CN114009240B - 一种盆栽架放置装置和放置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盆栽架放置装置和放置方法，应用在实施农业技术领域，解决了现有的大多是人工摆放，机械化程度低，放置盆速度太慢，放置精度较低的问题，纵向移动架可在水平面上纵向移动地设置；横向导轨在水平面上横向延伸布置在纵向移动架上并在横向导轨上配置有滑板，放料组件设置在滑板上，放料组件包括支撑板和拨动板，两个支撑板之间形成落料通道，支撑板至少具有从落料通道中撤出的撤销状态和伸入落料通道的支撑状态两种状态，支撑板能够在这两种状态之间以设定的时间间隔进行切换，拨动板设置在支撑板下方以拨动在落料通道中向下落出的一个盆栽架；具有通过PID控制方法保证机器能精确的将盆栽架放置在预定位置的效果。

Description

一种盆栽架放置装置和放置方法

技术领域

本发明应用在实施农业技术领域，特别是涉及一种盆栽架放置装置和放置方法。

背景技术

在国内外，人们对于温室搬运问题进行了很多研究，但是对于盆栽架摆放的问题却还没有太多研究，现有的摆放方法大多是人工摆放，机械化程度低，这就造成了盆栽架放置时的各种麻烦，比如人工放置盆栽架速度太慢，而且不能够保证盆栽架放置的工作质量。

发明内容

本发明的目的是要提供一种盆栽架放置装置，解决了现有的摆放方法大多是人工摆放，机械化程度低，人工放置盆栽架速度太慢，而且不能够保证盆栽架放置的工作质量的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种盆栽架放置装置，它包括：

纵向移动架，所述纵向移动架可在水平面上纵向移动地设置；

横向导轨，所述横向导轨在水平面上横向延伸布置在所述纵向移动架上并在所述横向导轨上配置有滑板，所述滑板可在横向导轨上横向移动地设置；

放料组件，所述放料组件设置在所述滑板上，所述放料组件包括可水平转动设置的支撑板和在竖直面上可旋转设置的拨动板，所述支撑板至少设置有两个且两个所述支撑板之间形成落料通道，所述支撑板至少具有从落料通道中撤出的撤销状态和伸入落料通道的支撑状态两种状态，所述支撑板能够在这两种状态之间以设定的时间间隔进行切换，所述拨动板设置在所述支撑板下方以拨动在落料通道中向下落出的一个盆栽架。

进一步地，它还包括定位组件，所述定位组件包括激光雷达传感器，所述激光雷达传感器发射的光线能够围绕在栽培床区域外周。

进一步地，所述纵向移动架底端设置有行走组件，所述行走组件包括地轮和用于驱动所述地轮旋转的电机。

进一步地，所述支撑板之间的距离为可调节地设置。

进一步地，所述拨动板的外周设置有拨动齿。

进一步地，所述支撑板转动连接在滑板上，并利用气缸推动所述支撑板转动。

本发明又提供了一种盆栽架放置方法，它包括：

S1、将盆栽架叠放，并露出可拨动的边缘，承托最底端盆栽架的边缘；

S2、撤销承托，在设定时间后重新加载承托至底端向上第二个盆栽架边缘，使叠放的盆栽架自由下落一定距离；

S3、拨动最底端的盆栽架边缘，使盆栽架下落。

进一步地，它还包括：设定摆放的移动路径为行列式，并在摆放前判断是否到达行或列的边缘并根据判断结果实施换行或停止。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：利用纵向移动架、行走组件、控制器、激光雷达传感器、放料组件等组成了盆栽架放置控制***；激光雷达传感器控制了机器的工作范围，控制器通过算法把距离信息转换成机器的位移，在纵向移动架和行走组件的配合下将盆栽搬运到预定的位置，放料组件将盆栽架放置在预定的位置，完成了盆栽架的机械化放置，此外为了保证机器能精确的将盆栽架放置在预定位置，通过PID控制方法来进行位移距离的精确控制，PID控制方法减少了机器运动所带来的误差，使得盆栽架能整齐精确的放置在预定位置。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的盆栽架放置装置的整体结构示意图；

图2是根据本发明实施例的放料组件的整体结构示意图；

图3是根据本发明实施例的放料组件的整体结构俯视图；

图4是根据本发明实施例的放料组件工作流程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、丝杆滑台装置；11、丝杆；12、丝杆底座；14、移动台；15、丝杆电机；16、挡板；2、栽培床；3、行走组件；31、地轮；32、电机；4、横向导轨；5、滑板；6、支撑杆；7、放料组件；71、支撑板；72、拨动板；73、气缸；74、拨动齿；8、控制器；9、调节气缸；10、激光雷达传感器；21、限位触发块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参考图1、图2和图3，本发明提供了一种盆栽架放置装置，它包括：

纵向移动架，其架设在栽培床2上，纵向移动架可在水平面上纵向移动地设置，且纵向移动架底端设置有行走组件3，行走组件3包括地轮31和用于驱动地轮31旋转的电机32；

横向导轨4，横向导轨4在水平面上横向延伸布置在纵向移动架上并在横向导轨4上配置有滑板5，滑板5可在横向导轨4上横向移动地设置；

放料组件7，放料组件7设置在滑板5上，放料组件7包括可水平转动设置的支撑板71和在竖直面上可旋转设置的拨动板72，支撑板71至少设置有两个且两个支撑板71之间形成落料通道，其中，支撑板71转动连接在滑板5上，并利用气缸73推动支撑板71转动，在气缸73推动的作用下，使支撑板71至少具有从落料通道中撤出的撤销状态和伸入落料通道的支撑状态两种状态，支撑板71能够在这两种状态之间以设定的时间间隔进行切换，拨动板72设置在支撑板71下方以拨动在落料通道中向下落出的一个盆栽架；

还包括控制器8，控制器8设置在栽培床2的下方，通过控制器8控制纵向移动架和行走组件3的位移，提高位移距离的精确度，减少机器运动所带来的误差，使得放料组件7将盆栽架能整齐精确的放置在预定位置。

进一步的，参考图2、图3和图4，纵向移动架包括两个丝杆滑台装置1，每个丝杆滑台装置1均包括丝杆11、用于安装丝杆11的丝杆底座12、螺纹设置在丝杆11上的丝杆滑块（在移动台的下方图中未标出）、设置在丝杆滑块上的移动台14、以及带动丝杆11进行转动的丝杆电机15，在丝杆底座12的两端设置有对移动台14进行限位用的挡板16，横向导轨4的两端分别固定在两个丝杆滑台装置1中的移动台14上，每个丝杆底座12沿着其长度方向的两端均竖直设置有支撑杆6，地轮31设置在支撑杆6的底端，通过丝杆电机15带动丝杆11工作，实现放料组件7沿着栽培床2的宽度的往复移动，通过电机32带动地轮转动，实现放料组件7沿着栽培床2的长度往复移动，进而在纵向移动架与行走组件3的配合下实现放料组件7的行列式移动使放料组件移动到放料预定位置。放料组件7工作时，首先在气缸73推动作用下，使支撑板71处于伸入落料通道中的支撑状态，盆栽架放置在两个支撑板71之间，此后，再在气缸73的推动下，将支撑板71处于从落料通道中撤出的撤销状态，多个盆栽架在自身的重力的作用下向下移动，支撑板71在***设置的时间内复位，此时最低端的盆栽架位于两个支撑板71的下方且支撑板71承托住剩余的盆栽架，此后在拨动板72的作用下将最底层的盆栽架拨离下来，其中，拨动板72的外周设置有拨动齿74，通过拨动齿74方便拨离盆栽架。

进一步的，参考图2和图3，支撑板71之间的距离为可调节地设置，其中一个滑板5的两端滑动连接在横向导轨4上，在其中一个横向导轨4的上端面设置有调节气缸9，调节气缸9的伸缩端固定在可滑动设置的滑板5上，当盆栽架的尺寸大小改变时，通过调节气缸9带动滑板5沿着横向导轨4的长度进行移动，从而调节两个支撑板71之间距离，使放料组件7适用于不同型号的盆栽架，提高放料组件7的利用率。

进一步地，参考图1和图2，它还包括定位组件，定位组件包括激光雷达传感器10，激光雷达传感器10发射的光线能够围绕在栽培床2区域外周，沿着纵向移动架的宽度方向且在两个移动台14相背的侧面均设置有限位触发块21，放料组件7沿着丝杆11的长度方向移动时，当限位触发块21碰到栽培床2宽度方向两侧的激光雷达传感器10发射的光线时，纵向移动架中的丝杆滑台装置1停止工作，此时放料组件7则停止运动，同理，当放料组件7沿着栽培床2的长度方向移动时，当限位触发块21碰到栽培床2长度方向两侧的激光雷达传感器10发射的光线时，行走组件3停止工作，此时放料组件7则停止运动。

本发明又提供了一种盆栽架放置方法，它包括：

S1、将盆栽架叠放，并露出可拨动的边缘，此时支撑板71承托最底端盆栽架的边缘；

S2、撤销承托，在设定时间后重新加载承托至底端向上第二个盆栽架边缘，使叠放的盆栽架自由下落一定距离；

S3、拨动最底端的盆栽架边缘，使盆栽架下落。

进一步地，设定摆放的移动路径为行列式，并在摆放前判断是否到达行或列的边缘并根据判断结果实施换行或停止。

在控制器8控制纵向移动架与行走组件3的作用下实现放料组件7按照控制器8预先设定的轨迹运动，即依据PID控制实现行走的导航与纠正：

其中：K_p为比例控制系数，K_I为积分控制系数，K_D为微分控制系数，u(k)位移装置的输出量；

其中：Δu(k)为输出变化量，偏移值e(k)由循迹偏离位置决定，当偏离位置为“正中”时，偏离e(k)=0；当行进往后偏离，偏离值为正值；当行进往前偏离，偏离值为负值。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种盆栽架放置装置，其特征在于，它包括：

纵向移动架，所述纵向移动架架设在栽培床（2）上，所述纵向移动架可在水平面上纵向移动地设置，所述纵向移动架底端设置有行走组件（3），所述行走组件（3）包括地轮（31）和用于驱动所述地轮（31）旋转的电机（32）；

横向导轨（4），所述横向导轨（4）在水平面上横向延伸布置在所述纵向移动架上并在所述横向导轨（4）上配置有滑板（5），所述滑板（5）可在横向导轨（4）上横向移动地设置；

放料组件（7），所述放料组件（7）设置在所述滑板（5）上，所述放料组件（7）包括可水平转动设置的支撑板（71）和在竖直面上可旋转设置的拨动板（72），所述支撑板（71）转动连接在滑板（5）上，并利用气缸（73）推动所述支撑板（71）转动，所述支撑板（71）至少设置有两个且两个所述支撑板（71）之间形成落料通道，所述支撑板（71）至少具有从落料通道中撤出的撤销状态和伸入落料通道的支撑状态两种状态，所述支撑板（71）能够在这两种状态之间以设定的时间间隔进行切换，所述拨动板（72）设置在所述支撑板（71）下方以拨动在落料通道中向下落出的一个盆栽架；

所述纵向移动架包括两个丝杆滑台装置（1），每个所述丝杆滑台装置（1）均包括丝杆（11）、用于安装所述丝杆（11）的丝杆底座（12）、螺纹设置在所述丝杆（11）上的丝杆滑块、设置在所述丝杆滑块上的移动台（14）以及带动所述丝杆（11）进行转动的丝杆电机（15），在所述丝杆底座（12）的两端设置有对所述移动台（14）进行限位用的挡板（16），所述横向导轨（4）的两端分别固定在两个所述丝杆滑台装置（1）中的所述移动台（14）上，每个所述丝杆底座（12）沿着其长度方向的两端均竖直设置有支撑杆（6），所述地轮（31）设置在所述支撑杆（6）的底端，通过所述丝杆电机（15）带动所述丝杆（11）工作，实现所述放料组件（7）沿着所述栽培床（2）的宽度往复移动，通过电机（32）带动所述地轮（31）转动，实现所述放料组件（7）沿着所述栽培床（2）的长度往复移动，进而在纵向移动架与所述行走组件（3）的配合下实现所述放料组件（7）的行列式移动使所述放料组件（7）移动到放料预定位置，所述放料组件（7）工作时，首先在所述气缸（73）推动作用下，使所述支撑板（71）处于伸入落料通道中的支撑状态，盆栽架放置在两个所述支撑板（71）之间，此后，再在所述气缸（73）的推动下，将所述支撑板（71）处于从落料通道中撤出的撤销状态，多个盆栽架在自身的重力的作用下向下移动，所述支撑板（71）在***设置的时间内复位，此时最低端的盆栽架位于两个所述支撑板（71）的下方且所述支撑板（71）承托住剩余的盆栽架，此后在所述拨动板（72）的作用下将最底层的盆栽架拨离下来，其中，所述拨动板（72）的外周设置有拨动齿（74），通过所述拨动齿（74）方便拨离盆栽架。

2.根据权利要求1所述的盆栽架放置装置，其特征在于：它还包括定位组件，所述定位组件包括激光雷达传感器（10），所述激光雷达传感器（10）发射的光线能够围绕在栽培床（2）区域外周。

3.根据权利要求1所述的盆栽架放置装置，其特征在于：所述支撑板（71）之间的距离为可调节地设置。

4.一种盆栽架放置方法，使用权利要求1所述的盆栽架放置装置，其特征在于，它包括：

S1、将盆栽架叠放，并露出可拨动的边缘，承托最底端盆栽架的边缘；

S2、撤销承托，在设定时间后重新加载承托至底端向上第二个盆栽架边缘，使叠放的盆栽架自由下落一定距离；

S3、拨动最底端的盆栽架边缘，使盆栽架下落；

它还包括：设定摆放的移动路径为行列式，并在摆放前判断是否到达行或列的边缘并根据判断结果实施换行或停止；

控制器，在控制器控制纵向移动架与行走组件的作用下实现放料组件按照控制器预先设定的轨迹运动，即依据PID控制实现行走的导航与纠正：

其中：K_p为比例控制系数，K_I为积分控制系数，K_D为微分控制系数，u(k)位移装置的输出量；

其中：Δu(k)为输出变化量，偏移值e(k)由循迹偏离位置决定，当偏离位置为“正中”时，偏离e(k)=0；当行进往后偏离，偏离值为正值；当行进往前偏离，偏离值为负值。