CN110663421B - 一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，涉及精准农业技术领域，包括行走小车、支撑架、升降柱、洒水机构、展开机构以及升降机构，本发明通过设置可收起和展开的洒水机构，不仅实现了大棚内蔬菜的常规洒水施肥的需求，而且相比传统的分布式洒水管，显著降低了其占用空间，并省去了管道布置的工作，在非工作状态下，也不会对常规的养护造成影响；对比现有的人工洒水，省时省力，且喷洒均匀。

Description

一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置

技术领域

本发明属于精准农业技术领域，具体涉及一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置。

背景技术

现有大棚蔬菜种植基本上人工种植为主，大棚蔬菜种植的具体工艺有种植、松土、施肥、浇水、采收等，现有的这种大棚蔬菜人工种植方式在浇水(施肥)方面主要有以下几种方式：1.人工喷洒，2.分布式喷淋管喷洒，3.喷洒车喷洒。第一种方式较为传统，需要耗费大量的人力，且喷洒过程不够均匀，存在较多的局限性。第二种方式虽然能够提高喷洒的均匀性，但是由于大棚的面积较大，需要设置支撑架将多个分布式喷淋管搭起来，且育苗床本身的面积较大，喷淋管的布置密度自然也较大，加之喷淋管内往往会残留较多的液体，不易排出，喷淋管内壁长期处于裸露状态，故整体装配难度大，成本较高，金属制的喷淋管容易锈蚀，后期维护存在较大难度。第三种方式虽然具有一定的机动性，但由于喷洒车一般自带水源，造成体积较为庞大，需要频繁补水，效率较低，同时，目前的喷洒车本身并不具有沿着固定轨道行走的功能，靠人工操作，导致其行走轨迹不固定，影响了其喷洒的均匀性。因此，有必要研发出一种结构简单，效率高且喷洒均匀的专用于育苗床的洒水施肥装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。

一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，包括行走小车、支撑架、升降柱、洒水机构、展开机构以及升降机构，所述行走小车安装于大棚内的固定轨道上并能够在控制系统的控制下在固定轨道上来回移动，所述支撑架安装于行走小车上，支撑架的顶部设有导向孔，所述升降柱滑动连接与导向孔内并能够借助于升降机构上下移动，所述升降柱的顶部安装有支撑板，洒水机构有两个且其一端均铰接于支撑板上，所述的展开机构安装于升降柱上并用于驱动洒水机构能够在竖直平面内旋转90度以实现洒水机构的收起和展开，洒水机构的末端还通过封堵机构连接有密封塞以实现洒水机构内液体的排空，所述封堵机构用于实现洒水机构在收起状态时将洒水机构上的排水孔堵住以及在展开状态时将洒水机构上的排水孔打开，洒水机构的上部设置有进水管，进水管外接有三通接头，三通接头再外接进水软管以及用于对洒水机构进行干燥处理的干燥机构，所述行走小车行走于固定轨迹的钢轨上。

优选的，所述洒水机构包括横杆和雾化喷头，所述横杆内设有沿其长度方向设置的流道，流道侧面的横杆上设有若干排水孔，所述雾化喷头安装于各个排水孔内，流道的外端可拆卸连接有所述的密封塞，横杆的里端转动连接于支撑板上。

优选的，所述展开机构包括电机座、伺服电机、丝杠、滑块和连杆，升降柱的上部设有一段滑槽，滑槽内滑动连接有所述的滑块，所述电机座安装于滑槽下方的升降柱上，所述伺服电机安装于电机座上且其输出端连接至丝杆的一端，丝杠的另一端转动连接于升降柱上端的顶板上，所述滑块上安装有丝杠螺母，所述丝杠穿过滑块并与丝杠螺母螺纹连接，所述连杆的一端铰接于滑块上，连杆的另一端铰接于横杆上。

优选的，所述升降机构包括直线电机和升降板，所述升降板安装于升降柱上并位于支撑架的上方，所述直线电机安装于行走小车上且其输出端连接至升降板。

优选的，所述三通接头的两个入口端均设置有电磁阀，所述干燥机构包括鼓风机和螺纹管，所述鼓风机安装于支撑架的侧面，鼓风机的出气端连接至所述螺纹管的一端，螺纹管的另一端连接至其中一个入口端的电磁阀，另一个电磁阀连接有进水软管。

优选的，位于洒水机构一侧的支撑架上还设有一用于收纳横杆的缺口。

优选的，所述支撑架的前后两侧还安装有接近开关。

优选的，所述支撑板通过花键轴与横杆的上端铰接，所述封堵机构包括封堵板、滑轨、拉簧、牵引绳、连接柱以及密封座，所述滑轨固定于密封座的内侧，封堵板滑动连接于滑轨内，且所述连接柱固定于封堵板上，连接柱通过牵引绳连接至与花键轴配合的轴套，连接柱还通过拉簧与密封座连接，封堵板上设有若干与排水孔相配合的通孔。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过设置可收起和展开的洒水机构，不仅实现了大棚内蔬菜的常规洒水施肥的需求，而且相比传统的分布式洒水管，显著降低了其占用空间，并省去了管道布置的工作，在非工作状态下，也不会对常规的养护造成影响；对比现有的人工洒水，省时省力，且喷洒均匀。

(2)本发明的洒水机构在工作时，首先升至一定高度，以避开展开过程中受到两侧的育苗床的干涉，待到达一定高度后再展开至水平状态，实施喷洒处理，一个装置实现两个育苗床的洒水施肥，工作效率高。

(3)为了降低流道内残留的液体(特别是混合油肥料的混合液)对流道及雾化喷头造成的腐蚀影响，在横杆收起处于垂直状态时，可以人工打开密封塞，排空里面的液体，再借助于干燥机构对其内部进行干燥处理，如此，可显著改善流道内的环境，避免液体残留在流道内无法顺利排出造成的腐蚀。

(4)本发明采用行走小车作为动力源实现了本装置的移动式洒水施肥工作，整体结构紧凑，移动和维护均较为便捷。

(5)本发明借助于封堵机构实现了排水孔在收起和展开状态时的封堵及打开，一方面保证了喷洒的正常进行，另一方面，也能够在洒水机构收起时，能够将排水孔封堵住，减少外界潮湿的环境对流道的腐蚀影响，配合干燥机构，有效地保护了洒水机构，降低了后期维护的难度。

附图说明

图1、图2为本发明不同视角的结构示意图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明中展开机构及升降柱部分的结构示意图。

图5为本发明中洒水机构的爆炸图。

图6(a)、(b)为本发明中封堵机构不同状态时的内部示意图。

图7为本发明中横杆内花键轴的连接示意图。

其中，1-行走小车，2-支撑架，3-升降柱，4-洒水机构，41-横杆，42-雾化喷头，43-流道，44-密封塞，5-展开机构，51-电机座，52-伺服电机，53-丝杠，54-滑块，55-连杆，56-滑槽，6-升降机构，61-直线电机，62-升降板，7-导向孔，8-支撑板，9-进水管，10-三通接头，11-干燥机构，111-鼓风机，112-螺纹管，12-缺口，13-接近开关，14-封堵机构，141-封堵板，142-滑轨，143-通孔，144-连接柱，145-拉簧，146-牵引绳，147-轴套，148-密封座，15-花键轴。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，包括行走小车1、支撑架2、升降柱3、洒水机构4、展开机构5以及升降机构6，所述行走小车1安装于大棚内的固定轨道上并能够在控制系统的控制下在固定轨道上来回移动，所述支撑架2安装于行走小车1上，支撑架2的顶部设有导向孔7，所述升降柱3滑动连接与导向孔7内并能够借助于升降机构6上下移动，所述升降柱3的顶部安装有支撑板8，洒水机构4有两个且其一端均铰接于支撑板8上，所述的展开机构5安装于升降柱3上并用于驱动洒水机构4能够在竖直平面内旋转90度以实现洒水机构4的收起和展开，洒水机构4的末端还通过封堵机构14连接有密封塞44以实现洒水机构4内液体的排空，所述封堵机构14用于实现洒水机构在收起状态时将洒水机构4上的排水孔堵住以及在展开状态时将洒水机构4上的排水孔打开，洒水机构4的上部设置有进水管9，进水管9外接有三通接头10，三通接头10再外接进水软管12以及用于对洒水机构4进行干燥处理的干燥机构11，所述行走小车1行走于固定轨迹的钢轨上。

在本实施例中，所述洒水机构4包括横杆41和雾化喷头42，所述横杆41内设有沿其长度方向设置的流道43，流道43侧面的横杆41上设有若干排水孔，所述雾化喷头42安装于各个排水孔内，流道43的外端可拆卸连接有所述的密封塞44，横杆41的里端转动连接于支撑板8上，所述支撑板8通过花键轴15与横杆41的上端铰接，所述封堵机构14包括封堵板141、滑轨142、拉簧145、牵引绳146、连接柱144以及密封座148，所述滑轨142固定于密封座148的内侧，封堵板141滑动连接于滑轨142内，且所述连接柱144固定于封堵板141上，连接柱144通过牵引绳146连接至与花键轴15配合的轴套147，连接柱144还通过拉簧145与密封座148连接，封堵板141上设有若干与排水孔相配合的通孔143，密封塞44螺纹连接于密封座148上的安装孔内。

在本实施例中，所述展开机构5包括电机座51、伺服电机52、丝杠53、滑块54和连杆55，升降柱3的上部设有一段滑槽56，滑槽56内滑动连接有所述的滑块54，所述电机座51安装于滑槽56下方的升降柱3上，所述伺服电机52安装于电机座51上且其输出端连接至丝杆的一端，丝杠53的另一端转动连接于升降柱3上端的顶板上，所述滑块54上安装有丝杠53螺母，所述丝杠53穿过滑块54并与丝杠53螺母螺纹连接，所述连杆55的一端铰接于滑块54上，连杆55的另一端铰接于横杆41上。

在本实施例中，所述升降机构6包括直线电机61和升降板62，所述升降板62安装于升降柱3上并位于支撑架2的上方，所述直线电机61安装于行走小车1上且其输出端连接至升降板62。

在本实施例中，所述三通接头10的两个入口端均设置有电磁阀图中未示出，所述干燥机构11包括鼓风机111和螺纹管112，所述鼓风机111安装于支撑架2的侧面，鼓风机111的出气端连接至所述螺纹管112的一端，螺纹管112的另一端连接至其中一个入口端的电磁阀，另一个电磁阀连接有进水软管12。

在本实施例中，位于洒水机构4一侧的支撑架2上还设有一用于收纳横杆41的缺口12，横杆41在放下后能够顺利卡在该缺口12内，以便于更好地限位。

在本实施例中，所述支撑架2的前后两侧还安装有接近开关13，当行走小车1到达轨道的一端后，接近开关13检测到信号并传递给控制系统，控制系统下达返回指令，驱动行走小车1反向行走，实施往复洒水施肥。

工作过程及原理：首先，直线电机61驱动升降柱3上升至最高点，接着伺服电机52启动并驱动滑块54向上移动，借此带动横杆41展开，展开过程中，牵引绳146由于花键轴15及轴套147的旋转被收卷，封堵板141向着花键轴15的方向移动，直至处于水平状态，此时的密封塞44与横杆41连接固定，流道43的外端处于封闭状态，与鼓风机111连接的电磁阀处于关闭状态，与进水软管12连接的电磁阀处于打开状态，通孔143与排水孔对其，此时的排水孔处于打开状态，横杆41的喷洒范围覆盖育苗床的宽度方向，接着启动行走小车1，并沿着固定轨道移动，与此同时，与进水软管12连接的水源向流道43内通入清水或混合有肥料的混合液体，当行走小车1达到育苗床的一端时，接近开关13检测到信号，控制系统再控制行走小车1返回，往复洒水施肥。

当喷洒工作结束时，行走小车1行走至育苗床的一端，横杆41处于收起状态，收起过程中，牵引绳146由于花键轴15及轴套147的反向旋转被释放，封堵板141向着远离花键轴15的方向移动，通孔143与排水孔错开，此时的排水孔处于关闭状态，此时打开密封塞44，将流道43内的液体排空，再关闭与进水软管12连接的电磁阀，打开与鼓风机111连接的电磁阀，并启动鼓风机111，鼓风机111将风经螺纹管112送至流道43内，加快液体的干燥，从而减少了液体的残留，避免液体残留在流道43内无法顺利排出造成的腐蚀。

本发明的行走小车1采用轨道式车轮，适用于大棚内育苗床之间的固定轨道上行走，同时，进水软管12长度足够，并外接至水源处，随着行走小车1移动，无需自带水源。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (4)

1.一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，其特征，包括行走小车（1）、支撑架（2）、升降柱（3）、洒水机构（4）、展开机构（5）以及升降机构（6），所述行走小车（1）安装于大棚内的固定轨道上并能够在控制系统的控制下在固定轨道上来回移动，所述支撑架（2）安装于行走小车（1）上，支撑架（2）的顶部设有导向孔（7），所述升降柱（3）滑动连接与导向孔（7）内并能够借助于升降机构（6）上下移动，所述升降柱（3）的顶部安装有支撑板（8），洒水机构（4）有两个且其一端均铰接于支撑板（8）上，所述的展开机构（5）安装于升降柱（3）上并用于驱动洒水机构（4）能够在竖直平面内旋转90度以实现洒水机构（4）的收起和展开，洒水机构（4）的末端还通过封堵机构（14）连接有密封塞（44）以实现洒水机构（4）内液体的排空，所述封堵机构（14）用于实现洒水机构在收起状态时将洒水机构（4）上的排水孔堵住以及在展开状态时将洒水机构（4）上的排水孔打开，洒水机构（4）的上部设置有进水管（9），进水管（9）外接有三通接头（10），三通接头（10）再外接进水软管以及用于对洒水机构（4）进行干燥处理的干燥机构（11），所述行走小车（1）行走于固定轨迹的钢轨上；

所述洒水机构（4）包括横杆（41）和雾化喷头（42），所述横杆（41）内设有沿其长度方向设置的流道（43），流道（43）侧面的横杆（41）上设有若干排水孔，所述雾化喷头（42）安装于各个排水孔内，流道（43）的外端可拆卸连接有所述的密封塞（44），横杆（41）的里端转动连接于支撑板（8）上，所述横杆（41）采用金属材料制成；

所述展开机构（5）包括电机座（51）、伺服电机（52）、丝杠（53）、滑块（54）和连杆（55），升降柱（3）的上部设有一段滑槽（56），滑槽（56）内滑动连接有所述的滑块（54），所述电机座（51）安装于滑槽（56）下方的升降柱（3）上，所述伺服电机（52）安装于电机座（51）上且其输出端连接至丝杆的一端，丝杠（53）的另一端转动连接于升降柱（3）上端的顶板上，所述滑块（54）上安装有丝杠（53）螺母，所述丝杠（53）穿过滑块（54）并与丝杠（53）螺母螺纹连接，所述连杆（55）的一端铰接于滑块（54）上，连杆（55）的另一端铰接于横杆（41）上；

所述升降机构（6）包括直线电机（61）和升降板（62），所述升降板（62）安装于升降柱（3）上并位于支撑架（2）的上方，所述直线电机（61）安装于行走小车（1）上且其输出端连接至升降板（62）；

所述三通接头（10）的两个入口端均设置有电磁阀，所述干燥机构（11）包括鼓风机（111）和螺纹管（112），所述鼓风机（111）安装于支撑架（2）的侧面，鼓风机（111）的出气端连接至所述螺纹管（112）的一端，螺纹管（112）的另一端连接至其中一个入口端的电磁阀，另一个电磁阀连接有进水软管。

2.根据权利要求1所述的一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，其特征在于：位于洒水机构（4）一侧的支撑架（2）上还设有一用于收纳横杆（41）的缺口（12）。

3.根据权利要求1所述的一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，其特征在于：所述支撑架（2）的前后两侧还安装有接近开关（13）。

4.根据权利要求2所述的一种大棚蔬菜育苗用洒水施肥装置，其特征在于：所述支撑板（8）通过花键轴（15）与横杆（41）的上端铰接，所述封堵机构（14）包括封堵板（141）、滑轨（142）、拉簧（145）、牵引绳（146）、连接柱（144）以及密封座（148），所述滑轨（142）固定于密封座（148）的内侧，封堵板（141）滑动连接于滑轨（142）内，且所述连接柱（144）固定于封堵板（141）上，连接柱（144）通过牵引绳（146）连接至与花键轴（15）配合的轴套（147），连接柱（144）还通过拉簧（145）与密封座（148）连接，封堵板（141）上设有若干与排水孔相配合的通孔（143）。

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