬梯，爬梯下端支撑设置于与支撑架固接的下横梁，爬梯上部固定于与底座固接的上横梁。本优化方案通过设置爬梯，方便工作人员上至底座对作业机器进行检查与维修。

作为优化，爬梯与下横梁转动连接，爬梯与上横梁通过活扣装置固接。本优化方案将爬梯与上横梁通过活扣装置固接，方便爬梯与上横梁之间拆开，便于根据横移架的高度变化将上横梁卡在爬梯不同的阶层上。

作为优化，底座横向的两侧以及底座远离温室的一侧均设有护栏。本优化方案通过设置护栏，防止作业机器或工作人员在底座上意外掉落，保证了使用的安全性。

作为优化，底座上还安装有沿横向排布的第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关和第二行程开关均与第一驱动装置电性连接，主动轮、第三行程开关和导轨在横向方向上均位于第一行程开关与第二行程开关之间，连栋温室的两端分别设有与第一行程开关、第二行程开关对应的触碰杆。本优化方案通过设置第一行程开关和第二行程开关，用于保护作业机器和横移架，在第一行程开关或第二行程开关触碰到触碰杆时，第一驱动装置停止工作，防止横移架在横移过程中脱离玻璃温室。

本方案还提供一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行方法，包括如下方面：

a、通过第一驱动装置驱动主动轮转动，使横移架沿上轨道和下轨道横移，在横移架横移过程中，当第三行程开关碰到温室的顶脊时，第一驱动装置停止工作，横移架停止横移，此时，两导轨分别与两天沟相对，第二驱动装置动作，使导轨朝向天沟转动，至导轨远离底座的一端落至天沟中，底座上放置的作业机器沿导轨移动至温室上方，进行清洗作业；

b、清洗完一行后，清洗机器人沿导轨返回至底座上，当作业机器碰到第四行程开关或者第五行程开关时，作业机器停止移动，第二驱动装置动作，将导轨收起，第一驱动装置启动，带动横移架继续横移，重复步骤a，实现自动换行；

c、当横移架在横移过程中碰到第一形成开关或第二行程开关时，第一驱动装置停止工作，使横移架停止横移，防止横移架脱离温室和轨道。

本发明的有益效果为：

1、通过第三行程开关、第四行程开关和第五行程开关控制横移架的启停，当第三行程开关碰到温室顶脊时，横移架就会停止运行，导轨落下并且能准确的落在温室顶棚的天沟上，从而使作业机器安全地行驶到温室顶棚上；作业机器返回时，第一驱动装置根据第四行程开关和第五行程开关的信号重新启动，实现自动换行，节省了大量的时间和人力；

2、通过在横移架左右两端安装行程开关，避免了横移架脱离温室顶棚，通过在围栏上安装行程开关，防止作业机器与围栏碰撞，有效保护了作业机器和横移架；

3、支撑架为可伸缩结构，可调节横移架的高度，从而适用于不同高度的玻璃温室；同时横移架上安装有爬梯，方便人们对于作业机器的检查与维修，梯子上端与上横梁通过活扣装置连接，下端由下横梁转动支撑，使上横梁可根据支撑架的高度变化而卡在不同的阶层上；

4、套筒调位器可调节距离，使得主动轮可以准确的在上轨道上运行，滚轮正好压着下轨道外侧滑动，保证了横移架的有序运行，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明横移架整体结构示意图；

图2为主动轮处局部放大图；

图3为滚轮处局部放大图；

图4为上横梁处局部放大图；

图中所示：

1、底座，2、护栏，3、第四行程开关，4、导轨，5、第一行程开关，6、主动轮，7、固定装置，8、第三行程开关， 9、支撑架，10、横杆，11、水平套筒调位器，12、滚轮，13、第二行程开关，14、下支架，15、活扣装置，16、上横梁，17、爬梯，18、扶手，19、第五行程开关。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，包括沿各单元温室排布方向固定设置的上轨道和下轨道，以及沿上轨道和下轨道移动的横移架，所述横移架包括安装有主动轮6的底座1，以及位于底座下方且与底座固接的支撑架9，支撑架上安装有沿下轨道外侧面移动的滚轮12，主动轮和滚轮均为沿横向分布的两个，主动轮安装在与底座固接的固定装置7上，滚轮12的轮轴沿竖直方向延伸，主动轮6的轮轴沿水平方向延伸，主动轮支撑于上轨道的顶面，为了提高稳定性，在上轨道的顶面设有与主动轮适配的滑槽，利用滑槽的侧壁限制主动轮脱出。底座横向的两侧以及底座远离温室的一侧均设有护栏2。

底座上安装有驱动主动轮转动的第一驱动装置，以及与温室顶脊对应的第三行程开关8，第三行程开关位于两主动轮之间，第三行程开关8的两侧分别设有与底座通过横轴铰接的导轨4，以及驱动导轨转至温室天沟的第二驱动装置，两主动轮位于两导轨之间，第三行程开关触碰到温室顶脊时，两导轨分别与两相邻的温室天沟相对，且两导轨分别与作业机器的两排行走轮相对，第一驱动装置和第二驱动装置均与第三行程开关电性连接，本实施例的第一驱动装置和第二驱动装置均为电动机，方便控制，且结构设置简单。

底座上还安装有位于导轨远离温室一侧的第四行程开关3和第五行程开关19，第四行程开关、第五行程开关分别与两导轨相对，第四行程开关和第五行程开关均与第一驱动装置、第二驱动装置、作业机器行走装置电性连接。第四行程开关3和第五行程开关19安装在横移架的后侧护栏上，当作业机器返回至横移架上，碰到第四行程开关3或者第五行程开关19时，横移架开始横移，同时作业机器停止移动，从而防止机器与护栏2碰撞。

支撑架为沿竖向可伸缩结构，所述滚轮安装于支撑架的下端。支撑架的伸缩可通过调位杆实现，本实施例中，支撑架包括与底座固接的上撑架，以及与上撑架沿竖向滑接的下撑架，下撑架的上端延伸至上撑架内，上撑架上设置有沿水平方向穿过上撑架和下撑架的销轴。

支撑架的下端固设有垂直于下轨道的水平套筒调位器11，所述水平套筒调位器内孔穿设有横杆10，所述滚轮安装于横杆朝向下轨道的一端，通过调整横杆与水平套筒调位器的相对位置，实现滚轮与下轨道之间的间距调节，以使主动轮的轮面长度完全与上轨道顶面贴合，滚轮的轮面长度与下轨道外侧面完全贴合，保证了横移架的有序运行。

横移架上还安装有爬梯17，爬梯两侧均装有扶手18，爬梯下端支撑设置于与支撑架固接的下横梁，爬梯上部固定于与底座固接的上横梁16。为了使爬梯适应横移架的高度调整，爬梯的安装方式可以是，爬梯与下横梁转动连接，爬梯与上横梁通过活扣装置15固接，在横移架高度变化时，上横梁16的高度位置变化，拆开活扣装置，整体转动爬梯，使爬梯支撑于上横梁，再通过活扣装置将爬梯与上横梁连接；爬梯的安装方式还可以是，爬梯下端固定设置下支架14，将下支架14与下横梁固定连接，在横移架高度变化时，调整上横梁在底座上的水平位置，使上横梁对爬梯形成支撑，并通过活扣装置将爬梯与上横梁连接。

底座上还安装有沿横向排布的第一行程开关5和第二行程开关13，第一行程开关和第二行程开关均与第一驱动装置电性连接，主动轮、第三行程开关和导轨在横向方向上均位于第一行程开关与第二行程开关之间，连栋温室的两端分别设有与第一行程开关、第二行程开关对应的触碰杆。当横移架在横移过程中碰到第一行程开关或第二行程开关时，表示横移架到了温室顶棚的边缘，横移架都会停止横移。

本实施例一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行方法，包括如下方面：

a、通过第一驱动装置驱动主动轮转动，使横移架沿上轨道和下轨道横移，在横移架横移过程中，当第三行程开关碰到温室的顶脊时，第一驱动装置停止工作，横移架停止横移，此时，两导轨分别与两天沟相对，第二驱动装置动作，使导轨朝向天沟转动，至导轨远离底座的一端准确地落至天沟中，底座上放置的作业机器沿导轨移动至温室上方，进行清洗作业；

b、清洗完一行后，清洗机器人沿导轨返回至底座上，当作业机器碰到第四行程开关或者第五行程开关时，作业机器停止移动，防止作业机器与护栏碰撞，第二驱动装置动作，将导轨收起，第一驱动装置启动，带动横移架继续横移，重复步骤a，实现自动换行；

c、当横移架在横移过程中碰到第一形成开关或第二行程开关时，第一驱动装置停止工作，使横移架停止横移，防止横移架脱离温室。

d、通过放置作业机器的底座周围设有护栏，防止机器掉落的同时也保护人的安全；底座通过支撑架支撑，支撑架由调位杆连接，可调节横移架的高度从而适用于不同高度的玻璃温室；

e、通过套筒调位器调节距离，使得主动轮可以准确的在上轨道上运行，滚轮正好压着下轨道外侧滑动。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式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，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (4)

1.一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，其特征在于：包括沿各单元温室排布方向固定设置的上轨道和下轨道，以及沿上轨道和下轨道移动的横移架，所述横移架包括安装有主动轮的底座（1），以及位于底座下方且与底座固接的支撑架（9），支撑架上安装有沿下轨道外侧面移动的滚轮（12），主动轮支撑于上轨道的顶面；

底座上安装有驱动主动轮转动的第一驱动装置，以及与温室顶脊对应的第三行程开关（8），第三行程开关（8）的两侧分别设有与底座通过横轴铰接的导轨（4），以及驱动导轨转至温室天沟的第二驱动装置，第三行程开关触碰到温室顶脊时，两导轨分别与两温室天沟相对，第一驱动装置和第二驱动装置均与第三行程开关电性连接；

横移架上还安装有爬梯（17），爬梯下端支撑设置于与支撑架固接的下横梁，爬梯上部固定于与底座固接的上横梁（16）；爬梯与下横梁转动连接，爬梯与上横梁通过活扣装置（15）固接；

底座上还安装有位于导轨远离温室一侧的第四行程开关（3）和第五行程开关（19），第四行程开关、第五行程开关分别与两导轨相对，第四行程开关和第五行程开关均与第一驱动装置、第二驱动装置、作业机器行走装置电性连接；

底座上还安装有沿横向排布的第一行程开关（5）和第二行程开关（13），第一行程开关和第二行程开关均与第一驱动装置电性连接，主动轮、第三行程开关和导轨在横向方向上均位于第一行程开关与第二行程开关之间，连栋温室的两端分别设有与第一行程开关、第二行程开关对应的触碰杆；

所述大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置的自动换行方法，包括如下方面：

a、通过第一驱动装置驱动主动轮转动，使横移架沿上轨道和下轨道横移，在横移架横移过程中，当第三行程开关碰到温室的顶脊时，第一驱动装置停止工作，横移架停止横移，此时，两导轨分别与两天沟相对，第二驱动装置动作，使导轨朝向天沟转动，至导轨远离底座的一端落至天沟中，底座上放置的作业机器沿导轨移动至温室上方，进行清洗作业；

b、清洗完一行后，清洗机器人沿导轨返回至底座上，当作业机器碰到第四行程开关或者第五行程开关时，作业机器停止移动，第二驱动装置动作，将导轨收起，第一驱动装置启动，带动横移架继续横移，重复步骤a，实现自动换行；

c、当横移架在横移过程中碰到第一形成开关或第二行程开关时，第一驱动装置停止工作，使横移架停止横移，防止横移架脱离温室。

2.根据权利要求1所述的一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，其特征在于：所述支撑架为沿竖向可伸缩结构，所述滚轮安装于支撑架的下端。

3.根据权利要求1或2所述的一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，其特征在于：支撑架的下端固设有垂直于下轨道的水平套筒调位器（11），所述水平套筒调位器内孔穿设有横杆（10），所述滚轮安装于横杆朝向下轨道的一端。

4.根据权利要求1所述的一种大型连栋温室棚顶清洗辅助作业自动换行装置，其特征在于：底座横向的两侧以及底座远离温室的一侧均设有护栏（2）。

Images