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一种设施培生菜立体输送-收获-包装一体化系统

阅读:230发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种设施培生菜立体输送-收获-包装一体化系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种设施 水 培生菜立体输送- 收获 - 包装 一体化系统,该设施 水培 生菜立体输送-收获-包装一体化系统包括立体输送装置、收获装置、精准卸菜装置、自动包装装置。系统呈“T”型结构布置,立体输送装置实现定植板的立体平稳有效输送;收获装置通过滚轴聚拢杆聚拢菜叶,低阻割刀精准低损切根完成收获作业,在水平无杆 气缸 作用下移至精准卸菜装置上方;引导环辅助压菜 泡沫 竖直装盒作业;生菜进入自动包装装置,包装盒由 真空 吸盘 机构结合 推杆 送至引导环下,完成装菜包装作业,利用双杆气缸夹杆将包装后生菜从包装装置卸下,完成整体工作。本发明结构简单,实现了设施农业中水培生菜从栽培到收获再到包装的全过程自动化作业。,下面是一种设施培生菜立体输送-收获-包装一体化系统专利的具体信息内容。

1.一种设施培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,包括立体输送装置、收获装置、精准卸菜装置、自动包装装置,其特征在于,所述立体输送装置包括水平输送流利条、垂直输送链条、倾斜输送流利条、倍速链、光电传感器光电传感器检测生菜定植板的位置,分阶段控制水平输送、垂直输送、倾斜输送三个机构运动,生菜定植板倾斜输送至倍速链,在倍速链的作用下进入收获装置;收获装置包括滚轴聚拢杆、低阻割刀,生菜定植板由倍速链输送至割台,滚轴聚拢杆聚拢菜叶并夹持生菜,霍尔传感器确定其聚拢高度,低阻割刀快速移动,精准低损切割根部;精准卸菜装置包括无杆气缸、压菜泡沫、引导环,无杆气缸将切根后的生菜输送至包装盒上方,压菜泡沫将生菜经引导环垂直压入包装盒;自动包装装置包括真空吸盘机构、限位开关、双杆气缸推杆、输送带、方形切膜刀、横向切膜刀、拉膜辊、覆膜圆环毛刷、双杆气缸夹杆、丝杠;真空吸盘机构深入包装盒内,接触盒底后限位开关控制气缸抬高包装盒,双杆气缸推杆将其推至引导环下,输送带输送包装盒至指定位置,横向切膜刀裁剪薄膜宽度,方形切膜刀下降实行纵向切膜,覆膜圆环毛刷使薄膜与包装盒壁贴合,拉膜辊运动拉动薄膜卷转动,更新薄膜位置,输送带继续移动包装盒向前,双杆气缸夹杆夹持包装盒,丝杠移动包装盒完成卸盒;所述整个装置系统实现了设施农业中水培生菜从栽培到收获再到包装的全过程自动化作业,解放了人工劳动,提高了生产效率。
2.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述收获装置设置有滚轴聚拢杆,在收获生菜的过程中,滚轴聚拢杆聚拢菜叶,起到夹持生菜并方便切根的作用,由霍尔传感器检测滚轴聚拢杆的位置,控制聚拢杆在上升至距离定植板上方70mm的位置停止,确保聚拢过程不对菜叶造成损伤。
3.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述精准卸菜装置设置有圆柱状的压菜泡沫,底部半径为50mm,高度为20mm,保证卸菜时压菜的完全性,同时压菜泡沫的柔性按压可以减少菜叶损伤。
4.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述精准卸菜装置设置有引导环,其内径为180mm,位于包装盒垂直上方30mm,减小装盒过程中生菜可能发生的翻转及位置偏移,确保其垂直入盒,引导环采用柔性橡胶材料,减小对菜叶的损伤。
5.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述真空吸盘机构由三个吸盘组成,三个吸盘间隔120度,均匀分布在以包装盒为圆心,半径为70mm的圆周上,保证吸盒的效果,真空吸盘深入包装盒并接触盒底后,限位开关控制气缸抬高包装盒,完成取盒过程。
6. 根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于: 所述自动包装装置设置有拉膜辊,步进电机驱动拉膜辊运动,使薄膜卷能够在每一次包装完成后自动更新薄膜,通过控制步进电机的工作时间为5秒,以保证薄膜完全更新,且不浪费薄膜。
7.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述自动包装装置设置有双杆气缸夹杆,基于包装盒仿形设计夹持末端为圆弧状,半径为100mm,能够与包装盒紧密贴合保证夹持的效果,随后利用丝杠移动包装盒,将其从输送带移下,完成卸盒。
8.根据权利要求1所述一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,其特征在于:所述立体输送装置和收获装置布置在一条水平线上,通过倍速链连接,收获装置、精准卸菜装置和自动包装装置布置在一条水平线上,整个系统呈“T”型结构布置,在节约空间的基础上能够有效实现其功能。

说明书全文

一种设施培生菜立体输送-收获-包装一体化系统

技术领域

[0001] 本发明涉及设施农业中水培生菜产业的机械化、自动化领域,具体涉及一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统。

背景技术

[0002] 近年来,我国设施农业迅速发展,利用水培模式种植生菜成为了一种越来越普遍的生产模式。目前,在水培生菜的营养液种植阶段,已有了部分自动化调控系统或自动化装备。但在收获前后的立体输送及包装环节中,各项工作还多由人工劳动完成,生产效率不
高,生产成本也较高,针对立体输送-收获-包装整个过程的自动化作业系统比较缺乏。
[0003] 中国专利CN110356822A公开了一种设施水培叶菜的立体输送装置,包括垂直输送机构、水平输送机构、叶菜培养架、过渡输送机构,垂直输送机构、水平输送机构和过渡输送机构固定在叶菜培养架上,三种不同输送机构通过过渡装置连接并利用传感器检测控制不
同输送机构的工作状态,能够完成设施水培叶菜的高效、低损输送。但此装置仅完成了水培叶菜的立体输送,未涉及收获、精准卸菜及自动包装的装置。
[0004] 中国专利CN207809877U公开了一种托盘式果蔬自动包装装置,包括托盘、传送带机构,包裹机构,拉膜机构,切膜机构、托盘推送机构以及控制系统,实现用托盘盛装果蔬的自动包装,从而解决了托盘式果蔬需要人工包装的问题。本发明在装置部分创新设计包装
盒上盒及卸盒机构,优化覆膜过程中薄膜裁剪及薄膜复位问题。
[0005] 有鉴于此,需要一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,对前两项专利涉及装置进行系统整合,性能优化和结构创新,设计一种立体输送-收获-包装一体化系
统,能够完成设施水培叶菜的高效、低损输送,作用于设施水培生菜栽培产业全过程机械
化、自动化作业,能够依次完成定植板水培生菜的立体输送、收获及包装过程。而且目前市场上没有对于设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,因此设施水培生菜立体输
送-收获-包装一体化系统的研究对于提高设施水培生菜立体输送-收获-包装全过程的自
动化作业水平及降低作业中对水培生菜的损伤、提高作业效率具有重要意义。

发明内容

[0006] 针对设施水培生菜产业中,自动化水平低,作业效率不高以及人工劳动强度大等问题,本发明提出设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统。
[0007] 本发明通过下列技术方案实现:设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,由立体输送装置1、收获装置2、精准卸菜装置3、自动包装装置4组成。其特征是:生菜定植板通过立体输送装置1经倍速链送至收获装置2,滚轴聚拢杆聚拢菜叶并夹持整株生菜,低阻
割刀快速移动,精准低损切割根部;无杆气缸将切根后的生菜输送精准卸菜装置3,压菜泡沫将生菜经引导环垂直压入包装盒;自动包装装置4中,真空吸盘机构深入包装盒内,接触盒底后限位开关控制气缸抬高包装盒,双杆气缸推杆将其推至精准卸菜装置3的引导环下;
输送带将装有生菜的包装盒送至指定位置,完成覆膜包装后,输送带继续移动包装盒向前,双杆气缸夹杆夹持包装盒,丝杠移动包装盒完成卸盒。
[0008] 一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统主要包括立体输送装置1、收获装置2、精准卸菜装置3、自动包装装置4。立体输送装置1包括水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流利条103、倍速链104、光电传感器一105、挡杆107,生菜定植板106经水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流利条103完成立体输送,再由倍速链104进行收获输送;收获装置2包括割台201、滚轴聚拢杆202、霍尔传感器一203、低阻割刀204、光电传感器二205,,在割台201上,滚轴聚拢杆202聚拢生菜底部叶片并夹持整株生菜,聚拢高度由安装在滚轴聚拢杆正后方的霍尔传感器一203确定,高度为70mm,低阻割刀204快速
移动,精准低损切割根部。精准卸菜装置3包括无杆气缸301、压菜泡沫302、引导环303,无杆气缸301将切根后的生菜输送至包装盒304上方,压菜泡沫302将生菜经引导环303垂直压入
包装盒304。自动包装装置4包括真空吸盘机构401、限位开关402、双杆气缸推杆403、输送带
404、横向切膜刀405、方形切膜刀406、覆膜圆环毛刷407、拉膜辊408、薄薄膜卷409、双杆气缸夹杆410、丝杠411、光电传感器三412、光电传感器四413、霍尔传感器二414,真空吸盘机构401深入包装盒304内,接触盒底后限位开关402控制气缸抬高包装盒304,双杆气缸推杆
403将其推至精准卸菜装置3的引导环下;输送带404将装有生菜的包装盒304送至指定位
置,横向切膜刀405裁剪薄膜宽度,方形切膜刀406下降实行纵向切膜,覆膜圆环毛刷407使薄膜与包装盒壁贴合,拉膜辊408运动拉动薄膜卷409转动,更新薄膜位置,完成覆膜包装
后,输送带404继续移动包装盒304向前,双杆气缸夹杆410夹持包装盒304,丝杠411移动包装盒304完成卸盒。
[0009] 优选的,所述收获装置的滚轴聚拢杆,对称安装在定植板生菜的两侧,工作时同时升起,完成生菜菜叶的有效聚拢。
[0010] 优选的,所述收获装置的霍尔传感器安装在滚轴聚拢杆的正后方,检测聚拢杆的位置并控制其工作停止运动,使聚拢位置在定植板上方70mm处,既保证聚拢的效果,又不损伤菜叶。
[0011] 优选的,所述精准卸菜装置的压菜泡沫,形状为圆柱状,底部半径为50mm,高度为20mm,保证卸菜时压菜的完全性,同时压菜泡沫的柔性按压可以减少菜叶损伤。
[0012] 优选的,所述精准卸菜装置的引导环,其内径为180mm,位于包装盒垂直上方30mm处,可以减小装盒过程中生菜的翻转及位置偏移,确保其垂直入盒,引导环采用柔性橡胶材料,减小对菜叶的损伤。
[0013] 优选的,所述自动包装装置的真空吸盘机构,由三个吸盘组成,三个吸盘间隔120度,均匀分布在以包装盒为圆心,半径为70mm的圆周上,保证吸盒的效果,真空吸盘深入包装盒并接触盒底后,限位开关控制气缸抬高包装盒,完成取盒过程。
[0014] 优选的,所述自动包装装置的拉膜辊,步进电机驱动拉膜辊运动,使薄薄膜卷能够在每一次包装完成后自动更新薄膜,控制步进电机的工作时间为5秒,以保证薄膜完全更
新,且不浪费薄膜。
[0015] 优选的,所述自动包装装置的双杆气缸夹杆,基于包装盒仿形设计夹持末端为圆弧状,半径为100mm,能够与包装盒紧密贴合保证夹持的效果。
[0016] 优选的,所述立体输送装置和收获装置布置在一条水平线上,通过倍速链连接,收获装置、精准卸菜装置和自动包装装置布置在一条水平线上,整个系统呈“T”型结构布置,在节约空间的基础上能够有效实现其功能。
[0017] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果,本发明能够实现设施水培生菜立体输送-收获-包装全过程的机械自动化作业,系统结构简单,作业过程平稳快速,能够解放人工劳动、提高作业效率。
附图说明
[0018] 下面结合附图和实施方式对本专利进一步说明。
[0019] 图1是一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统;图2是立体输送装置1的结构示意图;
图3是收获装置2的结构示意图;
图4是精准卸菜装置3的结构示意图;
图5是自动包装装置4的结构示意图。
[0020] 以下是图中各部件标号:立体输送装置1、收获装置2、精准卸菜装置3、自动包装装置4、水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流利条103、倍速链104、光电传感器一105、生菜定植板106、挡杆107、割台201、滚轴聚拢杆202、霍尔传感器一203、低阻割刀204、光电传感器二205、无杆气缸301、压菜泡沫302、引导环303、包装盒304、真空吸盘机构
401、限位开关402、双杆气缸推杆403、输送带404、横向切膜刀405、方形切膜刀406、覆膜圆环毛刷407、拉膜辊408、薄膜卷409、双杆气缸夹杆410、丝杠411、光电传感器三412、光电传感器四413、霍尔传感器二414。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0022] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。
[0023] 如图1、2、3、4和5所示,本专利的一种设施水培生菜立体输送-收获-包装一体化系统,包括立体输送装置1、收获装置2、精准卸菜装置3、自动包装装置4、水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流利条103、倍速链104、光电传感器一105、生菜定植板106、挡杆107、割台201、滚轴聚拢杆202、霍尔传感器一203、低阻割刀204、光电传感器二205、无杆气缸301、压菜泡沫302、引导环303、包装盒304、真空吸盘机构401、限位开关402、双杆气缸推杆403、输送带404、横向切膜刀405、方形切膜刀406、覆膜圆环毛刷407、拉膜辊408、薄膜卷409、双杆气缸夹杆410、丝杠411、光电传感器三412、光电传感器四413、霍尔传感器二414。其中立体输送装置1中,生菜定植板106经水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流利条103完成立体输送,再由倍速链104送至收获装置2,在割台201上,滚轴聚拢杆
202聚拢生菜底部叶片并夹持整株生菜,聚拢高度由安装在滚轴聚拢杆正后方的霍尔传感
器一203确定,高度为70mm,低阻割刀204快速移动,精准低损切割根部。生菜切除根部后,进入精准卸菜装置3,无杆气缸301将切根后的生菜输送至包装盒304上方,压菜泡沫302将生
菜经引导环303垂直压入包装盒304;自动包装装置4中,真空吸盘机构401深入包装盒304
内,接触盒底后限位开关402控制气缸抬高包装盒304,双杆气缸推杆403将其送至精准卸菜装置3的引导环下;完成精准卸菜后,输送带404将装有生菜的包装盒304送至包装覆膜位
置,横向切膜刀405裁剪薄膜宽度,方形切膜刀406下降实现纵向切膜,覆膜圆环毛刷407使薄膜与包装盒壁贴合,拉膜辊408运动拉动薄膜卷409转动,更新薄膜位置,完成覆膜包装
后,输送带404继续移动包装盒304向前,双杆气缸夹杆410夹持包装盒304,丝杠411移动包装盒304完成卸盒。
[0024] 具体工作过程:工作时,生菜定植板106首先经过水平输送流利条101、垂直输送链条102、倾斜输送流
利条103输送,光电传感器一105检测到定植板后,倍速链104开始运动,光电传感器二206检测到生菜定植板106后,倍速链104停止运动,至此生菜定植板106到达割台201上,滚轴聚拢杆202聚拢生菜底部叶片并夹持整株生菜,霍尔传感器一203控制聚拢高度为70mm,低阻割
刀204快速移动,精准低损切割根部;收获生菜的同时真空吸盘401深入包装盒304内,接触盒底后限位开关402控制气缸抬高包装盒304,双杆气缸推杆403将其推至精准卸菜装置3的
引导环下;随后无杆气缸301将切根后的生菜输送至包装盒304上方,压菜泡沫302将生菜经引导环303垂直压入包装盒304,当光电传感器三305检测到生菜后,延时3秒,输送带404带动包装盒304开始运动;当光电传感器三412检测到包装盒304后,输送带404停止运动,覆膜圆环毛刷407下降进行覆膜,方形切膜刀406下降完成切膜工作,,霍尔传感器二414检测到方形切膜刀406复位后,拉膜辊408运动拉动薄膜卷409转动,更新薄膜位置,同时横向切膜刀405进行切膜保证薄膜宽度,输送带404继续移动包装盒304向前,光电传感器四413检测
到包装盒后,输送带404停止,双杆气缸夹杆410夹持包装盒304,丝杠411移动包装盒304完成卸盒,至此整个系统完成工作。
[0025] 所述收获装置的滚轴聚拢杆,对称安装在定植板生菜的两侧,工作时同时升起,完成生菜菜叶的有效聚拢。
[0026] 所述收获装置的霍尔传感器安装在滚轴聚拢杆的正后方,检测聚拢杆的位置并控制其工作停止运动,使聚拢位置在定植板上方70mm处,既保证聚拢的效果,又不损伤菜叶。
[0027] 所述精准卸菜装置的压菜泡沫,形状为圆柱状,底部半径为50mm,高度为20mm,保证卸菜时压菜的完全性,同时压菜泡沫的柔性按压可以减少菜叶损伤。
[0028] 所述精准卸菜装置的引导环,其内径为180mm,位于包装盒垂直上方30mm处,可以减小装盒过程中生菜的翻转及位置偏移,确保其垂直入盒,引导环采用柔性橡胶材料,减小对菜叶的损伤。
[0029] 所述自动包装装置的真空吸盘机构,由三个吸盘组成,三个吸盘间隔120度,均匀分布在以包装盒为圆心,半径为70mm的圆周上,保证吸盒的效果,真空吸盘深入包装盒并接触盒底后,限位开关控制气缸抬高包装盒,完成取盒过程。
[0030] 所述自动包装装置的拉膜辊,步进电机驱动拉膜辊运动,使薄薄膜卷能够在每一次包装完成后自动更新薄膜,控制步进电机的工作时间为5秒,以保证薄膜完全更新,且不浪费薄膜。
[0031] 所述自动包装装置的双杆气缸夹杆,基于包装盒仿形设计夹持末端为圆弧状,半径为100mm,能够与包装盒紧密贴合保证夹持的效果。
[0032] 所述立体输送装置和收获装置布置在一条水平线上,通过倍速链连接,收获装置、精准卸菜装置和自动包装装置布置在一条水平线上,整个系统呈“T”型结构布置,在节约空间的基础上能够有效实现其功能。
[0033] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形修改,这并不影
响本发明的实质内容。
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