發(fā)明專利：一種用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng).pdf

19 中華 人民共和國 國家知識產(chǎn)權局 12 發(fā)明 專利申請 10 申請公布號 43 申請公布日 21 申請 號 202011288332 6 22 申請日 2020 11 17 71 申請人 西北農(nóng)林科技大 學 地址 712100 陜西省咸陽市楊凌農(nóng)業(yè)高新 技 術產(chǎn)業(yè) 示范區(qū) 邰城路3號 72 發(fā)明人 崔永杰 衛(wèi)詠哲 曹丹 丹 閆澤禹 朱玉桃 王寅初 文雙濤 張鑫宇 王明輝 崔功佩 51 Int Cl A01G 9 08 2006 01 H04N 5 232 2006 01 G01V 8 10 2006 01 54 發(fā)明名稱 一種用 于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽 系統(tǒng) 57 摘要 本發(fā)明公開了一種用于工廠化育苗的溫室 缽苗自動移栽系統(tǒng) 包括機架 圖像檢測裝置 補 苗裝置 移缽裝置和輸送裝置 輸送裝置運送來 源穴盤進入圖像檢測裝置 經(jīng)光電傳感器 檢測 停止 安裝于圖像采集箱頂部的攝像頭對來源穴 盤進行缺苗 劣苗孔位檢測 檢測完成后來源穴 盤由輸送裝置運送至補苗裝置 經(jīng)光電傳感器 檢測停止后 補苗機械臂在圖像檢測信息指導 下 帶動補苗末端完成剔苗 補苗作業(yè) 補苗完成 后來源穴盤由輸送裝置運送至移缽裝置 經(jīng)光電 傳感器 檢測停止后 移缽機械臂帶動移缽末端 將來源穴盤的優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤 完成穴 盤自動移栽作業(yè) 本發(fā)明集補苗作業(yè)與移栽作業(yè) 于一體 提高了系統(tǒng)自動化及缽苗移栽作業(yè)效 率 權利要求書2頁 說明書4頁 附圖4頁 CN 112262685 A 2021 01 26 CN 112262685 A 1 一種用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 包括機架 1 圖像檢測裝置 2 補 苗裝置 3 移缽裝置 4 和輸送裝置 8 其特征在于 所述圖像檢測裝置 2 由圖像采集箱 201 攝像頭 2 LED補光燈帶 203 及光電傳感器 204 組成 安裝在圖像檢測箱右側 的光電傳感器 204 檢測到來源穴盤 6 后 輸送裝置 8 停止運動 安裝在圖像采集箱 2 頂部中心處的攝像頭 202 進行缺苗 劣苗檢測 檢測過程中 圖像采集箱 201 內(nèi)布置的 LED補光燈帶 203 為攝像頭 202 提供光源 所述補苗裝置 3 包括補苗機械臂 301 氣吸 式末端 302 夾持式末端 3 供苗穴盤支撐架 4 和光電傳感器 305 補苗機械臂 301 為直角坐標機械臂 來源穴盤 6 進入補苗環(huán)節(jié) 經(jīng)光電傳感器 305 檢測停止 補 苗機械臂 301 在圖像檢測信息指導下 帶動氣吸式末端 2 和夾持式末端 303 對缺苗 劣苗穴孔進行剔除作業(yè) 剔苗作業(yè)完成后 補苗機械臂 301 帶動夾持式末端 303 從供苗 穴盤支撐架 303 上方的供苗穴盤 7 中補苗至來源穴盤 6 所述移缽裝置 4 包括移缽機 械臂 401 變距機構 2 移缽末端 3 目標穴盤支撐架 4 及光電傳感器 405 移缽機械臂 401 與補苗機械臂 301 結構相同 補苗完成后的來源穴盤 6 進入移缽環(huán)節(jié) 經(jīng)光電傳感器 405 檢測停止 移缽機械臂 1 帶動移缽末端 402 將來源穴盤 6 中的 優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤 5 所述輸送裝置 8 包括輸送帶 801 和輸送輥 802 運送來 源穴盤 6 完成各環(huán)節(jié)作業(yè)任務 2 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述圖 像采集箱 201 開口尺寸滿足穴盤傳輸要求 四條LED補光燈帶 203 兩兩對稱布置在圖像 采集箱 201 四周內(nèi)壁上 保證攝像頭 2 采集圖像的質量 3 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述氣 吸式末端 302 與夾持式末端 303 同時安裝在末端安裝板 303a 上 二者在水平方向安裝 距離滿足獨立作業(yè)要求 氣吸式末端 302 用于剔除缺苗穴孔 夾持式末端 303 用于剔除 劣苗穴孔及補苗 4 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述夾 持式末端 303 形式為單指雙針式 構成取苗針 303d 通過帶有傾角的倒 L 型連接件 303b 安裝在末端安裝板 303a 取苗針 303d 斜插進缽體 完成剔苗 補苗工作 5 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述夾 持式末端 303b 前端設置 L 型擋苗板 303c 夾持苗缽時對苗株進行保護 6 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述供 苗穴盤支撐架 303 目標穴盤支撐架 4 4 左右兩側結構為壓板式 安裝在輸送帶 801 正 上方 減小機械臂作業(yè)空間 同時防止夾持式末端 303 移缽末端 4 作業(yè)時引起穴盤抖 動 7 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 所述變 距機構 402 安裝在移缽機械臂 401 上 移缽機械臂 帶動對稱分布在變距機構 402 上的若干移缽末端 403 同時工作 將來源穴盤 6 的優(yōu)秀苗株移栽至目標穴盤 5 完成移 栽作業(yè) 移缽末端 403 與夾持式末端 303 整體結構一致 8 根據(jù)權利要求1所述用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 其特征在于 來源穴 盤 6 進入圖像檢測裝置 2 識別缺苗 劣苗孔位 補苗環(huán)節(jié)中補苗機械臂 301 進行剔苗 補苗操作 移缽機械臂 401 將來源穴盤 6 中的優(yōu)秀苗株移栽至目標穴盤 5 完成缽苗自 權 利 要 求 書 1 2 頁 2 CN 112262685 A 動移栽作業(yè)流程 權 利 要 求 書 2 2 頁 3 CN 112262685 A 一種用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 技術領域 0001 本專利涉及一種自動化育苗技術領域 具體涉及一種用于工廠化育苗的溫室缽苗 自動移栽系統(tǒng) 背景技術 0002 近年來 隨著溫室及蔬菜大棚等設施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展 育苗移栽技術逐漸發(fā)展應 用 其優(yōu)越性也日益凸顯 育苗移栽技術相比于傳統(tǒng)播種技術 具有播種期不受限制 提高 幼苗成活率 提高作物復種指數(shù)保證作物產(chǎn)量等優(yōu)點 但目前育苗移栽技術多為人工完成 勞動強度大 勞動力成本高 因此 迫切需要提高育苗移栽技術自動化水平 以降低生產(chǎn)成 本 提高設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益 0003 中國專利CN109673220A一種缽苗移栽機 包括第一傳送臺 第二傳送臺和缽苗移 栽機構 所述第一傳送臺與第二傳送臺均設有植苗盤輸送機構和植苗盤定位機構 所述缽 苗移栽機構包括夾取裝置 架設在第一傳送臺和第二傳送臺上 該發(fā)明通過第一傳送臺 第 二傳送臺分別用以傳送將供苗盤和植苗盤精確傳送至移缽機構下的夾取裝置 完成移栽作 業(yè) 該裝置能夠完成缽苗間移栽作業(yè) 提高了缽苗移栽準確率及效率 但未進行苗株剔除及 后續(xù)補種作業(yè) 0004 有鑒于此 需要一種用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 將剔苗 后續(xù)補苗 及移栽作業(yè)環(huán)節(jié)進行整合 實現(xiàn)一套完整的工廠化育苗移栽的作業(yè)流程 目前這些中間環(huán) 節(jié)各自獨立并沒有系統(tǒng)集成化 因此 用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng)研究對于 完善工廠自動化管理 提高生產(chǎn)效率及減輕勞動強度具有一定意義 發(fā)明內(nèi)容 0005 針對上述現(xiàn)有移栽技術的不足 本發(fā)明提出一種集補苗作業(yè)與移栽作業(yè)與一體的 用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 0006 本專利通過下列技術方案實現(xiàn) 該系統(tǒng)包括機架 圖像檢測裝置 補苗裝置 移缽 裝置和輸送裝置 來源穴盤進入圖像檢測裝置 經(jīng)右側光電傳感器 檢測停止 安裝于圖像 采集箱頂部的攝像頭對來源穴盤進行缺苗 劣苗孔位檢測 檢測完成后來源穴盤進入補苗 裝置 經(jīng)右側光電傳感器 檢測停止后 補苗機械臂在圖像檢測信息指導下 帶動補苗末端 完成剔苗 補苗作業(yè) 補苗完成后來源穴盤進入移缽裝置 經(jīng)右側光電傳感器 檢測停止 后 移缽機械臂帶動移缽末端將來源穴盤的優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤 輸送帶配合光電傳 感器 輸運來源穴盤依次運行于各個環(huán)節(jié) 完成穴盤缽苗自動移栽作業(yè) 本發(fā)明集補 苗作業(yè)與移栽作業(yè)于一體 提高了系統(tǒng)自動化及缽苗移栽作業(yè)效率 0007 一種用于工廠化育苗的溫室缽苗自動移栽系統(tǒng) 包括機架 圖像檢測裝置 補苗裝 置 移缽裝置和輸送裝置 其特征在于 所述圖像檢測裝置由圖像采集箱 攝像頭 LED補光 燈帶及光電傳感器 組成 安裝在圖像檢測箱右側的光電傳感器 檢測到來源穴盤后 輸送 裝置停止運動 安裝在圖像采集箱頂部中心處的攝像頭進行缺苗 劣苗檢測 檢測過程中 說 明 書 1 4 頁 4 CN 112262685 A 圖像采集箱內(nèi)布置的LED補光燈帶為攝像頭提供光源 所述補苗裝置包括補苗機械臂 補苗 末端 供苗穴盤支撐架和光電傳感器 補苗機械臂為直角坐標機械臂 來源穴盤進入補苗 環(huán)節(jié) 經(jīng)光電傳感器 檢測停止 補苗機械臂在圖像檢測信息指導下 帶動補苗末端對缺 苗 劣苗穴孔進行剔除作業(yè) 同時 從供苗穴盤支撐架上方的供苗穴盤中補苗至來源穴盤 所述移缽裝置包括移缽機械臂 變距機構 移缽末端 目標穴盤支撐架及光電傳感器 移 缽機械臂與補苗機械臂結構相同 補苗完成后的來源穴盤進入移缽環(huán)節(jié) 經(jīng)光電傳感器 檢測停止 移缽機械臂帶動移缽末端將來源穴盤的優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤 所述輸送裝 置包括輸送帶和輸送輥 運送來源穴盤完成各環(huán)節(jié)作業(yè)任務 0008 優(yōu)選的 所述圖像采集箱開口尺寸滿足穴盤傳輸要求 四條LED補光燈帶兩兩對稱 布置在圖像采集箱四周內(nèi)壁上 保證攝像頭采集圖像的質量 0009 優(yōu)選的 所述氣吸式末端與夾持式末端同時安裝在末端安裝板上 二者在水平方 向安裝距離滿足獨立作業(yè)要求 氣吸式末端用于剔除缺苗穴孔 夾持式末端用于剔除劣苗 穴孔及補苗 0010 優(yōu)選的 所述夾持式末端形式為單指雙針式 構成取苗針 通過帶有傾角的倒 L 型連接件安裝在末端安裝板 取苗針斜插進缽體 完成剔苗 補苗工作 0011 優(yōu)選的 所述夾持式末端前端設置 L 型擋苗板 夾持苗缽時對苗株進行保護 0012 優(yōu)選的 所述供苗穴盤支撐架 目標穴盤支撐架左右兩側結構為壓板式 安裝在輸 送帶正上方 減小機械臂作業(yè)空間 同時防止夾持式末端 移缽末端作業(yè)時引起穴盤抖動 0013 優(yōu)選的 所述變距機構安裝在移缽機械臂上 移缽機械臂帶動對稱分布在變距機 構上的若干移缽末端同時工作 將來源穴盤的優(yōu)秀苗株移栽至目標穴盤 完成移栽作業(yè) 移 缽末端與夾持式末端整體結構一致 0014 優(yōu)選的 所述來源穴盤進入圖像檢測裝置 識別缺苗 劣苗孔位 補苗環(huán)節(jié)中補苗 機械臂進行剔苗 補苗操作 移缽機械臂將來源穴盤中的優(yōu)秀苗株移栽至目標穴盤 完成缽 苗自動移栽作業(yè)流程 0015 與現(xiàn)有技術相比 本發(fā)明具有以下有益效果 本發(fā)明提供了一種用于工廠化育苗 的溫室自動移栽系統(tǒng) 能夠實現(xiàn)育苗環(huán)節(jié)中剔苗 補苗及移栽作業(yè)的自動一體化 提高作業(yè) 效率 保證育苗的優(yōu)選性及高效性 附圖說明 0016 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述 本發(fā)明的其它特征 目的和優(yōu)點將會變得更明顯 0017 圖 1為一種用于工廠化育苗的溫室自動移栽系統(tǒng)整體結構示意圖 圖 2為一種用于工廠化育苗的溫室自動移栽系統(tǒng)整體結構主視圖 圖 3為圖像檢測裝置2的結構剖視圖 圖 4為補苗裝置3的結構示意圖 圖 5為移缽裝置4的結構示意圖 圖 6為夾持式末端303的結構示意圖 0018 以下是圖中各部件標號 機架1 圖像檢測裝置2 補苗裝置3 移缽裝置4和輸送裝 置8 圖像采集箱201 攝像頭202 LED補光燈帶203 光電傳感器 204 補苗機械臂301 氣吸 說 明 書 2 4 頁 5 CN 112262685 A 式末端302 夾持式末端303 供苗穴盤支撐架 04 光電傳感器 305 末端安裝板303a 連 接件303b 擋苗板303c 取苗針303d 移缽機械臂401 變距機構402 移缽末端403 目標穴盤 支撐架404 光電傳感器 405 具體實施方式 0019 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖 對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚 完 整地描述 顯然 所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例 而不是全部的實施例 0020 在本發(fā)明的描述中 需要理解的是 術語 上 下 前 后 左 右 頂 底 內(nèi) 外 等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系 僅是 為了便于描述本發(fā)明和簡化描述 而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方 位 以特定的方位構造和操作 因此不能理解為對本發(fā)明的限制 0021 如圖1 2 3 4 5 6所示 本專利的一種用于工廠化育苗的溫室自動移栽系統(tǒng) 包括 機架1 圖像檢測裝置2 補苗裝置3 移缽裝置4和輸送裝置8 圖像采集箱201 攝像頭202 LED補光燈帶203 光電傳感器 204 補苗機械臂301 氣吸式末端302 夾持式末端303 供苗 穴盤支撐架304 光電傳感器 305 取苗針303d 連接件303b 末端安裝板303a 取苗針 303d 擋苗板303c 移缽機械臂401 變距機構402 移缽末端403 目標穴盤支撐架404 光電 傳感器 405 其中 所述圖像檢測裝置包括圖像采集箱201 攝像頭202 LED補光燈帶203 及光電傳感器 204 安裝在圖像檢測箱201右側的光電傳感器 204檢測到來源穴盤6后 輸送裝置8停止運動 安裝在圖像采集箱201頂部的攝像頭202進行缺苗 劣苗檢測 檢測過 程中 圖像采集箱201內(nèi)布置的LED補光燈帶203為攝像頭202提供光源 圖像檢測完成后 來 源穴盤6進入補苗裝置3 補苗裝置 包括補苗機械臂301 氣吸式末端302 夾持式末端303 供苗穴盤支撐架304和光電傳感器 305 來源穴盤6經(jīng)光電傳感器 305檢測停止 補苗 機械臂301在圖像檢測信息指導下 帶動氣吸式末端302和夾持式末端303對缺苗 劣苗穴孔 進行剔除作業(yè) 剔苗作業(yè)完成后 補苗機械臂301帶動夾持式末端303從供苗穴盤支撐架304 上方的供苗穴盤7中補苗至來源穴盤6 補苗完成后 滿載優(yōu)秀缽苗的來源穴盤6進入移缽裝 置4 移缽裝置 包括移缽機械臂401 變距機構402 移缽末端403 目標穴盤支撐架404及光 電傳感器 405 移缽機械臂401與補苗機械臂301結構相同 來源穴盤6經(jīng)光電傳感器 405檢測停止 移缽機械臂401帶動移缽末端402將來源穴盤6中的優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤 5 輸送裝置8包括輸送帶801和輸送輥802 運送來源穴盤6完成各環(huán)節(jié)作業(yè)任務 0022 具體工作過程 工作時 來源穴盤6放置于輸送帶801上 通過輸送輥802的旋轉作用帶動輸送帶801上 的來源穴盤6進入圖像檢測裝置2 光電傳感器 204檢測到來源穴盤6后 輸送裝置8停止運 動 圖像采集箱201頂部的攝像頭202進行缺苗 劣苗檢測 用以后續(xù)剔苗及補苗工作 檢測 完成后 來源穴盤6繼續(xù)運動 進入補苗裝置3 光電傳感器 305檢測到來源穴盤6后 輸送 裝置8停止運動 補苗機械臂301在圖像檢測信息指導下 帶動氣吸式末端302和夾持式末端 303對缺苗 劣苗穴孔進行剔除 剔苗作業(yè)完成后 補苗機械臂301帶動夾持式末端303從供 苗穴盤支撐架304上方的供苗穴盤7中補苗至來源穴盤6 補苗完成后 滿載優(yōu)秀缽苗的來源 穴盤6繼續(xù)運動 進入移缽裝置4 光電傳感器 405檢測到來源穴盤6后 輸送裝置8停止運 動 移缽機械臂401帶動移缽末端402將來源穴盤6中的優(yōu)秀缽苗移栽至目標穴盤支撐架404 說 明 書 3 4 頁 6 CN 112262685 A 上的目標穴盤5 完成缽苗自動移栽作業(yè)流程 0023 所述圖像采集箱開口尺寸滿足穴盤傳輸要求 四條LED補光燈帶兩兩對稱布置在 圖像采集箱四周內(nèi)壁上 保證攝像頭采集圖像的質量 0024 所述氣吸式末端與夾持式末端同時安裝在末端安裝板上 二者在水平方向安裝距 離滿足獨立作業(yè)要求 氣吸式末端適于吸取松散的缽體 用于剔除缺苗穴孔 夾持式末端適 于夾持具有根系凝聚作用的苗缽 用于剔除劣苗穴孔及補苗 0025 所述氣吸式末端通過雙軸氣缸上下升降進行作業(yè) 夾持式末端工作時 氣吸式末 端保持靜止 處于最高位置處 氣吸式末端工作時 雙軸氣缸下降至最低位置處進行作業(yè) 作業(yè)結束后上升至靜止狀態(tài)位置 0026 所述夾持式末端形式為單指雙針式 構成取苗針 通過帶有傾角的倒 L 型連接件 安裝在末端安裝板 取苗針斜插進缽體 完成剔苗 補苗工作 0027 所述夾持式末端前端設置 L 型擋苗板 夾持苗缽時對苗株進行保護 0028 所述供苗穴盤支撐架 目標穴盤支撐架左右兩側結構為壓板式 安裝在輸送帶正 上方 減小機械臂作業(yè)空間 同時防止夾持式末端 移缽末端作業(yè)時引起穴盤抖動 0029 所述變距機構安裝在移缽機械臂上 移缽機械臂帶動對稱分布在變距機構上的若 干移缽末端同時工作 將來源穴盤的優(yōu)秀苗株移栽至目標穴盤 完成缽苗自動移栽作業(yè)流 程 0030 以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述 需要理解的是 本發(fā)明并不局限于上述 特定實施方式 本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改 這并不影 響本發(fā)明的實質內(nèi)容 說 明 書 4 4 頁 7 CN 112262685 A 圖1 圖2 說 明 書 附 圖 1 4 頁 8 CN 112262685 A 圖3 圖4 說 明 書 附 圖 2 4 頁 9 CN 112262685 A 圖5 說 明 書 附 圖 3 4 頁 10 CN 112262685 A 圖6 說 明 書 附 圖 4 4 頁 11 CN 112262685 A