一種步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，包括臥式柜柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)置有一聯(lián)體框架，所述聯(lián)體框架為一無蓋的多層的框架結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)體框架內(nèi)層疊設(shè)置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，其特征在于：所述聯(lián)體框架的一側(cè)或?qū)?yīng)兩側(cè)與相鄰的柜體內(nèi)壁之間設(shè)置有滑軌裝置，且所述聯(lián)體框架下方與柜體底板之間依次設(shè)置有步進電機和單螺套驅(qū)動升降裝置。
【專利說明】一種步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無土栽培【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種采用步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]步進電機是一種感應(yīng)電機，其工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的多相時序控制電流，并用這種電流為步進電機供電，驅(qū)動器就是為步進電機分時供電的多相時序控制器，驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(即步進角)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。
[0003]步進電機按輸出運動形式分為轉(zhuǎn)動式步進電機和直線式步進電機,步進電機的優(yōu)點是沒有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，制造成本低，步進電動機帶動負載慣量的能力大。
[0004]無土栽培可以不占用土地資源，直接在人工制造的容器內(nèi)用營養(yǎng)液來栽培植物。與傳統(tǒng)的栽培技術(shù)相比，無土栽培技術(shù)可以簡單有效的控制作物在生長發(fā)育過程中的溫度、水分、光照、養(yǎng)分和空氣的要素參數(shù)，有效控制和加速作物生長，提高作物質(zhì)量，適于進行工廠化、規(guī)模化、定制化農(nóng)業(yè)發(fā)展，能夠減低人工操作，降低農(nóng)作物的生產(chǎn)成本。
[0005]無土栽培技術(shù)可以進一步解脫農(nóng)作物生產(chǎn)對土地的依賴，使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，特別是對于我國這樣的人口眾多、人均耕地資源匱乏的國家來說，更是具有不可估量的前景和價值。
[0006]無土栽培技術(shù)由于采用精細化的生產(chǎn)控制，其對水資源的利用程度極高，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的消耗水資源的數(shù)量相比，可以節(jié)約大量的農(nóng)業(yè)用水，改善目前水資源的緊張程度。
[0007]從另一個角度分析，現(xiàn)代的科技和商業(yè)發(fā)展，化肥和各種添加劑的無度濫用，已經(jīng)在各種蔬菜商品上顯現(xiàn)出了嚴重后果，如何保證人們的日常飲食的安全，一方面需要依靠國家的各種監(jiān)管政策和措施，另一方面，人們也急切需要一種可以利用居家閑余空間進行科技種植的技術(shù)和設(shè)備，這種家居式種植技術(shù)，既可以使得人們在緊張工作之余，利用種植來陶冶性情、放松疲憊的身心，又可以自娛自樂、自種自收，體會一份城市家居生活中難得體會的收獲的喜悅，同時還可以為居家提供一定數(shù)量的安心菜蔬。
[0008]因此，一種小型化的、便攜的、能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ詈蛫蕵返臒o土栽培裝置，對于人們的家居生活來說具有深刻的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟和社會價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種采用步進電機驅(qū)動單螺套機構(gòu)升降的臥式無土栽培系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，包括臥式柜柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)置有一聯(lián)體框架，所述聯(lián)體框架為一無蓋的多層的框架結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)體框架內(nèi)層疊設(shè)置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，其特征在于:所述聯(lián)體框架的一側(cè)或?qū)?yīng)兩側(cè)與相鄰的柜體內(nèi)壁之間設(shè)置有滑軌裝置，且所述聯(lián)體框架下方與柜體底板之間依次設(shè)置有步進電機系統(tǒng)和單螺套驅(qū)動升降裝置。
[0012]可選的，所述單螺套驅(qū)動升降裝置包括一螺桿和與之相匹配的螺套，還包括一連接板，所述連接板分別與聯(lián)體框架底板和螺套相連。
[0013]可選的，所述步進電機系統(tǒng)包括步進電機、步進電機驅(qū)動器和控制器，且所述步進電機設(shè)置于一防潮的保護罩內(nèi)。
[0014]可選的，所述滑軌裝置包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應(yīng)設(shè)置于柜體的內(nèi)壁和聯(lián)體框架的相鄰?fù)獗谏?，所述滑軌裝置的定軌和動軌之間對應(yīng)設(shè)置有相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括矩形凹凸結(jié)構(gòu)和燕尾狀凹凸結(jié)構(gòu)。
[0015]可選的，所述無土栽培單元與框架架體之間通過防墜型軌道結(jié)構(gòu)相連，并可沿該軌道移動。
[0016]可選的，所述各無土栽培單元還包括一托架，所述托架為上方開口的框架結(jié)構(gòu)，所述無土栽培盒設(shè)置于托架中。
[0017]可選的，所述柜體的上端設(shè)置有柜蓋，柜蓋通過氣壓頂桿與柜體上端相連并啟閉，所述柜蓋和柜體的結(jié)合處設(shè)置有密封膠條或磁條。
[0018]可選的，所述柜蓋與聯(lián)體框架之間通過一控制裝置進行聯(lián)動，當柜蓋開啟時，聯(lián)體框架隨之上升，當聯(lián)體框架收回柜內(nèi)時，柜蓋也隨之關(guān)閉。
[0019]可選的，所述聯(lián)體框架中各無土栽培單元可以采用單向進出，也可以采用雙向進出。
[0020]可選的，所述無土栽培系統(tǒng)包括設(shè)置于柜體內(nèi)的通風裝置，包括設(shè)置柜體一側(cè)上部的通風口，通風口處設(shè)置有一風機和一個貫通柜體兩側(cè)的除塵風袋，柜體下部的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有出風口，所述風機的進氣端設(shè)置有可開閉的風機蓋。
[0021]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0022]本發(fā)明的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)通過在柜體內(nèi)設(shè)置步進電機驅(qū)動單螺套升降機構(gòu)和聯(lián)體框架，通過步進電機驅(qū)動單螺套升降機構(gòu)實現(xiàn)聯(lián)體框架的進出柜體，步進電機具有轉(zhuǎn)速小、力矩大、平穩(wěn)可調(diào)的特點，非常適用于本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)，與傳統(tǒng)電機相比，可以直接通過驅(qū)動電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，無需配置減速器，既降低了設(shè)備的成本，又可以減少設(shè)備占用的空間體積，且噪音小，適于家居環(huán)境應(yīng)用。
[0023]為了消除柜內(nèi)潮濕的環(huán)境對步進電機的侵蝕，本發(fā)明在步進電機外設(shè)置有防潮的保護罩。
[0024]本發(fā)明的滑軌裝置通過分別設(shè)置于柜體內(nèi)壁和與其相鄰的聯(lián)體框架的外壁上的定軌和動軌，其采用相互匹配的凹凸式嵌置結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的聯(lián)體框架升降更為平穩(wěn)，且由于定軌和動軌的凹凸嵌置結(jié)構(gòu)，可以提供更大的結(jié)構(gòu)強度和剛性，運行更為可靠。
[0025]這樣的滑軌結(jié)構(gòu)不但結(jié)構(gòu)緊湊，占用柜內(nèi)空間小，而且還能起到支撐和穩(wěn)固聯(lián)體框架的效果。
[0026]由于滑軌可以設(shè)在聯(lián)體框架的一側(cè)或兩側(cè)，相對來說，聯(lián)體框架內(nèi)的托架或盒體就至少具有2個方向的自由度，使用時，托架或盒體既可以采用單向進出，也可以采用雙向交叉移動，與現(xiàn)有的柜式無土栽培系統(tǒng)相比，無土栽培盒內(nèi)的植物具有更好的光照和通風。
[0027]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)采用聯(lián)體框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)便于內(nèi)置多個托架及無土栽培盒體，各托架及盒體層疊設(shè)置其中，并通過防墜型軌道結(jié)構(gòu)與框架架體相連，各托架及盒體沿該軌道滑動進出框架，這樣的結(jié)構(gòu)，當各托架及盒體滑出框架后，可以擴大整個無土栽培系統(tǒng)的種植面積，滑入框架后，各托架及盒體依次疊放，占用的空間面積最小，因此，本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)可以最大限度的利用有限的空間面積。
[0028]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)中，柜體設(shè)置有柜蓋，柜蓋通過氣壓桿與柜體相連并翻啟。同時，為了保溫和密封，柜蓋與柜體的結(jié)合處設(shè)置有密封膠條或磁條。
[0029]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)中，柜蓋與聯(lián)體框架之間通過一控制裝置進行聯(lián)動，當開啟柜蓋時,聯(lián)體框架隨柜蓋開啟而啟動上升，當聯(lián)體框架收回柜內(nèi)時,柜蓋隨之關(guān)閉。
[0030]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)中，還包括設(shè)置于柜體內(nèi)的通風裝置，通過在柜體一側(cè)上部設(shè)置通風口，在通風口處設(shè)置一風機，風機的出風口端設(shè)置一個貫通柜體兩側(cè)的除塵風袋，并在柜體下部的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置出風口，通過風機進入柜體的空氣經(jīng)除塵風袋過濾后進入柜體，并通過出風口導(dǎo)出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經(jīng)風機氣道進入，本發(fā)明在風機的進氣端還設(shè)置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0031]為了便于移動搬運，柜體的底端設(shè)置有滾輪，柜體的側(cè)板上部側(cè)邊設(shè)置有吊環(huán)等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2所示為防墜型軌道的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)包括柜體4，柜體4設(shè)置有柜蓋，附圖中未示出，柜蓋以氣壓桿與柜體4上端相連接，柜蓋可通過氣壓桿進行翻啟，柜蓋與柜體4的閉合連接處設(shè)置有密封膠條或磁條進行密封和保溫。
[0036]柜體4內(nèi)設(shè)置有聯(lián)體框架I，聯(lián)體框架I的兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置有滑軌裝置，滑軌裝置包括定軌6和動軌5，圖示中，定軌6設(shè)置于柜體4的內(nèi)壁，動軌5對應(yīng)設(shè)置于聯(lián)體框架I的外壁，實際使用中，動軌5也可以設(shè)置于柜體的內(nèi)壁上，定軌6設(shè)置于聯(lián)體框架I的外壁。定軌6和動軌5之間為相互匹配的矩形凹凸結(jié)構(gòu)，且相互嵌套使用，實際使用中，凹凸結(jié)構(gòu)也可以采用燕尾槽結(jié)構(gòu)或是其它的嵌套結(jié)構(gòu)，如弧形或是其它的曲面凹凸結(jié)構(gòu)。
[0037]在聯(lián)體框架I下方和柜體4之間依次設(shè)置有步進電機和單螺套驅(qū)動裝置，包括步進電機3、螺桿12和螺套11，螺套11套裝與螺桿12上，螺套11通過連接板13與聯(lián)體框架I底部相連。步進電機3的配套設(shè)備如步進電機驅(qū)動器和控制器等未在圖中示出。當步進電機3驅(qū)動螺桿12轉(zhuǎn)動時，相應(yīng)驅(qū)動螺套11及聯(lián)體框架I隨之做上下直線移動，從而實現(xiàn)聯(lián)體框架I進出柜體4的目的。
[0038]聯(lián)體框架I為多層框架結(jié)構(gòu)，每層框架中對應(yīng)設(shè)置有一無土栽培單元，無土栽培單元包括一托架16，托架16上端開口，并內(nèi)置一可分離的無土栽培盒2，無土栽培盒2內(nèi)置有網(wǎng)格狀植株保持架，所栽培作物分別設(shè)置于保持架的網(wǎng)格中，以保持植株向上直立的生長姿態(tài)。
[0039]網(wǎng)格的大小可隨作物的根、莖的尺寸而定。
[0040]其中一托架16上可以設(shè)置為育苗箱。
[0041]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)中，還具有如包括供液軟管、出液軟管、液壓泵、電磁閥、儲液盒等附屬的用以提供營養(yǎng)液的管路，以及用以推拉無土栽培盒體的電動或液壓推拉裝置等，均未在本發(fā)明附圖中示出，但這并不影響這些功能裝置在本發(fā)明的應(yīng)用和實施。
[0042]托架16兩側(cè)通過防墜型軌道15與聯(lián)體框架I的內(nèi)壁相連，防墜型軌道15的結(jié)構(gòu)如圖2所示。包括設(shè)置于聯(lián)體框架內(nèi)壁上的倒置的U形槽軌道8，下方對應(yīng)設(shè)置有一滾輪7，滾輪上部嵌于軌道8中，下部通過軸10固定在一 U形槽9中，U形槽9與托架16相連。
[0043]當然，也可以采用常用的其它現(xiàn)有軌道結(jié)構(gòu)。
[0044]為了保證柜體4內(nèi)具有適宜的作物生長環(huán)境，對植物而言，光照、溫度、水份和空氣都是其生長的極其重要的要素，本發(fā)明針對這些要素還可以設(shè)置光照補償系統(tǒng)、溫度控制裝置、濕度控制裝置、通風裝置。
[0045]光照補償系統(tǒng)包括補償光源，補償光源優(yōu)選金屬鹵化物燈或鈉燈或LED燈光源，這些光源所產(chǎn)生的光波中，其所產(chǎn)生的光波分別位于420nm?500nm (藍)和620nm?750nm (紅)，試驗證明，植物對光波波長為420nm?500nm (藍)和620nm?750nm (紅)的光照所產(chǎn)生的光合作用促進作用最強。補償光源既可以設(shè)置于柜體4的內(nèi)壁上，也可以設(shè)置于聯(lián)體框架I的內(nèi)壁上。
[0046]溫度控制裝置包括溫度感應(yīng)探頭、加熱器和控制裝置，加熱器采用電加熱或是板式換熱器，或是管式換熱器，或是板管式換熱器，通過設(shè)于柜體4內(nèi)的感溫探頭實時監(jiān)測柜體4內(nèi)溫度，并通過控制裝置自動調(diào)節(jié)。
[0047]為了避免柜體4內(nèi)熱量散失，降低能耗，柜體4的壁板設(shè)置有保溫層。
[0048]濕度控制裝置包括濕度感應(yīng)探頭、噴霧器和控制裝置，噴霧器可以采用噴水霧的方式調(diào)節(jié)柜體4內(nèi)的濕度，也可以采用直接將營養(yǎng)液霧化噴淋的方式，兼具加濕及促進植物生長的作用和效果。濕度感應(yīng)探頭能實時監(jiān)測柜體4內(nèi)的濕度，并通過控制裝置自動控制噴霧器啟動，保持柜體4內(nèi)濕度恒定。
[0049]本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)中，還包括設(shè)置于柜體內(nèi)的通風裝置，通過在柜體一側(cè)上部設(shè)置通風口，在通風口處設(shè)置一風機，風機的出風口端設(shè)置一個貫通柜體兩側(cè)的除塵風袋，并在柜體4下部的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置出風口，通過風機進入柜體4的空氣經(jīng)除塵風袋過濾后進入柜體4，并通過出風口導(dǎo)出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經(jīng)風機氣道進入，本發(fā)明在風機的進氣端還設(shè)置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0050]為了便于移動搬運，可以在柜體4的底端設(shè)置有滾輪，在柜體4的側(cè)板上部設(shè)置有吊環(huán)等。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，依據(jù)本發(fā)明的說明和解釋，還可以衍生變化其結(jié)構(gòu)和形式，應(yīng)當指出，任何不脫離本發(fā)明精神和實質(zhì)的變形和變化，均將包含在本發(fā)明的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，包括臥式柜柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)置有一聯(lián)體框架，所述聯(lián)體框架為一無蓋的多層的框架結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)體框架內(nèi)層疊設(shè)置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，其特征在于:所述聯(lián)體框架的一側(cè)或?qū)?yīng)兩側(cè)與相鄰的柜體內(nèi)壁之間設(shè)置有滑軌裝置，且所述聯(lián)體框架下方與柜體底板之間依次設(shè)置有步進電機系統(tǒng)和單螺套驅(qū)動升降裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述單螺套驅(qū)動升降裝置包括一螺桿和與之相匹配的螺套，還包括一連接板，所述連接板分別與聯(lián)體框架底板和螺套相連。
3.如權(quán)利要求2所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述步進電機系統(tǒng)包括步進電機、步進電機驅(qū)動器和控制器，且所述步進電機設(shè)置于一防潮的保護罩內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述滑軌裝置包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應(yīng)設(shè)置于柜體的內(nèi)壁和聯(lián)體框架的相鄰?fù)獗谏?，所述滑軌裝置的定軌和動軌之間對應(yīng)設(shè)置有相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括矩形凹凸結(jié)構(gòu)和燕尾狀凹凸結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述無土栽培單元與框架架體之間通過防墜型軌道結(jié)構(gòu)相連，并可沿該軌道移動。
6.如權(quán)利要求5所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述各無土栽培單元還包括一托架，所述托架為上方開口的框架結(jié)構(gòu)，所述無土栽培盒設(shè)置于托架中。
7.如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述柜體的上端設(shè)置有柜蓋，柜蓋通過氣壓頂桿與柜體上端相連并啟閉，所述柜蓋和柜體的結(jié)合處設(shè)置有密封膠條或磁條。
8.如權(quán)利要求7所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述柜蓋與聯(lián)體框架之間通過一控制裝置進行聯(lián)動，當柜蓋開啟時，聯(lián)體框架隨之上升，當聯(lián)體框架收回柜內(nèi)時，柜蓋也隨之關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述聯(lián)體框架中各無土栽培單元可以采用單向進出，也可以采用雙向進出。
10.如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動單螺套升降的臥式無土栽培系統(tǒng)，其特征在于:所述無土栽培系統(tǒng)包括設(shè)置于柜體內(nèi)的通風裝置，包括設(shè)置柜體一側(cè)上部的通風口，通風口處設(shè)置有一風機和一個貫通柜體兩側(cè)的除塵風袋，柜體下部的一例或兩側(cè)設(shè)置有出風口，所述風機的進氣端設(shè)置有可開閉的風機蓋。
【文檔編號】A01G31/06GK104255430SQ201410448765
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】魏延恕 申請人:魏延恕