本發(fā)明涉及溫室苗床空間物流系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)溫室內(nèi)的花卉、植物等均是直接放置在地面上或是擺放在固定的苗床上，由于直接和地面接觸，花卉、植物等不僅容易產(chǎn)生病蟲害，還會造成溫室整體環(huán)境混亂，整潔度欠佳，并且隨著溫室內(nèi)種苗的不斷生長，需要移栽或者重新擺放位置，目前這一系列動作主要是靠人工來完成，這需要大量的勞動力，花費大量的時間，不僅工作效率低，而且增加管理人員的勞動強度。目前我國現(xiàn)代化溫室育苗存在技術(shù)落后、智能化控制程度較低、育苗成本高等一系列問題。

中國專利CN 202617811 U公開了一種多層立體式的溫室自動化移動苗床裝置，包括一個至少具有四層結(jié)構(gòu)以上的移動苗床擺放層，每層移動苗床擺放層上設(shè)為至少兩個以上的移動苗床擺放列，通過帶有升降功能的智能搬運車將移動苗床擺放于移動苗床擺放列上，該專利通過智能搬運車可將大量的移動苗床擺放在移動苗床擺放層上面來實施灌溉和生長，也可將移動苗床擺放層上的生產(chǎn)完成植物的移動苗床運送到工作間內(nèi)，但該專利的智能搬運車的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性較差，特別是進行高空作業(yè)時，較難保證苗床的穩(wěn)定性；其次，該專利的移動搬運車與苗床擺放列之間既沒有對準機構(gòu)，又沒有緊密連接，對準準確率較低，很可能造成苗床跌落；另外，該專利只是利用電動輸送滾輪進行推送，推送行程有限，且苗床擺放列上苗床與苗床之間直接接觸，苗床可以雙向移動，移動過程中苗床相互之間能夠撞擊，造成苗床及苗圃損壞甚至苗床跌落。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多層立體化苗床架，能夠大大提高溫室的空間利用率、降低病蟲害的發(fā)生率；采用自動化移動苗床升降機將苗床在自動快速精確對準的情況下進行安全轉(zhuǎn)移，具有空間利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、對接精度高等特點，是一種溫室大規(guī)模生產(chǎn)管理的立體苗床空間物流系統(tǒng)，符合未來現(xiàn)代化溫室苗床空間物流系統(tǒng)的發(fā)展方向。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)，包括栽培單元和移動單元，所述的栽培單元包括多層立體式苗床架以及放置在苗床架上的單體苗床，所述的移動單元包括移動架、設(shè)在移動架頂部的鏈輪機構(gòu)以及設(shè)在移動架底部的輪系機構(gòu)，所述的栽培單元還包括支撐單體苗床的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置設(shè)在苗床架的橫向支撐桿上，包括平行導軌、設(shè)在平行導軌之間的U形殼體、設(shè)在U形殼體內(nèi)的梯形重力塊，U形殼體底部由電缸驅(qū)動組件驅(qū)動，平行導軌的前端設(shè)有對準機構(gòu)，所述的單體苗床放置在平行導軌上，單體苗床底部與梯形重力塊接觸，單體苗床的前、后兩端設(shè)有鐵塊，所述的移動單元還包括升降臺裝置，升降臺裝置設(shè)在移動架的中間，由鏈輪機構(gòu)驅(qū)動進行升降運動，升降臺裝置底部設(shè)有一對平行的升降底板，升降底板上依次設(shè)有由齒輪齒條傳動的一級推送組件和由絲杠滑軌傳動的二級推送組件，二級推送組件設(shè)有與所述的鐵塊相配合的電磁鐵以及與對準機構(gòu)相配合的對準插桿，所述的栽培單元以及移動單元還設(shè)有傳感定位裝置，工作時，在控制系統(tǒng)的指令下，所述的移動單元由輪系機構(gòu)驅(qū)動進行移動，所述的升降臺裝置由鏈輪機構(gòu)驅(qū)動進行升降運動，在傳感定位裝置的作用下在指定位置停止，所述的一級推送組件和二級推送組件進行動作，所述的對準插桿與對準機構(gòu)配合后，電磁鐵通電后吸引單體苗床上的鐵塊，同時驅(qū)動裝置驅(qū)動單體苗床運動，完成單體苗床的轉(zhuǎn)移并搬運至指定位置。

進一步地，所述的一級推送組件包括下進退板和上進退板，下進退板與上進退板之間設(shè)有推送電機和齒輪，下進退板底部設(shè)有與齒輪配合的齒條，所述的升降底板上設(shè)有一級推進滑軌，一級推進滑軌上設(shè)有配合的一級推送滑塊，下進退板安裝在一級推送滑塊上。

進一步地，所述的二級推送組件設(shè)在上進退板上，包括絲杠、與絲杠連接的絲杠電機、設(shè)在絲杠上的絲杠滑塊，絲杠滑塊設(shè)有絲杠擋板，絲杠擋板上部設(shè)置電磁鐵，絲杠的兩側(cè)設(shè)有推送支柱，推送支撐管通過調(diào)高螺栓設(shè)置在推送支柱的頂部，推送支撐管的端部設(shè)置對準插桿。

進一步地，所述的升降臺裝置設(shè)有升降側(cè)板，升降側(cè)板設(shè)有螺桿滑輪，所述的移動架上設(shè)有與螺桿滑輪對應(yīng)的豎向?qū)к?，升降?cè)板上還設(shè)有鏈條拉桿。

進一步地，所述的鏈輪機構(gòu)包括電機、減速機、齒輪組、鏈輪和鏈條，所述的電機、減速機和齒輪組設(shè)置在移動架的頂部，所述的鏈輪設(shè)在移動架上的圓軸上，鏈條設(shè)在鏈輪上，并與鏈條拉桿連接，電機通過減速機和齒輪組帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪通過鏈條帶動升降臺裝置上下運動。

進一步地，所述的升降側(cè)板垂直設(shè)在升降底板的兩邊，所述的螺桿滑輪成對設(shè)置，螺桿滑輪之間設(shè)有牛眼萬向軸承。

進一步地，所述驅(qū)動裝置的電缸驅(qū)動組件包括電缸，與電缸連接的滑動支撐桿，滑動支撐桿底部設(shè)有滑軌，上部連接U形殼體，滑動支撐桿上設(shè)有調(diào)高螺栓。

進一步地，所述的驅(qū)動裝置通過豎向支撐桿安裝在苗床架上，豎向支撐桿之間設(shè)有殼體連接板。

進一步地，所述的單體苗床包括矩形的苗床框體、設(shè)在苗床框體底部的凹槽輪，凹槽輪通過輪子支架安裝在苗床框體底部，苗床框體的前、后兩端設(shè)置鐵塊，所述的單體苗床通過凹槽輪放置在驅(qū)動裝置的平行導軌上。

進一步地，所述的輪系機構(gòu)包括伺服電機、驅(qū)動軸、從動軸、安裝在驅(qū)動軸和從動軸上的輪子以及導向輪，在地面上還設(shè)有與導向輪匹配、可對移動單元移動進行導向的導軌。

進一步地，所述的苗床架和移動架主體采用矩形不銹鋼型材方管，架構(gòu)平穩(wěn)，防銹耐用，安裝其他零部件比較方便，符合現(xiàn)代設(shè)計的要求。

進一步地，所述的傳感定位裝置包括第一傳感定位裝置、第二傳感定位裝置、第三傳感定位裝置及第四傳感定位裝置，所述的第一傳感定位裝置安裝在設(shè)置于地面上導軌上，控制移動單元上的伺服電機的轉(zhuǎn)動或停止，對移動單元進行定位；所述的第二傳感定位裝置安裝在豎向支撐桿的前面和二級推送單元的推送支柱前面，控制升降臺上的電機和減速機的轉(zhuǎn)動或停止，對升降臺進行定位；所述的第三傳感定位裝置安裝在設(shè)置于栽培單元上的滑動支撐桿端部的對準機構(gòu)前面和設(shè)置與二級推送單元的推送支撐管上，控制推送電機、絲杠電機的轉(zhuǎn)動或停止以及電控磁鐵塊的通電和斷電，對單體苗床進行定位；所述的第四傳感定位裝置安裝在U形殼體上和單體苗床底部，控制電缸的開啟或關(guān)閉，對單體苗床進行定位。

本發(fā)明利用磁吸力機構(gòu)，根據(jù)電磁轉(zhuǎn)換原理，當電控磁力塊通電時，產(chǎn)生強大的磁力，吸引單體苗床上的鐵塊；斷電之后，強大的磁性消失，對單體苗床上的鐵塊沒有吸引力，對單體苗床不產(chǎn)生作用。磁吸力結(jié)構(gòu)合理緊湊，具有體積小，吸力大等特點，可進行遠程控制，功能穩(wěn)定可靠。

同時設(shè)置梯形重力塊，梯形重力塊偏心設(shè)置在U形殼體上，設(shè)有多塊，依次等間距排列布置。由于梯形重力塊偏心放置，且一側(cè)與U形殼體接觸，這就使得單體苗床在驅(qū)動裝置上只能單向運動，反向運動時被阻擋，一方面當單體苗床從升降臺裝置移動到驅(qū)動裝置上時，避免了因振動導致驅(qū)動裝置上已有的單體苗床對新移動的單體苗床的撞擊，保證其穩(wěn)定性；另外一方面也可以保證當單體苗床從驅(qū)動裝置移動到升降臺時，電缸驅(qū)動組件推動U形殼體移動時單體苗床可隨U形殼體移動，避免了滑落。

當單體苗床需要轉(zhuǎn)移時，移動單元在控制系統(tǒng)的指令下開始移動，在傳感器裝置的作用下在指定位置停止，升降臺在控制下開始運動，在傳感器裝置的作用下在指定層停止，升降臺上的一級推進機構(gòu)和二級推進機構(gòu)開始先后作用，并向栽培單元運動，當二級推送機構(gòu)上的插入桿與栽培單元上的對準機構(gòu)配合好后，磁吸力機構(gòu)通電并吸引單體苗床運動到推進機構(gòu)貼合后，推送機構(gòu)帶著苗床完全返回到移動單元上后，移動單元開始運動，到轉(zhuǎn)移目標位置后由傳感器裝置作用停止，升降臺開始移動，到達指定層后在傳感器裝置的作用下停止，推送機構(gòu)在對準機構(gòu)對準情況下由磁吸力機構(gòu)推著苗床到栽培單元的指定位置后斷電返回，轉(zhuǎn)移動作完成。

本發(fā)明多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明采用兩級推送單元，可以很好地擴大推送單元的推送范圍，并且使得推送單元更加精巧緊湊，智能化程度更高；

(2)本發(fā)明先通過對準機構(gòu)中的對準后，推送單元才把單體苗床推送給栽培單元，防止跌落、對準準確，實現(xiàn)單體苗床的順利轉(zhuǎn)移，使得轉(zhuǎn)移的準確率提高，工作效率得以提升；

(3)本發(fā)明設(shè)置有梯形重力塊，可以避免單體苗床在轉(zhuǎn)移過程中相互之間的碰撞，對苗床和苗圃造成損害；同時也保證了單體苗床從栽培單元向升降臺運動的穩(wěn)定性，防止苗床跌落。

(4)本發(fā)明立體苗床架為多層立體結(jié)構(gòu)，每一層都有多個獨立的栽培單元和傳感定位裝置，可以放置多個苗床，從而提高了苗圃的空間利用率；

(5)本發(fā)明可根據(jù)具體實際的生產(chǎn)要求進行模塊化、批量生產(chǎn)，可在三個維度上任意拓寬，節(jié)約生產(chǎn)使用面積；

(6)本發(fā)明中可安裝灌溉、照明系統(tǒng)，保證單體苗床中苗圃的正常生長發(fā)育，根據(jù)苗圃的生長狀況等，可以通過移動苗床升降機將苗床自動轉(zhuǎn)移到更適宜的位置，減少了勞動力、提高了生產(chǎn)效率；

(7)本發(fā)明實現(xiàn)溫室大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)化管理，應(yīng)用于苗床的快捷空間輸送與布局，很好地解決了溫室大規(guī)模生產(chǎn)管理的物流問題，減輕了管理人員的勞動強度，大幅度提高單位面積溫室空間的利用率，降低了育苗成本，從而提高日光溫室工廠化育苗的生產(chǎn)效率，達到智能化控制、降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明輪系機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明升降臺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明鏈輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明單體苗床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明栽培單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：A-栽培單元；B-移動單元；C-單體苗床；D-驅(qū)動裝置；E-升降臺裝置；F-鏈輪機構(gòu)；G-輪系機構(gòu)；a-對準機構(gòu)；b-導軌；c-移動架；d-豎向?qū)к?；e-橫向支持桿；1-殼體連接板；2-豎向支撐桿；3-電缸；4-滑動支撐桿；5-滑軌；6-調(diào)高螺栓；7-平行導軌；8-U形殼體；9-梯形重力塊；10-輪子；11-從動軸；12伺服電機；13-軸承；14-驅(qū)動軸；15-導向輪；16-升降側(cè)板；17-齒條；18-螺桿滑輪；19-牛眼萬向軸承；20-推送支柱；21-上進退板；22-絲杠電機；23-調(diào)高螺栓；24-絲杠擋板；25-電磁鐵；26-絲杠滑塊；27-推送支撐管；28-絲杠；29-對準插桿；30-絲杠滑軌；31-齒輪；32-推送電機；33-鏈條拉桿；34-一級推進滑軌；35-升降底板；36-一級推送滑塊；37-下進退板；38-進退板支柱；39-鏈條；40-鏈輪；41-齒輪組；42-圓軸；43-減速機；44-電機；45-凹槽輪；46-鐵塊；47-苗床框體；48-輪子支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例

一種多層立體自動化移動苗床系統(tǒng)，如圖1-7所示，包括栽培單元A和移動單元B，栽培單元A包括單體苗床C和驅(qū)動裝置D，移動單元B包括升降臺裝置E、鏈輪機構(gòu)F和輪系機構(gòu)G及傳感定位裝置，傳感定位裝置包括第一傳感定位裝置、第二傳感定位裝置、第三傳感定位裝置及第四傳感定位裝置，第一傳感定位裝置安裝在設(shè)置于地面上導軌b上，第二傳感定位裝置安裝在豎向支撐桿2的前面和二級推送單元的推送支柱20前面，第三傳感定位裝置安裝在設(shè)置于滑動支撐桿端部的對準機構(gòu)a前面和設(shè)置與二級推送單元的推送支撐管27上；第四傳感定位裝置安裝在U形殼體上以及單體苗床底部。

參照圖2，驅(qū)動裝置D設(shè)在苗床架的橫向支撐桿e上，包括平行導軌7、設(shè)在平行導軌7之間的U形殼體8、設(shè)在U形殼體8內(nèi)的梯形重力塊9，U形殼體8底部由電缸驅(qū)動組件驅(qū)動，驅(qū)動裝置D的電缸驅(qū)動組件包括電缸3，與電缸3連接的滑動支撐桿4，滑動支撐桿4底部設(shè)有滑軌5，上部連接U形殼體8，滑動支撐桿4上設(shè)有調(diào)高螺栓6。

參考圖3，輪系機構(gòu)包括驅(qū)動軸14，從動軸11，伺服電機12，輪子10及起導向作用的導向輪15，系統(tǒng)的地面上設(shè)置有導軌b，用于和移動單元上的導向輪15配合，對移動單元E起到導向作用，系統(tǒng)的地面上設(shè)置有導軌b，用于和移動單元上的導向輪15配合，對移動單元E起到導向作用。

參考圖4，升降臺裝置E包括升降側(cè)板16、升降底板35、上進退板21、下進退板37、進退板支柱38、牛眼萬向軸承19和螺桿滑輪18，上進退板21和下進退板37由進退板支柱38連接，上進退板21、下進退板37和進退板支柱38構(gòu)成進退板機構(gòu)，牛眼萬向軸承19和螺桿滑輪18設(shè)置在升降側(cè)板16上，用于升降臺裝置E的上下移動。

升降臺裝置包括一級推送組件和二級推送組件，一級推送組件為齒輪齒條裝置，齒輪齒條裝置包括推送電機32、齒輪31、齒條17、一級推進滑軌34和下進退板37，推送電機設(shè)置在下進退板37上，齒輪31設(shè)置在推送電機32上，齒條17、一級推進滑軌設(shè)置在升降臺裝置E的升降底板35上，一級推進滑軌連接下進退板37和升降底板35，齒條17是固定在升降臺裝置E上的升降底板35上是不動的，推送電機32轉(zhuǎn)動時，齒輪31在齒條17上轉(zhuǎn)動帶動進退板裝置在一級滑軌上移動，二級推送組件為絲杠滑軌裝置，絲杠滑軌裝置包括絲杠電機22，絲杠滑塊26、絲杠擋板24、電磁鐵25、推送支柱20及推送支撐管27，絲杠電機22設(shè)置在上進退板21頂部，絲杠滑塊26設(shè)置在絲杠28上，絲杠擋板24設(shè)置在絲杠滑塊26上，電磁鐵26設(shè)置在絲杠擋板24上，推送支柱20設(shè)置在上進退板21頂部，推送支柱20及推送支撐管27設(shè)置在絲杠電機22、絲杠滑塊26等兩側(cè)，推送支撐管27通過調(diào)高螺栓設(shè)置在推送支柱20頂部，推送支撐管27端部設(shè)置有對準插桿29。

參照圖5，鏈輪機構(gòu)包括電機44、減速機43、齒輪組41、鏈輪40、鏈條拉桿33和鏈條39構(gòu)成，電機44、減速機43、齒輪組41均設(shè)置在移動架c頂部，鏈輪設(shè)置在移動架上的圓軸42上，鏈條拉桿33設(shè)置在升降臺裝置E的升降側(cè)板16上，鏈條設(shè)置在鏈條拉桿33和鏈輪40上，電機44通過減速機44和齒輪組41帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪40通過鏈條39帶動升降臺裝置E上下運動。

參照圖6，單體苗床C包括矩形的苗床框體47、設(shè)在苗床框體底部的凹槽輪45，凹槽輪45通過輪子支架48安裝在苗床框體底部，苗床框體的前、后兩端設(shè)置鐵塊46，單體苗床C通過凹槽輪45放置在驅(qū)動裝置D的平行導軌7上。

參考圖7，系統(tǒng)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，本實施例為三層三列苗床架結(jié)構(gòu)，苗床架兩邊分別設(shè)置一個移動單元。

當單體苗床需要轉(zhuǎn)移時，移動單元E在控制系統(tǒng)的指令下開始移動，在傳感器裝置的作用下在指定位置停止，升降單元在升降機構(gòu)的控制下開始運動，在傳感器裝置的作用下在指定層停止，升降臺裝置E上的一級推進機構(gòu)和二級推進機構(gòu)開始先后作用，并向栽培單元A運動，當二級推送機構(gòu)上的插入桿29與栽培單元A上的對準機構(gòu)a配合好后，磁吸力機構(gòu)通電并吸引單體苗床C運動到推進機構(gòu)貼合后，推送機構(gòu)帶著苗床完全返回到移動單元E上后，移動單元E開始運動，到轉(zhuǎn)移目標位置后由傳感器裝置作用停止，升降臺裝置E開始移動，到達指定層后在傳感器裝置的作用下停止，推送機構(gòu)在對準機構(gòu)a對準情況下由磁吸力機構(gòu)推著苗床到栽培單元的指定位置后斷電返回，轉(zhuǎn)移動作完成。

上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)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(yīng)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(lǐng)域技術(shù)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(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。