CN112715218A - 一种靠自重滑移的种植支撑装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种靠自重滑移的种植支撑装置及系统,其技术方案为:包括种植支撑框架,所述种植支撑框架由若干种植支撑单元组成;每个种植支撑单元具有多层,每层均对称设置两个倾斜设定角度的滑动轨道,两个滑动轨道之间滑动连接有种植盘,种植盘能够在自重作用下沿滑动轨道移动。本发明利用重力滑移原理,实现种植盘在种植架上自动移动,能够减少传动装置,并提高了有效种植面积。

Description

一种靠自重滑移的种植支撑装置及系统
技术领域
本发明涉及植物工厂技术领域,尤其涉及一种靠自重滑移的种植支撑装置及系统。
背景技术
随着科技的进步,植物工厂越来越智能化。自动播种,自动喷灌及收割在植物工厂中运用越来越广泛。目前主流的播种和收割存在两种方式,第一种是种植盘不动,由种植和收割机器进行作业;第二种是种植盘移动,种植和收割在固定位置进行。
第二种种植和收割地点固定,可有效减少种植收割的故障率,并且便于检修和保养,提高了整体种植系统的可靠性和稳定性。因此在目前的植物种植工厂中,普遍使用种植盘移动,种植和收割机器固定的方式。第二种方式最关键的技术在于种植盘的移动和抓取。
发明人发现,现有种植盘移动均需要由动力传动装置提供动力,这就造成了设备比较复杂,增加了投入成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种靠自重滑移的种植支撑装置及系统,利用重力滑移原理,实现种植盘在种植架上自动移动,能够减少传动装置,并提高了有效种植面积。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明的实施例提供了一种靠自重滑移的种植支撑装置,包括种植支撑框架,所述种植支撑框架由若干种植支撑单元组成;每个种植支撑单元具有多层,每层均对称设置两个倾斜设定角度的滑动轨道,两个滑动轨道之间滑动连接有种植盘,种植盘能够在自重作用下沿滑动轨道移动。
作为进一步的实现方式,所述种植盘的两端分别通过滑动组件与滑动轨道相连。
作为进一步的实现方式,所述滑动组件包括滚动轮、导向轮,且滚动轮与导向轮的轴线方向相互垂直;所述滚动轮与滑动轨道上表面滑动连接,导向轮与滑动轨道侧面滑动连接。
作为进一步的实现方式,所述滚动轮、导向轮的安装轴分别与种植盘可拆卸连接。
作为进一步的实现方式,所述种植支撑单元包括两个相互平行的竖向支撑框,两个竖向支撑框之间通过若干间隔分布的横向梁连接。
作为进一步的实现方式,所述竖向支撑框包括立柱、水平梁,多个立柱沿高度方向可拆卸连接;立柱之间沿宽度方向上通过水平梁连接。
作为进一步的实现方式,所述竖向支撑框的底部安装基础梁。
作为进一步的实现方式,所述滑动轨道沿种植支撑单元的高度方向上均匀分布,每个种植支撑单元上的滑动轨道倾斜方向相同或不同。
第二方面,本发明实施例还提供了一种靠自重滑移的种植支撑系统,包括所述的种植支撑装置。
作为进一步的实现方式,还包括对称设于种植支撑装置两侧的抓取装置,所述抓取装置与行走轨道滑动连接。
上述本发明的实施例的有益效果如下:
(1)本发明的一个或多个实施方式的滑动轨道倾斜设置,利用重力自重滑移原理使种植盘能够自动移动,减少常规传动装置的动力部件,有效增大种植面积和提高传动可靠性和稳定性;种植盘上的植物随着不断的滑移和生长,可以保持植物顶部与照明灯的距离,确保幼苗与成熟植物的光照强度在不增大和减小的情况下满足要求。
(2)本发明的一个或多个实施方式能够根据植物生长周期调整种植支撑框架长度及种植盘数量,实现定期移走植物生长成熟盘和放置新的幼苗盘。
(3)本发明的一个或多个实施方式的种植支撑框架分为若干种植支撑单元,可以根据种植面积需要,调整每组的层数和组数。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图;
图2是本发明根据一个或多个实施方式的主视图;
图3是本发明根据一个或多个实施方式的侧视图;
图4是本发明根据一个或多个实施方式的俯视图;
图5是本发明根据一个或多个实施方式的滑动轨道与种植盘连接示意图;
图6是本发明根据一个或多个实施方式的牧草的智能植物工厂平面布置图;
图7是本发明根据一个或多个实施方式的牧草的智能植物工厂横立面图;
图8是本发明根据一个或多个实施方式的牧草的智能植物工厂纵立面图;
其中,1、种植支撑框架,2、抓取装置,3、行走轨道,4、滑动轨道,5、基础梁,6、爬梯,7、种植支撑单元,8、种植盘,9、立柱,10、横向梁,11、滚动轮,12、导向轮。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述,本申请中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅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设备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申请的限制。
术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,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发明的具体含义。
实施例一:
本实施例提供了一种靠自重滑移的种植支撑装置,如图1所示,包括种植支撑框架1,种植支撑框架1底部安装基础梁5;所述种植支撑框架1由若干种植支撑单元7组成,多个种植支撑单元7沿长度方向上间隔均匀排布,种植支撑单元7之间依次连接形成框架结构。
种植支撑框架1的高度为H、宽度为B、长度为L,种植支撑框架1的高度、宽度和长度根据植物的种植周期和产量要求确定。在本实施例中,种植支撑框架1采用铝合金结构,以减轻重量并提高防腐性能。当然,在其他实施例中,种植支撑框架1也可以采用其他金属或非金属材料。
进一步的,如图2-图4所示,种植支撑单元7包括两个相互平行的竖向支撑框,两个竖向支撑框之间通过若干间隔分布的横向梁10连接。所述竖向支撑框包括立柱9、水平梁13,多个立柱9沿高度方向可拆卸连接;立柱9之间沿宽度方向上通过水平梁13连接。
进一步的,竖向支撑框沿高度方向间隔安装若干倾斜设定角度的滑动轨道4,每个种植支撑单元7同一高度的两个滑动轨道4对称设置。两个滑动轨道4之间与种植盘8滑动连接,滑动轨道4的安装角度根据种植盘8重量计算得出最优滑动角度,种植盘8能够沿滑动轨道4倾斜方向滑动。
在本实施例中,相邻种植支撑单元7的滑动轨道4倾斜方向可设置为不同,即其中一个种植支撑单元7的滑动轨道4从左侧向右侧倾斜,另一个种植支撑单元7的滑动轨道4从右侧向左侧倾斜。或者,同一个种植支撑单元7不同层之间的滑动轨道4倾斜方向可设置为不同,以使位于装置两侧的抓取装置2均可取、放种植盘8。
可以理解的,在其他实施例中,相邻种植支撑单元7的滑动轨道4倾斜方向也可设置为相同;间隔多个植支撑单元7的滑动轨道4可设置为不同,具体根据实际取放要求设置。
滑动轨道4将种植支撑单元7分为多层,相邻层之间的最大间距(滑动轨道4高端与相邻滑动轨道4低端的间距)为h2、最小间距(滑动轨道4低端与相邻滑动轨道4高端的间距)为h1。h1、h2根据植物幼苗和成熟后需要与灯之间距离要求确定,以满足整个植物生长周期内,在光照强度不改变的情况下植物光照强度满足生长要求。
每个种植支撑单元7侧面可安装爬梯6,爬梯6垂直设置;通过爬梯6便于操作人员对植物的养护。
进一步的,如图5所示,滑动轨道4固定于立柱9一侧,滑动轨道4与立柱9之间可以通过螺栓连接、焊接或其他连接方式。优选地,在本实施例中,为了便于拆卸,所述滑动轨道4与立柱9通过螺栓连接。
所述滑动轨道4通过滑动组件与种植盘8相连,种植盘8上的植物随着不断的滑移和生长,可以保持植物顶部与照明灯的距离,确保幼苗与成熟植物的光照强度在不增大和减小的情况下满足要求。
在本实施例中,滑动轨道4采用两次折弯结构,即滑动轨道4包括连接为一体的第一竖直段、水平段和第二竖直段,第一竖直段与立柱9连接,水平段和第二竖直段与滑动组件滑动连接。
进一步的,所述滑动组件包括滚动轮11、导向轮12,其中滚动轮11与导向轮12的轴线方向相互垂直。滚动轮11滑动连接于滑动轨道4的水平段上方,导向轮12位于滑动轨道4的水平段下侧并与第二竖直段滑动连接。
所述滚动轮11、导向轮12中心的安装轴分别与种植盘8可拆卸连接;利用滚动轮11和侧向的导向轮12确保种植盘8在滑动轨道4上顺畅滑移。
本实施例的种植盘8能依靠重力滑移,实现无动力驱动的种植盘8滑移,可减少传动装置的动力驱动装置,减少检修和保养成本,从而提高经济效益;相比传统方式,可增加种植面积,提高整体的产量。
本实施例能够根据植物的生长周期进行种植支撑框架1的长度和每组种植支撑单元7上种植盘8数量调整,可实现植物定期连续收割;实现规模化种植和生产,提高经济效率。
实施例二:
本实施例提供了一种靠自重滑移的种植支撑系统,如图1所示,包括实施例一所述的种植支撑装置,还包括抓取装置2、行走轨道3,所述种植支撑装置宽度方向的两侧对称设置抓取装置2,所述抓取装置2与行走轨道3滑动连接;所述行走轨道3沿种植支撑框架1长度方向布置。
进一步的,所述抓取装置2为现有结构,例如采用现有技术中的抓取机械手。通过抓取装置2实现取、放种植盘8,抓取装置2能够沿行走轨道3移动。
实施例三:
本实施例以种植生长周期为18天牧草的智能植物工厂为例,工厂采用三跨种植厂房;如图6-图8所示,种植厂房长228米、宽72米,分6个区域种植。每个区域放置37组实施例一所述的种植支撑装置,每组种植支撑装置宽度为18米、高度为11.21米,单层宽度方向放置1.9米宽、1米长的18个种植盘。
每组种植支撑装置共14层,大小层高分别为0.53米和0.98米,滑动轨道倾斜角度约为1度。种植支撑装置两侧使用抓取装置取放种植盘,先取后放,一侧取出一个种植盘后,其余种植盘依靠重力滑移到较低一侧,然后在另一侧放置一个新的幼苗盘。牧草按生长周期种植和生长成熟后,可实现每天收割牧草。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,包括种植支撑框架,所述种植支撑框架由若干种植支撑单元组成;每个种植支撑单元具有多层,每层均对称设置两个倾斜设定角度的滑动轨道,两个滑动轨道之间滑动连接有种植盘,种植盘能够在自重作用下沿滑动轨道移动。
2.根据权利要求1所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述种植盘的两端分别通过滑动组件与滑动轨道相连。
3.根据权利要求2所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述滑动组件包括滚动轮、导向轮,且滚动轮与导向轮的轴线方向相互垂直;所述滚动轮与滑动轨道上表面滑动连接,导向轮与滑动轨道侧面滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述滚动轮、导向轮的安装轴分别与种植盘可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述种植支撑单元包括两个相互平行的竖向支撑框,两个竖向支撑框之间通过若干间隔分布的横向梁连接。
6.根据权利要求5所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述竖向支撑框包括立柱、水平梁,多个立柱沿高度方向可拆卸连接;立柱之间沿宽度方向上通过水平梁连接。
7.根据权利要求5所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述竖向支撑框的底部安装基础梁。
8.根据权利要求1所述的一种靠自重滑移的种植支撑装置,其特征在于,所述滑动轨道沿种植支撑单元的高度方向上均匀分布,每个种植支撑单元上的滑动轨道倾斜方向相同或不同。
9.一种靠自重滑移的种植支撑系统,其特征在于,包括如权利要求1-9任一所述的种植支撑装置。
10.根据权利要求9所述的一种靠自重滑移的种植支撑系统,其特征在于,还包括对称设于种植支撑装置两侧的抓取装置,所述抓取装置与行走轨道滑动连接。
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