CN110122311B - 一种可收割蔬菜的种植架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可收割蔬菜的种植架，包括支撑架、旋转装置、种植管、切割装置以及驱动电机，旋转装置和驱动电机设于支撑架上，种植管可转动连接于旋转装置上，切割装置可滑动设于种植管的一端，驱动电机的输出端通过与旋转装置连接，以驱动种植管绕支撑架的轴心转动；支撑架上设有磁性件，磁性件上设有断口部，切割装置上设有磁开关，种植管转动至断口部处，以使磁开关断磁接通，从而使切割装置在种植管上滑动以对蔬菜进行收割；种植管高度可调，调节阴面种植管进行蔬菜光合作用，蔬菜在种植管转动的过程中进行收割，从而保持蔬菜根部完整性，有利于二次生长蔬菜的继续生长，收割效率高，大大降低人工劳动力。

Description

一种可收割蔬菜的种植架

技术领域

本发明涉及无土栽培种植技术领域，特别涉及一种可收割蔬菜的种植架。

背景技术

由于现在城镇化快速发展，城镇商品房小区受面积限制，很难有足够大的地方进行种植，使用传统一层贴地种植方式，没有有效的把空间利用起来，单位种植不仅产量低，而且操作麻烦；因此，无土栽培种植架不断得到广泛的应用，适用于大规模种植和小规模种植，可满足产业化以及家庭个人种植需求；现有的种植架对蔬菜进行收割时需要人工采摘并进行切割，对于产业化种植的人工成本高，效率低，工序多，需要的时间成本和人工成本较高。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种可收割蔬菜的种植架，旨在解决上述种植架人工收割蔬菜效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种可收割蔬菜的种植架，包括支撑架、旋转装置、种植管、切割装置以及驱动电机，旋转装置和驱动电机设于支撑架上，种植管可转动连接于旋转装置上，切割装置可滑动设于种植管的一端，驱动电机的输出端通过与旋转装置连接，以驱动种植管绕支撑架的轴心转动；支撑架上设有磁性件，磁性件上设有断口部，切割装置上设有磁开关，种植管转动至断口部处，以使磁开关断磁接通切割装置的电路，从而使切割装置在种植管上滑动以对蔬菜进行收割。

进一步地，支撑架包括第一支撑架和第二支撑架，种植管连接于第一支撑架和第二支撑架之间，种植管通过旋转装置绕第一支撑架与第二支撑架的轴线转动，驱动电机设于第一支撑架上，磁性件设于第二支撑架上。

进一步地，旋转装置包括安装板、转接件以及转动件，安装板连接于支撑架一侧，安装板上开有轨道槽，转动件可活动设于轨道槽内，转接件的输入端与驱动电机的输出端传动连接，转动件与转接件可活动连接。

进一步地，转动件包括转动轴、活动杆、第一轴承以及第二轴承，第一轴承设于轨道槽内，第一轴承与转动轴的一端过盈配合，转动轴的另一端与第二轴承过盈配合，第二轴承设于种植管的一端，活动杆的一端可活动连接于转动轴的中部，转接件上开有限位孔，活动杆的另一端设有限位部，限位部可滑动设于限位孔内。

进一步地，切割装置包括套环、滚轮、驱动轮、切割刀以及步进电机，套环位于支撑架上端处设有开口部，切割刀设于开口部内，滚轮可转动设于套环上端，滚轮可转动抵接于种植管上，种植管下端设有导槽，驱动轮位于导槽内，步进电机设于套环下端，步进电机的输出端连接有第一锥齿轮，驱动轮设有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮传动连接，以使驱动轮在导槽内直线运动。

进一步地，还包括平衡重块，平衡重块设于种植管的一端，并位于种植管的下端。

进一步地，磁性件为磁性粘贴片或磁条，磁性件位于磁开关绕第二支撑架转动的轨迹上，断口部位于磁性件的下端，磁开关设于步进电机上，磁开关与步进电机电性连接。

进一步地，磁开关包括壳体和连接杆，连接杆可转动连接于壳体内，连接杆的一端连接有弹簧，连接杆的另一端设有磁块。

进一步地，种植管为多根，种植管两端通过旋转装置可转动连接于支撑架上，种植管上均布开有多个种植孔。

进一步地，还包括收集水道，收集水道设于支撑架下方，收集水道内流动有清洗水，收集水道的尾部连接有蔬菜收集筐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

种植管高度可调，调节阴面种植管进行蔬菜实时光合作用，且方便菜苗的种植和栽培，通过切割装置，种植管转动的过程中对蔬菜的根部进行切割，以实现快速收割，从而保持蔬菜根部完整性，有利于二次生长蔬菜的继续生长，同时还可避免蔬菜在切割过程中将蔬菜连根带起，收割效率高，大大降低人工劳动力，且种植架通过调节种植管的高度以提高蔬菜的全面观察和检测。

附图说明

图1为本发明的一种可收割蔬菜的种植架示意图；

图2为本发明的一种可收割蔬菜的种植架截面图；

图3为本发明的一种可收割蔬菜的种植架的第一支撑架示意图；

图4为本发明的一种可收割蔬菜的种植架的第二支撑架示意图；

图5为本发明的一种可收割蔬菜的种植架的切割装置截面图；

图6为本发明的一种可收割蔬菜的种植架的磁开关示意图。

图中，1-支撑架；2-旋转装置；3-种植管；4-切割装置；5-驱动电机；6-平衡重块；7-收集水道；8-磁性件；9-磁开关；10-第一支撑架；11-第二支撑架；21-安装板；22-轨道槽；23-转接件；24-转动件；31-种植孔；41-套环；42-滚轮；43-驱动轮；44-切割刀；45-步进电机；46-第一锥齿轮；47-第二锥齿轮；48-导槽；49-开口部；81-断口部；91-壳体；92-连接杆；93-弹簧；94-磁块；231-限位孔；240-活动杆；241-转动轴；242-第一轴承；243-第二轴承；244-限位部；245-限位片。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1至图6所示，本发明提供一种可收割蔬菜的种植架，包括支撑架1、旋转装置2、种植管3、切割装置4以及驱动电机5，其中，旋转装置2和驱动电机5设于支撑架1上，并位于一侧；种植管3可转动连接于旋转装置2上，以通过旋转装置2提供动力以绕支撑架1转动；切割装置4可滑动设于种植管3的一端，驱动电机5的输出端通过与旋转装置2连接，以将动力传递至种植管3，从而驱动种植管3绕支撑架1的轴心转动；支撑架1上设有磁性件8，磁性件8上设有断口部81，切割装置4上设有磁开关9，种植管3转动至断口部81处，以使磁开关9断磁接通切割装置4的电路，从而使切割装置4在种植管3上滑动以对蔬菜进行收割；通过采用上述技术方案，本种植架的种植管3高度可调，调节阴面种植管3进行蔬菜实时光合作用，空间利用率大，蔬菜种植方便快捷，通过切割装置4，蔬菜在种植管3转动的过程中进行收割，以实现快速收割，从而保持蔬菜根部完整性，有利于二次生长蔬菜的继续生长，同时还可避免蔬菜在切割过程中将蔬菜连根带起，收割效率高，大大降低人工劳动力；且种植管3可调节高度，方便菜苗的种植和栽培，同时还可以对位于支撑架1上端的蔬菜进行观察。

优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，旋转装置2包括安装板21、转接件23以及转动件24，安装板21连接于支撑架1一侧，安装板21上开有轨道槽22，转动件24可活动设于轨道槽22内，转接件23的输入端与驱动电机5的输出端传动连接，转动件24与转接件23可活动连接；具体地，转动件24包括转动轴241、活动杆240、第一轴承242以及第二轴承243，第一轴承242设于轨道槽22内，第一轴承242与转动轴241的一端过盈配合，转动轴241的另一端与第二轴承243过盈配合，第二轴承243设于种植管3的一端，活动杆240的一端可活动连接于转动轴241的中部；具体地，活动杆240与转动轴241的连接可以是轴承连接，以使转动轴241在活动杆240一端进行转动；活动杆240与转动轴241的连接还可以是间隙配合，活动杆240通过套接于转动轴241上，以使转动轴241在活动杆240一端进行转动；转接件23上开有限位孔231，活动杆240的另一端设有限位部244，限位部244可滑动设于限位孔231内，以使转接件23在驱动电机5的转动下，转接件23通过限位孔231带动活动杆240进行运动，活动杆240通过连接转动轴241，以驱动转动轴241一端的第一轴承242在轨道槽22内运动，从而使种植管3绕支撑架1的轴心转动；进一步地，轨道槽22为三角形结构，以配合种植管3的布置；轨道槽22上设有限位件245，以对处于轨道槽22内的第一轴承242进行限位，以防止第一轴承242脱离轨道槽22；驱动电机5驱动转接件23转动，以使位于限位孔231内的限位部244进行运动，从而带动与活动杆240连接的转动轴241转动；轨道槽22有效对旋转装置进行限位，以使种植管3沿轨道槽22进行运动，从而来回切换最高点和最低点的种植管3，以方便调节种植管3的高度，方便工作人员对蔬菜的成长情况进行观察和检测，同时也方便种植蔬菜，种植管3高度可调，无需借助架子对处于高位的种植管3进行蔬菜种植，通过旋转装置2切换各个种植管3至合适高度进行蔬菜种植，充分提高种植效率和降低种植的人工成本，且种植管3在旋转装置2的驱动下，可实现阴面和阳面的来回切换，充分提高蔬菜的光合作用。

优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，支撑架1包括第一支撑架10和第二支撑架11，种植管3连接于第一支撑架10和第二支撑架11之间，种植管3通过旋转装置2绕第一支撑架10与第二支撑架11的轴线转动，驱动电机5设于第一支撑架10上，磁性件8设于第二支撑架11上，切割装置4位于第二支撑架11一侧；具体地，安装板21分别设于第一支撑架10和第二支撑架11上，种植管3通过旋转装置2的驱动在第一支撑架10的轨道槽22内运动，第二支撑架11通过轨道槽22对种植管3进行导向限位，以使位于第二支撑架11一侧的切割装置4通过设于第二支撑架11上的磁性件8来控制蔬菜切割工作，通过设置第一支撑架10和第二支撑架11，提高支撑架1的强度，从而有效提高种植管3的承载能力，以适应产业化的种植需求。

优选地，结合上述方案，如图5所示，本实施例中，切割装置4包括套环41、滚轮42、驱动轮43、切割刀44以及步进电机45，套环41位于支撑架1上端处设有开口部49，切割刀44设于开口部49内，滚轮42可转动设于套环41上端，滚轮42可转动抵接于种植管3上，种植管3下端设有导槽48，驱动轮43位于导槽48内，步进电机45设于套环41下端，步进电机45的输出端连接有第一锥齿轮46，驱动轮43设有第二锥齿轮47，第一锥齿轮46与第二锥齿轮47传动连接，以使驱动轮43在导槽48内直线运动；支撑架1上设有磁性件8，磁性件8上设有断口部81，切割装置4上设有磁开关9，种植管3转动至断口部81处，以使磁开关9断磁接通，从而使切割装置4在种植管3上滑动以对蔬菜进行收割；通过磁开关9结合磁性件8以控制步进电机45的通电和断电，以使种植管3在需要收割蔬菜时进行转动的同时进行切割蔬菜，当种植管3转动至支撑架1下部时进行切割蔬菜，从而控制蔬菜的切割时刻，方便蔬菜的收集和清洗，避免蔬菜在支撑架1上端进行切割，防止蔬菜洒落地上或悬挂于种植管3上，从而造成蔬菜的人工收集成本增加，降低蔬菜收集效率。

优选地，结合上述方案，如图6所示，本实施例中，磁开关9包括壳体和连接杆92，连接杆92可转动连接于壳体内，连接杆92的一端连接有弹簧93，连接杆92的另一端设有磁块94，磁块94在磁性件8吸力作用下，以断开步进电机45的电路；具体地，连接杆92设有磁块94的一端用于控制步进电机45的正极和负极电线的接通；当磁开关9处于磁性件8的区域时，磁块94在磁力作用下，会将磁开关9设有磁块94的一端吸向磁性件8，以使步进电机45的电路断开；当磁开关9离开磁性件8的区域时，以进入断口部81区域时，磁块94没有受到磁性件8的吸力作用，此时，连接杆92设有弹簧93的一端在弹簧93的作用力下将磁块94的一端弹下以接通步进电机45的正负极电路，步进电机45通电进行工作，以对种植管3上的蔬菜进行切割；通过设置磁开关9，以控制种植管3在转动的过程中进行蔬菜收割，以控制蔬菜在支撑架1的下端进行切割和收集，有效提高蔬菜收集和清洗的效率，结构简单，响应快速，能够实现切割装置4快速进入工作状态。

优选地，结合上述方案，如图1和图2所示，本实施例中，还包括平衡重块6，平衡重块6设于种植管3的一端，并位于种植管3的下端，且位于第一支撑架10一侧；增加平衡重块6可有效地降低种植管3在转动的过程中因晃动过大造成营养液洒落或蔬菜掉落的问题；具体地，由于种植管3在转动的过程中因惯性和端部轴承的作用，种植管3会出现晃动，在种植管3的一端增加平衡重块6并结合种植管3另一端的切割装置4，以使种植管3的下端重量要远大于上端，从而形成类似不倒翁的原理，同时在种植管3两端的轴承作用下，种植管3在绕支撑架1轴心转动的过程中始终是蔬菜的一侧朝上，有效地避免营养液洒落或蔬菜掉落的问题，同时，通过平衡重块6还可实现种植管3转动切换阴面和阳面的过程中保障蔬菜始终是接收阳光的照射，大大提高光合作用的效果。

优选地，结合上述方案，如图1和图6所示，本实施例中，磁性件8为磁性粘贴片或磁条，磁性件8位于磁开关9绕第二支撑架11转动的轨迹上，断口部81位于磁性件8的下端，磁开关9设于步进电机45上，磁开关9与步进电机45电性连接；当不需要对种植管3上的蔬菜进行收割时，断开步进电机45的总开关，从而使磁开关9在绕支撑架1轴心转动时即使磁开关9断磁，步进电机45也不能形成通路，切割装置4的步进电机45处于断电状态，避免切割装置4在蔬菜未成熟时对蔬菜进行误切，在调节种植管3的高度和向阳面的同时避免对蔬菜进行误切；当需要对种植管3上的蔬菜进行收割时，接通步进电机45的总开关，以使转动至断口部81处的切割装置4的磁开关9断磁接通电路，步进电机45开始工作并带动驱动轮43在种植管3上的导槽48内做直线运动；当磁开关9断磁接通电路后，切割装置4会在步进电机45的驱动下远离磁性件8，磁性减弱，此时磁开关9处于接通状态，直至切割装置4对蔬菜进行切割完毕后回位以重新与磁性件8接触以使磁开关9在磁性力的作用下断开磁开关9，使步进电机45断电以停止切割工作；具体地，步进电机45连接有控制模块，控制模块为STM32单片机，STM32单片机中包含PWM脉冲宽度调制模块，通过对PWM脉冲宽度调制模块进行步进电机45的正反转设置，以实现切割装置4在切割行程内的切割和回位，从而提高蔬菜收割的智能化，避免切割装置4切割完毕后需要人工回位的繁琐操作，有效提高切割效率和降低人工成本。

优选地，结合上述方案，如图1至图4所示，本实施例中，种植管3为多根，种植管3两端通过旋转装置2可转动连接于支撑架1上，种植管3上均布开有多个种植孔31；种植管3可以为6根，可匹配三角形支撑架1的布置，最顶端为一根种植管3，中间两根种植管3，底部是三根种植管3，可提高种植管3之间的稳定性，避免种植管3易出现晃动的情况。

优选地，结合上述方案，如图1和图4所示，本实施例中，还包括收集水道7，收集水道7设于支撑架1下方，收集水道7内流动有清洗水，收集水道7的尾部连接有蔬菜收集筐(未示出)；具体地，切割装置4在种植管3转动的过程中对蔬菜的根部进行切割，切割后的蔬菜落入收集水道7，收集水道7中流动的清洗水对蔬菜进行清洗，清洗过的蔬菜会通过设于收集水道7尾部的蔬菜收集筐进行收集；通过上述技术方案对蔬菜进行收割、清洗和收集，减少人工清洗和人工收集的工序，大大提高效率，降低人工劳动成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可收割蔬菜的种植架，其特征在于：包括支撑架(1)、旋转装置(2)、种植管(3)、切割装置(4)以及驱动电机(5)，所述旋转装置(2)和所述驱动电机(5)设于所述支撑架(1)上，所述种植管(3)可转动连接于所述旋转装置(2)上，所述切割装置(4)可滑动设于所述种植管(3)的一端，所述驱动电机(5)的输出端通过与所述旋转装置(2)连接，以驱动所述种植管(3)绕所述支撑架(1)的轴心转动；所述支撑架(1)上设有磁性件(8)，所述磁性件(8)上设有断口部(81)，所述切割装置(4)上设有磁开关(9)，所述种植管(3)转动至所述断口部(81)处，以使所述磁开关(9)断磁接通所述切割装置(4)的电路，从而使所述切割装置(4)在所述种植管(3)上滑动以对蔬菜进行收割。

2.如权利要求1所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述支撑架(1)包括第一支撑架(10)和第二支撑架(11)，所述种植管(3)连接于所述第一支撑架(10)和所述第二支撑架(11)之间，所述种植管(3)通过所述旋转装置(2)绕所述第一支撑架(10)与所述第二支撑架(11)的轴线转动，所述驱动电机(5)设于所述第一支撑架(10)上，所述磁性件(8)设于所述第二支撑架(11)上。

3.如权利要求1所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述旋转装置(2)包括安装板(21)、转接件(23)以及转动件(24)，所述安装板(21)连接于所述支撑架(1)一侧，所述安装板(21)上开有轨道槽(22)，所述转动件(24)可活动设于所述轨道槽(22)内，所述转接件(23)的输入端与所述驱动电机(5)的输出端传动连接，所述转动件(24)与所述转接件(23)可活动连接。

4.如权利要求3所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述转动件(24)包括转动轴(241)、活动杆(240)、第一轴承(242)以及第二轴承(243)，所述第一轴承(242)设于所述轨道槽(22)内，所述第一轴承(242)与所述转动轴(241)的一端过盈配合，所述转动轴(241)的另一端与所述第二轴承(243)过盈配合，所述第二轴承(243)设于所述种植管(3)的一端，所述活动杆(240)的一端可活动连接于所述转动轴(241)的中部，所述转接件(23)上开有限位孔(231)，所述活动杆(240)的另一端设有限位部(244)，所述限位部(244)可滑动设于所述限位孔(231)内。

5.如权利要求2所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述切割装置(4)包括套环(41)、滚轮(42)、驱动轮(43)、切割刀(44)以及步进电机(45)，所述套环(41)位于所述支撑架(1)上端处设有开口部(49)，所述切割刀(44)设于所述开口部(49)内，所述滚轮(42)可转动设于所述套环(41)上端，所述滚轮(42)可转动抵接于所述种植管(3)上，所述种植管(3)下端设有导槽(48)，所述驱动轮(43)位于所述导槽(48)内，所述步进电机(45)设于所述套环(41)下端，所述步进电机(45)的输出端连接有第一锥齿轮(46)，所述驱动轮(43)设有第二锥齿轮(47)，所述第一锥齿轮(46)与所述第二锥齿轮(47)传动连接，以使所述驱动轮(43)在所述导槽(48)内直线运动。

6.如权利要求1所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：还包括平衡重块(6)，所述平衡重块(6)设于所述种植管(3)的一端，并位于所述种植管(3)的下端。

7.如权利要求5所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述磁性件(8)为磁性粘贴片或磁条，所述磁性件(8)位于所述磁开关(9)绕所述第二支撑架(11)转动的轨迹上，所述断口部(81)位于所述磁性件(8)的下端，所述磁开关(9)设于所述步进电机(45)上，所述磁开关(9)与所述步进电机(45)电性连接。

8.如权利要求1或7所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述磁开关(9)包括壳体(91)和连接杆(92)，所述连接杆(92)可转动连接于所述壳体(91)内，所述连接杆(92)的一端连接有弹簧(93)，所述连接杆(92)的另一端设有磁块(94)。

9.如权利要求1所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：所述种植管(3)为多根，所述种植管(3)两端通过所述旋转装置(2)可转动连接于所述支撑架(1)上，所述种植管(3)上均布开有多个种植孔(31)。

10.如权利要求1所述的可收割蔬菜的种植架，其特征在于：还包括收集水道(7)，所述收集水道(7)设于所述支撑架(1)下方，所述收集水道(7)内流动有清洗水，所述收集水道(7)的尾部连接有蔬菜收集筐。

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