一种植物培养展示装置及培养展示方法与流程

本专利为分案申请，原申请的信息如下，名称：一种植物培养展示装置及培养展示方法，申请号：2019106904888，申请日：2019-07-29。

本发明属于家居植物展示领域，尤其是一种植物培养展示装置及培养展示方法。

背景技术：

家居植物是指按照室内环境的特点，利用室内植物为主的观赏材料，结合人们的生活需要，对使用的器物和场所进行美化装饰，有些家居植物还会经过精心的修剪栽培成特定的艺术形态以达到装饰的效果。

然而家居植物长时间静置在空气中容易导致其茎叶上落灰，达不到美化装饰的目的，而且因为植物都有向阳生长的特性，因此一些特定艺术体态的植物在长时间单方向的光照下会因为偏向生长，而出现体态走样的问题。

因此需要提供一种既能够不影响植物展示，又能够解决植物茎叶落灰，以及植物因长时间单方向的光照下偏向生长导致的体态走样问题的装置。

技术实现要素：

发明目的：提供一种植物培养展示装置及培养展示方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种植物培养展示装置包括：气箱，所述气箱包括：箱体，安装在箱体下方的直线运动机构，以及固定在直线运动机构上的活动板，其中，所述活动板与箱体的内壁滑动连接；

在气箱上做直线运动的喷水装置，所述喷水装置包括：底端穿过箱体与活动板固定连接，并与箱体滑动连接的伸缩轴，固定在伸缩轴顶端的升降筒，以及固定在升降筒内的气囊，其中，所述升降筒的截面为两侧具有包容腔的凵形结构，在所述升降筒的内壁底端包容腔与外界相通，所述升降筒的内壁顶端还设置有连通包容腔的雾化喷头，所述气囊与升降筒柔性配合，所述气囊通过气管穿过升降筒的底部与箱体连通；

固定在气囊上方的旋转装置，所述旋转装置包括：底端固定在箱体上的固定轴，固定在固定轴顶端的固定座，以及与固定座转动连接的旋转台，其中，所述固定轴穿过气囊和喷水装置，所述固定座包括：密封壳体，安装在密封壳体内部的电动机，与电动机转动连接的减速机，其中，减速机的输出端穿过密封壳体的顶端延伸至外界，所述旋转台与减速机的输出端转动连接；

以及放置在旋转装置上的花盆和植物；

其中，所述固定座的外轮廓与升降筒的内壁为间隙配合，所述升降筒内盛有营养液，所述活动板的行程大于固定座底端至植物顶端的高度，所述伸缩轴的高度大于升降筒的高度，所述升降筒的高度大于固定座底端至植物顶端的高度。

在进一步的实施例中，所述直线运动机构位于活动板的中间位置，所述伸缩轴关于直线运动机构的中心轴圆周等分分布，由于需要通过活动板将箱体内的空气推入气囊内，以及通过活动板和伸缩轴推动升降筒上升，所以需要通过将直线运动机构安装在活动板的中间位置，并将伸缩轴关于直线运动机构的中心轴圆周等分分布，从而保证活动板的活动平稳性和密封性。

在进一步的实施例中，所述气管外还安装有空心管，所述空心管固定安装在箱体上并与升降筒滑动连接，所述空心管与气囊抵接，由于气管为柔性零件，所以难以保证气管与升降筒连接处的密封性，容易造成营养液的泄漏，所以在密封管外安装有下端固定在箱体上，上端与气囊抵接的空心管，这样在升降筒未上升时，升降筒内营养液的液面低于空心管，在升降筒上升时，由于气囊充气对空心管的顶端进行封堵，防止营养液泄漏。

在进一步的实施例中，所述直线运动机构包括：安装在箱体的内部底端的伺服电机，以及有丝杆和滚珠螺母组成的滚珠丝杠机构，其中，所述丝杆的一端与伺服电机的输出端转动连接，另一端穿过活动板与箱体的内部顶端固定连接，所述滚珠螺母与活动板固定连接，通过滚珠丝杠机构推动活动板进行直线运动，价格低廉，装配简单。

在进一步的实施例中，所述直线运动机构包括：安装在箱体的内部底端的气泵，与气泵连通的二位四通电磁换向阀，以及与二位四通电磁换向阀连通的气缸，所述气缸的缸体固定在箱体的内部底端的中间位置，所述活动板与气缸的伸缩杆固定连接，其中，所述箱体的侧面底部开有与外界相通的通孔，通过气缸推动活动板进行直线运动，控制方便，运行平稳。

在进一步的实施例中，所述活动板的外侧安装有橡胶密封圈与箱体滑动连接；所述箱体上安装有橡胶密封圈与伸缩轴滑动连接；所述升降筒上安装有橡胶密封圈与固定轴和空心管滑动连接，所述固定轴与气囊抵接。

通过橡胶密封圈对连接部位进行密封，保证气囊的充气效果，以及防止营养液泄漏，通过固定轴与气囊的抵接，保证通过气囊充气对固定轴和气囊的抵接处进行密封，防止营养液泄漏。

在进一步的实施例中，所述箱体和升降筒均为圆柱状壳体，所述固定座的上方为圆台，下方为圆柱体，所述旋转台为圆柱体，所述旋转台上开有若干通孔，由于通过活动板将箱体内的空气推入气囊内的过程，以及升降筒升降的过程中都需要进行保证密封性，而圆形截面没有棱角有利于实现密封，所以将箱体和升降筒设为圆柱状壳体，旋转台需要做旋转运动，所以将旋转台设为圆柱体，防止出现划伤，且为了使多余的营养液流回升降筒内，所以将固定座的顶端设为圆台状，且在旋转台上开有若干通孔，有利于营养液的回流。

在进一步的实施例中，所述固定座的上方还安装有过滤网，由于营养液的作用之一是清洗植物，所以回流的营养液会带有灰尘等杂质，所以在固定座的上方设置过滤网，对回流的营养液进行过滤，防止对升降筒内的营养液造成污染。

一种植物培养展示装置的培养展示方法包括：第一步，设置电动机的旋转速度和直线运动机构的工作时间；

第二步，将花盆和植物放置在旋转台的中间位置，启动电动机使植物旋转；

第三步，到达直线运动机构的工作时间时，推动活动板上升，活动板通过伸缩轴推动升降筒上升；

第四步，活动板将箱体内的空气挤压进气囊内，通过为气囊充气将固定座与升降筒之间的间隙得到密封，而此时升降筒上升使升降筒内的营养液被挤压进侧面收容腔内，最终通过升降筒的内壁顶端的雾化喷头喷出至植物上达到清洗植物的效果，此时由于气囊充满气体，所以能够将空心管和固定轴的空隙封堵起来避免营养液泄漏；

第五步，直线运动机构将活动板和升降筒推至最顶端后，直线运动机构开始将活动板和升降筒拉回至初始位置，为下次清洗工作做准备又不影响植物的展示，同时由于活动板的下降，使气囊内的空气被抽出，使得固定座与升降筒之间继续进行间隙配合，多余的营养液从花盆、旋转台和固定座上流回升降筒内。

有益效果：本发明由于活动板的行程大于固定座底端至植物顶端的高度，伸缩轴的高度大于升降筒的高度，升降筒的高度大于固定座底端至植物顶端的高度，所以在不需要对植物进行清洗时，升降筒降至花盆的下方不影响植物的展示；在需要对植物进行清洗时，通过将升降筒升起后，通过升降筒上的雾化喷头和营养液对植物的茎叶进行清洗，在解决了植物茎叶落灰的问题的同时对植物进行浇灌；通过旋转台使植物处于旋转运动中，使植物的周向均面向阳光，解决了植物因长时间单方向的光照下而出现的偏向生长，体态走样的问题。

附图说明

图1是本发明的轴测剖视示意图。

图2是本发明的工作原理示意图。

图3是本发明的第二实施例的气动原理示意图。

图1至图3所示附图标记为：气箱1、喷水装置2、旋转装置3、箱体11、直线运动机构12、活动板13、气缸14、伸缩轴21、升降筒22、气囊23、雾化喷头24、空心管25、固定轴31、固定座32、旋转台33、气泵141、二位四通电磁换向阀142、电动机321、减速机322。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

根据申请人研究分析发现，在家居装饰中房屋的主人为了给室内环境的美化会在室内或桌面上放置一些用于观赏的家居植物，有些家居植物甚至会经过精心的修剪栽培成特定的艺术形态以达到装饰的效果，然而家居植物长时间的静止在空气中容易导致其茎叶上落灰，而且因为植物向阳生长的特性，所以长时间的静止使得植物长时间的单向向阳会出现偏向生长，导致体态走样的问题。

为了不影响植物的展示，解决植物表面清洗以及植物因长时间单方向的光照下偏向生长导致的体态走样问题，所以申请人研发了一种植物培养展示装置。

一种植物培养展示装置包括：气箱1、喷水装置2、旋转装置3、箱体11、直线运动机构12、活动板13、伸缩轴21、升降筒22、气囊23、雾化喷头24、空心管25、固定轴31、固定座32、旋转台33、电动机321、减速机322。

其中，箱体11的外壳为热轧圆钢车削加工而成，在箱体11的上下两端均使用螺钉和圆形钢板进行法兰连接，其中，箱体11顶端的圆形钢板上还开有若干与伸缩轴21相配合的通孔，以及若干与固定轴31和空心管25相配合的螺纹孔。

活动板13为与箱体11的内壁尺寸间隙配合的圆形钢板，在活动板13上还开有若干与伸缩轴21相配合的螺纹孔，使伸缩轴21能够固定在活动板13上，其中，活动板13与箱体11滑动连接，为了保证活动板13与箱体11的滑动连接，活动板13的外边缘和箱体11的内壁的表面粗糙度均在1.6μm以下。

伸缩轴21的两端均为与活动板13和升降筒22相配合的螺纹轴，螺纹轴中间为与箱体11顶端的圆形钢板滑动连接的光轴，其中，箱体11顶端的圆形钢板上开有的若干与伸缩轴21相配合的通孔和伸缩轴21的表面粗糙度在1.6μm以下。

升降筒22由一个大的热轧圆钢，一个小的热轧圆钢，一个圆形钢板，以及一个圆环形钢板焊接而成，其中，小的热轧圆钢的顶端开有若干斜向下45°的密封管螺纹孔，圆形钢板上还开有用于安装伸缩轴21的螺纹孔，与空心轴和固定轴31滑动连接的通孔，而且由于小的热轧圆钢的内壁与气囊23接触，为提高气囊23的使用寿命，所以小的热轧圆钢的内壁的表面粗糙度在3.2μm以下，其中，密封管螺纹孔关于小的热轧圆钢的中心轴线圆周等分分布，为了保证圆形钢板上通孔与空心轴和固定轴31的滑动连接，所以通孔的表面粗糙度在1.6μm以下，其中，先将小的热轧圆钢的顶端焊接在圆环形钢板的内轮廓上，再将大的热轧圆钢焊接在圆环形钢板的外轮廓上，最后再将圆形钢板焊接在大的热轧圆钢的下方，在焊接完成后要进行压力测试，保证焊接部位的密封性，最终升降筒22的成品的截面为两侧具有包容腔的凵形结构，且在升降筒22的内壁底端升降筒22的包容腔与外界相通。

气囊23，由于气囊23的作用是在充气后对升降筒22内的营养液进行封堵，使升降筒22形成密封结构，所以在本实施例中所用气囊23为工业中常用的橡胶材质的管道封堵气囊23，其中，在气囊23的中间位置设有能够被固定轴31通过的通孔，沿通孔的中心轴方向圆周等分设有若干连通顶端的气管。

雾化喷头24，雾化喷头24的底端设有与小的热轧圆钢的顶端密封管螺纹孔相配合的密封管螺纹轴，其中，在本实施例中雾化喷头24的型号是bimv，此种型号的喷雾形式是输入端的液体压力大于输出端的压力是在雾化喷头24的内部经过毛细管的雾化最终从输出端喷出水雾，与本发明的供压方式相同又能够满足喷雾清洗工作。

空心管25是由冷拉不锈钢管支撑，空心管25的内径大于气管的外径，在空心管25的底端还设有法兰固定端，由于空心管25的顶端与气囊23接触，为了保护气囊23，所以空心管25的顶端边缘倒圆角。

固定轴31由45号碳素钢车削加工而成，在固定轴31的底端设有法兰固定端，顶端开有与固定座32螺接的螺纹孔。

固定座32，固定座32由一个圆形的铝合金板，以及一个冲压圆台壳体组成，其中，圆形的铝合金板和冲压圆台壳体的连接处开有法兰槽和螺纹孔，通过螺纹进行法兰连接，由于圆形的铝合金板的底端与气囊23接触，为了保护气囊23，所以圆形的铝合金板的底端的表面粗糙度在3.2μm以下，在圆形的铝合金板的中间位置还开有用于与固定轴31螺接的沉头孔，在圆形的铝合金板上还开有用于安装减速机322和电动机321的螺纹孔，其中，冲压圆台壳体的中间位置还开有被减速机322的输出轴穿过的通孔。

旋转台33为表面开有若干通孔的铝合金板，为了避免碳铁合金材质遇水生锈，所以将旋转台33设计为铝合金材质，其中，旋转台33的中间位置还设有与减速机322的输出轴相配合的键槽，使旋转台33跟随电动机321和减速机322转动，其中，在旋转台33的表面开有若干通孔的目的是为了使多余的营养液流回升降筒22内，而且配合固定座32的圆台状顶端有利于营养液的回流。

电动机321和减速机322的型号为yct-112-4a，此型号的电动机321和减速机322的装配体可通过调节电压大小进行调速，以达到不同的展示效果。

直线运动机构12，在本实施例中所使用的直线运动机构12为滚珠丝杠机构，将丝杆的一端与1fl5060-0ac21-0ag0型号的伺服电机的输出端转动连接，另一端穿过活动板13与箱体11的内部顶端固定连接，然后将滚珠螺母与活动板13固定连接，在伺服电机顺时针旋转时推动活动板13、伸缩轴21和升降筒22向上位移为气囊23充气，将升降筒22内的营养液通过雾化喷头24喷出，从而达到对植物进行清洗的效果，在伺服电机顺时针旋转时推动活动板13、伸缩轴21和升降筒22向下位移从气囊23内抽气，从而达到将多余的排回升降筒22，以及避免升降筒22遮挡植物展示的效果。

其中，为了保证能够对植物进行整体清洗的效果，所以活动板13的行程大于固定座32底端至植物顶端的高度，伸缩轴21的高度大于升降筒22的高度，升降筒22的高度大于固定座32底端至植物顶端的高度。

综上所述，之所以将箱体11、升降筒22和旋转台33的外形设为圆柱状，固定座32的上方设为圆台，下方设为圆柱体，是因为圆形截面没有棱角有利于实现密封，所以将箱体11和升降筒22设为圆柱状壳体，旋转台33需要做旋转运动，所以将旋转台33设为圆柱体，防止出现划伤。

装配过程：首先使用螺钉将伺服电机和滚珠丝杠机构安装在箱体11的下端圆形钢板上，然后使用螺钉将活动板13安装在滚珠丝杠的滚珠螺母上，然后使用螺母将伸缩轴21安装在活动板13上，然后将箱体11的热轧圆钢车削加工而成的外壳法兰连接在箱体11的下端圆形钢板上，在与活动板13接触安装时需注意要均匀受力直至外壳与箱体11的下端圆形钢板抵接，然后通过螺钉进行紧固，然后将箱体11的上端圆形钢板法兰连接在外壳上，在箱体11的上端圆形钢板和伸缩轴21套接时需注意均匀受力，直至箱体11的上端圆形钢板与外壳抵接，最后通过螺钉进行紧固，至此完成气箱1的装配过程。

然后通过螺钉将固定轴31、气管和空心管25固定安装在气箱1的上方，然后通过螺母将升降筒22安装在伸缩轴21上，在升降筒22与固定轴31和空心管25套接时需注意固定受力均匀直至能够使用螺母将升降筒22安装在伸缩轴21上为止，然后将气囊23与气管连通，使气囊23套接在固定轴31上，抵接在空心管25上，最后将雾化喷头24安装在升降筒22内，至此完成喷水装置2的装配。

然后使用螺钉将固定座32的圆形的铝合金板固定安装在固定轴31上，然后通过螺钉将电动机321和减速机322安装在圆形的铝合金板上，然后将冲压圆台壳体套接在减速机322的输出轴上，并通过螺钉将冲压圆台壳体固定在圆形的铝合金板上，最后将旋转台33套接在减速机322的输出轴上，并使用键和螺母进行固定连接，至此完成旋转装置3的装配。

最后将花盆和植物放置在旋转台33的中间位置，完成一种植物培养展示装置的装配过程。

工作原理：首先设置电动机321的旋转速度和直线运动机构12的工作时间，然后将花盆和植物放置在旋转台33的中间位置，启动电动机321使植物旋转，然后在到达直线运动机构12的工作时间时，推动活动板13上升，活动板13通过伸缩轴21推动升降筒22上升，然后活动板13将箱体11内的空气挤压进气囊23内，通过为气囊23充气将固定座32与升降筒22之间的间隙得到密封，而此时升降筒22上升使升降筒22内的营养液被挤压进侧面收容腔内，最终通过升降筒22的内壁顶端的雾化喷头24喷出至植物上达到清洗植物的效果，此时由于气囊23充满气体，所以能够将空心管25和固定轴31的空隙封堵起来避免营养液泄漏，最后直线运动机构12将活动板13和升降筒22推至顶端后，直线运动机构12开始将活动板13和升降筒22拉回至初始位置，为下次清洗工作做准备又不影响植物的展示，同时由于活动板13的下降，使气囊23内的空气被抽出，使得固定座32与升降筒22之间继续进行间隙配合，多余的营养液从花盆、旋转台33和固定座32上流回升降筒22内。

在如图2和图3所示的第二实施例中所示为了方便装置的动作控制和运行平稳，在此实施例中一种植物培养展示装置的直线运动机构12为气缸14，在此实施例中，气缸14的缸体固定在箱体11的内部底端的中间位置，气缸14的伸缩杆与活动板13的底端固定连接，在箱体11的内部底端还安装有气泵141和二位四通电磁换向阀142，其中，气泵141与二位四通电磁换向阀142连通，二位四通电磁换向阀142与气缸14连通，其中，二位四通电磁换向阀142的电磁铁编号为y1。

在需要进行清洗工作时，气泵141得电启动，二位四通电磁换向阀142的电磁铁y1失电，使气缸14的伸缩杆伸出，推动活动板13、伸缩杆和升降筒22上升，以及气囊23充气，将升降筒22内的营养液通过雾化喷头24喷出，达到清洗的目的，在清洗完毕后，二位四通电磁换向阀142的电磁铁y1得电，使气缸14的伸缩杆伸出，推动活动板13、伸缩杆和升降筒22下降，以及气囊23抽气，到达底端时，气泵141停止工作等待下次工作的指令。

在进一步的实施例中，由于需要通过活动板13将箱体11内的空气推入气囊23内，以及通过活动板13和伸缩轴21推动升降筒22上升，所以需要通过将直线运动机构12安装在活动板13的中间位置，并将伸缩轴21关于直线运动机构12的中心轴圆周等分分布，从而保证活动板13的活动平稳性和密封性。

在进一步的实施例中，为了保证气囊23的充气效果以及防止营养液泄漏，所以活动板13的外侧安装有橡胶密封圈与箱体11滑动连接，箱体11上安装有橡胶密封圈与伸缩轴21滑动连接，升降筒22上安装有橡胶密封圈与固定轴31和空心管25滑动连接，其中，固定轴31与气囊23抵接。

在进一步的实施例中，由于营养液的作用之一是清洗植物，所以回流的营养液会带有灰尘等杂质，所以在固定座32的上方设置过滤网，对回流的营养液进行过滤，防止对升降筒22内的营养液造成污染。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。