一种物联网化农作物培养设备的制作方法

[0001]
本发明涉及农作物培养技术领域，尤其涉及一种物联网化农作物培养设备。


背景技术：

[0002]
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是"信息化"时代的重要发展阶段。物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
[0003]
随着社会的发展，生活水平的日渐提高，市场对于高质量农作物的需求越来越大了，在高质量农作物的生产过程中，需要采用的精细化培养的方式进行生产，其中的核心要素之一就是实时的根据农作物的生长发育需求，给农作物进行全面的营养供给，从而保证农作物在能够始终进行高质量的生长。其中常见的可以进行全面的营养供给方式之一就是给农作物喷洒营养液，但是现有的培养方式，对于农作物的营养液喷洒作业还主要依赖于人工作业，人工作业效率低，喷洒效果不均匀，难以适用于大规模的农作物培养，现设计一种物联网化的农作物培养设备，来解决上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是为了解决现有技术中存在农作物的营养液喷洒作业还主要依赖于人工作业，人工作业效率低，喷洒效果不均匀，难以适用于大规模的农作物培养的缺点，而提出的一种物联网化农作物培养设备。
[0005]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006]
设计一种物联网化农作物培养设备，包括底座，所述底座上表面可转动安装有竖直设置的主轴，所述主轴上部表面沿周向固定安装有均匀分布的四个连接杆，所述连接杆的外侧末端上均固定连接有一个连接板，每个所述连接板上通过紧固件固定连接有一个水平设置的种植槽，所述底座上还固定安装有固定架，所述主轴传动连接有驱动模块，所述固定架上固定安装有与任意一个种植槽相对应的喷淋模块，且所述驱动模块与喷淋模块传动连接，所述驱动模块、喷淋模块均与物联网控制模块电性连接。
[0007]
优选的，所述驱动模块包括第一传动轴、电动机、间歇运动机构，所述主轴上方设置有与之平行设置的第一传动轴，所述第一传动轴与主轴之间通间歇运动机构传动连接，所述第一传动轴上可转动安装有第一连接板，所述第一连接板固定连接在固定架上，所述第一传动轴传动连接有电动机，所述电动机与物联网控制模块电性连接；
[0008]
所述喷淋模块包括矩形水箱、喷头，所述固定架上固定安装有与任意一个种植槽相对应的矩形水箱，所述矩形水箱上设置有箱盖，所述箱盖上固定设有与矩形水箱内部相连通的投料管，所述矩形水箱上固定安装有一个水泵，所述矩形水箱下方设置有一个活动
板，所述活动板上贯穿设置有两个相互平行的导杆，且所述导杆均平行于矩形水箱长度方向设置，所述导杆的两端均固定连接有一个竖板，所述竖板均固定连接在矩形水箱上，所述活动板上固定连接有一个l型板，所述l型板上贯穿设置有一个水管，所述水管底端螺纹安装有一个喷头，所述矩形水箱上固定安装有一个水泵，所述水管通过软管与水泵的出水端相连接，所述水泵的进水端上连接有与矩形水箱内部相连通的管道，所述水泵与物联网控制模块电性连接；
[0009]
所述第一传动轴上方设置有与主轴同轴设置的第二传动轴，所述第二传动轴与第一传动轴传动连接，所述第二传动轴通过曲轴连杆机构与l型板传动连接，所述曲柄连杆机构包括曲轴、连杆，所述第二传动轴顶端固定连接有水平设置的曲轴，所述曲轴上安装有一个水平设置的连杆，所述连杆的外侧末端铰接安装在l型板上；
[0010]
所述曲轴顶部固定连接有与第二传动轴同轴设置的第三传动轴，所述第三传动轴上可转动安装有第二连接板，所述第二连接板固定连接在固定架上
[0011]
优选的，所述间歇运动机构为马耳他十字机构，所述间歇运动机构包括第一传动件、第二传动件，所述主轴顶端固定安装有第一传动件，所述第一传动轴底端固定安装有与第一传动件相配合的第二传动件。
[0012]
优选的，所述矩形水箱内可转动安装有平行于导杆设置的搅拌轴，所述搅拌轴轴体的对应侧末端向外延伸至矩形水箱外后固定安装有一个与之同轴设置的第一锥齿轮，所述第三传动轴顶端固定安装有一个与之同轴设置的第二锥齿轮，且所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合。
[0013]
优选的，所述投料管上安装有密封盖。
[0014]
本发明提出的一种物联网化农作物培养设备，有益效果在于：通过设置与物联网控制模块连接的驱动模块和喷淋模块，可以实现对农作物营养液喷洒作业的全自动化；通过设置曲轴连杆机构，第一传动轴驱动第二传动轴旋转，第二传动轴带动曲轴旋转，曲轴与连杆相配合驱动活动板沿着导杆做往复直线运动，进而通过活动板带动喷头沿着导杆做往复直线运动，从而利用一个喷头实现对种植槽上的农作物全范围覆盖喷洒作业；通过设置搅拌轴，在喷头进行喷洒作业的同时，曲轴通过带动第三传动轴旋转，第三传动轴通过锥齿轮传动的方式驱动搅拌轴旋转，搅拌轴对矩形水箱内的营养液进行搅拌，从而避免长时间静置的营养液发生沉淀情况，进而使得喷头喷出的营养液成分均衡。
附图说明
[0015]
图1为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的结构示意图一；
[0016]
图2为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的结构示意图二；
[0017]
图3为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的驱动模块和喷淋模块结构示意图一；
[0018]
图4为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的驱动模块和喷淋模块结构示意图二；
[0019]
图5为图3的a处局部结构示意图；
[0020]
图6为图4的b处局部结构示意图；
[0021]
图7为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的间歇运动机构结构示意图；
[0022]
图8为本发明提出的一种物联网化农作物培养设备的搅拌轴结构示意图。
[0023]
图中：底座1、主轴2、连接杆4、连接板5、第一传动轴6、第一连接板7、第一传动件8、第二传动件9、第二传动轴10、曲轴11、第二连接板12、矩形水箱13、箱盖14、投料管15、水泵16、导杆17、活动板18、l型板19、水管20、喷头21、软管22、连杆23、第三传动轴24、搅拌轴25、电动机26、第一齿轮27、第二齿轮28、第三齿轮29、第四齿轮30、种植槽31、固定架32。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]
实施例1
[0026]
参照图1-8，一种物联网化农作物培养设备，包括底座1，底座1上表面可转动安装有竖直设置的主轴2，主轴2上部表面沿周向固定安装有均匀分布的四个连接杆4，连接杆4的外侧末端上均固定连接有一个连接板5，每个连接板5上通过紧固件固定连接有一个水平设置的种植槽31，底座1上还固定安装有固定架32，主轴2传动连接有驱动模块，固定架上固定安装有与任意一个种植槽31相对应的喷淋模块，且驱动模块与喷淋模块传动连接，驱动模块、喷淋模块均与物联网控制模块电性连接。
[0027]
驱动模块包括第一传动轴6、电动机26、间歇运动机构，主轴2上方设置有与之平行设置的第一传动轴6，第一传动轴6与主轴2之间通间歇运动机构传动连接，间歇运动机构为马耳他十字机构，间歇运动机构包括第一传动件8、第二传动件9，主轴2顶端固定安装有第一传动件8，第一传动轴6底端固定安装有与第一传动件8相配合的第二传动件9。第一传动轴6上可转动安装有第一连接板7，第一连接板7固定连接在固定架32上，第一传动轴6传动连接有电动机26，电动机26与物联网控制模块电性连接；通过设置马耳他十字机构可以实现第一传动轴6与主轴2之间的间歇传动。第一传动轴6顶端固定安装有与之同轴设置的第二齿轮28，电动机26的输出轴末端上安装有与第二齿轮28啮合的第一齿轮27，且电动机26固定在第一连接板7上。
[0028]
喷淋模块包括矩形水箱13、喷头20，固定架32上固定安装有与任意一个种植槽31相对应的矩形水箱13，矩形水箱13上设置有箱盖14，箱盖14上固定设有与矩形水箱13内部相连通的投料管15，矩形水箱13上固定安装有一个水泵16，矩形水箱13下方设置有一个活动板18，活动板18上贯穿设置有两个相互平行的导杆17，且导杆17均平行于矩形水箱13长度方向设置，导杆17的两端均固定连接有一个竖板，竖板均固定连接在矩形水箱13上，活动板18上固定连接有一个l型板19，l型板19上贯穿设置有一个水管20，水管20底端螺纹安装有一个喷头20，矩形水箱13上固定安装有一个水泵16，水管20通过软管22与水泵16的出水端相连接，水泵16的进水端上连接有与矩形水箱13内部相连通的管道，水泵16与物联网控制模块电性连接；投料管15上安装有密封盖。密封盖在投料管15不使用时防止异物进入矩形水箱13内。
[0029]
第一传动轴6上方设置有与主轴2同轴设置的第二传动轴10，第二传动轴10与第一传动轴6传动连接，第二传动轴10通过曲轴连杆机构与l型板19传动连接，曲柄连杆机构包括曲轴11、连杆23，第二传动轴10顶端固定连接有水平设置的曲轴11，曲轴11上安装有一个水平设置的连杆23，连杆23的外侧末端铰接安装在l型板19上；通过设置曲轴连杆机构，可
以通过第二传动轴10实现l型板19的往复直线驱动。第一传动轴6轴体上还固定设有与之同轴设置的第三齿轮29，第二传动轴10底端固定安装有与第三齿轮29啮合的第四齿轮30。
[0030]
曲轴11顶部固定连接有与第二传动轴10同轴设置的第三传动轴24，第三传动轴24上可转动安装有第二连接板12，第二连接板12固定连接在固定架32上。
[0031]
本发明在使用时，将所需要培养的农作物种植在种植槽31中后，再将农作物培养所需的营养液通过投料管15倒入矩形水箱13中，并将物联网控制模块通过有线或者无线的方式与上位机相连接；接着维护人员通过上位机配合物联网控制模块远程开启电动机26和水泵16，从而对驱动模块和喷淋模块进行开启，驱动模块通过传动机构驱动喷淋模块中喷头21边做往复直线运动，边对种植槽31内的作物进行喷洒作业，驱动模块还驱动主轴2做间歇运动，从而使得所有的种植槽31都能进行被喷头21进行喷洒作业。
[0032]
实施例2
[0033]
参照图1-8，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，矩形水箱13内可转动安装有平行于导杆17设置的搅拌轴25，搅拌轴25轴体的对应侧末端向外延伸至矩形水箱13外后固定安装有一个与之同轴设置的第一锥齿轮，第三传动轴24顶端固定安装有一个与之同轴设置的第二锥齿轮，且所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合。
[0034]
在实施例1中，当在矩形水箱13中存储大量的营养液时，由于不是在一次喷洒作业就将全部的营养液全部使用完，在进行一次喷洒作业后，还需等待一段时间后再次进行喷洒作业，因此矩形水箱13中营养液在静置过程中可能会发生沉淀现象，现在矩形水箱13中设置与第三传动轴24传动连接的搅拌轴25，可以在利用第三传动轴24通过锥齿轮传动的方式同步实现对搅拌轴25的驱动，从而在进行喷洒作业的同时，实现对矩形水箱13内营养液的搅拌作业。
[0035]
本发明的总体工作流程如下：
[0036]
s1、在将所需要培养的农作物种植在种植槽31中后，再将农作物培养所需的营养液通过投料管15倒入矩形水箱13中，并将物联网控制模块通过有线或者无线的方式与上位机相连接；
[0037]
s2、在需要对农作物进行营养液喷洒时，操作人员通过上位机配合物联网控制模块远程开启电动机26和水泵16；
[0038]
通过水泵16将矩形水箱13中的营养液抽出，然后将营养液通过软管22输送至水管20中，并由喷头21喷出，以对喷头21下方种植槽31上的农作物进行喷洒；于此同时通过电动机26驱动第一传动轴6旋转，第一传动轴6驱动第二传动轴10旋转，第二传动轴10带动曲轴11旋转，曲轴11与连杆23相配合驱动活动板18沿着导杆17做往复直线运动，进而通过活动板18带动喷头21沿着导杆17做往复直线运动，从而利用一个喷头21实现对种植槽31上的农作物全范围覆盖喷洒作业；
[0039]
在喷头21进行喷洒作业的同时，曲轴11通过带动第三传动轴24旋转，第三传动轴24通过锥齿轮传动的方式驱动搅拌轴25旋转，搅拌轴25对矩形水箱13内的营养液进行搅拌，从而避免长时间静置的营养液发生沉淀情况，进而使得喷头21喷出的营养液成分均衡。
[0040]
在喷头21进行喷洒作业的同时，第一传动轴6通过间歇运动机构驱动主轴2做间歇运动，当喷头21对一个种植槽31的喷洒作业进行2-3分钟后，第一传动轴6通过间歇运动机构驱动主轴2旋转90度，以将下一个种植槽31旋转至喷头21下方，随后主轴2停止旋转，再次
等待喷头21对该种植槽31的喷洒作业进行2-3分钟，接着重复上述步骤多次，直至对全部的种植槽31都完成喷洒作业后，通过上位机给物联网控制模块下达关闭电动机26和水泵16的指令，就完了一个喷洒作业流程，由于矩形水箱3内可以存储较多的营养液，因此可以远程控制本设备进行多次的喷洒作业流程，大大方便了对于农作物的培养，减少了维护人员的工作量。
[0041]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。