CN210375768U - 一种用于土壤修复的智能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于土壤修复的智能装置，其技术方案要点是包括有机架、若干取样组件、旋转组件、切换组件和升降组件，取样组件均包括竖杆和容纳环，竖杆下端成倒锥形设置，竖杆上设置有距离传感器，机架包括有底板、顶板以及支撑柱，底板上设置有伸出通孔，升降组件包括有气缸和升降板，旋转组件包括有驱动电机，驱动电机安装于升降板上，驱动电机输出轴上设置有第一齿轮，竖杆上均设置有第二齿轮，切换组件包括有伺服电机和转盘，转盘上设置有连接通孔，升降板上设置有穿孔，竖杆包括有设置于上端的挡盘，第二齿轮设置于挡盘上，机架上还设置有控制器。该装置能够对带修复土壤进行重复自动取样，取样方便且取样效率高。

Description

一种用于土壤修复的智能装置

技术领域

本实用新型涉及土壤修复设备领域，更具体的说是涉及一种用于土壤修复的智能装置。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法，二十世纪八十年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业；在土壤修复的过程中需要先对待修复的土壤进行取样检测。

目前人们在对土壤进行取样时，通常采用手动取样器进行人工取样，该取样方式费时费力，取样效率不高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于土壤修复的智能装置，该装置能够对带修复土壤进行重复自动取样，能够有效降低操作人员劳动强度，取样方便且取样效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：包括有机架、用于对土壤取样的若干取样组件、用于带动一个取样组件自转的旋转组件、用于带动所有取样组件旋转的切换组件、以及用于带动取样组件、旋转组件以及切换组件升降的升降组件，所述取样组件均包括有竖直设置的竖杆以及用于容纳土壤的容纳环，所述竖杆下端成倒锥形设置，所述容纳环水平固定于竖杆上，所述容纳环的内径由上到下逐渐变小至与竖杆的外壁保持一致，所述容纳环的壁厚沿其轴向保持不变，所述容纳环下端内壁与竖杆的外壁相固定，所述竖杆上设置有用于检测容纳环内土壤容量的距离传感器，所述机架包括有底板、顶板以及连接底板与顶板的支撑柱，所述底板与顶板均成水平设置，所述取样组件、旋转组件、切换组件以及升降组件均位于底板与顶板之间，所述底板上设置有供竖杆和容纳环伸出的伸出通孔，所述升降组件包括有气缸和水平设置的升降板，所述气缸安装于顶板上，且气缸的活塞杆成竖直状态并与升降板固定连接，所述旋转组件包括有驱动电机，所述驱动电机安装于升降板上，所述驱动电机输出轴上同轴设置有第一齿轮，所述竖杆上均同轴设置有用于与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述切换组件包括有伺服电机，所述伺服电机安装于升降板上且伺服电机的输出轴上同轴固定连接有转盘，若干取样组件均与转盘相连接且沿转盘中心轴线环状均匀分布，所述转盘上与各个取样组件连接处均设置有连接通孔，各个竖杆分别与各个连接通孔转动且滑动连接，所述升降板上设置有若干供竖杆穿过的穿孔，所述竖杆包括有设置于上端的挡盘，所述第二齿轮设置于挡盘上，所述第二齿轮的外径大于连接通孔内径且小于穿孔外径，所述伺服电机旋转状态下，各个第二齿轮依次与第一齿轮啮合，所述伺服电机带动转盘旋转至驱动电机带动一个竖杆旋转状态下，除该竖杆外的其他竖杆均与升降板上的各个穿孔正对；所述机架上还设置有控制器，所述控制器包括有微处理器、气缸驱动模块、驱动电机驱动模块以及伺服电机驱动模块，所述距离传感器与微处理器的输入端电连接，所述气缸驱动模块、驱动电机驱动模块以及伺服电机驱动模块均与微处理器的输出端电连接，所述气缸驱动模块与气缸电连接，所述驱动电机驱动模块与驱动电机电连接，所述伺服电机驱动模块与伺服电机电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动电机带动一个竖杆旋转状态下，所述升降板上正对于该竖杆位置上转动连接有抵接盘。

作为本实用新型的进一步改进，所述底板与顶板之间还设置有用于对升降板的升降进行导向的导向杆，所述升降板上设置有与导向杆相适配的导向孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述竖杆上均同轴设置有用于松土的拨环，所述拨环位于容纳环与第二齿轮之间，所述距离传感器固定于拨环下表面。

作为本实用新型的进一步改进，所述拨环下端与容纳环上端之间的间距为50mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述竖杆包括有相互螺接的上段杆和下段杆，所述拨环与第二齿轮位于上段杆上，所述容纳环位于下段杆上，且螺接处的螺纹方向为驱动电机带动上段杆旋转时，上段杆与下段杆不断旋紧的方向。

作为本实用新型的进一步改进，所述底板下端四角处均设置有万向轮。

本实用新型的有益效果：

1、机架、旋转组件、取样组件、升降组件以及控制器的设置，使得该装置能够实现对土壤的自动取样，且取样之间设置设置有多个以及切换组件的设置，使得各个切换组件能够连续对土壤进行采样，因此该装置能够对带修复土壤进行连续自动取样，取样方便且取样效率高。

2、竖杆上拨环的设置使得当竖杆钻入到土内时，拨环也同时进入到土内，拨杆在土内旋转向下运动时，具有松土和将土壤向下拨动的作用，能够使得更多的土壤进入到容纳环与竖杆之间，因此拨环的设置有利于快速的收集到足够的土壤。

3、通过上段杆与下段杆之间螺接的设置，使得操作人员能够将下段杆拆卸下来，方便对容纳环内的土壤进行转移，以及对下段杆进行清洗，避免容纳环内残留的土壤对与下次取样后的土壤混合，因此后续对土壤的检测。

附图说明

图1为一种用于土壤修复的智能装置的结构示意图；

图2为一种用于土壤修复的智能装置的电路连接示意图。

附图标记：1、机架；11、底板；111、伸出通孔；112、万向轮；12、顶板；13、支撑柱；14、导向杆；2、取样组件；21、竖杆；211、上段杆；212、下段杆；22、容纳环；23、第二齿轮；24、拨环；25、距离传感器；26、挡盘；3、旋转组件；31、驱动电机；32、第一齿轮；4、升降组件；41、气缸；42、升降板；421、穿孔；422、抵接盘；5、切换组件；51、伺服电机；52、转盘；6、控制器；61、微处理器；62、气缸驱动模块；63、驱动电机驱动模块；64、伺服电机驱动模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1、图2所示，本实施例的一种用于土壤修复的智能装置，包括有机架1、用于对土壤取样的若干取样组件2、用于带动一个取样组件2自转的旋转组件3、用于带动所有取样组件2旋转的切换组件5、以及用于带动取样组件2、旋转组件3以及切换组件5升降的升降组件4，取样组件2均包括有竖直设置的竖杆21以及用于容纳土壤的容纳环22，竖杆21下端成倒锥形设置，容纳环22水平固定于竖杆21上，容纳环22的内径由上到下逐渐变小至与竖杆21的外壁保持一致，容纳环22的壁厚沿其轴向保持不变，容纳环22下端内壁与竖杆21的外壁相固定，竖杆21上设置有用于检测容纳环22内土壤容量的距离传感器25，机架1包括有底板11、顶板12以及连接底板11与顶板12的支撑柱13，底板11与顶板12均成水平设置，取样组件2、旋转组件3、切换组件5以及升降组件4均位于底板11与顶板12之间，底板11上设置有供竖杆21和容纳环22伸出的伸出通孔111，升降组件4包括有气缸41和水平设置的升降板42，气缸41安装于顶板12上，且气缸41的活塞杆成竖直状态并与升降板42固定连接，旋转组件3包括有驱动电机31，驱动电机31安装于升降板42上，驱动电机31输出轴上同轴设置有第一齿轮32，竖杆21上均同轴设置有用于与第一齿轮32啮合的第二齿轮23，切换组件5包括有伺服电机51，伺服电机51安装于升降板42上且伺服电机51的输出轴上同轴固定连接有转盘52，若干取样组件2均与转盘52相连接且沿转盘52中心轴线环状均匀分布，转盘52上与各个取样组件2连接处均设置有连接通孔，各个竖杆21分别与各个连接通孔转动且滑动连接，升降板42上设置有若干供竖杆21穿过的穿孔421，竖杆21包括有设置于上端的挡盘26，所述第二齿轮23设置于挡盘26上，所述第二齿轮23的外径大于连接通孔内径且小于穿孔421外径，伺服电机51旋转状态下，各个第二齿轮23依次与第一齿轮32啮合，伺服电机51带动转盘52旋转至驱动电机31带动一个竖杆21旋转状态下，除该竖杆21外的其他竖杆21均与升降板42上的各个穿孔421正对；机架1上还设置有控制器6，控制器6包括有微处理器61、气缸驱动模块62、驱动电机驱动模块63以及伺服电机驱动模块64，距离传感器25与微处理器61的输入端电连接，气缸驱动模块62、驱动电机驱动模块63以及伺服电机驱动模块64均与微处理器61的输出端电连接，气缸驱动模块62与气缸41电连接，驱动电机驱动模块63与驱动电机31电连接，伺服电机驱动模块64与伺服电机51电连接。

连接通孔内可固定有轴承，轴承的外圈与连接通孔固定，轴承的内圈与竖杆21之间具有滑动间隙，从而实现竖杆21与连接通孔之间的转动且滑动连接，微处理器61可采用单片机。进行采样时的初始状态为一个取样组件2的第二齿轮23与第一齿轮32啮合，采用时，首先驱动电机驱动模块63控制驱动电机31旋转，使得一个取样组件2自转，之后气缸驱动模块62控制气缸41工作，气缸41通过升降板42带动各个取样组件2、旋转组件3以及切换组件5一起下降，自转的竖杆21通过伸出通孔111伸出到机架1下端并钻入到土壤内进行取样，而其他竖杆21将与机架1底板11抵接后保持不动，同时竖杆21将不断穿过升降板42上的穿孔421，竖杆21下端成倒锥形设置有利于竖杆21快速的钻入土内，且容纳环22由上到下不断收缩的结构设置，同样便于容纳环22进入到土壤内，当容纳环22顺利进入土壤内后，松动的土壤将掉落到容纳环22与竖杆21之间，当距离传感器25检测到容纳环22内堆积的土壤高度足够高时，距离传感器25发出信号给微处理器61，之后气缸驱动模块62控制气缸41通过升降板42带动取样组件2、旋转组件3以及切换组件5一起上升，堆积在容纳环22内的土壤将被取出，之后驱动电机驱动模块63控制驱动电机31停止工作，伺服电机驱动模块64控制伺服电机51带动转盘52旋转固定角度，使得另一驱动组件上的第二齿轮23与第一齿轮32啮合，之后重复上述操作对土壤进行重复取样，直到所有取样组件2均完成取样，操作人员可在前后两次取样之间推动该装置，使得重复取样的取样位置有所不同。因此该装置能够对带修复土壤进行重复自动取样，能够有效降低操作人员劳动强度，取样方便且取样效率高。

作为改进的一种具体实施方式，驱动电机31带动一个竖杆21旋转状态下，所述升降板42上正对于该竖杆21位置上转动连接有抵接盘422。当竖杆21下降至与土壤接触后，竖杆21上端的挡盘26将与抵接盘422抵接，且挡盘26将将带动抵接盘422转动，通过抵接盘422的设置，避免了挡盘26与升降板42之间的转动摩擦，有利于降低驱动电机31的能耗。

作为改进的一种具体实施方式，底板11与顶板12之间还设置有用于对升降板42的升降进行导向的导向杆14，升降板42上设置有与导向杆14相适配的导向孔。导向孔的内径大小应等于或略大于导向杆14的外径大小，以便于导向杆14穿过导向孔后具有良好的导向效果，通过导向杆14和导向孔的设置，使得该升降板42的升降更加稳定。

作为改进的一种具体实施方式，竖杆21上均同轴设置有用于松土的拨环24，拨环24位于容纳环22与第二齿轮23之间，距离传感器25固定于拨环24下表面。当竖杆21钻入到土内时，拨环24也同时进入到土内，拨杆在土内旋转向下运动时，具有松土和将土壤向下拨动的作用，能够使得更多的土壤进入到容纳环22与竖杆21之间，因此拨环24的设置有利于快速的收集到足够的土壤，且拨杆外侧面可设置有若干小凸柱，此时拨环24对土壤的松动效果更好，距离传感器25固定于拨环24下表面，此时拨环24对距离传感器25具有保护作用，避免距离传感器25裸露在竖杆21外易损坏。

作为改进的一种具体实施方式，拨环24下端与容纳环22上端之间的间距为50mm。当拨环24与容纳环22之间的距离过小时，不利于拨环24上方的土壤进入到容纳环22内，降低容纳环22收集土壤效率；当拨环24与容纳环22之间的距离过大时，竖杆21需要钻入土内的深度大大增加，不利于提高取样效率，且取样成本将提高。

作为改进的一种具体实施方式，竖杆21均包括有相互螺接的上段杆211和下段杆212，拨环24与第二齿轮23位于上段杆211上，容纳环22位于下段杆212上，且螺接处的螺纹方向为驱动电机31带动上段杆211旋转时，上段杆211与下段杆212不断旋紧的方向。通过上段杆211与下段杆212之间螺接的设置，使得操作人员能够将下段杆212拆卸下来，方便对容纳环22内的土壤进行转移，以及对下段杆212进行清洗，避免容纳环22内残留的土壤对与下次取样后的土壤混合，因此后续对土壤的检测。

作为改进的一种具体实施方式，底板11下端四角处均设置有万向轮112。通过万向轮112的设置，能够方便人们对该装置进行移动。

工作原理：

操作人员先将该装置移动到带取样位置，进行采样时的初始状态为一个取样组件2的第二齿轮23与第一齿轮32啮合，采用时，首先驱动电机驱动模块63控制驱动电机31旋转，使得一个取样组件2自转，之后气缸驱动模块62控制气缸41工作，气缸41通过升降板42带动各个取样组件2、旋转组件3以及切换组件5一起下降，自转的竖杆21通过伸出通孔111伸出到机架1下端并钻入到土壤内进行取样，而其他竖杆21将与机架1底板11抵接后保持不动，同时竖杆21将不断穿过升降板42上的穿孔421，竖杆21下端成倒锥形设置有利于竖杆21快速的钻入土内，且容纳环22由上到下不断收缩的结构设置，同样便于容纳环22进入到土壤内，当容纳环22顺利进入土壤内后，松动的土壤将掉落到容纳环22与竖杆21之间，且当竖杆21钻入到土内时，拨环24也同时进入到土内，拨杆在土内旋转向下运动时，具有松土和将土壤向下拨动的作用，能够使得更多的土壤进入到容纳环22与竖杆21之间，因此拨环24的设置有利于快速的收集到足够的土壤，当距离传感器25检测到容纳环22内堆积的土壤高度足够高时，距离传感器25发出信号给微处理器61，之后气缸驱动模块62控制气缸41通过升降板42带动取样组件2、旋转组件3以及切换组件5一起上升，堆积在容纳环22内的土壤将被取出，之后驱动电机驱动模块63控制驱动电机31停止工作，伺服电机驱动模块64控制伺服电机51带动转盘52旋转固定角度，使得另一驱动组件上的第二齿轮23与第一齿轮32啮合，之后重复上述操作对土壤进行重复取样，直到所有取样组件2均完成取样，操作人员可在前后两次取样之间推动该装置，使得重复取样的取样位置有所不同。因此该装置能够对带修复土壤进行重复自动取样，能够有效降低操作人员劳动强度，取样方便且取样效率高。抵接盘422的设置，避免了挡盘26与升降板42之间的转动摩擦，有利于降低驱动电机31的能耗。距离传感器25固定于拨环24下表面，此时拨环24对距离传感器25具有保护作用，避免距离传感器25裸露在竖杆21外易损坏。通过上段杆211与下段杆212之间螺接的设置，使得操作人员能够将下段杆212拆卸下来，方便对容纳环22内的土壤进行转移，以及对下段杆212进行清洗，避免容纳环22内残留的土壤对与下次取样后的土壤混合，因此后续对土壤的检测。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：包括有机架(1)、用于对土壤取样的若干取样组件(2)、用于带动一个取样组件(2)自转的旋转组件(3)、用于带动所有取样组件(2)旋转的切换组件(5)、以及用于带动取样组件(2)、旋转组件(3)以及切换组件(5)升降的升降组件(4)，所述取样组件(2)均包括有竖直设置的竖杆(21)以及用于容纳土壤的容纳环(22)，所述竖杆(21)下端成倒锥形设置，所述容纳环(22)水平固定于竖杆(21)上，所述容纳环(22)的内径由上到下逐渐变小至与竖杆(21)的外壁保持一致，所述容纳环(22)的壁厚沿其轴向保持不变，所述容纳环(22)下端内壁与竖杆(21)的外壁相固定，所述竖杆(21)上设置有用于检测容纳环(22)内土壤容量的距离传感器(25)，所述机架(1)包括有底板(11)、顶板(12)以及连接底板(11)与顶板(12)的支撑柱(13)，所述底板(11)与顶板(12)均成水平设置，所述取样组件(2)、旋转组件(3)、切换组件(5)以及升降组件(4)均位于底板(11)与顶板(12)之间，所述底板(11)上设置有供竖杆(21)和容纳环(22)伸出的伸出通孔(111)，所述升降组件(4)包括有气缸(41)和水平设置的升降板(42)，所述气缸(41)安装于顶板(12)上，且气缸(41)的活塞杆成竖直状态并与升降板(42)固定连接，所述旋转组件(3)包括有驱动电机(31)，所述驱动电机(31)安装于升降板(42)上，所述驱动电机(31)输出轴上同轴设置有第一齿轮(32)，所述竖杆(21)上均同轴设置有用于与第一齿轮(32)啮合的第二齿轮(23)，所述切换组件(5)包括有伺服电机(51)，所述伺服电机(51)安装于升降板(42)上且伺服电机(51)的输出轴上同轴固定连接有转盘(52)，若干取样组件(2)均与转盘(52)相连接且沿转盘(52)中心轴线环状均匀分布，所述转盘(52)上与各个取样组件(2)连接处均设置有连接通孔，各个竖杆(21)分别与各个连接通孔转动且滑动连接，所述升降板(42)上设置有若干供竖杆(21)穿过的穿孔(421)，所述竖杆(21)包括有设置于上端的挡盘(26)，所述第二齿轮(23)设置于挡盘(26)上，所述第二齿轮(23)的外径大于连接通孔内径且小于穿孔(421)外径，所述伺服电机(51)旋转状态下，各个第二齿轮(23)依次与第一齿轮(32)啮合，所述伺服电机(51)带动转盘(52)旋转至驱动电机(31)带动一个竖杆(21)旋转状态下，除该竖杆(21)外的其他竖杆(21)均与升降板(42)上的各个穿孔(421)正对；

所述机架(1)上还设置有控制器(6)，所述控制器(6)包括有微处理器(61)、气缸驱动模块(62)、驱动电机驱动模块(63)以及伺服电机驱动模块(64)，所述距离传感器(25)与微处理器(61)的输入端电连接，所述气缸驱动模块(62)、驱动电机驱动模块(63)以及伺服电机驱动模块(64)均与微处理器(61)的输出端电连接，所述气缸驱动模块(62)与气缸(41)电连接，所述驱动电机驱动模块(63)与驱动电机(31)电连接，所述伺服电机驱动模块(64)与伺服电机(51)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述驱动电机(31)带动一个竖杆(21)旋转状态下，所述升降板(42)上正对于该竖杆(21)位置上转动连接有抵接盘(422)。

3.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述底板(11)与顶板(12)之间还设置有用于对升降板(42)的升降进行导向的导向杆(14)，所述升降板(42)上设置有与导向杆(14)相适配的导向孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述竖杆(21)上均同轴设置有用于松土的拨环(24)，所述拨环(24)位于容纳环(22)与第二齿轮(23)之间，所述距离传感器(25)固定于拨环(24)下表面。

5.根据权利要求4所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述拨环(24)下端与容纳环(22)上端之间的间距为50mm。

6.根据权利要求5所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述竖杆(21)均包括有相互螺接的上段杆(211)和下段杆(212)，所述拨环(24)与第二齿轮(23)位于上段杆(211)上，所述容纳环(22)位于下段杆(212)上，且螺接处的螺纹方向为驱动电机(31)带动上段杆(211)旋转时，上段杆(211)与下段杆(212)不断旋紧的方向。

7.根据权利要求1所述的一种用于土壤修复的智能装置，其特征在于：所述底板(11)下端四角处均设置有万向轮(112)。

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