CN218042752U - 茎叶类蔬菜智能化生产车间 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能化、自动化领域，特别是涉及农业的智能化、自动化领域，更为具体的说是涉及茎叶类蔬菜智能化生产车间，通过将由蔬菜采收流水线和蔬菜包装流水线组成的自动采收包装流水线、以及栽培槽‑基质回用流水线和菜苗种自动栽种流水线有机结合在一起，形成一条完整的智能化生产流水线。在本发明公开的智能车间的基础上，配合育苗大棚，就可以实现蔬菜全链条智能化、自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及智能化、自动化领域，特别是涉及农业的智能化、自动化领域，更为具体的说是涉及茎叶类蔬菜智能化生产车间。
背景技术
随着现代化农业的不断发展，蔬菜生产的机械化、智能化引起广泛关注。茎叶类蔬菜生产，因其用工量大，田间机械化收种难度高，严重影响蔬菜生产智能化的进展。应用栽培槽和基质立体种植方式和采用现代工业标志性装备—自动行走机器人(AGV)和机械臂的高新技术，在生产线上完成蔬菜的栽种、收获、包装的技术日益受到关注。通过建设茎叶类蔬菜智能化生产车间，在菜苗(种)自动栽(种)流水线上完成栽培槽中装填全养的基质和播种、盖种工序。由机械手搬上栽培架，AGV运送至大棚生长。长成后的蔬菜由AGV搬回至自动采收包装流水线，下架机械手搬上采收线。完成收获、包装工作。实现生产智能化、无人化。
将栽种好的植株放置在利用自然光照、温度、湿度等环境因子可控的大棚中，不仅能够提高蔬菜的产量，更重要的是，可以实现清洁蔬菜生产。目前在农业研究领域，针对以栽培槽和基质为主的现代化农业栽种形式，对于基质的研究以及大棚中光、水的控制研究很多。但是，鲜有人关注到蔬菜长成后，采收阶段的自动化设备及栽培槽架及栽培基质再生循环利用适用技术装备的研发。
随着自动化、智能化技术在农业领域的不断渗入，目前已经有自动运送栽培槽在在栽种环节与种植大棚之间的AGV小车等，譬如在CN208746120U中就公开了一种立式栽培架AGV运输车以及与其匹配的立式栽培架。但是，从采收育成的植株到重新栽种新的苗体，这段操作仍多采用人工方式，或者是半人工方式，这就极大地限制了蔬菜生长培育的自动化进展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是当育成的蔬菜植株被运送至采收点后，如何通过自动化的方式采收、包装，并将栽培槽和基质自动化处理后，再次栽种新的种苗，并被运送至大棚进行培育。
为了解决上述技术问题，本发明公开了茎叶类蔬菜智能化生产车间，所述茎叶类蔬菜智能化生产车间包括由蔬菜采收流水线和蔬菜包装流水线组成的自动采收包装流水线、以及栽培槽-基质回用流水线和菜苗种自动栽种流水线；所述蔬菜采收流水线包括第一传送带，以及沿第一传送带传送方向设置的采收机；所述蔬菜包装流水线包括第二传送带，以及设置在第二传送带上的自动包装机；所述第二传送带与第一传送带垂直设置，并且第二传送带的起始端位于第一传送带采收机后；所述栽培槽-基质回用流水线包括栽培槽基质分离子流水线、栽培槽转运子流水线、基质回用子流水线；所述栽培槽基质子分离流水线包括第三传送带以及倾翻机械手，所述第三传送带与第二传送带相接；所述栽培槽转运子流水线包括第四传送带，所述第四传送带垂直于第三传送带设置，所述倾翻机械手设置在第三传送带与第四传送带相交处；所述基质回用子流水线包括依次设置的粉碎机、微波消杀机、机制调理搅拌机、回用基质转运传送带，所述粉碎机、微波消杀机、基质调理搅拌机之间分别通过第四传送带、第五传送带相连，所述粉碎机位于第三传送带尾部；所述菜苗种自动栽种流水线包括第六传送带，以及沿第六传送带传送方向依次设置的基质定量装槽机、自动播种机和覆土机和上下线机械手；所述第四传送带的尾部垂直接设在第六传送带的首端，所述回用基质转运传送带与基质定量装槽机相连接；还包括有总控制柜，自动采收包装流水线、以及栽培槽- 基质回用流水线和菜苗种自动载种流水线各组件均与总控制柜连接。
定量装槽机、自动播种机、覆土机等用于完成菜苗自动种植流水线上的设备可以采用现有技术中的产品进行配置，也可以参考CN214716067U中公开的蔬菜自动化栽种流水线用基质搅拌-定量装槽一体机进行定量装槽以及CN212013568U中公开的穴盘苗移栽装置中的结构进行配置。采收机、包装机等用于完成菜苗自动收割、包装的流水线设备可以采用现有技术中的产品进行配置，也可以参考CN 2021233237672中的相关结构进行设置。
优选地，还包括有拆垛机，所述拆垛机位于第六传送带前部。所述拆垛机可以将整垛的栽培槽拆分成一个一个的独立栽培槽，从而当重复利用的栽培槽不够使用时，或者有损坏无法使用时，补充新的栽培槽。其结构可以参考CN215206751U 中公开的栽培槽自动上线系统。
进一步优选地，所述菜苗种自动栽种流水线还包括有基质水平输送机和基质提升输送机，所述基质水平输送机设置在基质调理搅拌机后，所述基质提升输送机垂直设置在基质水平输送机后端，所述基质提升输送机的首部接设在回用基质转运传送带的尾部，尾部为菜苗种自动栽种流水线中基质定量装槽机的储料罐。通过加入基质提升输送机可以将回用基质提升一定的垂直高度，从而在装槽时更好地与基质定量装槽机匹配。
进一步优选地，还包括有AGV运输车和上下线机械手，所述AGV运输车行走在第一传送带首部与第六传送带尾部之间并经停在设计停放位点，与上下线机械手配合完成栽培槽上下线工序。通常需要AGV运输车将栽培架从大棚运送至智能车间，当栽培架被卸掉后，AGV运输车直接到达第六传送带尾部待命，新的栽种有菜苗的栽培架装满后，AGV运输车再将其运送至大棚进行培育。AGV运输车及栽培架结构可以参考CN208746120U中公开的立式栽培架AGV运输车以及与其匹配的立式栽培架。
其中上下线机械手可以采用机器人手臂来完成，也可以参考专利 CN208739570U中公开的移栽机来完成栽培槽上、下传送带。倾翻机械手的作用是将栽培槽倾翻，从而将内部的基质倒出在第三传送带上，然后再转动90°，将栽培槽放下，此时栽培槽被放置在第四传送带上。这些工作均可以采用现有的机器人手臂来完成。采收机和包装机，以及粉碎机、微波消杀机、用于基质调理的搅拌机即基质调理搅拌机均可以利用现有技术中的成熟采收和包装产品。
本发明的重点在于智能车间中各个流水线的排布和设置，通过将由蔬菜采收流水线和蔬菜包装流水线组成的自动采收包装流水线、以及栽培槽-基质回用流水线和菜苗种自动栽种流水线有机结合在一起，形成一条完整的智能化生产流水线。在本发明公开的智能车间的基础上，配合育苗大棚，就可以实现蔬菜全链条智能化、自动化生产。
附图说明
图1为茎叶类蔬菜智能化生产车间排布示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。
实施例1
茎叶类蔬菜智能化生产车间，所述茎叶类蔬菜智能化生产车间包括蔬菜采收流水线(框线A区域)、蔬菜包装流水线(框线B区域)、栽培槽基质分离子流水线 (框线C区域)、栽培槽转运子流水线(框线D区域)、基质回用子流水线(框线 E区域)以及菜苗种自动栽种流水线(框线F区域)；其中蔬菜采收流水线和蔬菜包装流水线共同形成了自动采收包装流水线，栽培槽基质分离流水线(框线C区域)、栽培槽转运流水线(框线D区域)、基质回用流水线(框线E区域)共同组成栽培槽-基质回用流水线。所述蔬菜采收流水线包括第一传送带1，以及沿第一传送带1传送方向依次设置的采收机3；所述蔬菜包装流水线包括第二传送带4，以及设置在第二传送带上的自动包装机5；所述第二传送带4与第一传送带1垂直设置，并且第二传送带4的起始端位于第一传送带的采收机3后；所述栽培槽基质分离子流水线包括第三传送带6以及倾翻机械手7，所述第三传送带6与第二传送带4相接；所述栽培槽转运子流水线包括第四传送带8，所述第四传送带8垂直于第三传送带6设置，所述倾翻机械手7设置在第三传送带6与第四传送带8相交处；所述基质回用子流水线包括依次设置的粉碎机9、微波消杀机10、基质调理搅拌机11、回用基质转运传送带12，所述粉碎机9、微波消杀机10、基质调理搅拌机11之间分别通过第四传送带13、第五传送带14相连，所述粉碎机9位于第三传送带6尾部；所述菜苗自动种植流水线包括第六传送带15，以及沿第六传送带15传送方向依次设置的基质定量装槽机16、自动播种机17、覆土机18和上下线机械手19；所述第四传送带8的尾部垂直接设在第六传送带15的首端，所述回用基质转运传送带12与基质定量装槽机16相连接；还包括有总控制柜20，所述蔬菜采收流水线、蔬菜包装流水线、栽培槽基质分离子流水线；栽培槽转运子流水线、基质回用子流水线以及菜苗自动种植流水线各组件均与总控制柜连接。
定量装槽机、自动播种机、覆土机等用于完成菜苗自动种植流水线上的设备可以采用现有技术中的产品进行配置，也可以参考CN214716067U中公开的蔬菜自动化栽种流水线用基质搅拌-定量装槽一体机进行定量装槽以及CN212013568U中公开的穴盘苗移栽装置中的结构进行配置。采收机、包装机等用于完成菜苗自动收割、包装的流水线设备可以采用现有技术中的产品进行配置，也可以参考CN 2021233237672中的相关结构进行设置。
由于这些产品均可以通过市场购买得到，且其本身的结构不是本发明的重点，因此在图中仅以简化的形态或者框体来示意其排布位置。
优选地，在本实施例中还包括有拆垛机21，所述拆垛机21位于第六传送带15 前部。所述拆垛机21可以将整垛的栽培槽拆分成一个一个的独立栽培槽，从而当重复利用的栽培槽不够使用时，或者有损坏无法使用时，补充新的栽培槽。其结构可以参考CN215206751U中公开的栽培槽自动上线系统。
进一步优选地，在本实施例中所述菜苗种自动栽种流水线还包括有基质水平输送机22和基质提升输送机23，所述基质水平输送机22设置在基质调理搅拌机后，所述基质提升输送机23垂直设置在基质水平输送机后端，所述基质提升输送机的首部接设在回用基质转运传送带的尾部，尾部为菜苗种自动栽种流水线中基质定量装槽机的储料罐。通过加入基质提升输送机可以将回用基质提升一定的垂直高度，从而在装槽时更好地与基质定量装槽机匹配。
进一步优选地，还包括有AGV运输车24和上下线机械手2，所述AGV运输车行走在第一传送带首部与第六传送带尾部之间并经停在设计停放位点，与上下线机械手配合完成栽培槽上下线工序。通常需要AGV运输车将栽培架从大棚运送至智能车间，当栽培架被卸掉后，AGV运输车直接到达第六传送带尾部待命，新的栽种有菜苗的栽培架装满后，AGV运输车再将其运送至大棚进行培育。AGV运输车及栽培架结构可以参考CN208746120U中公开的立式栽培架AGV运输车以及与其匹配的立式栽培架。
其中上下线机械手可以采用机器人手臂来完成，也可以参考专利 CN208739570U中公开的移栽机来完成栽培槽上、下传送带。倾翻机械手的作用是将栽培槽倾翻，从而将内部的基质倒出在第三传送带上，然后再转动90°，将栽培槽放下，此时栽培槽被放置在第四传送带上。这些工作均可以采用现有的机器人手臂来完成。采收机和包装机，以及粉碎机、微波消杀机、用于基质调理的搅拌机即基质调理搅拌机均可以利用现有技术中的成熟采收和包装产品。
结合图1可以看到，背载有栽培槽架的AGV运输车按照预设路径，从蔬菜大棚进入到流水线的第一传送带首部位置，然后通过上下线机械手将栽培槽架上的栽培槽依次放入到第一传送带上，当栽培槽通过采收机时，蔬菜被收割，并转向进入到第二传送带，并通过自动包装机被自动打包成茎叶类蔬菜，然后再来看被收割蔬菜后的栽培槽，其顺着传送带的方向进入到第三传送带，此时倾翻机械手将其翻转，基质留在第三传送带上，而栽培槽则被机械手放置在第四传送带上，栽培槽顺着第四传送带来到第六传送带处，作为重复利用的栽培槽进入到菜苗自动种植流水线，再来看被翻转留在第三传送带上的基质，其顺着第三传送带来到粉碎机处，然后依次通过粉碎、消毒、调理搅拌形成回用基质，并在优选方案中通过基质水平输送机和基质提升输送机到达菜苗自动种植流水线的基质定量装槽机处，随着第六传送带的运转，栽培槽被再次装满基质，栽苗，覆土。之前背载有栽培槽架的AGV运输车当所有的栽培槽均完成上线后，背载有栽培槽架的AGV运输车直接来到第六传送带的尾部待命，当栽培槽内栽种好新的苗体后，在第六传送带的尾部被上下线机械手放置在待命的AGV运输车上，背载有栽培槽架的AGV 运输车按照预设路径将栽培槽转运至培育大棚中，当蔬菜培育完成后，被AGV运输车运载至第一传送带首部位置，……，如此往复，就可以实现整个蔬菜自动化、智能化生产的闭环管理。
本发明设置了拆垛机，从而可以在栽培槽发生损坏时或遇到紧急的情况致使二次利用栽培槽不能及时到位时，自动替补，保证流水线的有序进行。
以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.茎叶类蔬菜智能化生产车间，其特征在于：所述茎叶类蔬菜智能化生产车间包括由蔬菜采收流水线和蔬菜包装流水线组成的自动采收包装流水线、以及栽培槽-基质回用流水线和菜苗种自动栽种流水线；
所述蔬菜采收流水线包括第一传送带，以及沿第一传送带传送方向设置采收机；所述蔬菜包装流水线包括第二传送带，以及设置在第二传送带上的自动包装机；所述第二传送带与第一传送带垂直设置，并且第二传送带的起始端位于第一传送带采收机后；
所述栽培槽-基质回用流水线包括栽培槽基质分离子流水线、栽培槽转运子流水线、基质回用子流水线；
所述栽培槽基质分离子流水线包括第三传送带以及倾翻机械手，所述第三传送带与第二传送带相接；
所述栽培槽转运子流水线包括第四传送带，所述第四传送带垂直于第三传送带设置，所述倾翻机械手设置在第三传送带与第四传送带相交处；
所述基质回用子流水线包括依次设置的粉碎机、微波消杀机、基质调理搅拌机、回用基质转运传送带，所述粉碎机、微波消杀机、基质调理搅拌机之间分别通过第四传送带、第五传送带相连，所述粉碎机位于第三传送带尾部；
所述菜苗种自动栽种流水线包括第六传送带，以及沿第六传送带传送方向依次设置的基质定量装槽机、自动播种机和覆土机和上下线机械手；
所述第四传送带的尾部垂直接设在第六传送带的首端，所述回用基质转运传送带与基质定量装槽机相连接；
还包括有总控制柜，自动采收包装流水线、以及栽培槽-基质回用流水线和菜苗种自动载种流水线各组件均与总控制柜连接。
2.根据权利要求1所述的茎叶类蔬菜智能化生产车间，其特征在于：还包括有拆垛机，所述拆垛机位于第六传送带前部。
3.根据权利要求1所述的茎叶类蔬菜智能化生产车间，其特征在于：所述菜苗种自动栽种流水线还包括有基质水平输送机和基质提升输送机，所述基质水平输送机设置在基质调理搅拌机后，所述基质提升输送机垂直设置在基质水平输送机后端，所述基质提升输送机的首部接设在回用基质转运传送带的尾部，尾部为菜苗种自动栽种流水线中基质定量装槽机的储料罐。
4.根据权利要求1所述的茎叶类蔬菜智能化生产车间，其特征在于：还包括有AGV运输车和上下线机械手，所述AGV运输车行走在第一传送带首部与第六传送带尾部之间并经停在设计停放位点，与上下线机械手配合完成栽培槽上下线工序。
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