一种可组合式自动化立体栽培装置的制作方法

本发明涉及一种立体栽培装置，尤其是涉及一种可组合式自动化立体栽培装置。

背景技术：

在大型温室或者是植物工厂栽培装置或者家庭植物景观欣赏领域中，种植植物花卉可以对空气净化起到积极的作用，对工作环境和居家环境的美化，使人的心情有所放松，有益于身心健康。目前市面上的栽培装置形式多种多样，但基本上都是单层的或坐于地面或吊挂式的花盆，一个花盆只能种植一株植物，摆放占地面积大，不能充分运用有效空间，无法直接利用盆栽绿色植物组成空间立体绿化的图案景象。或者是形式单一固定不能动态的自动化调控，或者虽然采用了立体栽培，导致容易损苗或取苗、种苗不够便利，又或者是浇灌不方便。

中国专利201510550074.7公开了一种自动化立体栽培装置，包括支架，支架上从上到下设有多根管材，管材外壁的顶端设有孔，多个分栽皿位于孔内，各根管材之间通过连接软管连接；在最上的管材一端与进液管连接，在最下的管材一端与尾管连接。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可组合式自动化立体栽培装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可组合式自动化立体栽培装置，包括支撑立柱和设置在支撑立柱上的栽培机构，所述的支撑立柱内设垂直的输送通道，以及在输送通道内运动并用以输送栽培花盆的立柱升降台，在支撑立柱的下部还设有接通输送通道的立柱进出口；

所述的栽培机构由至少一个栽培组件叠加组合而成，所述的栽培组件包括安装在支撑立柱上的立柱连接块，以及设置在立柱连接块的侧面并用以摆放栽培花盆的花架，所述的立柱连接块上还带有匹配输送通道的连接通道，所述的花架上安装有用以转移栽培花盆的转移单元，在立柱连接块上还设有连接支架。

所述的支撑立柱和立柱连接块均呈空心柱体状，在立柱连接块的四个侧面均设有一个联通输送通道的所述花架，并组成十字型结构。优选的，栽培花盆和输送通道也呈方形结构。

所述的转移单元包括用于将栽培花盆从花架推出至立柱升降台的推板单元，以及用于将立柱升降台上的栽培花盆送入对侧花架的推杆单元。

所述的推板单元包括设置在花架端部的推板气缸，以及由推板气缸驱动的气缸顶杆。

所述的推杆单元包括推杆气缸，以及由推杆气缸驱动的气缸推杆，该气缸推杆呈L型，并可在水平平面和垂直平面内切换；

当需要推动栽培花盆移动时，气缸推杆处于水平平面内；其余状态，气缸推杆处于平面状态。

同一栽培单元中呈直线相通的一对花架中的至少一个上设有挡板单元；

所述的挡板单元包括设置在花架侧面的挡板气缸，以及由挡板气缸带动的限位挡板；

工作时，限位挡板由挡板气缸带动前移，并在立柱升降台上形成限位轨道。

所述的挡板气缸直接连接挡板气缸杆，所述的限位挡板与挡板气缸杆固定连接，在限位挡板远离立柱连接块的一端还安装有挡板连接板。

所述的花架的端部还安装有连接模块，不同的栽培装置通过连接模块连接组合，并向四方拓展。

所述的支撑立柱的下部还设有地面托盘，在地面托盘上设有用于连接立柱进出口的进出轨道。

所述的花架、栽培花盆和立柱升降台上均设有位置检测传感器，所述的位置检测传感器、立体栽培装置中的运动部件均与自动控制系统连接。

本发明的工作过程具体如下：

栽培花盆结构方正，地面托盘上设有进出轨道配合进口侧边限位，构成栽培花盆在地面托盘进入输送通道的立柱进出口。立柱升降台平面与地面托盘平面平齐时，地面托盘上的栽培花盆从进出轨道输运至立柱升降台，立柱升降台上的检测传感器检测栽培花盆的位置，位置对齐后，立柱升降台启动上升，运行至与任意花架平台平齐。栽培花盆可以进入立柱连接块与连接支架组成的四面连通的花架出入口。反之，立柱升降台启动下降。

栽培花盆需要由花架出入口输入时，挡板气缸杆启动，拉长推动挡板以及挡板连接板，形成新的限位轨道。空位对侧的推杆气缸启动，气缸推杆伸长，到达指定位置后，旋转90°，推动栽培花盆，栽培花盆由立柱升降台平面运行至空位花架的平台上。到达指定位置后，气缸推杆反方向旋转90°，气缸推杆收缩复位，挡板气缸杆带动挡板收缩复位。

栽培花盆输入花架的空位还可以通过以下程序进行：空位同侧的推杆气缸启动，气缸推杆伸长，到达指定位置后，旋转90°，拉动栽培花盆，栽培花盆由立柱升降台平面运行至空位花架的平台上。到达指定位置后，气缸推杆反方向旋转90°，气缸推杆收缩复位，挡板气缸杆带动挡板收缩复位。

栽培花盆需要由花架出入口输出时，挡板气缸杆启动，气缸杆拉长推动挡板，形成新的限位轨道。同侧推板气缸启动，气缸顶杆推动栽培花盆至指定位置，推板气缸复位，然后对侧的推杆气缸启动，气缸推杆拉长，到达栽培花盆位置后，旋转90°，拉动栽培花盆至立柱升降台上，立柱升降台启动，输送栽培花盆至外立柱组件的出入口，气缸推杆收缩复位，挡板气缸杆收缩复位。此处，考虑到实际使用中，单个的推板气缸很难将栽培花盆完全推入立柱升降台中，故需要配合对侧的推杆气缸。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的装置机动性很好，使用时，可以全自动输送多个花盆往复到达指定位置，不用借助扶梯，减轻了劳动强度；通过自动控制方式，可以完成自动操作一系列的程序，不需人工上下搬动花盆，输送植物方便，运行操作简单，结构自由灵活，运行费用和管理费用低廉，节省人力物力财力。

(2)自动化立体栽培装置属于立体栽培节约了空间，美化空间的同时增加了绿化的趣味性。

(3)地面托盘以下的立柱升降台部分可固定在地表以下，增加了装置的安全稳定性能。

(4)本发明的装置的气缸组件配置灵活，自由组合限位轨道，限制花盆输运路线，运行平稳可靠，同时与其它运行机构不相互干涉。

(5)本发明的装置拓展性能好，可以拓展为组合装置。

附图说明

图1为本发明的可组合式自动化立体栽培装置的结构示意图；

图2为本发明的花架的结构示意图；

图3为本发明的栽培单元的结构示意图；

图4为本发明的栽培花盆从花架输出的示意图；

图5为本发明的栽培花盆进入花架的示意图；

图6为气缸推杆收缩时的示意图；

图7为气缸推杆拉伸时的示意图；

图8为本发明的立体栽培装置的一种组合拓展的示意图；

图9为本发明的立体栽培装置的另一种组合拓展的示意图；

图中，1-气缸推杆，2-栽培花盆，3-花架，4-挡板气缸杆，5-连接侧板，6-连接支架，7-推板气缸，8-气缸顶杆，9-立柱连接块，10-地面托盘，11-进口侧边，12-立柱升降台，13-立柱进出口，14-支撑立柱，15-推杆气缸，16-挡板连接板，17-限位挡板，18-连接模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种可组合式自动化立体栽培装置，其结构如图1所示，包括支撑立柱14和设置在支撑立柱14上的栽培机构，支撑立柱14内设垂直的输送通道，以及在输送通道内运动并用以输送栽培花盆2的立柱升降台12，在支撑立柱14的下部还设有接通输送通道的立柱进出口13，支撑立柱14的下部还设有地面托盘10，在地面托盘10上设有用于连接立柱进出口13的进出轨道和进口侧边11。

栽培机构由四个栽培组件叠加组合而成，栽培组件包括安装在支撑立柱14上的立柱连接块9，以及设置在立柱连接块9的侧面并用以摆放栽培花盆2的花架3，立柱连接块9上还带有匹配输送通道的连接通道，花架3上安装有用以转移栽培花盆2的转移单元，在立柱连接块9上还设有连接支架6，位于上方的一个栽培组件中的立柱连接块9安装在位于下方的栽培组件中的连接支架6上，且最下方的栽培组件的立柱连接块9直接安装在支撑立柱14上。

支撑立柱14和立柱连接块9均呈空心柱体状，在立柱连接块9的四个侧面均设有一个联通输送通道的花架3，并组成十字型结构，如图2所示。

如图3所示，转移单元包括用于将栽培花盆2从花架3推出至立柱升降台12的推板单元，以及用于将立柱升降台12上的栽培花盆2送入对侧花架3的推杆单元，同一栽培单元中呈直线相通的一对花架3中的至少一个(可以仅设置一个，也可以两个都设置)上设有挡板单元，工作时，挡板单元用以形成供栽培花盆2在立柱支撑台和花架3之间移动的限位轨道。

推板单元包括设置在花架3端部的推板气缸7，以及由推板气缸7驱动的气缸顶杆8。

推杆单元包括推杆气缸15，以及由推杆气缸15驱动的气缸推杆1，该气缸推杆1呈L型，并可在水平平面和垂直平面内切换；当需要推动栽培花盆2移动时，气缸推杆1处于水平平面内；其余状态，气缸推杆1处于平面状态，如图6和图7所示。

挡板单元包括设置在花架3侧面的挡板气缸，挡板气缸直接连接挡板气缸杆4，挡板气缸杆4上固定连接限位挡板17，在限位挡板17远离立柱连接块9的一端还安装有挡板连接板16，挡板连接板16可在挡板气缸杆4的带动下，在安装在花架3侧面的连接侧板5上的轨道伸缩移动；工作时，限位挡板17由挡板气缸带动前移，并在立柱升降台12上形成限位轨道。

上述花架3、栽培花盆2和立柱升降台12上均设有位置检测传感器，位置检测传感器、立体栽培装置中的运动部件均与自动控制系统连接。

花架3的端部还安装有连接模块18，不同的栽培装置通过连接模块18连接组合，并向四方拓展，具体拓展图参见图8和图9，

本发明的工作过程具体如下：

栽培花盆2结构方正，地面托盘10上设有进出轨道配合进口侧边11限位，构成栽培花盆2在地面托盘10进入输送通道的立柱进出口13。立柱升降台12平面与地面托盘10平面平齐时，地面托盘10上的栽培花盆2从进出轨道输运至立柱升降台12，立柱升降台12上的检测传感器检测栽培花盆2的位置，位置对齐后，立柱升降台12启动上升，运行至与任意花架3平台平齐。栽培花盆2可以进入立柱连接块9与连接支架6组成的四面连通的花架出入口。反之，立柱升降台12启动下降。

如图5所示，栽培花盆2需要由花架出入口输入时，挡板气缸杆4启动，拉长推动挡板17以及挡板连接板16，形成新的限位轨道。空位同侧的推杆气缸15启动，气缸推杆1伸长，到达指定位置后，旋转90°，拉动栽培花盆2，栽培花盆2由立柱升降台12平面运行至空位花架3的平台上。到达指定位置后，气缸推杆1反方向旋转90°，气缸推杆1收缩复位，挡板气缸杆4带动挡板17收缩复位。

如图4所示，栽培花盆2需要由花架出入口输出时，挡板气缸杆4启动，气缸杆拉长推动挡板17，形成新的限位轨道。同侧推板气缸7启动，气缸顶杆8推动栽培花盆2至指定位置，推板气缸7复位，然后对侧的推杆气缸15启动，气缸推杆1拉长，到达栽培花盆位置后，旋转90°，拉动栽培花盆2至立柱升降台12上，立柱升降台12启动，输送栽培花盆2至立柱进出口13，气缸推杆1收缩复位，挡板气缸杆收缩复位。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。