一种高效型农作物种子培育装置的制作方法

本发明涉及种子种苗培育的，具体的，涉及一种高效型农作物种子培育装置。

背景技术：

1、种苗培育是农业生产中的基础性环节，直接关系到作物的发芽率、成苗质量及后续产量。随着设施农业和工厂化育苗技术的快速发展，大规模、高效率的立体培育装置在蔬菜、花卉、中药材等经济作物的种苗生产中得到了日益广泛的应用。在种苗培育过程中，喷淋灌溉和人工补光是两项最为核心且频繁的作业内容，喷淋用于为种苗提供生长所需的水分，光照用于为光合作用提供能量来源。为在有限空间内实现规模化培育，多层立体培育设备已成为行业主流选择，其通过将育苗盘在竖直方向上层叠布置，大幅提高了单位占地面积的有效培育面积。然而随着培育层数的增加和单位面积内种苗密度的提高，如何在同一设备内合理布置喷淋系统与补光系统并使其互不干扰地高效协同作业，成为制约设备性能和种苗品质的关键技术问题。

2、目前，种苗培育领域普遍采用的立体培育装置主要为固定层架式结构，固定层架式培育装置将各层育苗盘固定放置于多层支架上，喷淋管路和补光灯板分别固定安装于各层上方，喷淋与光照在同一空间内同时进行，水雾直接飘散至灯板表面，造成光衰加速和灯具故障率升高，水雾中的矿物质和杂质在灯罩表面沉积形成水垢，使灯具透光率逐渐下降，补光能耗增加但效果衰减，此外水雾附着于灯板表面后形成水膜，对光线产生散射和吸收，降低了到达苗冠层的有效光照强度，影响补光效果和种苗的光合作用效率；光照区域的高强度光线直射喷淋区域，易促使喷淋头及管路内壁滋生藻类，造成喷头堵塞和管路污染。这种喷淋与光照之间的交叉干扰，既降低了设备的使用寿命，也影响了种子种苗培育的效率，因此需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本技术提出一种高效型农作物种子培育装置，隔板将喷淋工位与光照工位在空间上相互隔离，使喷淋作业与光照作业分别在不同区域内进行，隔板阻断水雾从喷淋工位向光照工位的横向飘移路径，同时阻隔光照区域的光线直射喷淋区域。从而解决了喷淋与光照交叉干扰的技术问题，达到了延长设备使用寿命并提高种苗培育效率的目的。

2、为此，本技术提供了一种高效型农作物种子培育装置，包括用于放置育苗盘的机体、水平设置在机体内的若干个固定板、竖直设置在机体内的中心轴、与中心轴固定连接的若干个隔板以及设置在相邻隔板之间的升降板，固定板沿着竖直方向均匀分布用于将机体分割为若干个水平层，若干个隔板均与中心轴固定连接，中心轴与机体转动连接用于带动隔板在水平层内转动，每个水平层内均设置若干个隔板沿着中心轴均匀分布用于将每层分割为多个工位区域，在不同的工位区域分别设置有光照组件或喷淋组件，光照组件和喷淋组件均与固定板连接，隔板用于规避不同工位之间育苗操作的交叉干涉，升降板用于放置育苗盘且在两个隔板之间升降使苗盘上的苗冠与光照组件和喷淋组件均保持预设的最佳作业距离，固定板上设置有用于检测苗冠高度的检测组件，检测组件连接有用于控制升降板升降的控制中心。

3、通过采用上述技术方案：隔板将每层培育空间分割为相互独立的扇形工位区域，光照组件和喷淋组件分别设置于不同工位区域，使喷淋作业与光照作业在空间上彻底分离，隔板在随中心轴旋转过程中可以持续阻断水雾从喷淋工位向光照工位的横向飘移路径，从根本上避免了水雾接触灯板表面，消除了水垢沉积和光衰加速的问题，同时光照区域的光线亦被隔板阻隔而无法直射喷淋区域，有效抑制了喷淋头及管路内壁藻类的滋生，从而解决了喷淋与光照交叉干扰的技术问题，达到了延长设备使用寿命并提高了种苗培育效率的目的。

4、作为优选的，所述固定板的下方设置有密封板，密封板与固定板固定连接，密封板的高度与喷淋组件和光照组件的高度相同，密封板与隔板对应设置，隔板下部直接与下层固定板抵接，隔板上部与上层固定板之间留有避免与喷淋组件和光照组件干涉的空隙，密封板用于密封隔板静止时隔板与上层固定板之间的缝隙防止水雾从喷淋工位飘移至光照工位。

5、作为优选的，所述密封板的上端与固定板固定连接，密封板的下端设置有密封条，密封条用于密封隔板与密封板之间因加工误差导致的缝隙。

6、通过采用上述技术方案：在隔板随中心轴转动时，隔板上端与上层固定板之间需保留避免与喷淋组件和光照组件干涉的空隙，该空隙在隔板旋转至不同工位时始终存在，存在水雾沿该空隙从喷淋工位横向飘移至光照工位的风险；密封板固定设置于固定板下方且与隔板对应布置，当中心轴带动隔板转动至暂停位置时，隔板与密封板在水平方向上相互对齐，密封板的下端延伸至隔板上方并将隔板与上层固定板之间的空隙覆盖密封，使喷淋工位与光照工位之间在隔板静止状态下形成完整闭合的隔离屏障，进一步消除了因旋转间隙存在导致的水雾泄漏通道，确保了隔板停止状态下喷淋与光照的彻底隔离；由于机械加工存在尺寸公差和装配误差，隔板与密封板之间难以实现完全的刚性贴合，残留的微小缝隙仍可能成为水雾渗透的通道，密封条设置于密封板的下端利用弹性材料的可压缩变形特性，在隔板与密封板之间形成柔性密封接触，自动补偿因加工误差和装配偏差产生的间隙，使密封板与隔板之间的贴合更加紧密可靠，进一步提高了隔板暂停状态下的密封效果，确保水雾无法从隔板与密封板之间的缝隙穿过，保障了喷淋工位与光照工位之间在隔板静止状态下的完全隔离。

7、作为优选的，所述升降板设置有用于驱动升降板在两个隔板之间竖直升降的升降组件，升降组件包括开设在中心轴内部的升降槽、设置在升降槽内的升降驱动件、竖直设置在升降槽内的丝杠以及与升降槽滑动连接滑块，升降驱动件用于驱动丝杠在升降槽内绕自身轴线转动，滑块与丝杠螺纹连接，升降槽的侧壁开设有滑动孔，每个升降板均对应一个滑动孔，每个滑动孔内均滑动设置有一个连接块，连接块的两端分别与滑块和升降板固定连接，升降驱动件与控制中心连接。

8、作为优选的，所述中心轴由多个单元杆组成，机体内每个水平层均对应一个单元杆，每个单元杆内均设置一组升降组件，相邻单元杆之间均固定连接。

9、通过采用上述技术方案：升降组件集成于中心轴内部，升降驱动件驱动丝杠转动时滑块沿丝杠竖直升降，通过穿设于滑动孔内的连接块带动升降板在两个隔板之间作竖直升降运动，实现了水平旋转与竖直升降两个运动维度的解耦，中心轴带动隔板水平旋转时升降板可独立进行竖直升降而不受旋转运动干扰，使苗盘能够在旋转至不同工位时分别调节至与光照组件或喷淋组件相匹配的最佳作业高度，满足了不同工位对苗冠高度的差异化需求；中心轴采用多个单元杆沿轴向拼接而成，每个单元杆对应一个水平层且内部集成一组独立的升降组件，相邻单元杆之间固定连接构成完整的中心轴；当设备需要在竖直方向增加培育层数时，只需在中心轴端部继续拼接额外的单元杆即可完成扩展，各层升降组件在出厂前即可独立组装和测试，降低了现场装配和调试难度，同时某一层的升降组件损坏时可将该层对应的单元杆单独拆卸更换，无需拆换整根中心轴降低了维护成本。

10、作为优选的，所述喷淋组件包括与固定板固定连接的喷淋管路以及设置在喷淋管路上的雾化喷头，雾化喷头朝向升降板设置用于对升降板上的育苗盘进行喷淋。

11、作为优选的，所述光照组件包括与固定板固定连接的生长灯，生长灯的发光面朝向升降板用于对升降板上的育苗盘进行光照补光。

12、通过采用上述技术方案：喷淋管路固定安装于固定板下表面且位于喷淋工位区域，雾化喷头的喷射方向朝下正对升降板上的育苗盘，当升降板在控制中心的控制下升降至与喷淋组件保持预设最佳喷淋距离的位置时，喷头喷出的雾滴在到达苗冠层时处于最佳的雾化粒径和覆盖范围状态，避免了因距离过近导致雾滴冲击损伤幼苗或因距离过远导致雾滴飘移浪费，结合隔板的阻隔作用，使喷淋区域的水雾被限制在喷淋工位内，既保证了喷淋效果，又避免了水雾对光照工位的干扰；生长灯固定安装于固定板下表面且位于光照工位区域，生长灯的发光面朝下正对升降板上的育苗盘，当升降板在控制中心的控制下升降至与光照组件保持预设最佳光照距离的位置时，苗冠层处于最佳的光照强度区间，避免了因距离过近导致光灼伤或因距离过远导致光照不足，保证了补光效果和光能利用效率，同时生长灯与喷淋组件分别位于不同工位区域且中间由隔板阻隔，使生长灯始终处于干燥的工作环境中，避免了水汽侵蚀和灯罩污染，延长了灯具的使用寿命。

13、作为优选的，所述检测组件为与控制中心连接的距离传感器，距离传感器与固定板固定连接且垂直向下发射检测信号，距离传感器用于检测育苗盘上苗冠与固定板之间的距离，控制中心根据检测到苗冠与固定板的距离控制升降板升降使苗冠与喷淋组件或光照组件保持预设的工作距离，并且控制中心控制喷淋组件进行喷淋或光照组件进行补光。

14、作为优选的，所述光照组件和喷淋组件沿着中心轴的周向按照种苗所需的光照时长和喷淋频率进行分布。

15、通过采用上述技术方案：距离传感器实时检测苗冠与固定板之间的垂直距离并将检测信号传输至控制中心，控制中心根据该距离数据计算出当前的苗冠实际高度，并据此生成升降控制指令驱动升降板升降，使苗冠与喷淋组件和光照组件分别保持预设的最佳作业距离，实现了闭环反馈控制，当种苗随生长时间增加而苗冠逐渐升高时，升降板自动下降以补偿苗冠高度的增量，使苗冠与固定功能组件之间的距离始终保持恒定，无需人工干预调节提高了设备的自动化程度和作业精度；光照组件和喷淋组件沿中心轴周向的分布数量及排列顺序根据目标作物品种在特定生长阶段所需的光照时长和喷淋频率进行设定，使升降板随隔板旋转一圈的过程中经过光照工位和喷淋工位的次数比例与农艺需求相匹配，通过调节旋转速度和工位数量即可实现对每日累积光照时长和喷淋次数的精确控制，满足了不同作物品种和不同生长阶段的差异化培育需求，提高了设备的通用性和工艺适配性。

16、作为优选的，所述机体的下方设置有若干个支撑腿，每个支撑腿均与机体固定连接，机体的底端设置有用于驱动中心轴转动的旋转驱动件，旋转驱动件与机体的底端固定连接。

17、通过采用上述技术方案：支撑腿设置于机体下方将机体支撑于工作平面上，旋转驱动件固定安装于机体底端且与中心轴传动连接，旋转驱动件位于机体外部且处于机体的最下端位置，避免了驱动电机占用机体内部的培育空间，使机体内全部竖直空间均可用于布置培育层位和安装功能组件，提高了机体内培育空间的利用效率。

18、本技术的工作原理及有益效果为：

19、1、 通过设置了隔板将每层培育空间分割为相互独立的扇形工位区域，光照组件和喷淋组件分别设置于不同工位区域，使喷淋作业与光照作业在空间上彻底分离，隔板在随中心轴旋转过程中可以持续阻断水雾从喷淋工位向光照工位的横向飘移路径，从根本上避免了水雾接触灯板表面，消除了水垢沉积和光衰加速的问题，同时光照区域的光线亦被隔板阻隔而无法直射喷淋区域，有效抑制了喷淋头及管路内壁藻类的滋生，从而解决了喷淋与光照交叉干扰的技术问题，达到了延长设备使用寿命并提高了种苗培育效率的目的。

20、2、 通过设置密封板和密封条，在隔板随中心轴转动时，隔板上端与上层固定板之间需保留避免与喷淋组件和光照组件干涉的空隙，该空隙在隔板旋转至不同工位时始终存在，存在水雾沿该空隙从喷淋工位横向飘移至光照工位的风险；密封板固定设置于固定板下方且与隔板对应布置，当中心轴带动隔板转动至暂停位置时，隔板与密封板在水平方向上相互对齐，密封板的下端延伸至隔板上方并将隔板与上层固定板之间的空隙覆盖密封，使喷淋工位与光照工位之间在隔板静止状态下形成完整闭合的隔离屏障，进一步消除了因旋转间隙存在导致的水雾泄漏通道，确保了隔板停止状态下喷淋与光照的彻底隔离；由于机械加工存在尺寸公差和装配误差，隔板与密封板之间难以实现完全的刚性贴合，残留的微小缝隙仍可能成为水雾渗透的通道，密封条设置于密封板的下端利用弹性材料的可压缩变形特性，在隔板与密封板之间形成柔性密封接触，自动补偿因加工误差和装配偏差产生的间隙，使密封板与隔板之间的贴合更加紧密可靠，进一步提高了隔板暂停状态下的密封效果，确保水雾无法从隔板与密封板之间的缝隙穿过，保障了喷淋工位与光照工位之间在隔板静止状态下的完全隔离。

21、3、 通过设置升降组件和检测组件，升降驱动件驱动丝杠转动时滑块沿丝杠竖直升降，通过穿设于滑动孔内的连接块带动升降板在两个隔板之间作竖直升降运动，实现了水平旋转与竖直升降两个运动维度的解耦，中心轴带动隔板水平旋转时升降板可独立进行竖直升降而不受旋转运动干扰，使苗盘能够在旋转至不同工位时分别调节至与光照组件或喷淋组件相匹配的最佳作业高度，满足了不同工位对苗冠高度的差异化需求；中心轴采用多个单元杆沿轴向拼接而成，每个单元杆对应一个水平层且内部集成一组独立的升降组件，相邻单元杆之间固定连接构成完整的中心轴；当设备需要在竖直方向增加培育层数时，只需在中心轴端部继续拼接额外的单元杆即可完成扩展，各层升降组件在出厂前即可独立组装和测试，降低了现场装配和调试难度，同时某一层的升降组件损坏时可将该层对应的单元杆单独拆卸更换，无需拆换整根中心轴降低了维护成本。