用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统与工作方法

文档序号:1851175 发布日期:2021-11-19 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统与工作方法 (Automatic water and fertilizer supplementing system for seedling seed planting and working method ) 是由 丁乙飞 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统,其特征在于:包括固定姿态且开口朝下的圆拱形外壳,所述圆拱形外壳内同轴心设置有回转环体,所述回转环体的外周壁上一体化设置有呈圆弧状弯曲的圆弧铲,所述圆弧铲的圆弧圆心与所述回转环体的圆心重合;有效防止已经被水浸润的种子被过度蒸发,而且填埋种子的是松散的土肥混合物,增强了土壤肥力,和种子附近土壤的蓬松度。(The invention discloses an automatic water and fertilizer supplementing system for seedling seed planting, which is characterized in that: the device comprises a circular arch-shaped shell with a fixed posture and a downward opening, wherein a rotary ring body is coaxially arranged in the circular arch-shaped shell, a circular arc shovel bent in a circular arc shape is integrally arranged on the outer peripheral wall of the rotary ring body, and the circular arc center of the circular arc shovel is superposed with the center of the rotary ring body; effectively prevents seeds which are soaked by water from being excessively evaporated, and the seeds are filled with loose soil-fertilizer mixture, thereby enhancing the soil fertility and the filling power of the soil near the seeds.)

用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统与工作方法

技术领域

本发明属于苗木种植领域。

背景技术

在西北等气候偏干旱地区,土壤干燥成硬块,土体肥力低的地区种植,不能直接采用播撒的形式,这样会使存活率极低,而且即便在土体表面浇水,其水分也很容易蒸发掉,因此需要涉设计一种专门针对土壤干旱,肥力不高的土地种植装置。

发明内容

发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种存活率高的用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统与工作方法。

技术方案:为实现上述目的,本发明的用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统,其特征在于:包括固定姿态且开口朝下的圆拱形外壳,所述圆拱形外壳内同轴心设置有回转环体,所述回转环体的外周壁上一体化设置有呈圆弧状弯曲的圆弧铲,所述圆弧铲的圆弧圆心与所述回转环体的圆心重合;所述圆弧铲的内壁与回转环体外周壁之间形成圆弧形蓄土仓,圆弧形蓄土仓的逆时针端封堵,圆弧形蓄土仓的顺时针端设有开放的土壤铲入口,且所述圆弧铲的顺时针端为锋利端;土壤铲入口处的所述回转环体的外壁设置有半圆槽;所述半圆槽的两侧壁上均设置有轴承孔,所述轴承孔内通过轴承转动设置有回转轴,所述土壤铲入口处呈圆周阵列设置有若干弧形尖刺状且锋利的土块回转切割刀片,各所述土块回转切割刀片的根部均固定在所述回转轴上,从而使若干土块回转切割刀片随所述回转轴同步回转,各土块回转切割刀片随所述回转轴同步回转能回转切割土壤铲入口处的土块。

进一步的,所述回转环体的环体内圈同轴心设置有固定空心轴,所述固定空心轴的光滑外壁面与所述回转环体的环体内圈光滑内壁面同轴心滑动配合。

进一步的,所述固定空心轴的一端同轴心一体化连接有太阳齿轮,还包括与所述太阳齿轮啮合的行星齿轮,所述行星齿轮同轴心一体化连接在所述回转轴上,所述回转环体的一侧壁通过电机支架固定安装有行星轮驱动电机,所述行星轮驱动电机与所述回转轴驱动连接,行星轮驱动电机通过所述回转轴带动所述行星齿轮回转,行星齿轮沿自身轴线回转的基础上在啮合传动作用下还绕所述太阳齿轮的轴线周向回转,而行星齿轮绕所述太阳齿轮的轴线周向回转会通过回转轴反过来带动回转环体沿自身轴线回转,进而带动圆弧铲沿回转环体轴线回转;所述圆拱形外壳的内壁为截面为半圆的弧面内壁,所述圆弧铲的外弧面与所述弧面内壁滑动配合;所述圆拱形外壳的顶部设置有竖向贯通的进料孔,半圆槽能随所述回转环体沿轴线回转至所述进料孔下方,从而能使从进料孔下漏的肥料颗粒下漏到半圆槽中。

进一步的,固定空心轴内设置有同轴心的圆柱状的水暂存仓,所述固定空心轴的上下端分别设置有上下贯通的上连通孔和下连通孔;还包括种子转运杯,所述种子转运杯的杯体内侧为种子仓,所述种子仓内至少容纳一颗种子,所述种子转运杯的杯口与所述圆弧内壁面滑动配合;从而使圆弧内壁面封堵所述种子转运杯的杯口,所述种子转运杯的杯底固定连接回转环体的外壁,从而使种子转运杯随所述回转环体同步回转,当圆弧铲的锋利端随回转环体顺时针回转到回转环体的轴心正下方时,所述种子转运杯的杯口刚好连通所述进料孔的下端,从而使进料孔向下漏出的种子到达种子转运杯的种子仓中;所述回转环体内还沿径向方向设置有导液通道;所述导液通道的A端连通种子仓,导液通道的B端在环体内圈的内壁上;所述导液通道的内径小于任意一颗种子的外径;当种子转运杯的杯口刚好连通所述进料孔的下端时,所述导液通道的B端通过所述上连通孔连通所述水暂存仓的上端;当种子转运杯到达所述回转环体正下方时,所述导液通道的B端通过所述下连通孔连通所述水暂存仓的下端。

进一步的,所述固定空心轴壁体内还设置有气压平衡通道;所述气压平衡通道将水暂存仓的上端连通外部大气压;还包括安装在行走车上的机械臂,所述机械臂的末端设置有升降器,还包括横向的导轨横梁,所述升降器的升降杆的下端固定连接所述导轨横梁;所述导轨横梁通过第一固定架固定连接所述圆拱形外壳,所述第一固定架上通过第二固定架固定连接所述固定空心轴的一端;所述升降杆的向下伸出能使所述圆拱形外壳的下端下降到接触地面。

进一步的,所述导轨横梁的下侧导轨上设置有能横向运动的滑块,所述滑块的下端分别固定有并列设置有第一储料器、第二储料器和第三储料器,所述第一储料器、第二储料器和第三储料器内分别储存有种子、颗粒状肥料和水,所述第一储料器、第二储料器和第三储料器的下端分别连接有第一下料单元、第二下料单元和第三下料单元,所述滑块的平移能使所述第一下料单元、第二下料单元和第三下料单元逐次平移到所述进料孔的正上方,从而使第一下料单元、第二下料单元和第三下料单元能分别将种子、颗粒状肥料和水下料到进料孔中。

进一步的,所述行星轮驱动电机为步进电机。

进一步的,用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统的种植种植方法:

具体工作过程包括如下步骤:

步骤一,机械臂带动圆拱形外壳水平位移至指定的种植位置的地面上方;

步骤二,升降杆的向下伸出使圆拱形外壳的下端下降到接触地面;这时圆弧铲的锋利端处于高于地面的状态;

步骤三,控制行星轮驱动电机,使回转轴顺时针回转,回转轴带动行星齿轮回转,行星齿轮沿自身轴线回转的基础上在啮合传动作用下绕固定状态的太阳齿轮的轴线周向顺时针回转,行星齿轮绕太阳齿轮的轴线周向回转会通过回转轴反过来带动回转环体沿自身轴线顺时针回转,进而带动圆弧铲沿回转环体轴线顺时针缓慢回转,从而使圆弧铲的锋利端随回转环体沿圆弧切割线顺时针铲起地面上的土壤,被圆弧铲铲起的土壤通过土壤铲入口进入到圆弧形蓄土仓内;与此同时回转轴沿自身轴线的回转会使各土块回转切割刀片随回转轴回转切割土壤铲入口处的土块,从而使土壤铲入口进入到圆弧形蓄土仓内的土壤都被土块回转切割刀片切割过,从而使进入到圆弧形蓄土仓内的土壤为更加松散的土壤;

当圆弧铲的锋利端随回转环体沿圆弧切割线顺时针切割运动到回转环体的轴心正下方时,种子转运杯的杯口刚好也运动到连通进料孔的下端,这时导液通道的B端通过上连通孔连通水暂存仓的上端;这时控制第三下料单元将水下料到进料孔,然后进料孔向下漏出到种子转运杯的种子仓中,随后种子仓中的水通过导液通道继续向下流进水暂存仓内;这时由于下连通孔还处于被环体内圈内壁封堵状态,因此水暂存仓内的水会累积,水暂存仓内的水满后暂停第三下料单元下料,与此同时第一下料单元将一颗种子下料到进料孔,然后进料孔向下漏出到种子转运杯的种子仓中;

步骤四,随着回转环体继续顺时针缓慢回转,地面被圆弧铲铲出了一个底面为圆弧形的种植土坑;当半圆槽随回转环体沿轴线刚好回转至进料孔下方时,第二下料单元将肥料颗粒下料到进料孔,然后进料孔向下漏出到半圆槽中暂时储存;随着回转环体顺时针缓慢回转,当种子转运杯到达回转环体轴心正下方时,种子转运杯内的种子也刚好到达种植土坑的最下端,这时的种子所在位置为埋种最佳位置,与此同时种子转运杯到达所述回转环体正下方时,导液通道的B端通过下连通孔连通水暂存仓的下端,这时水暂存仓内暂时储存的水通过下连通孔和导液通道向下流出到种子转运杯种子仓中,并浸润种植土坑底部的种子和种子附近土壤;

步骤五,控制升降杆向上缩回使圆拱形外壳上升,直至种子转运杯向上运动到脱离种植土坑底部的种子,从而使已经被水浸润的种子单独保留到种植土坑底部;

步骤六,控制行星轮驱动电机,使回转轴逆时针回转,最终使回转环体沿自身轴线逆时针回转,进而带动圆弧铲和半圆槽均沿回转环体轴线逆时针缓慢回转,半圆槽沿回转环体轴线逆时针缓慢回转的过程中半圆槽内暂时储存的肥料颗粒会在重力作用下滑落到弧形蓄土仓内并与弧形蓄土仓内的松散土壤混在一起形成土肥混合物;

最终半圆槽和圆弧铲均随回转环体逆时针回转到“步骤二”结束时的状态;圆弧铲随回转环体逆时针回转的过程中弧形蓄土仓内松散的土肥混合物会在重力作用下向下倒出并洒落到种植土坑中,进而种植土坑内已经被水浸润的种子被松散的土肥混合物填埋,进而完成了一次种子种植过程,这样有效防止已经被水浸润的种子被过度蒸发,而且填埋种子的是松散的土肥混合物,增强了土壤肥力,和种子附近土壤的蓬松度。

有益效果:本发明的的最后步骤中,圆弧铲随回转环体逆时针回转的过程中弧形蓄土仓内松散的土肥混合物会在重力作用下向下倒出并洒落到种植土坑中,进而种植土坑内已经被水浸润的种子被松散的土肥混合物填埋,进而完成了一次种子种植过程,这样有效防止已经被水浸润的种子被过度蒸发,而且填埋种子的是松散的土肥混合物,增强了土壤肥力,和种子附近土壤的蓬松度。

附图说明

附图1为本装置的整体结构示意图;

附图2为附图1下部分的仰视视角示意图;

附图3为附图1下部分结构沿轴线方向的拆卸示意图;

附图4为附图3的剖视图;

附图5为附图2的另一视角示意图;

附图6为附图5的剖视图;

附图7为圆拱形外壳结构示意图;

附图8为回转环体结构示意图;

附图9为“步骤二”结束时的状态示意图;

附图10为“步骤三”中当圆弧铲的锋利端随回转环体沿圆弧切割线顺时针切割运动到回转环体的轴心正下方时的状态示意图;

附图11为在“附图10”的基础上圆弧铲继续随回转环体沿圆弧切割线顺时针运动的示意图;

附图12为“步骤四”中半圆槽随回转环体沿轴线刚好回转至进料孔下方时的示意图;

附图13为“步骤四”中当种子转运杯到达回转环体轴心正下方时,种子转运杯内的种子也刚好到达种植土坑的最下端,这时的种子所在位置为埋种最佳位置,与此同时种子转运杯到达所述回转环体正下方时,导液通道的B端通过下连通孔连通水暂存仓的下端的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明,需要说明的是在本说明书附图中的土块回转切割刀片105为了更好的表达其结构,没有把土块回转切割刀片105画的很薄,实际生产过程中土块回转切割刀片105为非常薄(1.5mm以内)的锋利刀片结构,这样切割过程会更加顺畅;

如附图1至13所示的用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统,包括固定姿态且开口朝下的圆拱形外壳18,圆拱形外壳18内同轴心设置有回转环体13,回转环体13的外周壁上一体化设置有呈圆弧状弯曲的圆弧铲20,圆弧铲20的圆弧圆心与回转环体13的圆心重合;圆弧铲20的内壁与回转环体13外周壁之间形成圆弧形蓄土仓130,圆弧形蓄土仓130的逆时针端封堵,圆弧形蓄土仓130的顺时针端设有开放的土壤铲入口150,且圆弧铲20的顺时针端为锋利端16;土壤铲入口150处的回转环体13的外壁设置有半圆槽101;半圆槽101的两侧壁上均设置有轴承孔106,轴承孔106内通过轴承转动设置有回转轴104,土壤铲入口150处呈圆周阵列设置有若干弧形尖刺状且锋利的土块回转切割刀片105,各土块回转切割刀片105的根部均固定在回转轴104上,从而使若干土块回转切割刀片105随回转轴104同步回转,各土块回转切割刀片105随回转轴104同步回转能回转切割土壤铲入口150处的土块。

回转环体13的环体内圈24同轴心设置有固定空心轴17,固定空心轴17的光滑外壁面与回转环体13的环体内圈24光滑内壁面同轴心滑动配合;

固定空心轴17的一端同轴心一体化连接有太阳齿轮109,还包括与太阳齿轮109啮合的行星齿轮105,行星齿轮105同轴心一体化连接在回转轴104上,回转环体13的一侧壁通过电机支架108固定安装有行星轮驱动电机107,也可以称为步进电机,行星轮驱动电机107与回转轴104驱动连接,行星轮驱动电机107通过回转轴104带动行星齿轮105回转,行星齿轮105沿自身轴线回转的基础上在啮合传动作用下还绕太阳齿轮109的轴线周向回转,而行星齿轮105绕太阳齿轮109的轴线周向回转会通过回转轴104反过来带动回转环体13沿自身轴线回转,进而带动圆弧铲20沿回转环体13轴线回转;

圆拱形外壳18的内壁为截面为半圆的弧面内壁3,圆弧铲20的外弧面与弧面内壁3滑动配合;圆拱形外壳18的顶部设置有竖向贯通的进料孔1,半圆槽101能随回转环体13沿轴线回转至进料孔1下方,从而能使从进料孔1下漏的肥料颗粒下漏到半圆槽101中;

固定空心轴17内设置有同轴心的圆柱状的水暂存仓40,固定空心轴17的上下端分别设置有上下贯通的上连通孔19和下连通孔14;

还包括种子转运杯6,种子转运杯6的杯体内侧为种子仓5,种子仓5内至少容纳一颗种子41,种子转运杯6的杯口6.1与圆弧内壁面3滑动配合;从而使圆弧内壁面3封堵种子转运杯6的杯口6.1,种子转运杯6的杯底固定连接回转环体13的外壁,从而使种子转运杯6随回转环体13同步回转,当圆弧铲20的锋利端16随回转环体13顺时针回转到回转环体13的轴心正下方时,种子转运杯6的杯口6.1刚好连通进料孔1的下端,从而使进料孔1向下漏出的种子到达种子转运杯6的种子仓5中;回转环体13内还沿径向方向设置有导液通道4;导液通道4的A端A连通种子仓5,导液通道4的B端B在环体内圈24的内壁上;导液通道4的内径小于任意一颗种子41的外径;当种子转运杯6的杯口6.1刚好连通进料孔1的下端时,导液通道4的B端B通过上连通孔19连通水暂存仓40的上端;当种子转运杯6到达回转环体13正下方时,导液通道4的B端B通过下连通孔14连通水暂存仓40的下端;

固定空心轴17壁体内还设置有气压平衡通道;气压平衡通道将水暂存仓40的上端连通外部大气压;

还包括安装在行走车上的机械臂114,机械臂114的末端设置有升降器115,还包括横向的导轨横梁117,升降器115的升降杆116的下端固定连接导轨横梁117;导轨横梁117通过第一固定架103固定连接圆拱形外壳18,第一固定架103上通过第二固定架102固定连接固定空心轴17的一端;

升降杆116的向下伸出能使圆拱形外壳18的下端下降到接触地面87;

导轨横梁117的下侧导轨上设置有能横向运动的滑块110,滑块110的下端分别固定有并列设置有第一储料器111、第二储料器112和第三储料器113,第一储料器111、第二储料器112和第三储料器113内分别储存有种子、颗粒状肥料和水,第一储料器111、第二储料器112和第三储料器113的下端分别连接有第一下料单元28、第二下料单元29和第三下料单元30,滑块110的平移能使第一下料单元28、第二下料单元29和第三下料单元30逐次平移到进料孔1的正上方,从而使第一下料单元28、第二下料单元29和第三下料单元30能分别将种子、颗粒状肥料和水下料到进料孔1中;

本发明的工作原理和工作过程以及技术进步整理如下,用于苗木种子种植的自动化补水补肥系统的种植种植方法:具体工作过程包括如下步骤:

步骤一,机械臂114带动圆拱形外壳18水平位移至指定的种植位置的地面87上方;

步骤二,升降杆116的向下伸出使圆拱形外壳18的下端下降到接触地面87;这时圆弧铲20的锋利端16处于高于地面的状态;

步骤三,控制行星轮驱动电机107,使回转轴104顺时针回转,回转轴104带动行星齿轮105回转,行星齿轮105沿自身轴线回转的基础上在啮合传动作用下绕固定状态的太阳齿轮109的轴线周向顺时针回转,行星齿轮105绕太阳齿轮109的轴线周向回转会通过回转轴104反过来带动回转环体13沿自身轴线顺时针回转,进而带动圆弧铲20沿回转环体13轴线顺时针缓慢回转,从而使圆弧铲20的锋利端16随回转环体13沿圆弧切割线89顺时针铲起地面87上的土壤,被圆弧铲20铲起的土壤通过土壤铲入口150进入到圆弧形蓄土仓130内;与此同时回转轴104沿自身轴线的回转会使各土块回转切割刀片105随回转轴104回转切割土壤铲入口150处的土块,从而使土壤铲入口150进入到圆弧形蓄土仓130内的土壤都被土块回转切割刀片105切割过,从而使进入到圆弧形蓄土仓130内的土壤为更加松散的土壤;

当圆弧铲20的锋利端16随回转环体13沿圆弧切割线89顺时针切割运动到回转环体13的轴心正下方时,种子转运杯6的杯口6.1刚好也运动到连通进料孔1的下端,这时导液通道4的B端B通过上连通孔19连通水暂存仓40的上端;这时控制第三下料单元30将水下料到进料孔1,然后进料孔1向下漏出到种子转运杯6的种子仓5中,随后种子仓5中的水通过导液通道4继续向下流进水暂存仓40内;这时由于下连通孔14还处于被环体内圈24内壁封堵状态,因此水暂存仓40内的水会累积,水暂存仓40内的水满后暂停第三下料单元30下料,与此同时第一下料单元28将一颗种子41下料到进料孔1,然后进料孔1向下漏出到种子转运杯6的种子仓5中;

步骤四,随着回转环体13继续顺时针缓慢回转,地面87被圆弧铲20铲出了一个底面为圆弧形的种植土坑93;当半圆槽101随回转环体13沿轴线刚好回转至进料孔1下方时,第二下料单元29将肥料颗粒下料到进料孔1,然后进料孔1向下漏出到半圆槽101中暂时储存;随着回转环体13顺时针缓慢回转,当种子转运杯6到达回转环体13轴心正下方时,种子转运杯6内的种子41也刚好到达种植土坑93的最下端,这时的种子41所在位置为埋种最佳位置,与此同时种子转运杯6到达回转环体13正下方时,导液通道4的B端B通过下连通孔14连通水暂存仓40的下端,这时水暂存仓40内暂时储存的水通过下连通孔14和导液通道4向下流出到种子转运杯6种子仓5中,并浸润种植土坑93底部的种子41和种子41附近土壤;如图13;

步骤五,控制升降杆116向上缩回使圆拱形外壳18上升,直至种子转运杯6向上运动到脱离种植土坑93底部的种子41,从而使已经被水浸润的种子41单独保留到种植土坑93底部;

步骤六,控制行星轮驱动电机107,使回转轴104逆时针回转,最终使回转环体13沿自身轴线逆时针回转,进而带动圆弧铲20和半圆槽101均沿回转环体13轴线逆时针缓慢回转,半圆槽101沿回转环体13轴线逆时针缓慢回转的过程中半圆槽101内暂时储存的肥料颗粒会在重力作用下滑落到弧形蓄土仓130内并与弧形蓄土仓130内的松散土壤混在一起形成土肥混合物;

最终半圆槽101和圆弧铲20均随回转环体13逆时针回转到“步骤二”结束时的状态;圆弧铲20随回转环体13逆时针回转的过程中弧形蓄土仓130内松散的土肥混合物会在重力作用下向下倒出并洒落到种植土坑93中,进而种植土坑93内已经被水浸润的种子41被松散的土肥混合物填埋,进而完成了一次种子种植过程,这样有效防止已经被水浸润的种子被过度蒸发,而且填埋种子41的是松散的土肥混合物25.1,增强了土壤肥力,和种子附近土壤的蓬松度。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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