一種基於智能植物水培瓶的瓶培流水線的製作方法
2023-09-14 05:45:00 1
本發明涉及植物瓶培器具技術領域，特別是一種基於智能植物水培瓶的瓶培流水線。
背景技術：
現有的植物水培都是人工進行培種操作，其不僅操作繁瑣，而且浪費人員，效率很低；此外現有的植物培養瓶包括蓋子和透明的瓶身，其一般都是用完就當做廢品處理，而且該些培養瓶在使用過程中不能及時的讓用戶了解瓶內植物的生長狀態，致使培養的合格率大大降低。此外，培養液的含氧量也極大的影響水培植物的生長速度與成長質量。
技術實現要素：
為克服上述問題，本發明的目的是提供一種基於智能植物水培瓶的瓶培流水線，能實現流水式培種，而且水培瓶能重複利用，能保證培養瓶內植物的生活環境，提高培養合格率。
本發明採用以下方案實現：一種基於智能植物水培瓶的瓶培流水線，其特徵在於：包括一環形傳送裝置，所述環形傳送裝置上設置有用於放置智能植物水培瓶的凹槽；所述智能植物水培瓶包括圓形蓋體、透明瓶身以及置於該透明瓶身內的種子限位框；所述圓形蓋體的上表面和下表面之間具有一容腔，所述上表面具有一內螺紋凹槽，所述內螺紋凹槽上螺紋連接有一儲液罐；所述容腔內設置有一增壓泵，所述增壓泵的出口連接到所述螺紋凹槽內，為所述儲液罐提供氣壓；所述內螺紋凹槽的出水口經第一電磁閥連接到設置於所述下表面的噴頭；所述容腔內穿設有倒L形進氣管和倒L形出氣管，所述倒L形進氣管和倒L形出氣管位置相對於圓形蓋體的中軸線對稱，且倒L形進氣管延伸入培養瓶內的下端部比倒L形出氣管延伸入培養瓶的下端部長N米，其中N小於培養瓶高度的三分之二，大於培養瓶高度的二分之一；所述倒L形進氣管的進口端設置有加熱絲；所述加熱絲後側的倒L形進氣管設置有第二電磁閥，所述第二電磁閥後的倒L形進氣管具有一支管，該支管經第三電磁閥連接到所述下表面，用於吸取培養瓶內的氣體；所述倒L形進氣管設置有抽氣泵；所述倒L形出氣管設置有第四電磁閥；所述容腔內設置有一由MINI USB接口充電的充電電池，所述MINI USB接口開設於所述圓形蓋體的周壁上；所述容腔內設置有震動電機；所述充電電池為電路板供電，所述電路板上設置有MCU，所述MCU連接有增壓泵驅動電路、震動電機驅動電路、第一電磁閥驅動電路、第二電磁閥驅動電路、第三電磁閥驅動電路、加熱絲驅動電路、LED燈驅動電路、抽氣泵驅動電路、無線通訊電路、溫度傳感器、溼度傳感器以及顯示屏；所述的溫度傳感器以及溼度傳感器用於檢測培養瓶內的溫度、溼度信息；所述LED燈驅動電路用於驅動設置於所述下表面的LED燈；所述顯示屏設置於所述圓形蓋體的周壁上；所述無線通訊電路用於與用戶手機通訊；所述環形傳送裝置的弧頂旁設置有第一機械手和設置有負壓吸氣裝置的種子放置桶；所述第一機械手包括第一底座，所述第一底座上設置有一第一支撐杆，所述第一支撐杆的頂部垂直設置有第一旋轉電機，所述第一旋轉電機的輸出軸上設置有第一橫杆，所述第一橫杆的末端設置有第一升降氣缸，所述第一升降氣缸的活動端設置有用於吸取所述種子放置桶內種子的吸盤，所述吸盤的抽氣端連接到所述負壓吸氣裝置；所述環形傳送裝置的中部設置有用於傳送種子限位框的第二傳送帶，所述第二傳送帶的末端設置有第二機械手，所述第二機械手包括第二底座，所述第二底座上設置有第二支撐杆，所述第二支撐杆的頂部垂直設置有第二旋轉電機，所述第二旋轉電機的輸出軸上設置有第二橫杆，所述第二橫杆的末端設置有第二升降氣缸，所述第二升降氣缸的活動端設置有用於夾持所述種子限位框的第一電動夾子；所述環形傳送裝置的左側設置有第三傳送帶，所述第三傳送帶用於傳送所述圓形蓋體，且傳送帶上開設有用於穿過所述倒L形進氣管和倒L形出氣管的限位孔；所述第三傳送帶的末端設置有第三機械手，所述第三機械手包括第三底座，所述第三底座上設置有第三支撐杆，所述第三支撐杆的頂部垂直設置有第三旋轉電機，所述第三旋轉電機的輸出軸上設置有第三橫杆，所述第三橫杆的末端設置有第三升降氣缸，所述第三升降氣缸的活動端設置有第四旋轉電機，所述第四旋轉電機的輸出軸上設置有用於夾持所述圓形蓋體的第二電動夾子。
在本發明一實施例中，所述環形傳送裝置包括環形軌道，所述環形軌道內側設置有鏈條支撐座，所述鏈條支撐座的端部設置有一齒輪，所述齒輪用於帶動設置在鏈條支撐座上的鏈條；所述鏈條上設置有拉杆，所述拉杆的一端鉸接在所述鏈條上，另一端鉸接在一能在所述環形軌道上滑動的支撐板上，所述支撐板上具有一用於放置所述透明瓶身的凹槽；所述的第二傳送帶設置於所述鏈條支撐座的中部。
在本發明一實施例中，所述用戶手機用於接收所述MCU反饋的信息以及發送用戶選擇的工作模式的指令；所述工作模式包括：
模式一：打開增壓泵為儲液罐提供氣壓；每隔時間T1，打開所述第二電磁閥、第四電磁閥，關閉所述第三電磁閥，並啟動所述抽氣泵40~70S；然後關閉第二電磁閥和第四電磁閥，開啟第三電磁閥，再次啟動所述抽氣泵6~12S；最後關閉抽氣泵，並打開第二電磁閥、第三電磁閥以及第四電磁閥；每隔時間T2,打開第一電磁閥一預定時間；每隔時間T3，啟動震動電機，震動1~2分鐘；
模式二：對培養瓶內的植物進行噴淋；打開第一電磁閥，該第一電磁閥的關閉由用戶主動控制；
模式三：對培養瓶內的氣體進行更換；打開所述第二電磁閥、第四電磁閥，關閉所述第三電磁閥，並啟動所述抽氣泵40S；然後關閉第二電磁閥和第四電磁閥，開啟第三電磁閥，再次啟動所述抽氣泵8S；最後關閉抽氣泵，並打開第二電磁閥、第三電磁閥以及第四電磁閥；
模式四：對培養瓶內的培養液進行震動增氧；打開所述震動電機，震動1~2分鐘。
在本發明一實施例中，在所述「啟動所述抽氣泵40~70S」之前，所述MCU先獲取所述溫度傳感器採集的培養瓶內的溫度信息，然後發送給所述用戶手機，並與用戶手機識別的環境溫度進行比對，若環境溫度低於瓶內溫度，所述MCU則經所述加熱絲驅動電路為所述加熱絲加熱；若環境溫度高於瓶內溫度，在抽氣泵工作的同時，開啟所述第一電磁閥，對培養瓶內的植物進行噴淋。
在本發明一實施例中，所述時間T1為12~24小時；所述時間T2為2~3天；所述時間T3為24~35小時。
在本發明一實施例中，所述儲液罐底部內凹，且內凹處設置有用於手持旋轉的手柄。
在本發明一實施例中，所述的儲液罐具有一補液口，所述的補液口設置有一軟篩。
在本發明一實施例中，還包括模式五，所述模式五包括自動亮度調節和手動亮度調節；所述自動亮度調節是所述MCU接收所述用戶手機的亮度採集信息，並與植物生長階段對應的亮度信息進行比對，並控制所述的LED燈進行亮度調節；所述手動亮度調節是用戶通過所述用戶手機發送亮度調節值給所述MCU，所述MCU根據接收的亮度值控制LED燈的亮度。
在本發明一實施例中，所述MCU實時將培養瓶內的溫度、溼度信息主動發送給所述用戶手機，當該溫度或溼度信息超過預定值，所述用戶手機則進行報警。
在本發明一實施例中，所述下表面還設置有針孔攝像頭，用於拍攝培養瓶內的植物照片，並將照片傳送給所述用戶手機。
本發明不僅結構簡單，利用環形傳送裝置，配合對應的機械手，實現培種流水式生產，蓋流水式包括放置種子限位框、種子放置以及蓋子的自動裝配；要強調的是，本發明的種子放置時通過吸氣式放置，不僅不會造成種子破損，而且效率極高，克服了現有需要用夾子一粒一粒夾著放入限位框的問題；此外，本發明的培養瓶通過自增壓儲液、自震動增氧、噴液、換氣以及視頻監控等功能，不僅能保證培養瓶內植物的生活環境，而且大大提高了植物培養的合格率，此外，用戶還能進行遠程監控，具有較好的使用價值。
附圖說明
圖1是本發明結構示意圖；
圖2是本發明培養瓶結構示意圖；
圖3是本發明培養瓶仰視結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
如圖1、圖2和圖3所示，本發明實施例提供一種基於智能植物水培瓶的瓶培流水線，其特徵在於：包括一環形傳送裝置111，所述環形傳送裝置111上設置有用於放置智能植物水培瓶113的凹槽112；所述智能植物水培瓶113包括圓形蓋體1、透明瓶身2以及置於該透明瓶身內的種子限位框3；所述圓形蓋體的上表面4和下表面5之間具有一容腔6，所述上表面具有一內螺紋凹槽7，所述內螺紋凹槽上螺紋連接有一儲液罐8；所述容腔6內設置有一增壓泵9，所述增壓泵的出口連接到所述螺紋凹槽內，為所述儲液罐8提供氣壓；這樣在第一電磁閥打開後由於氣壓的壓力，儲液罐內的液體可以自動噴出，實現噴淋；所述內螺紋凹槽的出水口經第一電磁閥10連接到設置於所述下表面的噴頭11；所述容腔6內穿設有倒L形進氣管12和倒L形出氣管13，所述倒L形進氣管12和倒L形出氣管13位置相對於圓形蓋體的中軸線對稱，且倒L形進氣管延伸入培養瓶內的下端部比倒L形出氣管延伸入培養瓶的下端部長N米，其中N小於培養瓶高度的三分之二，大於培養瓶高度的二分之一；這樣能保證培養瓶內的氣體更換得更徹底；所述倒L形進氣管的進口端設置有加熱絲14；所述加熱絲後側的倒L形進氣管設置有第二電磁閥15，所述第二電磁閥後的倒L形進氣管具有一支管16，該支管經第三電磁閥17連接到所述下表面5，用於吸取培養瓶內的氣體；所述倒L形進氣管設置有抽氣泵18；所述倒L形出氣管設置有第四電磁閥19；所述容腔內設置有一由MINI USB接口20充電的充電電池21，所述MINI USB接口開設於所述圓形蓋體的周壁上；所述容腔內設置有震動電機22；所述充電電池為電路板23供電，所述電路板上設置有MCU，所述MCU連接有增壓泵驅動電路、震動電機驅動電路、第一電磁閥驅動電路、第二電磁閥驅動電路、第三電磁閥驅動電路、加熱絲驅動電路、LED燈驅動電路、抽氣泵驅動電路、無線通訊電路、溫度傳感器24、溼度傳感器25以及顯示屏26；所述的溫度傳感器以及溼度傳感器用於檢測培養瓶內的溫度、溼度信息；所述LED燈驅動電路用於驅動設置於所述下表面的LED燈30；所述顯示屏設置於所述圓形蓋體的周壁上；所述無線通訊電路用於與用戶手機通訊；所述環形傳送裝置111的弧頂旁設置有第一機械手114和設置有負壓吸氣裝置115的種子放置桶116；所述第一機械手114包括第一底座1141，所述第一底座上設置有一第一支撐杆1142，所述第一支撐杆的頂部垂直設置有第一旋轉電機1143，所述第一旋轉電機1143的輸出軸上設置有第一橫杆1144，所述第一橫杆1144的末端設置有第一升降氣缸1145，所述第一升降氣缸1145的活動端設置有用於吸取所述種子放置桶116內種子的吸盤1146，所述吸盤的抽氣端連接到所述負壓吸氣裝置115；所述環形傳送裝置111的中部設置有用於傳送種子限位框3的第二傳送帶117，所述第二傳送帶117的末端設置有第二機械手118，所述第二機械手118包括第二底座1181，所述第二底座1181上設置有第二支撐杆1182，所述第二支撐杆1182的頂部垂直設置有第二旋轉電機1183，所述第二旋轉電機1183的輸出軸上設置有第二橫杆1184，所述第二橫杆的末端設置有第二升降氣缸1185，所述第二升降氣缸的活動端設置有用於夾持所述種子限位框3的第一電動夾子1186；所述環形傳送裝置111的左側設置有第三傳送帶119，所述第三傳送帶用於傳送所述圓形蓋體1，且傳送帶上開設有用於穿過所述倒L形進氣管和倒L形出氣管的限位孔120；所述第三傳送帶119的末端設置有第三機械手121，所述第三機械手121包括第三底座1211，所述第三底座1211上設置有第三支撐杆1212，所述第三支撐杆的頂部垂直設置有第三旋轉電機1213，所述第三旋轉電機1213的輸出軸上設置有第三橫杆1214，所述第三橫杆1214的末端設置有第三升降氣缸1215，所述第三升降氣缸1215的活動端設置有第四旋轉電機1216，所述第四旋轉電機1216的輸出軸上設置有用於夾持所述圓形蓋體1的第二電動夾子1217。
所述環形傳送裝置111包括環形軌道1111，所述環形軌道內側設置有鏈條支撐座1112，所述鏈條支撐座1112的端部設置有一齒輪1113，所述齒輪1113用於帶動設置在鏈條支撐座1112上的鏈條1114；所述鏈條1114上設置有拉杆1115，所述拉杆的一端鉸接在所述鏈條上，另一端鉸接在一能在所述環形軌道上滑動的支撐板1116上，所述支撐板1116上具有一用於放置所述透明瓶身的凹槽112；所述的第二傳送帶117設置於所述鏈條支撐座1112的中部。
本發明通過環形傳送裝置，配合對應的傳送帶和機械手，將植物水培的培種封裝過程形成流水式機械操作，依次經過安裝種子限位框、放置種子、蓋上蓋子，然後將整裝好的培養瓶傳送到培養室去，整個過程流水式自動完成，不僅效率高，而且克服了現有人工操作存在的諸多問題，此外，本發明提供的智能培養瓶其結構簡單，而且能大大提高植物水培的質量。
進一步的，本實施例中，所述用戶手機用於接收所述MCU反饋的信息以及發送用戶選擇的工作模式的指令；所述工作模式包括：
模式一：打開增壓泵9為儲液罐8提供氣壓；每隔時間T1，打開所述第二電磁閥、第四電磁閥，關閉所述第三電磁閥，並啟動所述抽氣泵40~70S，該過程是換氣過程；然後關閉第二電磁閥和第四電磁閥，開啟第三電磁閥，再次啟動所述抽氣泵6~12S，該過程是實現培養瓶內的氣體循環，保證氣體混合均勻；最後關閉抽氣泵，並打開第二電磁閥、第三電磁閥以及第四電磁閥；每隔時間T2,打開第一電磁閥一預定時間；每隔時間T3，啟動震動電機，震動1~2分鐘，以利於增加培養液的含氧量；培養液的含氧量對於植物瓶陪是非常重要的，其不僅影響到植物的生長速度，還影響植物是否能健康成長；
模式二：對培養瓶內的植物進行噴淋；打開第一電磁閥，該第一電磁閥的關閉由用戶主動控制；
模式三：對培養瓶內的氣體進行更換；打開所述第二電磁閥、第四電磁閥，關閉所述第三電磁閥，並啟動所述抽氣泵40S；然後關閉第二電磁閥和第四電磁閥，開啟第三電磁閥，再次啟動所述抽氣泵8S；最後關閉抽氣泵，並打開第二電磁閥、第三電磁閥以及第四電磁閥；
模式四：對培養瓶內的培養液進行震動增氧；打開所述震動電機，震動1~2分鐘。
在本發明一實施例中，在所述「啟動所述抽氣泵40~70S」之前，所述MCU先獲取所述溫度傳感器採集的培養瓶內的溫度信息，然後發送給所述用戶手機，並與用戶手機識別的環境溫度進行比對，若環境溫度低於瓶內溫度，所述MCU則經所述加熱絲驅動電路為所述加熱絲加熱；若環境溫度高於瓶內溫度，在抽氣泵工作的同時，開啟所述第一電磁閥，對培養瓶內的植物進行噴淋。
在本發明一實施例中，所述時間T1為12~24小時；所述時間T2為2~3天；所述時間T3為24~35小時。
在本發明一實施例中，所述儲液罐底部內凹，且內凹處設置有用於手持旋轉的手柄27。由於該手柄設置於內凹處，因此不會影響儲液罐水平放置；而且手柄的添加更有利於機械手上的電動夾子進行夾持旋轉。
在本發明一實施例中，所述的儲液罐具有一補液口，所述的補液口設置有一軟篩28。通過該補液口，用戶能通過該補液口對儲液罐進行補液，不用將儲液罐拆下就可以操作。
在本發明一實施例中，還包括模式五，所述模式五包括自動亮度調節和手動亮度調節；所述自動亮度調節是所述MCU接收所述用戶手機的亮度採集信息，並與植物生長階段對應的亮度信息進行比對，並控制所述的LED燈進行亮度調節；所述手動亮度調節是用戶通過所述用戶手機發送亮度調節值給所述MCU，所述MCU根據接收的亮度值控制LED燈的亮度。亮度調節關係到瓶培植物的光照，用戶可以根據現有植物生長過程對光照需求參數進行調整。
在本發明一實施例中，所述MCU實時將培養瓶內的溫度、溼度信息主動發送給所述用戶手機，當該溫度或溼度信息超過預定值，所述用戶手機則進行報警。
在本發明一實施例中，所述下表面還設置有針孔攝像頭29，用於拍攝培養瓶內的植物照片，並將照片傳送給所述用戶手機。這樣用戶即使外出，也可能遠程監控培養瓶內植物的生長狀態。
本發明的培養瓶可以充電後，重複使用，克服了以往培養瓶一次性用完就當廢品處理的問題，而且本發明實現瓶培的自動化以及遠程監控，大大提高了瓶培的效率以及質量。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。