一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，包括栽培單元、前輸送單元、后輸送單元、單體苗床及傳感定位裝置，栽培單元包括支撐單體苗床滑動的L型軌道及推動單體苗床在L型軌道上橫向移動的推動裝置，前輸送單元與后輸送單元結構相同，分別設置在栽培單元的前后兩端，帶動單體苗床縱向移動，傳感定位裝置設在前輸送單元、后輸送單元及栽培單元上，對單體苗床進行定位，其中推動裝置采用絲桿裝置。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以快速并準確使自動移動苗床到達指定位置，并自動對接輔助工作臺，裝置機動性好，可根據(jù)具體生產(chǎn)要求模塊化批量生產(chǎn)，可以在三個維度的方向上拓寬或者節(jié)約生產(chǎn)的場地。符合傳統(tǒng)溫室向著大型植物工廠發(fā)展的趨勢。
【專利說明】一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動苗床系統(tǒng)，尤其是涉及一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，屬于溫室苗床內部物流系統(tǒng)范疇。

【背景技術】
[0002]溫室內的種苗隨著生長，可能需要移栽，盆花需要重新擺放和轉移，在國內目前還是完全由人工來完成這些動作，這需要大量的勞動力，并花費大量的時間。在國外，大量采用了現(xiàn)代化的機械設備和自動控制系統(tǒng)形成了大面積的苗床輸送系統(tǒng)。但考慮到作物的生長流程和人員的操作便捷性，一系列立體化的物流輸送系統(tǒng)，是提高國內園藝行業(yè)生產(chǎn)物流水平的關鍵。因為輸送系統(tǒng)要在溫室內擠占了一部分溫室空間，為了更好地使用溫室內的每寸空間，現(xiàn)有技術中已經(jīng)開始將物流系統(tǒng)建在高層，可以提高溫室的面積有效利用率。這里的多層次立體移動苗床研宄會要求上下層的結構比傳統(tǒng)苗床輸運結構更加簡潔利落，安裝便利，輸運快速精確。
[0003]中國專利CN 104025943 A公布了一種軌道拼接式自動移動苗床系統(tǒng)，包括進口單元、出口單元、栽培單元、單體苗床及傳感定位裝置，進口單元與出口單元分別位于栽培單元的前后兩端，進口單元與出口單元結構相同，包括苗床縱向滑動軌道及驅動單體苗床滑動的驅動裝置；栽培單元包括苗床橫向滑動軌道、鏈條軌道架及設在鏈條軌道架上推動單體苗床移動的推動設備；單體苗床通過進口單元的苗床縱向滑動軌道進入到栽培單元的苗床橫向滑動軌道上，栽培完成后，由出口單元的苗床縱向滑動軌道移出；傳感定位裝置對單體苗床進行定位。上述專利可以自動移動苗床到達指定位置，并自動對接輔助工作臺。該專利側重點在于長的軌道可以由任意個短鏈條拼接而成，軌道不至于太冗長，可以不必考慮長鏈條在使用中的松弛性，也可以模塊化生產(chǎn)，根據(jù)使用空間的大小確定使用模塊的個數(shù)，便于生產(chǎn)。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對目前我國現(xiàn)代化溫室育苗技術落后、智能化控制程度較低、育苗成本較高等問題，提供一種快速準確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以實現(xiàn)移動苗床快速準確到達指定苗床床位位置后，能夠實現(xiàn)自動對接輔助工作臺，符合傳統(tǒng)溫室向著大型植物工廠發(fā)展的趨勢。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，包括栽培單元、前輸送單元、后輸送單元、單體苗床及傳感定位裝置，所述的栽培單元包括支撐單體苗床滑動的L型軌道及推動單體苗床在L型軌道上橫向移動的推動裝置，所述的前輸送單元與后輸送單元結構相同，分別設置在栽培單元的前后兩端，帶動單體苗床縱向移動，所述的傳感定位裝置設在前輸送單元、后輸送單元及栽培單元上，對單體苗床進行定位，所述的推動裝置為絲桿裝置，絲桿裝置包括絲桿裝置底座、滾珠絲桿、工作臺安裝塊、電磁鐵及伺服電機，所述的絲桿裝置底座平行于L型軌道中間設置，所述的滾珠絲桿設置在絲桿裝置底座上，所述的工作臺安裝塊轉動在滾珠絲桿的中部，所述的電磁鐵設在工作臺安裝塊上，電磁鐵用于吸住單體苗床，所述的伺服電機驅動滾珠絲桿轉動，電磁鐵帶動單體苗床在滾珠絲桿上前后移動。
[0007]作為優(yōu)選，所述的苗床系統(tǒng)還包括中輸送單元，所述的中輸送單元設置在栽培單元的中部，帶動單體苗床縱向移動。其中L型軌道的中部被中輸送單元隔開，在前輸送單元與中輸送單元之間床位或后輸送單元與中輸送單元之間床位可容納多塊單體苗床，優(yōu)選為容納4塊單體苗床。單體苗床可以任意?？浚⑴浜蟼鞲卸ㄎ谎b置在床位上精確定位。
[0008]作為進一步優(yōu)選，所述的苗床系統(tǒng)為多層結構，更優(yōu)選為2層結構。每一層均由單獨的栽培單元、前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元、單體苗床及傳感定位裝置組成，且每一層的前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元上下對齊設置，在前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元的側邊設有升降裝置，用于帶動單體苗床上下移動，以使得單體苗床在不同層間移動。
[0009]所述的前輸送單元、中輸送單元與后輸送單元均由位于絲桿裝置底座兩側的兩個苗床床位組成；所述的苗床床位包括苗床支架、氣缸、傳輸帶、支架橫桿、橫桿浮動桿及氣缸推桿，所述的傳輸帶安裝在苗床支架上，用于輸運單體苗床，所述的支架橫桿位于傳輸帶的兩側，所述的氣缸通過氣缸推桿連接橫桿浮動桿，帶動橫桿浮動桿上下往復運動，所述的橫桿浮動桿升起時形成傳輸帶的防護欄，所述的橫桿浮動桿下降時，不影響單體苗床橫向移動，在前輸送單元與后輸送單元中，所述的橫桿浮動桿只設在傳輸帶的內側，在中輸送單元中，所述的橫桿浮動桿設在傳輸帶的兩側。
[0010]所述的苗床支架主體結構采用型材結構設計，架構平穩(wěn)，安裝其他零部件比較方便，符合現(xiàn)代設計的要求。
[0011]所述的傳輸帶的傳輸方向垂直于滾珠絲桿長度方向。
[0012]所述的絲桿裝置底座的外側設有絲桿裝置底座安裝塊，所述的絲桿裝置底座安裝塊固定在苗床支架上。
[0013]所述的L型軌道垂直連接在相鄰兩個輸送單元的的支架橫桿之間。
[0014]所述的工作臺安裝塊上設有工作臺，所述的電磁鐵設在工作臺上，所述的絲桿裝置底座的兩側設有直線導軌，所述的工作臺的下側設有與直線導軌滑動連接的工作臺滑塊，所述的滾珠絲桿通過絲桿安裝塊固定在絲桿裝置底座上，所述的伺服電機通過電機支架固定在絲桿裝置底座上。此外，絲桿裝置在如粉塵環(huán)境、暴露在惡劣天氣環(huán)境和用水環(huán)境等環(huán)境中使用時，配合滑塊封入油脂使用可達到更佳的潤滑效果。而伺服電機在使用過程中要注意防水。絲桿裝置的外側也可以加上保護罩，不僅可到達到防塵，防油滴效果，還可以防止作業(yè)人員和衣服被驅動器卷入。
[0015]所述的電磁鐵根據(jù)電磁轉換的原理，在通電或停電的狀態(tài)下產(chǎn)生強大的電磁吸力，以吸住單體苗床或不吸住單體苗床。電磁鐵結構合理緊湊，線圈置于軟磁材料外殼之中并以環(huán)氧澆封，具有體積小，吸力大，牢固，可靠，全密封，環(huán)境適應性強等特點，可進行遠程操作，動作簡單靈敏準確，功能穩(wěn)定可靠。
[0016]所述的L型軌道上設有軌道滑桿，所述的單體苗床的側邊設有與軌道滑桿滑動配合的苗床側邊滑塊。這樣的結構設置可以減少L型軌道與單體苗床之間的摩擦，與絲桿裝置配合可以達到快速輸運的效果，同時也可以減少能耗。單體苗床組合式裝配不需要單體苗床下面安裝輪子，可代替性結構強，安裝方式也被簡化，便于量化生產(chǎn)。同時也簡化了整個苗床系統(tǒng)的結構。
[0017]所述的傳感定位裝置包括傳感連接的第一傳感定位裝置、第二傳感定位裝置及第三傳感定位裝置；
[0018]所述的第一傳感定位裝置安裝在支架橫桿的側邊、前輸送單元與后輸送單元進出口處以及中輸送單元對應傳輸帶與絲桿裝置的交叉口的對角，控制驅動傳輸帶的轉動或停止，以及氣缸的得失電，對單體苗床進行定位；
[0019]所述的第二傳感定位裝置安裝在L型軌道的側邊，控制伺服電機的轉動或停止以及電磁鐵的得失電，對單體苗床進行定位；
[0020]所述的第三傳感定位裝置安裝在單體苗床的底部。
[0021]所述的單體苗床通過前輸送單元由絲桿裝置進入到栽培單元的L型軌道上，栽培完成后，單體苗床可以由中輸送單元的傳輸帶輸運，中輸送單元的苗床床位可以根據(jù)需求任意添置或者縮減。單體苗床也可以由后輸送單元的苗床床位上傳輸帶移出，第一層排滿后，單體苗床可以由升降機構輸運到第二層，升降機構可以控制單體苗床在豎直方向上的往復運動。
[0022]通過自動控制方式，可以完成生產(chǎn)區(qū)域內自動灌溉一系列的程序，不需人工進入工作區(qū)域搬動單體苗床以及灌溉，運行操作簡單，運行費用和管理費用低廉，節(jié)省人力物力財力。苗床自動移動輸送系統(tǒng)可以與其他的系統(tǒng)柔性結合，形成綜合機械結構、精確定位、傳動系統(tǒng)、管理規(guī)劃、智能調度、電子控制等技術的集成應用系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明系統(tǒng)工作的順序為:
[0024]單體苗床從前輸送單元進入到栽培單元，可以由中輸送單元移除出，也從后輸送單元移出。單體苗床可以在L型軌道上運動或者排布。苗床系統(tǒng)四周留有裝立體苗床的空間。單體苗床可以通過升降裝置往復于第一層苗床系統(tǒng)與第二層苗床系統(tǒng)或者更多層苗床系統(tǒng)之間。運動總體規(guī)劃為:第一層苗床系統(tǒng)-第二層苗床系統(tǒng)-多層苗床系統(tǒng)。
[0025]1、單體苗床在前輸送單元內的動作
[0026]在單體苗床進入到前輸送單元之前，通過氣缸得電，氣缸推桿推動橫桿浮動桿沿著豎直方向向上移動，橫桿浮動桿與支架橫桿構成傳輸帶的防護欄，單體苗床在傳輸帶上輸運，當單體苗床到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口時候第一傳感定位裝置控制傳輸帶驅動裝置停止，以及控制氣缸的得失電，此時單體苗床定位完成。
[0027]通過氣動裝置使橫桿浮動桿上升到超出傳輸帶的高度，該高度大于單體苗床在傳輸帶時的頂端，停止氣動裝置。當單體苗床到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口后完成定位后，氣缸失電，橫桿浮動桿下降，低于傳輸帶的高度，為單體苗床進入栽培單元讓出空間。
[0028]2、單體苗床在栽培單元內的動作
[0029]當單體苗床到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口時候，完成定位后，電磁鐵得電，伺服電機得電，單體苗床前進過程中，電磁鐵吸住單體苗床底部，絲桿傳動帶動電磁鐵運動。電磁鐵將單體苗床帶到指定位置時，再通過絲桿傳動回到原始位置，進行下一個單體苗床的推進動作。絲桿傳動在電磁鐵的配合下，能很好的控制單體苗床的輸運速度和準確的定位位置。在此過程中，第二傳感定位裝置安裝在L型軌道的側邊，控制伺服電機的轉動或停止以及電磁鐵的得失電，對單體苗床進行定位。
[0030]此時，通過氣缸失電，氣缸推桿帶著橫桿浮動桿沿著豎直方向向下移動，橫桿浮動桿與支架橫桿不構成傳輸帶防護欄。
[0031]當單體苗床需要經(jīng)過栽培單元的中輸送單元進入后輸送單元時，通過氣缸失電，氣缸推桿帶著橫桿浮動桿沿著豎直方向向下移動，區(qū)間苗床床位兩側的橫桿浮動桿與支架橫桿不構成傳輸帶防護欄。絲桿裝置繼續(xù)運作。
[0032]3、單體苗床在中輸送單元內的動作
[0033]如果單體苗床需要直接由中輸送單元移出時，單體苗床完成定位后，電磁鐵失電，電磁鐵松開單體苗床，伺服電機失電，絲桿裝置停止運作。氣缸得電，氣缸推桿推動橫桿浮動桿沿著豎直方向向上移動，兩側的橫桿浮動桿構成傳輸帶防護欄，傳輸帶運轉，單體苗床在傳輸帶上輸運出去。
[0034]4、單體苗床在后輸送單元內的動作
[0035]當單體苗床需要沿著后輸送單元運動時，單體苗床在電磁鐵的吸力作用下由栽培單元進入后，即當單體苗床在后輸送單元到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口時候，完成定位后，電磁鐵失電，電磁鐵松開單體苗床，伺服電機失電，絲桿裝置停止運作，氣缸得電，氣缸推桿推動橫桿浮動桿沿著豎直方向向上移動，橫桿浮動桿與支架橫桿構成傳輸帶防護欄，傳輸帶運轉，單體苗床在傳輸帶上輸運。此后，絲桿裝置帶著電磁鐵復位，單體苗床到達指定位置后，氣缸失電，橫桿浮動桿復位。
[0036]單體苗床離開傳輸帶后，與其他運輸系統(tǒng)構成新的循環(huán)系統(tǒng)。依此類推栽培單元的原有的單體苗床可以被新的一批需要操作的單體苗床所替代。
[0037]本發(fā)明的特點在于苗床輸送的快捷準確性，用電磁鐵與絲桿裝置相互配合的方式輸運，可以快速將單體苗床送到指定苗床床位，定位準確，輸運高效，包括側邊的結構配置也為苗床快速輸運做了合理的設計。整個裝置結構緊湊流暢，第一層的苗床裝置的簡潔結構為第二層的鋪設奠定了基礎。
[0038]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0039](I)本發(fā)明的系統(tǒng)機動性很好，使用時，絲桿裝置可以快速將單體苗床送到指定苗床床位，定位準確，輸運高效。
[0040](2)采用電磁鐵與絲桿裝置相互配合的方式輸運，結構靈活，使整個系統(tǒng)的設計方案簡潔緊湊。
[0041](3)苗床支架與L型軌道采用型材結構設計，架構平穩(wěn)，安裝其他零部件比較方便，符合現(xiàn)代設計的要求。
[0042](4)栽培單元區(qū)將軌道滑桿安裝在L型軌道上，單體苗床側邊采用苗床側邊滑塊結構，這樣的結構設計，可以減小單體苗床側邊與L型軌道之間的摩擦，可以使單體苗床快速到達指定地點。單體苗床底部不需要裝輪子，系統(tǒng)結構簡化。
[0043](5)橫桿浮動桿的結構設計更加靈活，與系統(tǒng)中的其他機構不構成干涉。
[0044](6)本裝置機動性好，可根據(jù)具體生產(chǎn)要求模塊化批量生產(chǎn)，可以在三個維度即水平方向與豎直方向上拓寬或者節(jié)約生產(chǎn)的使用面積。
[0045](7)通過自動控制方式，可以使單體苗床準確的到達指定苗床床位區(qū)域，同時苗床床位區(qū)域對應的工作區(qū)域，便于對植物進行相應的操作，運行操作簡單，運行費用和管理費用低廉，節(jié)省人力物力財力，將優(yōu)勢相結合可以顯著提高生產(chǎn)率，加速生產(chǎn)進程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1為本發(fā)明的立體苗床系統(tǒng)的結構示意圖1 ;
[0047]圖2為本發(fā)明的立體苗床系統(tǒng)的結構示意圖2；
[0048]圖3為中輸送單元的苗床床位結構示意圖；
[0049]圖4為前輸送單元與后輸送單元的苗床床位結構示意圖；
[0050]圖5為絲桿裝置的結構示意圖1 ;
[0051]圖6為絲桿裝置的結構示意圖2 ；
[0052]圖7為L型軌道的結構示意圖；
[0053]圖8為單體苗床的結構示意圖；
[0054]圖9為立體苗床系統(tǒng)傳感器的布局圖；
[0055]圖10為立體苗床系統(tǒng)的布局圖。
[0056]圖中標號:1為苗床支架，2為氣缸，3為傳輸帶，4為支架橫桿，5為L型軌道，6為軌道滑桿，7為橫桿浮動桿，8為絲桿裝置底座，9為滾珠絲桿，10為電磁鐵，11為工作臺安裝塊，12為工作臺，13為工作臺滑塊，14為絲桿裝置底座安裝塊，15為直線導軌，16為絲桿安裝塊，17為氣缸推桿，18為電機支架，19為伺服電機，20為升降裝置，21為苗床側邊滑塊，22為單體苗床。

【具體實施方式】
[0057]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0058]實施例
[0059]一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括栽培單元、前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元、單體苗床22及傳感定位裝置，栽培單元包括支撐單體苗床22滑動的L型軌道5及推動單體苗床22在L型軌道5上橫向移動的推動裝置，前輸送單元與后輸送單元結構相同，分別設置在栽培單元的前后兩端，帶動單體苗床22縱向移動，中輸送單元設置在栽培單元的中部，帶動單體苗床22縱向移動。其中L型軌道5的中部被中輸送單兀隔開。
[0060]本實施例中，苗床系統(tǒng)為2層結構。每一層均由單獨的栽培單元、前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元、單體苗床22及傳感定位裝置組成，且每一層的前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元上下對齊設置，在前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元的側邊設有升降裝置20，用于帶動單體苗床22上下移動，以使得單體苗床22在不同層間移動。
[0061 ] 如圖3、圖4所示，前輸送單元、中輸送單元與后輸送單元均由位于絲桿裝置底座8兩側的兩個苗床床位組成；苗床床位包括苗床支架1、氣缸2、傳輸帶3、支架橫桿4、橫桿浮動桿7及氣缸推桿17，傳輸帶3安裝在苗床支架I上，用于輸運單體苗床22，支架橫桿4位于傳輸帶3的兩側，氣缸2通過氣缸推桿17連接橫桿浮動桿7，帶動橫桿浮動桿7上下往復運動，橫桿浮動桿7升起時形成傳輸帶3的防護欄，橫桿浮動桿7下降時，不影響單體苗床22橫向移動，在前輸送單元與后輸送單元中，橫桿浮動桿7只設在傳輸帶3的內側，在中輸送單元中，橫桿浮動桿7設在傳輸帶3的兩側。苗床支架I主體結構采用型材結構設計，架構平穩(wěn)，安裝其他零部件比較方便，符合現(xiàn)代設計的要求。L型軌道5垂直連接在相鄰兩個輸送單元的的支架橫桿4之間。
[0062]如圖5、圖6所示，推動裝置為絲桿裝置，絲桿裝置包括絲桿裝置底座8、滾珠絲桿9、工作臺安裝塊11、電磁鐵10及伺服電機19，絲桿裝置底座8平行于L型軌道5中間設置，絲桿裝置底座8的外側設有絲桿裝置底座安裝塊14，絲桿裝置底座安裝塊14固定在苗床支架I上。滾珠絲桿9通過絲桿安裝塊16固定在絲桿裝置底座8上，工作臺安裝塊11轉動在滾珠絲桿9的中部，工作臺安裝塊11上設有工作臺12，電磁鐵10設在工作臺12上，電磁鐵10用于吸住單體苗床22，絲桿裝置底座8的兩側設有直線導軌15，工作臺12的下側設有與直線導軌15滑動連接的工作臺滑塊13，伺服電機19通過電機支架18固定在絲桿裝置底座8上。伺服電機19驅動滾珠絲桿9轉動，電磁鐵10帶動單體苗床22在滾珠絲桿9上前后移動。此外，絲桿裝置在如粉塵環(huán)境、暴露在惡劣天氣環(huán)境和用水環(huán)境等環(huán)境中使用時，配合滑塊封入油脂使用可達到更佳的潤滑效果。而伺服電機19在使用過程中要注意防水。絲桿裝置的外側也可以加上保護罩，不僅可到達到防塵，防油滴效果，還可以防止作業(yè)人員和衣服被驅動器卷入。
[0063]電磁鐵10根據(jù)電磁轉換的原理，在通電或停電的狀態(tài)下產(chǎn)生強大的電磁吸力，以吸住單體苗床22或不吸住單體苗床22。電磁鐵10結構合理緊湊，線圈置于軟磁材料外殼之中并以環(huán)氧澆封，具有體積小，吸力大，牢固，可靠，全密封，環(huán)境適應性強等特點，可進行遠程操作，動作簡單靈敏準確，功能穩(wěn)定可靠。
[0064]傳輸帶3的傳輸方向垂直于滾珠絲桿9長度方向。
[0065]如圖7、圖8所示，L型軌道5上設有軌道滑桿6，單體苗床22的側邊設有與軌道滑桿6滑動配合的苗床側邊滑塊21。這樣的結構設置可以減少L型軌道5與單體苗床22之間的摩擦，與絲桿裝置配合可以達到快速輸運的效果，同時也可以減少能耗。單體苗床組合式裝配不需要單體苗床22下面安裝輪子，可代替性結構強，安裝方式也被簡化，便于量化生產(chǎn)。同時也簡化了整個苗床系統(tǒng)的結構。
[0066]參考圖8與圖9，傳感定位裝置包括傳感連接的第一傳感定位裝置1、第二傳感定位裝置II及第三傳感定位裝置III ;第一傳感定位裝置I安裝在支架橫桿4的側邊、前輸送單元與后輸送單元進出口處以及中輸送單元對應傳輸帶與絲桿裝置的交叉口的對角，控制驅動傳輸帶3的轉動或停止，以及氣缸2的得失電，對單體苗床22進行定位；第二傳感定位裝置II安裝在L型軌道5的側邊，控制伺服電機19的轉動或停止以及電磁鐵10的得失電，對單體苗床22進行定位；第三傳感定位裝置III安裝在單體苗床22的底部。在前輸送單元與中輸送單元之間床位或后輸送單元與中輸送單元之間床位可容納4塊單體苗床22。單體苗床22可以任意停靠，并配合傳感定位裝置在床位上精確定位。
[0067]本系統(tǒng)工作的順序為:
[0068]單體苗床從前輸送單元進入到栽培單元，可以由中輸送單元移除出，也從后輸送單元移出。單體苗床可以在L型軌道5上運動或者排布。苗床系統(tǒng)四周留有裝立體苗床的空間。單體苗床可以通過升降裝置20往復于第一層苗床系統(tǒng)與第二層苗床系統(tǒng)或者更多層苗床系統(tǒng)之間。運動總體規(guī)劃為:第一層苗床系統(tǒng)前輸送單元-栽培單元-中輸送單元-栽培單元-出口單元-第二層苗床系統(tǒng)-多層苗床系統(tǒng)。
[0069]1、單體苗床在前輸送單元內的動作
[0070]在單體苗床22進入到前輸送單元之前，通過氣缸2得電，氣缸推桿17推動橫桿浮動桿7沿著豎直方向向上移動，橫桿浮動桿7與支架橫桿4構成傳輸帶3的防護欄，單體苗床22在傳輸帶3上輸運，當單體苗床22到達傳輸帶3與絲桿裝置的交叉口時候第一傳感定位裝置控制傳輸帶驅動裝置停止，以及控制氣缸的得失電，此時單體苗床定位完成。
[0071]通過氣動裝置使橫桿浮動桿7上升到超出傳輸帶3的高度，該高度大于單體苗床22在傳輸帶3時的頂端，停止氣動裝置。當單體苗床22到達傳輸帶3與絲桿裝置的交叉口后完成定位后，氣缸失電，橫桿浮動桿7下降，低于傳輸帶3的高度，為單體苗床22進入栽培單元讓出空間。
[0072]2、單體苗床在栽培單元內的動作
[0073]當單體苗床到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口時候，完成定位后，電磁鐵得電，伺服電機得電，單體苗床前進過程中，電磁鐵吸住單體苗床底部，絲桿傳動帶動電磁鐵運動。電磁鐵將單體苗床帶到指定位置時，再通過絲桿傳動回到原始位置，進行下一個單體苗床的推進動作。絲桿傳動在電磁鐵的配合下，能很好的控制單體苗床的輸運速度和準確的定位位置。在此過程中，第二傳感定位裝置安裝在L型軌道的側邊，控制伺服電機的轉動或停止以及電磁鐵的得失電，對單體苗床進行定位。
[0074]此時，通過氣缸失電，氣缸推桿帶著橫桿浮動桿沿著豎直方向向下移動，橫桿浮動桿與支架橫桿不構成傳輸帶防護欄。
[0075]當單體苗床需要經(jīng)過栽培單元的中輸送單元進入后輸送單元時，通過氣缸失電，氣缸推桿帶著橫桿浮動桿沿著豎直方向向下移動，區(qū)間苗床床位兩側的橫桿浮動桿與支架橫桿不構成傳輸帶防護欄。絲桿裝置繼續(xù)運作。
[0076]3、單體苗床在中輸送單元內的動作
[0077]如果單體苗床需要直接由中輸送單元移出時，單體苗床完成定位后，電磁鐵失電，電磁鐵松開單體苗床，伺服電機失電，絲桿裝置停止運作。氣缸得電，氣缸推桿推動橫桿浮動桿沿著豎直方向向上移動，兩側的橫桿浮動桿構成傳輸帶防護欄，傳輸帶運轉，單體苗床在傳輸帶上輸運出去。
[0078]4、單體苗床在后輸送單元內的動作
[0079]當單體苗床需要沿著后輸送單元運動時，單體苗床在電磁鐵的吸力作用下由栽培單元進入后，即當單體苗床在后輸送單元到達傳輸帶與絲桿裝置的交叉口時候，完成定位后，電磁鐵失電，電磁鐵松開單體苗床，伺服電機失電，絲桿裝置停止運作，氣缸得電，氣缸推桿推動橫桿浮動桿沿著豎直方向向上移動，橫桿浮動桿與支架橫桿構成傳輸帶防護欄，傳輸帶運轉，單體苗床在傳輸帶上輸運。此后，絲桿裝置帶著電磁鐵復位，單體苗床到達指定位置后，氣缸失電，橫桿浮動桿復位。
[0080]單體苗床離開傳輸帶后，與其他運輸系統(tǒng)構成新的循環(huán)系統(tǒng)。依此類推栽培單元的原有的單體苗床可以被新的一批需要操作的單體苗床所替代。
[0081 ] 如圖10所示，立體雙層移動苗床被分成A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，I和J這十個區(qū)域，其中，A，C，E，G和I為第二層，B，D，F(xiàn)，H和J為第一層。參考圖9，栽培區(qū)域中的C，D，G和H被分成了(I)至(8)等八個苗床床位區(qū)。單體在這八個床位區(qū)也可以任意區(qū)間?？俊與B區(qū)域對前輸送單元，C與D，G和H區(qū)域對應為栽培單元，E和F區(qū)域對中輸送單元，I和J對應的為后輸送單元。單體苗床在系統(tǒng)中運行順序如下:
[0082]B-D-F, B-D-F-H-J, J-H-F, J-H-F-D-B, B-D-F-E-C-A, B-D-F-E, B-D-F-E-G-1,B-D-F-H-J-1， B-D-F-H-J-1-G-E， B-D-F-H-J-1-G-E-C-A, J-H-F-E-G-1, J-H-F-E,J-H-F-E-C-A, J-H-F-D-B-A, J-H-F-D-B-A-C-E, J-H-F-D-B-A-C-E-G-1。具體地，正向為單體苗床移進苗床系統(tǒng)的順序，逆向則為單體苗床移出苗床系統(tǒng)的順序。當然，單體苗床可以在C與D，G和H區(qū)域中的(I)至(8)的苗床床位中滯留。多個單體苗床也可以按序號依次排滿整個苗床系統(tǒng)，苗床系統(tǒng)排滿時，單體苗床也可以依次序移出系統(tǒng)。
[0083]通過自動控制方式，可以完成生產(chǎn)區(qū)域內一系列相應操作的程序，運行操作簡單，運行費用和管理費用低廉，節(jié)省人力物力財力。裝置形成綜合機械結構、精確定位、傳動系統(tǒng)、管理規(guī)劃、智能調度、電子控制等技術的集成應用系統(tǒng)。本裝置可以顯著提高生產(chǎn)效率，加速生產(chǎn)進程，減少勞動力需求。也可以與苗床運動系統(tǒng)柔性結合，同步運行。此外，裝置機動性好，可根據(jù)具體生產(chǎn)要求模塊化批量生產(chǎn)，可以在三個維度的方向上拓寬或者節(jié)約生產(chǎn)的場地。
[0084]上述的對實施例的描述是為便于該【技術領域】的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，包括栽培單元、前輸送單元、后輸送單元、單體苗床(22)及傳感定位裝置，所述的栽培單元包括支撐單體苗床(22)滑動的L型軌道(5)及推動單體苗床(22)在L型軌道(5)上橫向移動的推動裝置，所述的前輸送單元與后輸送單元結構相同，分別設置在栽培單元的前后兩端，帶動單體苗床(22)縱向移動，所述的傳感定位裝置設在前輸送單元、后輸送單元及栽培單元上，對單體苗床(22)進行定位， 其特征在于，所述的推動裝置為絲桿裝置，絲桿裝置包括絲桿裝置底座(8)、滾珠絲桿(9)、工作臺安裝塊(11)、電磁鐵(10)及伺服電機(19)，所述的絲桿裝置底座⑶平行于L型軌道(5)中間設置，所述的滾珠絲桿(9)設置在絲桿裝置底座(8)上，所述的工作臺安裝塊(11)轉動在滾珠絲桿(9)的中部，所述的電磁鐵(10)設在工作臺安裝塊(11)上，電磁鐵(10)用于吸住單體苗床(22)，所述的伺服電機(19)驅動滾珠絲桿(9)轉動，電磁鐵(10)帶動單體苗床(22)在滾珠絲桿(9)上前后移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的苗床系統(tǒng)還包括中輸送單元，所述的中輸送單元設置在栽培單元的中部，帶動單體苗床(22)縱向移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的苗床系統(tǒng)為多層結構，每一層均由單獨的栽培單元、前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元、單體苗床(22)及傳感定位裝置組成，且每一層的前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元上下對齊設置，在前輸送單元、中輸送單元、后輸送單元的側邊設有升降裝置(20)，用于帶動單體苗床(22)上下移動，以使得單體苗床(22)在不同層間移動。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的前輸送單元、中輸送單元與后輸送單元均由位于絲桿裝置底座(8)兩側的兩個苗床床位組成；所述的苗床床位包括苗床支架(I)、氣缸(2)、傳輸帶(3)、支架橫桿(4)、橫桿浮動桿(7)及氣缸推桿(17)，所述的傳輸帶(3)安裝在苗床支架(I)上，用于輸運單體苗床(22)，所述的支架橫桿(4)位于傳輸帶(3)的兩側，所述的氣缸(2)通過氣缸推桿(17)連接橫桿浮動桿(7)，帶動橫桿浮動桿(7)上下往復運動，所述的橫桿浮動桿(7)升起時形成傳輸帶(3)的防護欄，所述的橫桿浮動桿(7)下降時，不影響單體苗床(22)橫向移動， 在前輸送單元與后輸送單元中，所述的橫桿浮動桿(7)只設在傳輸帶(3)的內側，在中輸送單元中，所述的橫桿浮動桿(7)設在傳輸帶(3)的兩側。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳輸帶(3)的傳輸方向垂直于滾珠絲桿(9)長度方向。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的絲桿裝置底座(8)的外側設有絲桿裝置底座安裝塊(14)，所述的絲桿裝置底座安裝塊(14)固定在苗床支架(I)上。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的L型軌道(5)垂直連接在相鄰兩個輸送單元的的支架橫桿(4)之間。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的工作臺安裝塊(11)上設有工作臺(12)，所述的電磁鐵(10)設在工作臺(12)上，所述的絲桿裝置底座(8)的兩側設有直線導軌(15)，所述的工作臺(12)的下側設有與直線導軌(15)滑動連接的工作臺滑塊(13)， 所述的滾珠絲桿(9)通過絲桿安裝塊(16)固定在絲桿裝置底座(8)上，所述的伺服電機(19)通過電機支架(18)固定在絲桿裝置底座(8)上。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的L型軌道(5)上設有軌道滑桿￠)，所述的單體苗床(22)的側邊設有與軌道滑桿(6)滑動配合的苗床側邊滑塊(21)。
10.根據(jù)權利要求4所述的一種快速精確定位自動移動立體苗床系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感定位裝置包括傳感連接的第一傳感定位裝置(I)、第二傳感定位裝置(II)及第三傳感定位裝置(III); 所述的第一傳感定位裝置(I)安裝在支架橫桿(4)的側邊、前輸送單元與后輸送單元進出口處以及中輸送單元對應傳輸帶與絲桿裝置的交叉口的對角，控制驅動傳輸帶(3)的轉動或停止，以及氣缸(2)的得失電，對單體苗床(22)進行定位； 所述的第二傳感定位裝置(II)安裝在L型軌道(5)的側邊，控制伺服電機(19)的轉動或停止以及電磁鐵(10)的得失電，對單體苗床(22)進行定位； 所述的第三傳感定位裝置(III)安裝在單體苗床(22)的底部。
【文檔編號】A01G9/10GK104488593SQ201410777997
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權日:2014年12月15日
【發(fā)明者】吳軍輝, 周全, 司慧萍, 陳杰, 林開顏 申請人:同濟大學