一種旋轉追光種植裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種旋轉追光種植裝置，包括基礎及鋼框架結構單元、支撐件與運行軌道單元、電機驅動單元、吊掛單元、供液單元和控制單元，支撐件與運行軌道單元與基礎及鋼框架結構單元相連接，電機驅動單元與支撐件與運行軌道單元相固接并與控制單元相連接，吊掛單元與支撐件與運行軌道單元相連接，供液單元與支撐件與運行軌道單元相連接并與控制單元相連接。本實用新型旋轉追光種植裝置實現機械化種植，提高蔬菜單產及土地、農藥等資源利用率；通過運行軌道旋轉設計，不僅保證植物獲得充分的光照，同時提高了土地利用率；配套智能化運行和澆灌系統可根據蔬菜生長需要調控軌道啟停、旋轉速度、水的澆灌量，可節水節肥。
【專利說明】
一種旋轉追光種植裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種立體無土栽培種植裝置，特別涉及一種旋轉追光種植裝置。該種植裝置屬于蔬菜立體無土栽培技術裝備領域。
【背景技術】
[0002]設施農業是當今我國現代農業中最具活力的產業，目前我國設施園藝栽培面積已達346萬公頃，設施農業總產值已達7600億元，占農業總產值的20%以上，同時，設施農業還吸納了 6500-7000萬個勞動力。
[0003]設施技術的提升將極大地增加經濟收益，帶動大批相關產業的發展，同時作為設施種植業又能對改善環境發揮不可或缺的作用。
[0004]雖然我國設施農業得到了長足的進步，但科技和總體水平低，從設施設備到栽培技術管理不配套、不規范，尤其是大型智能化立體節水栽培裝備更是微乎其微，難以形成較大規模商品化生產。
[0005]因此，需要開發出一種旋轉追光種植系統裝備，對提升設施農業的栽培技術水平與裝備水平，具有十分重要的現實意義。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于，開發出大型的智能化立體節水栽培裝備，使種植在其上的植物能夠均勻的從不同角度接受陽光的照射，不僅保證植物獲得充分的光照，同時提高了土地利用率。配套的智能化運行和澆灌系統可根據作物生長需要調控軌道啟停、旋轉速度、水的澆灌量等。形成大規模商品生產，提升設施農業的技術與裝備水平。
[0007]為實現本實用新型的目的，采取以下技術方案:
[0008]—種旋轉追光種植裝置，其特征在于:包括基礎及鋼框架結構單元、支撐件與運行軌道單元、電機驅動單元、吊掛單元、供液單元和控制單元，所述支撐件與運行軌道單元與所述基礎及鋼框架結構單元相連接，所述電機驅動單元與所述支撐件與運行軌道單元相固接并與所述控制單元相連接，所述吊掛單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接，所述供液單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接并與所述控制單元相連接。
[0009]優選地，所述基礎及鋼框架結構單元包括立柱，與所述主柱相連接的主梁和次梁，柱角螺栓以及混凝土基礎。由多個立柱、主梁和次梁構成鋼框架結構，鋼框架結構通過柱角螺栓固定在混凝土基礎上。
[0010]優選地，所述支撐件與運行軌道單元包括支撐件部分單元和軌道部分單元，所述運行軌道部分單元位于所述支撐件部分單元之上。
[0011 ]優選地，所述支撐件部分單元包括直軌道支撐件、電機驅動單元支撐件、內側運行軌道轉角支撐件和外側運行軌道轉角支撐件，分別安裝在基礎及鋼框架結構中的立柱上。
[0012]優選地，所述軌道部分單元為螺旋運行軌道，軌道主要包括導軌和導軌支撐件，導軌與導軌支撐件之間為滑動連接，導軌內嵌入滑軌。
[0013]優選地，所述軌道部分單元包括直線軌道和轉角軌道。轉角軌道主要包括轉角導軌、轉角導軌支撐件和螺栓。
[0014]優選地，所述軌道部分單元包括立柱外側軌道和立柱內側軌道。
[0015]優選地，所述電機驅動單元主要包括電機、活塞桿、汽缸、延展板、金屬管及其它安裝輔材。
[0016]優選地，所述電機驅動單元的數量為多個，每一組運行軌道配套安裝一個電機驅動單元。
[0017]優選地，所述吊掛單元主要包括吊桿和吊籃。在滑軌內還嵌入安裝有掛鉤，吊桿掛在掛鉤上，吊籃吊掛在吊桿上。
[0018]優選地，所述控制單元主要包括:可編程控制器、繼電器、直流電源、觸控屏、通風設備、頻率控制器、開關和應急關閉等。
[0019]優選地，所述控制單元的數量為多個，每個電機驅動單元配套一個控制單元，控制單元可控制導軌的啟停時間、周期、供液的時間、周期等。
[0020]優選地，所述供液單元主要包括供液管道、供液噴嘴和營養液池，所述供液管道和所述供液噴嘴與所述營養液池相連接。
[0021 ]優選地，所述供液單元的設置為:每個轉角處設置2個供液管道和2個供液噴嘴，合計共設置8個供液管道和8個供液噴嘴，地面設置營養液池。
[0022]本實用新型的優點在于:
[0023]1.本實用新型旋轉追光種植裝置通過創新設計，以機械傳動、機電控制形式構建的立體旋轉式種植系統，實現機械化種植，提高蔬菜單產及土地、農藥等資源利用率和保證作物進行科學充分的光照，達到人與環境和諧共處。
[0024]2.本實用新型旋轉追光種植裝置種植槽沿運行軌道旋轉設計，使種植在其上的植物能夠均勻地從不同的角度接受陽光的照射，不僅保證植物獲得充分的光照，同時提高了土地利用率。
[0025]3.本實用新型旋轉追光種植裝置配套智能化運行和澆灌系統可根據蔬菜生長需要調控軌道啟停、旋轉速度、水的澆灌量，可節水節肥。
[0026]下面通過附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明，但并不意味著對本實用新型保護范圍的限制。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型旋轉追光種植裝置的立體結構示意圖。
[0028]圖2為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的立體結構示意圖。
[0029]圖3為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的頂視圖。
[0030]圖4為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的前視圖。
[0031 ]圖5為本實用新型旋轉追光種植裝置的直軌道支撐件頂視圖。
[0032]圖6為本實用新型旋轉追光種植裝置的直軌道支撐件前視圖。
[0033]圖7為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機支撐件頂視圖。
[0034]圖8為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機支撐件前視圖。
[0035]圖9為本實用新型旋轉追光種植裝置的外側運行軌道轉角支撐件頂視圖。
[0036]圖10為本實用新型旋轉追光種植裝置的外側運行軌道轉角支撐件前視圖。
[0037]圖11為本實用新型旋轉追光種植裝置的內側運行軌道轉角支撐件頂視圖。
[0038]圖12為本實用新型旋轉追光種植裝置的內側運行軌道轉角支撐件前視圖。
[0039]圖13為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機驅動單元平面圖。
[0040]圖14為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的直軌道結構示意圖。
[0041]圖15為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的滑軌連接示意圖。
[0042]圖16為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的轉角軌道結構平面圖。
[0043]圖17為本實用新型旋轉追光種植裝置的吊掛單元掛鉤連接示意圖。
[0044]圖18-1和圖18-2為本實用新型旋轉追光種植裝置的吊掛單元吊掛結構的前視圖和結構不意圖。
[0045]圖19為本實用新型旋轉追光種植裝置的控制單元及供液單元平面圖。
[0046]圖20為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道安裝立柱編號平面圖。
[0047]圖21-1至圖21-8為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組運行軌道單元軌道安裝編號平面圖及單個編號立柱立面圖，其中:圖21-1為運行軌道加編號平面圖；圖21-2為A-2立柱支撐件立面圖；圖21-3為F立柱支撐件立面圖；圖21-4為E立柱支撐件立面圖；圖21_5為D立柱支撐件立面圖；圖21-6為C立柱支撐件立面圖；圖21-7為B立柱支撐件立面圖；圖21_8為A立柱支撐件立面圖。
[0048]主要附圖標記說明:
[0049]I框架立柱2框架主梁
[0050]3框架次梁4直軌道支撐件[0051 ]5電機驅動單元支撐件 6電機
[0052]7內側運行軌道轉角支撐件8外側運行軌道轉角支撐件
[0053]9外側運行閉合軌道10內側運行閉合軌道
[0054]11外轉角軌道12內轉角軌道
[0055]13活塞桿14延展板
[0056]15汽缸16金屬管
[0057]17導軌支撐件18導軌
[0058]19滑軌20滑軌連接件
[0059]21轉角導軌支撐件22轉角導軌
[0060]23掛鉤24吊桿[0061 ]25種植吊籃 26供液噴嘴
[0062]27 一組控制單元 28供液單元
[0063I29 A-2立柱軌道運行最高點30 F立柱軌道運行第I點
[0064]31 E立柱軌道運行第I點 32 D立柱軌道運行第I點
[0065]33 C立柱軌道運行第I點 34 B立柱軌道運行第I點[ΟΟ??]35 A立柱軌道運行第I點 36 F立柱軌道運行第2點
[0067]37為A立柱軌道運行最低點
【具體實施方式】
[0068]如圖1所示，為本實用新型旋轉追光種植裝置的立體結構示意圖。如圖2所示，為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的立體結構示意圖；如圖3所示，為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的頂視圖；如圖4所示，為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組軌道的前視圖；圖5為本實用新型旋轉追光種植裝置的直軌道支撐件頂視圖；圖6為本實用新型旋轉追光種植裝置的直軌道支撐件前視圖；圖7為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機支撐件頂視圖；圖8為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機支撐件前視圖；圖9為本實用新型旋轉追光種植裝置的外側運行軌道轉角支撐件頂視圖；圖10為本實用新型旋轉追光種植裝置的外側運行軌道轉角支撐件前視圖；圖11為本實用新型旋轉追光種植裝置的內側運行軌道轉角支撐件頂視圖；圖12為本實用新型旋轉追光種植裝置的內側運行軌道轉角支撐件前視圖；圖13為本實用新型旋轉追光種植裝置的電機驅動單元平面圖；圖14為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的直軌道結構示意圖；圖15為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的滑軌連接示意圖；圖16為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道單元的轉角軌道結構平面圖；圖17為本實用新型旋轉追光種植裝置的吊掛單元掛鉤連接示意圖；圖18-1和圖18-2為本實用新型旋轉追光種植裝置的吊掛單元吊掛結構的前視圖和結構示意圖；圖19為本實用新型旋轉追光種植裝置的控制單元及供液單元平面圖；圖20為本實用新型旋轉追光種植裝置的運行軌道安裝立柱編號平面圖；圖21為本實用新型旋轉追光種植裝置的一組運行軌道單元軌道安裝編號平面圖及單個編號立柱立面圖，其中:圖21-1為運行軌道加編號平面圖；圖22-2為A-2立柱支撐件立面圖；圖21-3為F立柱支撐件立面圖；圖21-4為E立柱支撐件立面圖；圖21-5為D立柱支撐件立面圖；圖21-6為C立柱支撐件立面圖；圖21-7為B立柱支撐件立面圖；圖21-8為A立柱支撐件立面圖。
[0069]其中:I為框架立柱，2為框架主梁，3為框架次梁，4為直軌道支撐件，5為電機驅動單元支撐件，6為電機，7為內側運行軌道轉角支撐件，8為外側運行軌道轉角支撐件，9為外側運行閉合軌道，10為內側運行閉合軌道，11為外轉角軌道，12為內轉角軌道，13為活塞桿，14為延展板(四種不同延展板用于電機驅動系統各部件安裝)，15為汽缸，16為金屬管，17為導軌支撐件，18為導軌，19為滑軌，20為滑軌連接件，21為轉角導軌支撐件，22為轉角導軌，23為掛鉤，24為吊桿，25為種植吊籃，26為供液噴嘴，27為一組控制單元，28為供液單元，29為A-2立柱軌道運行最高點，30為F立柱軌道運行第I點，31為E立柱軌道運行第I點，32為D立柱軌道運行第I點，33為C立柱軌道運行第I點，34為B立柱軌道運行第I點，35為A立柱軌道運行第I點，36為F立柱軌道運行第2點，37為A立柱軌道運行最低點(A-2立柱運行最高點對應的運行軌道最低點)。
[0070]本實用新型的旋轉追光種植裝置包括基礎及鋼框架結構單元、支撐件與運行軌道單元、電機驅動單元、吊掛單元、供液單元和控制單元，所述支撐件與運行軌道單元與所述基礎及鋼框架結構單元相連接，所述電機驅動單元與所述支撐件與運行軌道單元相固接并與所述控制單元相連接，所述吊掛單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接，所述供液單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接并與所述控制單元相連接。
[0071]基礎及鋼框架結構單元包括立柱1、框架主梁2、框架次梁3、柱角螺栓、混凝土基礎(優選為強度等級C30)等;鋼框架共28根立柱，15根框架主主梁，42根框架次梁，立柱間距4m，整體框架長20.7111、寬20.7111、高9.1111。鋼框架結構中的立柱1為250*250*15*15111111鋼材、框架主梁2為500*200*15*20mm的H型鋼、框架次梁3為400*200*15*20mm的H型鋼，此為系統鋼框架結構的主要部分，鋼框架結構通過柱角螺栓固定在C30混凝土基礎上。
[0072]支撐件與運行軌道單元中的軌道部分單元包括8條螺旋運行軌道，4條軌道在立柱外側，線性長度為235m，4條軌道在立柱內側，線性長度為190m;轉角軌道包括轉角導軌、轉角導軌支撐件和螺栓，共計96套轉角軌道;軌道由導軌和導軌支撐件兩部分組成，導軌可以在導軌支撐件內部滑行，導軌內嵌入滑軌(優選為鐵鏈)，鐵鏈要可靠、耐用，且無焊接縫整體閉合嵌入導軌內，掛鉤可安裝在鐵鏈上;所述支撐件部分單元包括四種支撐件，第一種為普遍使用的支撐件，在軌道直線運行的立柱上安裝;第二種為電機驅動支撐件，用于電機的固定支撐件;第三種為內部轉角軌道支撐件，用于內部轉角軌道支撐件;第四種為外部轉角軌道支撐件，用于外部轉角軌道支撐件。
[0073]支撐件與運行軌道單元中的支撐件單元部分包括直軌道支撐件4、電機驅動單元支撐件5、內側運行軌道轉角支撐件7、外側運行軌道轉角支撐件8，分別安裝在基礎及鋼框架結構中的立柱I上，如圖20，安裝中使用六角螺栓、鋼平墊、防松螺母、支撐件等輔助安裝。支撐件與運行軌道單元中的運行軌道包括外側運行閉合軌道9、外轉角軌道11和內側運行閉合軌道10、內轉角軌道12，外側運行閉合軌道9安裝在直軌道支撐件4上，外轉角軌道11安裝在外側運行軌道轉角支撐件8上，內轉角軌道12安裝在內側運行軌道轉角支撐件7上。
[0074]在安裝時，一些運行軌道需固定在支撐件上，一些需與支撐件留有一定的空隙，安裝時螺栓不能擰太緊以防止鋼軌道變形。安裝中仍使用六角螺栓、鋼平墊、防松螺母、支撐件等輔助安裝。
[0075]支撐件與運行軌道單元中的運行軌道單元，包括導軌支撐件17、導軌支撐件21、導軌18、轉角導軌22、滑軌19和滑軌連接件20，滑軌19嵌入導軌18內，導軌18和轉角導軌22內有軌道槽，滑軌19可安裝在導軌18、轉角導軌22內，滑軌19要使用耐用、可靠且無焊接縫整體閉合嵌入到導軌18和轉角導軌22內，掛鉤23每隔一定距離(優選為50cm)嵌入安裝在滑軌19內。
[0076]吊掛單元包括吊桿24和吊籃25，吊桿24圓頭端掛在掛鉤23上，吊桿24長750mm，掛鉤端吊掛吊籃25，每個吊籃25可種3株植物。
[0077]電機驅動單元固定安裝在電機驅動單元支撐件5上，電機驅動單元包括電機6、活塞桿13、延展板14(四種不同延展板用于電機驅動系統各部件的安裝)、汽缸15以及不同尺寸金屬管16，安裝中采用固定件或輔助固定件進行安裝，例如采用六角螺栓、鋼平墊、防松螺母、支撐件等。
[0078]電機驅動單元運行時，電機6啟動，帶動運行軌道運行，運行軌道上的滑軌19連接掛鉤23，吊桿24掛在吊鉤23上，吊籃25掛在吊桿24上，如圖20-21所示，以外軌道運行為例，運行方向由編號A-2立柱軌道運行最高點29，移動至標號為F立柱第一點30，至標號為E立柱第一點31，至標號為D立柱第一點32，至標號為C立柱第一點33，至標號為B立柱第一點34，至標號為A立柱第一點35，沿至立方體下一平面至同樣F立柱的第二點36，由此順序沿著立方體螺旋順序下降至編號A-2對角立柱A的最低點后，吊籃25由此沿著37-29方向在相反軌道上向上運行，依此，內軌道沿著同樣軌跡和方式循環運行，同理其他立柱頂點同樣軌跡和方式運行，形成了四組，內外軌道的雙螺旋運行模式。
[0079]大型旋轉追光種植裝置的智能控制由控制單元27完成，控制單元27控制著內側運行閉合軌道和外側運行閉合軌道。
[0080]另外，控制單元27同時控制供液單元28的運行，用于控制植物的灌溉。
[0081]旋轉追光種植裝置的供液單元共設置8個供液管道、8個供液噴嘴、一個營養液池。其中，供液管道和供液噴嘴設置在每個運行軌道轉角的最低點處，供液管道和供液噴嘴都安裝手動球閥，優選供液管道管徑為Φ32、壓力為2bar。當吊籃25運行至供液噴嘴26正下方的位置時，由控制單元27對控制供液單元28實施控制，從而由供液單元28進行供液;供液噴嘴26設在相應的供液單兀28附近，由供液單兀28控制供液噴嘴26所噴出液體的量。
[0082]旋轉追光種植裝置分別在軌道運行的最低點附近的A柱上分別設置4個一組控制單元27，共計8個控制單元。每個控制單元主要包括可編程控制器、2個繼電器、直流電源、2個觸控屏、通風設備、頻率控制器、開關、應急關閉等。8個控制單元，分別控制四組內側運行閉合軌道和四組外側運行閉合軌道的運行，及供液單元的8個供液管道和8個供液噴嘴的供液情況。控制單元可控制導軌的啟停時間、運行周期，以及通過控制供液單元來控制供液的時間、供液周期等。
[0083]本實用新型旋轉追光種植裝置通過創新設計，以機械傳動、機電控制形式構建的立體旋轉式種植系統，實現機械化種植，提高蔬菜單產及土地、農藥等資源利用率和保證作物進行科學充分的光照，達到人與環境和諧共處。
[0084]本實用新型旋轉追光種植裝置種植槽沿運行軌道旋轉設計，使種植在其上的植物能夠均勻地從不同的角度接受陽光的照射，不僅保證植物獲得充分的光照，同時提高了土地利用率。
[0085]本實用新型旋轉追光種植裝置配套智能化運行和澆灌系統可根據蔬菜生長需要通過控制單元調控軌道啟停、旋轉速度、以及通過控制供液單元來控制水的澆灌量，可節水節肥。
【主權項】
1.一種旋轉追光種植裝置，其特征在于:包括基礎及鋼框架結構單元、支撐件與運行軌道單元、電機驅動單元、吊掛單元、供液單元和控制單元，所述支撐件與運行軌道單元與所述基礎及鋼框架結構單元相連接，所述電機驅動單元與所述支撐件與運行軌道單元相固接并與所述控制單元相連接，所述吊掛單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接，所述供液單元與所述支撐件與運行軌道單元相連接并與所述控制單元相連接。2.根據權利要求1所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述基礎及鋼框架結構單元包括立柱，與所述立柱相連接的主梁和次梁，柱角螺栓以及混凝土基礎。3.根據權利要求1所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述支撐件與運行軌道單元包括支撐件部分單元和軌道部分單元，所述運行軌道部分單元位于所述支撐件部分單元之上。4.根據權利要求3所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述支撐件部分單元包括直軌道支撐件、電機驅動單元支撐件、內側運行軌道轉角支撐件和外側運行軌道轉角支撐件。5.根據權利要求3所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述軌道部分單元為螺旋運行軌道，軌道包括導軌和導軌支撐件，導軌與導軌支撐件滑動連接，導軌內嵌入滑軌。6.根據權利要求3所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述軌道部分單元包括直線軌道和轉角軌道。7.根據權利要求3所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述軌道部分單元包括立柱外側軌道和立柱內側軌道。8.根據權利要求1所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述電機驅動單元包括電機、活塞桿、汽缸、延展板、金屬管及其它安裝輔材。9.根據權利要求1所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:每一組運行軌道配套安裝一個電機驅動單元。10.根據權利要求1所述旋轉追光種植裝置，其特征在于:所述吊掛單元包括吊桿和吊籃;所述控制單元包括:可編程控制器、繼電器、直流電源、觸控屏、通風設備、頻率控制器、開關和應急關閉;每個電機驅動單元配套一個控制單元;所述供液單元主要包括供液管道、供液噴嘴和營養液池，所述供液管道和所述供液噴嘴與所述營養液池相連接。
【文檔編號】A01G31/06GK205727473SQ201620600053
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】魏靈玲, 付建文
【申請人】北京中環易達設施園藝科技有限公司, 中糧（北京）農業生態谷發展有限公司