CN115486242A - 无土栽培作物移栽设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无土栽培作物移栽设备,涉及无土栽培技术领域,为解决现有移栽过程中人工劳动效率低的问题而设计。无土栽培作物移栽设备包括幼苗供给装置、幼苗升降装置和幼苗移栽装置,幼苗供给装置设置在幼苗升降装置的上游并用于向幼苗升降装置提供成行排列的幼苗,幼苗升降装置设置在幼苗供给装置的出口处并用于将成行排列的幼苗的位置下降,幼苗移栽装置用于从幼苗的下方穿过定植孔夹持和释放幼苗。本发明提供的无土栽培作物移栽设备可以提高移栽过程中的劳动效率。
Description
技术领域
本发明涉及无土栽培技术领域,具体而言,涉及一种无土栽培作物移栽设备。
背景技术
无土栽培,包括水培和气雾培养。其中,水培是一种新型的植物无土栽培方式,又名营养液培,其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中,这种营养液能够替代土壤,向植物提供水分、养分、氧气等生长因子,使植物能够正常生长。通常而言,水培过程中,需要将作物固定在定植板上,从而使得作物的根系等浸泡在培养液中。但是,现有通常采用人工插入的方式为主,人工插入的方式效率较低,而且随着长时间的劳动容易出现错误。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种无土栽培作物移栽设备,以解决现有移栽过程中人工劳动效率低的技术问题。
本发明提供的无土栽培作物移栽设备,用于向定植板中移栽幼苗,所述定植板设有沿厚度方向贯穿的定植孔,包括幼苗供给装置、幼苗升降装置和幼苗移栽装置,所述幼苗供给装置设置在所述幼苗升降装置的上游并用于向所述幼苗升降装置提供幼苗,所述幼苗升降装置设置在所述幼苗供给装置的出口处并用于将所述幼苗的位置下降,所述幼苗移栽装置用于从所述幼苗的下方穿过所述定植孔夹持和释放幼苗。
本发明无土栽培作物移栽设备带来的有益效果是:
利用幼苗供给装置可以一次性摆放大量的幼苗,然后由幼苗供给装置逐步地送至出口处,并由幼苗升降装置移动至移栽工位后被幼苗移栽装置移栽至定植板的定植孔中,可以在一次性摆放大量幼苗后无需持续添加幼苗,可以实现自动化操作,无需人工向定植孔中逐个加入幼苗,极大的提高了劳动效率,而且可以降低因人工长期劳动可能产生的失误。
优选的技术方案中,所述幼苗升降装置包括幼苗支架和第一升降机构,所述幼苗支架包括下支撑板和侧支撑板,所述侧支撑板的下边缘固定连接在所述下支撑板的背离所述幼苗供给装置的一侧;所述第一升降机构包括第一升降驱动组件和第一升降传动组件,所述第一升降驱动组件的动力输出端与所述第一升降传动组件连接,所述第一升降传动组件与所述幼苗支架连接。
优选的技术方案中,所述幼苗升降装置还包括机架和与机架相对固定设置的限位辅助板,所述限位辅助板和所述侧支撑板分别位于所述下支撑板的相对两侧。
优选的技术方案中,所述幼苗供给装置包括带传送机构,所述带传送机构包括传送带,所述传送带上固定连接有传送推板,所述传送推板用于所述幼苗。
优选的技术方案中,所述幼苗供给装置还包括水平过渡板,所述水平过渡板设置在所述带传送机构的出口处,所述水平过渡板用于承载所述幼苗。
优选的技术方案中,所述幼苗供给装置还包括上导向板,所述上导向板位于所述水平过渡板的下方,且所述上导向板面向所述幼苗升降装置的一侧面与所述水平过渡板背离所述带传送机构一侧的边缘平齐。
优选的技术方案中,所述幼苗供给装置还包括第一阻挡机构,所述第一阻挡机构包括阻挡驱动件和与所述阻挡驱动件的动力输出端固定连接的阻挡件,所述阻挡件用于从所述水平过渡板的下方穿过所述水平过渡板。
优选的技术方案中,还包括板驱动装置;所述板驱动装置包括板驱动组件,所述板驱动组件与板驱动辊传动连接。
优选的技术方案中,还包括卷膜释放装置;所述定植板为柔性卷膜;所述卷膜释放装置包括卷筒,所述卷筒转动安装于机架,所述卷筒的筒壁开设有卡槽,所述卡槽用于与所述柔性卷膜的端部卡接固定。
优选的技术方案中,所述卷筒包括中心轴和沿所述中心轴的周向间隔排布且固定连接的多个夹膜板,所述中心轴与所述机架转动连接,任意两个相邻的所述夹膜板之间形成所述卡槽,所述卡槽沿所述中心轴的轴向贯通设置;所述夹膜板为弧形板,所述夹膜板沿背离所述中心轴的方向拱起,所述夹膜板的母线与所述中心轴平行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案,下面将对实施例或背景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为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备的结构示意图,图中省略了膜卷释放装置;
图3为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备从另一方向观察的结构示意图,图中省略了膜卷释放装置;
图4为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备中的幼苗供给装置在第一阻挡机构处的局部示意图;
图5为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备中的膜卷释放装置的局部示意图;
图6为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备右视图,图中省略了膜卷释放装置;
图7为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的左视图;
图9为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置中在夹爪指处的剖视图;
图10为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的俯视图;
图11为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置从前右下方观察的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置从后左下方观察的结构示意图;
附图标记说明:
100-幼苗供给装置;110-带传送机构;111-传送带;112-第一传送推板;113-第二传送推板;114-带传送电机;115-主动传送轴;116-被动传送轴;117-侧导向板;121-水平过渡板;122-传感器;123-上导向板;131-阻挡驱动件;132-阻挡件;
200-幼苗升降装置;210-第一升降驱动组件;220-第一升降传动组件;221-减速器;222-升降丝杆;223-升降丝母;224-第一升降导柱;225-第一升降导座;226-升降过渡板;230-幼苗支架;231-下支撑板;232-第一让位缺口;233-侧支撑板;234-第二让位缺口;235-限位孔;236-上支撑板;240-限位辅助板;
300-板驱动装置;310-板驱动组件;311-板驱动电机;312-板驱动电机支架;321-板驱动联轴器;322-板驱动辊;323-传动齿轮;324-板驱动轴承座;
400-卷膜释放装置;410-卷筒驱动电机;420-卷筒传动组件;430-卷筒;431-卡槽;432-中心轴;433-夹膜板;434-支撑肋;
500-幼苗夹持释放机构;510-夹爪指;511-爪尖;520-夹爪指驱动组件;521-夹爪指安装座;522-夹爪驱动件;523-夹爪驱动动力源;524-夹爪联动件;
600-第二升降机构;610-第二升降驱动组件;611-第二升降电机;612-升降电机支架;620-第二升降传动组件;621-升降联轴器;622-升降传动轴;623-升降齿轮;624-升降齿条;625-直线导套;626-第二升降导柱;627-夹爪基座;628-升降轴承座;
700-幼苗平移机构;710-幼苗平移组件;720-幼苗拨动组件;721-第一插入件;722-幼苗拨动动力件;723-第一拨动连接板;724-第二拨动连接板;
800-第一幼苗限位机构;810-第一幼苗限位动力件;820-第二插入件;830-限位连接板;840-限位导向杆;850-限位滑座;
901-机架;990-幼苗;999-幼苗本体;998-基质;980-定植板;981-定植孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
图1为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备的结构示意图;如图1所示,本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备,用于向定植板980中移栽幼苗990,定植板980设有沿厚度方向贯穿的定植孔981,幼苗990包括幼苗本体999和连接在幼苗本体999底部的基质998,包括幼苗供给装置100、幼苗升降装置200和幼苗移栽装置,幼苗供给装置100设置在幼苗升降装置200的上游并用于向幼苗升降装置200提供成行排列的幼苗990,幼苗升降装置200设置在幼苗供给装置100的出口处并用于将成行排列的幼苗990的位置下降,幼苗移栽装置用于从幼苗990的下方穿过定植孔981夹持和释放幼苗990。
需要说明的是,本实施例中,幼苗990可以是叶菜、花卉、中草药、果菜等任意可水培作物的幼苗990,或者在土壤中种植时需要通过定植板980向土壤中移栽的作物的幼苗990。在本申请的附图中,上部为高脚杯的杯体外形,下部为立方体的物体即为幼苗990,幼苗本体999的形状多种多样,难以通过直观的视图表示,所以绘制为高脚杯的杯体外形作为示意。而考虑到制作方便,基质998可以为立方体的外形,该立方体可以由较大面积的诸如矩形、圆形或其它不规则形状的大片基质998经横竖交叉的切割而形成。
另外,定植板980可以是刚性的一块诸如长方形的刚性板,还可以是卷绕释放出来的柔性卷膜,柔性卷膜为珍珠棉。这种柔性卷膜的设置形式,不仅使得柔性卷膜具有能够使其收拢的柔性,而且,还使得柔性卷膜具有铺开后能够顺利定植水培作物的刚性。在另外的实现方式中,柔性卷膜还可以为黑白膜、橡胶带等。
利用幼苗供给装置100可以一次性摆放大量的幼苗990,然后由幼苗供给装置100逐步地送至出口处,并由幼苗升降装置200移动至移栽工位后被幼苗移栽装置移栽至定植板980的定植孔981中,可以在一次性摆放大量幼苗990后无需持续添加幼苗990,,可以实现自动化操作,无需人工向定植孔中逐个加入幼苗990,极大的提高了劳动效率,而且可以降低因人工长期劳动可能产生的失误。而且,幼苗移栽装置可以从幼苗990的下方穿过定植孔981夹持和释放幼苗990,通常而言,所夹持和释放的位置很大概率地位于幼苗990的基质998部分,夹持幼苗990的基质998部分,不会对幼苗990产生实质性的伤害。而即使出现小概率事件,夹持部位不在幼苗990的基质998部分,而是在幼苗本体999,夹持位置也是幼苗990刚刚露出基质998的部分,也难以完全不接触幼苗990的基质998,所以还是会通过基质998传递作用力。所以,可以减少现有的其它机械化设备从上方将幼苗990插入定植孔981中所带来的危害。
图2为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备的结构示意图,图中省略了膜卷释放装置;图3为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备从另一方向观察的结构示意图,图中省略了膜卷释放装置;图6为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备右视图,图中省略了膜卷释放装置;图7为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的结构示意图;如图2、图3、图6和图7所示,优选的,幼苗升降装置200包括幼苗支架230和第一升降机构,幼苗支架230包括下支撑板231和侧支撑板233,侧支撑板233的下边缘固定连接在下支撑板231的背离幼苗供给装置100的一侧;第一升降机构包括第一升降驱动组件210和第一升降传动组件220,第一升降驱动组件210的动力输出端与第一升降传动组件220连接,第一升降传动组件220与幼苗支架230连接。
其中,第一升降驱动组件210包括固定安装在机架901顶部的第一升降电机,第一升降传动组件220包括升降丝杆222组件,升降丝杆222组件的上端连接有减速器221。减速器221也安装在机架901顶部,减速器221的动力输入端与第一升降电机连接,减速器221的动力输出端与升降丝杆222组件的升降丝杆222连接。升降丝杆222组件还包括升降丝母223,升降丝母223与升降丝杆222共同形成滚珠丝杠组件或丝杠丝母组件,升降丝母223固定安装升降过渡板226上,升降过渡板226通过升降连接立柱固定安装上支撑板236,上支撑板236固定连接侧支撑板233的顶部边缘。其中,升降过渡板226上可以安装第一升降导柱224,而在机架901的顶部安装第一升降导座225,以提高升降运动的稳定性。当然,在另外的实现方式中,也可以采用直线模组、电动推杆、气缸等实现幼苗支架230在竖直方向的移动。
图9为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置中在夹爪指处的剖视图;图10为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的俯视图;图11为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置从前右下方观察的结构示意图;图12为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置从后左下方观察的结构示意图;如图9-图12所示,其中,幼苗支架230的下支撑板231与定植孔981对应的位置开设有第一让位缺口232,第一让位缺口232的宽度与幼苗990的宽度一致,侧支撑板233的下部与第一让位缺口232对应的位置还开设有第二让位缺口234,第二让位缺口234的宽度大于等于用于夹持一个幼苗990的后述的夹爪指510的宽度。
更具体的,下支撑板231的设置第一让位缺口232的数量和位置,与定植孔981对应。而且,下支撑板231为长矩形,第一让位缺口232沿下支撑板231的宽度方向贯穿,并与第二让位缺口234连接。而侧支撑板233也可以为长矩形,则设置在下支撑板231的一侧边缘。第二让位缺口234为设置在侧支撑板233的向下开口的缺口,第二让位缺口234的上边沿高度,可以位置侧支撑板233的高度方向的中部,只要保证不与夹爪指510干涉即可。通过设置第一让位缺口232和第二让位缺口234,可以为夹爪指510从侧面夹住基质998,并且在插入基质998后带动基质998向下运动提供空间,而且,第一让位缺口232两侧的下支撑板231,还可以防止被夹持的幼苗990两侧的幼苗990因为基质998之间的作用力而被取走,提高了动作的准确性。
通过设置幼苗支架230的下支撑板231和侧支撑板233,可以承接幼苗供给装置100输出的一行幼苗990,并且,侧支撑板233还可以从一侧形成支撑,防止幼苗990从该侧倾倒,以便于幼苗990能够顺利地从幼苗供应装置的出口移动至移栽工位。而且,第一升降机构包括第一升降驱动组件210和第一升降传动组件220,可以实现幼苗支架230和幼苗990在较大范围的移动,从而便于操作。
如图2所示,优选的,幼苗升降装置200还包括固定设置的限位辅助板240,限位辅助板240和侧支撑板233分别位于下支撑板231的两侧。
具体的,限位辅助板240固定连接在机架901上,位于侧支撑板233的对侧。
通过设置辅助限位板,幼苗990在随升降机构下降的过程中,其背离下支撑板231的一侧可以被限位辅助板240支撑,防止幼苗990倾倒。而且在幼苗移栽装置夹持和移动幼苗990的过程中,辅助限位板也可以与下支撑板231和侧支撑板233共同配合,防止幼苗移栽装置的作用力将幼苗990带倒。
图4为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备中的幼苗供给装置在第一阻挡机构处的局部示意图;如图2-图4所示优选的,幼苗供给装置100包括带传送机构110,带传送机构110包括传送带111,传送带111上固定连接有传送推板,传送推板平行于成行排列的幼苗990。
具体的,带传送机构110包括沿水平方向传送的传送带111,传送带111套装在主动传送轴115和被动传送轴116上,主动传送轴115和被动传送轴116均转动安装在机架901上,主动传送轴115与带传送电机114的输出端连接,带传送电机114也安装在机架901上。其中,主动传送轴115距离带传送机构110的出口较远,被动传送轴116距离带传送机构110的出口较近。
传送带111上还固定连接有传送推板,传送带111运行时,可以通过传送推板推动成矩阵紧密排列的幼苗990向出口方向移动。传送带111的上方,在一行幼苗990的长度方向的两端,还可以设置侧导向板117,侧导向板117与机架901固定连接,从而对传送带111所输送的幼苗990进行导向,防止幼苗990在被传送推板推动过程中散开或向两侧倾倒。两个侧导向板117的相对侧面之间的间距,可以为定植板980的一行定植孔981中相距最远两个定植孔981的中心距+定植板980的一行定植孔981中的相邻定植孔981的中心距。传送推板的长度可以略小于两个侧导向板117的相对侧面的间距,传送推板在推动过程中,与每一块侧导向板117的距离应小于基质998的宽度的一半。
具体的,在本实施例中,传送推板可以设置两个——第一传送推板112和第二传送推板113。第一传送推板112和第二传送推板113通过连接杆固定连接,第一传送推板112距离带传送机构110的出口更近,位于第二传送推板113则与传送带111固定连接。
通过设置传送推板以成行排列的推动幼苗990,可以将传送带111上的幼苗990按照逐行的顺序推动到幼苗990的出口处,从而便于一次性在传送带111上放入大量的幼苗990并且以矩阵形式密集排布,当一行幼苗990被完全移栽到定植板980上之后,可以利用传送带111和传送推板带动其上的幼苗990移动一行的宽度,再向幼苗移栽装置送入一行幼苗990进行移栽。无需操作人员非常频繁地关注传送带111上剩余幼苗990的数量并频繁补充幼苗990,提高了操作效率。
如图2-图4所示,优选的,幼苗供给装置100还包括水平过渡板121,水平过渡板121设置在带传送机构110的出口处。
具体的,水平过渡板121的长度与传送带111的宽度相当,水平过渡板121的宽度需要保证其上可以稳定的摆放至少一行幼苗990。水平过渡板121的朝向传送带111的边缘应尽量靠近被动传送轴116外的传送带111。
此外,水平过渡板121上还设有传感器122,该传感器122可以是接近开关或反射式光电传感器122。当幼苗990的供给工作开始后,一旦传感器122检测不到其上有物体,那么说明幼苗供给装置100的幼苗990已经完全输送至幼苗升降装置200,或最多只剩下一行幼苗990尚未输送至幼苗升降装置200中,提醒操作人员及时向传送带111上补充幼苗990。
通过设置水平过渡板121,可以在传送带111和传送推板将全部的幼苗990均传送至水平过渡板121上之后,只利用水平过渡板121来承载这些幼苗990,传送带111反向退回,而不会带动幼苗990退回。传送带111退回到位后,可以在其上表面留出大量的空间重新摆放幼苗990,待摆放完成后,可以继续使得传送带111正向运行,将水平过渡板121上的一行或几行幼苗990传送至幼苗升降装置200。从而,在幼苗移栽装置移栽幼苗990的同时,就可以向传送带111补充大量幼苗990,而不会影响其它部件的正常运行,提高了生产效率。
如图2和图4所示,优选的,幼苗供给装置100还包括上导向板123,上导向板123位于水平过渡板121的下方,且上导向板123面向幼苗升降装置200的一侧面与水平过渡板121背离带传送机构110一侧的边缘平齐。
上导向板123可以竖直设置并固定连接在机架901上,其长度不小于传送带111的宽度,上导向板123的下边缘可以与限位辅助板240的上边缘邻接或仅仅具有较小的缝隙。
通过设置上导向板123,可以在幼苗990被幼苗升降装置200带动下降的上半段行程中,也对幼苗990,特别是幼苗本体999进行导向,防止其在升降过程的全程出现倾倒。
如图4所示,优选的,幼苗供给装置100还包括第一阻挡机构,第一阻挡机构包括阻挡驱动件131和与阻挡驱动件131的动力输出端固定连接的阻挡件,阻挡件从水平过渡板121的下方穿过水平过渡板121。
其中,阻挡驱动件131,可以为薄型气缸,阻挡驱动件131可以安装在上导向板123上或机架901的一根横梁上。阻挡驱动件131的动力输出端安装阻挡件,阻挡件可以为一插针,插入到幼苗990的基质998中,防止与被升降装置向下移动的幼苗990带动相邻的一行幼苗990。当然,也可以为阻拦杆,用于拦住幼苗990被下降中的幼苗990带动。
在传送带111和传送推板推动幼苗990的过程中,阻挡驱动件131应带动阻挡件向下移动,使得阻挡件的上端不露出水平过渡板121,以免对幼苗990的正常移动造成干扰。而当传送带111的运动停止后,则可以使得阻挡件露出水平过渡板121的上表面,起到阻挡作用。
如图2和图6所示,优选的,移栽设备还包括板驱动装置300;板驱动装置300包括板驱动组件310,板驱动组件310与一对板驱动辊322传动连接,一对板驱动辊322用于从定植板980的两侧夹持定植板980;一对板驱动辊322的外径相同,且每个板驱动辊322均固定连接一传动齿轮323,两个传动齿轮323啮合且等大。
具体的,板驱动装置300和幼苗传送装置分别位于幼苗移栽装置的两侧,即在如1所示,幼苗传送装置位于幼苗移栽装置的左侧,板驱动装置300位于幼苗移栽装置的右侧。
其中,板驱动组件310包括板驱动电机311和板驱动电机支架312,板驱动电机支架312可以为大致的龙门架形,龙门架的顶部一横安装板驱动电机311,而板驱动电机支架312通过两端的安装耳板和螺纹连接件固定在机架901上。
板驱动辊322可以为空心圆柱体,其中一个板驱动辊322,例如上方的板驱动辊322与板驱动组件310传动连接。具体的,板驱动辊322两端分别设有板驱动连接轴。板驱动电机311的输出轴穿过板驱动电机支架312,并通过板驱动联轴器321与板驱动连接轴连接,板驱动连接轴的两端通过板驱动轴承座324安装在机架901的侧板。两个板驱动连接轴的相同一侧的端部均设有传动齿轮323。
在需要带动定植板980移动时,板驱动电机311通过板驱动联轴器321带动板驱动辊322转动,板驱动辊322带动另一侧的传动齿轮323转动,两个等大的传动齿轮323啮合,带动两个半驱动辊夹持定植板980在摩擦作用下进行水平移动。
通过设置板驱动装置300,并且利用两个等大的板驱动辊322带动定植板980移动,从而可以与移栽装置配合,每向一行定植孔981中移栽完成后,带动定植板980移动一段距离,从而将幼苗支架230上的幼苗990移栽到定植板980中,提高了自动化程度,降低了劳动负担。
需要说明的是,上述的板驱动装置300可以与下述的膜卷释放装置400配合,以共同带动作为定植板980的柔性卷膜移动。还可以不与膜卷释放装置400配合,例如,当定植板980为刚度较大的板体时,直接带动定植板980移动,每向一行定植孔981中移栽完成后,带动定植板980移动一段距离,从而将幼苗支架230上的幼苗990移栽到定植板980中。
在另外的实现方式中,也可以是只设置一个板驱动辊322,例如可以在定植板980的上方与定植板980滚动摩擦连接,而定植板980的另一侧,设置自由转动的托辊,或者设置支撑板以支撑住定植板980。或者,在设置下述的膜卷释放装置400的情形中,甚至可以不设置从另一方向支撑柔性卷膜的部件,设置该板驱动辊322起到对柔性卷膜施加张力的作用。
图5为本发明实施例提供的无土栽培作物移栽设备中的膜卷释放装置的局部示意图;如图5所示,优选的,移栽设备还包括膜卷释放装置400;定植板980为柔性卷膜;膜卷释放装置400包括卷筒430,卷筒430转动安装于机架901,卷筒430的筒壁开设有卡槽431,卡槽431用于与柔性卷膜的端部卡接固定。
通过设置卷筒430,能够实现将成卷的柔性卷膜有效地释放。而且,通过在卷筒430的筒壁设置用于与柔性卷膜的端部卡接固定的卡槽431,不仅能够实现对柔性卷膜的有效固定,还可以柔性卷膜在更换过程中,使其端部沿卷筒430的轴向插入卡槽431中,提高更换柔性卷膜的便利性。
如图5所示,优选的,卷筒430包括中心轴432和沿中心轴432的周向间隔排布且固定连接的多个夹膜板433,中心轴432与机架901转动连接,任意两个相邻的夹膜板433之间形成卡槽431,卡槽431沿中心轴432的轴向贯通设置;夹膜板433为弧形板,夹膜板433沿背离中心轴432的方向拱起,夹膜板433的母线与中心轴432平行。
在需要对柔性卷膜的端部进行固定时,可以将柔性卷膜的端部卡入由任意相邻两个夹膜板433形成的卡槽431中,如图所示。当需要使柔性卷膜运动时,转运滚筒的中心轴432转动,带动夹膜板433同步运动,使得柔性卷膜逐渐缠绕于多个夹膜板433的外周面。
这种卷筒430的设置形式,一方面,通过在任意两个夹膜板433之间形成卡槽431,使得柔性卷膜能够根据自身端部长度余量选择与之最接近的卡槽431进行卡接配合,减少了对柔性卷膜端部材料的浪费,另一方面,通过将卡槽431设置为沿中心轴432的轴向贯通,使得该水培作物转运系统在使用时,可以根据需要选择不同宽度的柔性卷膜对水培作物进行定植,例如:需要定植的水培作物体积较大时,或者,需要定植的水培作物数量较多时,可以增加柔性卷膜的宽度,以改变定植孔981的布局或数量,使得柔性卷膜能够适应水培作物体积或数量的改变,而无需对水培作物转运系统进行整体更换,该设置提高了本实施例水培作物转运系统的通用性,降低了使用成本。
如图5所示,本实施例中,夹膜板433通过支撑肋434与中心轴432固定连接,其中,支撑肋434沿中心轴432的径向延伸。并且,中心轴432为空心轴,该设置不仅能够提高中心轴432的强度,还能够减轻中心轴432的重量。
如图5所示,本实施例中,夹膜板433为弧形板,夹膜板433朝向背离中心轴432的方向拱起,且夹膜板433的母线与中心轴432的轴线平行。
通过该设置,使得卷筒430用于与柔性卷膜相接触的表面为弧形面,一方面,使得柔性卷膜在收拢时与卷筒430更加贴合,另一方面,还能够避免柔性滚筒表面被锋利棱边划伤。
如图5所示,本实施例中,卷膜转运装置还可以包括卷筒驱动机构,具体地,卷筒驱动机构包括卷筒驱动电机410和卷筒传动组件420,卷筒驱动电机410的安装端安装于机架901,卷筒驱动电机410的电机轴通过卷筒传动组件420与卷筒430的中心轴432连接,驱动电机被配置为驱动卷筒430的中心轴432转动。
当需要使柔性卷膜铺开时,卷筒驱动电机410启动,卷筒驱动电机410的输出轴转动,通过卷筒传动组件420带动卷筒430的中心轴432转动,实现卷筒430的转动,从而实现对柔性卷膜的铺开操作。这种卷筒驱动机构的设置形式,结构简单,而且,能够准确控制柔性卷膜的铺开长度,便于提高在操作位置进行定植与收获的精确度。
本实施例中,卷筒传动组件420可以为带传动组件,具体地,传动组件包括主动带轮、从动带轮和套设于二者的传动带,其中,主动带轮和从动带轮均转动设置于机架901,驱动电机的电机轴与主动带轮固定连接,用于驱动主动带轮转动,从动带轮与中心轴432同轴固定地设置。当驱动电机驱动主动带轮转动时,主动带轮通过传动带将动力传递至从动带轮,从而实现对中心轴432的驱动。
如图7所示,幼苗移栽装置包括幼苗夹持释放机构500和第二升降机构600,幼苗夹持释放机构500安装在第二升降机构600,幼苗夹持释放机构500用于从幼苗990的下方穿过定植孔981夹持和释放幼苗990。
定植板980上的定植孔981可以呈矩阵分布。当幼苗990被固定在定植孔981中时,幼苗990的基质998会受到定植孔981的压力,压力产生摩擦力才可以将基质998固定,所以需要定植孔981在某个方向的尺寸要等于或稍小于基质998在该方向上的尺寸。由于需要夹持和释放幼苗990,为了给幼苗夹持释放机构500以足够的活动空间,所以需要定植孔981在某个方向的尺寸要明显大于基质998在该方向上的尺寸。进而,定植孔981的形状可以为椭圆形孔,或者腰形孔,或矩形孔。椭圆形孔和腰形孔的长轴或矩形孔的长边所在的方向,即为幼苗夹持释放机构500打开的方向。
通过设置幼苗夹持释放机构500从幼苗990的下方穿过定植孔981夹持幼苗990,并由第二升降机构600带动下降,可以将幼苗990移动至定植孔981处,并释放幼苗990。通常而言,幼苗夹持释放机构500所夹持和释放的位置很大概率地位于幼苗990的基质998部分,夹持幼苗990的基质998部分,不会对幼苗990产生实质性的伤害。而即使出现小概率事件,夹持部位不在幼苗990的基质998部分,而是在幼苗本体999,夹持位置也是幼苗990刚刚露出基质998的部分,夹持释放机构也难以完全不接触幼苗990的基质998,所以还是会通过基质998传递作用力。而与现有技术中,从上方向下将幼苗990入定植孔981的方案相比,减少对幼苗990产生的伤害。
图8为本发明实施例提供的移栽设备中的幼苗移栽装置的左视图;如图8-图12所示,优选的,幼苗夹持释放机构500包括成组设置的夹爪指510和夹爪指驱动组件520,成组设置的夹爪指510之间的相对角度能够改变,夹爪指510的自由端设有能够插入基质998的爪尖511,夹爪指驱动组件520用于驱动成组的夹爪指510的爪尖511相互靠近并插入基质998中。
具体的,在本实施例中,夹爪指510大体上呈向上开口V字形,夹爪指510的指尖向开口区域折弯,从而便于夹爪指510合拢时插入到基质998中。
采用可以插入基质998的爪尖511,可以利用爪尖511伸入到基质998实体的部分,提供较大的作用力,以克服定植孔981与基质998之间的摩擦力,将带动基质998向下运动以插入到定植孔981中。而将爪尖511从基质998中拔出后,则可以使得夹爪指510与基质998脱离。而且,成组设置的夹爪指510之间的角度可以改变,也可以减少使用导轨等部件,在水培作物这种含水量较大的场合,湿度较大,导轨等平动的部件容易发生锈蚀,造成动作失灵。
在另外的实现方式中,也可以通过非插入的手段,只是从基质998的两侧进行夹持,利用摩擦力带动基质998进入到定植孔981中。而这样的成对设置的夹爪底部可以枢接,在中部或中下部的位置设置吸合式电磁铁和压缩弹簧的组合,吸合式电磁铁安装在其中一个夹爪指510上,而压缩弹簧的两端则可以分别抵接夹爪指510。电磁铁通电,吸附另一个夹爪指510,将基质998夹住。而电磁铁断电,压缩弹簧释放弹力,两个夹爪指510打开,将基质998释放。或者还可以采用伸出活塞杆的电磁铁和拉伸弹簧的组合,电磁铁通电,活塞杆缩回,拉伸弹簧将两个夹爪指510拉近,两个夹爪指510的指尖夹持基质998。电磁铁断电,活塞杆克服拉伸弹簧的弹力顶出,使得两个夹爪指510打开。当然,上述结构也可以应用在插入基质998的方案中。
如图8-图12所示,优选的,夹爪指驱动组件520包括夹爪指安装座521、夹爪驱动件522和夹爪驱动动力源523,成组的夹爪指510的底部连接于夹爪指安装座521且夹爪指510的外表面成向上开口的敞口状,夹爪指安装座521与夹爪驱动动力源523传动连接,夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521活动设置,夹爪驱动件522用于从下方抵接并压紧夹爪指510的外侧面。
通过设置夹爪驱动动力源523以带动夹爪指安装座521相对运动,可以利用夹爪驱动件522与成向上开口的敞口状的夹爪指510的外表面接触,并抵接夹爪指510,使得夹爪指510相互靠拢,从而夹持基质998或带动夹爪指510的指尖插入基质998中。采用这样的驱动方式,带动夹爪指安装座521与夹爪驱动件522相对运动,即可带动夹爪指510角度改变,从而便于将夹爪驱动动力源523外移出夹爪指510的活动区域,无需对每个夹爪指510分别驱动,不但降低了系统的复杂程度,可以降低制造成本,便于维护,有利于对于多个夹爪指510共同驱动。
如图8所示,优选的,夹爪指510为弹性夹爪指,弹性夹爪指在自然状态下的上部开口尺寸大于弹性夹爪指在被夹爪驱动件522抵接时的尺寸;夹爪指安装座521为杆状,弹性夹爪指安装在夹爪指安装座521的顶部;夹爪驱动件522为管状并套接于夹爪指安装座521外侧。
具体的,在本实施例中,一组夹爪指510即为一个如下所描述的弹性夹爪指。在自然状态下,弹性夹爪指大体上呈向上开口的V字形,夹爪指510的指尖向开口区域折弯,如果弹性夹爪指未被其下方的夹爪驱动件522抵接,开口的角度较大。如果弹性夹爪指的外侧面,被夹爪驱动件522抵接并克服弹性夹爪指的自身弹力压紧,则V字形的开口角度减小,从而便于夹爪指510合拢时插入到基质998中。在另外的实现方式中,对于一个幼苗990或一块基质998而言,设置平行的两个弹性夹爪指来从一块基质998的两侧夹住基质998。
每个弹性夹爪指的底部则设置一向上开口的U形部分。杆状的夹爪指安装座521的顶部设有一根水平的限位轴,该限位轴与夹爪指安装座521的其余部分之间存在缝隙,弹性夹爪指的U形部分即位于该缝隙中。
其中在本实施例中,夹爪驱动件522是矩形管状,或者说空心筒状,在底部还设有连接法兰,并固定在后述的夹爪基座627上。实际上,在另外的实现方式中,夹爪驱动件522只需要有一个矩形的或圆形的环,甚至是开口方向合适的U形、C形或门字形的部件,这个环或部件通过一根立柱固定在后述的夹爪基座627上即可。只要有相对的两部分,能够使得弹性夹爪指的中部被抵接,进而带动其上部相互靠拢即可。
通过设置弹性夹爪指,与套装在杆状的夹爪指安装座521外的管状的夹爪驱动件522相对运动,夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521向上时,即可带动夹爪指510并拢并夹紧基质998。而夹爪驱动件522相对向下运动时,由于弹性夹爪指的自身的弹力,弹性夹爪指可以自动打开,其动作简单易控。而且,有利于通过多个夹爪驱动件522分别控制每个弹性夹爪指的开闭,从而可以统一控制各个夹爪指510的开闭。
在另外的实现方式中,夹爪指510也可以不是弹性的,而是底部枢接在夹爪指安装座521顶部的可以摆动的夹爪指510,优选可以成对设置,可以增加夹爪指510位于夹爪驱动件522外侧的部分的重量,从而可以将夹爪指510的下部搭在夹爪驱动件522的上边缘。夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521越向上,则可以使得成对的两个夹爪指510的夹角越小,以利于夹住基质998。
如图8-图12所示,优选的,夹爪驱动件522和夹爪驱动动力源523的安装端均固定安装在夹爪基座627上,夹爪驱动动力源523的动力输出端安装有夹爪联动件524,夹爪联动件524固定安装夹爪指安装座521。
具体的,在本实施例中,夹爪驱动动力源523可以选用一竖直安装、输出升降动作的气缸,更具体的,可以选用笔形气缸。当然,也可以选用其它的线性驱动装置,诸如电动推杆等。本实施例中,为了减少有关部件的体积,气缸的活塞杆的端部与后述的夹爪基座627连接,例如可以在气缸的活塞杆上的螺纹部螺纹连接一个螺母,该螺母和气缸的活塞杆的用于被拧紧的部位分别在夹爪基座627的两侧,从而将夹爪基座627和活塞杆固定,其中该用于被拧紧的部位的尺寸大于螺纹部的尺寸,形成可以向上支撑的轴肩。当气缸的活塞杆相对于缸体进行伸缩时,缸体会相对于夹爪基座627移动。在这种状态下,夹爪驱动动力源523的动力输出端,就不是通常意义上气缸驱动形式中的活塞杆了,而是缸体。
例如,本实施例中,在定植板980上,一行有六个定植孔981,相应的,夹爪驱动动力源523的动力输出端所连接的夹爪联动件524,则可以安装六个夹爪指安装座521。具体的,六个夹爪指安装座521在夹爪联动件524的位置,可以与六个定植孔981的位置对应设置。可以在夹爪指安装座521的下部设置均与轴线平行的且相互平行的扳手平面,而夹爪指安装座521的底部为外螺纹部,外螺纹部沿厚度方向穿过夹爪联动件524,并通过螺母之类的连接件(图中未示出)紧固。而且,为了提高夹爪联动件524在较长的长度范围内承担载荷的能力,夹爪联动件524可以为大致槽钢的外形,两侧的翻边优选向下翻,以在将螺母与夹爪指安装座521螺纹连接的过程中减少对扳手夹住扳手平面的干扰。
采用以上设置,可以利用夹爪驱动动力源523的动力输出,带动夹爪联动件524的运动,从而带动多个夹爪指安装座521一起运动,提高了动作的统一性和动作效率,减少了定植操作的时间。而夹爪驱动件522与夹爪驱动动力源523的安装段均固定安装在夹爪基座627上。所以,当夹爪指安装座521被夹爪联动件524带动时,夹爪指安装座521即相对于夹爪驱动件522运动,从而可以改变夹爪指510的开合状态,实现对基质998的夹持或释放。
如图8、图9和图11、图12所示,优选的,第二升降机构600包括第二升降驱动组件610、第二升降传动组件620和夹爪基座627,第二升降驱动组件610通过第二升降传动组件620与夹爪基座627连接,幼苗夹持释放机构500安装于夹爪基座627。
具体的,第二升降驱动组件610包括第二升降电机611和升降电机支架621,升降电机支架621可以为大致的龙门架形,龙门架的顶部一横安装第二升降电机611,而升降电机支架621通过两端的安装耳板和螺纹连接件固定在支架上。第二升降传动组件620包括升降传动轴622、升降齿轮624和升降齿条624。第二升降电机611的输出轴穿过升降电机支架621,并通过升降联轴器621与升降驱动轴连接,升降驱动轴的两端通过升降轴承座628安装在机架901的侧板。升降驱动轴上固定连接升降齿轮624,升降齿轮624与升降齿条624啮合,升降齿条624与夹爪基座627固定连接。其中,夹爪基座627,从图8的方向观察,为矩形。夹爪基座627的上部安装夹爪驱动动力源523的活塞杆。此外,夹爪基座627还通过直线导套625与第二升降导柱626滑动连接,第二升降导柱626安装在机架901的底板上,而直线导套625则固定安装在夹爪基座627的上部和下部。
需要说明的是,为了便于展示内部结构,图1以及各个附图中均省略了机架901的一块侧板,该侧板为图1中距离观察者较近的那块侧板。所以,本领域技术人员看到后述的升降传动轴622的一端所连接的升降轴承座628是悬空的,不应感到疑惑,因为用于安装该轴承座的侧板只是未绘出而已。
通过设置如上的第二升降机构600,可以带动幼苗夹持释放机构500进行升降,以运动至可以夹持幼苗990的位置并带动已经被夹持住的幼苗990插入到定植孔981中。而当插入一行幼苗990的操作结束之后,则可以带动幼苗夹持释放机构500下降,避免幼苗夹持释放机构500干扰定植板980的运行。
如图7和图9-图12所示,优选的,幼苗移栽装置还包括幼苗平移机构700,幼苗平移机构700包括幼苗拨动组件720和幼苗平移组件710,幼苗平移组件710包括平移动力源,幼苗拨动组件720安装于幼苗平移组件710的动力输出端,幼苗拨动组件720包括幼苗拨动动力件722和与幼苗拨动动力件722连接的第一插入件721,第一插入件721的运动方向与幼苗平移组件710的动力输出方向成夹角设置。
其中,平移动力源可以选用直线模组,直线模组的安装端固定安装于机架901的一个安装杆上,直线模组的运动方向为幼苗平移组件710的动力输出方向,即幼苗拨动动力件722带动幼苗990移动的方向。直线模组的动力输出端可以固定安装第一拨动连接板723,第一拨动连接板723为一竖直板,第一拨动连接板723沿一行幼苗990的长度方向设置。第一拨动连接板723固定连接第二拨动连接板724,第二拨动连接板724也为竖直板,第二固定连接板的延伸方向为幼苗拨动动力件722的动力输出方向。第二固定连接板安装幼苗拨动动力件722。幼苗拨动动力件722可以选用气缸,更具体的,可以选用薄型气缸,薄型气缸的动力输出板通过一转接板安装有第一插入件721。第一插入件721可以选用插针。
其中,第一插入件721的运动方向可以与第一插入件721的方向一致,可以与幼苗平移组件710的动力输出方向成直角设置。更具体的,第一插入件721的运动方向为水平设置。在另外的实现方式中,也可以成其它的角度,例如成60°或75°。其实,只要第一插入件721的方向与幼苗990移动的方向成夹角设置,可以阻挡住幼苗990的移动即可。
通过设置幼苗平移机构700,利用第一插入件721插入幼苗990的基质998中,在幼苗平移组件710的带动下,拨动幼苗990沿一行幼苗990的长度方向移动。这样,就可以将一行紧挨着的幼苗990放入到幼苗支架230中,一个幼苗990被抓入到定植孔981中之后,移动这一行幼苗990,使得相邻的幼苗990与定植孔981对准,使得该相邻的幼苗990也可以在下一次被抓入到定植孔981中。这样,可以增加每次放入到幼苗支架230上的数量,而无需必须摆放成与定植孔981对应间隔的相对位置。使得幼苗移栽装置可以适用于具有紧密排列的幼苗990的场合。
如图7、图10和图11所示,优选的,幼苗移栽装置还包括第一幼苗限位机构800,第一幼苗限位机构800包括第一幼苗限位动力件810,第一幼苗限位动力件810与第二插入件820传动连接,第二插入件820的伸缩方向与幼苗990被幼苗夹持释放机构500带动的方向呈夹角设置。
其中,第一幼苗限位动力件810可以选用线性驱动装置,例如可以选用气缸、直线模组等,本申请中选用的是电动推杆。第一幼苗限位动力件810的安装端固定设置,第一幼苗限位动力件810的动力输出端安装有限位连接板830,限位连接板830的下部固定安装有第二插入件820。本实施例中,第二插入件820水平设置,且与一行幼苗990的长度方向垂直。
以定植板980上的一行定植孔981具有6个为例,本实施例中设置两个第一幼苗限位动力件810,每个第一幼苗限位动力件810所连接的限位连接板830的可以为E字形顺时针旋转的形状,在每个限位连接板830的底部分别连接第二插入件820。具体的,每四根第二插入件820为一组,设置在E字形一横的自由端。此外,限位连接板830还固定连接有限位导向杆840,限位导向杆840与限位滑座850滑动连接,限位滑座850固定设置。
对应的,在侧支撑板233上可以设置限位孔235,当第一幼苗限位动力件810伸出带动第二插入件820插入幼苗990的基质998的过程中,限位孔235可以被第二插入件820插入,这样在第二插入件820承受载荷时,可以由限位孔235帮助第二插入件820承担载荷,避免由于第二插入件820处于悬臂梁结构的末端而产生过大形变的缺陷。
本实施例的动作原理为:
如图1-图12所示,具体的,本实施例中,定植板980上的一行定植孔981具有六个——定植孔A、定植孔B、定植孔C……定植孔F。而提供的一行幼苗990有36个幼苗990。在图1中由近至远,即图4所示由下向上,幼苗依次为1号幼苗、2号幼苗、3号幼苗……36号幼苗。
S11:操作人员可以先向传送带111上装满幼苗990,幼苗990成矩阵形式紧密排列。带传送电机114启动,带动主动传送轴115转动,主动转送轴带动传送带111和被动传送轴116运转。传送带111上固定的第二传送推板113向图1中的右侧运行,进而推动第一传送推板112向图1中的右侧运行。所以第一传送推板112和传送带111一起带动幼苗990向幼苗升降装置200运行。此时,第一阻挡机构中的阻挡件并未露出水平过渡板121。
S12:在幼苗990被完全推离水平过渡板121之前,幼苗升降装置200中的幼苗支架230的下支撑板231位于与水过渡板等高的位置。当幼苗传送机构中的图1中最右侧的一行幼苗990全部被推动至幼苗支架230之后,阻挡驱动件131带动阻挡件升起,插入水平过渡板121的第二排幼苗990的基质998中。此时,第一升降电机启动,带动减速器221和升降丝杆222转动,从而丝母带动与其固定连接的升降过渡板226下降,进而带动幼苗支架230向下移动。由于第二排幼苗990的基质998已经被阻挡件插入,所以第二行幼苗990不会因为与第一行幼苗990之间的粘接力而掉落。
S13:当幼苗990随幼苗支架230下降至移栽工位时,其中,6号、12号、18号……36号幼苗与幼苗支架230的六个第一让位缺口232分别对应。而定植板980位于幼苗支架230的下方,每个第一让位缺口232分别与定植板980的定植孔981对应,即第一让位缺口A与定植孔A对应,第一让位缺口B与定植孔B对应……第一让位缺口F与定植孔F对应。此时,升降机构的夹爪基座627处于较低位置。而幼苗平移机构700具有6个第一插入件721,此时6个第一插入件721分别与1号、7号、13号……31号幼苗的基质998对应,而六个第二插入件820则与5号、11号、17号……35号幼苗的基质998对应。
S14:当需要向定植孔981植入幼苗990时,作为幼苗拨动动力件722的薄型气缸伸出,从而带动各个第一插入件721插到个第一让位缺口对应的幼苗在图10所示上方的幼苗,即6号幼苗与第一让位缺口A对应时,插入7号幼苗的基质中,12号幼苗与第一让位缺口B对应时,插入13号幼苗,以此类推。而作为第一幼苗限位动力件810的电动推杆带动第二插入件820插入到各个第一让位缺口对应的幼苗在图4所示下方的幼苗,即6号幼苗与第一让位缺口A对应时,插入5号幼苗的基质998中,12号幼苗与第一让位缺口B对应时,插入11号幼苗,以此类推。由于有图2所示的限位辅助板240的存在,当基质998受到第二插入件820的作用力时会抵在限位辅助板240上,所以第二插入件820也不会将幼苗推离下支撑板231。
S15:第二升降电机611的输出轴通过升降联轴器621带动升降驱动轴转动,升降驱动轴上的升降齿轮624转动,带动升降齿条624和夹爪基座627上升。而此过程中,作为夹爪驱动动力源523的笔形气缸的活塞杆处于缩回状态,相应的,固定连接缸体的夹爪联动件524处于较高位置。则,此时夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521处于较低位置。在夹爪指510的自身弹性作用下,夹爪指510成打开状态,两个爪尖511相距较远,并未与基质998接触。那么在夹爪基座627的上升过程中,两个爪尖511可以从定植孔981中向上穿出,并且移动至基质998的两侧。
S16:然后,夹爪驱动动力源523的活塞杆伸出,由于活塞杆与夹爪基座627固定连接,所以此时夹爪驱动动力源523的缸体向下移动,进而带动与缸体固定连接的夹爪联动件524向下移动,从而夹爪指安装座521也向下移动。而此时夹爪驱动件522安装在夹爪基座627上,并非发生移动,换言之,夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521向上移动。因此,使得夹爪指510克服其自身的弹性,其开口角度变小,两个爪尖511相互靠近并插入到基质998中。其中一个爪尖511从第二让位缺口234处穿过侧支撑板233,并扎入到基质998中。
S17:接着,第二升降电机611的输出轴反向旋转,带动升降齿轮624反向转动,带动升降齿条624和夹爪基座627下降。由于第二插入件820和第一插入件721分别插入到被夹爪指510夹住的基质998相邻的基质998中,而且,第一让位缺口232两侧的下支撑板231向上支撑,所以与被夹住基质998相邻的两块基质998,并不会因为与该基质998之间可能产生的摩擦力带走,仍可以保持原位。
S18:夹爪基座627继续下降,下降至夹爪指510将基质998移动至定植孔981内之后停止下降。由于基质998和定植板980,至少有一者是软性材质,所以即使基质998的尺寸大于定植孔981的宽度,基质998仍然能够进入到定植孔981中。并且基质998处于较大形变的状态,其弹性力所产生的摩擦力,可以使得基质998固定在定植孔981中。
S19:夹爪驱动动力源523的活塞缩回,夹爪驱动动力源523的缸体上升,进而带动夹爪联动件524向上移动,夹爪指安装座521向上移动。此时夹爪驱动件522相对于夹爪指安装座521向下移动。夹爪指510在自身的弹性作用下,开口角度增加,两个爪尖511从基质998中拔出。在定植孔981的长度方向上,位于基质998的两侧。然后,夹爪基座627继续下降,夹爪指510完全从定植孔981中向下退出。
S20:此时,由板驱动电机311通过板驱动联轴器321带动板驱动辊322,一个板驱动辊322通过啮合的传动齿轮323带动另一个板驱动辊322转动,二者共同夹持定植板980向幼苗供应装置移动。同时,膜卷释放装置400的卷筒驱动电机410通过卷筒传动组件420带动卷筒430旋转,释放更多的柔性卷膜。从而可以改变定植板980的位置,将下一行的定植孔981与第一让位缺口232对齐。与此同时,第一幼苗限位动力件810先带动第二插入件820从基质998中拔出。然后,平移动力源输出动力,利用第一插入件721带动各个第一让位缺口一侧(图10所示下方)幼苗的基质998向上(沿图10中的向上的方向)移动一个幼苗990的基质998的宽度,从而,使得原来第一让位缺口232对应的幼苗在图10所示下方相邻的幼苗的基质998分别与第一让位缺口232和定植孔981对应。然后,第一幼苗限位动力件810带动第二插入件820插入当时位于第一让位缺口232一侧(在图10所示下方)的相邻幼苗990的基质998中。
即,在当6号幼苗与第一让位缺口A对应,12号幼苗与第一让位缺口B对应的情况下,在6号、12号……36号幼苗被夹爪指510抓走之后,六个第一插入件721分别已经在1号、7号……31号幼苗的基质998中,带动1号-5号、7号-11号、……31-35号幼苗向图10所示上方移动一个基质998的宽度,使得5号、11号……35号幼苗分别与第一让位缺口A、B……F对应。
接着,开始下一次的夹爪基座627上升、夹爪指夹持基质998,带动基质998下降插入定植孔981、释放基质998、夹爪基座627再下降、带动幼苗990平移的过程,循环往复,以致一行的全部幼苗990都被移栽到定植孔981中。即,5号、11号、17号……35号幼苗被抓走之后,带动1号-4号、7号-10号、……31号-34号幼苗向图10所示的上方移动,此时4号、10号、16号……34号幼苗分别与第一让位缺口A、B……F对应,第二插入件820插入3号、9号……33号幼苗中。夹爪指510抓取4号、10号、16号……34号幼苗。以此类推。
需要说明的是,在将1号、7号……31号幼苗分别与第一让位缺口A、B……F对应后,在爪尖插入到基质998中之后,第一插入件721需要从基质998中拔出。以免在夹爪指110带动基质998向下运动时与第一插入件721发生干涉。
S30:当一行的全部幼苗990均被移栽到定植孔981中之后,第一升降电机带动升降丝杆222组件反向运转,从而将幼苗支架230向上移动至下支撑板231与水平过渡板121等高的位置。其中,在幼苗支架230移动向上移动到位之前,阻挡驱动件131带动阻挡件下降,使得阻挡件的顶部不再露出水平过渡板121。然后,循环执行S12~S30步骤。
S40:由于第一传送推板112和第二传送推板113的设置,幼苗990前进的动力不仅仅来源于传送带111的摩擦力,所以可以使得第一传送推板112能够将幼苗990全部推离传送带111。甚至可以使得幼苗供给装置100上所剩下的最后一排幼苗990,与水平过渡板121朝向传送带111的边缘还有一段距离。位于这段距离中的传感器122检测上方没有物体时,说明幼苗供给装置100上只剩下一排或很少的几排幼苗990,从而向控制器反馈该信息,控制器控制报警器报警,或通过显示屏等提示操作人员向传送带111中补充幼苗990。
S41:在补充幼苗990之前,传送带111反向运行,以便空出足够的空间盛放将要放入的幼苗990。
以上实施例是介绍的移栽设备是向由放卷装置605所释放的柔性卷膜上进行移栽幼苗的操作。实际上,在另外的实现方式中,移栽设备还可以向具有多层刚性较大的定植板980的种植架移栽幼苗。具体的,可以将上述的移栽装置设置在一个可以上下左右移动的基座上,通过上下移动以与种植架上的各层定植板980匹配,通过左右移动,对定植板980上的不同行的定植孔981移栽幼苗。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述实施例中,诸如“上”、“下”等方位的描述,均基于附图所示。
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)
1.一种无土栽培作物移栽设备,用于向定植板(980)中移栽幼苗(990),所述定植板(980)设有沿厚度方向贯穿的定植孔(981),其特征在于,包括幼苗供给装置(100)、幼苗升降装置(200)和幼苗移栽装置,所述幼苗供给装置(100)设置在所述幼苗升降装置(200)的上游并用于向所述幼苗升降装置(200)提供幼苗(990),所述幼苗升降装置(200)设置在所述幼苗供给装置(100)的出口处并用于将所述幼苗(990)的位置下降,所述幼苗移栽装置用于从所述幼苗(990)的下方穿过所述定植孔(981)夹持和释放幼苗(990)。
2.根据权利要求1所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗升降装置(200)包括幼苗支架(230)和第一升降机构,所述幼苗支架(230)包括下支撑板(231)和侧支撑板(233),所述侧支撑板(233)的下边缘固定连接在所述下支撑板(231)的背离所述幼苗供给装置(100)的一侧;所述第一升降机构包括第一升降驱动组件(210)和第一升降传动组件(220),所述第一升降驱动组件(210)的动力输出端与所述第一升降传动组件(220)连接,所述第一升降传动组件(220)与所述幼苗支架(230)连接。
3.根据权利要求2所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗升降装置(200)还包括机架和与机架相对固定设置的限位辅助板(240),所述限位辅助板(240)和所述侧支撑板(233)分别位于所述下支撑板(231)的相对两侧。
4.根据权利要求1或2所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗供给装置(100)包括带传送机构(110),所述带传送机构(110)包括传送带(111),所述传送带(111)上固定连接有传送推板,所述传送推板用于推动所述幼苗(990)。
5.根据权利要求4所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗供给装置(100)还包括水平过渡板(121),所述水平过渡板(121)设置在所述带传送机构(110)的出口处,所述水平过渡板(121)用于承载所述幼苗(990)。
6.根据权利要求5所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗供给装置(100)还包括上导向板(123),所述上导向板(123)位于所述水平过渡板(121)的下方,且所述上导向板(123)面向所述幼苗升降装置(200)的一侧面与所述水平过渡板(121)背离所述带传送机构(110)一侧的边缘平齐。
7.根据权利要求5所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述幼苗供给装置(100)还包括第一阻挡机构,所述第一阻挡机构包括阻挡驱动件(131)和与所述阻挡驱动件(131)的动力输出端固定连接的阻挡件(132),所述阻挡件(132)用于从所述水平过渡板(121)的下方穿过所述水平过渡板(121)。
8.根据权利要求1所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,还包括板驱动装置(300);所述板驱动装置(300)包括板驱动组件(310),所述板驱动组件(310)与板驱动辊(322)传动连接。
9.根据权利要求1所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,还包括膜卷释放装置(400);所述定植板(980)为柔性卷膜;所述膜卷释放装置(400)包括卷筒(430),所述卷筒(430)转动安装于机架,所述卷筒(430)的筒壁开设有卡槽(431),所述卡槽(431)用于与所述柔性卷膜的端部卡接固定。
10.根据权利要求1所述的无土栽培作物移栽设备,其特征在于,所述卷筒(430)包括中心轴(432)和沿所述中心轴(432)的周向间隔排布且固定连接的多个夹膜板(433),所述中心轴(432)与所述机架转动连接,任意两个相邻的所述夹膜板(433)之间形成所述卡槽(431),所述卡槽(431)沿所述中心轴(432)的轴向贯通设置;所述夹膜板(433)为弧形板,所述夹膜板(433)沿背离所述中心轴(432)的方向拱起,所述夹膜板(433)的母线与所述中心轴(432)平行。
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