CN103814806A - 一种工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置 - Google Patents

Abstract

一种工厂化自动出菜式蔬菜软化水培装置。本发明装置设计在密封厂房内。外设制冷、通风机组，内设上下循环平行走行轨道。轨道中间为动力齿轮，软化箱底部两侧有齿槽与轨道的齿轮咬合，承载和带动软化箱按设定速度运行。每层轨道运行端头设有快进区和平移下落转轨区，保障连续运行。轨道上一外侧设上水管道，另一侧下方设溢水管道。厂房一侧室外设活动上料箱轨道和收菜箱轨道。生产者可按栽培物的环境条件，设定轨道运行速度，栽培环境条件，自由确定出菜时间和数量。有效实现了保证天天有鲜菜生产和市场供应，减少储存费用，降低生产成本，提高蔬菜生产安全质量的设计目的。

Description

一种工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置

技术领域：本发明涉及一种工厂化自动出菜式蔬菜软化水培装置，适用于菊苣芽孢菜、秧苗菜、芽菜、无土栽培菜等水培软化菜的生产。 

技术背景：现行工厂化水培软化栽培装置和工艺，大都采取固定架式组合软化水箱，固定在生产车间的静止栽培工艺。须在室内完成一定生长期天数后，才能出一批菜。产出量高度集中，不能满足市场天天有菜可供，又不可回避1天甚至几小时内大批量菜产出，形成销售难、储存难、蔬菜质量安全保障难和储存费用高的问题。 

专利号CN101982061，名称为“箱栽菊苣软化栽培的方法”中提供了一种特制营养液的方法。专利号201120387179.2，名称“一种植物生长箱”，和专利号2011030488.4，名称：“金玉兰软化生产方法”解决了水培软化箱供排水结构和货架式装配软化箱，温湿度控制，最大化的提高了厂房利用率。申请(专利)号：200820046932.实用新型涉及一种自动配料、供料无土栽培装置。专利号：201110252354公开了一种空调水生产芽苗菜装置.专利号：CN00235848.4芽苗菜栽培盒，由用保湿透明材料制成的盒体组成。专利号98101994.3全程芽菜快速自动培育箱及其自动控制给、排水省水装置，解决生产条件的自动供应.专利97117096.7全程芽菜快速自动培育箱及其给排水系统，也从自动给水方面提供技术。专利99112037.X无根绿色大豆牙菜的无土立体栽培方法，是一种固定立体栽培技术。专利200810019043.9高产芽苗菜工厂化培育方法及芽苗菜智能化培育装置和200810019044.3芽苗菜智能化培育装置，都从水量\温湿度的自动控制解决智能化操作技术. 

但无发现解决固定生产车间和固定静止栽培装置带来的上述弊端问题。 

发明目的：本发明旨在克服现有软化栽培采用固定装置，固定生长期，产出量高度集中，不能满足市场天天有菜可供，又不可回避1天甚至几小时内大批量菜产出，形成销售难、储存难、蔬菜质量安全保障难和储存费用高的问题。 

发明内容：本发明的自动出菜式水培软化装置，采取密封厂房内配置S型多层轨道，轨道上排列自动走行软化箱，箱体自动完成平移和变轨。在一定生长期内，栽培物随箱体在密封车间内循化走行，并得到水肥温湿度自动供应，直至达到自动出菜。生产企业可依据市场占有量，自由控制日装料量及出菜量，保证天天有鲜菜生产和市场供应，无须储存，减少费用，降低成品菜储存生产成本，提高蔬菜生产安全质量，在同等占地面积条件下，产能是固定架方式的近2倍。 

本发明的技术方案：本发明装置设计在密封厂房空间内，外设制冷、通风机组。内设尽可能多的层和列构成的上下循环走行轨道(见附图4)。两轨道中间为转动齿轮，以承载和带动软化箱运行(见附图5)。轨道运行端头设有快进区和平移下落转轨区(见附图6).轨道上放置软化箱(见附图1、附图2、附图3)，一外侧设上水管道，另一侧下方设溢水管道(见附图7、附图8)。软化箱底部两侧有齿槽与轨道的转动齿轮咬合，以使箱体向前走行并得到上下水循环供应(见附图5、附图7、附图2、附图3)。下部设初水、肥水、末水三个水池，连接水池有通往软化箱的上水管和溢水管，形成水体循环供应(见附图4、附图8)。厂房一侧室外，设活动上料箱轨道和收菜箱轨道(见附图10、附图11)。生产者可按栽培物环境条件，设定轨道和栽培箱运行速度，自由确定出菜时间和数量。 

所述走行轨道为平行水平两条轨道为一组(如附图4)，轨道起端在室内一侧(如附图4所示)，与此对应的室外设外轨道(如附图10所示)。内轨道和外轨道在室内有对接口。厂房一侧开设长方口为料箱进口，(如附图10所示)。对应外轨道和料箱(如附图10所示)。每个进料口下沿安装门式密封避光挡板，开口处内设避光棚区，以便装入原料箱时保持车间内密封避光。同样，在厂房同一侧下部距地面对应轨道出菜方向，开设长方口为出菜口(如附图11所示)。每个出菜口下沿安装门式密封避光挡板，外设棚室避光道，以便出菜箱走出轨道后，使车间保持密封避光. 

所述自动走行装置是由每层固定在轨道上的齿轮为主动轮(如附图5所示)。每层开端处一侧设电机一台(如附图5)，向本层轨道提供动力。动力通过安装在每组两条平行轨道横轴上的两个传动齿轮及两个传动轮中间连接电机的链条提供(见附图5和9)。动力从入料口开始(如附图4)。最上第一层为左方向，第二层为右方向， 第三层为左方向，以此类推，最后一层连接出菜口(如附图4所示)。轨道承重和带动软化箱按设定速度走行，自动在密封室内运行，完成按栽培物要求设定的生长期，定时定量出菜。 

所述软化箱为长100cm，宽120cm，箱体高25cm的盒，如(如附图1所示)；在箱内100cm一边，间隔5cm，直立一块网眼透水板与箱体同高。箱内摆放栽培物。在透水板对面120m边任何一角，距箱体上沿下3cm处焊接一弧形挡水漫水板，；漫水板与箱角间有一漏水中通孔口，箱体外与箱体垂直焊接2cm长1寸管，管头套接2cm软胶管。(此软管使落水管过箱沿时自动闭合落水，过箱沿后自动恢复落水，避免透过箱与箱间隔向下层落水。)底部溢水管在离邻边100cm边6cm处，溢水管在软化箱底部与溢水口无缝焊接，垂直于栽培箱底部，与轨道溢水槽相对(附图7所示)。 

栽培箱底面沿100cm边方向，距两边各13cm处，分设2cm宽2cm高，中间下凹，槽形齿牙板1cm深，1cm宽两条(如附图2和图3所示)，与轨道齿轮为同心园距，以便与轨道轮咬合(如附图5所示)。 

所述快进区装置，是为保障每个软化箱体在轨道下移变轨时，避免影响后边箱体走行，不碰撞，不叠压。使待转弯的箱体暂时脱离轨道速度，高速向前运动一段距离(如附图6所示)。本发明设置在一个箱位前端有压合开关(如附图6所示)。当箱体走行到该箱位时，碰撞压合开关启动专设电机和动轮装置(如附图6中所示)，快速将箱体向前推进一个箱位，并送入平移下降区位(如图6中所示)。开关失压弹起，等待下一箱体的到来，重复高速推进动作. 

所述平移下落转轨区装置，是为提高厂房利用率，必须设置多层连续轨道时，不可避免的会有轨道及其承载的软化箱需求转弯变轨装置。同时软化箱装有栽培物和水，只能平移，不可反转。本发明采用两组对称的、向同方向运转的履带外托板(如附图6中所示)，以步进电机带动，承担托举软化箱向下一轨道平移转轨(如附图6中所示)。当软化箱经快进区，送入平移下落区履带外托板时，触动托板上的步进电机开关(如附图6中所示)，步进电机按设定的行程距离和速度，带动两组向下同方向运动的履带外板，完成托举软化箱向下平移，进入下一运行轨道，使软化箱完成平移转轨。 

本发明具有如下优点： 

1、能最大化的节约厂房面积和提高产能。采用本发明装置较比采用传统固定货架方式组合栽培箱，提高产能近2倍。 

2、克服了现有软化水培栽培采用固定装置，产出量高度集。不能满足市场天天有菜可供，又不可回避1天甚至几小时内大批量菜产出，形成销售难、储存难、蔬菜质量安全保障难和储存费用高的问题.从而有利于提高企业和生产者的经济效益。 

3、本发明自动化程度高于传统固定装置，节约了劳动力，也避免了固定装置下，每日需要较多的进入车间实施管理，影响栽培物避光生长，提高产品质量和安全。 

4、本发明自动走行、平移、下降转轨、水体动态循环供应，运行速度和栽培环境可随意调节，适用于工厂化栽培各种水培、无土栽培的秧苗菜、芽菜、软化菜，用途广泛，经济实用。 

附图说明 

附图1.是软化箱正面斜视图； 

为长100cm，宽120cm，箱体高25cm的盒，在箱内100cm一边，直立一块网眼透水板与箱体同高，在透水板对面120m边任何一角，距箱体上沿下3cm处焊接一弧形挡水漫水板；漫水板与箱角间有一中通漏水口，箱体外与箱体垂直焊接2cm长1寸管，管头套接2cm软胶管。底部溢水管在离邻边100cm边6cm处，溢水管在软化箱底部与溢水口无缝焊接，垂直于栽培箱底部，与轨道溢水槽相对。 

图中标注有：落水口区，漏水挡板，箱体内盒，溢水挡板及中通孔，软化箱体，落水管，及各部位规格尺寸。 

附图2是软化箱底面斜视图； 

在软化箱底面，平行于100米边，距离13cm处，焊接两条齿牙板，齿牙板为24圆齿咬合，宽2cm，齿深1cm，高2cm，长100cm 

图中标注有：软化箱底左齿牙板，软化箱底右齿牙板，为软化箱底漏水管高2cm，软化箱底板 

附图3是：箱底齿牙板结构图； 

每箱底焊接两条，规格为24圆齿咬合，宽2cm，齿深1cm，高2cm，长100cm齿牙板，导边1cm×0.5cm。 

图中标示有：齿牙板，齿槽导边； 

附图4是：轨道图； 

本图为单列布置图。本设计安排3列，每列长22m，分十层，层 间距50cm，列间距30cm.下设水池或水箱。轨道两端各设快进、下落变轨装置。中间轨道段为平行走行轨道区。 

图中标示有：原料箱入口轨道，为直走行轨道，左下落准备架，左下落架，右下落准备架，右下落架；走行方向；出菜口；水池或水箱； 

附图5是：轨道传动结构图； 

沿每层轨道上沿，连接两条轨道垂直配置传动装置。传动装置由传动轮轴，左、右传动齿轮、主动轮、动力传输带组成。由层电机带动。通过左、右传动齿轮咬合软化箱底板的齿牙板，带动软化箱走行。 

图中标示有：轨道架，三组十层，走行动力传动装置，由左传动齿轮、右传动齿轮、主动轮、动力传输带组成，电机。 

附图6是：软化箱下移变轨装置图； 

此图也是说明书摘要附图. 

本装置是衔接软化箱每层平行移动轨道后的快进、下移变轨装置，以保证软化箱在S型上下叠层(十层)轨道上实现连续运行。每单层轨道的第一层左端、第二层右端、第三层左端，第四层右端、第五层左端、第六层右端、第七层左端、第八层右端、第九层左端，设立本软化箱下移变轨装置。 

图中标示有：软化箱，轨道架和轨道支架，上水管，高速送箱系统，高速送下落仓电机，高速系统启动压弹开关，溢水管，落水口、落水管、顶端封闭的落水槽；软化箱平移下落履带托板，弹压开关，下移变轨电机、履带及托板，分左右两组，电机为步进电机。 

附图7是：轨道走行动力传动、轨道与支架、上下水结构图； 

本装置是保证软化箱在平行走行时，动力、轨道支撑和水体供应。动力由层电机带动主传动轮、传动带，咬合软化箱底板齿牙条，带动软体走行。上下水由分设在轨道两侧的供水管线和溢水板、溢水管、溢水槽、下水管组成。 

图中标示有：软化箱体，上水分管(下套硅胶软管，可变直流和喷洒头)，上水管，左右动力导槽与传动轮，主动轮，传动链轨，箱体溢水下水管，溢水板、溢水槽，下水口系统，下水管，直通供水池，轨道上沿及轨道支架； 

附图8是：上下水配置图； 

共计十层布置。由设在供水箱的水泵压水到各层供水管线和管头，水体经软化箱溢出后，经落水管线回到供水池，形成水体循环供应。考虑到各种栽培物的营养需要，设立初水、肥水、末水三种水体和相应的三个水池(或水箱)及其连通的供水管线。 

图中标示有：供水弯头(可变直流和喷洒头)，初水供水管线与落水管头、落水槽与回水管，肥水供水管及回水管线，连接末水供水管线及回水管，末水、肥水、初水三个水箱，各层轨道。 

附图9.是：动力配置图； 

按照动力需求，在轨道上配置调速电机保证平行走行动力；快进电机保证平移快进动力；步进电机保证下落变轨动力。 

图中标示有：步进电机，快速电机，调速电机，轨道架； 

附图10.是：装箱外轨装置图； 

考虑到软化水培菜、秧苗菜大部分品种需求避光，需要外接装料装置。同时又须保护栽培环境稳定、连续。设立本装箱外轨装置 

图中标示有：车间外墙，处于开启位置的3个进料口及其舱门，待入轨、上升中的及正在装根的软化箱，与轨道平行的装料轨道，下设滚动轮轴及电机，支架与滚动轮 

附图11.是：收菜装置图； 

考虑到软化水培菜、秧苗菜大部分品种需求避光，需要外接出菜装置。同时又须保护栽培环境稳定、连续。设立本出菜装置 

图中标示有：出菜内轨道，厂房外墙，出菜口，收获的菜箱，滚轮接菜架，接菜架走轮； 

具体实施范例，并结合附图，对本发明专利装置的结构作进一步地描述。 

实施例：以利用菊苣仔根水培软化菊苣芽孢菜为例。本装置设计在长23.2米，宽5.8米，高5.65米的密封厂房空间内，外设制冷、通风机组。内设十层、三列，由上层到下一层----直至第十层的循环走行轨道(如附图4)。一外侧设上水管道，另一侧下方设溢水管道(如附图7)，以承载和带动软化箱运行。轨道中央为转动齿轮(如附图5)，每组轨道间距120cm。每层三组轨道，轨道上放置120×100×25cm软化箱/个，每层66个，共计660个(如附图1、图2、图7)。箱底部两侧有齿槽与轨道的转动齿轮咬合(如附图2、图3、图5)，以使箱体向前走行、快进和变轨并得到上下水循环供应(如附 图7、图8、图6)。每列间距30cm，布置动力电机和上水管线、检修通道(如附图7、图8、图9)。下部设初水、肥水、末水三个水池，(如附图8)。连接水池有通往软化箱的上水管和溢水管，形成水体循环供应。厂房一侧外，设活动上料箱轨道和收菜箱轨道(如附图10，附图11)。 

依据菊苣水培软化芽孢菜需要在密封的环境下生长26-27天，需要初水、肥水、末水三种水体，控制湿度95％，温度11-18摄氏度。依据本装置走行长度计算得走行速度设定为1.058m/h中途只能平移，上下和落水都在固定位置，轨道上的软化箱上水和溢水口对应轨道两侧的固定上水及溢水口，不能在变轨时改变。设定本装置的各种运行参数。 

当装好菊苣仔根的软化栽培箱(如附图1、附图10)，进入运行轨道后，一侧注水管开始向箱体落水槽注人初水(如附图6、7)，水体透过网孔板流向箱内栽培区(如附图1).同时箱体在底部动力轮带动下(如附图5、7)沿箱体轨道槽式牙板以设定速度(按栽培物要求的生长期和运行轨道的距离决定)匀速前进。进入第二个箱位时，箱体边挂动落水口下端的硅胶软管，避免了上水外流，过箱沿后，胶管自动下垂，恢复向箱内进水-------。当箱体存水漫过溢水板，(如附图1)多余的水流入溢水管，再到箱体下方的溢水槽，水体通过溢水槽流入溢水回流管、进入设在走行装置最下方的供水池(如附图7)。与此同时，水池中抽水泵将水不断抽到软化箱一侧上方的进水弯头，完成水体在自走行装置中向每个栽培箱的循环供应。(如附图8) 

依据栽培物生长期肥水供应需要，在自走行栽培生产装置下部设有的初水池、肥水池和末水池三个水池。满足栽培物生长期分阶段自动供水和营养需要.(如附图4) 

当软化箱沿轨道运行到本层距顶端前200cm处(进入落箱换轨区前)，是本层正常平行运载轨道动力终端(如附图6)，箱体在原轨道动力推动下进入自由无动力轮区(如附图6)，当箱体结束原轨道动力的驱动，前沿运行到无动力区滚轮组时，由于箱体的自重力下压到本段轨道前端一侧上沿的齿合开关条(如附图6)，打开了本区间的动力电机，设在本区的动力轮与箱体底部轮齿板齿合，并以原轨道60倍的速度快速带动栽培箱向前运动100cm。当箱体运行完100cm后，压力开关(如附图6)失去压力而自动弹起，本区恢复自由滚 轮区.等待下一个箱体进入。前一个快速运动的箱体在快速动力作用下进入平移下降区(如附图6).该区左右各设一条平行对称的履带外轨链板(如附图6)，链板上各设一个与链轨成直角的间距相等的平板，链板顶端有行程开关(如附图6)，本链板对面，间距120cm设同规格链板。使左右链板平行水平，两个链板相对，两履带链条均呈向下方向运动。左右两条链板由设在本轨道内的步进电机带动。速度与平移轨道相等。 

当快速运动区将箱体运行到下移区后，即进入左右履带外轨板区，箱体左右被外轨板托住，箱体顶端触及行程开关，开启步进电机，带动左右链轨上的外轨板及托举的软化箱，以既定速度向下运动到下一层轨道。当箱体到达下一层轨道时，履带链板受环形运动力的作用，使托板自动拉开箱体，并按既定行程自动回到接箱工位，等待下一个箱体的来到。箱体落入下一层接受轨道后，箱底齿轮板与轨道上走行的动力齿轮齿合，进入下一层运行轨道，开始向反方向运行。同样方式，当箱体平行运行到第二层轨道的终端，依次进入快速前移区、平移下降区，落入下一轨道(第三层)，开始向与上一轨道相反方向运行，------若此反复，使软化培养箱沿S型上下多层轨道连续运行，----直至完成既定生长期的自动走行，长成的菜进入出菜端(如附图4、附图11)。 

从而使本发明有效地达到了前述发明目的。 

Claims (8)

1.一种工厂化自动出菜式蔬菜软化水培装置，包括全部体现生产工艺的自动化装置。 

2.如权利要求1所述的工厂化自动出菜式蔬菜软化水培装置，其特征是能保证连续供料、自动、连续生产。区别于人工室内栽培和必须按生长期限制的间隔批量产出装置。 

3.如权利要求1或2所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培自动生产装置，其特征在于所述的软化水培箱(1.1)系采用了构成接受外动力的底部金属齿合牙板(1.2，1.3)。 

4.如权利要求1或2.3所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置，其特征在于所述的软化生长箱在本装置中采用在一定厂房容积内，设置多层运行轨道(2.1)，以保证该软化生长箱按一定速度、在设定的必要生长期内自动向出菜口走行(2.2，2.4)。 

5.如权利要求1或2所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置，其特征在于所述运行轨道和软化箱系采用了平移下降(或上升)转轨装置(2.3)。 

6.如权利要求1或2所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置，其特征在于所述的自动装置具有适应栽培物不同生长期需求的水体养分及其自动供应系统(3)。 

7.如权利要求1或2所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置，其特征在于动力提供和不同电机及运行速度的配置(4)。 

8.如权利要求1或2所述的工厂化连续出菜式蔬菜软化水培装置，其特征在于保障车间密封的装入料箱外轨道和出菜外轨道装置(5.1，5.2)。 

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