CN113728850A - 一种大棚高密度立体种植装置及种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大棚高密度立体种植装置及种植方法，该大棚高密度立体种植装置包括支撑架、栽种组件和同步驱动机构，支撑架沿一方向依次平行设置，栽种组件相邻两个支撑架之间均上下排布设置两个该栽种组件，且上部每相邻的两个栽种组件和下部每相邻的两个栽种组件分别通过连接轴同轴连接，其中，栽种组件包括对称设置并与支撑架转动连接的旋转架、一端部与旋转架内壁铰接且等距设置的多个旋转曲轴和与旋转曲轴另一端固定连接且开口朝上的种植槽，同步驱动机构与最外侧的上部栽种组件和下部栽种组件连接，并驱动上部栽种组件和下部栽种组件的旋转架作同步圆周转动,该种大棚高密度立体种植装置及种植方法，能够进一步的提高大棚空间的利用率。

Description

一种大棚高密度立体种植装置及种植方法

技术领域

本发明涉及大棚种植技术领域，具体为一种大棚高密度立体种植装置及种植方法。

背景技术

大棚种植是当前提高农业产量和提供反季节果蔬的重要方式，具有作物价值高、无公害、生长周期短等优点，但前期需要大量的硬件设备投入，成本较高，因此如何充分利用有限的大棚面积内提高作物产量是当前大棚种植面临的一个关键问题。

立体种植可以在一定的空间内垂直种植，是当前提高大棚空间利用率的有效手段，但是目前的立体种植设备在排布时，需要在相邻两个立体种植设备之间留有足够的行走空间，以供种植人员行走在立体种植设备上种植果蔬，而种植后，留有的行走空间也不能充分利用，因而，也在一定程度上阻碍了大棚空间的利用率。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有大棚种植中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种大棚高密度立体种植装置及种植方法，能够进一步的提高大棚空间的利用率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种大棚高密度立体种植装置，其包括：

支撑架，沿一方向依次平行设置；

栽种组件，相邻两个所述支撑架之间均上下排布设置两个该栽种组件，且上部每相邻的两个所述栽种组件和下部每相邻的两个所述栽种组件分别通过连接轴同轴连接，其中，所述栽种组件包括对称设置并与所述支撑架转动连接的旋转架、一端部与所述旋转架内壁铰接且等距设置的多个旋转曲轴和与所述旋转曲轴另一端固定连接且开口朝上的种植槽；以及

同步驱动机构，与最外侧的上部栽种组件和下部栽种组件连接，并驱动上部栽种组件和下部栽种组件的旋转架作同步圆周转动。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，所述支撑架的侧壁开设下部贯穿轴孔和上部贯穿轴孔；

最外侧的所述上部栽种组件和所述下部栽种组件的旋转架的侧壁具有分别穿过所述上部贯穿轴孔和下部贯穿轴孔的轴杆；

所述同步驱动机构包括设置在下侧所述轴杆的主动轮、设置在上侧所述轴杆上的从动轮、与所述主动轮和所述从动轮连接的同步传送带以及设置在所述主动轮上的摇柄。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，所述支撑架包括：

支撑底座，支撑在地面上，其顶部开设第一半圆槽；

中间支杆，其底部与所述支撑底座的顶部可拆卸的连接，且底部开设与所述第一半圆槽包围形成下部贯穿轴孔的第二半圆槽，所述中间支杆的顶部开设第三半圆槽；

顶部盖板，其底部与所述中间支杆的顶部连接，并与所述第三半圆槽包围形成上部贯穿轴孔。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，所述支撑架的底部还具有插入至地底下的定位钉。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，还包括锁定机构，所述锁定机构包括：

安装座，安装在所述支撑架的侧壁，该安装座的侧壁垂直设置有顶部开设贯穿槽的限位板和位于所述限位板下侧的搭板；

锁定拉杆，穿过所述限位板的贯穿槽，其顶部具有拉环，其底部对称设置的锁定块，且该锁定块的底部具有插入至所述主动轮的齿槽内的圆弧限位部；

限位部件，设置在所述限位板的顶部，且该旋转限位部件的顶部具有与其垂直设置的挂杆；

其中，当所述拉环挂设在所述挂杆上时， 所述圆弧限位部与所述所述主动轮的齿槽分离。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，还包括灌溉组件；

所述灌溉组件包括设置在所述支撑架上的主输液管道以及与主输液管道的排液端连通且与所述主输液管道垂直设置的分输液管道；

所述分输液管道一一对应的位于所述栽种组件的上部，且所述分输液管道的底部等距的设置多个喷头。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，所述喷头为雾化分散式喷头。

作为本发明所述的一种大棚高密度立体种植装置的一种优选方案，其中，所述主输液管道上具有第一套环和第二套环，所述第一套环对应套设在下部所述栽种组件的旋转架的轴杆上，所述第二套环对应套设在上部所述栽种组件的旋转架的轴杆上。

一种大棚高密度立体种植方法，其包括：

S1、将大棚高密度立体种植装置依次平行且等距的排布设置在大棚内；

S2、在对果蔬种植前，种植人员旋转同步驱动机构，使同步驱动机构驱动上部栽种组件和下部栽种组件的旋转架作同步圆周转动，直到旋转架旋转至竖直状态，使得通过旋转曲轴与旋转架连接的种植槽处于垂直布置状态，进而使得相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，然后种植人员可以在通道内行走在种植槽内种植果蔬；

S3、在种植果蔬后，种植人员退出相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，并再次旋转同步驱动机构，使同步驱动机构驱动上部栽种组件和下部栽种组件的旋转架再次作同步圆周转动，直到旋转架旋转至水平状态，使得通过旋转曲轴与旋转架连接的种植槽处于水平布置状态，进而使得水平布置的种植槽覆盖行走的通道。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明通过对立体种植装置创新的设计，在对果蔬种植时，可以通过同步驱动机构将种植槽旋转至竖直状态，使得布置在大棚内的相邻两个立体种植装置之间留有供种植人员种植或者采摘行走的空间，在对果蔬种植完成后，再次通过同步驱动机构将种植槽旋转至水平状态，对行走的空间的进行覆盖，充分提高大棚空间的利用率，而且使得上层的栽种组件上的种植槽内栽种的喜阳植物可以充分接受阳光，而下层的栽种组件内种植的阴生植物由于被上层栽种组件的遮挡，而避免被阳光的照射，因此，本发明一方面可以充分利用大棚的空间，提高大棚空间的利用率，同时可以将喜阳植物和阴生植物混种，提高立体种植设备的种植多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种大棚高密度立体种植装置第一种状态的整体结构示意图；

图2为本发明一种大棚高密度立体种植装置第二种状态的整体结构示意图；

图3为本发明一种大棚高密度立体种植装置图1中的部分结构放大图；

图4为本发明一种大棚高密度立体种植装置的栽种组件与同步驱动机构连接的结构示意图；

图5为本发明一种大棚高密度立体种植装置的支撑架的结构示意图；

图6为本发明一种大棚高密度立体种植装置的灌溉组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种大棚高密度立体种植装置及种植方法，能够进一步的提高大棚空间的利用率，并将喜阳植物和阴生植物混种，提高立体种植设备的种植多样性。

图1-图6示出的是本发明一种大棚高密度立体种植装置一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图6，本实施方式的一种大棚高密度立体种植装置，其主体部分包括支撑架100、栽种组件200和同步驱动机构300。

支撑架100沿一方向依次平行设置，用于支撑安装栽种组件200。作为优选，在本实施方式中，支撑架100包括支撑底座110、中间支杆120和顶部盖板130，支撑底座110支撑在地面上，其顶部开设第一半圆槽，中间支杆120底部与支撑底座110的顶部可拆卸的连接，且底部开设与第一半圆槽包围形成下部贯穿轴孔100a的第二半圆槽，中间支杆120的顶部开设第三半圆槽，顶部盖板130底部与中间支杆120的顶部连接，并与第三半圆槽包围形成上部贯穿轴孔100b。支撑架100的底部还具有插入至地底下的定位钉。使得支撑底座110稳固的支撑在地面上。

栽种组件200用于种植果蔬作物，具体的，相邻两个支撑架100之间均上下排布设置两个该栽种组件200，且上部每相邻的两个栽种组件200和下部每相邻的两个栽种组件200分别通过连接轴同轴连接，且上部栽种组件200用于种植喜阳作物，下部的栽种组件200用于种植阴生作物，其中，上部的栽种组件200和下部的栽种组件200均包括对称设置并与支撑架100转动连接的旋转架210、一端部与旋转架210内壁铰接且等距设置的多个旋转曲轴220和与旋转曲轴220另一端固定连接且开口朝上的种植槽230，种植槽230内用于种植作物。在该旋转架210相对支撑架100转动时，旋转架210带动旋转曲轴220作平面运动，进而使得与旋转架210连接的多个种植槽230运动排布成水平状态或者垂直状态。

同步驱动机构300与最外侧的上部栽种组件200和下部栽种组件200连接，并驱动上部栽种组件200和下部栽种组件200的旋转架210作同步圆周转动。具体的，在本实施方式中，最外侧的上部栽种组件200和下部栽种组件200的旋转架210的侧壁具有分别穿过上部贯穿轴孔100b和下部贯穿轴孔100a的轴杆210a，同步驱动机构300包括设置在下侧轴杆210a的主动轮310、设置在上侧轴杆210a上的从动轮320、与主动轮310和从动轮320连接的同步传送带330以及设置在主动轮310上的摇柄340，在摇动摇柄340旋转时，摇柄340驱动主动轮310转动，主动轮310驱动下部的栽种组件200的旋转架210旋转，同时主动轮210通过同步传送带330驱动从动轮320转动，从动轮320驱动上部的栽种组件200的旋转架210旋转，使得上部的旋转架210和下部的旋转架210同步旋转。

进一步，为了使同步驱动机构300在驱动旋转架210旋转后避免发生自转而带动旋转架210旋转，在本实施方式中，该种大棚高密度立体种植装置还包括锁定机构400，锁定机构400包括安装座410、锁定拉杆420和限位部件430，安装座410安装在支撑架100的侧壁，该安装座410的侧壁垂直设置有顶部开设贯穿槽的限位板410a和位于限位板410a下侧的搭板410b，锁定拉杆420穿过限位板410a的贯穿槽，其顶部具有拉环，其底部对称设置的锁定块420a，且该锁定块的底部具有插入至主动轮310的齿槽内的圆弧限位部，限位部件430设置在所述限位板410a的顶部，且该限位部件430的顶部具有与其垂直设置的挂杆420a，在同步驱动机构300需要动作驱动旋转架210旋转时，向上拉动拉环并挂设在挂杆420a上，使得锁定拉杆420带动锁定块420a向上移动，进而使得锁定块420a底部的圆弧限位部与主动轮310的齿槽分离，此时，该主动轮310可自由转动，在同步驱动机构300驱动旋转架210旋转完成后，将拉环从挂杆420a上放下，与挂杆420a分离，使得锁定拉杆420由于重力带动锁定块420a向下移动，进而使得锁定块420a底部的圆弧限位部插入至主动轮310的齿槽内。

并且，在本实施方式中，为了方便对种植槽230内的作物灌溉，该种大棚高密度立体种植装置还包括灌溉组件500，灌溉组件500包括设置在支撑架100上的主输液管道510以及与主输液管道510的排液端连通且与主输液管道510垂直设置的分输液管道520，分输液管道520一一对应的位于栽种组件200的上部，且分输液管道520的底部等距的设置多个喷头520a，喷头520a选用雾化分散式喷头，可以大范围的雾化喷洒。而且为了方便灌溉组件500安装在支撑架100上，主输液管道510上具有第一套环510a和第二套环510b，第一套环510a对应套设在下部栽种组件200的旋转架210的轴杆210a上，第二套环510b对应套设在上部栽种组件200的旋转架210的轴杆210a上。

本发明还提供一种大棚高密度立体种植装置的种植方法，其特征在于，包括：

S1、将大棚高密度立体种植装置依次平行且等距的排布设置在大棚内；

S2、在对果蔬种植前，种植人员旋转同步驱动机构300，使同步驱动机构300驱动上部栽种组件200和下部栽种组件200的旋转架210作同步圆周转动，直到旋转架210旋转至竖直状态，使得通过旋转曲轴220与旋转架210连接的种植槽230处于垂直布置状态，进而使得相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，然后种植人员可以在通道内行走在种植槽230内种植果蔬；

S3、在种植果蔬后，种植人员退出相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，并再次旋转同步驱动机构300，使同步驱动机构300驱动上部栽种组件200和下部栽种组件200的旋转架210再次作同步圆周转动，直到旋转架210旋转至水平状态，使得通过旋转曲轴220与旋转架210连接的种植槽230处于水平布置状态，进而使得水平布置的种植槽230覆盖行走的通道。

本发明通过对立体种植装置创新的设计，在对果蔬种植时，可以通过同步驱动机构300将种植槽230旋转至竖直状态，使得布置在大棚内的相邻两个立体种植装置之间留有供种植人员种植或者采摘行走的空间，在对果蔬种植完成后，再次通过同步驱动机构300将种植槽230旋转至水平状态，对行走的空间的进行覆盖，充分提高大棚空间的利用率，使得上部的种植槽230能够获得充足的阳光照射，而且使得上层的栽种组件200上的种植槽230内栽种的喜阳植物可以充分接受阳光，而下层的栽种组件200内种植的阴生植物由于被上层栽种组件200遮挡，而避免被阳光的照射，因此，本发明一方面可以充分利用大棚的空间，提高大棚空间的利用率，同时可以将喜阳植物和阴生植物混种，提高立体种植设备的种植多样性。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，包括：

支撑架（100），沿一方向依次平行设置；

栽种组件（200），相邻两个所述支撑架（100）之间均上下排布设置两个该栽种组件（200），且上部每相邻的两个所述栽种组件（200）和下部每相邻的两个所述栽种组件（200）分别通过连接轴同轴连接，其中，所述栽种组件（200）包括对称设置并与所述支撑架（100）转动连接的旋转架（210）、一端部与所述旋转架（210）内壁铰接且等距设置的多个旋转曲轴（220）和与所述旋转曲轴（220）另一端固定连接且开口朝上的种植槽（230）；以及

同步驱动机构（300），与最外侧的上部栽种组件（200）和下部栽种组件（200）连接，并驱动上部栽种组件（200）和下部栽种组件（200）的旋转架（210）作同步圆周转动。

2.根据权利要求1所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，所述支撑架（100）的侧壁开设下部贯穿轴孔（100a）和上部贯穿轴孔（100b）；

最外侧的所述上部栽种组件（200）和所述下部栽种组件（200）的旋转架（210）的侧壁具有分别穿过所述上部贯穿轴孔（100b）和下部贯穿轴孔（100a）的轴杆（210a）；

所述同步驱动机构（300）包括设置在下侧所述轴杆（210a）的主动轮（310）、设置在上侧所述轴杆（210a）上的从动轮（320）、与所述主动轮（310）和所述从动轮（320）连接的同步传送带（330）以及设置在所述主动轮（310）上的摇柄（340）。

3.根据权利要求2所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，所述支撑架（100）包括：

支撑底座（110），支撑在地面上，其顶部开设第一半圆槽；

中间支杆（120），其底部与所述支撑底座（110）的顶部可拆卸的连接，且底部开设与所述第一半圆槽包围形成下部贯穿轴孔（100a）的第二半圆槽，所述中间支杆（120）的顶部开设第三半圆槽；

顶部盖板（130），其底部与所述中间支杆（120）的顶部连接，并与所述第三半圆槽包围形成上部贯穿轴孔（100b）。

4.根据权利要求2或3所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，所述支撑架（100）的底部还具有插入至地底下的定位钉。

5.根据权利要求2所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，还包括锁定机构（400），所述锁定机构（400）包括：

安装座（410），安装在所述支撑架（100）的侧壁，该安装座（410）的侧壁垂直设置有顶部开设贯穿槽的限位板（410a）和位于所述限位板（410a）下侧的搭板（410b）；

锁定拉杆（420），穿过所述限位板（410a）的贯穿槽，其顶部具有拉环，其底部对称设置的锁定块（420a），且该锁定块的底部具有插入至所述主动轮（310）的齿槽内的圆弧限位部；

限位部件（430），设置在所述限位板（410a）的顶部，且该旋转限位部件（430）的顶部具有与其垂直设置的挂杆（420a）；

其中，当所述拉环挂设在所述挂杆（420a）上时， 所述圆弧限位部与所述所述主动轮（310）的齿槽分离。

6.根据权利要求1所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，还包括灌溉组件（500）；

所述灌溉组件（500）包括设置在所述支撑架（100）上的主输液管道（510）以及与主输液管道（510）的排液端连通且与所述主输液管道（510）垂直设置的分输液管道（520）；

所述分输液管道（520）一一对应的位于所述栽种组件（200）的上部，且所述分输液管道（520）的底部等距的设置多个喷头（520a）。

7.根据权利要求6所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，所述喷头（520a）为雾化分散式喷头。

8.根据权利要求6所述的一种大棚高密度立体种植装置，其特征在于，所述主输液管道（510）上具有第一套环（510a）和第二套环（510b），所述第一套环（510a）对应套设在下部所述栽种组件（200）的旋转架（210）的轴杆（210a）上，所述第二套环（510b）对应套设在上部所述栽种组件（200）的旋转架（210）的轴杆（210a）上。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的一种大棚高密度立体种植装置的种植方法，其特征在于，包括：

S1、将如权利要求1-8任一项的大棚高密度立体种植装置依次平行且等距的排布设置在大棚内；

S2、在对果蔬种植前，种植人员旋转同步驱动机构（300），使同步驱动机构（300）驱动上部栽种组件（200）和下部栽种组件（200）的旋转架（210）作同步圆周转动，直到旋转架（210）旋转至竖直状态，使得通过旋转曲轴（220）与旋转架（210）连接的种植槽（230）处于垂直布置状态，进而使得相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，然后种植人员可以在通道内行走在种植槽（230）内种植果蔬；

S3、在种植果蔬后，种植人员退出相邻两个大棚高密度立体种植装置之间形成行走的通道，并再次旋转同步驱动机构（300），使同步驱动机构（300）驱动上部栽种组件（200）和下部栽种组件（200）的旋转架（210）再次作同步圆周转动，直到旋转架（210）旋转至水平状态，使得通过旋转曲轴（220）与旋转架（210）连接的种植槽（230）处于水平布置状态，进而使得水平布置的种植槽（230）覆盖行走的通道。

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