本發(fā)明涉及大棚蔬菜種植技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種機械自動化蔬菜種植系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,在大棚蔬菜通過盆栽方式進行種植時,大棚內(nèi)的溫度不宜控制,蔬菜都是在一個固定的地方種植和采摘,通過大量噴頭或水管對蔬菜進行澆水,蔬菜只能被動接受光照,不同方向的蔬菜由于受到光照時間不同造成生長不均勻,在大面積的種植過程中,噴頭容易銹蝕損壞,需要經(jīng)常更換噴頭,造成浪費,同時損壞的噴頭會造成噴水不均勻,在對種植盆進行搬運的時候需要浪費大量的勞動力,且效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是針對目前,在大棚蔬菜通過盆栽方式進行種植時,大棚內(nèi)的溫度不宜控制,蔬菜都是在一個固定的地方種植和采摘,通過大量噴頭或水管對蔬菜進行澆水,蔬菜只能被動接受光照,不同方向的蔬菜由于受到光照時間不同造成生長不均勻,在大面積的種植過程中,噴頭容易銹蝕損壞,需要經(jīng)常更換噴頭,造成浪費,同時損壞的噴頭會造成噴水不均勻,在對種植盆進行搬運的時候需要浪費大量的勞動力,且效率低之不足而提供一種機械自動化蔬菜種植系統(tǒng)。
本發(fā)明包括種植棚、移動種植架、移動灌溉機械手和種植盆轉(zhuǎn)運車,種植棚包括房體框架、遮陽裝置和噴淋裝置,房體框架內(nèi)頂部設(shè)有透明的塑料膜,遮陽裝置包括遮陽板安裝座、一對伸縮遮陽板和一對電動滑臺,遮陽板安裝座安裝座房體框架頂部的中心位置,一對伸縮遮陽板的一端分別安裝在遮陽板安裝座的兩側(cè),一對電動滑臺安裝在房體框架上,且一對伸縮遮陽板的另一端分別安裝在一對電動滑臺的滑塊上,噴淋裝置包括一組水管道和多組噴霧頭,一組水管道上分別開有出水口,一組水管道通過支架安裝在房體框架內(nèi),多組噴霧頭分別安裝在一組水管道上,且多組噴霧頭的進水口分別與一組水管道上的出水口相通,移動種植架位于移動灌溉機械手一側(cè),移動種植架包括機架、一組種植臺、驅(qū)動電機、蝸桿和一組連桿,機架頂部設(shè)有環(huán)形軌道,一組種植臺兩端分別設(shè)有萬向輪和行走輪,行走輪通過連接塊活動鉸接在種植臺一端,種植臺通過行走輪在環(huán)形軌道上行走,一組種植臺分別通過連桿活動連接,驅(qū)動電機的輸出軸和蝸桿的一端分別設(shè)有齒輪,驅(qū)動電機和蝸桿分別安裝在機架上,驅(qū)動電機通過齒輪傳動帶動蝸桿轉(zhuǎn)動,種植臺上設(shè)有銷軸,蝸桿通過與銷軸配合帶動種植臺行走,移動灌溉機械手包括軌道、軌道車、電機和機械手,軌道上分別設(shè)有水槽和齒條,電機的動力輸出軸上設(shè)有齒輪,電機安裝在軌道車上,并通過齒輪和齒條配合驅(qū)動軌道車在軌道上行走,機械手的手爪為u形叉,并在u形叉的兩側(cè)分別設(shè)有一組噴頭,一組噴頭通過泵與水槽內(nèi)相通,種植盆轉(zhuǎn)運車包括車架、一對輔助輪、車輪、齒軌和牽引裝置,一對輔助輪和車輪分別通過支架安裝在車架一端底部,且車輪位于一對輔助輪之間,齒軌一端與移動灌溉機械手的軌道連接,并與軌道上的齒條連通,牽引裝置包括伺服電機和牽引輪,伺服電機的輸出軸上設(shè)有齒輪,伺服電機和牽引輪分別安裝在車架另一端底部,伺服電機通過齒輪和齒軌的配合帶動車輪和牽引輪在齒軌和軌道上行走,房體框架上開有門,移動種植架和移動灌溉機械手分別位于種植棚內(nèi),種植盆轉(zhuǎn)運車的齒軌一端位于種植棚內(nèi),另一端穿過門位于種植棚外。
它還有自動啟停裝置,自動啟停裝置包括一對接近開關(guān)、鎖緊塊、電磁鐵和plc控制器,一對接近開關(guān)分別安裝在機架和軌道車上,種植臺和車架上分別設(shè)有與接近開關(guān)配合的感應(yīng)塊,鎖緊塊安裝在車架上,電磁鐵安裝在軌道車上,車架1和軌道車通過鎖緊塊和電磁鐵配合鎖緊,一對接近開關(guān)分別通過輸入模塊與plc控制器電連接,plc控制器分別通過輸出模塊控制伺服電機、驅(qū)動電機、電機和電磁鐵的行程開關(guān)。
所述一組種植臺頂部分別設(shè)有多層盆架。
它還有多個移動種植架,多個移動種植架分別位于移動灌溉機械手兩側(cè)。
所述機械手為六軸機械手。
所述軌道由上下兩對槽軌對稱拼接而成,所述軌道車兩側(cè)的頂部和底部分別設(shè)有一組行走輪,軌道車通過頂部和底部的行走輪在軌道內(nèi)行走。
所述一對輔助輪和車輪為萬向輪,一對輔助輪和車架之間設(shè)有減震器。
它還有蓄電池,蓄電池安裝在車架底部,并為伺服電機供電。
本發(fā)明優(yōu)點是:通過多組噴霧頭使大棚內(nèi)頂部行程霧層,起到調(diào)溫的作用,一組種植車沿著環(huán)形軌道行走,種植車每經(jīng)過機械手下方停頓進行定點噴水,節(jié)省材料,并且在行走過程中蔬菜四周都能均勻的受到光照,生長均勻,機械手通過在軌道上行走對軌道兩邊的蔬菜進行噴淋,同時機械手可以對種植盆進行上下搬運,轉(zhuǎn)運車可快速實現(xiàn)定位,通過遠程控制轉(zhuǎn)運車的往返運輸,降低工作人員的勞動強度,提高工作效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(省略種植棚及多層盆架)。
圖2是本發(fā)明種植棚結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1局部放大示意圖。
圖4是本發(fā)明種植臺分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明電路連接示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5所示,本發(fā)明包括種植棚、移動種植架、移動灌溉機械手和種植盆轉(zhuǎn)運車,種植棚包括房體框架41、遮陽裝置和噴淋裝置,房體框架41內(nèi)頂部設(shè)有透明的塑料膜42,遮陽裝置包括遮陽板安裝座43、一對伸縮遮陽板44和一對電動滑臺45,遮陽板安裝座43安裝座房體框架41頂部的中心位置,一對伸縮遮陽板44的一端分別安裝在遮陽板安裝座43的兩側(cè),一對電動滑臺45安裝在房體框架41上,且一對伸縮遮陽板44的另一端分別安裝在一對電動滑臺45的滑塊上,噴淋裝置包括一組水管道46和多組噴霧頭47,一組水管道46上分別開有出水口,一組水管道46通過支架安裝在房體框架41內(nèi),多組噴霧頭47分別安裝在一組水管道46上,且多組噴霧頭47的進水口分別與一組水管道46上的出水口相通,移動種植架位于移動灌溉機械手一側(cè),移動種植架包括機架21、一組種植臺22、驅(qū)動電機23、蝸桿24和一組連桿25,機架21頂部設(shè)有環(huán)形軌道30,一組種植臺22兩端分別設(shè)有萬向輪31和行走輪32,行走輪32通過連接塊活動鉸接在種植臺22一端,種植臺22通過行走輪32在環(huán)形軌道30上行走,一組種植臺22分別通過連桿25活動連接,驅(qū)動電機23的輸出軸和蝸桿24的一端分別設(shè)有齒輪,驅(qū)動電機23和蝸桿24分別安裝在機架21上,驅(qū)動電機23通過齒輪傳動帶動蝸桿24轉(zhuǎn)動,種植臺22上設(shè)有銷軸,蝸桿24通過與銷軸配合帶動種植臺22行走,移動灌溉機械手包括軌道50、軌道車51、電機52和機械手53,軌道50上分別設(shè)有水槽54和齒條56,電機52的動力輸出軸上設(shè)有齒輪,電機52安裝在軌道車51上,并通過齒輪和齒條56配合驅(qū)動軌道車51在軌道50上行走,機械手53的手爪為u形叉,并在u形叉的兩側(cè)分別設(shè)有一組噴頭55,一組噴頭55通過泵與水槽54內(nèi)相通,種植盆轉(zhuǎn)運車包括車架1、一對輔助輪2、車輪3、齒軌4和牽引裝置,一對輔助輪2和車輪3分別通過支架安裝在車架1一端底部,且車輪3位于一對輔助輪2之間,齒軌4一端與移動灌溉機械手的軌道50連接,并與軌道50上的齒條56連通,牽引裝置包括伺服電機6和牽引輪7,伺服電機6的輸出軸上設(shè)有齒輪,伺服電機6和牽引輪7分別安裝在車架1另一端底部,伺服電機6通過齒輪和齒軌4的配合帶動車輪3和牽引輪7在齒軌4和軌道50上行走,房體框架41上開有門,移動種植架和移動灌溉機械手分別位于種植棚內(nèi),種植盆轉(zhuǎn)運車的齒軌4一端位于種植棚內(nèi),另一端穿過門位于種植棚外。
它還有自動啟停裝置,自動啟停裝置包括一對接近開關(guān)8、鎖緊塊9、電磁鐵10和plc控制器,一對接近開關(guān)8分別安裝在機架21和軌道車51上,種植臺22和車架1上分別設(shè)有與接近開關(guān)8配合的感應(yīng)塊,鎖緊塊9安裝在車架1上,電磁鐵10安裝在軌道車51上,車架1和軌道車51通過鎖緊塊9和電磁鐵10配合鎖緊,一對接近開關(guān)8分別通過輸入模塊與plc控制器電連接,plc控制器分別通過輸出模塊控制伺服電機6、驅(qū)動電機23、電機52和電磁鐵10的行程開關(guān)。
所述一組種植臺22頂部分別設(shè)有多層盆架36。
它還有多個移動種植架,多個移動種植架分別位于移動灌溉機械手兩側(cè)。
所述機械手53為六軸機械手。
所述軌道50由上下兩對槽軌對稱拼接而成,所述軌道車51兩側(cè)的頂部和底部分別設(shè)有一組行走輪,軌道車51通過頂部和底部的行走輪在軌道50內(nèi)行走。
所述一對輔助輪2和車輪3為萬向輪,一對輔助輪2和車架1之間設(shè)有減震器11。
它還有蓄電池12,蓄電池12安裝在車架1底部,并為伺服電機6供電。
工作方式和原理:
多組噴霧頭47進行噴淋后,由于廠區(qū)內(nèi)溫度較高,一部分水蒸氣與房體框架41內(nèi)頂部的透明塑料膜42接觸,形成水再次落到廠區(qū)內(nèi)的速生蔬菜上進行二次灌溉,通過多組噴霧頭47控制廠區(qū)內(nèi)的濕度,以此調(diào)節(jié)廠區(qū)內(nèi)溫度;一對伸縮遮陽板:可根據(jù)廠區(qū)內(nèi)溫度情況,適時的開啟或關(guān)閉一對伸縮遮陽板44,以此調(diào)節(jié)廠區(qū)內(nèi)溫度。
種植臺22通過行走輪32在機架21頂部的環(huán)形軌道30上行走,萬向輪31作為輔助輪支撐種植臺22一端,種植臺22另一端與行走輪32為活動連接,使種植臺22可以在行走輪32上做一定幅度的上下擺動,使種植臺22能夠在地面順利的行走,一組種植臺22分別通過連桿25活動連接,驅(qū)動電機23帶動蝸桿24轉(zhuǎn)動,蝸桿24與種植臺22上的銷軸配合帶動種植臺22行走,一組種植臺22依次通過蝸桿24實現(xiàn)連續(xù)運動,種植盆放置在種植臺22上,可以在移動的過程中從多個方向受到光照,使蔬菜生長均勻,種植臺22經(jīng)過一組噴頭55下方停頓,機械手53對種植臺22上的種植盆內(nèi)進行噴水,機械手53為六軸機械手,可以對多層盆架36上的種植盆進行分層噴淋,當一個種植臺22噴水完成后再繼續(xù)前行,下一個種植臺22移動到一組噴頭55下方,重復上面的噴水過程,機械手53通過軌道車51在軌道50上行走,可以對多個移動種植架的種植盆進行灌溉,泵在水槽54內(nèi)的一端可以跟隨軌道車51移動,機械手53的手爪為u形叉,可以對多層盆架36上的種植盆進行上下搬運,當最上面的一層種植盆內(nèi)的蔬菜成熟后通過機械手53搬運到種植盆轉(zhuǎn)運車上,再由種植盆轉(zhuǎn)運車運輸?shù)酱鎯}庫,植盆轉(zhuǎn)運車再把配好土壤的種植盆運送到大棚內(nèi),植盆轉(zhuǎn)運車通過鎖緊塊9和電磁鐵10配合鎖緊在軌道車51上,使植盆轉(zhuǎn)運車能夠停止在機械手53一側(cè)固定的地方,然后機械手53再把多層盆架36下層的種植盆逐層向上一層轉(zhuǎn)運,節(jié)省人力,并提高工作效率,機械手53為六軸機械手,可以對軌道50兩側(cè)的種植盆進行上下左右搬運和噴水工作,軌道50由上下兩對槽軌對稱拼接而成,軌道車51通過頂部和底部的行走輪在軌道50內(nèi)行走,使軌道車51能固定在軌道50上行走,可以避免機械手53在搬運的時候發(fā)生傾斜,保證機械手53工作穩(wěn)定;伺服電機6輸出軸上的齒輪和齒軌4的齒條配合帶動車架1底部的車輪3和牽引輪7在齒軌4上行走,一對輔助輪2以及減震器11保證行走過程中車架1的平穩(wěn),一對輔助輪2和車輪3為萬向輪,方便車架1在軌道上轉(zhuǎn)彎,當車架1上的感應(yīng)塊運行到接近開關(guān)8上方的時候,接近開關(guān)8把感應(yīng)到的信號通過輸入模塊傳輸給plc控制器,plc控制器通過輸出模塊和繼電器控制伺服電機6斷開電源,plc控制器控制軌道車51上的電磁鐵10處于通電狀態(tài),鎖緊塊9與電磁鐵10鎖緊,使車架1固定,然后通過機械手臂進行裝卸,裝卸完成后,plc控制器控制電磁鐵10斷電,使電磁鐵10與鎖緊塊9脫離,plc控制器通過繼電器控制伺服電機6啟動,此時伺服電機6反轉(zhuǎn),帶動車架1回到齒軌4起點;伺服電機6、接近開關(guān)8、電磁鐵10與plc控制器之間可以通過無線通信連接,plc控制器通過無線通信模塊和繼電器分別控制伺服電機6、驅(qū)動電機23、電機52和電磁鐵10的行程開關(guān)。