设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统及其方法与流程

本发明涉及设施现代农业技术领域，具体为一种设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统及其方法。

背景技术：

水培蔬菜，是指大部分根系生长在营养液液层层中，只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短，富含多种人体所必需的维生素和矿物质。

在蔬菜收割后，需要清洗定植板，将定植板上表面的污物进行彻底清洗消毒，便于重复使用，目前定植板的清洗均为人工方式，需要大量人力，并且清洗效率低，为此我们提出一种设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统及其方法用于解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统，包括定植板输送带，所述定植板输送带的输出端放置有初步清洗装置，所述初步清洗装置包括一个清洗池，所述清洗池的上方架设有设备顶架，所述设备顶架上安装有四爪夹持装置；

所述四爪夹持装置包括安装在设备顶架内顶端的无杆气缸，所述无杆气缸的无杆气缸滑块上固定连接一个向下延伸的第六气缸，所述第六气缸的驱动端固定连接四爪气缸，所述四爪气缸的四个侧面上均具有伸缩端，且所述伸缩端上固定连接夹片，所述四爪气缸的底部固定安装有喷水盘，所述喷水盘上连通多个喷水管，所述喷水管的外端设有进水口，所述进水口通过水管连通水泵，所述喷水盘和喷水管上均匀分布有喷水孔；

所述清洗池的一侧放置有橡胶颗粒清洗装置，所述橡胶颗粒清洗装置包括水池和多个竖向转动安装在水池内的旋转海绵棒，旋转海绵棒与定植板上的种植孔一一对应，所述旋转海绵棒的底部延伸到水池底部，且每一个旋转海绵棒的底部固定套接有驱动齿轮，相邻两个驱动齿轮之间相互啮合，其中任意一个或多个驱动齿轮的中心轴与第五电机的驱动轴连接，所述第五电机安装在水池底部；

所述水池上连通设置多个污水出口管道，所述污水出口管道连通清洗滚筒组件，所述清洗滚筒组件内的污水经过管道输入到第二过滤器内，所述第二过滤器的出水端连通水池；

所述橡胶颗粒清洗装置的一侧安装有用于输出定植板的辊轴输送机，所述辊轴输送机通过第七电机驱动，在辊轴输送机上方架设一个烘干罩，所述烘干罩内安装有电烘干器。

优选的，所述初步清洗装置还包括一个第一过滤器，所述第一过滤器的进水端通过第一水泵与清洗池连通，过滤器的出水端通过第二水泵与清洗池连通。

优选的，所述无杆气缸的伸缩方向平行于定植板输送带的输送方向。

优选的，所述喷水管呈十字交叉设置在四爪气缸的底部，且与四爪气缸的底部四周的夹片错位分布，所述夹片的底部延伸到喷水管的下方。

优选的，所述水池分为内外层结构，内外两层之间具有夹层，所述夹层内通过软管注入有清水，水池的内壁上连通有多个斜向分布的小孔。

优选的，所述水池顶部固定安装有环形水管，所述环形水管的一端通过水管注入清水，另一端密封，且环形水管上开设有多个管喷口。

优选的，所述清洗滚筒组件包括两端均开口的外滚筒和内滚筒，所述内滚筒通过外齿回转支撑与外滚筒转动连接，其中外齿回转支撑的内圈与外滚筒固接，外圈与内滚筒固接，所述外齿回转支撑的外圈上啮合有齿轮，所述齿轮通过安装在外滚筒上的第六电机驱动，所述内滚筒内设有喷出清水的喷头。

优选的，所述内滚筒上设有条状网孔结构，且呈倾斜结构设置，所述外滚筒的底部连通有污水筒，污水筒底部通过污水管连通第二过滤器的进水端，所述内滚筒的出口端连通有颗粒筒，所述颗粒筒通过颗粒收集管连通水池的夹层。

一种设施生态农业水培种植用定植板自动清洗方法，采用上述清洗系统，包括以下步骤：

s1：完成蔬菜收割以及根系清理后的定植板通过定植板输送带传输到初步清洗装置一侧，通过四爪夹持装置将定植板夹持到清洗池内完成初步清洗，同时四爪夹持装置上的喷水盘和喷水管喷出水流，对定植板顶部进行冲洗；

s2：在四爪夹持装置的带动下，将定植板放入到水池内，其中旋转海绵棒一一穿过定植板上的种植孔，水池底部的第五电机启动，带动所有旋转海绵棒转动，对种植孔进行清理，环形水管内注入清水，通过管喷口对放置在水池内的定植板进行清洗，同时向水池内添加橡胶颗粒，辅助清洗；

s3：水池内的污水和橡胶颗粒通过污水出口管道进入到清洗滚筒组件内，将污水和橡胶颗粒分离开，污水通过第二过滤器过滤后再次进入到水池内进行清理，橡胶颗粒在内滚筒内清理干净后从颗粒筒集中排出，并通过颗粒收集管再次回到水池内，通过流动的清水和橡胶颗粒使得定植板表面清理彻底；

s4：清洗完成后的定植板在四爪夹持装置的带动下，放置到辊轴输送机输入端，并通过烘干罩内的电烘干器对定植板烘干。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

清洗定植板环节采用先初步清洗再用橡胶颗粒清洗方式，保证定植板清洗干净，橡胶颗粒不仅能对定植板击打和吸附脏污的杂质，而且还不会损坏定植板；

水池里喷口倾斜，喷出的水流能使池里的水流旋转，有利于清洗定植板，池底设置旋转海绵棒，旋转海绵棒直径稍大于定植板的种植孔直径，保证能将种植孔清洗干净；

清洗池和水池均设有污水的过滤装置，对污水过滤循环利用，节约水资；

在水池顶部设置环形水管，对从橡胶清洗池里清洗后的定植板冲洗，保证定植板上不粘橡胶颗粒；

采用四爪夹持装置夹取定植板，能对定植板夹紧同时定位，在四爪夹持装置上设置喷水盘和喷水管，能够在夹持过程中实现对定植板顶部冲洗。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部结构示意图；

图3为本发明中四爪夹持装置示意图；

图4为本发明中初步清洗装置示意图；

图5为本发明中橡胶颗粒清洗装置一个视角示意图；

图6为本发明中橡胶颗粒清洗装置另一视角示意图；

图7为本发明中清洗滚筒组件示意图；

图8为本发明中水池内部安装结构示意图；

图9为本发明中水池结构示意图

图10为本发明中水池剖视图；

图中：1定植板输送带、41设备顶架、

81初步清洗装置：811清洗池、812第一过滤器、813第一水泵、814第二水泵；

82橡胶颗粒清洗装置：821水池、821a夹层、821b小孔、822旋转海绵棒、823驱动齿轮、824第五电机、825环形水管、825a管喷口、826清洗滚筒组件：8261外滚筒、8262内滚筒、8263外齿回转支撑、8264齿轮、8265第六电机、8266污水筒、8267颗粒筒、8268污水管、8269颗粒收集管、827第二过滤器；

9四爪夹持装置、91无杆气缸、9101无杆气缸滑块、92第六气缸、93四爪气缸、94夹片、95喷水盘、96喷水管、97喷水口、98进水口；

10辊轴输送机、101第七电机、102烘干罩。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种设施生态农业水培种植用定植板自动清洗系统，包括定植板输送带1，定植板输送带1的输出端放置有初步清洗装置81，初步清洗装置81包括一个清洗池811和第一过滤器812，第一过滤器812的进水端通过第一水泵813与清洗池811连通，过滤器812的出水端通过第二水泵814与清洗池811连通。

请参阅图1和3，清洗池811的上方架设有设备顶架41，设备顶架41上安装有四爪夹持装置9，四爪夹持装置9包括安装在设备顶架41内顶端的无杆气缸91，无杆气缸91的无杆气缸滑块9101上固定连接一个向下延伸的第六气缸92，第六气缸92的驱动端固定连接四爪气缸94，四爪气缸94的四个侧面上均具有伸缩端，且伸缩端上固定连接夹片94，四爪气缸94的底部固定安装有喷水盘95，喷水盘95上连通多个喷水管96，喷水管96的外端设有进水口98，进水口98通过水管连通水泵，喷水盘95和喷水管96上均匀分布有喷水孔。

喷水管96呈十字交叉设置在四爪气缸94的底部，且与四爪气缸94的底部四周的夹片94错位分布，夹片94的底部延伸到喷水管96的下方，通过喷水盘95和喷水管96可在定植板的夹持过程中，对定植板表面进行冲洗。

进一步的，为了便于对定植板的输送，无杆气缸91的伸缩方向平行于定植板输送带1的输送方向。

请参阅图5-10，清洗池811的一侧放置有橡胶颗粒清洗装置82，橡胶颗粒清洗装置82包括水池821和多个竖向转动安装在水池821内的旋转海绵棒822，旋转海绵棒822与定植板上的种植孔一一对应，旋转海绵棒822的底部延伸到水池821底部，且每一个旋转海绵棒822的底部固定套接有驱动齿轮823，相邻两个驱动齿轮823之间相互啮合，其中任意一个或多个驱动齿轮823的中心轴与第五电机824的驱动轴连接，第五电机824安装在水池821底部。

进一步的，水池821分为内外层结构，内外两层之间具有夹层821a，夹层821a内通过软管注入有清水，水池821的内壁上连通有多个斜向分布的小孔821b，夹层821a内的清水从斜向分布的小孔821b喷出，使得水池821内形成旋转的水流，提高对定植板的清洗效果。

进一步的，水池821顶部固定安装有环形水管825，环形水管825的一端通过水管注入清水，另一端密封，且环形水管825上开设有多个管喷口825a，通过向环形水管825内注入清水，通过管喷口825a对放置在水池821内的定植板进行清洗，同时向水池821内添加橡胶颗粒，辅助清洗。

水池821上连通设置多个污水出口管道，污水出口管道连通清洗滚筒组件826，清洗滚筒组件826内的污水经过管道输入到第二过滤器827内，第二过滤器827的出水端连通水池821。

请参阅图5-7，清洗滚筒组件826包括两端均开口的外滚筒8261和内滚筒8262，内滚筒8262通过外齿回转支撑8263与外滚筒8261转动连接，其中外齿回转支撑8263的内圈与外滚筒8261固接，外圈与内滚筒8262固接，外齿回转支撑8263的外圈上啮合有齿轮8264，齿轮8264通过安装在外滚筒8261上的第六电机8265驱动，内滚筒8262内设有喷出清水的喷头。

内滚筒8262上设有条状网孔结构，且呈倾斜结构设置，外滚筒8261的底部连通有污水筒8266，污水筒8266底部通过污水管8268连通第二过滤器827的进水端，内滚筒8262的出口端连通有颗粒筒8267，颗粒筒8267通过颗粒收集管8269连通水池821的夹层821a，内滚筒8262在齿轮8264的带动下在外滚筒8261内转动，并通过喷头喷出的水流对橡胶颗粒进行清洗，其中橡胶颗粒的直径大于内滚筒8262上条状网孔的宽度，从而实现橡胶颗粒和污水的分离。

请参阅图1-2，橡胶颗粒清洗装置82的一侧安装有用于输出定植板的辊轴输送机10，辊轴输送机10通过第七电机101驱动，在辊轴输送机10上方架设一个烘干罩102，烘干罩102内安装有电烘干器。

上述清洗系统的清洗步骤包括以下：

完成蔬菜收割以及根系清理后的定植板通过定植板输送带1传输到初步清洗装置81一侧，通过四爪夹持装置9将定植板夹持到清洗池811内完成初步清洗，同时四爪夹持装置9上的喷水盘95和喷水管96喷出水流，对定植板顶部进行冲洗；

在四爪夹持装置9的带动下，将定植板放入到水池821内，其中旋转海绵棒822一一穿过定植板上的种植孔，水池821底部的第五电机824启动，带动所有旋转海绵棒822转动，对种植孔进行清理，环形水管825内注入清水，通过管喷口825a对放置在水池821内的定植板进行清洗，同时向水池821内添加橡胶颗粒，辅助清洗；

水池821内的污水和橡胶颗粒通过污水出口管道进入到清洗滚筒组件826内，将污水和橡胶颗粒分离开，污水通过第二过滤器827过滤后再次进入到水池821内进行清理，橡胶颗粒在内滚筒8262内清理干净后从颗粒筒8267集中排出，并通过颗粒收集管8269再次回到水池内，通过流动的清水和橡胶颗粒使得定植板表面清理彻底；

清洗完成后的定植板在四爪夹持装置9的带动下，放置到辊轴输送机10输入端，并通过烘干罩102内的电烘干器对定植板烘干。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。