CN115474541B - 一种水培自动化系统的作业方法 - Google Patents
一种水培自动化系统的作业方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115474541B CN115474541B CN202211171463.5A CN202211171463A CN115474541B CN 115474541 B CN115474541 B CN 115474541B CN 202211171463 A CN202211171463 A CN 202211171463A CN 115474541 B CN115474541 B CN 115474541B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lathe bed
- assembly
- cultivation groove
- transportation
- cultivation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D45/00—Harvesting of standing crops
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G2031/006—Soilless cultivation, e.g. hydroponics with means for recycling the nutritive solution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
本申请实施例中提供了一种水培自动化系统作业方法,该方法包括:控制运输组件在轨道上移动;判断运输组件是否移动至与床身组件对应,若是,则控制运输组件在轨道上停止移动,并驱动移动限位工装向靠近运输组件方向移动使移动限位工装勾取栽培槽进行上料或向运输组件输送栽培槽进行下料。由此可知,上述作业方法无需机械臂实现栽培槽在运输装置至床身组件上的转运,减少反复定位时间,加快转运节拍,提高运输效率;且简化系统结构,同时减少占地面积,提高空间利用率,提高系统的自动化程度。
Description
技术领域
本申请涉及水培种植技术领域,具体地,涉及一种水培自动化系统的作业方法。
背景技术
我国温室面积和产量世界第一,但其温室园艺装备环节技术较薄弱,在许多环节中摆脱不了人工的参与。在温室园艺生产规模不断扩大、劳动力成本日益增加和市场竞争力日益激烈的形势下,我国温室园艺生产面临巨大挑战,为了解决该问题,很多企业将土壤栽培叶菜改进为水培叶菜。虽然水培叶菜相对于土壤栽培来说,产量增加且生长周期变短,但是市面上的水培叶菜仍无法实现完全的自动化生产。其中自动化运输及种植是水培叶菜自动化生产的关键环节,现有栽培槽在运输装置至栽培区间的传递,主要通过机械臂进行夹持转运,而这种方式需频繁进行定位,增加运输时间,且运输节拍低,导致运输效率慢,影响栽培槽在生长阶段的自动化实现,成为了我国园艺生产所需解决的重要问题。
发明内容
本申请实施例中提供了一种水培自动化系统的作业方法,以解决现有栽培槽在运输装置和栽培区间运输效率低、影响水培自动化种植的目标实现的问题。
为了达到上述目的,本申请提供如下技术方案:
一种水培自动化系统的作业方法,所述水培自动化系统包括床身装置和运输装置,所述床身装置包括栽培槽、床身组件和两组移动限位工装,所述栽培槽用于放置植物;所述床身组件用于承载所述栽培槽,两组所述移动限位工装设于所述床身组件的宽度方向的两端,且分别沿所述床身组件的长度方向延伸,所述移动限位工装能够使栽培槽沿所述床身组件长度方向移动和定位;所述运输装置包括轨道和运输组件,所述轨道平行于所述床身组件的宽度方向;所述运输组件能够带动所述栽培槽沿所述轨道滑动;
所述方法包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动;
判断所述运输组件是否移动至与所述床身组件对应,若是,则驱动所述移动限位工装向靠近所述运输装置方向移动使所述移动限位工装勾取所述栽培槽进行上料或向所述运输组件输送所述栽培槽进行下料。
采用本申请实施例中提供的一种水培自动化系统的作业方法,相较于现有技术,具有以下技术效果:
床身组件的宽度方向的两端分别设有一组移动限位工装,且移动限位工装沿床身组件的长度方向延伸;运输组件能够带动栽培槽沿轨道滑动,判断运输组件在轨道上是否移动至与床身组件对应,若是,则驱动移动限位工装向靠近运输装置方向移动,使移动限位工装勾取栽培槽进行上料,或控制移动限位工装向运输组件输送栽培槽进行下料;由此可知,上述作业方法无需机械臂实现栽培槽在运输装置至床身组件上的转运,减少反复定位时间,加快转运节拍,提高运输效率;且简化系统结构,同时减少占地面积,提高空间利用率,提高系统的自动化程度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的一种水培自动化系统的床身装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种进液组件的安装结构示意图;
图3为图2的俯视结构示意图;
图4为本申请实施例提供的回液组件的安装结构示意图;
图5为图4的局部放大结构示意图;
图6为本申请实施例提供的传动件的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的第一方位的一种移动限位工装的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的第二方位的一种移动限位工装的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种移动限位装置的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的水培自动化系统的结构示意图;
图11为本申请第一实施例提供的运输装置的结构示意图;
图12为本申请第二实施例提供的运输装置的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的运输装置与水培自动化系统的床身装置的对接结构示意图;
图14为本申请另一实施例提供的第二方位的运输装置的结构示意图;
图15为本申请另一实施例提供的运输装置的轴测结构示意图;
图16为本申请实施例提供的水培自动化系统的结构简图;
图17为本申请实施例提供的水培自动化系统作业方法的流程示意图。
附图中标记如下:
运输装置100、床身装置200;
轨道11、运输组件12、驱动轨道111、导向轨道112、运输支架121、传动件122、支撑件123、支撑架1211、连接架1212、第一支撑架12111、第二支撑架12112、让位缺口12113、槽体1221、滚动件1222、运输动力件1241、驱动轮1242、运输导向件1243;
移动限位装置21、移动架22、栽培槽23、床身组件24、供液组件25、回液组件26、移动动力驱动组件27、摆动限位装置28、固定底座211、L形限位主体212、纵向部213、横向部214、转动件215、旋转轴216、摆动轴217、固定块218、让位槽219、容纳腔2141、第一横向板2142、第一端2151、第二端2152、进液孔231、栽培孔232、床体241、底部支撑架2413、第一支撑杆2411、第二支撑杆2412、底部支撑架2413、水平调节件2414、供液管251、供液支管252、回液槽261、气泵271、推动杆272、伸缩杆273、固定板274、第一滚筒275、第二滚筒276。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种水培自动化系统的作业方法,以解决现有栽培槽在运输装置和栽培区间运输效率低、影响水培自动化种植的目标实现的问题。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图17,图17为本申请实施例提供的水培自动化系统作业方法的流程示意图。
在一种具体的实施方式中,本申请提供的水培自动化系统的作业方法,应用于水培自动化系统,其中,水培自动化系统包括床身装置和运输装置,床身装置包括栽培槽、床身组件和两组移动限位工装,栽培槽用于放置植物;床身组件用于承载栽培槽,两组移动限位工装设于床身组件的宽度方向的两端,且分别沿床身组件的长度方向延伸;运输装置包括轨道和运输组件,轨道平行于床身组件的宽度方向;运输组件能够带动栽培槽沿轨道滑动。
具体的,该作业方法包括:
S11:控制运输组件在轨道上移动;
S12:判断运输组件是否移动至与床身组件对应,若是,则执行下一步骤S13;
S13:控制运输组件在轨道上停止移动,并驱动移动限位工装向靠近运输装置方向移动使移动限位工装勾取栽培槽进行上料或向运输组件输送栽培槽进行下料。
具体的判断过程可通过在床身组件上设置传感器实现,如设置红外传感器,当运输组件移动至与床身组件相对应时,传感器发送检测信号至控制装置,由此以实现运输组件和床身组件是否对应的判断,在其他实施例中,也可以采用位置传感器等实现,均在本申请的保护范围内。当运输组件移动至与床身组件相对时,运输组件在轨道上停止移动,并驱动移动限位工装向靠近运输装置方向移动,可理解,当上料时,驱动移动限位工装向靠近上料的运输组件方向移动,以使移动限位工装推动栽培槽至床身组件进行上料;当下料时,同样驱动移动限位工装向靠近下料的运输组件方向移动,以使移动限位工装从床身组件向运输组件输送栽培槽进行下料。由此可知,上述作业方法无需机械臂实现栽培槽在运输组件至床身组件上的转运,减少反复定位时间,加快转运节拍,提高运输效率;且简化系统结构,同时减少占地面积,提高空间利用率,提高系统的自动化程度。
为了进一步实现自动化采收,水培自动化系统还包括采收设备,采收设备位于靠近用于进行下料的轨道一侧;
该作业方法还包括:
S14:控制运输组件在轨道上移动至与采收设备对应;
S15:控制采收设备对运输组件上的栽培槽的水培植物进行采收。
运输组件在位于下料的轨道上移动至与采收设备对应,控制采收设备启动,对运输组件上传送的栽培槽的水培植物进行采收,在采收完成后,可控制运输组件移动至相应作业位,以进行清洗或等待运输至下一工作区。
更进一步地,水培自动化系统还包括清洗设备,清洗设备位于用于进行下料的轨道一侧,且沿轨道的长度方向位于采收设备的后面,在采收完成后,能够对采收后的栽培槽进行清洗;
方法还包括:
S16:控制运输组件在轨道上移动至与清洗设备对应;
S17:控制清洗设备对运输组件上采收后的栽培槽进行清洗。
运输组件在轨道上移动至与清洗设备对应,控制运输组件停止移动;清洗设备可设置为高压水枪等,根据现有技术进行设置,清洗设备对运输组件上采收后的栽培槽进行清洗后,可控制运输组件移动至相应作业位,以进行存储或等待运输至下一工作区。
在一种实施例中,为了能够简化控制操作,进一步提高自动化程度,床身装置为若干组,若干组床身装置沿平行于轨道的长度方向铺设;轨道与各组床身装置对应设置;至少一组床身装置复用为传输床身装置;
步骤S17之后,作业方法还包括:
S18:控制运输组件在轨道上移动至与传输床身装置对应;
S19:控制传输床身装置的移动限位工装向靠近运输装置方向移动使移动限位工装勾取栽培槽;
S20:控制移动限位工装向靠近传输床身装置的床身组件方向移动,以将栽培槽从运输组件输送至床身组件上进行暂存和传输。
当运输组件在轨道上移动至与传输床身装置对应后,控制运输组件停止移动,并控制传输床身装置的移动限位工装向靠近运输装置方向移动,使移动限位工装能够勾取栽培槽,并驱动移动限位工装向靠近传输装置的床身组件方向移动,以将清洗后栽培槽转移至传输床身装置上进行暂存和传输。具体为可驱动移动限位工装的气泵实现移动限位工装的移动换向。
在另一实施例中,水培自动化系统还包括幼苗移栽设备,位于用于进行上料的轨道一侧,用于向栽培槽进行幼苗移栽;
作业方法还包括:
S21:控制运输组件在轨道上移动至与幼苗移栽设备对应;
S22:控制幼苗移栽设备动作以向轨道上的栽培槽进行幼苗移栽。
具体的,步骤S21之前,方法还包括:
S021:控制用于进行上料的运输组件在轨道上移动至与传输床身装置对应;
S022:控制传输床身装置的移动限位工装向靠近用于进行上料的运输组件移动,并向用于进行上料的运输组件上输送栽培槽。
在一种具体的实施方式中,在栽培槽的植物成熟后,依次通过床身装置下料、采收和清洗进入传输床身装置上进行暂存,并在下一栽培作业中,从传输床身装置移动至与幼苗移栽设备对应进行幼苗移栽,并再次通过运输组件实现床身装置的上料,由此以完成整个水培自动化作业,进一步提高自动化程度,减少人力成本。
进一步地,传输床身装置位于轨道的长度方向的端部,传输床身装置的长度方向的两端分别设有清洗设备和幼苗移栽设备。由此以简化栽培槽的传输路径,并通过传输床身装置自身的移动限位工装实现从清洗设备的上料、以及向幼苗移栽设备的下料过程,无需额外设置机械臂或者其他设备,简化装置结构。具体的,传输床身装置和幼苗移栽设备在用于进行上料的轨道的两侧对称设置,使传输装置自身的移动限位工装的伸出距离相等,便于对移动限位工装进行控制。
在该实施例中,步骤S13,具体包括:
S131:驱动移动限位工装以第一预设速度向靠近运输装置方向移动至第一预设位置,以使移动限位工装勾取栽培槽,在第一预设位置时移动限位工装的端壁凸出于床身组件的长度方向的端壁第一预设距离。
在上料过程中,由于移动限位工装空载,第一预设速度可以大于下述的第二预设速度,以缩短运输时间,加快作业节拍。在第一预设位置时,移动限位工装靠近运输装置一侧的端壁凸出于床身组件的端壁第一预设距离,可理解,第一预设距离对应的移动架上设有至少两组摆动限位装置;第一预设距离的长度可根据摆动限位装置的组数以及相邻摆动限位装置之间的间隔进行设置。
具体的,步骤S131之后,所述方法还包括:
驱动移动限位工装以第二预设速度向靠近床身组件方向移动至第二预设位置,以将栽培槽从运输组件输送至床身组件上进行上料;在第二预设位置时,移动限位工装的端壁凹于床身组件的长度方向的端壁第二预设距离。
其中第一预设距离和第二预设距离可以相等设置;或者,第二预设距离大于第一预设距离,由此移动限位工装勾取栽培槽向床身组件上运输时,减少移动限位工装的推送次数,优选为第二预设距离为第一预设距离的倍数,以保证移动限位工装的推送位置与能够刚好插入至各栽培槽的间隔中,连续对床身组件上的各栽培槽推送,实现栽培槽在床身组件上自首端至尾端的移位。具体位置第二移动距离为第一移动距离的两倍。
示例性地,第一预设速度大于第二预设速度,由上文可知,在上料时移动限位工装处于空载状态,第一预设速度为0.3-0.5m/s,具体为0.3m/s、0.4m/s、以及0.5m/s;当栽培槽从运输组件移动至床身组件上时,移动限位工装载有栽培槽,为了稳定传输栽培槽,第二预设速度为0.2-0.4m/s,具体为0.2m/s、0.3m/s、以及0.4m/s。可理解,当下料时,控制移动限位工装向靠近运输组件一侧移动时,移动速度可设置为第二预设速度,以稳定推送栽培槽至运输组件上,当控制移动限位工装向背离运输组件一侧移动时,移动速度可设置为第一预设速度,以加快作业节拍,提高运输效率。
在另一实施例中,步骤S131还包括:
驱动移动限位工装以第一预设速度向靠近运输装置方向移动至第一预设位置,以使移动限位工装向运输组件输送栽培槽,在第一预设位置时移动限位工装的端壁凸出于床身组件的长度方向的端壁第一预设距离;
驱动移动限位工装以第二预设速度向靠近床身组件方向移动至第二预设位置,以继续推动栽培槽进行下料;在第二预设位置时,移动限位工装的端壁凹于床身组件的长度方向的端壁第二预设距离。
基于上述水培自动化系统的作业方法,本申请提供一种应用上述作业方法的水培自动化系统,二者可相互对应参照,具体请参阅图10,图10为本申请实施例提供的水培自动化系统的结构示意图。
在一种具体的实施方式中,水培自动化系统的床身装置200包括栽培槽23、床身组件24和两组移动限位工装;床身装置200依靠移动限位工装的输送实现部分传输功能,且栽培槽23能够用于承载营养液以及种植植物,两组移动限位工装分别位于床身组件24的宽度方向的两端,且沿床身组件24的长度方向延伸,移动限位工装用于勾取栽培槽23,并能够带动栽培槽23从床身组件24的长度方向的首端移动至尾端,以实现栽培槽23的上下料。可理解的是,移动限位工装不仅用于栽培槽23在床身组件24上的运输设备,还作为床身组件24和运输装置100之间的转送设备,其中,控制装置分别与移动限位工装和运输组件12连接,控制运输组件12沿轨道滑动至床身组件24对应,并控制移动限位工装能够向靠近运输装置100方向移动,移动限位工装能够从运输组件12上推动栽培槽23并移动至床身组件24上,同时作为运输和转送设备使用,由此以简化系统设置,降低作业成本,且减少占地面积。
为了加快生产节拍,在床身组件24的长度方向的两端分别设置一组运输装置100,位于床身组件24长度方向首端的一组作为上料运输装置100使用,位于床身组件24长度方向尾端的另一组作为下料运输装置100使用,以提高运输效率。
在另一实施例中,控制装置可具体为电控箱,电控箱内设有控制程序,电控箱包括控制按钮和电线,控制按钮设置在电控箱上。电控箱与移动动力驱动组件的电机经电线连接,并根据控制程序控制推动杆和电机工作,实现水培自动化系统中栽培槽23的移动。
本申请中,床身组件24的宽度方向的两端分别设有一组移动限位工装,且移动限位工装沿床身组件24的长度方向延伸;运输组件12能够带动栽培槽23沿轨道滑动,控制装置分别与移动限位工装和运输组件12连接,控制运输组件12沿轨道滑动至与床身组件24对应,控制移动限位工装能够向靠近运输装置100方向移动,以使移动限位工装能够从运输组件12上勾取栽培槽23进行上料,或向运输组件12输送栽培槽23进行下料;由此可知,上述装置无需机械臂实现栽培槽23在运输装置100至床身组件24上的转运,减少反复定位时间,加快转运节拍,提高运输效率;且简化系统结构,同时减少占地面积,提高空间利用率,提高系统的自动化程度。
具体的,为了进一步提高自动化程度,水培自动化系统还包括采收设备,其与控制装置连接;采收设备靠近用于下料的轨道一侧设置,对种植成熟后栽培槽23内的水培植物进行采收,具体的采收设备的结构可根据现有技术的发展进行设置,均在本申请的保护范围内。采收设备可设置在轨道的侧向,且沿轨道的下料运输方向上,位于轨道的尾部,以通过运输组件12最大程度上对栽培槽23进行传输,同时减少采收设备夹取植物至下一工位的夹持时间,减少水培植物掉落的同时,也降低在采收过程中对空间环境的污染,减少人员清扫工作,降低人力成本。
其中,为了水培自动化的连续进行,上述系统还包括清洗设备,同样与控制装置连接,清洗设备位于用于下料的轨道的一侧,且沿轨道的下料运输方向位于采收设备的后端,以对采收后的栽培槽23进行清洗;清洗设备优选设置在轨道的上方,自上至下对栽培槽23进行清洗。由此设置,采收至清洗的时间间隔短,栽培槽23中杂质或异物便于冲洗,简化清洗操作,提高清洗效率。在一种实施例中,清洗设备可设置为高压冲洗管、冲洗喷头等,均在本申请的保护范围内。
更进一步地,上述系统还包括幼苗移栽设备,幼苗移栽设备与控制装置连接,幼苗移栽设备在用于上料的轨道上方设置,自上至下向栽培槽23中移栽水培植物,控制装置驱动运输组件12沿轨道移动至与幼苗移栽设备相对,并控制幼苗移栽设备将幼苗移动至运输组件12上的栽培槽23中;同样地,幼苗移栽设备的具体结构可根据需要进行设置。
在一种实施例中,为了能够进一步提高自动化水平,床身装置200设置为若干组,各组床身装置200沿平行于轨道的长度方向依次设置,运输组件12在同一个轨道可移动至与各组床身装置200对应,实现栽培槽23的上下料;简化系统结构,降低装置成本。而为了在各组床身装置200中进行栽培槽23的顺利流通,将其中一组床身装置200复用为传输床身装置,即,栽培槽23在传输床身装置上仅进行流转,而不将传输床身装置作为栽培床使用;当然,在其他实施例中,也可以将各组床身装置均作为栽培床使用,均在本申请的保护范围内。传输床身装置对轨道上、经清洗设备清洗后的栽培槽23进行暂存和传输,同时将清洗后的栽培槽23向用于上料的运输组件12上传输。进一步地,传输床身装置位于轨道的长度方向的端部,传输床身装置的长度方向的两端分别设有清洗设备和幼苗移栽设备。
具体作业过程为:以图16为例进行说明,上料轨道的右侧为首端,左侧为尾端;下料轨道的左侧为首端,右侧为尾端;用作栽培床的各床身装置200靠近上料轨道一侧为首端,靠近下料轨道一侧为尾端,而用作流转的传输床身装置的首端为靠近下料轨道一侧,尾端为靠近上料轨道一侧;控制装置控制运输组件12在上料轨道上移动至首端,且与移栽幼苗设备和传输床身装置的床身组件24对应,传输床身装置的移动限位工装将空置的栽培槽23从传输床身装置上推送至运输组件12上;控制移栽幼苗设备动作,将幼苗移栽至控形制的栽培槽23上;控制装置根据预设上料行进路径移动至待上料的床身装置200处,并控制床身装置200的移动限位工装动作,将运输组件12上的栽培槽23推送至床身组件24上进行栽培,运输组件12根据预设上料行进路径移动,完成对各床身装置200的栽培槽23的上料。
当水培植物成熟后需要采摘时,下料轨道上的运输组件12移动至需要下料的床身装置200处,床身装置200的移动限位工装将栽培槽23从床身组件24上推送至运输组件12上,进行栽培槽23的下料;下料轨道上的运输组件12移动至与采收设备位置对应处,控制装置控制采收设备对栽培槽23上的成熟植物进行采收;然后控制运输组件12移动至尾端的清洗设备所在处,并控制清洗设备对栽培槽23进行清洗,清洗后的栽培槽23输送至尾端的传输床身装置上,传输床身装置的移动限位工装进行上料,清洗后的栽培槽23在传输床身装置上进行暂存,并在下一次种植时进行幼苗的移栽。
请参阅图1-6,图1为本申请实施例提供的一种水培自动化系统的床身装置200的结构示意图;图2为本申请实施例提供的一种进液组件的安装结构示意图;图3为图2的俯视结构示意图;图4为本申请实施例提供的回液组件的安装结构示意图;图5为图4的局部放大结构示意图;图6为本申请实施例提供的传动件的结构示意图。
在一种具体的实施方式中,本申请提供的水培自动化系统的床身装置200还包括供液组件25和回液组件26。栽培槽23为若干个,栽培槽23一般设置为闭合壳体结构,如矩形壳体结构,其内部具有用于营养液存储及流通的中空腔体,中空腔体优选为沿栽培槽23的长度方向延伸,栽培槽23的长度方向的顶壁上设有若干个栽培孔232,栽培孔232贯通顶壁的壁厚与中空腔体连通,植物根系通过栽培孔232置于中空腔体中,营养液在栽培槽23中的流动。供液组件25和回液组件26分别固定在床身组件24上,优选为分别位于床身组件24的宽度方向的两端,供液组件25和回液组件26分别与中空腔体连通,可理解,供液组件25与供液设备连接,可优选通过泵体和控制阀实现对营养液的输送控制;回液组件26在收集营养液回液后,进入至过滤池过滤后进行循环使用。其中,栽培孔232可设置为圆孔或方孔,优选地,可以在栽培孔232中设置柱形支撑架,在能够对水培蔬菜进行支撑的同时,防止水培蔬菜全部浸入至中空腔体内,可根据需要进行支撑架的具体结构的设置。本申请中,通过设置床身组件24支撑栽培槽23,栽培槽沿床身组件24的宽度方向设置,且床身组件24上分别设有供液组件25和回液组件26,其分别位于床身组件24的宽度方向的两端,且与中空腔体连通,以实现栽培槽23的进液及回液;由此设置栽培槽23通过床身组件24支撑使位置固定,便于移动栽培槽23进行上下料;通过栽培槽23自身中空腔体实现营养液输送,营养液蒸发量小,作业成本降低。
优选地,各个栽培孔232沿栽培槽23的长度方向均匀设置,使各水培蔬菜之间留有间隔,不会过于密集,有利于各水培蔬菜充分光照。
在该具体实施例中,床身组件24包括床体241和若干个底部支撑架2413;其中,床体241包括若干个横纵交错设置的第一支撑杆2411和第二支撑杆2412,第一支撑杆2411沿床体241的长度方向设置,第二支撑杆2412沿床体241的宽度方向设置;第一支撑杆2411和第二支撑杆2412垂直设置,第一支撑杆2411为至少两根,第二支撑杆2412为至少两根;在一种实施例中,床体241优选为矩形框架,包括四根第一支撑杆2411和五根第二支撑杆2412,其中两根第一支撑杆2411和两根第二支撑杆2412形成矩形框架,另外两根第一支撑杆2411和三根第二支撑杆2412横纵交错设置在矩形框架内,用于为栽培槽23进行支撑。其中各底部支撑架2413设置在床体241的底部以进行支撑,底部支撑架2413优选沿矩形框架的长边的第一支撑杆2411的长度方向设置,底部支撑架2413的个数可根据第一支撑杆2411的长度进行设置,优选为设置3-5个。
其中,为了更好地对栽培槽23进行传动,床身组件24还包括传动件122,传动件122固定在第一支撑杆2411的上表面,优选为设置在处于矩形框架内的第一支撑杆2411的上表面,其中,传动件122的上表面优选为与长边的第一支撑杆2411的上表面平齐设置,以在长边的第一支撑杆2411对栽培槽23进行支撑的同时,传动件122还能够对栽培槽23进行辅助传动,以减小传动过程中的摩擦力,提高传输效率;可理解,此时位于矩形框架内部的第一支撑杆2411和第二支撑杆2412的上表面优选为低于形成矩形框架的第一支撑杆2411和第二支撑杆2412,以便于传动件122的安装固定。
传动件122包括槽体1221和若干个滚动件1222,槽体1221沿第一支撑杆2411的长度方向设置,槽体1221一般为上方开口的长方体结构,其具有中空腔体,用于放置滚动件1222;滚动件1222沿槽体1221的长度方向从一端至另一端依次设置,以进行填充。滚动件1222的轴线平行于槽体1221的底壁设置,且各滚动件1222的轴线处于同一平面内,滚动件1222的上部的外表面凸出于槽体1221的上壁设置,以能够与栽培槽23接触,二者间滚动摩擦,为栽培槽23沿槽体1221的运输提供滚动摩擦力。优选地,滚动件1222凸出于槽体1221的径向截面积不超过总面积二分之一,提高传动件122的稳定性。
滚动件1222为滚筒,滚筒的中心设有中心轴,中心轴贯穿滚筒的轴向两端,槽体1221的长度方向的两侧侧壁上设有台阶面,中心轴的两端分别搭接在台阶面上;在其他实施例中,也可以在侧壁上设置凹槽实现对中心轴的限位,均在本申请的保护范围内。
在一种具体实施例中,床身组件24还包括水平调节件2414,其一一对应设于底部支撑架2413的下方,一个底部支撑架2413对应设有一个水平调节件2414,对床身组件24的水平度进行调节,以使得栽培槽23中的营养液优选处于水平状态,保证栽培槽23长度方向两端的水培蔬菜的营养液供给。水平调节件2414的结构可根据现有技术的发展水平进行设置,均在本申请的保护范围内。
在上述各实施例的基础上,栽培槽23沿长度方向的第一端设有进液孔231,在一种实施例中,可将位于第一端的栽培孔232作为进液孔231使用,以无需额外打孔。供液组件25包括供液管251和若干个供液支管252,其中供液管251为沿床身组件24的长度方向延伸的中空壳体结构,内部具有供液腔体,供液管251与床身组件24固定连接,优选固定在底部支撑架2413上,以优化安装空间,使结构紧凑。供液支管252位于供液管251的上表面,其一端与供液腔体连通,另一端与进液孔231对应,以使供液腔体中的营养液通过供液支管252流向进液孔231和栽培槽23的中空腔体内,优选地,各个供液支管252沿供液管251的长度方向与栽培槽23一一对应设置,进一步地,还可设有导向盒,导向盒具有中空腔体,导向盒沿平行于供液管251的长度方向设置,供液支管252与导向盒的上壁连接,导向盒的下壁设有供液口,供液口与栽培槽23的进液孔231对应,通过导向盒对营养液进行导向,使得出液位置更为精准,减少外漏现象的发生。
在上述各实施例的基础上,回液组件26包括回液槽261,其沿床身组件24的长度方向延伸,回液槽261的顶部具有开口,为矩形结构;或者回液槽261优选设置为梯形结构,且底边朝上设置,回液槽261与床身组件24固定连接,同样优选为与底部支撑架2413固定。其中,栽培槽23沿长度方向的第二端的底壁设有出液孔,出液孔与栽培槽23中空腔体连通,且与回液槽261的顶部开口相对,回液槽261用于承接出液孔流出的营养液回液,相较于管路设置方式,出液孔减少因杂质造成的管路拥堵,能够将异物直接排出至回液槽261中,保证回液速度。优选地,也可以在出液孔处设置控制阀,通过控制阀控制出液,控制阀优选为自动控制阀,以提高系统自动化水平;或者在另一实施例中,回液槽261与供液管251的供液设备连接,以使回液槽261回液至供液设备中,并再次通过泵体进行供液,由此以实现营养液的循环利用。在一种实施例中,为了防止飞溅,在出液孔的下方设置管路,以引导回液进入至回液槽261中。
具体工作过程为:启动供液组件25,营养液从供液管251、供液支管252流向栽培槽23的中空腔体中,沿栽培槽23的长度方向自进液孔231移动至出液孔处,并从出液孔处流出至回液槽261中,并通过回液槽261流回至供液设备中。可理解,进液速度等于回液速度,以保证栽培槽23的中空腔体中存有一定量的营养液。
请参阅图7-10,图7为本申请实施例提供的第一方位的一种移动限位工装的结构示意图;图8为本申请实施例提供的第二方位的一种移动限位工装的结构示意图;图9为本申请实施例提供的一种移动限位装置的结构示意图;图10为本申请实施例提供的水培自动化系统的结构示意图。
在一种具体的实施方式中,本申请提供的移动限位工装,应用于水培自动化系统中,具体应用在水培自动化系统的床身装置200,在其他实施例中,也可以根据应用场景的不同进行设置,均在本申请的保护范围内。
该移动限位工装包括移动架22和移动限位装置21。其中,移动限位装置21与移动架22固定连接,优选为可拆卸的固定连接。移动限位装置21用于勾取栽培槽23并带动栽培槽23移动。移动限位装置21包括L形限位主体和转动件。L形限位主体包括纵向部和横向部,纵向部与移动架22固定连接,如直接通过螺钉等进行固定,或者L形限位主体包括固定底座211,纵向部设置在固定底座211的上方,固定底座211与移动架22固定连接的间接固定的方式连接,横向部具有平行于移动架22的长度方向的容纳腔,优选地,此处及下文的横向以水平方向,纵向为竖直方向为例进行说明,纵向部213与固定底座211可拆卸的固定连接,且纵向部213与固定底座211的上表面垂直设置,横向部214位于纵向部213的顶端,且具有平行于固定底座(移动架22)211的长度方向的容纳腔2141,该容纳腔2141优选为沿横向贯通横向部214,以便于生产加工;可理解,为了实现转动件215的收纳,容纳腔2141设置为顶部开口的凹形结构。
转动件215可设置为板状或棒状结构,可理解,容纳腔2141的宽度大于转动件215的厚度设置,以使转动件215在旋转过程中不会与横向部214的侧壁摩擦;转动件215与横向部214经旋转轴216转动连接,转动件215能够向靠近或远离容纳腔2141的方向转动;转动件215沿自身长度方向具有第一端2151和第二端2152,在转动过程中,当转动件215位于第一转动位置时,转动件215的第一端2151位于容纳腔2141内,可理解,转动件215埋设于容纳腔2141内,即不突出于横向部214的上表面设置,由此设置以方便栽培槽23沿横向从横向部214的上表面滑过,且减少移动限位装置21与栽培槽23的接触面积,使得滑动更为顺畅;可理解,第一转动位置时,转动件215平行于横向方向,即处于水平状态。当转动件215位于第二转动位置时,转动件215的第一端2151凸出于横向部214的上壁,转动件215的第二端2152与纵向部213的端壁相抵,对转动件215的继续同向转动进行限位,可理解,第二转动位置时,转动件215平行于纵向方向,即处于垂直状态。以图7为例进行说明,其中,当栽培槽23在上料过程中,栽培槽23和固定底座(移动架22)211二者间发生相对移动,以栽培槽静止、横向部214相对于栽培槽自左向右移动为例进行说明,移动过程中栽培槽推动转动件215绕旋转轴216逆时针转动,直至进入容纳腔2141内处于水平状态,此时栽培槽穿过横向部214位于其左侧,转动件215可以在自身重力作用或外力下恢复至初始状态,即竖直状态,此时转动件215的第一端2151凸出于横向壁的上壁设置,当需要带动栽培槽移动时,固定底座(移动架22)211带动L形限位主体212向靠近栽培槽的方向移动,即向左侧移动,栽培槽的右侧侧壁与转动部的第一端2151的左侧侧壁相抵,转动件215顺时针转动施力,而由于转动件215的第二端2152的左侧壁与纵向部213的右侧壁相抵限位,使转动件215的第一端2151无法继续沿顺时针转动,此时固定底座(移动架22)211继续向左侧移动,进而转动件215的第一端2151推动栽培槽进行移动,实现对栽培槽的移动过程。在实际设置时,栽培槽的横向部214的上壁与床身装置200的上表面处于同一水平面内,栽培槽始终由床身装置200进行承载,固定底座(移动架22)211连接有动力设备,实现沿床身装置200长度方向的移动,在上下料时,可通过固定底座(移动架22)211带动栽培槽进行移动,其结构简单便于设置。
移动架22的长度可根据床身装置200的长度进行设置,移动架22连接有动力设备,以能够带动移动限位装置21沿自身长度方向移动,在移动过程中进行滑行状态和上料状态的切换;其中,滑行状态时,栽培槽23的阻力推动转动件由第二转动位置转动至第一转动位置,以使栽培槽23跨过转动件;上料状态时,转动件由第一转动位置转动至第二转动位置,以使转动件能够勾取并带动栽培槽23移动。由此实现栽培槽23的转移输送,结构简单便于设置;在上下料时节省抓取定位时间,且通过带动移动架22移动能够一次推动多个栽培槽23移动,提高运输效率;并能够对栽培槽23均匀施力。
移动限位装置21的个数为若干个,各移动限位装置21沿移动架22的长度方向均匀设置,以同步带动若干个栽培槽23共同移动,提高运输效率。可理解,各移动限位装置的L形限位主体在移动架22上相同设置,即L形限位主体的朝向以及转动件的设置相同,以能够连续对同一个栽培槽23实现接力传递,使栽培槽23沿床身装置200的首端移动至尾端,由上述可知,相邻两个移动限位装置21间距离相等,根据栽培槽23的宽度设置该距离。
其中,上述移动限位工装还包括移动动力驱动组件27,其一端与移动架22连接,另一端可与地面、床身装置200或其他固定端固定,移动动力驱动组件27驱动移动架22沿自身长度方向移动。移动动力驱动组件27可设置为气缸、油缸或滑轨滑块机构等,可根据需要进行设置,均在本申请的保护范围内。
具体的,移动动力驱动组件27驱动移动架22沿自身长度方向以预设距离往复移动;该预设距离优选为相邻移动限位装置21间距离的倍数,而相邻移动限位装置21间的距离等于栽培槽23的宽度和与相邻栽培槽23的间距之和;根据预设距离的不同,相同运输长度下,对栽培槽23的运输次数不同;进一步地,预设距离可设置为两倍的相邻移动限位装置21间距离,以提高运输节拍,缩短运输时间。
在该实施例中,移动动力驱动组件27包括气泵271、推动杆272和伸缩杆273。其中,推动杆272和伸缩杆273均沿移动架22的长度方向设置,推动杆272的内腔与气泵271连通,伸缩杆273的一端套装于推动杆272的内腔中,伸缩杆273的另一端与移动架22连接;气泵271用于推动伸缩杆273并带动移动架22相对于推动杆272移动。
进一步地,移动动力驱动组件27还包括移动导向件,移动导向件包括固定板274和两个第一滚筒275。其中,固定板274与移动架22相对固定设置;固定板274优选为与床身装置200进行固定;第一滚筒275转动连接于固定板274上,两个第一滚筒275分别位于移动架22的长度方向的两侧、对移动架22宽度方向移动进行限位,第一滚筒275与移动架22的侧壁滚动连接,以对移动架22沿长度方向的移动进行导向。可根据需要设置若干对第一滚筒275,以优化导向效果。移动导向件可在移动架22的长度方向上设置若干个,优选为在移动架22的长度方向的两端分别设置一个移动导向件。
其中,为了进一步进行导向支撑,移动导向件还包括第二滚筒276,第二滚筒276滚动连接于移动架22的底壁,对移动架22进行支撑和导向,第二滚筒276与床身装置200的底部支撑架2413固定连接,当移动架22沿自身长度方向移动时,移动架22的底壁与第二滚筒276滚动摩擦并进行移动,其减小摩擦力,使得移动更为顺滑,且结构简单便于设置,降低作业成本。
具体的,可根据移动架22的长度设置移动动力驱动组件27的组数,移动动力驱动组件27为至少两组,优选为两组,两组移动动力驱动组件27位于移动架22的长度方向的两端。
在一种实施例中,旋转轴216位于转动件215的第一端2151和转动件215的第二端2152的相交处,优选地,转动件215为矩形板体,第一端2151和第二端2152的相交线平行于矩形板体的宽度方向,在矩形板体的长度方向上,第一端2151的长度小于第二端2152的长度,在相同材料及密度的基础上,第二端2152的质量大于第一端2151的质量,以使第二端2152能够在重力作用下带动转动件215的第一端2151从第一转动位置向第二转动位置转动,即,如图9所示,转动件215进行逆时针转动。
其中,旋转轴216位于横向部214凸出于纵向部213的一端,转动件215处于纵向部213和横向部214形成的L形腔中,以当转动件215位于第二转动位置时,转动件215的第一端2151的侧壁与横向部214的顶壁形成卡槽,对物料沿固定底座(移动架22)211的长度方向的移动进行限位;同时,L形腔能够对转动件215朝向纵向部213的转动进行限位。
在该实施例中,转动件215的宽度小于或等于容纳腔2141的高度,优选为转动件215的宽度小于容纳腔2141的高度,使转动件215的第一端2151在第一转动位置时位于容纳腔2141内,由此,转动件215凹于横向部214的上壁设置,使得栽培槽从横向部214的上方跨过时,不造成阻碍,同时减少与栽培槽的接触面积,减小摩擦力,使得栽培槽的传动更为顺畅。
具体的,横向部214包括两个平行设置的第一横向板2142,第一横向板2142沿横向延伸且位于纵向部213的顶壁上,纵向部213沿固定底座(移动架22)211长度方向两侧的侧壁分别对应于第一横向板2142平齐设置;可认为,两个第一横向板2142以及纵向部213的顶壁共同形成了容纳腔2141。优选地,纵向部213和横向部214一体式设置,以便于生产加工。
其中,每个第一横向板2142凸出于纵向部213的一端设有贯穿板厚的通孔,通孔的轴线垂直于第一横向板2142设置,旋转轴216的两端分别与两个第一横向板2142的通孔配合,旋转轴216沿水平方向设置。
同时,为了节约安装空间,转动件215的第一端2151的长度小于或等于容纳腔2141的长度,在转动件215处于第一转动位置时,转动件215的第一端2151沿横向凹设于容纳腔2141内,在安装固定底座211时,无需额外为转动件215的第一端2151在第一转动位置时预留让位空间,使得装置结构紧凑,占用空间小。
在上述各实施例的基础上,移动限位装置21还包括固定底座211,固定底座211固定于移动架22上,纵向部213经固定底座211与移动架22连接;L形限位主体212与固定底座211间设有摆动轴217,摆动轴217平行于固定底座211的长度方向设置,L形限位主体212能够绕摆动轴217摆动,优选为绕摆动轴217往复摆动。在不使用或因作业情况需要弯折时,可推动L形限位主体212绕摆动轴217进行摆动,以降低L形限位主体212和转动件215的整体高度,方便其他装置进行作业;具体的,单向最大摆动角度为90°;以下述实施例进行说明,水培自动化系统包括床身装置200和运输装置100,运输装置100位于床身装置200的长度方向的两端,且运输装置100沿床身装置200的宽度方向延伸,移动限位装置21分别位于床身装置200的宽度方向的两端,且为了实现对栽培槽的运输,移动限位装置21凸出于床身装置200的长度方向的端壁设置,由此设置,当运输装置100沿床身装置200宽度方向移动时,移动限位装置21对其造成阻挡,为了解决上述技术问题,设置摆动轴217,当运输装置100移动至与L形限位主体212接触时,其能够绕摆动轴217转动,使得运输装置100通过;当需要对栽培槽进行上料时,运输装置100移动至床身装置200的首端,栽培槽搭接在运输装置100的上表面处于静止状态,固定底座211沿床身装置200长度方向伸出,并移动至栽培槽接触,此时转动件215由第二转动位置向第一转动位置转动,随着固定底座211的继续移动,转动件215跨过栽培槽,转动件215在重力作用下恢复至第二转动位置,且能够勾住栽培槽;固定底座211在动力设备作用下,沿床身装置200长度方向缩回,从而推动栽培槽从运输装置100上转移至床身装置200上,实现栽培槽的上料;而当栽培槽需要下料时,通过移动限位装置21继续推动栽培槽移动至床身装置200的尾端,栽培槽在推力作用下,从床身装置200移动至运输装置100上,实现下料。
在一种实施例中,移动限位工装还包括摆动限位装置28,摆动限位装置28包括固定底座、L形限位主体和转动件。固定底座和L形限位主体间设有摆动轴,摆动轴平行于移动架22的长度方向设置,L形限位主体能够绕摆动轴摆动,除摆动轴的结构及设置方式的不同,摆动限位装置28和移动限位装置21的其他结构均相同设置,在应用时,移动架22上可分别设置摆动限位装置28和移动限位装置21,以满足工况。
其中,上述移动限位装置21还包括摆动组件,摆动组件包括两个固定块218和回弹件,两个固定块218分别位于固定底座211的长度方向的两端,摆动轴217的两端分别与对应的固定块218转动连接,纵向部213沿宽度方向套装于摆动轴217上,回弹件分别与固定块218和摆动轴217连接,用于带动转动件215回弹至初始状态,即垂直于固定底座211上壁位置。其中,回弹件可设置为扭簧,在其他实施例中可根据需要设置回弹件的具体结构,回弹件的结构和连接关系可根据现有技术进行设置,在此不再赘述。
为了进一步实现转动件215的摆动,在两个固定块218间的固定底座211的上表面设置让位槽219,以对转动件215的摆动进行避让,让位槽219沿固定底座211的宽度方向贯通固定底座211。
在一种具体的实施方式中,移动架22上设置有第一移动限位装置和第二移动限位装置,参照图9进行说明,位于左侧的移动限位装置为第一移动限位装置,位于右侧的移动限位装置为第二移动限位装置;栽培槽初始位置位于第二移动限位装置的右侧上方,由床身装置200进行承载;移动架22带动第一移动限位装置和第二移动限位装置向右移动,移动过程中与上方的栽培槽接触,并随着移动第二移动限位装置的转动件215由第二转动位置转向第一转动位置,此时栽培槽越过第二移动限位装置,位于第一移动限位装置和第二移动限位装置之间;转动件215由第一转动位置恢复第二转动位置,移动架22换向带动移动限位装置向左移动,转动件215的第一端2151推动栽培槽同步移动预设距离,移动架22再次换向带动移动限位装置向右移动,移动过程中与上方的栽培槽接触,并随着移动第一移动限位装置的转动件215由第二转动位置转向第一转动位置,此时栽培槽滑过第一移动限位装置,此时栽培槽位于第一移动限位装置的左侧,移动架22换向带动移动限位装置向右移动,转动件215的第一端2151推动栽培槽同步移动预设距离,继续重复上述过程;可理解,移动架22仅需以预设距离往复移动,即可通过若干个移动限位装置,实现栽培槽从床身装置200长度方向的首端至尾端的传递,其无需设置长距离移动行程,相应地占用安装空间小,使得线路安装简便,便于实现水培系统的自动化传输。
请参阅图11-16,图11为本申请第一实施例提供的运输装置100的结构示意图;图12为本申请第二实施例提供的运输装置100的结构示意图;图13为本申请实施例提供的运输装置100与水培自动化系统的床身装置200的对接结构示意图;图14为本申请另一实施例提供的第二方位的运输装置100的结构示意图;图15为本申请另一实施例提供的运输装置100的轴测结构示意图;图16为本申请实施例提供的水培自动化系统的结构简图。
在一种具体的实施方式中,本申请提供的水培自动化系统的运输装置100,包括轨道11和运输组件12。其中,轨道11根据水培自动化系统的各作业位的位置及距离进行设置,以使得轨道11能够从初始作业位移动至床身装置200所在位置,提高水培自动化系统的运输效率。
运输组件12设置在轨道11上,运输组件12的底部设有运输动力驱动组件,以实现运输组件12在轨道11上的自动化运行,其中,运输动力驱动组件124可以为电机和轮组的组合方式,或者同步设有导向部件,以提高运输组件12在运行过程中的平稳性。具体的,运输动力驱动组件的结构可根据需要进行设置,均在本申请的保护范围内。
运输组件12包括运输支架121和传动件122,运输支架121一般设置为矩形框架,以提供足够的支撑力,同时结构稳固;可理解,运输动力驱动组件一般设置在运输支架121的底部,一端与运输支架121连接,另一端与轨道11连接。一般的,运输支架121的长度方向与轨道11的长度方向一致,运输支架121的宽度方向与轨道11的宽度方向一致;传动件122设置在运输支架121上,优选为沿运输支架121的宽度方向设置,将搭接在运输支架121上的栽培槽23沿宽度方向进行移动,当传递至运输支架121的端部时,通过外设设备或机械臂等推动栽培槽23,实现栽培槽23从运输支架121至床身装置200间的传输。
或者在一种实施例中,上述运输装置100还设有推动装置,推动装置作用于栽培槽23上,且施力方向沿着运输支架121的宽度方向,推动装置推动栽培槽23在传动件122上进行动力传递,实现从运输支架121至床身装置200间的传输;或者,当栽培槽23从床身装置200传递至运输支架121上时,随着惯性,实现在传动件122上的传输,以无需额外设置动力设备,简化装置结构,降低生产成本,同时优化空间利用率。
采用本申请实施例中提供的一种水培自动化系统及其运输装置100,相较于现有技术,具有以下技术效果:
通过运输组件12在轨道11上运行实现对栽培槽23沿轨道11长度方向的传输;且运输组件12包括运输支架121和传动件122,传动件122用于沿运输支架121的宽度方向上传输栽培槽23,即,本申请提供运输组件12在轨道11上的行进实现栽培槽23沿轨道11长度方向的传输,同时栽培槽23通过传动件122在运输支架121的移动实现栽培槽23沿轨道11宽度方向上的传输,以当运输支架121与床身对接时能够实现栽培槽23的换向运输,其结构简单便于设置,通过传动件122实现栽培槽23从轨道11的宽度方向至长度方向的运输调向,进一步提高运输效率。
如图6所示,具体的,传动件122包括槽体1221和若干个滚动件1222。槽体1221沿运输支架121的宽度方向设置,槽体1221优选高于运输支架121的上表面,槽体1221一般为上方开口的长方体结构,其具有中空腔体,用于放置滚动件1222;滚动件1222沿槽体1221的长度方向从一端至另一端依次设置,以进行填充。滚动件1222的轴线平行于槽体1221的底壁设置,且各滚动件1222的轴线处于同一平面内,滚动件1222的上部的外表面凸出于槽体1221的上壁设置,以能够与栽培槽23接触,二者间滚动摩擦,为栽培槽23沿槽体1221的运输提供滚动摩擦力。优选地,滚动件1222凸出于槽体1221的径向截面积不超过总面积二分之一,提高传动件122的稳定性。
滚动件1222为滚筒,滚筒的中心设有中心轴,中心轴贯穿滚筒的轴向两端,槽体1221的长度方向的两侧侧壁上设有台阶面,中心轴的两端分别搭接在台阶面上;在其他实施例中,也可以在侧壁上设置凹槽实现对中心轴的限位,均在本申请的保护范围内。
为了实现对栽培槽23的支撑,运输组件12还包括支撑件123,支撑件123设置在运输支架121上,优选为凸出于运输支架121的上表面设置,支撑件123的上壁优选为与传动件122的上壁位于同一水平面内,以为栽培槽23沿宽度方向的移动提供支撑,减小对传动件122的压力,为栽培槽23在传动件122上的滚动接触提供支撑,进一步提高传动时的可靠性。
其中,至少两个支撑件123位于运输支架121的长度方向的两端,各传动件122优选设置在运输支架121的长度方向的中部,如在一种实施例中,分别在运输支架121的长度方向的两端各设一个支撑件123,各传动件122位于两个支撑件123间,以在提供支撑的同时,不影响栽培槽23的传输。
在该实施例中,运输支架121包括两组支撑架1211和若干个连接架1212。其中,两组支撑架1211沿轨道11的宽度方向平行设置,且支撑架1211沿轨道11的长度方向延伸;在两组支撑架1211间设置连接架1212,连接架1212的两端分别与两组支撑架1211固定连接,连接架1212沿轨道11的长度方向排布,优选为均匀排布。连接架1212优选设置在支撑架1211的上方,连接架1212的上表面与支撑架1211的上表面平齐设置;或者在另一实施例中,连接架1212设置在支撑架1211的底部,或者,连接架1212在支撑架1211的上方和下方分别设置,以进一步提高运输支架121的稳固度。
每组支撑架1211分别包括第一支撑架12111和第二支撑架12112。每组支撑架1211的两个第一支撑架12111沿竖直方向平行设置,第一支撑架12111沿轨道11的长度方向延伸,在竖直方向上,第二支撑架12112的两端分别与上方和下方的第一支撑架12111连接,第二支撑架12112与连接架1212一一对应设置,即,在第一支撑架12111上、连接架1212的设置位置处,连接架1212的两端相应的设置有一个第二支撑架12112,连接架1212和两个第二支撑架12112形成U形结构,以进一步提高装置稳固度;且结构紧凑美观,同时便于设置。
具体的,连接架1212的上表面与支撑架1211的上表面平齐,即与第一支撑架12111的上表面平齐,支撑件123位于连接架1212的上表面,同时,传动件122也位于连接架1212的上表面,即,连接架1212不仅起到连接两个第一支撑架12111的作用,同时为支撑件123和传动件122的安装提供安装位。
在该实施例中,运输动力驱动组件包括运输动力件1241和驱动轮1242。其中,运输动力件1241固定在运输支架121上,优选为通过支架固定在两组支撑架1211的第二支撑架12112上,以为运输动力件1241的安装提供稳固支撑。运输动力件1241可以为电机,电机连接驱动轮1242,并驱动驱动轮1242转动,以带动运输组件12在轨道11上移动;其中,驱动轮1242一端与电机连接,另一端可与地面接触,通过摩擦力实现带动运输组件12在轨道11上的移动;或者,轨道11设有驱动轨道111和导向轨道112,驱动轮1242与驱动轨道111配合,以带动运输组件12在轨道11上的行进。导向轨道112为两个,分别对称设置在驱动轨道111的两侧,在竖直方向上,位于下方的第一支撑架12111的底部设有运输导向件1243,以与导向轨道112配合,运输导向件1243可以为导向轮,或者采用滑轨滑块机构实现运输支架121的导向,可根据需要进行设置。
其中,导向轨道112的截面为三角形,运输导向件1243的底部具有三角形凹槽,以对沿轨道11宽度方向的移动进行限位,两条导向轨道112的长度方向的两端通过支架连接,两条导向轨道112和两个支架形成矩形框架,以稳固轨道11,驱动轨道111位于矩形框架的中部,且两端同样与两个支架连接。
具体工作过程为:当需要上料时,启动电机,驱动轮1242在驱动轨道111上移动,进而带动运输组件12移动,进一步带动运输导向件1243在导向轨道112上移动,以保持带动运输组件12的运动轨迹在轨道11上,当运输组件12移动至与床身装置200对应位置处时,控制电机停止;通过外接设备或机械臂推动栽培槽23沿传动件122移动,使栽培槽23在运输支架121的宽度方向上,移动至靠近床身装置200的端部,并进一步推动栽培槽23至床身装置200上,完成栽培槽23自运输装置100向床身装置200上的转移;当需要下料时,启动电机,驱动轮1242在驱动轨道111上移动至与床身装置200对应位置处,控制电机停止;栽培槽23在床身装置200的长度方向移动至端部,并在外接设备及惯性作用下继续移动至运输组件12的传动件122上,通过栽培槽23和传动件122的滚动摩擦,栽培槽23继续在传动件122上沿运输支架121的宽度方向移动,实现栽培槽23从床身装置200至运输装置100的移送。
如图12-15所示,可理解,在另一实施例中,运输支架为了适应移动限位工装的伸出,运输支架121朝向床身装置200的一侧设有让位缺口12113,让位缺口12113沿运输支架121的长度方向贯通,以使运输组件12在轨道上滑动时,对移动至轨道中的移动架22进行让位。
在一种实施例中,运输支架121包括四根平行设置以形成矩形框架的第一支撑架12111,第一支撑架12111沿轨道的长度方向延伸;且运输支架121还包括第二支撑架12112,沿轨道宽度方向远离床身组件24一侧的两个第一支撑架12111间固定连接有第二支撑架12112,可理解,第二支撑架12112沿长度方向的两端分别与两个第一支撑架12111固定连接;沿轨道宽度方向靠近床身组件24一侧的两个第一支撑架12111间设有第二支撑架12112,第二支撑架12112沿长度方向一端与下方的第一支撑架12111固定连接,第二支撑架12112沿长度方向的另一端与上方的第一支撑架12111间留有间隔,以形成上述让位缺口12113;为了稳固固定,第二支撑架12112沿长度方向的另一端经连接架1212与远离床身组件24一侧的对应第二支撑架12112连接,位于上方的第一支撑架12111同样与远离床身组件24一侧的第一支撑架12111经连接架1212连接。
在一种具体实施例中,在初始位置时,移动限位工装凸出于床身组件24的长度方向的端壁设置,由此以能够当运输组件12移动至与床身组件24相对时,直接对运输组件12上的栽培槽23进行勾取,缩短移动限位工装移动路径,简化控制步骤;且移动限位工装的凸出部分上设有两个摆动限位装置28,可理解,当移动限位工装凸出于床身组件24的端壁设置时,其对运输组件12在轨道上的滑动产生阻碍,当移动限位工装处于初始位置时为了运输组件12的顺利移动,设置上述摆动限位装置28以及让位缺口12113,同时,移动限位工装位于让位缺口12113中,以便于运输组件12通过。
运输组件12和床身组件24具体对接过程为:当运输组件12经过移动架与床身组件24相对时,移动架进入至让位缺口12113中,且运输组件12的上部连接架与摆动限位装置28接触,推动摆动限位装置的L形限位主体绕摆动轴向一侧摆动小于90°,此时连接架能够压过L形限位主体212并继续移动,以使运输组件12穿过移动架22与床身组件24的宽度方向相对;可理解,床身组件24的宽度方向两侧的移动限位工装间的距离大于运输组件12的宽度,同时栽培槽23坐落在运输组件12上时,栽培槽23的长度方向的两端分别凸出于运输组件12的长度方向的两端设置,摆动限位装置28能够勾取栽培槽23超出运输组件12的部分,并带动栽培槽23沿床身组件24的长度方向移动,具体勾取栽培槽23的工作过程可参考上文所述实施例;当运输组件12向远离移动架22方向移动时,同样可参考上述作业过程;由此以实现运输组件12和床身组件24的自动化对接,进一步提高水培系统的自动化程度。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述水培自动化系统包括床身装置和运输装置,所述床身装置包括栽培槽、床身组件和两组移动限位工装,所述栽培槽用于放置植物;所述床身组件用于承载所述栽培槽,两组所述移动限位工装设于所述床身组件的宽度方向的两端,且分别沿所述床身组件的长度方向延伸;所述运输装置包括轨道和运输组件,所述轨道平行于所述床身组件的宽度方向;所述运输组件能够带动所述栽培槽沿所述轨道滑动;所述床身装置为若干组,若干组所述床身装置沿平行于所述轨道的长度方向铺设;所述轨道与各组所述床身装置对应设置;至少一组所述床身装置复用为传输床身装置;
所述移动限位工装包括:
移动架;
移动限位装置,与所述移动架连接、且用于夹持所述栽培槽;所述移动限位装置包括:
L形限位主体,所述L形限位主体包括纵向部和横向部,所述纵向部与所述移动架连接,所述横向部具有平行于所述移动架的长度方向的容纳腔,所述栽培槽位于所述横向部的上方;
转动件,与所述横向部经旋转轴转动连接,所述转动件沿长度方向具有第一端和第二端,当所述转动件位于第一转动位置时,所述转动件的第一端位于所述容纳腔内;当所述转动件位于第二转动位置时,所述转动件的第一端凸出于所述横向部的上壁,且所述转动件的第二端能够与所述纵向部的端壁相抵以对所述转动件的转动进行限位;
所述移动架能够带动所述移动限位装置移动,且在移动过程中,所述移动限位装置进行滑行状态和上料状态的切换;
其中,所述滑行状态时,所述栽培槽推动所述转动件由所述第二转动位置转动至所述第一转动位置,以使所述栽培槽跨过所述转动件;所述上料状态时,所述转动件由所述第一转动位置转动至所述第二转动位置,以使所述转动件能够推动并带动所述栽培槽移动;
所述移动限位工装还包括:
摆动限位装置,位于所述移动架的长度方向的两端,所述摆动限位装置包括固定底座、所述L形限位主体和所述转动件;
所述摆动限位装置的固定底座固定于所述移动架上,所述固定底座和所述摆动限位装置的L形限位主体间设有摆动轴,所述摆动轴平行于所述移动架的长度方向设置,所述摆动限位装置的L形限位主体能够绕所述摆动轴摆动;
所述方法包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动;
判断所述运输组件是否移动至与所述床身组件对应,若是,则驱动所述移动限位工装向靠近所述运输装置方向移动使所述移动限位工装勾取所述栽培槽进行上料或向所述运输组件输送所述栽培槽进行下料。
2.根据权利要求1所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述水培自动化系统还包括采收设备,所述采收设备位于靠近用于进行下料的所述轨道一侧;
所述方法还包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动至与所述采收设备对应;
控制所述采收设备对所述运输组件上的所述栽培槽的水培植物进行采收。
3.根据权利要求2所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述水培自动化系统还包括清洗设备,所述清洗设备位于用于进行下料的所述轨道一侧,且沿所述轨道的长度方向位于所述采收设备的后面;
所述方法还包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动至与所述清洗设备对应;
控制所述清洗设备对所述运输组件上采收后的所述栽培槽进行清洗。
4.根据权利要求3所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述控制所述清洗设备对所述运输组件上采收后的所述栽培槽进行清洗之后,所述方法还包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动至与所述传输床身装置对应;
控制所述传输床身装置的所述移动限位工装向靠近所述运输装置方向移动使所述移动限位工装勾取所述栽培槽;
控制所述移动限位工装向靠近所述传输床身装置的所述床身组件方向移动,以将所述栽培槽从所述运输组件输送至所述床身组件上进行暂存和传输。
5.根据权利要求4所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述水培自动化系统还包括幼苗移栽设备,位于用于进行上料的所述轨道一侧,用于向所述栽培槽进行幼苗移栽;
所述方法还包括:
控制所述运输组件在所述轨道上移动至与所述幼苗移栽设备对应;
控制所述幼苗移栽设备动作以向所述轨道上的所述栽培槽进行幼苗移栽。
6.根据权利要求5所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述控制所述运输组件在所述轨道上移动至与所述幼苗移栽设备对应之前,所述方法还包括:
控制用于进行上料的所述运输组件在所述轨道上移动至与所述传输床身装置对应;
控制所述传输床身装置的所述移动限位工装向靠近用于进行上料的所述运输组件移动,并向用于进行上料的所述运输组件上输送所述栽培槽。
7.根据权利要求6所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述传输床身装置位于所述轨道的长度方向的端部,所述传输床身装置的长度方向的两端分别设有所述清洗设备和所述幼苗移栽设备。
8.根据权利要求7所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述传输床身装置和所述幼苗移栽设备在用于进行上料的所述轨道的两侧对称设置。
9.根据权利要求1所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述驱动所述移动限位工装向靠近所述运输装置方向移动使所述移动限位工装推动所述栽培槽进行上料或向所述运输组件输送所述栽培槽进行下料,具体包括:
驱动所述移动限位工装以第一预设速度向靠近所述运输装置方向移动至第一预设位置,以使所述移动限位工装推动所述栽培槽;在所述第一预设位置时,所述移动限位工装的端壁凸出于所述床身组件的长度方向的端壁第一预设距离。
10.根据权利要求9所述的水培自动化系统的作业方法,其特征在于,所述驱动所述移动限位工装以第一预设速度向靠近所述运输装置方向移动至第一预设位置,以使所述移动限位工装勾取所述栽培槽之后,所述方法还包括:
驱动所述移动限位工装以第二预设速度向靠近所述床身组件方向移动至第二预设位置,以将所述栽培槽从所述运输组件输送至所述床身组件上进行上料;在所述第二预设位置时,所述移动限位工装的端壁凹于所述床身组件的长度方向的端壁第二预设距离。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211171463.5A CN115474541B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种水培自动化系统的作业方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211171463.5A CN115474541B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种水培自动化系统的作业方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115474541A CN115474541A (zh) | 2022-12-16 |
CN115474541B true CN115474541B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=84394237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211171463.5A Active CN115474541B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种水培自动化系统的作业方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115474541B (zh) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4476651A (en) * | 1983-01-27 | 1984-10-16 | Geoffrey Drury | Apparatus and method for transporting growing plants |
US5557881A (en) * | 1995-02-21 | 1996-09-24 | Bouldin; Floyd | Seedling transplanter |
AU2007249144A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Grow Systems Australia Pty Ltd | An apparatus and method of transferring a plant growing container between a rack and a conveyor |
WO2015178046A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 三菱樹脂アグリドリーム株式会社 | 植物栽培方法及び施設 |
JP3202903U (ja) * | 2015-12-17 | 2016-02-25 | 勝雄 鄭 | 水耕野菜栽培装置の改良 |
KR101925432B1 (ko) * | 2017-07-04 | 2018-12-06 | 농업회사법인 레드엠(주) | 스윙 작동형 식물재배장치 |
CN109479468A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-03-19 | 浙江理工大学 | 移动式叶菜种苗移植装置 |
CN109511541A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-26 | 广东省现代农业装备研究所 | 一种浅液流水培叶菜自动化生产系统 |
CN109526331A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-03-29 | 浙江理工大学 | 一种水培叶菜种苗移植生产线 |
JP2019187356A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 淀川ヒューテック株式会社 | 水耕栽培装置 |
CN111874555A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-03 | 上海绿立方农业发展有限公司 | 自动化智能水培蔬菜培植用转运传送机构及其工作方法 |
CN213639190U (zh) * | 2020-11-09 | 2021-07-09 | 上海绿立方农业发展有限公司 | 一种水耕植物栽培系统 |
EP3861852A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-11 | Logiqs B.V. | A method and system for moving a plant growing container |
GB202110843D0 (en) * | 2020-08-13 | 2021-09-08 | Ocado Innovation Ltd | Storage system, methods and devices |
CN113940268A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-18 | 华南农业大学 | 一种自动化无土栽培生产线 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10427899B2 (en) * | 2016-10-27 | 2019-10-01 | Fernando Serpa | High speed automated feeding system and methods of using the same |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211171463.5A patent/CN115474541B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4476651A (en) * | 1983-01-27 | 1984-10-16 | Geoffrey Drury | Apparatus and method for transporting growing plants |
US5557881A (en) * | 1995-02-21 | 1996-09-24 | Bouldin; Floyd | Seedling transplanter |
AU2007249144A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Grow Systems Australia Pty Ltd | An apparatus and method of transferring a plant growing container between a rack and a conveyor |
WO2015178046A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 三菱樹脂アグリドリーム株式会社 | 植物栽培方法及び施設 |
JP3202903U (ja) * | 2015-12-17 | 2016-02-25 | 勝雄 鄭 | 水耕野菜栽培装置の改良 |
KR101925432B1 (ko) * | 2017-07-04 | 2018-12-06 | 농업회사법인 레드엠(주) | 스윙 작동형 식물재배장치 |
JP2019187356A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 淀川ヒューテック株式会社 | 水耕栽培装置 |
CN109511541A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-26 | 广东省现代农业装备研究所 | 一种浅液流水培叶菜自动化生产系统 |
CN109526331A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-03-29 | 浙江理工大学 | 一种水培叶菜种苗移植生产线 |
CN109479468A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-03-19 | 浙江理工大学 | 移动式叶菜种苗移植装置 |
EP3861852A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-11 | Logiqs B.V. | A method and system for moving a plant growing container |
CN111874555A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-03 | 上海绿立方农业发展有限公司 | 自动化智能水培蔬菜培植用转运传送机构及其工作方法 |
GB202110843D0 (en) * | 2020-08-13 | 2021-09-08 | Ocado Innovation Ltd | Storage system, methods and devices |
CN213639190U (zh) * | 2020-11-09 | 2021-07-09 | 上海绿立方农业发展有限公司 | 一种水耕植物栽培系统 |
CN113940268A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-18 | 华南农业大学 | 一种自动化无土栽培生产线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115474541A (zh) | 2022-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7473542B2 (ja) | 環境制御農業システム用の栽培タワー処理 | |
CN114423278A (zh) | 用于自动受控环境农业的生产设施布局 | |
US20230389494A1 (en) | Production facility layout for automated controlled environment agriculture | |
CN109526331A (zh) | 一种水培叶菜种苗移植生产线 | |
CN109479468A (zh) | 移动式叶菜种苗移植装置 | |
JP7105384B2 (ja) | 栽培タワー位置合わせ機構 | |
CN115474541B (zh) | 一种水培自动化系统的作业方法 | |
US20220217899A1 (en) | Transplanter systems for automated controlled growth environments | |
EP3965551A1 (en) | Apparatus for grasping a grow tower | |
CN115474542B (zh) | 一种水培自动化系统 | |
CN115474543B (zh) | 一种水培自动化系统 | |
CN217627568U (zh) | 一种液体肥料的灌装设备 | |
CN210519553U (zh) | 一种农业种植槽的自动循环系统 | |
CN115226621B (zh) | 一种水培自动化系统的作业方法 | |
US20220225572A1 (en) | Harvester for grow tower agriculture production systems | |
CN210214015U (zh) | 用于直埋式保温管生产线的喷涂后快分滚道输送线 | |
CN111328580A (zh) | 一种农业种植槽的自动循环系统 | |
CN218655719U (zh) | 一种种植盘架自动冲洗系统 | |
CN218808484U (zh) | 升降式种植槽上下架工作站及农业自动化生产流水线 | |
CN115633576B (zh) | 植物工厂生菜自动输送、采收、清洗回收一体化装置 | |
CN214987863U (zh) | 植物种植用的立体库 | |
CN220587003U (zh) | 一种水稻种植用水稻秧苗转运装置 | |
CN217511600U (zh) | 一种高韧度奶酪棒的乳化装置 | |
CN214930928U (zh) | 一种适用于草莓采摘机的装盒装置和采摘机 | |
CN118556600A (zh) | 一种水培牧草生产系统 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |