本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)工程無土栽培技術(shù)，尤其是涉及一種水培苗定植海綿夾取式自動分離機(jī)。

背景技術(shù)：

在植物工廠和水培工廠中，水培苗在育苗室中綠化后，需要手工勞作，將海綿塊撕裂成一小塊一小塊插入定植板中，這一過程叫做定植。自動分離機(jī)能夠通過夾取式分離的方法將整塊海綿撕裂成一小塊的海綿并放入定植板中，大大減小了勞動力，節(jié)約成本，減少對苗的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種水培苗自動定植海綿分離機(jī)，以實(shí)現(xiàn)水培苗定植過程中的自動化定植任務(wù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型包括固定組件和夾取分離組件，夾取分離組件安裝在固定組件輸出端的側(cè)方，水培苗定植海綿放置在固定組件上，夾取分離組件將固定組件上的水培苗定植海綿單塊夾取后進(jìn)行分離。

所述固定組件包括底架、壓桿固定架、壓桿、海綿架、檔桿氣缸架、檔桿氣缸、檔桿架和多個檔桿組件；用于放置水培苗定植海綿塊的海綿架裝載在底架上，底架的一側(cè)作為固定組件的輸出端，并在上部橫跨安裝壓桿固定架，壓桿固定架上沿垂直于海綿夾取方向安裝有一排壓桿，每個壓桿上端固定在壓桿固定架，下端為凸字形長片；壓桿固定架對應(yīng)的底架正下方設(shè)有檔桿氣缸架，檔桿氣缸通過檔桿氣缸架安裝在底架底部，檔桿氣缸的氣缸桿朝上并與水平的檔桿架連接，檔桿組件固定在檔桿架上。

所述的檔桿組件和壓桿數(shù)量相同，檔桿組件和壓桿相配合實(shí)現(xiàn)海綿架海綿的阻擋，壓桿下端壓在海綿架上的海綿頂面將海綿塊壓緊在海綿架上，檔桿組件頂端向上穿過海綿架和海綿塊之間的間隙后伸到壓桿中，所述海綿架上開有用于檔桿組件穿過的通槽，檔桿組件中部位于海綿塊之間的間隙中防止后排海綿塊在夾取過程中發(fā)生向前的位移，并使前排海綿和后排海綿更易分離。

所述檔桿組件包括桿帽和兩根桿子，兩根桿子呈Z字形折線，桿帽呈半球形，桿帽下端與兩根桿子上端固定連接，桿帽嵌入到壓桿的凸字形長片，桿子伸入到海綿塊之間的間隙中。

所述的壓桿下端凸字形長片壓緊在海綿架上四塊海綿塊的中間。

所述夾取分離組件包括上下驅(qū)動塊、上下運(yùn)動氣缸、軌跡控制板、同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、滑桿、上下運(yùn)動長板、多個夾具、無桿滑塊導(dǎo)軌件、兩根長固定腳、兩根短固定腳和長板固定機(jī)構(gòu)；軌跡控制板傾斜安裝，朝向固定組件的一側(cè)作為輸送入口端并通過兩根長固定腳支撐，遠(yuǎn)離固定組件的一側(cè)作為輸送出口端并通過兩根短固定腳支撐；軌跡控制板輸送入口端下方的兩側(cè)分別安裝有均沿輸送方向設(shè)置的無桿滑塊導(dǎo)軌件和同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，滑桿和上下運(yùn)動長板沿垂直于輸送方向平行安裝，滑桿和上下運(yùn)動長板兩端均連接有長板固定機(jī)構(gòu)，固定在滑桿兩端；軌跡控制板輸送出口端上安裝有上下運(yùn)動氣缸，軌跡控制板輸送出口端下方設(shè)有用于推壓上下運(yùn)動長板的上下驅(qū)動塊，上下運(yùn)動氣缸輸出桿朝下穿過軌跡控制板與上下驅(qū)動塊固定連接，軌跡控制板在輸送入口端和輸送出口端之間開有多條軌跡槽，多條軌跡槽從輸送入口端到輸送出口端以放射狀設(shè)置，多個夾具下部套裝在滑桿和上下運(yùn)動長板中，并沿滑桿移動，多個夾具上部嵌入安裝在各自的軌跡槽中，夾具用于夾取海綿塊。

所述的上下驅(qū)動塊呈水平的U形，上下運(yùn)動長板嵌入到上下驅(qū)動塊U形開口。

所述的長板固定機(jī)構(gòu)包括固定塊和連接在固定塊下部的螺釘，固定塊固定連接滑桿的端部，螺釘從下往上穿過上下運(yùn)動長板端部的通孔后連接到固定塊中。

所述四個夾具包括支撐塊、軌跡軸承、固定桿、第一固定塊、兩根導(dǎo)桿、滑塊、第二固定塊、L形夾板、三角塊、連接桿、推動桿、彈簧、氣缸固定塊、微型氣缸和水平通孔；固定桿頂端通過軌跡軸承套裝在軌跡槽中，并在固定桿頂端固定連接支撐塊，支撐塊置于軌跡控制板上并且直徑大于軌跡槽槽寬，通過支撐塊將夾具頂部懸掛安裝在軌跡控制板上；固定桿底端活動地穿過第一固定塊后與滑塊頂端固定連接，第一固定塊兩側(cè)分別與一根導(dǎo)桿的一端連接，兩側(cè)的兩根導(dǎo)桿的另一端活動地穿過滑塊后與第二固定塊的頂端固定連接，第一固定塊和滑塊之間的固定桿上套裝彈簧，滑塊中部設(shè)有用于滑桿穿過的水平通孔；第二固定塊遠(yuǎn)離固定組件一端通過氣缸固定塊安裝有微型氣缸，第二固定塊朝向固定組件一端的端面安裝有推動桿，微型氣缸的氣缸桿穿過第二固定塊內(nèi)部的通孔與推動桿同軸連接，第二固定塊朝向固定組件一端的兩側(cè)均鉸接有用于夾取海綿塊的L形夾板，第二固定塊兩側(cè)的兩個L形夾板夾取海綿塊的側(cè)面中部設(shè)有用于夾取穩(wěn)定的三角塊，推動桿端部分別通過兩個連接桿與兩個L形夾板連接，通過微型氣缸伸縮經(jīng)推動桿和連接桿的傳動帶動兩個L形夾板合攏和分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海綿塊的夾取和放開。

所述的上下運(yùn)動長板上開有兩道沿垂直于輸送方向的長槽，上下運(yùn)動長板兩端通孔與螺釘間隙配合，安裝在長板固定機(jī)構(gòu)上，可以在螺釘上作上下運(yùn)動，并且使得滑塊和第二固定塊之間的兩根導(dǎo)桿分別穿過兩道長槽。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：

本實(shí)用新型用于定植海綿自動分離作業(yè)，通過氣缸推動夾具夾取海綿，讓夾具分離的辦法撕裂海綿，使用上下運(yùn)動氣缸將海綿插入定植板中，完成整個定植過程。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、功能完善、性能穩(wěn)定，能夠高效地實(shí)現(xiàn)將整塊海綿分離成一小塊并放入定植板中的任務(wù)，從而為植物工廠及農(nóng)業(yè)水培工廠定植生產(chǎn)節(jié)約勞動力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是固定組件立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是夾取分離組件立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是檔桿組件正視圖。

圖5是海綿架俯視圖。

圖6是夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是夾取分離組件分離狀態(tài)仰視角度示意圖。

圖8是圖2的局部放大圖。

圖9是圖3的局部放大圖。

圖10是上下運(yùn)動長板俯視圖。

圖11是壓桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是固定組件檔桿組件插入狀態(tài)示意圖。

圖13是圖12的局部放大圖。

圖中：1、固定組件，2、夾取分離組件，3、底架，4、壓桿固定架，5、壓桿，6、海綿架，7、檔桿氣缸架，8、檔桿氣缸，9、檔桿架，10、檔桿組件，11、上下驅(qū)動塊，12、上下運(yùn)動氣缸，13、軌跡控制板，14、同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，15、滑桿，16、上下運(yùn)動長板，17、夾具，18、無桿滑塊導(dǎo)軌件，19、長固定腳，20、短固定腳，21、長板固定機(jī)構(gòu)，22、軌跡槽；5-1、凸字形長片，6-1、通槽，10-1、桿帽，10-2、桿子，16-1、長槽，17-1、支撐塊，17-2、軌跡軸承，17-3、固定桿，17-4、第一固定塊，17-5、導(dǎo)桿，17-6、滑塊，17-7、第二固定塊，17-8、L形夾板，17-9、三角塊，17-10、連接桿，17-11、推動桿，17-12、彈簧，17-13、氣缸固定塊，17-14、微型氣缸，17-15、水平通孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施包括固定組件1和夾取分離組件2，夾取分離組件2安裝在固定組件1輸出端的側(cè)方，水培苗定植海綿放置在固定組件1上，夾取分離組件2將固定組件1上的水培苗定植海綿單塊夾取后進(jìn)行分離。

如圖2、圖8、圖12、圖13所示，固定組件1包括底架3、壓桿固定架4、壓桿5、海綿架6、檔桿氣缸架7、檔桿氣缸8、檔桿架9和多個檔桿組件10；用于放置水培苗定植海綿塊的海綿架6裝載在底架3上，底架3的一側(cè)作為固定組件1的輸出端，并在上部橫跨安裝壓桿固定架4，壓桿固定架4橫跨安裝在海綿架6和底架3上方，壓桿固定架4上沿垂直于海綿夾取方向安裝有一排壓桿5，每個壓桿5上端固定在壓桿固定架4，下端為凸字形長片5-1；壓桿固定架4對應(yīng)的底架3正下方設(shè)有檔桿氣缸架7，檔桿氣缸8通過檔桿氣缸架7安裝在底架3底部，檔桿氣缸8的氣缸桿朝上并與水平的檔桿架9連接，檔桿架9位于壓桿固定架4的正下方，檔桿組件10固定在檔桿架9上。

檔桿組件10和壓桿5數(shù)量相同，檔桿組件10和壓桿5相配合實(shí)現(xiàn)海綿架6海綿的阻擋，壓桿5下端壓在海綿架6上的海綿頂面將海綿塊壓緊在海綿架6上，檔桿組件10頂端向上穿過海綿架6和海綿塊之間的間隙后伸到壓桿5中，所述海綿架6上開有用于檔桿組件10穿過的通槽6-1，檔桿組件10中部位于海綿塊之間的間隙中，防止后排海綿塊在夾取過程中發(fā)生向前的位移，并使前排海綿和后排海綿更易分離。

如圖4、圖11所示，具體的檔桿組件10包括桿帽10-1和兩根桿子10-2，兩根桿子10-2呈Z字形折線，中間部分傾斜兩邊豎直，桿帽10-1呈半球形，桿帽10-1下端與兩根桿子10-2上端固定連接，桿帽10-1嵌入到壓桿5的凸字形長片5-1，桿子10-2伸入到海綿塊之間的間隙中。壓桿5下端凸字形長片5-1壓緊在海綿架6上四塊海綿塊的中間。

如圖3、圖7、圖9所示，夾取分離組件2包括上下驅(qū)動塊11、上下運(yùn)動氣缸12、軌跡控制板13、同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14、滑桿15、上下運(yùn)動長板16、多個夾具17、無桿滑塊導(dǎo)軌件18、兩根長固定腳19、兩根短固定腳20和長板固定機(jī)構(gòu)21；軌跡控制板13傾斜安裝，傾斜方向朝向遠(yuǎn)離固定組件1的方向，朝向固定組件1的一側(cè)作為輸送入口端并通過兩根長固定腳19支撐，遠(yuǎn)離固定組件1的一側(cè)作為輸送出口端并通過兩根短固定腳20支撐。

軌跡控制板13輸送入口端下方的兩側(cè)分別安裝有均沿輸送方向設(shè)置的無桿滑塊導(dǎo)軌件18和同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14，無桿滑塊導(dǎo)軌件18的導(dǎo)軌沿輸送方向布置安裝，同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14的同步帶沿輸送方向布置安裝，滑桿15和上下運(yùn)動長板16沿垂直于輸送方向分別上下平行安裝，滑桿15和上下運(yùn)動長板16兩端均連接有長板固定機(jī)構(gòu)21，固定在滑桿15兩端。

軌跡控制板13輸送出口端上安裝有上下運(yùn)動氣缸12，軌跡控制板13輸送出口端下方設(shè)有用于推壓上下運(yùn)動長板16的上下驅(qū)動塊11，上下運(yùn)動氣缸12輸出桿朝下穿過軌跡控制板13與上下驅(qū)動塊11固定連接，上下驅(qū)動塊11呈水平的U形，上下運(yùn)動長板16嵌入到上下驅(qū)動塊11U形開口。軌跡控制板13在輸送入口端和輸送出口端之間開有多條軌跡槽22，多條軌跡槽22從輸送入口端到輸送出口端以放射狀設(shè)置，即在輸送入口端多條軌跡槽22緊挨靠近，在輸送出口端多條軌跡槽22分散遠(yuǎn)離，多個夾具17下部套裝在滑桿15和上下運(yùn)動長板16中，并沿滑桿15移動，多個夾具17上部嵌入安裝在各自的軌跡槽22中，夾具17的數(shù)量和軌跡槽22的數(shù)量相同，夾具17用于夾取海綿塊；在滑桿15沿輸送方向移動時，通過夾具17在軌跡槽22中沿軌跡槽22的移動使得多個夾具17從輸送入口端到輸送出口端逐漸相分離，實(shí)現(xiàn)單列海綿的塊分離。

如圖5所示，上下運(yùn)動長板16上開有兩道沿垂直于輸送方向的長槽16-1，上下運(yùn)動長板16兩端通孔與螺釘間隙配合，安裝在長板固定機(jī)構(gòu)21上，可以在螺釘上作上下運(yùn)動，并且使得滑塊17-6和第二固定塊17-7之間的兩根導(dǎo)桿17-5分別穿過兩道長槽16-1，并且上下運(yùn)動長板16通過導(dǎo)桿17-5底部的階梯進(jìn)行軸向軸結(jié)構(gòu)定位。

如圖10所示，長板固定機(jī)構(gòu)21包括固定塊和連接在固定塊下部的螺釘，固定塊固定連接滑桿15的端部，螺釘從下往上穿過上下運(yùn)動長板16端部的通孔后連接到固定塊中，從而將上下運(yùn)動長板16置于滑桿15下方。

如圖6所示，四個夾具17包括支撐塊17-1、軌跡軸承17-2、固定桿17-3、第一固定塊17-4、兩根導(dǎo)桿17-5、滑塊17-6、第二固定塊17-7、L形夾板17-8、三角塊17-9、連接桿17-10、推動桿17-11、彈簧17-12、氣缸固定塊17-13、微型氣缸17-14和水平通孔17-15；固定桿17-3頂端通過軌跡軸承17-2套裝在軌跡槽22中，并在固定桿17-3頂端固定連接支撐塊17-1，支撐塊17-1置于軌跡控制板13上并且直徑大于軌跡槽22槽寬，通過支撐塊17-1將夾具17頂部懸掛安裝在軌跡控制板13上；固定桿17-3底端活動地穿過第一固定塊17-4后與滑塊17-6頂端固定連接，固定桿17-3與第一固定塊17-4中間的穿孔間隙配合，第一固定塊17-4兩側(cè)分別與一根導(dǎo)桿17-5的一端連接，兩側(cè)的兩根導(dǎo)桿17-5的另一端活動地穿過滑塊17-6后與第二固定塊17-7的頂端固定連接，導(dǎo)桿17-5和滑塊17-6的孔間隙配合，第一固定塊17-4和滑塊17-6之間的固定桿17-3上套裝彈簧17-12，滑塊17-6中部設(shè)有用于滑桿15穿過的水平通孔17-15，滑桿15與水平通孔17-15間隙配合。

如圖6所示，第二固定塊17-7遠(yuǎn)離固定組件1一端通過氣缸固定塊17-13安裝有微型氣缸17-14，第二固定塊17-7朝向固定組件1一端的端面安裝有推動桿17-11，微型氣缸17-14的氣缸桿穿過第二固定塊17-7內(nèi)部的通孔與推動桿17-11同軸連接，第二固定塊17-7朝向固定組件1一端的兩側(cè)均鉸接有用于夾取海綿塊的L形夾板17-8，第二固定塊17-7兩側(cè)的兩個L形夾板17-8夾取海綿塊的側(cè)面中部設(shè)有用于夾取穩(wěn)定的三角塊17-9，推動桿17-11端部分別通過兩個連接桿17-10與兩個L形夾板17-8連接，通過微型氣缸17-14伸縮經(jīng)推動桿17-11和連接桿17-10的傳動帶動兩個L形夾板17-8合攏和分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海綿塊的夾取和放開。

如圖10所示，上下運(yùn)動長板16上開有兩道沿垂直于輸送方向的長槽16-1，上下運(yùn)動長板16兩端通孔與螺釘間隙配合，安裝在長板固定機(jī)構(gòu)上，可以在螺釘上作上下運(yùn)動，并且使得滑塊17-6和第二固定塊17-7之間的兩根導(dǎo)桿17-5分別穿過兩道長槽16-1。

本實(shí)用新型的工作過程如下：

如圖1～圖13所示，以4乘以12規(guī)格的定植海綿為例，初始位置四個夾具17在軌跡控制板13的一端，微型氣缸17-14推出狀態(tài)，夾具17處于打開狀態(tài)，上下運(yùn)動氣缸處于收回狀態(tài)，彈簧處于正常狀態(tài)，海綿第一列與第二列的間隙被壓桿5壓住，檔桿氣缸8收回狀態(tài)。首先，檔桿氣缸8推出，檔桿組件10隨著檔桿架9向上運(yùn)動，檔桿組件10通過海綿架6的通槽6-1插入海綿縫隙，桿帽10-1進(jìn)入凸字形長片5-1中，同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14將夾具17向海綿方向運(yùn)輸直至夾具17的兩塊L形夾板17-8插入海綿縫隙，微型氣缸17-14收回，通過連接桿17-6和推動桿17-7運(yùn)動，使得兩塊L形夾板17-8閉合，夾具17夾緊海綿，同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14將滑桿向遠(yuǎn)離海綿的方向運(yùn)輸，夾具17通過安裝在滑桿15上的滑塊17-6隨著滑桿15和軌跡控制板13對應(yīng)的軌跡槽22運(yùn)動，夾具17間隔變大，第一列海綿和第二列海綿分離且第一列海綿之間被撕裂成一小塊，同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14將夾具17運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)位置，上下運(yùn)動長板16進(jìn)入上下驅(qū)動塊11的凹槽，上下運(yùn)動氣缸12向下推出，上下驅(qū)動塊11帶動上下運(yùn)動氣缸12向下運(yùn)動，上下運(yùn)動氣缸帶動夾具17的第二固定塊17-7和第一固定塊17-4向下運(yùn)動，彈簧17-1被壓縮，L形夾板17-8進(jìn)入定植板中，微型氣缸17-14推出，夾具17松開，上下運(yùn)動氣缸12收回，第一固定塊17-4和第二固定塊17-7隨著上下驅(qū)動塊11回到原位，同步帶輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)14將滑桿15向海綿方向運(yùn)輸，夾具17隨著滑桿向海綿方向靠近且夾具17間距縮短，回到初始位置。

由此，本實(shí)用新型能進(jìn)行定植海綿自動分離作業(yè)，撕裂海綿完成定植過程，為植物工廠及農(nóng)業(yè)水培工廠定植生產(chǎn)節(jié)約勞動力。