一种种植盘自动抓取系统的制作方法

1.本实用新型涉及水培植物生产设备技术领域。更具体地说，涉及一种种植盘自动抓取系统。


背景技术：

2.水培种植时，一般采用育苗穴盘来播种种子。当种子发芽长成幼苗时，需要将幼苗转移至种植盘上。移栽作业一般都是在温室中进行，而温室内温度高、湿度大，作业环境比较恶劣，且劳动强度大。现有的种植盘都是依靠人力来进行搬运，其劳动强度较大，尤其是现在的种植盘架通常有几米高，种植盘架上设有多层种植盘，高处的种植盘转运就较困难。因此，急需设计一款种植盘自动抓取系统，能够对种植盘架上的种植盘进行自动化抓取，有效降低劳动强度，提高生产效率。
3.经检索，有关种植盘的抓取设备已有相关专利文献公开，如中国专利文献，申请号为：2018219241728，公开了一种用于种植盘的抓取机构，包括抓取组件和收集组件，抓取组件包括滑竿、滑环、伸缩杆、伸缩气缸、第二气缸、吸盘和连接杆，使用时通过传送带将种植盘输送到吸盘的底部，然后打开伸缩气缸，通过伸缩气缸伸缩将吸盘紧紧压在种植盘的外表面，然后通过第二气缸将吸盘移动到盛放平台上，伸缩气缸继续向下延伸，按压吸盘，由于吸盘内部设置有限位环，阀门与限位环滑动连接，当再次向吸盘施加压力后，阀门向上移动，使吸盘的内部与外部空气连通，此时没有了气压，种植板在自身的重力作用下落在了盛放平台上，从而完成了对种植板的抓取和收集工作。
4.又如中国专利文献，申请号为：202022402617x，公开了一种自动移栽机，包括：机架；平移机构，设置在机架上；升降机构，设置在平移机构的驱动端，可在平移机构的驱动下沿第一方向移动；抓取机构，设置在升降机构的驱动端，可在升降机构的驱动下沿与第一方向垂直的第二方向移动，抓取机构包括若干个抓取组件，若干个抓取组件沿第一方向可调间距地设置；其中，升降机构在平移机构的驱动下沿第一方向移动的过程中包括抓取位置和释放位置；位于抓取位置时，相邻的两个抓取组件之间的距离为第一距离，抓取机构可从穴盘上抓取幼苗；位于释放位置时，相邻的两个抓取组件之间的距离为第二距离，抓取机构可将幼苗放在种植板上。


技术实现要素：

5.1.实用新型要解决的技术问题
6.本实用新型的目的在于克服现有技术中种植盘抓取和传输过程中自动化程度低、劳动强度较大的不足，拟提供了一种种植盘自动抓取系统，适用于蔬菜与花卉种植盘架的抓取和运输，自动化程度较高，减少劳动力使用，提高生产效率，降低劳动强度。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，包括提升机构，所述提升机构包括水平
平行设置的转轴和托架，所述转轴由提升电机控制其转动，所述转轴通过连接件一与托架相连，其中转轴的两外侧均设置有竖直延伸的齿条，且所述转轴的两端还设置有与齿条相啮合的齿轮；所述托架上设置有传输机构，所述传输机构包括沿托架宽度方向延伸的传输皮带，且传输皮带的上方设置有用于抓取种植盘的勾手，所述勾手沿传输皮带的运行方向做直线往返运动。
10.更进一步地，还包括主体框架机构，所述主体框架机构包括水平延伸设置的横梁，所述横梁的长度方向两侧均设置有竖直延伸设置的立柱，所述立柱上沿高度方向设置有齿条。
11.更进一步地，所述立柱上沿高度方向还设置有滑轨一，所述托架为镂空的长方体框架结构，所述托架的长度方向两端均设置有与滑轨一相配合的滑行件。
12.更进一步地，横梁的底部两侧分别对称设有两根立柱，同侧的两根立柱的外侧连接设有连接侧板。
13.更进一步地，连接件一的上部设有与转轴相配合的滚动轴承，且所述连接件一的底部与托架的顶部相连。
14.更进一步地，主体框架机构的宽度方向一侧设有用于固定种植盘架的固定单元，所述主体框架机构的宽度方向另一侧设有移栽机传输皮带。
15.更进一步地，固定单元包括设置于主体框架机构底部的固定杆，所述固定杆水平延伸设置，且所述固定杆用于横插于种植盘架下部。
16.更进一步地，滑行件包括与托架相连的连接部，所述连接部上设置有内嵌于滑轨一内的滑块一。
17.更进一步地，托架下部沿长度方向均匀间隔设置有多条传输皮带，且多条传输皮带的底部均固定于支撑杆上，且支撑杆设置于托架上。
18.更进一步地，传输机构还包括设置于托架上的驱动单元，所述驱动单元沿传输皮带的运行方向延伸，且所述驱动单元带动勾手做直线往返运动。
19.3.有益效果
20.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
21.（1）本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，当提升电机工作时，带动转轴转动，两端的齿轮在转轴的带动下，在齿条上沿竖直方向上下移动，进而带动转轴下方的托架沿高度方向做上下运行，实现托架的高度位置可调，方便对种植盘架上的多层种植盘进行抓取运输，使用更加灵活。
22.（2）本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，勾手沿传输皮带的运行方向做直线往返运动，勾手将种植盘勾取至传输皮带上，并在传输皮带的带动下将种植盘从种植盘架上移送至移栽机传输皮带上后再传输至移栽机进行后续移栽处理，整个过程自动化程度较高，能够实现对种植盘的平稳抓取和输送，且移栽效率高。
23.（3）本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，立柱上沿高度方向设置有齿条，托架在两侧的齿条和齿轮的相互啮合作用下，实现了平稳升降运动，保证能够对种植盘架上不同高度的种植盘进行抓取，并在抓取完成后上升或下降至与移栽机同高度位置，方便平稳地将传输皮带上的种植盘移送至移栽机传输皮带上，完成对种植盘的抓取和运输。
24.（4）本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，主体框架机构的宽度方向一侧设有
用于固定种植盘架的固定单元，其中固定单元包括设置于主体框架机构底部的固定杆，所述固定杆水平延伸设置，且所述固定杆用于横插于种植盘架下部，能够对种植盘架起到限位固定的作用，防止在种植盘抓取和传输过程中种植盘架出现移位等情况，有效保证了种植盘抓取和传输过程的稳定性。
25.（5）本实用新型的一种种植盘自动抓取系统，托架的长度方向两侧设有侧板，所述侧板上设有与滑轨一相配合的滑行件，能够对托架进行支撑，保证托架在提升机构的作用下进行上下运动时的稳定性，保证托架上种植盘在托架升降过程中的平稳，能够有效防止种植盘倾倒，保证整体抓取传输过程的稳定性。
附图说明
26.图1为本实用新型中抓取机的立体结构示意图；
27.图2为本实用新型中抓取机的主视结构示意图；
28.图3为本实用新型的一种种植盘自动抓取系统的左视结构示意图；
29.图4为本实用新型中抓取机的局部放大结构示意图；
30.图5为本实用新型中传输机构的侧视结构示意图。
31.示意图中的标号说明：
32.100、主体框架机构；101、连接侧板；102、立柱；103、滑轨；104、横梁；110、固定单元；111、固定杆；
33.200、提升机构；210、提升电机；211、转轴；212、连接件一；220、滑行件；221、滑块一；230、托架；240、齿轮；250、齿条；
34.300、传输机构；310、传输皮带；311、支撑杆；320、勾手；31、连接部；32、勾头部；33、铰轴；321、连接杆一；322、滑块二；323、连接杆二；324、固定杆；330、传输电机；340、伸缩气缸一；341、伸缩杆一；350、伸缩气缸二；360、滚轮；
35.410、移栽机传输皮带；500、种植盘架；510、种植盘。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本
37.实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
43.实施例1
44.结合图1-图5所示，本实施例的一种种植盘自动抓取系统，包括提升机构200，所述提升机构200包括水平平行设置的转轴211和托架230，所述转轴211由提升电机210控制其转动，所述托架230用于在抓取传送种植盘510时对其进行承托运输。所述转轴211通过连接件一212与托架230相连，其中转轴211的两外侧均设置有竖直延伸的齿条250，且所述转轴211的两端还设置有与齿条250相啮合的齿轮240。当提升电机210工作时，带动转轴211转动，两端的齿轮240在转轴211的带动下，在齿条250上沿竖直方向上下移动，进而带动转轴211下方的托架230沿高度方向做上下运行，实现托架230的高度位置可调，方便对种植盘架500上的多层种植盘510进行抓取运输，使用更加灵活。
45.本实施例中托架230上设置有传输机构300，所述传输机构300包括沿托架230宽度方向延伸的传输皮带310，且传输皮带310的上方设置有用于抓取种植盘510的勾手320，所述勾手320沿传输皮带310的运行方向做直线往返运动，勾手320将种植盘510勾取至传输皮带310上，并在传输皮带310的带动下将种植盘510从种植盘架500上移送至移栽机传输皮带410上后再送至移栽机上进行后续移栽处理，整个过程自动化程度较高，能够实现对种植盘510的平稳抓取和输送，且移栽效率高。
46.本实施例中还包括主体框架机构100，所述主体框架机构100包括水平延伸设置的横梁104，所述横梁104的长度方向两侧均设置有竖直延伸设置的立柱102，所述立柱102上沿高度方向设置有齿条250，托架230在两侧的齿条250和齿轮240的相互啮合作用下，实现了平稳升降运动，保证能够对种植盘架500上不同高度的种植盘510进行抓取，并在抓取完成后上升或下降至与移栽机传输皮带410同高度位置，方便平稳地将传输皮带310上的种植盘510移送至移栽机传输皮带410上，完成对种植盘510的抓取和运输。本实施例的主体框架机构100底部设有支撑结构，所述支撑结构采用膨胀螺丝固定于地面上，能够保证整体抓取
装置的结构的稳定性。
47.如图1所示，本实施例中立柱102上沿高度方向还设置有滑轨一103，所述托架230为镂空的长方体框架结构，托架230的宽度方向两侧均为开口设计，且所述主体框架机构100的宽度方向一侧设有用于固定种植盘架500的固定单元110，其中固定单元110包括设置于主体框架机构100底部的固定杆111，所述固定杆111水平延伸设置，且所述固定杆111用于横插于种植盘架500下部，能够对种植盘架500起到限位固定的作用，防止在种植盘510抓取和传输过程中种植盘架500出现移位等情况，有效保证了种植盘510抓取和传输过程的稳定性。所述主体框架机构100的宽度方向另一侧设有移栽机传输皮带410，所述移栽机传输皮带410远离主体框架机构100的一侧设置有移栽机，即托架230的宽度方向两侧分别设有种植盘架500和移栽机传输皮带410，托架230为位于种植盘架500和移栽机传输皮带410之间的传输单元，用于对种植盘510进行承托运输，方便将种植盘510上的种植盘510依次传输至移栽机传输皮带410上。所述托架230的长度方向两端均设置有与滑轨一103相配合的滑行件220，其中托架230的长度方向两侧设有侧板，所述侧板上设有与滑轨一103相配合的滑行件220，能够对托架230进行支撑，保证托架230在提升机构200的作用下进行上下运动时的稳定性，保证托架230上种植盘510在托架230升降过程中的平稳，能够有效防止种植盘510倾倒，保证整体抓取传输过程的稳定性。
48.如图1和图4所示，本实施例中横梁104的底部两侧分别对称设有两根立柱102，同侧的两根立柱102的外侧连接设有连接侧板101，所述每侧的两根立柱102的相对外侧面上均设有滑轨一103，且托架230的两侧与滑轨一103相配合的位置均设有滑行件220，所述托架230两侧的侧板延伸超过立柱102的边缘位置，即托架230的两侧侧板上均设有一对滑行件220，能够进一步加强托架230的支撑稳定性，保证托架230平稳运行。
49.如图2所示，本实施例中连接件一212的上部设有与转轴211相配合的滚动轴承，且所述连接件一212的底部与托架230的顶部相连，转轴211转动的时候，连接件一212保持静止不动，有效保证对托架230的连接稳定性，防止托架230在上下运行过程中出现晃动。本实施例中滑行件220包括与托架230相连的连接部，所述连接部上设置有内嵌于滑轨一103内的滑块一221，转轴211在提升电机210的驱动下进行自转，带动两侧的齿轮240在齿条250上沿竖直方向上下移动，进而带动托架230两侧的滑块一221在滑轨一103内进行滑行，保证了托架230上下移动的稳定性。
50.本实施例中托架230下部沿长度方向均匀间隔设置有多条传输皮带310，多条传输皮带310的设置能够有效保证对种植盘510的稳定支撑和运输，防止种植盘510在运输过程中发生倾倒等问题，有效保证了抓取和运输的工作质量。其中多条传输皮带310的底部均固定于支撑杆311上，且支撑杆311设置于托架230上。所述传输皮带310的两端分别设有滚轮360，所述滚轮360设置于托架230上，且滚轮360由传输电机330控制其转动。传输电机330带动传输皮带310两侧的滚轮360转动，进而带动传输皮带310转动。
51.本实施例中传输机构300还包括设置于托架230上的驱动单元，所述驱动单元沿传输皮带310的运行方向延伸，且所述驱动单元带动勾手320做直线往返运动，在驱动单元的带动下随着传输皮带310的传输。勾手320在勾取到种植盘510靠近托架230一侧的边缘位置凸起后，驱动单元的带动下先将种植盘510推送至传输皮带310上，启动传输皮带310向移栽机传输皮带410一侧传输种植盘510，此时勾手320在驱动单元的带动下跟随传输皮带310一
起运行，当种植盘510的一侧传输至传输皮带310的边缘位置时，勾手320回退，勾取种植盘510的另外一侧边缘位置凸起，然后驱动单元的带动下将种植盘510推送至移栽机传输皮带410上，整个抓取和运输过程非常流畅且效率较高，能够有效提高生产效率，满足自动化生产的需求。
52.本实施例中勾手320为多个，多个勾手320均匀分布于传输皮带310的上方，且每个勾手320均设置于连接杆一321上，所述连接杆一321沿托架230的长度方向水平延伸设置，且所述连接杆一321与驱动单元相连。其中勾手320包括与连接杆一321相连的连接部31，所述连接部31沿水平方向延伸，且连接部31的外侧向下铰接设置有勾头部32，勾头部32能够相对于连接部31向外转动，且非工作状态下，勾头部32与连接部31形成向下的钩子结构。所述勾头部32底部端面为向下向内设置的斜面，且所述勾头部32与连接部31相对应的位置均开设有通孔，所述通孔内安装有铰轴33。
53.本实施例中驱动单元包括与连接杆一321相连的伸缩杆一341，所述伸缩杆一341沿托架230的宽度方向延伸，且所述伸缩杆一341由伸缩气缸一340驱动进行直线伸缩运行。其中驱动单元还包括平行设置于伸缩杆一341上方的伸缩杆二，所述伸缩杆二由伸缩气缸二350驱动进行直线伸缩运行。结合图2和图5所示，本实施例中支撑杆311的中心处连接有伸缩杆一341，所述伸缩杆一341的两侧设有沿传输皮带310运行方向延伸的滑轨二，所述滑轨二内设置有相配合的滑块二322，且滑块二322与连接杆一321相连。所述滑轨二和伸缩杆一341均固定于连接杆二323底部，且连接杆二323与连接杆一321平行设置。所述连接杆二323的中心处连接有伸缩杆二，所述伸缩杆二的两侧设有沿传输皮带310运行方向延伸的滑轨三，所述滑轨三内设置有相配合的滑块三，且滑块三与连接杆二323相连。所述伸缩杆二和滑轨三均固定于固定杆324底部，所述固定杆324与连接杆二323平行设置，且所述固定杆324固定于托架230上。当伸缩杆一341在伸缩气缸一340的驱动下，带动连接杆一321沿宽度方向前后移动时，连接杆一321两侧的滑块二322在两侧的滑轨二内滑行，保证连接杆一321以及勾手320运行的稳定性；同理，滑块三和滑轨三的设计，能够保证连接杆二323运行的稳定性，保证勾手320在抓取和推送种植盘510的过程中更加稳定，有效避免种植盘510发生倾倒。
54.本实施例具体操作时，勾手320，在开始工作前，保持竖直向下勾取的状态，在向左移动时（以图3中方位为准），首先启动伸缩气缸一340，伸缩杆一341在伸缩气缸一340的驱动下带动向左伸出，带动连接杆一321以及连接杆一321上的勾手320向左推进，当伸缩气缸一340的行程到达最大时候，再由伸缩气缸二350向左推动伸缩杆一341以及连接杆一321和连接杆一321上的勾手320整体向左继续移动。当勾手320触碰到种植盘510前侧边缘凸起时，勾头部32向右折起，当勾手320手越过种植盘510前侧边缘凸起时，勾手320自动回归至竖直勾取的状态并勾取到种植盘510前侧边缘凸起。当伸缩气缸一340和伸缩气缸二350向右缩回时，勾手320将种植盘510前侧边缘凸起勾住，并拉动到传输皮带310上，启动传输皮带310将种植盘510传送至托架230的另一侧后，启动伸缩气缸一340，伸缩杆一341在伸缩气缸一340的驱动下带动连接杆一321以及连接杆一321上的勾手320向左回退，直至勾手320勾取到种植盘510后侧边缘凸起后，伸缩气缸一340再次启动，带动连接杆一321以及连接杆一321上的勾手320向右继续推行，直至将种植盘510推送至移栽机传输皮带410上，完成一次种植510的转运。
55.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。