CN105265205A - 一种温室落蔓装置与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温室落蔓装置及控制方法，该落蔓装置包括集绳机构和落蔓机构；所述的集绳机构将若干垄中用于固定每株作物秧蔓的吊绳集中在同一转轴上；所述的落蔓机构是驱动转轴转动使吊绳下落同时固定的秧蔓也随之下落的机构；所述的集绳机构包括固定架、拉丝、吊绳、固定钢绳和转轴；所述的落蔓机构为电动控制落蔓机构或手动控制落蔓机构：本发明可根据具体情况选择安装相应的电动控制落蔓机构或手动控制落蔓机构予以控制；本发明实现了多垄秧蔓落蔓的集中控制，极大地节省了人工，减少了落蔓时间，实现了多垄秧蔓的均匀生长，减小了对秧蔓的损伤。

Description

一种温室落蔓装置与控制方法

技术领域

本发明属于农业机构领域，涉及了一种落蔓装置及控制方法，尤其是用于温室中黄瓜、西红柿等果类蔬菜的落蔓操作。

技术背景

温室果类蔬菜一般栽培期比较长，以前一般采取摘心或换头等技术控制其生长，如果不摘心，植株过高，尤其当植株顶到棚顶薄膜时，势必影响薄膜的正常透光，且株间相互遮阴，导致温室内通风透光不良。一方面影响蔬菜品质，另一方面导致病害传播，不利于蔬菜的正常生长。温室落蔓能使叶片分布均匀，保持合理采光位置，维持最佳采光系数，提高光和效率，是实现温室蔬菜高产、高效、优质栽培的重要配套措施之一。

常规果类蔬菜吊架是把绳线系到棚面木杆上或顺拉在拉丝上。吊架时，用吊绳拴在蔬菜秧上，拉紧吊绳，当蔬菜秧生长到一定高度时，要进行落蔓，落蔓时，要从蔬菜蔓上解下吊绳，将老蔓下降一部分，再将吊绳系在上一段的蔬菜蔓上，在一个生长周期中，要落蔓好几次，要不断的将吊绳从蔬菜的秧上解开、系上，非常费工、费时、费力。一般一个标准温室的落蔓工作使用传统的方法每个人需要5到7个工作日共计40到60个工时才能完成。

因此，针对落蔓费时费力的问题，迫切需要发明一种即能省时省力又能提高蔬菜产量的落蔓装置，这对提高工作效率和蔬菜品质有着重要的现实的意义。

经对现有技术文献检索发现，中国发明专利“温棚架豆及瓜菜加速落蔓法”，申请号201410225438.X，提供了一种加速落蔓的装置，每颗秧蔓有一个木条一个吊绳，通过手动的解扣系扣来实现落蔓，依然无法达到快速高效的实现落蔓，且木条的使用寿命短，需要随时的更换，这样的操作仍需要人工干预，生产效率低，浪费劳动力。

发明内容

本发明针对温室瓜类蔬菜落蔓费工、费时、费力，提供了一种落蔓装置及控制方法，落蔓装置操作方便简单，从而实现蔬菜的高产。

一种温室落蔓装置，包括集绳机构和落蔓机构；所述的集绳机构将若干垄中用于固定每株作物秧蔓的吊绳集中在同一转轴上。所述的落蔓机构是驱动转轴转动使吊绳下落同时固定的秧蔓也随之下落的机构。

所述的集绳机构包括固定架、拉丝、吊绳、固定钢绳和转轴。温室立柱和拱形钢架上等高位置沿东西向分别与地面平行固定有一个固定架；所述的转轴上均匀设有多个隔绳槽组，转轴两端沿平行于垄的方向分别通过轴承固定在两个固定架上，转轴根据拟控制垄数设置，转轴在水平方向上位于拟控制垄数的中间位置；隔绳槽组的个数与每垄的植株数相等；每个隔绳槽组由多个隔绳槽组成，隔绳槽的个数与垄数相等；隔绳槽是在转轴上隔离并定位吊绳的卡槽；所述的固定钢绳位于固定架下方，固定钢绳两端固定在温室立柱上；所述的拉丝是带有固定环的铁丝，拉丝的两端分别沿每个垄的方向固定在固定钢绳和拱形钢架上，每个垄的上方固定有一根拉丝；拉丝上设有固定环，固定环的间距与每垄上作物的株间距对应相等；所述的吊绳两端分别连接转轴和固定秧蔓；吊绳的一端按相同方向固定并缠绕在转轴上同一个隔绳槽组的不同隔绳槽内，另一端穿过拉丝的固定环缠绕后，通过打结方式固定在每株作物的秧蔓上。

所述的落蔓机构为电动控制落蔓机构或手动控制落蔓机构：

所述的电动控制落蔓机构包括传动模块和控制模块，所述的传动模块包括减速电机和联轴器，所述的减速电机固定在所述的固定架上，减速电机与转轴通过联轴器连接；所述的控制模块包括用户终端设备、WiFi模块、单片机系统、继电器和电源。所述的用户终端设备是带有无线网卡的智能手机或平板电脑类的电子设备；所述的WiFi模块输出端口与单片机系统相连接；所述的继电器与单片机系统的输出信号相连接；所述的继电器串接在减速电机上，通过继电器的通断控制减速电机的正转、反转以及停止；所述的电源为WiFi模块、单片机系统、继电器和减速电机提供电能。安装在用户终端设备上的APP应用程序通过无线信号输出至WiFi模块，由单片机系统读取WiFi模块的控制信号，单片机系统输出控制信号对继电器的通断状态进行控制，进而通过控制转轴的转动实现落蔓高度的控制。

所述的手动控制落蔓机构包括棘轮扳手、支撑架、转动轴、小链轮、大链轮和链条，所述的支撑架固定在温室立柱上所述转轴一端的正下方；转动轴通过轴承固定在支撑架上；所述的小链轮与转轴一端连接；所述的大链轮通过转动轴固定在支撑架上；所述的链条将大链轮与小链轮连接起来，大链轮连接棘轮扳手。

本发明可根据具体情况选择安装相应的电动控制落蔓机构或手动控制落蔓机构。

本发明采用电动控制落蔓机构时的工作过程：

1)操作人员将作物生长周期中秧蔓长度匹配的吊绳的一端固定并缠绕在转轴的每组隔绳槽组内，另一端穿过拉丝的固定环并缠绕后通过打结方式固定在秧蔓上。

2)将落蔓装置控制APP应用程序安装在用户终端设备中。根据种植作物的情况对每个落幔装置进行编号，以控制相对应垄的作物；当需要进行落蔓工作时，操作人员开启用户终端设备中的APP应用程序，选择APP应用程序中显示相应编号的落蔓机构的下降按键，用户终端设备输出的无线信号通过WiFi模块传输至单片机系统上，由单片机系统对用户终端设备传来的信号进行读取，通过对无线信号的判读来控制落蔓机构编号相应的继电器的状态，继电器接通，进而控制减速电机带动转轴转动，使吊绳在秧蔓重力作用下随转轴转动而下落，实现各垄植株的落蔓工作。当落蔓高度适中时，选择APP中显示已编号的落蔓机构的停止按键，用户终端设备输出的无线信再通过单片机系统的判读来控制继电器的状态，继电器断开，进而使减速电机停止转动，完成一次落蔓工作。当植株秧蔓长高时重复本步骤进行落蔓操作。

3)当完成本季的植株种植后，将秧蔓的吊绳解开，通过用户终端设备的APP应用程序控制减速电机反转，吊绳随着转轴的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用。不同的种植季节重复第二、三步骤。

本发明采用手动控制落蔓机构时的操作过程：

1)重复技术方案一的操作过程的第一个步骤。

2)当秧蔓长到一定高度时，操作人员打开棘轮扳手，在秧蔓自身重力的作用下拉动吊绳向下运动，吊绳又带动转轴转动，转轴带动链轮传动，当下落到合适的高度操作人员再将棘轮扳手卡死，防止转轴继续转动，则达到落蔓的目的。当植株秧蔓长高时重复本步骤进行落蔓操作。

3)当完成本季的植株种植后，将秧蔓的吊绳解开，转动棘轮扳手，通过链传动带动转轴转动，吊绳随着转轴的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用。不同的种植季节重复第二、三步骤。

本发明的有益效果：

1、落蔓装置实现了多垄秧蔓落蔓的集中控制，极大地节省了人工，减少了落蔓时间，实现了多垄秧蔓的均匀生长，减小了对秧蔓的损伤。

2、落蔓装置的电动落蔓技术方案提供了通过手机或平板电脑实现落蔓自动控制。

3、落蔓装置的手动落蔓技术方案实现了落蔓作业的手动集中控制，降低了投入成本。

4、落蔓装置一次安装可多季重复使用。

附图说明图

图1为落蔓装置的工作示意图

图2为落蔓装置转轴的隔绳槽组结构图

图3为落蔓装置的前视图

图4为落蔓装置手动控制落蔓机构示意图

图5为落蔓装置的后视图

图6为落蔓装置电动控制落蔓机构示意图

图7为电动控制落蔓机构控制示意图

图中：1、小链轮2、链条3、棘轮扳手4、大链轮5、立柱6、吊绳7、拉丝8、转轴9、固定架10、固定钢绳11、拱形钢架12、减速电机13、支撑架

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的进行进一步描述。一种温室落蔓装置，包括集绳机构和落蔓机构；所述的集绳机构将若干垄中用于固定每株作物秧蔓的吊绳集中在同一转轴上。所述的落蔓机构是驱动转轴转动使秧蔓同时下落的装置。

如图1、3、4所示，所述的集绳机构包括固定架(9)、拉丝(7)、吊绳(6)、固定钢绳(11)和转轴(8)。将所述的两个固定架(9)是分别固定在温室立柱(5)和拱形钢架(11)上，用于固定转轴(6)；所述的转轴(8)是其上分布有多组隔绳槽组的转动轴，沿平行于垄的方向布置；本实施例中，每个转轴控制6垄作物，每个转轴在水平方向上位于6垄的中间位置，转轴(8)两端分别通过轴承固定在固定架(9)上，隔绳槽组的组数与每垄的植株数相等为21组，每组隔绳槽组由6个隔绳槽组成，隔绳槽是在转轴上隔离并定位吊绳的卡槽；所述的固定钢绳(10)位于固定架(9)下方，两端固定在温室立柱(5)上；所述的拉丝(7)是带有固定环的铁丝，拉丝(7)的两端分别沿垄的方向固定在拉丝固定钢绳(10)和拱形钢架(11)上，固定环是按照每垄上作物的间距在拉丝(7)上拧成的环；所述的吊绳(6)是用于连接转轴(8)和固定秧蔓的线绳，固定垄上对应秧蔓的吊绳(6)的一端按相同方向固定并缠绕在转轴(8)上同一组的不同隔绳槽内，另一端穿过拉丝(7)的固定环缠绕一圈后，通过打结方式在秧蔓的不同部位固定植株。

如图1、7所示，所述的落蔓机构采用的技术方案一:电动控制落蔓机构。所述的电动控制落蔓机构包括传动模块和控制模块，所述的传动模块包括减速电机(12)和联轴器，所述的减速电机(12)通过减速电机支撑架固定在固定架(9)上；每根转轴对应一个电动控制落蔓机构，并予以编号；所述的联轴器将减速电机(12)与转轴(8)连接起来；所述的控制模块包括用户终端设备、WiFi模块、单片机系统、继电器和电源。所述的用户终端设备是带有无线网卡的智能手机或平板电脑类的电子设备；所述的WiFi模块输出端口与单片机系统相连接；所述的继电器模块控制端与单片机系统的输出信号相连接；所述的继电器串接在减速电机(12)上，通过继电器的通断控制减速电机(12)的正转、反转以及停止；所述的电源为WiFi模块、单片机系统、继电器和减速电机(12)提供电能。安装在用户终端设备上的APP应用程序通过无线信号输出至WiFi模块，由单片机系统读取WiFi模块的控制信号，单片机系统输出控制信号对继电器的通断状态进行控制，进而通过控制转轴(8)的转动实现落蔓高度的控制。

所述的落蔓机构采用的技术方案一的工作过程：

1)操作人员将吊绳(6)一端固定并缠绕在转轴(8)的每组隔绳槽组内，并根据作物的生长周期对吊绳(6)留有充足的余量，另一端通过打结方式固定在秧蔓上。

2)当需要进行落蔓工作时，操作人员开启用户终端设备中安装好的APP，选择APP中显示已编号的落蔓机构的下降按键，用户终端设备输出的无线信号通过WiFi模块传输至单片机系统上，由单片机系统对用户终端设备传来的信号进行读取，通过对无线信号的判读来控制落蔓机构编号相应的继电器的状态，继电器接通，进而控制减速电机(12)的正转，减速电机(12)的转动通过联轴器带动转轴(8)的转动，使得吊绳(6)在秧蔓重力作用下随转轴转(8)动而下落，并通过集绳机构实现各垄植株的落蔓工作。当植株的高度适中时，选择APP中显示已编号的落蔓机构的停止按键，用户终端设备输出的无线信再通过单片机系统的判读来控制继电器的状态，继电器断开，进而使减速电机(12)停止转动，完成一次落蔓工作。

3)当完成这一季度的种植后，将秧蔓的吊绳(6)解开，通过用户终端设备使减速电机(12)反转，吊绳随着转轴(8)的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用。

如图1、5、6所示，所述的落蔓机构采用的技术方案二：手动控制落蔓机构。

所述的手动控制落蔓机构包括棘轮扳手(3)、支撑架(13)、转动轴、小链轮(1)、大链轮(4)和链条(2)，所述的支撑架(13)固定在温室立柱(5)上，其位置在转轴(8)的正下方，所述的转动轴通过轴承固定在支撑架(13)上；所述的小链轮(1)固定到转轴(8)上；所述的大链轮(4)通过转动轴固定在支撑架(13)上；所述的链条(2)将大链轮(4)与小链轮(1)连接起来，所述的棘轮扳手(3)和大链轮(4)连接在一起。

所述的落蔓机构技术方案二的操作过程：

1)重复技术方案一的操作过程的第一个步骤。

2)当秧蔓长到一定高度时，操作人员打开棘轮扳手(3)，在秧蔓自身重力的作用下吊绳(6)向下运动，吊绳(6)又带动转轴(8)转动，转轴(8)带动链轮传动，当下落到合适的高度操作人员再将棘轮扳手(3)卡死，防止转轴(8)继续转动，则达到落蔓的目的。当植株秧蔓长高时重复本步骤进行落蔓操作。

3)当完成本季的植株种植后，将秧蔓的吊绳(6)解开，转动棘轮扳手(3)，通过链传动带动转轴(8)转动，吊绳(6)随着转轴(8)的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳(6)捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用。不同的种植季节重复第二、三步骤。

Claims (3)

1.一种温室落蔓装置，其特征在于包括集绳机构和落蔓机构；

所述的集绳机构包括固定架、拉丝、吊绳、固定钢绳和转轴；温室立柱和拱形钢架上等高位置沿东西向分别与地面平行固定有一个固定架；所述的转轴上均匀设有多个隔绳槽组，转轴两端沿平行于垄的方向分别通过轴承固定在两个固定架上，转轴根据拟控制垄数设置，转轴在水平方向上位于拟控制垄数的中间位置；隔绳槽组的个数与每垄的植株数相等；每个隔绳槽组由多个隔绳槽组成，隔绳槽的个数与垄数相等；隔绳槽是在转轴上隔离并定位吊绳的卡槽；所述的固定钢绳位于固定架下方，固定钢绳两端固定在温室立柱上；所述的拉丝是带有固定环的铁丝，拉丝的两端分别沿每个垄的方向固定在固定钢绳和拱形钢架上，每个垄的上方固定有一根拉丝；拉丝上设有固定环，固定环的间距与每垄上作物的株间距对应相等；所述的吊绳两端分别连接转轴和固定秧蔓；吊绳的一端按相同方向固定并缠绕在转轴上同一个隔绳槽组的不同隔绳槽内，另一端穿过拉丝的固定环缠绕后，通过打结方式固定在每株作物的秧蔓上；

所述的落蔓机构为电动控制落蔓机构或手动控制落蔓机构：

所述的电动控制落蔓机构包括传动模块和控制模块，所述的传动模块包括减速电机和联轴器，所述的减速电机固定在所述的固定架上，减速电机与转轴通过联轴器连接；所述的控制模块包括用户终端设备、WiFi模块、单片机系统、继电器和电源；所述的用户终端设备是带有无线网卡的智能手机或平板电脑类的电子设备；所述的WiFi模块输出端口与单片机系统相连接；所述的继电器与单片机系统的输出信号相连接；所述的继电器串接在减速电机上，通过继电器的通断控制减速电机的正转、反转以及停止；所述的电源为WiFi模块、单片机系统、继电器和减速电机提供电能；安装在用户终端设备上的APP应用程序通过无线信号输出至WiFi模块，由单片机系统读取WiFi模块的控制信号，单片机系统输出控制信号对继电器的通断状态进行控制，进而通过控制转轴的转动实现落蔓高度的控制；

所述的手动控制落蔓机构包括棘轮扳手、支撑架、转动轴、小链轮、大链轮和链条，所述的支撑架固定在温室立柱上所述转轴一端的正下方；转动轴通过轴承固定在支撑架上；所述的小链轮与转轴连接；所述的大链轮通过转动轴固定在支撑架上；所述的链条将大链轮与小链轮连接起来，大链轮连接棘轮扳手。

2.如权利要求1所述的温室落蔓装置采用电动控制落蔓机构的控制方法为：

1)操作人员将作物生长周期中秧蔓长度匹配的吊绳的一端固定并缠绕在转轴的每组隔绳槽组内，另一端穿过拉丝的固定环并缠绕后通过打结方式固定在秧蔓上；

2)将落蔓装置控制APP应用程序安装在用户终端设备中；根据种植作物的情况对每个落幔装置进行编号，以控制相对应垄的作物；当需要进行落蔓工作时，操作人员开启用户终端设备中的APP应用程序，选择APP应用程序中显示相应编号的落蔓机构的下降按键，用户终端设备输出的无线信号通过WiFi模块传输至单片机系统上，由单片机系统对用户终端设备传来的信号进行读取，通过对无线信号的判读来控制落蔓机构编号相应的继电器的状态，继电器接通，进而控制减速电机带动转轴转动，使吊绳在秧蔓重力作用下随转轴转动而下落，实现各垄植株的落蔓工作；当落蔓高度适中时，选择APP中显示已编号的落蔓机构的停止按键，用户终端设备输出的无线信再通过单片机系统的判读来控制继电器的状态，继电器断开，进而使减速电机停止转动，完成一次落蔓工作；当植株秧蔓长高时重复本步骤进行落蔓操作；

3)当完成本季的植株种植后，将秧蔓的吊绳解开，通过用户终端设备的APP应用程序控制减速电机反转，吊绳随着转轴的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用；不同的种植季节重复第二、三步骤。

3.如权利要求1所述的温室落蔓装置采用手动控制落蔓机构的控制方法为：

1)操作人员将作物生长周期中秧蔓长度匹配的吊绳的一端固定并缠绕在转轴的每组隔绳槽组内，另一端穿过拉丝的固定环并缠绕后通过打结方式固定在秧蔓上；

2)当秧蔓长到一定高度时，操作人员打开棘轮扳手，在秧蔓自身重力的作用下拉动吊绳向下运动，吊绳又带动转轴转动，转轴带动链轮传动，当下落到合适的高度操作人员再将棘轮扳手卡死，防止转轴继续转动，则达到落蔓的目的；当植株秧蔓长高时重复本步骤进行落蔓操作；

3)当完成本季的植株种植后，将秧蔓的吊绳解开，转动棘轮扳手，通过链传动带动转轴转动，吊绳随着转轴的转动缠绕在转轴的隔绳槽内，最后将吊绳捆绑在拉丝的固定环上待下一次的使用；不同的种植季节重复第二、三步骤。