一种自动双下料装置的制作方法

本发明涉及一种自动双下料，尤其涉及农业无土栽培领域的一种芽苗菜无土栽培盘自动双下料装置。

背景技术：

当前，国家正在大力推动农业现代化发展建设。芽苗菜作为一种优质高档蔬菜，具有巨大的发展前景。根据芽苗菜生产工艺，芽苗菜籽放在经过消毒的40cmX60cm培养盘中，经过大约7天的按时光照和供水培养，逐渐长成高度10厘米的芽苗菜，成品芽苗菜每一培养盘重约10kg。

在规模化的芽苗菜工厂化生产中，缺少相应的自动化产品，阻碍了芽苗菜种植工厂化发展。一个规模化芽苗菜生产工厂每天要输出十数万公斤的芽苗菜成品，每天要有数以万计的芽苗菜培养盘从4米高的货架上从上向下依次取出，同时也会有数以万计的培养盘被放上货架。目前，消费者对于芽苗菜的需求正逐渐增大，需要企业提高产能满足消费者的需求。然而，芽苗菜培养盘的搬运工作都是由人工完成，工人的劳动强度较大，工人操作十分繁琐，而且安全也无法保障，增加了企业的生产成本。

技术实现要素：

针对上述技术缺陷，本发明提供一种自动双下料装置，其能解放劳动力，降低劳动力工作强度，提高生产自动化程度，降低农业生产成本，提高农业产量，也利于企业扩大芽苗菜生产的规模。

本发明的解决方案是：一种自动双下料装置，其包括基座、立柱、提升机构、伸缩机构和抓取装置；立柱固定在基座上，提升机构安装在立柱上且能沿立柱实现升降，伸缩机构安装在提升机构上且能相对提升机构沿垂直于立柱的方向伸缩，抓取装置固定在伸缩机构上且安装有用于抓取的气爪；其特征在于：立柱为具有四个侧面的矩形体，每个侧面都安装有至少一条导轨一，这些导轨一相互平行且都沿立柱的竖立方向延伸；提升机构包括电机一、配重块，配重块包裹在立柱的四周并设置与每条导轨一相配合的滑块一；电机一固定在立柱的顶部驱动配重块沿导轨一升降；伸缩机构安装在配重块上。

作为上述方案的进一步改进，电机一通过链条传动方式、或皮带传动方式、线缆传动方式驱动配重块沿导轨一升降。

作为上述方案的进一步改进，所述自动双下料装置还包括行走机构，行走机构安装在基座上用于驱动基座的水平行走。

进一步地，行走机构包括电机二、链条、主动轴、多个车轮；多个车轮均安装在基座的底部并通过主动轴实现传动连接，电机二固定在基座上并通过链条与主动轴传动连接；行走机构由电机二提供动力，通过链条的传动将动力传入主动轴以带动车轮转动，实现基座的水平行走。

作为上述方案的进一步改进，伸缩机构包括电机三、滚珠丝杠、滑块二、导轨二；电机三、滚珠丝杠、导轨二均安装在配重块上，且导轨二的安装方向垂直于导轨一，电机三与滚珠丝杠传动连接，滑块二固定在滚珠丝杠上并与导轨二配合；抓取装置安装在滑块二上；伸缩机构由电机三提供动力，通过滚珠丝杠的传动将动力传入滑块二以沿导轨二行走，实现滑块二的伸缩。

进一步地，伸缩机构还包括支架，电机三、滚珠丝杠、导轨二均通过固定在支架上而间接安装在配重块上。

再进一步地，配重块上设置导轨三，支架上设置与导轨三相配合的滑块三，滑块二沿导轨二左右移动时，利用导轨三承重与限位。

再进一步地，伸缩机构还包括回转气缸，回转气缸安装在滑块二上，抓取装置安装在回转气缸上由回转气缸驱动实现回转功能。

优选地，抓取装置包括安装架、固定在安装架上的气爪；安装架固定在回转气缸上。

作为上述方案的进一步改进，所述自动双下料装置还包括若干存放架，存放架放置在基座上。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明结构较为简单，稳定性强，便于操作，同时造价低，能够大规模应用在工厂中，降低芽苗菜生产的成本；

2、本发明适用于多种作业环境，可以大幅减少对人力的需求，提高农业生产的自动化水平，且有广泛的市场应用前景；

3、本发明通过多次调试，可以精确移动自动双下料装置到指定的位置进行培养盘的抓取，行程广泛，结构紧凑，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明自动双下料装置的结构示意图。

图2为图1中行走机构的结构示意图。

图3为图1中伸缩机构和抓取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

本发明的自动双下料装置主要应用在农业无土栽培领域的芽苗菜无土栽培盘的取放过程中，当然也可以应用于其他领域。请一并参阅图1、图2及图3，本发明的自动双下料装置主要包括行走机构3、基座15、立柱4、提升机构2、伸缩机构23、抓取装置1、若干存放架21。

行走机构3安装在基座15上用于驱动基座15的水平行走，存放架21放置在基座15上，立柱4固定在基座15上。提升机构2安装在立柱4上且能沿立柱4实现升降，伸缩机构23安装在提升机构2上且能相对提升机构2沿垂直于立柱4的方向伸缩。抓取装置1固定在伸缩机构23上且安装有用于抓取的气爪20，抓取装置1的气缸驱动气爪20抓取存放架21上的物品(如芽苗菜无土栽培盘)。

基座15是自动双下料装置的地基，可以没有行走机构3，如此整个自动双下料装置安装好之后，一般固定不动，即便需要移动也是比较困难。因此，尽量设计行走机构3，当然，基座15也可以是行走机构3的一部分，这样无需另行设置基座15，比如采用行走机构3的主体构架作为基座15。

立柱4为具有四个侧面的矩形体，每个侧面都安装有至少一条导轨一5，这些导轨一5相互平行且都沿立柱4的竖立方向延伸。提升机构2为实现伸缩机构23垂直方向上往返运动的机构，包括电机一8、配重块10。配重块10包裹在立柱4的四周并设置与每条导轨一5相配合的滑块一，电机一8固定在立柱4的顶部驱动配重块10沿导轨一5升降，伸缩机构23安装在配重块10上。

自动双下料装置在水平运动时，如果采用配重块的传统设计，则配重块会发生摇晃，不利于芽苗菜无土栽培盘的取放，也不利于芽苗菜无土栽培盘上植物的生长。然而在研发成本的控制下，不可能对提升机构做更精致、更复杂的设计，这势必会增加芽苗菜的栽培成本，销售价格上涨必然会导致市场的流失。因此，在这里的设计关系到一个企业的生存命脉：在解放劳动力，降低劳动力工作强度，提高生产自动化程度，提高农业产量的同时，且在利于企业芽苗菜生产规模扩大的条件下，农业生产成本必须得到有效的控制，控制在原有成本范围内。因此，本发明在提升机构2的设计上投入了研发精力。本发明将配重块10安放在立柱4上，立柱4四周都布满导轨一5的结构，让配重块10四周包裹在立柱4上，配重块10沿着立柱4上的导轨一5上下运动，从而使升降过程更加平稳，而且本发明突破传统配重块的独立设计，同时结构简单，易于实现，生产成本得到有效的控制。开发双下料装置主要是替代人工，减少人工操作污染，最终目的是无人化的净化车间，提升机构2能保证发双下料装置运行的可靠性，避免摇晃，提高发双下料装置的品质，保证自动化正常运行。

电机一8可通过链条传动方式、或皮带传动方式、线缆传动方式驱动配重块10沿导轨一5升降。行走机构3可包括电机二11、链条12、主动轴14、多个车轮13。多个车轮13均安装在基座15的底部并通过主动轴13实现传动连接，电机二11固定在基座15上并通过链条12与主动轴13传动连接。行走机构3由电机二11提供动力，通过链条12的传动将动力传入主动轴14以带动车轮13转动，实现基座15的水平行走，从而实现自动双下料装置的水平行走的功能。

伸缩机构23能实现水平方向的水平运动，并将将抓取装置1运送到指定位置。伸缩机构23可包括支架18、电机三6、滚珠丝杠7、滑块二17、导轨二16。电机三6、滚珠丝杠7、导轨二16均可通过固定在支架18上而间接安装在配重块10上，当然也可以不需要支架18，电机三6、滚珠丝杠7、导轨二16均安装在配重块10上，且导轨二16的安装方向垂直于导轨一5。

电机三6与滚珠丝杠7传动连接，滑块二17固定在滚珠丝杠7上并与导轨二16配合。抓取装置1安装在滑块二17上，伸缩机构23由电机三6提供动力，通过滚珠丝杠7的传动将动力传入滑块二17以沿导轨二16行走，实现滑块二17的伸缩。因此，伸缩机构23采用电机三6带动滚珠丝杠7传动的方式，带动滑块二17沿导轨二16左右移动，利用配重块10上的导轨三22承重与限位。而滑块二17上安装承重平台，用于装载抓取装置1。导轨二16也可以设置成滑道的形式，只要配合好滑块二17实现滑动即可。配重块10上设置导轨三22，支架18上设置与导轨三22相配合的滑块三，滑块二17沿导轨二16左右移动时，可利用导轨三22承重与限位。

为了实现抓取装置的回转功能，伸缩机构23还可包括回转气缸19。回转气缸19可通过支撑板9安装在滑块二17上，抓取装置1安装在回转气缸19上由回转气缸19驱动实现回转功能。采用气爪20作为抓取装置1的主要部件，基座15上的培育盘存放架21的布局与货架上培育盘布局呈水平面垂直，所以抓取装置1可用回转气缸19实现整体能做90度旋转。

当芽苗菜无土栽培盘自动双下料装置进行工作时，首先由电机二11提供动力，通过链条12传动将动力传入主动轴14，带动车轮13转动，从而实现自动双下料装置的水平行走的功能，使得自动双下料装置运动到指定位置。到达指定位置后，由立柱4顶端的电机一8带动配重块10沿立柱4四周的导轨一5上下运动，而水平伸缩机构23由于安装在配重块10上，随配重块10升降到指定高度，然后由电机三6带动滚轴丝杠7，通过滚珠丝杠传动的方式，带动滑块二17沿导轨二16左右移动，利用配重块10上的导轨三22承重与限位。而滑块二17上安装承重平台，用于装载抓取装置1。最后利用气爪20抓取托盘，由于小车上培育盘存放架21的布局与货架上培育盘布局呈水平面垂直，所以可用回转气缸19使得抓取机构整体能做90度旋转，最后利用伸缩机构23和提升机构2实现托盘摆放到自动双下料装置上的存放架21。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。