CN111406638A - 多层立体栽培半自动收获机 - Google Patents

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杨其长
展正朋
杨晓
王峥
段发民
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Abstract

本发明公开了多层立体栽培半自动收获机，涉及水培蔬菜收获技术领域；为了解决成本高和收获效率低的问题；具体包括蔬菜种植区、成菜转运区、切割区、输送区和包装区，所述输送区包括有输送带和快速分离带，且蔬菜种植区包括有定植板、栽培槽、栽培架和定植板驱动轮，切割区包括有斜面平台、固定滚轮、切根刀轮、旋转卡槽、“U”型卡槽、旋转电机和菜根收集箱，所述栽培架放置有栽培槽，每个栽培槽内包括有营养液槽，营养液槽顶部两侧均通过转轴固定有栽培槽滚轮，每两个栽培槽滚轮顶部放置有同一个定植板，每两个定植板均通过联袂扣相互固定。本发明不仅提高了定植板运输的效率，而且促进了定植板移动的稳定性。

Description

多层立体栽培半自动收获机
技术领域
本发明涉及水培蔬菜收货技术领域，尤其涉及多层立体栽培半自动收获机。
背景技术
水培蔬菜，是指大部分根系生长在营养液液层层中，只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短，富含多种人体所必需的维生素和矿物质。水培是无土栽培的一种，分类于无基质栽培，无基质栽培类型是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系，根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中，但育苗时可能使用某些基质。
经检索，中国专利申请号为CN201621463134.8的专利，公开了一种蔬菜水培卷膜收获机，包括底架、座体、用以卷绕水培蔬菜基质载膜的卷膜筒和动力设备，底架的底部与座体固定连接，底架包括两个，且相对设置，卷膜筒转动安装于两个底架中间；底架在朝向蔬菜水培床的一侧设置有支撑臂，卷膜筒上设置有卡膜机构。上述专利中的一种蔬菜水培卷膜收获机存在以下不足：蔬菜从幼苗到成熟已经具备了整套生产线，存在与现在的收获机械不完全配套的问题，限制了其生产效率的提高，此外，现在的采收机械成本较高，普通蔬菜生产者的难以购买全套设备甚至拒绝购买，限制了机械化采收的自动化程度和普及率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的多层立体栽培半自动收获机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
多层立体栽培半自动收获机，包括蔬菜种植区、成菜转运区、切割区、输送区和包装区，所述输送区包括有输送带和快速分离带，且蔬菜种植区包括有定植板、栽培槽、栽培架和定植板驱动轮，切割区包括有斜面平台、固定滚轮、切根刀轮、旋转卡槽、“U”型卡槽、旋转电机和菜根收集箱。
优选地：所述栽培架放置有栽培槽，每个栽培槽内包括有营养液槽，营养液槽顶部两侧均通过转轴固定有栽培槽滚轮，每两个栽培槽滚轮顶部放置有同一个定植板，每两个定植板均通过联袂扣相互固定，每个定植板顶部两侧外壁均开有等距离分布的驱动孔。
进一步地：每个所述定植板靠近驱动孔两侧外壁均通过轴承固定有转动轴，每个转动轴的圆周外壁均套接有定植板提手，每个定植板一侧外壁均开有卡眼。
在前述方案的基础上：每层所述栽培架的一端外壁均通过固定架固定有驱动电机，驱动电机的输出轴通过螺纹连接有支杆，支杆的圆周外壁套接有定植板驱动轮，且定植板驱动轮与驱动孔相互咬合。
在前述方案中更佳的方案是：所述栽培架靠近驱动电机的两侧外壁均通过螺栓固定有支架，且两个支架靠近栽培架顶端和底端两侧内壁均通过轴承固定有驱动轮，两个驱动轮的圆周外壁均传动连接有同一个链条，链条的外表面通过螺栓固定有等距离分布的转运手。
作为本发明进一步的方案：每个所述转运手的一侧外壁焊接有挡板，其中一个支架靠近两个驱动轮一端的两侧外壁均通过联动杆固定有张紧轮；另一个支架一侧外壁通过固定架固定有伺服电机，伺服电机的输出轴通过转轴与其中一个驱动轮相连接。
同时，所述斜面平台底部四角外壁均焊接有支撑腿，且斜面平台下方接有一个菜根收集箱。
作为本发明的一种优选的：所述斜面平台顶部开有通孔，且通孔靠近斜面平台一端的两侧内壁均通过螺栓固定有固定杆，固定杆的一侧外壁通过螺栓固定有三个轴承座，三个轴承座的内部插接有三个连接轴，每个连接轴的圆周外壁均套接有切根刀轮。
同时，三个所述连接轴的一端均开有套接有传动轮，三个传动轮的圆周外壁均套接有同一个传动带，其中一个支撑腿的一侧外壁通过固定架固定有马达，马达的输出轴通过螺纹与其中一个连接轴相连接，通孔的两侧内壁均通过转轴转动连接有等距离分布的固定滚轮，所述斜面平台远离切根刀轮的一端通过螺栓固定有“U”型卡槽，且“U”型卡槽弧形内壁焊接有旋转卡槽。
作为本发明的一种更优的方案：所述支撑腿靠近旋转卡槽的一侧外壁通过固定架固定有旋转电机，旋转电机的输出轴通过螺纹固定有安装轴，安装轴的一侧外壁焊接有导向板。
本发明的有益效果为：
1.通过设置有驱动电机、定植板驱动轮、栽培槽、栽培槽滚轮、营养液槽、定植板和驱动孔，不仅提高了定植板运输的效率，而且促进了定植板移动的稳定性。
2.通过设置有伺服电机、驱动轮、链条、支架和张紧轮，方便了定植板依次有序地运输到切割区完成切割，提高了整体装置的自动化程度。
3.通过设置有斜面平台、菜根收集箱、切根刀轮、固定滚轮、“U”型卡槽、旋转卡槽、安装轴和旋转电机，克服了人工分离茎叶和根部的弊端，提高了成菜茎叶和根部分离的效率，也强化了整体机构的自动化的程度。
4.通过设置有定植板提手、卡眼和转动轴，方便了工作人员对定植板11的装卸和更换。
附图说明
图1为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机的俯视结构示意图；
图2为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机的侧面结构示意图；
图3为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机中转运区的结构示意图；
图4为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机中栽培槽侧面结构示意图；
图5为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机中定植板与栽培槽的结构示意图；
图6为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机中定植板的俯视结构示意图；
图7为本发明提出的多层立体栽培半自动收获机中切割区的俯视结构示意图。
图中：1-蔬菜种植区、11-定植板、111-驱动孔、112-定植板提手、1121-卡眼、1122-转动轴、113-联袂扣、12-栽培槽、13-栽培架、14-定植板驱动轮、121-栽培槽滚轮、122-营养液槽、2-成菜转运区、21-支架、22-张紧轮、23-驱动轮、24-链条、25-转运手、3-切割区、31-斜面平台、311-固定滚轮、312-切根刀轮、33-旋转卡槽、331-“U”型卡槽、332-旋转电机、34-菜根收集箱、4-输送区、41-输送带、42-快速分理带、5-包装区。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，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专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
多层立体栽培半自动收获机，如图1-6所示，包括蔬菜种植区定植板1定植板、成菜转运区定植板2定植板、切割区定植板3定植板、输送区定植板4定植板和包装区定植板5定植板，所述输送区定植板4定植板包括有输送带定植板41定植板和快速分离带定植板42定植板，且蔬菜种植区定植板1定植板包括有定植板定植板11定植板、栽培槽定植板12定植板、栽培架定植板13定植板和定植板驱动轮定植板14定植板，切割区定植板3定植板包括有斜面平台定植板31定植板、固定滚轮定植板311定植板、切根刀轮定植板312定植板、旋转卡槽定植板33定植板、“U”型卡槽定植板331定植板、旋转电机定植板332定植板和菜根收集箱定植板34定植板。
为了减少蔬菜运输的时间；如图1、图2、图3和图4所示，所述栽培架13放置有栽培槽12，每个栽培槽12内包括有营养液槽122，营养液槽122顶部两侧均通过转轴固定有栽培槽滚轮121，每两个栽培槽滚轮121顶部放置有同一个定植板11，每两个定植板11均通过联袂扣113相互固定，每个定植板11顶部两侧外壁均开有等距离分布的驱动孔111，每个定植板11靠近驱动孔111两侧外壁均通过轴承固定有转动轴1122，每个转动轴1122的圆周外壁均套接有定植板提手112，每个定植板11一侧外壁均开有卡眼1121；方便了工作人员对定植板11的装卸和更换，每层隔板的一端外壁均通过固定架固定有驱动电机，驱动电机的输出轴通过螺纹连接有支杆，支杆的圆周外壁套接有定植板驱动轮14，且定植板驱动轮14与驱动孔111相互咬合；通过启动每层的驱动电机，带动支杆上的定植板驱动轮14旋转，每一层栽培槽12的上方，通过定植板驱动轮14的转动将首尾相连的定植板11从远端运送到成菜转运区2，而在定植板11移动的运动的过程中，营养液槽122两侧的栽培槽滚轮121会辅助推动定植板11运动，从而不仅提高了定植板11运输的效率，而且促进了定植板11移动的稳定性。
为了方便每层定植板11可高效而有序地运输到切割区3；如图2所示，所述栽培架13靠近驱动电机的两侧外壁均通过螺栓固定有支架21，且两个支架21靠近栽培架13顶端和底端两侧内壁均通过轴承固定有驱动轮23，两个驱动轮23的圆周外壁均传动连接有同一个链条24，链条24的外表面通过螺栓固定有等距离分布的转运手25，每个转运手25的一侧外壁焊接有挡板，其中一个支架21靠近两个驱动轮23一端的两侧外壁均通过联动杆固定有张紧轮22；另一个支架21一侧外壁通过固定架固定有伺服电机，伺服电机的输出轴通过转轴与其中一个驱动轮23相连接；使用时，通过启动伺服电机带动其中一个驱动轮23旋转，而啮合于两个驱动轮23上的链条24此时逆时针循环转动，完成运输的每层定植板11均正好落在转运手25上，由上而下运送，从而方便了定植板11依次有序地运输到切割区3完成切割，提高了整体装置的自动化程度。
为了快速将成菜的根部和茎叶进行切割分离；如图5和图6所示，所述斜面平台31底部四角外壁均焊接有支撑腿，且斜面平台31下方接有一个菜根收集箱34，可不设置，也可用传送带或其他方式取代，便于把菜根清理出去即可，斜面平台31顶部开有通孔，且通孔靠近斜面平台31一端的两侧内壁均通过螺栓固定有固定杆，固定杆的一侧外壁通过螺栓固定有三个轴承座，三个轴承座的内部插接有三个连接轴，每个连接轴的圆周外壁均套接有切根刀轮312，三个连接轴的一端均开有套接有传动轮，三个传动轮的圆周外壁均套接有同一个传动带，其中一个支撑腿的一侧外壁通过固定架固定有马达，马达的输出轴通过螺纹与其中一个连接轴相连接，通孔的两侧内壁均通过转轴转动连接有等距离分布的固定滚轮311，所述斜面平台31远离切根刀轮312的一端通过螺栓固定有“U”型卡槽331，且“U”型卡槽331弧形内壁焊接有旋转卡槽33，旋转卡槽33可用其他便于倾卸的部件替代，支撑腿靠近旋转卡槽33的一侧外壁通过固定架固定有旋转电机332，旋转电机332的输出轴通过螺纹固定有安装轴，安装轴的一侧外壁焊接有导向板；工作人员将定植板11取下放置在斜面平台31时，启动马达，马达带动传动轮旋转，传动轮通过传动带带动三个切根刀轮312旋转，而此时移动过来的定植板11上蔬菜的根部会通过旋转的切根刀轮312进行剪切，而茎叶则停留在定植板11上，紧接着，定植板11在斜面平台31顶部的多组固定滚轮311的作用下继续移动，同时启动旋转电机332，旋转电机332带动旋转卡槽33内的安装轴旋转，安装轴一侧的导向板向一侧倾斜后，定植板11通过导向板进入输送区4，由输送区4的输送带41输入到快速分理带42，再由快速分理带42转运到包装区5进行包装工作，快速分理带42的宽度由输送带逐步缩小，每次只允许一个茎叶部分通过，从而克服了人工分离茎叶和根部的弊端，提高了成菜茎叶和根部分离的效率，也提高了整体机构的自动化的程度，而输送带41和快速分理带42可用滚筒等其他传送装置替代。
本实施例在使用时,通过启动每层的驱动电机，带动支杆上的定植板驱动轮14旋转，每一层栽培槽12的上方，通过定植板驱动轮14的转动将首尾相连的定植板11从远端运送到成菜转运区2，而在定植板11移动的运动的过程中，营养液槽122两侧的栽培槽滚轮121会辅助推动定植板11运动，紧接着，通过启动伺服电机带动其中一个驱动轮23旋转，而啮合于两个驱动轮23上的链条24此时逆时针循环转动，完成运输的每层定植板11均正好落在转运手25上，由上而下运送。
同时，工作人员将定植板11取下放置在斜面平台31时，启动马达，马达带动传动轮旋转，传动轮通过传动带带动三个切根刀轮312旋转，而此时移动过来的定植板11上蔬菜的根部会通过旋转的切根刀轮312进行剪切，而茎叶则停留在定植板11上，紧接着，定植板11在斜面平台31顶部的多组固定滚轮311的作用下继续移动，同时启动旋转电机332，旋转电机332带动旋转卡槽33内的安装轴旋转，安装轴一侧的导向板向一侧倾斜后，定植板11通过导向板进入输送区4，由输送区4的输送带41输入到快速分理带42，再由快速分理带42转运到包装区5进行包装工作，快速分理带42的宽度由输送带逐步缩小，每次只允许一个茎叶部分通过，从而克服了人工分离茎叶和根部的弊端，提高了成菜茎叶和根部分离的效率，也提高了整体机构的自动化的程度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多层立体栽培半自动收获机，包括蔬菜种植区(1)、成菜转运区(2)、切割区(3)、输送区(4)和包装区(5)，其特征在于，所述输送区(4)包括有输送带(41)和快速分离带(42)，且蔬菜种植区(1)包括有定植板(11)、栽培槽(12)、栽培架(13)和定植板驱动轮(14)，切割区(3)包括有斜面平台(31)、固定滚轮(311)、切根刀轮(312)、旋转卡槽(33)、“U”型卡槽(331)、旋转电机(332)和菜根收集箱(34)。
2.根据权利要求1所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，所述栽培架(13)放置有栽培槽(12)，每个栽培槽(12)内包括有营养液槽(122)，营养液槽(122)顶部两侧均通过转轴固定有栽培槽滚轮(121)，每两个栽培槽滚轮(121)顶部放置有同一个定植板(11)，每两个定植板(11)均通过联袂扣(113)相互固定，每个定植板(11)顶部两侧外壁均开有等距离分布的驱动孔(111)。
3.根据权利要求2所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，每个所述定植板(11)靠近驱动孔(111)两侧外壁均通过轴承固定有转动轴(1122)，每个转动轴(1122)的圆周外壁均套接有定植板提手(112)，每个定植板(11)一侧外壁均开有卡眼(1121)。
4.根据权利要求2所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，每层所述栽培架(13)的一端外壁均通过固定架固定有驱动电机，驱动电机的输出轴通过螺纹连接有支杆，支杆的圆周外壁套接有定植板驱动轮(14)，且定植板驱动轮(14)与驱动孔(111)相互咬合。
5.根据权利要求1所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，所述栽培架(13)靠近驱动电机的两侧外壁均通过螺栓固定有支架(21)，且两个支架(21)靠近栽培架(13)顶端和底端两侧内壁均通过轴承固定有驱动轮(23)，两个驱动轮(23)的圆周外壁均传动连接有同一个链条(24)，链条(24)的外表面通过螺栓固定有等距离分布的转运手(25)。
6.根据权利要求5所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，每个所述转运手(25)的一侧内壁焊接有挡板，其中一个支架(21)靠近两个驱动轮(23)一端的两侧外壁均通过联动杆固定有张紧轮(22)；另一个支架(21)一侧外壁通过固定架固定有伺服电机，伺服电机的输出轴通过转轴与其中一个驱动轮(23)相连接。
7.根据权利要求1所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，所述斜面平台(31)底部四角外壁均焊接有支撑腿，且斜面平台(31)下方接有一个菜根收集箱(34)。
8.根据权利要求7所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，所述斜面平台(31)顶部开有通孔，且通孔靠近斜面平台(31)一端的两侧内壁均通过螺栓固定有固定杆，固定杆的一侧外壁通过螺栓固定有三个轴承座，三个轴承座的内部插接有三个连接轴，每个连接轴的圆周外壁均套接有切根刀轮(312)。
9.根据权利要求8所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，三个所述连接轴的一端均开有套接有传动轮，三个传动轮的圆周外壁均套接有同一个传动带，其中一个支撑腿的一侧外壁通过固定架固定有马达，马达的输出轴通过螺纹与其中一个连接轴相连接，通孔的两侧内壁均通过转轴转动连接有等距离分布的固定滚轮(311)，所述斜面平台(31)远离切根刀轮(312)的一端通过螺栓固定有“U”型卡槽(331)，且“U”型卡槽(331)弧形内壁焊接有旋转卡槽(33)。
10.根据权利要求9所述的多层立体栽培半自动收获机，其特征在于，所述支撑腿靠近旋转卡槽(33)的一侧外壁通过固定架固定有旋转电机(332)，旋转电机(332)的输出轴通过螺纹固定有安装轴，安装轴的一侧外壁焊接有导向板。
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