本實用新型涉及農業機械自動化技術領域，尤其是涉及一種無土生態草毯編織機。

背景技術：

目前，國內環保草毯的生產多為在土地上進行人工種植，或在人工種植的過程中使用小型機械設備，類似于農用機械的播種機等，國內還沒有自主研發這樣的機器應用到草毯行業。

而且，現在技術中生產無土生態草毯主要采用人工種植，存在的人工占生產工作量大、成本高、效率低等問題，同時戶外草種植過程中因下雨、高溫等氣候變化而帶來的困難。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種無土生態草毯編織機，以解決現有技術中存在的上述技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的無土生態草毯編織機包括：皮帶輸送機以及沿所述皮帶輸送機輸送帶的傳動方向依次設置的放底布機構、電氣控制柜、底層基質播撒機、草種或草莖播撒機、上層基質播撒機、噴淋機構、放面布壓實機構、絎縫機構、切斷裝置和收卷機構；

所述電氣控制柜通過對所述皮帶輸送機、底層基質播撒機、草種或草莖播撒機、上層基質播撒機、噴淋機構、放面布壓實機構、絎縫機構、切斷裝置和收卷機構進行自動化控制，以完成對無土生態草毯的編織工作。

進一步地，所述皮帶輸送機包括輸送機支架、輸送帶、輥筒、驅動裝置和張緊裝置；所述輸送機支架上設有輥筒以及驅動所述輥筒轉動的驅動裝置；所述輸送帶緊套于輥筒上，且在所述輸送帶的內側設有張緊裝置；所述輸送帶的上表面設有兩條平行設置的擋邊。

進一步地，所述放底布機構包括放底布機構機架和有芯放卷裝置；所述放底布機構機架固定在皮帶輸送機橫梁上，且在放底布機構機架的兩側設有擋板；所述有芯放卷裝置包括用于安裝無紡布卷筒的布芯軸，所述布芯軸的兩端裝配有軸承，通過直行導軌裝置使所述布芯軸做上下運動且保持所述無紡布卷筒始終與所述輸送帶的上表面接觸，所述輸送帶的移動帶動所述無紡布卷筒釋放無紡布。

進一步地，所述底層基質播撒機包括播撒機料斗、攪拌裝置和控量門；所述播撒機料斗橫跨在所述輸送帶的上方，且所述播撒機料斗下端出料口與所述輸送帶相連；所述攪拌裝置設置于所述播撒機料斗內，且所述攪拌裝置與電動機之間采用帶傳動；所述控量門鉸接在所述播撒機料斗下端出料口。

進一步地，所述草種或草莖播撒機、上層基質播撒機均包括播撒機料斗、攪拌裝置、控量門、水平傳送帶和毛刷輥；所述播撒機料斗橫跨在所述輸送帶的上方，且在所述播撒機料斗的下端出料口與所述輸送帶之間增設有水平傳送帶和毛刷輥；所述水平傳送帶與毛刷輥之間采用齒輪傳動；所述攪拌裝置設置于所述播撒機料斗內，且所述攪拌裝置與電動機之間采用帶傳動；所述控量門鉸接在所述播撒機料斗下端出料口。

進一步地，所述噴淋機構包括至少一排用于噴灑液體的霧化噴頭。

進一步地，所述放面布壓實機構包括放面布壓實機構機架、有芯放卷裝置和壓實輥；所述有芯放卷裝置固定于所述放面布壓實機構機架上，所述有芯放卷裝置包括用于安裝無紡布卷筒的布芯軸，在所述無紡布卷筒和輸送帶之間增加一個能上下調節的壓實輥，在壓實輥軸兩端裝配UCF帶座軸承，UCF帶座軸承裝配在U型導軌上，且通過梯形螺紋絲桿來調節UCF帶座軸承在U型導軌上的位置；所述壓實輥與皮帶輸送機主動軸之間采用鏈傳動。

進一步地，所述絎縫機構設置為絎縫機。

進一步地，所述切斷裝置包括氣動機構、直行導軌、刀具組合、切斷壓板、切斷平臺、調節機構、機架；所述氣動機構用于控制刀具組合、切斷壓板分別沿直行導軌上下移動；所述電氣控制柜與所述氣動機構信號連接；所述切斷平臺安裝于機架上，且在所述切斷平臺與機架之間設有調節機構。

進一步地，所述收卷機構包括動力元件、傳動元件、執行元件、輔助元件和機電控制系統；所述動力元件用于驅動所述傳動元件轉動，從而帶動所述執行元件進行轉動，所述機電控制系統與動力元件通訊連接；

所述輔助元件包括下滑部件、壓力部件、杠桿部件和機架；所述機架設置于所述下滑部件的兩側，且對所述動力元件、傳動元件、執行元件進行支撐；所述杠桿部件利用杠桿原理把執行元件從所述機架上轉移至所述下滑部件上；所述壓力部件對應設置在所述執行元件的上方。

采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果：

該無土生態草毯編織機可以生產出直接鋪到土地上，生長草坪的無土生態草毯。該無土生態草毯編織機為國內自主研發技術，可逐步取代人力種植，實現產品向機械化、自動化的轉型，將生產基地從戶外轉向室內，節約土地；每臺機組年產草毯量可達50萬平方米，為企業帶來顯著的經濟效益。總結起來可有如下優點：

一、無土生態草毯編織機的研發可逐步取代人力種植，減少勞動力支出，將生產基地從戶外轉向室內，可節約大量土地，可為企業帶來巨大的經濟效益。

二、科學性：實現了由人工生產，小型機械作業到自動化流水線的轉變。

三、先進性：設計完成了國內首套自主研發的環保草毯自動化流水線作業。該項目的研制成功具有顯著的經濟和社會效益，對于縮短我國環保草毯自動化技術與國外的差距具有重要意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型無土生態草毯編織機結構裝配圖。

圖中標記：1—皮帶輸送機；2—放底布機構；3—電氣控制柜；4—底層基質播撒機；5—草種或草莖播撒機；6—上層基質播撒機；7—噴淋機構；8—放面布壓實機構；9—絎縫機構；10—切斷裝置；11—收卷機構。

圖2是本實用新型放底布機構結構示意圖。

圖中標記：14—輸送帶；15—皮帶輸送機橫梁；21—無紡布；22—布芯軸；23—軸承；24—放底布機構機架；25—直行導軌裝置；26—擋板。

圖3是本實用新型底層基質播撒機結構示意圖。

圖中標記：14—輸送帶；41—播撒機料斗；42—攪拌裝置；43—控量門；44—底層基質播撒機機架。

圖4是本實用新型草種或草莖基質播撒機結構示意圖。

圖中標記：14—輸送帶；51—草種或草莖基質播撒機機架；52—電動機；53—水平傳送帶；54—帶傳動機構；55—攪拌裝置；56—毛刷輥；57—齒輪傳動機構。

圖5是本實用新型放面布壓實機構結構示意圖。

圖中標記：81—梯形螺紋絲桿；82—壓實輥；83—UCF帶座軸承；84—U型導軌；85—鏈傳動機構。

圖6是本實用新型切斷裝置結構示意圖。

圖中標記：101—切斷平臺；102—切刀；103—無土生態草毯；104—切斷壓板；105—壓縮彈簧；106—刀架；107—雙頭螺柱；108—氣缸。

圖7是本實用新型收卷機構結構示意圖。

圖中標記：111—力矩電機；112—錐形軸；113—中心卷筒；114—壓力輥；115—左機架；116—右機架；117—杠桿部件；118—下滑部件。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“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實用新型和簡化描述，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實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

結合圖1至圖7所示，本實施例提供一種無土生態草毯編織機，其包括：皮帶輸送機1以及沿皮帶輸送機1輸送帶14的傳動方向依次設置的放底布機構2、電氣控制柜3、底層基質播撒機4、草種或草莖播撒機5、上層基質播撒機6、噴淋機構7、放面布壓實機構8、絎縫機構9、切斷裝置10和收卷機構11；電氣控制柜3通過對皮帶輸送機1、底層基質播撒機4、草種或草莖播撒機5、上層基質播撒機6、噴淋機構7、放面布壓實機構8、絎縫機構9、切斷裝置10和收卷機構11進行自動化控制，以完成對無土生態草毯103的編織工作。

本實施例中的皮帶輸送機1包括輸送機支架、輸送帶14、輥筒、驅動裝置和張緊裝置；輸送機支架上設有輥筒以及驅動輥筒轉動的驅動裝置；輸送帶14緊套于輥筒上，且在輸送帶14的內側設有張緊裝置；輸送帶14可選用PVC帶，在其上表面設有兩條平行設置的擋邊，以保證生產的無土草毯寬度一定。其中，皮帶輸送機1采用直行皮帶機，用于承載無紡布21、基質和草種向前輸送，同時為放底布機構2和放面布壓實機構8提供動力，該皮帶輸送機1要求運行平穩，不跑偏，不打滑，振幅較小。

如圖2所示，本實施例中的放底布機構2設計在輸送帶14的上方，采用易降解的無紡布21。具體地，該放底布機構2包括放底布機構機架24和有芯放卷裝置；其中，放底布機構機架24固定在皮帶輸送機橫梁15上，可通過螺栓連接。且在放底布機構機架24的兩側設有擋板26，防止無紡布21跑偏。其中，有芯放卷裝置將易降解的無紡布21裝在布芯軸22上，即，包括用于安裝無紡布卷筒的布芯軸22，布芯軸22的兩端裝配有軸承23，通過直行導軌裝置25使布芯軸22做上下運動且保持無紡布卷筒始終與輸送帶14的上表面接觸，輸送帶14的移動帶動無紡布卷筒釋放無紡布21。這樣，無紡布卷筒兩端設計有滑軌，使成卷的布在逐漸減少的過程中，能夠下移與傳送帶貼合，同步輸送，利用所述輸送帶14的移動帶動無紡布21的釋放，同時保證布卷便于拆卸安裝。

如圖3所示，本實施例中的底層基質播撒機4橫跨在皮帶輸送機1的上方。其具體包括播撒機料斗41、攪拌裝置42和控量門43；該播撒機料斗41橫跨在輸送帶14的上方，且播撒機料斗41下端出料口與輸送帶14相連；攪拌裝置42設置于播撒機料斗41內，且攪拌裝置42與電動機之間采用帶傳動，隨著輸送帶14的移動讓基質原料能均勻地從料斗中播撒在輸送帶14上；控量門43鉸接在播撒機料斗下端出料口，控量門43的轉動能控制基質播撒的厚度。當然，上述各個部件通過底層基質播撒機機架44支撐。

對應地，結合圖4所示，草種或草莖播撒機5、上層基質播撒機6也同樣橫跨在皮帶輸送機1的上方。具體地，兩者均包括播撒機料斗、攪拌裝置55、控量門、水平傳送帶53和毛刷輥56；播撒機料斗橫跨在輸送帶14的上方，且在播撒機料斗的下端出料口與輸送帶14之間增設有水平傳送帶53和毛刷輥56，使草種(草莖)或基質先均勻地播撒在小型水平傳送帶53上，然后利用毛刷輥56采用拋灑方式來均勻覆蓋在底層基質上；水平傳送帶53與毛刷輥56之間采用齒輪傳動，例如：齒輪傳動機構57；攪拌裝置55設置于播撒機料斗內，且攪拌裝置55與電動機52之間采用帶傳動，例如：帶傳動機構54；控量門鉸接在播撒機料斗下端出料口。當然，上述各個部件通過草種或草莖基質播撒機機架51支撐。

本實施例中的噴淋機構設計在上層基質播撒機6之后，包括至少一排用于噴灑液體的霧化噴頭，采用均勻噴灑液體(水、農藥等)，用于調節無土生態草毯103的濕度。

結合圖5所示，本實施例中的放面布壓實機構8包括放面布壓實機構8機架、有芯放卷裝置和壓實輥82；有芯放卷裝置固定于放面布壓實機構8機架上，有芯放卷裝置包括用于安裝無紡布卷筒的布芯軸22，在無紡布卷筒和輸送帶14之間增加一個能上下調節的壓實輥82，在壓實輥82軸兩端裝配UCF帶座軸承83，UCF帶座軸承83裝配在U型導軌84上，且通過梯形螺紋絲桿81來調節UCF帶座軸承83在U型導軌84上的位置，從而實現壓實輥82的高度調節；壓實輥82與皮帶輸送機1主動軸之間采用鏈傳動，例如：鏈傳動機構85。選擇合適的傳動比來保證壓實輥82和輸送帶14的線速度大小和方向一致。

本實施例中的絎縫機構9為絎縫機。優選地，采用單線縫紉，設計要求有效縫紉寬度為1000mm，均勻分布11針，兩側的針速是中間的一倍，達到縫紉厚度和針距可調。

結合圖6所示，本實施例中的切斷裝置的動力由空氣壓縮機提供，經過電磁換向閥來控制氣缸108的運動，從而帶動刀架106的上下移動；所述切斷壓板104的四角通過雙頭螺柱107連接在刀架106上，所述雙頭螺柱107上套設有壓縮彈簧105；采用直行導軌來保證刀具組合106移動的直線度；切斷平臺101利用螺桿來調節距離，與單面開刃的切刀102產生類剪刀式切法；切斷壓板104起固定無土生態草毯103的作用。

如圖7所示，本實施例中的收卷機構11包括動力元件、傳動元件、執行元件、輔助元件和機電控制系統；動力元件用于驅動傳動元件轉動，從而帶動執行元件進行轉動，機電控制系統與動力元件通訊連接；輔助元件包括下滑部件118、壓力部件、杠桿部件117和機架；機架設置于下滑部件118的兩側，包括：左機架115和右機架116；對動力元件、傳動元件、執行元件進行支撐；杠桿部件117利用杠桿原理把執行元件從機架上轉移至下滑部件118上；壓力部件對應設置在執行元件的上方。

優選地，動力元件采用YLJ系列力矩電機111；傳動元件利用杠桿原理把表面帶齒的錐形軸112鍥入執行元件中，其中錐形軸112利用摩擦學原理帶動執行元件；執行元件采用有芯收卷，是由所述的左右機架116上四個軸承23支撐的中心卷筒113，中心卷筒113上方設有壓力輥114；杠桿部件117采用杠桿原理把中心卷筒113從機架上轉移到下滑部件118上；為了保證左右機架116上的杠桿部件117協調同步，中間采用同步軸焊接在一起。

優選地，電氣控制柜3核心控制硬件部分采用西門子PLC的S7-200系列可編程邏輯控制器來，作為數據處理中心；選擇了包含32個觸點的PNP型接近開關作為控制中的反饋硬件，并配置了西門子Smart觸摸屏作為人機交互界面硬件等。控制系統軟件設計及實現采用V4.0 STEP 7Micro WIN SP9軟件和V2.0 S7-200 Explorer軟件對控制系統進行了程序開發及仿真，并采用Win CC軟件對人機交互界面程序進行了開發；電氣控制柜3控制上述各個機構中的電機或其他驅動部分之間的開啟，斷開和中間速度的檢測相結合，實現對整個流水線的自動化控制。

該無土生態草毯編織機的工作流程：放底布→底層基質播灑→草種(草莖)播灑→上層基質播灑→灑水→放面布→壓實→縫紉→切斷→收卷。首先，前期準備工作：安裝下層無紡布21卷、上層無紡布21卷、縫紉部分用線卷、收卷部分用軸芯。先將下層無紡布21卷的首端與傳送帶貼合，播撒上適量基質，再開啟啟動開關，使傳送帶運動，當下層無紡布21的首端通過基質播撒機時，下層基質播撒機啟動，播撒下層基質。當均勻播撒了下層基質的下層布通過草種(草莖)播撒機時，草種播撒機啟動，播灑草種(草莖)，通過上層基質播撒機6時開始播撒上層基質，然后通過上層放布壓實機構，壓實到理想的厚度，緊接著縫紉機進行縫紉，之后通過切斷裝置。收卷機構收卷的同時，當收卷達到產品所需長度，收卷機構工作。人工更換收卷軸芯，期間生產線連續不間斷作業。各機器之間的啟動時間間隔由控制系統完成。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。