本發(fā)明涉及農(nóng)田機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種弓棚覆膜機(jī)的自動(dòng)進(jìn)桿裝置及進(jìn)桿方法。

背景技術(shù)：

塑料大棚俗稱冷棚，是一種簡(jiǎn)易實(shí)用的保護(hù)地培設(shè)施，由于其建造成本較低，土地利用率高，可以保證較好的效益，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，被世界各國(guó)普遍采用。目前我國(guó)種植弓棚技術(shù)仍是靠人工種植，用米尺量具量出固定距離后進(jìn)行兩側(cè)打孔，然后將彎好的竹坯插孔掩埋，這樣不僅種植誤差大，使整體抗風(fēng)效果變差，而且浪費(fèi)大量勞動(dòng)力，勞動(dòng)效率低下。在此情況下，急需一款代替人力進(jìn)行種植覆膜的弓棚機(jī)械。

部分地區(qū)雖然引進(jìn)了弓棚機(jī)，但是現(xiàn)有的弓棚機(jī)械需要人工進(jìn)行進(jìn)桿，由于每次進(jìn)桿的誤差較大，導(dǎo)致插桿精度低，且人工進(jìn)桿的勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，極大地降低了工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種弓棚覆膜機(jī)的自動(dòng)進(jìn)桿裝置及進(jìn)桿方法，不僅降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了進(jìn)桿精度，保證了插桿效率。

為達(dá)到上述要求，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，提供一種弓棚覆膜機(jī)的自動(dòng)進(jìn)桿裝置，包括安裝在覆膜機(jī)上的棚桿箱、位于所述棚桿箱下方的推送座，以及推動(dòng)所述推送座沿進(jìn)桿方向移動(dòng)的推送裝置，所述棚桿箱的側(cè)壁上穿設(shè)有至少一組上下布置的伸縮桿，上方伸縮桿與下方伸縮桿之間的距離與棚桿外徑適配，所述伸縮桿分別連接有帶動(dòng)其進(jìn)出棚桿箱的伸縮裝置。

本方案中利用棚桿箱盛放棚桿，通過(guò)伸縮裝置帶動(dòng)上下伸縮桿伸進(jìn)伸出棚桿箱，實(shí)現(xiàn)棚桿的逐一順次下落，棚桿下落至推送座上后，由推送裝置將推送座及棚桿由初始位置推至指定位置，推送座在推送裝置的帶動(dòng)下返回初始位置，進(jìn)行下一根棚桿的進(jìn)桿，推送座返回的過(guò)程中與棚桿脫離，本裝置每次進(jìn)桿距離一致，保證了進(jìn)桿的精確性。

作為優(yōu)選，所述伸縮裝置包括固定在棚桿箱外側(cè)壁的連桿舵機(jī)，以及與所述連桿舵機(jī)的輸出軸同軸固接的旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿上固定有與所述伸縮桿鉸接的連桿。連桿舵機(jī)的響應(yīng)速度較高，更加節(jié)約伸縮桿移動(dòng)的時(shí)間，連桿舵機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)桿通過(guò)連桿帶動(dòng)伸縮桿動(dòng)作，由于伸縮桿穿設(shè)在棚桿箱的側(cè)壁上，因此旋轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯炜s桿的直線伸縮運(yùn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述推送裝置包括固接在所述推送座底面的伺服電機(jī)，以及與所述伺服電機(jī)的輸出軸同軸固接的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上固定有齒輪，所述棚桿箱上固設(shè)有沿進(jìn)桿方向設(shè)置且與所述齒輪嚙合的齒條，所述齒條的側(cè)面開(kāi)設(shè)有供所述推送座滑動(dòng)且支撐所述推送座的滑道。本優(yōu)選方案利用伺服電機(jī)作為推送的動(dòng)力裝置，更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制及保證推送距離的精確，本優(yōu)選方案采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)作為傳遞方式，進(jìn)一步保證了推送座移動(dòng)到的可靠性及精確性。

作為優(yōu)化，所述棚桿箱的寬度與棚桿的外徑適配，僅容許一根棚桿通過(guò)，保證了棚桿的有序下落，避免了棚桿在棚桿箱內(nèi)出現(xiàn)卡阻。

作為優(yōu)化，還包括沿棚桿箱內(nèi)的棚桿長(zhǎng)度方向布置的至少兩根處于拉伸狀態(tài)的彈簧，所述彈簧的下端與棚桿箱固接，彈簧的上端均與壓在棚桿上壓板固接。彈簧的拉力通過(guò)壓板傳遞給棚桿，給棚桿向下的壓力，保證了棚桿下落的順暢和下落效率。

進(jìn)一步地，所述彈簧位于棚桿箱外側(cè)，彈簧的上端通過(guò)滑桿與所述壓板固接，所述棚桿箱的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有供所述滑桿上下滑動(dòng)的滑槽。將彈簧設(shè)置在棚桿箱外側(cè)，節(jié)省棚桿箱內(nèi)的空間，同時(shí)避免彈簧阻礙棚桿下落，滑槽的設(shè)置保證了滑桿在上下移動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生偏斜，彈簧彈力的傳遞效率更高。

進(jìn)一步地，所述壓板上安裝有與棚桿箱內(nèi)壁接觸的滾輪。通過(guò)設(shè)置滾輪，不僅避免壓板上下移動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，同時(shí)也避免了棚桿箱內(nèi)壁對(duì)壓板產(chǎn)生阻力。

作為優(yōu)化，所述伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)的一端為尖端。便于伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)時(shí)插入兩棚桿之間，避免損壞棚桿和連桿舵機(jī)。

作為優(yōu)化，還包括安卓上位機(jī)，以及與所述安卓上位機(jī)通過(guò)wifi通信的單片機(jī)模塊，所述單片機(jī)模塊與所述伺服電機(jī)電性連接，所述推送座兩側(cè)還安裝有與單片機(jī)模塊電性連接的激光傳感器，所述激光傳感器的檢測(cè)端朝向棚桿掉落的方向。通過(guò)安卓上位機(jī)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，通過(guò)激光傳感器檢測(cè)棚桿的下落，單片機(jī)模塊通過(guò)獲取的信號(hào)控制伺服電機(jī)及整個(gè)裝置的啟停。

一種弓棚覆膜機(jī)的進(jìn)桿方法，具體如下：

（1）將下方伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)，將上方的伸縮桿抽出棚桿箱，再將棚桿依次水平地放入棚桿箱，棚桿箱的寬度僅容許一根棚桿通過(guò)，拉伸彈簧，使壓板壓在最上層棚桿上；

（2）將上方的伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)，上方伸縮桿與下方伸縮桿之間只有一根棚桿，然后將下方的伸縮桿抽出棚桿箱，棚桿落至推送座上，激光傳感器檢測(cè)到有棚桿下落時(shí)，觸發(fā)中斷，單片機(jī)模塊控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，推送裝置將推送座移至指定位置后，返回至原來(lái)位置，推送座返回時(shí)與推送到位棚桿脫離；

（3）推送裝置推送推送座的同時(shí)，將下方的伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)，將上方的伸縮桿抽出棚桿箱，下一根棚桿落至下方的伸縮桿上；

（4）重復(fù)步驟（2）和（3），直至完成所有棚桿的進(jìn)桿。

本發(fā)明的有益效果為：彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)弓棚覆膜機(jī)自動(dòng)進(jìn)桿的空白，使弓棚覆膜機(jī)進(jìn)一步向智能化靠攏，以棚桿箱盛放待用棚桿，同時(shí)棚桿箱又作為相關(guān)部件的載體，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)桿裝置的一體化，便于安裝和移動(dòng)，利用推送裝置進(jìn)行棚桿的推送進(jìn)給，保證了進(jìn)給的精度和一致性，降低了植栽人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了弓棚的植栽效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中伸縮裝置和推送裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明自動(dòng)進(jìn)桿原理圖；

圖4為本發(fā)明系統(tǒng)功能組件框架圖；

圖中所示：

1、棚桿箱，2、推送座，3、伸縮桿，4、伸縮裝置，4.1、連桿舵機(jī)，4.2、旋轉(zhuǎn)桿，4.3、連桿，5、推送裝置，5.1、伺服電機(jī)，5.2、旋轉(zhuǎn)軸，5.3、齒輪，5.4、齒條，6、彈簧，7、滑槽，8、壓桿裝置，9、棚桿。

具體實(shí)施方式

為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。

如圖1所示一種弓棚覆膜機(jī)的自動(dòng)進(jìn)桿裝置，包括安裝在覆膜機(jī)上的棚桿箱1、位于所述棚桿箱1下方的推送座2，以及推動(dòng)所述推送座2沿進(jìn)桿方向移動(dòng)的推送裝置5，棚桿箱1的寬度與棚桿的外徑適配，即棚桿箱的寬度僅容許一根棚桿9通過(guò)，保證了棚桿的有序掉落。

棚桿箱1的側(cè)壁上穿設(shè)有一組上下布置的伸縮桿3，伸縮桿3伸至棚桿箱內(nèi)的一端為尖端，上方伸縮桿與下方伸縮桿之間的距離與棚桿外徑適配，上方伸縮桿與下方伸縮桿之間僅留有一根棚桿，所述伸縮桿3分別連接有帶動(dòng)其進(jìn)出棚桿箱的伸縮裝置4。本實(shí)施中的伸縮裝置4包括固定在棚桿箱外側(cè)壁的連桿舵機(jī)4.1，以及與所述連桿舵機(jī)的輸出軸同軸固接的旋轉(zhuǎn)桿4.2，所述旋轉(zhuǎn)桿4.2上固定有與所述伸縮桿3鉸接的連桿4.3，連桿舵機(jī)4.1啟動(dòng)時(shí)，其輸出軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿4.2轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)桿4.2通過(guò)連桿4.3帶動(dòng)伸縮桿3動(dòng)作，由于伸縮桿穿設(shè)在棚桿箱的側(cè)壁上，因此旋轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯炜s桿的直線伸縮運(yùn)動(dòng)。

推送裝置5包括固接在推送座2底面的伺服電機(jī)5.1，以及與所述伺服電機(jī)5.1的輸出軸同軸固接的旋轉(zhuǎn)軸5.2，所述旋轉(zhuǎn)軸5.2上固定有齒輪5.3，所述棚桿箱1上固設(shè)有沿進(jìn)桿方向設(shè)置且與所述齒輪5.3嚙合的齒條5.4，所述齒條5.4的側(cè)面開(kāi)設(shè)有供所述推送座2滑動(dòng)且支撐所述推送座的滑道。本實(shí)施例將伺服電機(jī)作為推送的動(dòng)力裝置，更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制及保證推送距離的精確，伺服電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒輪沿齒條移動(dòng)，從而帶動(dòng)推送座沿進(jìn)桿方向移動(dòng)，齒輪齒條的傳遞性更好，可靠性更高。

為了給棚桿9下落提供足夠動(dòng)力，本實(shí)施例還包括沿棚桿箱1內(nèi)的棚桿長(zhǎng)度方向布置的兩根處于拉伸狀態(tài)的彈簧6，所述彈簧6的下端與棚桿箱1固接，彈簧的上端均與壓在棚桿上壓板固接。作為優(yōu)選方案，彈簧6位于棚桿箱1外側(cè)，彈簧6的上端通過(guò)滑桿與所述壓板固接，所述棚桿箱的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有供所述滑桿上下滑動(dòng)的滑槽7。壓板上還安裝有與棚桿箱內(nèi)壁接觸的滾輪。

為了便于控制及提高自動(dòng)化程度，本實(shí)施例還包括用于人機(jī)交互的安卓上位機(jī)，以及與所述安卓上位機(jī)通過(guò)wifi通信的單片機(jī)模塊，安卓上位機(jī)可以為智能手機(jī)或是帶有wifi功能的平板電腦，通過(guò)安卓上位機(jī)設(shè)定進(jìn)桿數(shù)量和覆膜機(jī)作業(yè)參數(shù)。所述單片機(jī)模塊與作為進(jìn)桿電機(jī)的伺服電機(jī)，以及連桿舵機(jī)電性連接，通過(guò)單片機(jī)模塊控制伺服電機(jī)及各連桿舵機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)。推送座兩側(cè)還安裝有與單片機(jī)模塊電性連接的激光傳感器，所述激光傳感器的檢測(cè)端朝向棚桿掉落的方向。整個(gè)控制系統(tǒng)有電源模塊進(jìn)行供電，本實(shí)施例的電源模塊采用車載蓄電池，解決了多電池供電對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)干擾的問(wèn)題。

針對(duì)上述進(jìn)桿裝置的進(jìn)桿方法，具體如下：

（1）啟動(dòng)下方的連桿舵機(jī)，將下方伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)，啟動(dòng)上方的連桿舵機(jī)，將上方的伸縮桿抽出棚桿箱，再將棚桿依次水平地放入棚桿箱，棚桿箱的寬度僅容許一根棚桿通過(guò)，每根棚桿為一層，然后拉伸彈簧，使壓板壓在最上層棚桿上。

（2）上方的連桿舵機(jī)將上方的伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)的兩棚桿之間，上方伸縮桿與下方伸縮桿之間只有一根棚桿，然后由下方的連桿舵機(jī)將下方的伸縮桿抽出棚桿箱，上下伸縮桿之間的棚桿落至推送座上，激光傳感器檢測(cè)到有棚桿下落時(shí)，觸發(fā)中斷，單片機(jī)模塊控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，推送裝置將推送座移至壓桿裝置8下放后，返回至原來(lái)位置，推送座返回時(shí)與推送到位的棚桿9脫離。為便于推送座與棚桿脫離，推送座為開(kāi)口朝向進(jìn)桿末端的l型座，l型座的拐角處設(shè)有圓弧。

（3）推送裝置推送推送座的同時(shí)，下方的連桿舵機(jī)將下方的伸縮桿伸至棚桿箱內(nèi)，上方的連桿舵機(jī)將上方的伸縮桿抽出棚桿箱，下一根棚桿落至下方的伸縮桿上，推送與落桿同時(shí)進(jìn)行，大幅縮短了進(jìn)桿時(shí)間，提高了進(jìn)桿效率。

（4）重復(fù)步驟（2）和（3），直至完成所有棚桿的進(jìn)桿。

當(dāng)然，上述說(shuō)明也并不僅限于上述舉例，本發(fā)明未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過(guò)或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述；以上實(shí)施例及附圖僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案并非是對(duì)本發(fā)明的限制，參照優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本發(fā)明的宗旨，也應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍。