一种旋转追光种植装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种旋转追光种植装置，包括基础及钢框架结构单元、支撑件与运行轨道单元、电机驱动单元、吊挂单元、供液单元和控制单元，支撑件与运行轨道单元与基础及钢框架结构单元相连接，电机驱动单元与支撑件与运行轨道单元相固接并与控制单元相连接，吊挂单元与支撑件与运行轨道单元相连接，供液单元与支撑件与运行轨道单元相连接并与控制单元相连接。本实用新型旋转追光种植装置实现机械化种植，提高蔬菜单产及土地、农药等资源利用率；通过运行轨道旋转设计，不仅保证植物获得充分的光照，同时提高了土地利用率；配套智能化运行和浇灌系统可根据蔬菜生长需要调控轨道启停、旋转速度、水的浇灌量，可节水节肥。
【专利说明】
一种旋转追光种植装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种立体无土栽培种植装置，特别涉及一种旋转追光种植装置。该种植装置属于蔬菜立体无土栽培技术装备领域。
【背景技术】
[0002]设施农业是当今我国现代农业中最具活力的产业，目前我国设施园艺栽培面积已达346万公顷，设施农业总产值已达7600亿元，占农业总产值的20%以上，同时，设施农业还吸纳了 6500-7000万个劳动力。
[0003]设施技术的提升将极大地增加经济收益，带动大批相关产业的发展，同时作为设施种植业又能对改善环境发挥不可或缺的作用。
[0004]虽然我国设施农业得到了长足的进步，但科技和总体水平低，从设施设备到栽培技术管理不配套、不规范，尤其是大型智能化立体节水栽培装备更是微乎其微，难以形成较大规模商品化生产。
[0005]因此，需要开发出一种旋转追光种植系统装备，对提升设施农业的栽培技术水平与装备水平，具有十分重要的现实意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于，开发出大型的智能化立体节水栽培装备，使种植在其上的植物能够均匀的从不同角度接受阳光的照射，不仅保证植物获得充分的光照，同时提高了土地利用率。配套的智能化运行和浇灌系统可根据作物生长需要调控轨道启停、旋转速度、水的浇灌量等。形成大规模商品生产，提升设施农业的技术与装备水平。
[0007]为实现本实用新型的目的，采取以下技术方案:
[0008]—种旋转追光种植装置，其特征在于:包括基础及钢框架结构单元、支撑件与运行轨道单元、电机驱动单元、吊挂单元、供液单元和控制单元，所述支撑件与运行轨道单元与所述基础及钢框架结构单元相连接，所述电机驱动单元与所述支撑件与运行轨道单元相固接并与所述控制单元相连接，所述吊挂单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接，所述供液单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接并与所述控制单元相连接。
[0009]优选地，所述基础及钢框架结构单元包括立柱，与所述主柱相连接的主梁和次梁，柱角螺栓以及混凝土基础。由多个立柱、主梁和次梁构成钢框架结构，钢框架结构通过柱角螺栓固定在混凝土基础上。
[0010]优选地，所述支撑件与运行轨道单元包括支撑件部分单元和轨道部分单元，所述运行轨道部分单元位于所述支撑件部分单元之上。
[0011 ]优选地，所述支撑件部分单元包括直轨道支撑件、电机驱动单元支撑件、内侧运行轨道转角支撑件和外侧运行轨道转角支撑件，分别安装在基础及钢框架结构中的立柱上。
[0012]优选地，所述轨道部分单元为螺旋运行轨道，轨道主要包括导轨和导轨支撑件，导轨与导轨支撑件之间为滑动连接，导轨内嵌入滑轨。
[0013]优选地，所述轨道部分单元包括直线轨道和转角轨道。转角轨道主要包括转角导轨、转角导轨支撑件和螺栓。
[0014]优选地，所述轨道部分单元包括立柱外侧轨道和立柱内侧轨道。
[0015]优选地，所述电机驱动单元主要包括电机、活塞杆、汽缸、延展板、金属管及其它安装辅材。
[0016]优选地，所述电机驱动单元的数量为多个，每一组运行轨道配套安装一个电机驱动单元。
[0017]优选地，所述吊挂单元主要包括吊杆和吊篮。在滑轨内还嵌入安装有挂钩，吊杆挂在挂钩上，吊篮吊挂在吊杆上。
[0018]优选地，所述控制单元主要包括:可编程控制器、继电器、直流电源、触控屏、通风设备、频率控制器、开关和应急关闭等。
[0019]优选地，所述控制单元的数量为多个，每个电机驱动单元配套一个控制单元，控制单元可控制导轨的启停时间、周期、供液的时间、周期等。
[0020]优选地，所述供液单元主要包括供液管道、供液喷嘴和营养液池，所述供液管道和所述供液喷嘴与所述营养液池相连接。
[0021 ]优选地，所述供液单元的设置为:每个转角处设置2个供液管道和2个供液喷嘴，合计共设置8个供液管道和8个供液喷嘴，地面设置营养液池。
[0022]本实用新型的优点在于:
[0023]1.本实用新型旋转追光种植装置通过创新设计，以机械传动、机电控制形式构建的立体旋转式种植系统，实现机械化种植，提高蔬菜单产及土地、农药等资源利用率和保证作物进行科学充分的光照，达到人与环境和谐共处。
[0024]2.本实用新型旋转追光种植装置种植槽沿运行轨道旋转设计，使种植在其上的植物能够均匀地从不同的角度接受阳光的照射，不仅保证植物获得充分的光照，同时提高了土地利用率。
[0025]3.本实用新型旋转追光种植装置配套智能化运行和浇灌系统可根据蔬菜生长需要调控轨道启停、旋转速度、水的浇灌量，可节水节肥。
[0026]下面通过附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型旋转追光种植装置的立体结构示意图。
[0028]图2为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的立体结构示意图。
[0029]图3为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的顶视图。
[0030]图4为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的前视图。
[0031 ]图5为本实用新型旋转追光种植装置的直轨道支撑件顶视图。
[0032]图6为本实用新型旋转追光种植装置的直轨道支撑件前视图。
[0033]图7为本实用新型旋转追光种植装置的电机支撑件顶视图。
[0034]图8为本实用新型旋转追光种植装置的电机支撑件前视图。
[0035]图9为本实用新型旋转追光种植装置的外侧运行轨道转角支撑件顶视图。
[0036]图10为本实用新型旋转追光种植装置的外侧运行轨道转角支撑件前视图。
[0037]图11为本实用新型旋转追光种植装置的内侧运行轨道转角支撑件顶视图。
[0038]图12为本实用新型旋转追光种植装置的内侧运行轨道转角支撑件前视图。
[0039]图13为本实用新型旋转追光种植装置的电机驱动单元平面图。
[0040]图14为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的直轨道结构示意图。
[0041]图15为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的滑轨连接示意图。
[0042]图16为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的转角轨道结构平面图。
[0043]图17为本实用新型旋转追光种植装置的吊挂单元挂钩连接示意图。
[0044]图18-1和图18-2为本实用新型旋转追光种植装置的吊挂单元吊挂结构的前视图和结构不意图。
[0045]图19为本实用新型旋转追光种植装置的控制单元及供液单元平面图。
[0046]图20为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道安装立柱编号平面图。
[0047]图21-1至图21-8为本实用新型旋转追光种植装置的一组运行轨道单元轨道安装编号平面图及单个编号立柱立面图，其中:图21-1为运行轨道加编号平面图；图21-2为A-2立柱支撑件立面图；图21-3为F立柱支撑件立面图；图21-4为E立柱支撑件立面图；图21_5为D立柱支撑件立面图；图21-6为C立柱支撑件立面图；图21-7为B立柱支撑件立面图；图21_8为A立柱支撑件立面图。
[0048]主要附图标记说明:
[0049]I框架立柱2框架主梁
[0050]3框架次梁4直轨道支撑件[0051 ]5电机驱动单元支撑件 6电机
[0052]7内侧运行轨道转角支撑件8外侧运行轨道转角支撑件
[0053]9外侧运行闭合轨道10内侧运行闭合轨道
[0054]11外转角轨道12内转角轨道
[0055]13活塞杆14延展板
[0056]15汽缸16金属管
[0057]17导轨支撑件18导轨
[0058]19滑轨20滑轨连接件
[0059]21转角导轨支撑件22转角导轨
[0060]23挂钩24吊杆[0061 ]25种植吊篮 26供液喷嘴
[0062]27 一组控制单元 28供液单元
[0063I29 A-2立柱轨道运行最高点30 F立柱轨道运行第I点
[0064]31 E立柱轨道运行第I点 32 D立柱轨道运行第I点
[0065]33 C立柱轨道运行第I点 34 B立柱轨道运行第I点[ΟΟ??]35 A立柱轨道运行第I点 36 F立柱轨道运行第2点
[0067]37为A立柱轨道运行最低点
【具体实施方式】
[0068]如图1所示，为本实用新型旋转追光种植装置的立体结构示意图。如图2所示，为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的立体结构示意图；如图3所示，为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的顶视图；如图4所示，为本实用新型旋转追光种植装置的一组轨道的前视图；图5为本实用新型旋转追光种植装置的直轨道支撑件顶视图；图6为本实用新型旋转追光种植装置的直轨道支撑件前视图；图7为本实用新型旋转追光种植装置的电机支撑件顶视图；图8为本实用新型旋转追光种植装置的电机支撑件前视图；图9为本实用新型旋转追光种植装置的外侧运行轨道转角支撑件顶视图；图10为本实用新型旋转追光种植装置的外侧运行轨道转角支撑件前视图；图11为本实用新型旋转追光种植装置的内侧运行轨道转角支撑件顶视图；图12为本实用新型旋转追光种植装置的内侧运行轨道转角支撑件前视图；图13为本实用新型旋转追光种植装置的电机驱动单元平面图；图14为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的直轨道结构示意图；图15为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的滑轨连接示意图；图16为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道单元的转角轨道结构平面图；图17为本实用新型旋转追光种植装置的吊挂单元挂钩连接示意图；图18-1和图18-2为本实用新型旋转追光种植装置的吊挂单元吊挂结构的前视图和结构示意图；图19为本实用新型旋转追光种植装置的控制单元及供液单元平面图；图20为本实用新型旋转追光种植装置的运行轨道安装立柱编号平面图；图21为本实用新型旋转追光种植装置的一组运行轨道单元轨道安装编号平面图及单个编号立柱立面图，其中:图21-1为运行轨道加编号平面图；图22-2为A-2立柱支撑件立面图；图21-3为F立柱支撑件立面图；图21-4为E立柱支撑件立面图；图21-5为D立柱支撑件立面图；图21-6为C立柱支撑件立面图；图21-7为B立柱支撑件立面图；图21-8为A立柱支撑件立面图。
[0069]其中:I为框架立柱，2为框架主梁，3为框架次梁，4为直轨道支撑件，5为电机驱动单元支撑件，6为电机，7为内侧运行轨道转角支撑件，8为外侧运行轨道转角支撑件，9为外侧运行闭合轨道，10为内侧运行闭合轨道，11为外转角轨道，12为内转角轨道，13为活塞杆，14为延展板(四种不同延展板用于电机驱动系统各部件安装)，15为汽缸，16为金属管，17为导轨支撑件，18为导轨，19为滑轨，20为滑轨连接件，21为转角导轨支撑件，22为转角导轨，23为挂钩，24为吊杆，25为种植吊篮，26为供液喷嘴，27为一组控制单元，28为供液单元，29为A-2立柱轨道运行最高点，30为F立柱轨道运行第I点，31为E立柱轨道运行第I点，32为D立柱轨道运行第I点，33为C立柱轨道运行第I点，34为B立柱轨道运行第I点，35为A立柱轨道运行第I点，36为F立柱轨道运行第2点，37为A立柱轨道运行最低点(A-2立柱运行最高点对应的运行轨道最低点)。
[0070]本实用新型的旋转追光种植装置包括基础及钢框架结构单元、支撑件与运行轨道单元、电机驱动单元、吊挂单元、供液单元和控制单元，所述支撑件与运行轨道单元与所述基础及钢框架结构单元相连接，所述电机驱动单元与所述支撑件与运行轨道单元相固接并与所述控制单元相连接，所述吊挂单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接，所述供液单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接并与所述控制单元相连接。
[0071]基础及钢框架结构单元包括立柱1、框架主梁2、框架次梁3、柱角螺栓、混凝土基础(优选为强度等级C30)等;钢框架共28根立柱，15根框架主主梁，42根框架次梁，立柱间距4m，整体框架长20.7111、宽20.7111、高9.1111。钢框架结构中的立柱1为250*250*15*15111111钢材、框架主梁2为500*200*15*20mm的H型钢、框架次梁3为400*200*15*20mm的H型钢，此为系统钢框架结构的主要部分，钢框架结构通过柱角螺栓固定在C30混凝土基础上。
[0072]支撑件与运行轨道单元中的轨道部分单元包括8条螺旋运行轨道，4条轨道在立柱外侧，线性长度为235m，4条轨道在立柱内侧，线性长度为190m;转角轨道包括转角导轨、转角导轨支撑件和螺栓，共计96套转角轨道;轨道由导轨和导轨支撑件两部分组成，导轨可以在导轨支撑件内部滑行，导轨内嵌入滑轨(优选为铁链)，铁链要可靠、耐用，且无焊接缝整体闭合嵌入导轨内，挂钩可安装在铁链上;所述支撑件部分单元包括四种支撑件，第一种为普遍使用的支撑件，在轨道直线运行的立柱上安装;第二种为电机驱动支撑件，用于电机的固定支撑件;第三种为内部转角轨道支撑件，用于内部转角轨道支撑件;第四种为外部转角轨道支撑件，用于外部转角轨道支撑件。
[0073]支撑件与运行轨道单元中的支撑件单元部分包括直轨道支撑件4、电机驱动单元支撑件5、内侧运行轨道转角支撑件7、外侧运行轨道转角支撑件8，分别安装在基础及钢框架结构中的立柱I上，如图20，安装中使用六角螺栓、钢平垫、防松螺母、支撑件等辅助安装。支撑件与运行轨道单元中的运行轨道包括外侧运行闭合轨道9、外转角轨道11和内侧运行闭合轨道10、内转角轨道12，外侧运行闭合轨道9安装在直轨道支撑件4上，外转角轨道11安装在外侧运行轨道转角支撑件8上，内转角轨道12安装在内侧运行轨道转角支撑件7上。
[0074]在安装时，一些运行轨道需固定在支撑件上，一些需与支撑件留有一定的空隙，安装时螺栓不能拧太紧以防止钢轨道变形。安装中仍使用六角螺栓、钢平垫、防松螺母、支撑件等辅助安装。
[0075]支撑件与运行轨道单元中的运行轨道单元，包括导轨支撑件17、导轨支撑件21、导轨18、转角导轨22、滑轨19和滑轨连接件20，滑轨19嵌入导轨18内，导轨18和转角导轨22内有轨道槽，滑轨19可安装在导轨18、转角导轨22内，滑轨19要使用耐用、可靠且无焊接缝整体闭合嵌入到导轨18和转角导轨22内，挂钩23每隔一定距离(优选为50cm)嵌入安装在滑轨19内。
[0076]吊挂单元包括吊杆24和吊篮25，吊杆24圆头端挂在挂钩23上，吊杆24长750mm，挂钩端吊挂吊篮25，每个吊篮25可种3株植物。
[0077]电机驱动单元固定安装在电机驱动单元支撑件5上，电机驱动单元包括电机6、活塞杆13、延展板14(四种不同延展板用于电机驱动系统各部件的安装)、汽缸15以及不同尺寸金属管16，安装中采用固定件或辅助固定件进行安装，例如采用六角螺栓、钢平垫、防松螺母、支撑件等。
[0078]电机驱动单元运行时，电机6启动，带动运行轨道运行，运行轨道上的滑轨19连接挂钩23，吊杆24挂在吊钩23上，吊篮25挂在吊杆24上，如图20-21所示，以外轨道运行为例，运行方向由编号A-2立柱轨道运行最高点29，移动至标号为F立柱第一点30，至标号为E立柱第一点31，至标号为D立柱第一点32，至标号为C立柱第一点33，至标号为B立柱第一点34，至标号为A立柱第一点35，沿至立方体下一平面至同样F立柱的第二点36，由此顺序沿着立方体螺旋顺序下降至编号A-2对角立柱A的最低点后，吊篮25由此沿着37-29方向在相反轨道上向上运行，依此，内轨道沿着同样轨迹和方式循环运行，同理其他立柱顶点同样轨迹和方式运行，形成了四组，内外轨道的双螺旋运行模式。
[0079]大型旋转追光种植装置的智能控制由控制单元27完成，控制单元27控制着内侧运行闭合轨道和外侧运行闭合轨道。
[0080]另外，控制单元27同时控制供液单元28的运行，用于控制植物的灌溉。
[0081]旋转追光种植装置的供液单元共设置8个供液管道、8个供液喷嘴、一个营养液池。其中，供液管道和供液喷嘴设置在每个运行轨道转角的最低点处，供液管道和供液喷嘴都安装手动球阀，优选供液管道管径为Φ32、压力为2bar。当吊篮25运行至供液喷嘴26正下方的位置时，由控制单元27对控制供液单元28实施控制，从而由供液单元28进行供液;供液喷嘴26设在相应的供液单兀28附近，由供液单兀28控制供液喷嘴26所喷出液体的量。
[0082]旋转追光种植装置分别在轨道运行的最低点附近的A柱上分别设置4个一组控制单元27，共计8个控制单元。每个控制单元主要包括可编程控制器、2个继电器、直流电源、2个触控屏、通风设备、频率控制器、开关、应急关闭等。8个控制单元，分别控制四组内侧运行闭合轨道和四组外侧运行闭合轨道的运行，及供液单元的8个供液管道和8个供液喷嘴的供液情况。控制单元可控制导轨的启停时间、运行周期，以及通过控制供液单元来控制供液的时间、供液周期等。
[0083]本实用新型旋转追光种植装置通过创新设计，以机械传动、机电控制形式构建的立体旋转式种植系统，实现机械化种植，提高蔬菜单产及土地、农药等资源利用率和保证作物进行科学充分的光照，达到人与环境和谐共处。
[0084]本实用新型旋转追光种植装置种植槽沿运行轨道旋转设计，使种植在其上的植物能够均匀地从不同的角度接受阳光的照射，不仅保证植物获得充分的光照，同时提高了土地利用率。
[0085]本实用新型旋转追光种植装置配套智能化运行和浇灌系统可根据蔬菜生长需要通过控制单元调控轨道启停、旋转速度、以及通过控制供液单元来控制水的浇灌量，可节水节肥。
【主权项】
1.一种旋转追光种植装置，其特征在于:包括基础及钢框架结构单元、支撑件与运行轨道单元、电机驱动单元、吊挂单元、供液单元和控制单元，所述支撑件与运行轨道单元与所述基础及钢框架结构单元相连接，所述电机驱动单元与所述支撑件与运行轨道单元相固接并与所述控制单元相连接，所述吊挂单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接，所述供液单元与所述支撑件与运行轨道单元相连接并与所述控制单元相连接。2.根据权利要求1所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述基础及钢框架结构单元包括立柱，与所述立柱相连接的主梁和次梁，柱角螺栓以及混凝土基础。3.根据权利要求1所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述支撑件与运行轨道单元包括支撑件部分单元和轨道部分单元，所述运行轨道部分单元位于所述支撑件部分单元之上。4.根据权利要求3所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述支撑件部分单元包括直轨道支撑件、电机驱动单元支撑件、内侧运行轨道转角支撑件和外侧运行轨道转角支撑件。5.根据权利要求3所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述轨道部分单元为螺旋运行轨道，轨道包括导轨和导轨支撑件，导轨与导轨支撑件滑动连接，导轨内嵌入滑轨。6.根据权利要求3所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述轨道部分单元包括直线轨道和转角轨道。7.根据权利要求3所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述轨道部分单元包括立柱外侧轨道和立柱内侧轨道。8.根据权利要求1所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述电机驱动单元包括电机、活塞杆、汽缸、延展板、金属管及其它安装辅材。9.根据权利要求1所述旋转追光种植装置，其特征在于:每一组运行轨道配套安装一个电机驱动单元。10.根据权利要求1所述旋转追光种植装置，其特征在于:所述吊挂单元包括吊杆和吊篮;所述控制单元包括:可编程控制器、继电器、直流电源、触控屏、通风设备、频率控制器、开关和应急关闭;每个电机驱动单元配套一个控制单元;所述供液单元主要包括供液管道、供液喷嘴和营养液池，所述供液管道和所述供液喷嘴与所述营养液池相连接。
【文档编号】A01G31/06GK205727473SQ201620600053
【公开日】2016年11月30日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】魏灵玲, 付建文
【申请人】北京中环易达设施园艺科技有限公司, 中粮（北京）农业生态谷发展有限公司