一種單路步進電機推拉型立式無土栽培系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，包括立式柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于：所述無土栽培系統還包括驅動裝置，所述驅動裝置包括一步進電機，還包括一傳動桿，所述傳動桿一端與步進電機的輸出端相連，另一端設置于柜體頂部，所述各無土栽培單元的下方均設置有螺桿，螺桿一端通過一組錐齒輪與傳動桿相連，所述各無土栽培單元通過一螺母與螺桿連接，并在螺桿螺母的驅動下進行推拉移動。
【專利說明】
一種單路步進電機推拉型立式無土栽培系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無土栽培技術，特別是涉及一種利用單路步進電機推拉無土栽培單元自動收放的立式無土栽培系統
【背景技術】
[0002]步進電機是一種感應電機，其工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的多相時序控制電流，并用這種電流為步進電機供電，驅動器就是為步進電機分時供電的多相時序控制器，驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(即步進角)。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。
[0003]步進電機按輸出運動形式分為轉動式步進電機和直線式步進電機,步進電機的優點是沒有累積誤差，結構簡單，使用維修方便，制造成本低，步進電動機帶動負載慣量的能力大。
[0004]無土栽培與常規栽培的根本區別，就是可以不用土壤，直接用營養液來栽培植物。目前的無土栽培技術中，為了固定植物，增加空氣含量，大多采用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠巖、巖棉、鋸木屑等作為固定基質，以有效控制作物在生長發育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的要求。無土栽培與常規栽培相比具有不依賴土壤，可擴大種植范圍，有效控制和加速作物生長，提高作物質量，適于進行工廠化、規模化、定制化農業發展，能夠減低人工操作，降低農作物的勞動成本。
[0005]作為一種極為寶貴的、不可再生的資源，隨著工業發展和人們生活品質要求的提高，可用于人們耕作的土地越來越少，已經嚴重威脅到了人類的生存和發展。無土栽培技術恰恰可以用于那些不適于耕作的廣大的閑散土地上進行開發利用，使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對于緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題，有著深遠的意義。
[0006]水資源也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發展的大問題。不僅在干旱地區，就是在發達的人口稠密的大城市，水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被超量開采，某些地區已近枯竭，控制農業用水是節水的措施之一，而無土栽培恰恰可以避免水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。
[0007]從另一個角度分析，現代的科技和商業發展，化肥和各種添加劑的無度濫用，已經在各種蔬菜商品上顯現出了嚴重后果，如何保證人們的日常飲食的安全，一方面需要依靠國家的各種監管政策和措施，另一方面，人們也急切需要一種可以利用居家閑余空間進行科技種植的技術和設備，這種家居式種植技術，既可以使得人們在緊張工作之余，利用種植來陶冶性情、放松疲憊的身心，又可以自娛自樂、自種自收，體會一份城市家居生活中難得體會的收獲的喜悅，同時還可以為居家提供一定數量的安心菜蔬。
[0008]但是，現有的無土栽培技術大多屬于大型的科技型農業設施，對于廣大的居民來說，既不可能也無必要為了一家數口的日常飲食去投資、維護一個大型的無土栽培場地，因此，如何能夠提供一種小型化的、便攜的、能夠滿足人們日常生活和娛樂的無土栽培裝置，具有現實的意義和價值。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在于提供一種小型化的無土栽培系統，利用柜體內層疊設置的無土栽培單元，結合單路步進電機推拉無土栽培單元自動收放。
[0010]本實用新型的技術方案如下:
[0011]一種單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，包括立式柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于:所述無土栽培系統還包括驅動裝置，所述驅動裝置包括一步進電機，還包括一傳動桿，所述傳動桿一端與步進電機的輸出端相連，另一端設置于柜體頂部，所述各無土栽培單元的下方均設置有螺桿，螺桿一端通過一組錐齒輪與傳動桿相連，所述各無土栽培單元通過一螺母與螺桿連接，并在螺桿螺母的驅動下進行推拉移動。
[0012]可選的，所述步進電機輸出端與絲杠之間設置有阻尼減震器，所述阻尼減震器兩端分別與步進電機輸出端和絲杠相連。
[0013]可選的，所述步進電機還包括與其匹配的步進電機驅動器和控制器，所述步進電機還設置有防潮罩。
[0014]可選的，所述步進電機驅動裝置還包括設置于一螺桿行程兩端的限位裝置，所述限位裝置包括觸碰式或光電式限位開關。
[0015]可選的，所述限位式滑動軌道包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應設置于柜體的內壁和無土栽培單元的相鄰外壁上，定軌和動軌之間對應設置有相互匹配嵌置的凹凸結構，所述凹凸結構包括矩形凹凸結構和燕尾狀凹凸結構。
[0016]可選的，所述無土栽培單元包括一托架，所述托架為上方開口的框架結構，所述無土栽培盒設置于托架中。
[0017]可選的，所述位于最底部的無土栽培單元的抽出端下部設置有支撐裝置，所述支撐裝置在該無土栽培單元抽出后與柜體底面處于同一承載平面上。
[0018]可選的，所述柜體內設置有滅菌裝置，所述滅菌裝置為紫外線滅菌裝置。
[0019]可選的，所述無土栽培系統包括設置于柜體內的通風裝置，包括設置于柜體一側上部的通風口，通風口處設置有一風機和一個貫通柜體兩側的除塵風袋，柜體下部的一側或兩側設置有出風口，所述風機的進氣端設置有可開閉的風機蓋。
[0020]可選的，所述無土栽培系統包括光照系統和溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括加熱器和溫度探頭。
[0021]本實用新型的技術效果在于:
[0022]本實用新型的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統中，通過在柜體內設置步進電機和貫通柜體的傳動桿，利用傳動桿上設置的若干組錐形齒輪組，以及相應的螺桿螺母機構，實現各無土栽培單元進行收放，步進電機具有轉速小、力矩大、平穩可調的特點，非常適用于本實用新型的無土栽培系統，與傳統電機相比，可以直接通過驅動電流調節轉速，無需配置減速器，既降低了設備的成本，又可以減少設備占用的空間體積，且噪音小，適于家居環境應用，同時結合凹凸嵌置的滑軌，可以實現滑動的目的，而且相互嵌置的凹凸結構，具有良好的結構鋼性，可以兼具防墜的效果。
[0023]本實用新型的步進電機與傳動桿之間還設置有阻尼減震器，可以有效消除步進電機運轉時產生的振動。
[0024]本實用新型在一螺桿行程兩端設置有限位裝置，限位裝置包括觸碰式或光電式限位開關。
[0025]由于柜體內環境潮濕，且具有一定的腐蝕性，本實用新型在步進電機上設置有防潮罩。
[0026]本實用新型的無土栽培系統中，還包括在最底層的無土栽培單元的抽出端的下部設置支撐裝置，可以提高無土栽培系統的穩定性，特別是針對各無土栽培單元抽出柜體后柜體易于發生傾覆的缺陷，克服了現有的柜式無土栽培系統易于發生柜體傾覆的弊端。
[0027]本實用新型的無土栽培系統中，還包括設置于柜體內的通風裝置，通過在柜體一側上部設置通風口，在通風口處設置一風機，風機的出風口端設置一個貫通柜體兩側的除塵風袋，并在柜體下部的一側或兩側設置出風口，通過風機進入柜體的空氣經除塵風袋過濾后進入柜體，并通過出風口導出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經風機氣道進入，本實用新型在風機的進氣端還設置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0028]本實用新型的無土栽培系統中，柜體內設置有光照裝置。
[0029]本實用新型的無土栽培系統中，柜體內設置有滅菌裝置。
[0030]本實用新型的無土栽培系統中，柜體內設置有溫度控制裝置，包括溫度感應探頭、加熱器和控制裝置，加熱器采用電加熱或是板式換熱器，或是管式換熱器，或是板管式換熱器，通過設于柜體內的感溫探頭實時監測柜體溫度，并通過控制裝置自動調節。
[0031]為了避免柜體熱量散失，降低能耗，可以在柜體的壁板設置有保溫層。
[0032]為了便于移動搬運，柜體的底端設置有滾輪，柜體的頂板上部設置有吊環等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1所示為本實用新型的結構示意圖。
[0034]圖2所示為圖1的側向局部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0036]如圖1、2所示，本實用新型的無土栽培系統包括立式柜體1，柜體I內設置有若干用于無土栽培的抽屜式盒體2，各抽屜式盒體2在柜體I內層疊設置。
[0037]做為一種實施例，本實用新型的各盒體2均可以設置于一上端開口的托架中，盒體2與托架為分體式結構，盒體2可在托架中自由取放。托架和盒體2共同組成一個無土栽培單元。
[0038]無土栽培盒2內置有網格狀植株保持架，所栽培作物分別設置于保持架的網格中，以保持植株向上直立的生長姿態。
[0039]網格的大小可隨作物的根、莖的尺寸而定。
[0040]其中一托架上可以設置為育苗箱。
[0041]柜體I內設置有步進電機7，步進電機7的輸出端與傳動桿3相連，傳動桿3另一端通過軸承固定在柜體I的頂板上。
[0042]各盒體2或托架的下方均設置有螺桿10，螺桿10 —端通過軸承固定在柜體I側壁上，另一端通過錐形齒輪4、5與傳動桿3相連，螺桿10上套裝有螺母6，螺母6與盒體2或托架的底部相連。
[0043]當步進電機7驅動傳動桿3轉動時，各組錐形齒輪驅動相應的螺桿10轉動，相應驅動螺母6和盒體2或托架進行推拉移動。
[0044]盒體2或托架的兩側設置有限位式滑軌裝置，包括定軌9和動軌8，定軌9固定在柜體I的內壁，動軌8設置于盒體2的側壁，如圖示中，動軌8作為凸部與定軌9的凹部相匹配，實際中，動軌8也可以選擇凹部結構而定軌9選擇凸部結構與其相匹配。
[0045]這種凹凸嵌置的滑軌結構，不但可以實現盒體移動進出柜體I的目的，而且定軌和動軌之間相互嵌置的凹凸結構，具有良好的結構鋼性，可以兼具防墜的效果。
[0046]本實施例中，還可以具有如包括供液軟管、出液軟管、液壓泵、儲液盒等附屬的向無土栽培單元提供營養液的供液管路，均未在本實用新型附圖中示出，但這并不影響這些功能裝置在本實用新型的應用和實施。
[0047]各無土栽培盒體2的前端面板和柜體的連接處設置有密封膠條或磁條。當無土栽培單元收回柜體內后，可以提高柜內的密封性能。
[0048]與該密封膠條或磁條相對應的，在柜體的的貼合面處，設置有相應的吸合膠條或磁條，當抽屜型盒體收回柜體時，相應的膠條或磁條相互吸合，達到密封保溫的效果。
[0049]本實用新型的無土栽培系統中，還可以在位于柜體最底端的盒體2的前端設置防止柜體I傾覆的支撐裝置(圖中未示出)，該支撐裝置與柜體的支撐滾輪7位于同一平面，支撐裝置包括滑輪等。
[0050]溫度控制裝置包括溫度感應探頭、加熱器和控制裝置，加熱器采用電加熱或是板式換熱器，或是管式換熱器，或是板管式換熱器，通過設于柜體I內的感溫探頭實時監測柜體I內溫度，并通過控制裝置自動調節。
[0051]由于柜體內環境潮濕，且具有一定的腐蝕性，本實用新型在步進電機上設置有防潮罩。
[0052]為了避免柜體I內熱量散失，降低能耗，柜體I的壁板設置有保溫層。
[0053]本實用新型的無土栽培系統中，還包括設置于柜體內滅菌裝置，滅菌裝置可以采用常規的紫外線發生器。
[0054]本實用新型的無土栽培系統中，還包括設置于柜體內的通風裝置，通過在柜體一側上部設置通風口，在通風口處設置一風機，風機的出風口端設置一個貫通柜體兩側的除塵風袋，并在柜體I下部的一側或兩側設置出風口，通過風機進入柜體I的空氣經除塵風袋過濾后進入柜體1，并通過出風口導出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經風機氣道進入，本實用新型在風機的進氣端還設置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0055]為了便于移動搬運，可以在柜體I的底端設置有滾輪，在柜體I的頂板上部設置有吊環等。
[0056]以上所述僅為本實用新型的優選的實施方式，對于本領域的技術人員而言，依據本實用新型的說明和解釋，還可以衍生變化其結構和形式，應當指出，任何不脫離本實用新型精神和實質的變形和變化，均將包含在本實用新型的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，包括立式柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于:所述無土栽培系統還包括驅動裝置，所述驅動裝置包括一步進電機，還包括一傳動桿，所述傳動桿一端與步進電機的輸出端相連，另一端設置于柜體頂部，所述各無土栽培單元的下方均設置有螺桿，螺桿一端通過一組錐齒輪與傳動桿相連，所述各無土栽培單元通過一螺母與螺桿連接，并在螺桿螺母的驅動下進行推拉移動。
2.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述步進電機輸出端與絲杠之間設置有阻尼減震器，所述阻尼減震器兩端分別與步進電機輸出端和絲杠相連。
3.如權利要求2所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述步進電機還包括與其匹配的步進電機驅動器和控制器，所述步進電機還設置有防潮罩。
4.如權利要求3所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述步進電機驅動裝置還包括設置于一螺桿行程兩端的限位裝置，所述限位裝置包括觸碰式或光電式限位開關。
5.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述限位式滑動軌道包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應設置于柜體的內壁和無土栽培單元的相鄰外壁上，定軌和動軌之間對應設置有相互匹配嵌置的凹凸結構，所述凹凸結構包括矩形凹凸結構和燕尾狀凹凸結構。
6.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培單元包括一托架，所述托架為上方開口的框架結構，所述無土栽培盒設置于托架中。
7.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述位于最底部的無土栽培單元的抽出端下部設置有支撐裝置，所述支撐裝置在該無土栽培單元抽出后與柜體底面處于同一承載平面上。
8.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述柜體內設置有滅菌裝置，所述滅菌裝置為紫外線滅菌裝置。
9.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培系統包括設置于柜體內的通風裝置，包括設置于柜體一側上部的通風口，通風口處設置有一風機和一個貫通柜體兩側的除塵風袋，柜體下部的一側或兩側設置有出風口，所述風機的進氣端設置有可開閉的風機蓋。
10.如權利要求1所述的單路步進電機推拉型立式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培系統包括光照系統和溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括加熱器和溫度探頭。
【文檔編號】A01G31/06GK204032015SQ201420513902
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】魏延恕 申請人:魏延恕