一種塑料大棚薄膜卷放自動控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大棚薄膜卷放自動控制裝置，包括電機傳動機構和控制線路兩部分，所述的電機傳動機構包括薄膜卷放桿、換向節、伸縮套桿、萬向節和三相交流電機，所述的薄膜卷放桿通過所述的換向節與所述的伸縮套桿一端連接，所述的三相交流電機通過所述的萬向節與所述的伸縮套桿另一端連接，所述的控制線路包括正轉邏輯線路、反轉邏輯線路和停止開關。本實用新型可實現大棚薄膜卷放的電動操作和由大棚內空氣溫度設定值控制的自動化操作；整個裝置機械結構設計簡單，制造成本低；將電機固定于地面，沒有置頂和移動帶來的安全問題，維護方便，適合推廣應用。
【專利說明】一種塑料大棚薄膜卷放自動控制裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及設施農業領域，尤其涉及一種塑料大棚薄膜卷放自動控制裝置。
【背景技術】
[0002] 設施農業是當前我國農業現代化的重要發展方向。為增強農業種植環境的可控 性，溫室大棚被普遍采用，其中拱形塑料薄膜大棚因其價格低廉、建造方便而深受農民青 睞。隨著農業規模化發展，增加薄膜大棚面積和勞動力不足之間的矛盾逐步凸顯出來，尤 其在夏季高溫多雨季節，常因人工卷放薄膜速度慢，大棚內升溫快，對植物生長帶來不利影 響。客觀上，需要通過技術進步和產業政策調整，增加大棚薄膜卷放機械化和自動化操作 裝置，幫助農民從容應對氣候變化。目前，國內外已有一些專利文獻介紹了大棚薄膜卷放 機的設計方法和裝置結構。例如，專利"新型卷簾機"（申請號201020101146. 2)提出一 種集卷簾和除雪功能為一體的機械結構設計方法。專利"一種蔬菜大棚卷簾機"（申請號 201210213924.0)提出一種將電機放置于屋頂的草簾卷放方法。專利"一種大棚卷簾機" (申請號201210254603. 5)提出一種用支撐臂和搖臂組合將電機與卷簾桿一起移動的構造 方法。專利"冬暖式大棚薄膜卷放機"（申請號201320264738. X)提出一種帶有行走輪的機 架設計方法。雖然這些專利設計具有一定的新穎性，但都存在一些不足之處。主要的問題 在于：一是將電機裝在大棚頂部，由于電機重量較大，需要有可靠安全的支撐基礎，這不僅 增加成本，而且系統調試維護也不方便；二是大棚薄膜卷放的自動化程度不高。雖然電動卷 簾比較方便，但仍需人工進行啟停操作，勞力成本沒有減少。目前，針對我國南方夏季高溫 天氣，早晨溫升快，大棚薄膜卷放頻繁等特點，大棚薄膜卷放自動控制方法和相應裝置還未 見文獻報道。
【發明內容】
[0003] 為了克服現有的大棚薄膜卷放操作將電機置頂帶來的安全和維護不便等缺點，同 時結合溫度自動控制的需要，本實用新型提供一種大棚薄膜卷放自動控制裝置。
[0004] 本實用新型采用的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：包括電機傳動機構 和控制線路兩部分，所述的電機傳動機構包括薄膜卷放桿、換向節、伸縮套桿、萬向節和三 相交流電機，所述的薄膜卷放桿通過所述的換向節與所述的伸縮套桿一端連接，所述的三 相交流電機通過所述的萬向節與所述的伸縮套桿另一端連接，所述的控制線路包括正轉邏 輯線路、反轉邏輯線路和停止開關。
[0005] 進一步，所述的伸縮套桿由兩根不同口徑的管子組成，其中大口徑管子的管壁上 開有槽口，小口徑管子的管壁上帶有連接銷，小口徑管子通過連接銷插入到大口徑管子的 槽口中，小口徑管子轉動時，通過連接銷帶動大口徑管子轉動，大口徑管子也可沿著連接銷 相對小口徑管子作縱向滑動。
[0006] 進一步，所述的換向節由第一錐輪和第二錐輪嚙合而成，所述的第一錐輪固定在 所述的薄膜卷放桿一端上，所述的第二錐輪固定在所述的伸縮套桿大口徑管子上。
[0007] 進一步，所述的萬向節包括第一轉動組件、第二轉動組件和連接組件，所述的第一 轉動組件通過所述的連接組件與所述的第二轉動組件連接，所述的第一轉動組件固定在所 述的三相交流電機主軸上，所述的第二轉動組件固定在所述的伸縮套桿小口徑管子上。
[0008] 進一步，所述的三相交流電機配置減速器，轉速為每分鐘6(Γ100轉，采用兩個交 流接觸器分別控制電機正轉和反轉。
[0009] 進一步，所述的正轉邏輯線路由薄膜卷放桿上限位開關、溫度上限開關、手動正轉 旋鈕、電機正轉接觸器線圈和反轉接觸器觸點開關組成，將溫度上限開關和手動正轉旋鈕 先并聯，再與薄膜卷放桿上限位開關、反轉接觸器觸點開關和電機正轉接觸器線圈串聯。 [0010] 進一步，所述的反轉邏輯線路由薄膜卷放桿下限位開關、溫度下限開關、手動反轉 旋鈕、電機反轉接觸器線圈和正轉接觸器觸點開關組成，將溫度下限開關和手動反轉旋鈕 先并聯，再與薄膜卷放桿下限位開關、正轉接觸器觸點開關和電機反轉接觸器線圈串聯，所 述的正轉邏輯線路與所述的反轉邏輯線路通過正轉接觸器觸點開關和反轉接觸器觸點開 關實現互鎖，防止因正、反轉接觸器線圈同時上電而導致的三相進線短路故障。
[0011] 進一步，所述的停止按鈕接在所述的正、反轉邏輯線路火線進線端。
[0012] 本實用新型工作原理如下：
[0013] (1)手動薄膜上卷操作：將手動正轉旋鈕撥到通電位置，正轉接觸器線圈上電，正 轉接觸器主觸點吸合，電機上電正轉；電機主軸帶動萬向節的第一轉動組件轉動；第一轉 動組件通過連接組件帶動第二轉動組件轉動；第二轉動組件帶動小口徑管子轉動；小口徑 管子通過連接銷帶動大口徑管子轉動；大口徑管子帶動換向節的第二錐輪轉動；第二錐輪 通過齒輪嚙合帶動第一錐輪轉動；第一錐輪帶動薄膜卷放桿轉動。當薄膜卷放桿上移到上 限位開關位置時，使上限位開關從常閉狀態變到打開狀態，從而切斷正轉接觸器線圈電源， 正轉接觸器主觸點釋放，電機停止，從而完成薄膜上卷操作。在電機正轉過程中，由于正轉 接觸器輔助觸點開關打開，反轉接觸器線圈不會上電，從而實現互鎖，防止反轉誤操作。當 薄膜上卷操作完成時，由于正轉接觸器線圈失電，正轉接觸器輔助觸點開關恢復閉合狀態， 電機具備反轉運行條件。
[0014] (2)手動薄膜下放操作：將手動反轉旋鈕撥到通電位置，反轉接觸器線圈上電，反 轉接觸器主觸點吸合，電機上電反轉；電機主軸帶動萬向節的第一轉動組件反向轉動；第 一轉動組件通過連接組件帶動第二轉動組件反向轉動；第二轉動組件帶動小口徑管子反向 轉動；小口徑管子通過連接銷帶動大口徑管子反向轉動；大口徑管子帶動換向節的第二錐 輪反向轉動；第二錐輪通過齒輪嚙合帶動第一錐輪反向轉動；第一錐輪帶動薄膜卷放桿反 向轉動。當薄膜卷放桿下移到下限位開關位置時，使下限位開關從常閉狀態變到打開狀態， 從而切斷反轉接觸器線圈電源，反轉接觸器主觸點釋放，電機停止，從而完成薄膜下放操 作。在電機反轉過程中，由于反轉接觸器觸點開關打開，正轉接觸器線圈不會上電，從而實 現互鎖，防止正向誤操作。當薄膜下放操作完成時，由于反轉接觸器線圈失電，反轉接觸器 輔助觸點開關恢復閉合狀態，電機具備正轉運行條件。
[0015] (3)大棚溫度升高到上限后的薄膜自動上卷操作：溫度上限開關首先閉合，使得正 轉接觸器線圈上電，起動薄膜上卷操作，后續過程同（1)。
[0016] (4)大棚溫度降低到下限后的薄膜自動下放操作：溫度下限開關首先閉合，使得反 轉接觸器線圈上電，起動薄膜下放操作，后續過程同（2)。
[0017] (5)停止操作：當需要電機中途暫停運行，或遇到故障需要停機時，按下停止按鈕， 正、反轉接觸器線圈都斷電，電機停止。
[0018] 本實用新型的有益效果體現在：可實現大棚薄膜卷放的電動操作和由大棚內空氣 溫度設定值控制的自動化操作，顯著降低了人工作業強度；整個裝置機械結構設計簡單，制 造成本低；將電機固定于地面，沒有置頂和移動帶來的安全問題，維護方便，適合推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實用新型整體裝置結構示意圖。
[0020] 圖2是本實用新型涉及的電機傳動機構中的換向節結構示意圖。
[0021] 圖3是本實用新型涉及的電機傳動機構中的伸縮套桿結構示意圖。
[0022] 圖4是本實用新型涉及的電機傳動機構中的萬向節結構主視圖。
[0023] 圖5是本實用新型涉及的電機傳動機構中的萬向節結構俯視圖。
[0024] 圖6是本實用新型涉及的電機傳動機構中的萬向節結構A-A剖面圖。
[0025] 圖7是本實用新型涉及的三相電機主回路線路圖。
[0026] 圖8是本實用新型涉及的控制線路圖。
[0027] 圖中，1-薄膜卷放桿；2-換向節；3-伸縮套桿；4-萬向節；5-三相交流電機；6-正 轉邏輯線路；7-反轉邏輯線路；8-停止開關；21-第一錐輪；22-第二錐輪；31-大口徑管 子；32-槽口；33-小口徑管子；34-連接銷；41-第一轉動組件；42-第二轉動組件；43-連接 組件；44-固定螺栓；45-固定螺栓；46-連接銷；51-正轉接觸器線圈；52-正轉接觸器主觸 點；53-正轉接觸器輔助觸點開關；54-反轉接觸器線圈；55-反轉接觸器主觸點；56-反轉 接觸器輔助觸點開關；61-薄膜卷放桿上限位開關；62-溫度上限開關；63-手動正轉旋鈕； 71-薄膜卷放桿下限位開關；72-溫度下限開關；73-手動反轉旋鈕；8-停止按鈕。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：
[0029] 參照附圖廣圖8,本實施例中的一種大棚薄膜卷放自動控制裝置，包括電機傳動 機構和控制線路兩部分，所述的電機傳動機構包括薄膜卷放桿1、換向節2、伸縮套桿3、萬 向節4和三相交流電機5,所述的薄膜卷放桿1通過所述的換向節2與所述的伸縮套桿3 - 端連接，所述的三相交流電機5通過所述的萬向節4與所述的伸縮套桿3另一端連接，所述 的控制線路包括正轉邏輯線路6、反轉邏輯線路7和停止開關8。
[0030] 所述的伸縮套桿3由兩根不同口徑的管子組成，其中大口徑管子31的管壁上開有 槽口 32,小口徑管子33的管壁上帶有連接銷34,小口徑管子33通過連接銷34插入到大口 徑管子31的槽口 32中，小口徑管子33轉動時，通過連接銷34帶動大口徑管子31轉動，大 口徑管子31也可沿著小口徑管子33的連接銷34作縱向滑動。
[0031] 所述的換向節2由第一錐輪21和第二錐輪22嚙合而成，所述的第一錐輪21固定 在所述的薄膜卷放桿1 一端上，所述的第二錐輪22固定在所述的伸縮套桿3大口徑管子31 上。
[0032] 所述的萬向節4包括第一轉動組件41、第二轉動組件42和連接組件43,所述的第 一轉動組件41通過所述的連接組件43與所述的第二轉動組件42連接，所述的第一轉動組 件41固定在所述的三相交流電機5主軸上，所述的第二轉動組件42固定在所述的伸縮套 桿3小口徑管子33上。。
[0033] 所述的三相交流電機5配置減速器，轉速為每分鐘6(Γ100轉，采用兩個交流接觸 器52、55分別控制電機正轉和反轉。
[0034] 所述的正轉邏輯線路6由薄膜卷放桿上限位開關61、溫度上限開關62、手動正轉 旋鈕63、正轉接觸器線圈51和反轉接觸器輔助觸點開關56組成。將溫度上限開關62和手 動正轉旋鈕63先并聯，再與薄膜卷放桿上限位開關61、反轉接觸器輔助觸點開關56和正轉 接觸器線圈51串聯。
[0035] 所述的反轉邏輯線路7由薄膜卷放桿下限位開關71、溫度下限開關72、手動反轉 旋鈕73、反轉接觸器線圈54和正轉接觸器輔助觸點開關53組成。將溫度下限開關72和手 動反轉旋鈕73先并聯，再與薄膜卷放桿下限位開關71、正轉接觸器輔助觸點開關53和反轉 接觸器線圈54串聯。
[0036] 所述的停止按鈕8接在所述的正、反轉邏輯線路6、7火線進線端。
[0037] 本實施例的操作步驟如下：
[0038] (1)手動薄膜上卷操作：將手動正轉旋鈕63撥到通電位置，正轉接觸器線圈51上 電，正轉接觸器主觸點52吸合，電機5上電正轉；電機主軸帶動萬向節4的第一轉動組件41 轉動；第一轉動組件41通過連接組件43帶動第二轉動組件42轉動；第二轉動組件42帶 動小口徑管子33轉動；小口徑管子33通過連接銷34帶動大口徑管子31轉動；大口徑管 子31帶動換向節2的第二錐輪22轉動；第二錐輪22通過齒輪嚙合帶動第一錐輪21轉動； 第一錐輪21帶動薄膜卷放桿1轉動。當薄膜卷放桿1上移到上限位開關61位置時，使上 限位開關61從常閉狀態變到打開狀態，從而切斷正轉接觸器線圈51電源，正轉接觸器主觸 點52釋放，電機5停止，從而完成薄膜上卷操作。在電機5正轉過程中，由于正轉接觸器輔 助觸點開關53打開，反轉接觸器線圈54不會上電，從而實現互鎖，防止反轉誤操作。當薄 膜上卷操作完成時，由于正轉接觸器線圈51失電，正轉接觸器輔助觸點開關53恢復閉合狀 態，電機5具備反轉運行條件。
[0039] (2)手動薄膜下放操作：將手動反轉旋鈕73撥到通電位置，反轉接觸器線圈54上 電，反轉接觸器主觸點55吸合，電機5上電反轉；電機主軸帶動萬向節4的第一轉動組件41 反向轉動；第一轉動組件41通過連接組件43帶動第二轉動組件42反向轉動；第二轉動組 件42帶動小口徑管子33反向轉動；小口徑管子33通過連接銷34帶動大口徑管子31反向 轉動；大口徑管子31帶動換向節2的第二錐輪22反向轉動；第二錐輪22通過齒輪嚙合帶 動第一錐輪21反向轉動；第一錐輪21帶動薄膜卷放桿1反向轉動。當薄膜卷放桿1下移 到下限位開關71位置時，使下限位開關71從常閉狀態變到打開狀態，從而切斷反轉接觸器 線圈54電源，反轉接觸器主觸點55釋放，電機5停止，從而完成薄膜下放操作。在電機反5 轉過程中，由于反轉接觸器輔助觸點開關56打開，正轉接觸器線圈51不會上電，從而實現 互鎖，防止正向誤操作。當薄膜下放操作完成時，由于反轉接觸器線圈54失電，反轉接觸器 輔助觸點開關56恢復閉合狀態，電機5具備正轉運行條件。
[0040] (3)大棚溫度升高到上限后的薄膜自動上卷操作：溫度上限開關62首先閉合，使 得正轉接觸器線圈51上電，起動薄膜上卷操作，后續過程同（1)。
[0041] (4)大棚溫度降低到下限后的薄膜自動下放操作：溫度下限開關72首先閉合，使 得反轉接觸器線圈54上電，起動薄膜下放操作，后續過程同（2)。
[0042] (5)停止操作：當需要電機5中途暫停運行，或遇到故障需要停機時，按下停止按 鈕8,正、反轉接觸器線圈51、54都斷電，電機5停止。
[〇〇43] 本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本實用新型的 保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本 領域技術人員根據本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1. 一種塑料大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：包括電機傳動機構和控制線路 兩部分，所述的電機傳動機構包括薄膜卷放桿、換向節、伸縮套桿、萬向節和三相交流電機， 所述的薄膜卷放桿通過所述的換向節與所述的伸縮套桿一端連接，所述的三相交流電機通 過所述的萬向節與所述的伸縮套桿另一端連接，所述的控制線路包括正轉邏輯線路、反轉 邏輯線路和停止開關。
2. 采用如權利要求1所述的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：伸縮套桿由兩 根不同口徑的管子組成，其中大口徑管子的管壁上開有槽口，小口徑管子的管壁上帶有連 接銷，小口徑管子通過連接銷插入到大口徑管子的槽口中。
3. 采用如權利要求1所述的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：換向節由第一 錐輪和第二錐輪嚙合而成，所述的第一錐輪固定在所述的薄膜卷放桿一端上，所述的第二 錐輪固定在所述的伸縮套桿大口徑管子上。
4. 采用如權利要求1所述的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：萬向節由第一 轉動組件、第二轉動組件和連接組件組成，所述的第一轉動組件通過所述的連接組件與所 述的第二轉動組件連接，所述的第一轉動組件固定在所述的三相交流電機主軸上，所述的 第二轉動組件固定在所述的伸縮套桿小口徑管子上。
5. 采用如權利要求1所述的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：正轉邏輯線路 由薄膜卷放桿上限位開關、溫度上限開關、手動正轉旋鈕、電機正轉接觸器線圈和反轉接觸 器觸點開關組成。
6. 采用如權利要求1所述的大棚薄膜卷放自動控制裝置，其特征在于：反轉邏輯線路 由薄膜卷放桿下限位開關、溫度下限開關、手動反轉旋鈕、電機反轉接觸器線圈和正轉接觸 器觸點開關組成。
【文檔編號】A01G9/22GK203838497SQ201420163735
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月7日 優先權日:2014年4月7日
【發明者】不公告發明人 申請人:泰順派友科技服務有限公司