CN109429797A - 蔬菜种植机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蔬菜种植机，包括：机壳；机架，其设于所述机壳内，用于支撑；种植装置，其可转动的设于所述机架上，所述种植装置包括多个种植箱，所述种植箱可用于容纳固体栽培基质；以及旋耕装置，其可转动的设于所述种植箱内，所述旋耕装置包括旋耕轴和多个刀片，多个所述刀片设于所述旋耕轴上；封板，在种植状态下，种植面未朝上的所述种植箱的开口处盖设有可拆卸的所述封板；以及控制系统。本发明蔬菜种植机，便于在家庭种植。利用固体栽培基质种植，栽培的蔬菜口感更佳，营养更为丰富。采用控制系统对蔬菜的种植环境进行控制，营造适合蔬菜生长的环境。

Description

蔬菜种植机

技术领域

本发明涉及一种栽培机器，特别涉及一种有土栽培的蔬菜种植机。

背景技术

目前，随着社会的发展，越来越多的人向往城市的生活，随着城市里食品安全事故的频发，还有蔬菜高浓度农药残留、重金属超标等问题，越来越多的人们开始了自己种植蔬菜。现有技术中出现了无土栽培技术，无土栽培可以在狭小空间进行栽培，产量也高，但是需要拥有专业技术的人来配备营养液，营养液还容易被污染，污染后效果差很多，而且栽培成本高。相比之下的土壤栽培，这是人类诞生延续至今都一直在用的种植方式，营养物质主要来自土壤，所述的土壤既可以是大自然的土，也可以是特制的土壤，相对而言环保、成本低。土壤种植过程中，土壤中的有机质被微生物分解之后形成小分子，再被土壤颗粒吸附和吸收,进而又被植物的根部吸收。有机物分解的过程需要一定时间，土壤就需要一定的休眠期；而种植过程需要进行翻土，为种植的生长提供氧气，防止无氧呼吸产生酒精将植物的根部泡烂，最终使植株死亡。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蔬菜种植机，克服现有技术中固体栽培基质在休眠期无法进行种植，种植区域更换繁琐，人工翻土繁琐的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种蔬菜种植机，包括：机壳；机架，其设于所述机壳内，用于支撑；种植装置，其可转动的设于所述机架上，所述种植装置包括多个种植箱，所述种植箱可用于容纳固体栽培基质；以及旋耕装置，其可转动的设于所述种植箱内，所述旋耕装置包括旋耕轴和多个刀片，多个所述刀片设于所述旋耕轴上；封板，在种植状态下，种植面未朝上的所述种植箱的开口处盖设有可拆卸的所述封板；以及控制系统；所述控制系统包括：监控模块，其设于所述机壳内，所述监控模块包括二氧化碳检测器、光强检测器、温度检测器和湿度检测器；工作模块，其包括风机、补光机构、温控机构；以及控制模块，其与所述监控模块和工作模块数据连接；其中，通过所述监控模块检测数据传输至所述控制模块中，通过所述控制模块控制所述工作模块工作。

优选的，上述技术方案中，所述种植装置包括两个固定连接的种植箱，两个所述种植箱的开口朝向相反。

优选的，上述技术方案中，所述种植装置为三个种植箱，三个所述种植箱环绕呈120度分布；或所述种植箱为四个，四个所述种植箱均匀环绕分布。

优选的，上述技术方案中，所述种植箱包括：支撑板，其与所述机架连接；侧板，其与所述支撑板呈垂直设置；以及底板，其与所述支撑板和所述侧板呈垂直设置，所述底板可上下移动的与所述侧板连接，所述底板两侧设有挡板，所述挡板与所述侧板为部分重叠设置；其中，所述支撑板、侧板和底板合围成种植箱。

优选的，上述技术方案中，所述挡板上设有“U”型槽，所述侧板插设于“U”型槽内。

优选的，上述技术方案中，所述底板与升降机构连接，通过所述升降机构驱动所述底板上下移动；所述升降机构包括：升降电机；驱动齿轮，其与所述升降电机的输出轴连接，通过所述输出轴带动驱动齿轮转动；以及齿条，其设于所述挡板的外壁上，所述齿条与所述驱动齿轮相互啮合传动，以带动所述底板上下移动。

优选的，上述技术方案中，所述底板与升降机构连接，通过所述升降机构驱动所述底板上下移动；所述升降机构包括：支板，其固定设于所述支撑板上，所述支板上设有导孔；光轴导杆，其穿过所述支板上的导孔，固定设于所述支撑板上；丝杆，其穿过所述支板，一端与一个种植箱的挡板连接，另一端与另一个种植箱的挡板连接；丝杆升降机，其设于所述丝杆上，并与所述丝杆相互配合传动；以及步进电机，其固定设于所述支板上，并与所述丝杆升降机连接；其中，所述步进电机驱动所述丝杆升降机工作，通过所述丝杆升降机与所述丝杆的相互配合传动，带动所述底板上下移动。

优选的，上述技术方案中，所述种植箱内设有振动器和水肥管；所述封板内壁设有多个压穴凸起。

优选的，上述技术方案中，所述机壳内设有育苗架，所述育苗架上设有育苗盆。

优选的，上述技术方案中，所述控制系统与蔬菜管理的APP通讯数据连接，通过所述蔬菜管理的APP对种植箱内蔬菜的生长环境进行管理。

本发明具有如下有益效果：

第一，本发明的蔬菜种植机，包含两个开口朝向相反的种植箱，并将其固定连接在一起，两个种植箱作为整体转动，使得可以进行交替种植，操作方便，而且本蔬菜种植机所占空间小，便于在家庭种植。

第二，本发明利用固体栽培基质种植，种植成本低，环保，栽培的蔬菜口感更佳，营养更为丰富。

第三，本发明电机驱动旋耕装置使得翻土作业变得简单快捷，而且翻土均匀，从而有利于植物生长。

第四，本发明采用控制系统对蔬菜的种植环境进行控制，能准确控制蔬菜生长过程的各项指标，营造适合蔬菜生长的环境。

附图说明

图1是根据本发明蔬菜种植机的结构示意图。

图2是本发明的蔬菜种植机中控制系统的控制原理图。

图3是根据本发明实施例1的蔬菜种植机中种植装置的结构示意图。

图4是根据本发明实施例1的种植装置中种植箱的结构示意图。

图5是根据本发明实施例1的种植装置的俯视图。

图6是沿图5中A-A线的剖视图。

图7是图6中B的局部放大图。

图8是根据本发明实施例2的蔬菜种植机的结构示意图。

图9是根据本发明实施例2的蔬菜种植机的主视图。

图10是根据本发明实施例2的蔬菜种植机的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，显示了根据本发明优选实施方式的一种蔬菜种植机的示意图，该蔬菜种植机主要包括机架1、种植装置2和旋耕装置3，种植装置2可转动的设于机架1上，机架1上设有驱动种植装置2转动的驱动机构4，旋耕装置3可转动设于种植装置2上，升降装置5设于种植装置2上。机架1、种植装置2和旋耕装置3设在机壳6内，机壳6用于阻隔蔬菜种植环境和外界环境。机壳6为透明材质制成，优选地，机壳6为透明玻璃材质制成。机壳6内设有育苗架61，所述育苗架61上设有育苗盆，用于培育种植苗。机壳6底部设有自带刹车的脚轮62，可以方便移动蔬菜种植机的位置，采用刹车锁紧，可以防止移动。机壳6内部还设有控制系统7。通过控制系统7控制和调节机壳7内蔬菜的栽培环境。机壳6包括玻璃门和防虫网，当外界环境适合蔬菜生长时，控制系统7控制机壳6的玻璃门自动降下同时拉下防虫网，达到降低能耗及防虫害的作用。

控制系统7包括监控模块71、工作模块72和控制模块73。

控制系统包括二氧化碳检测器711、光强检测器712、温度检测器713和湿度检测器714；二氧化碳检测器设在机壳6内，用于检测机壳6内二氧化碳含量。温度检测器设于机壳6内，用于检测机壳6内的温度。湿度检测器用于检测种植箱内土壤的含水量。二氧化碳检测器、光强检测器、温度检测器和湿度检测器检测到的数据传送至控制模块。光强检测器用于检测机壳6内的光强，并将数据传输至控制模块。优选地，控制系统与蔬菜管理的APP 8通讯数据连接，通过所述蔬菜管理的APP对种植箱内蔬菜的生长环境进行管理。

工作模块包括风机721、温控机构722和补光机构723，机壳1内设有补光机构，该补光机构与所述控制模块数据连接，补光机构为LED灯。当二氧化碳检测器检测到机壳6内的二氧化碳含量超过设定值时，控制系统控制风机工作，更换机壳6内的空气，使种植箱内二氧化碳的含量达到设定值。当温度检测器检测到机壳6内的温度低于或高于设定值时，控制系统启动温控机构工作，以调节机壳6内的温度达到设定温度值。当湿度检测器检测到种植箱内土壤的含水量低于设定值时，就会发出提示，提示需要灌溉。灌溉可为人工进行灌溉。或是通过在种植箱内铺设滴灌设备824，通过灌溉设备对种植箱内的蔬菜进行灌溉。当遇到阴雨天天气，光线不足时，光强检测器检测到光照强度并将数据传输至控制系统，光强低于设定值时，控制系统控制LED灯工作，给种植箱内的蔬菜进行补光。

实施例1

如图1至图7所示，关于蔬菜种植机具体实施方式如下：显示了根据本发明优选实施方式的一种蔬菜种植机的示意图，该蔬菜种植机主要包括机架1、种植装置2和旋耕装置3，种植装置2可转动的设于机架1上，机架1上设有驱动种植装置2转动的驱动机构4，旋耕装置3可转动设于种植装置2上，升降机构5设于种植装置2上，具体实施方式如下：

驱动机构4设于机架1上，驱动机构4包括旋转电机座41、旋转轴承座42和旋转驱动件43，旋转电机座41和旋转轴承座42通过螺栓对应的固定在主机架1上，旋转电机座41和旋转轴承座42用于支撑种植装置2，旋转电机座41上的轴承与左侧伸出轴221连接，旋转轴承座42上的轴承与右侧伸出轴211连接，旋转驱动件43设置在旋转电机座41上，用于驱动种植装置2转动。旋转驱动件43为电机，根据驱动力矩的大小选择电机的功率，还设有与电机相匹配的控制模块和电源模块，一种小型齿轮调速电机套件既可以满足本实施例，电机的输出轴通过联轴器与左侧伸出轴221连接，驱动电机转动以带动种植装置转动。

在本发明的一个优选具体实施例中，旋转驱动件43可采用偏心摇杆，偏心摇杆可以直接与左侧伸出轴221嵌套紧固连接，通过人力驱动摇杆转动使种植装置翻转；由于两个种植箱呈对称布置，旋转驱动件设于两个种植箱的对称中心位置，偏心摇杆只需要较小的力驱动，即可带动转动；种植过程中不需要转动时，利用法兰进行锁紧抱死，防止转动。

种植装置2包括两个固定连接的种植箱，两个种植箱完全对称，以其中一个种植箱为例，种植箱包括右支撑板21、左支撑板22、侧板23和底板24，右支撑板21、左支撑板22、侧板23和底板24合围成种植箱。右支撑板21、左支撑板22对两个种植箱起到支撑和连接作用，右支撑板21、左支撑板22呈对称平行布置，右支撑板21、左支撑板22之间设有侧板23和底板24，且垂直于支撑板21和左支撑板22，右支撑板21、左支撑板22、侧板23和底板24合围成两个开口朝向相反的种植箱，两个种植箱内用于容纳固体栽培基质。底板24与侧板23呈可移动连接，底板24为“U”型结构，底板24的两侧设有挡板25。挡板25与侧板23为部分重叠设置。底板24与升降机构5连接，通过所述升降机构5驱动所述底板24上下移动。在种植过程中，需要对种植箱内的固体基质进行翻耕，升降机构5驱动底板24的升降。当底板24向下运动时，由于重力作用，种植箱内固体基质整体也向下移动，开启旋耕装置3，可对上部的固体基质进行翻耕。挡板25和侧板23部分重叠，在底板24移动时，挡板25和侧板23也连接在一起，防止固体基质泄漏掉落。种植过程中，需要对开口朝下的种植箱进行封口。种植箱2开口处设有多个压紧件26，使用压紧件26扣紧封板27对种植箱进行封口。优选地，封板27的内壁设有多个压穴凸起271，压穴凸起271对固体基质进行挤压，在固体基质种植面上压出种植穴，在进行栽培时，可直接在种植穴内种植即可。

在本发明的一个优选具体实施例中，升降装置5设于种植装置2上，用于驱动底板24上下移动。升降装置5包括升降电机501，齿轮502，齿条503，升降电机501的底部通过螺栓固定设置在右支撑板21和左支撑板22的内侧面上，齿轮502紧固在升降电机501的输出轴上，齿条503的底面固定连接在底板24上，并且齿条503与齿轮502啮合构成齿轮传动，通过升降电机501转动，利用齿轮502和齿条503的啮合传动，驱动底板24相对于侧板23上下移动。底板24向下移动时，旋耕主轴31在土壤中的深度变浅，可以对较浅层或者表层的土壤进行翻动；底板24向上移动时，旋耕主轴31在土壤中的深度变深，可以对较深层的土壤进行翻动。

实施例2

如图1-10所示，本实施例与实施例1的不同在于，升降装置的结构不同。关于升降装置的本实施例中，底板24与升降机构5连接，通过所述升降机构5驱动所述底板24上下移动。本实施例的升降机构包括：支板511，支板511固定设在右支撑板21和左支撑板22上，位于右支撑板21和左支撑板22之间。支板511左右两侧上设有导孔，每个导孔对应穿设有一根光轴导杆512，左侧的光轴导杆512固定设于左支撑板22上，右侧的光轴导杆512固定设于右支撑板21上。支板511的中部设有导孔，丝杆513支板中部的导孔，丝杆513上端与上方种植箱的挡板连接，下端与下方种植箱的挡板连接。丝杆513与丝杆升降机514连接，丝杆513与丝杆升降机514相互配合传动。丝杆升降机514与步进电机515连接，丝杆升降机514固定设在支板21上，步进电机515驱动丝杆升降机514工作，通过所述丝杆升降机514与所述丝杆513的相互配合传动，以带动上下种植箱底板的上下移动。

优选地，所述种植箱2内设有振动器26，在种植箱2左右两侧分别设有振动器26，通过振动器26的振动，可以对种植箱内的固体栽培基质进一步进行松土。

优选地，关于种植装置的另一个实施例，种植装置为三个种植箱，三个所述种植箱环绕呈120度分布。当种植箱为3个时，可使用实施例1的升降装置来控制种植箱底板的升降。

所述种植箱为四个，四个所述种植箱均匀环绕分布。设有多个种植箱，使用时，可延长种植箱内土壤休耕的时间。当种植箱为4个时，可用实施例1或实施例2的升降装置来控制种植箱底板的升降。

优选地，挡板25上设有“U”型槽，侧板23插设在挡板25的“U”型槽内。侧板23插设于“U”型槽内，在移动底板的过程中，挡板25和侧板23衔接的紧密，防止固体基质泄漏掉落。

优选地，所述种植箱内铺设有灌溉设备724，灌溉设备为水肥管，在种植箱2内铺设水肥管，通过水肥管可对种植箱内进行施肥。

优选地，上述技术方案中，所述的刀片为扭曲片状；刀片表层的材质采用不易生锈的金属或者塑料。两个种植箱内分别设有一个或者多个旋耕装置3，根据翻土要求而定，旋耕装置3包括旋耕主轴31、旋耕刀片32、旋耕电机座33、旋耕电机34和旋耕轴承座35，成对的旋耕轴承座35设置在种植箱侧板的对应位置，旋耕主轴31的两端分别穿过侧板嵌套在旋耕轴承座35和旋耕电机座33内，形成转动副，靠近旋耕电机座33一侧的主轴31通过联轴器与旋耕电机34紧固连接。

在本发明的一个优选具体实施例中，种植箱内设有旋耕装置3，旋耕装置3的数量根据需要而定，可以设置一个或者多个。旋耕主轴31上多个旋耕刀片32优选的进行均匀排布，且旋耕刀片32的朝向一致，也可以采用不规则排布或者朝向不一致，旋耕刀片32与旋耕主轴31为可拆卸连接，在旋耕主轴31上，开设若干个对应的螺纹孔，旋转刀片31的一端为带通孔的弧面状，通过螺栓将旋转刀片31拧紧在旋转主轴31上。

在本发明的一个优选具体实施例中，旋耕刀片32为扭曲片状，类似“L”型结构，土壤在原地翻转，效果均匀。也可以采用梳齿状或者风扇刀片状，梳齿状的旋耕叶主要起松土的作用，不能将土壤带起来翻转；风扇刀片状会将土壤带起来翻转，同时会有一个轴向推力，翻土效果形成不均匀，根据不同的需要可以选择不同的刀片形状。旋耕刀片32长期埋藏在土壤中，容易生锈被腐蚀，需要采用不容易被腐蚀的材料，可以采用铝合金、不锈钢、塑料或者橡胶等，如果采用普通钢材，可以在其表面电镀一层不易生锈的金属层，或者包裹一层塑料层，或者包裹一层橡胶层。

在本发明的一个优选具体实施例中，该蔬菜种植机种植中的操作步骤如下：

起初，两个种植箱里都没有栽培基质。第一步，先将栽培基质填入开口朝上的第一种植箱内，然后利用封板压紧封盖好；第二步，驱动种植装置转动翻转180度，使第二种植箱内开口朝上进行填充栽培基质，即可种植；第三，需要更换到第一种植箱种植前，先用封板压紧封盖好第二种植箱的开口，种植装置转动180度，打开第一种植箱的封板，即可种植。如此循环操作，即可达到交替种植的目的。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种蔬菜种植机，其特征在于，包括：

机壳；

机架，其设于所述机壳内，用于支撑；

种植装置，其可转动的设于所述机架上，所述种植装置包括多个种植箱，所述种植箱可用于容纳固体栽培基质；以及

旋耕装置，其可转动的设于所述种植箱内，所述旋耕装置包括旋耕轴和多个刀片，多个所述刀片设于所述旋耕轴上；

封板，在种植状态下，种植面未朝上的所述种植箱的开口处盖设有可拆卸的所述封板；以及

控制系统；所述控制系统包括：

监控模块，其设于所述机壳内，所述监控模块包括二氧化碳检测器、光强检测器、温度检测器和湿度检测器；

工作模块，其包括风机、补光机构、温控机构；以及

控制模块，其与所述监控模块和工作模块数据连接；其中，通过所述监控模块检测数据传输至所述控制模块中，通过所述控制模块控制所述工作模块工作。

2.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述种植装置包括两个固定连接的种植箱，两个所述种植箱的开口朝向相反。

3.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述种植装置为三个种植箱，三个所述种植箱环绕呈120度分布；或所述种植箱为四个，四个所述种植箱均匀环绕分布。

4.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述种植箱包括：

支撑板，其与所述机架连接；

侧板，其与所述支撑板呈垂直设置；以及

底板，其与所述支撑板和所述侧板呈垂直设置，所述底板可上下移动的与所述侧板连接，所述底板两侧设有挡板，所述挡板与所述侧板为部分重叠设置；

其中，所述支撑板、侧板和底板合围成种植箱。

5.根据权利要求4所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述挡板上设有“U”型槽，所述侧板插设于“U”型槽内。

6.根据权利要求4所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述底板与升降机构连接，通过所述升降机构驱动所述底板上下移动；所述升降机构包括：

升降电机；

驱动齿轮，其与所述升降电机的输出轴连接，通过所述输出轴带动驱动齿轮转动；以及

齿条，其设于所述挡板的外壁上，所述齿条与所述驱动齿轮相互啮合传动，以带动所述底板上下移动。

7.根据权利要求4所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述底板与升降机构连接，通过所述升降机构驱动所述底板上下移动；所述升降机构包括：

支板，其固定设于所述支撑板上，所述支板上设有导孔；

光轴导杆，其穿过所述支板上的导孔，固定设于所述支撑板上；

丝杆，其穿过所述支板，一端与一个种植箱的挡板连接，另一端与另一个种植箱的挡板连接；

丝杆升降机，其设于所述丝杆上，并与所述丝杆相互配合传动；以及

步进电机，其固定设于所述支板上，并与所述丝杆升降机连接；

其中，所述步进电机驱动所述丝杆升降机工作，通过所述丝杆升降机与所述丝杆的相互配合传动，带动所述底板上下移动。

8.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述种植箱内设有振动器和水肥管；所述封板内壁设有多个压穴凸起。

9.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述机壳内设有育苗架，所述育苗架上设有育苗盆。

10.根据权利要求1所述的蔬菜种植机，其特征在于，所述控制系统与蔬菜管理的APP通讯数据连接，通过所述蔬菜管理的APP对种植箱内蔬菜的生长环境进行管理。