CN109604097A - 一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，包括机架、储料装置、管路运输装置、移动装置、升降装置、喷涂装置、测距装置和控制器，储料装置、管路运输装置、升降装置和测距装置均设置在机架上，移动装置用于带动涂白机移动，储料装置用于盛放喷涂液，管路运输装置用于将喷涂液输送到喷涂装置，喷涂装置设置在升降装置上，升降装置用于带动喷涂装置沿竖直方向上下移动，测距装置用于测量树干的直径，控制器用于根据测得的树干直径大小，调节喷涂装置喷出的喷涂液的流量。本发明可实现对果树树干直径进行检测和判断，进而根据树干的直径大小控制喷头开启的数目，具有喷涂效果均匀可靠，节省涂料、喷涂快速、地形适应性强等优点。

Description

一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机
技术领域
本发明属于农林机械技术领域，特别涉及一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机。
背景技术
果树树干的涂白对果树保护具有重要作用，根据树种的不同在树干表面涂以不同的涂白剂，可以起到防冻害，防在树干上越冬的病虫害，冻后防病的作用。
目前国内树干涂白装置种类少，且大多数处于样机研究阶段，已有的树木涂白机主要适用于地形平坦、树木密度小的公路旁树木，不适合在地形条件复杂的果园内使用。然而，我国是个农业大国，果树涂白需求量大而涂白作业机械化水平较低，涂白过程中喷涂不均匀和涂料浪费现象严重。因此，亟需一种喷涂均匀、节省涂料、喷涂快速、地形适应性强的果树涂白装置。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是提供一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，包括机架、储料装置、管路运输装置、移动装置、升降装置、喷涂装置、测距装置和控制器，所述储料装置、管路运输装置、升降装置和测距装置均设置在机架上，所述移动装置用于带动涂白机移动，所述储料装置用于盛放喷涂液，所述管路运输装置用于将喷涂液输送到喷涂装置，所述喷涂装置设置在升降装置上，所述升降装置用于带动喷涂装置沿竖直方向上下移动，所述测距装置用于测量树干的直径，所述喷涂装置用于将喷涂液喷出，所述控制器用于根据测得的树干直径大小，调节喷涂装置喷出的喷涂液的流量大小。
进一步的，所述储料装置包括药水箱和清水箱，所述药水箱用于盛放涂白液，所述清水箱用于盛放清水，所述药水箱内设置有搅拌装置，所述搅拌装置由控制器控制。
进一步的，所述喷涂装置包括第一喷涂机构和第二喷涂机构，所述管路运输装置包括水泵、出水管、出药管、第一出液管和第二出液管，所述出水管用于连接清水箱出口和水泵入口，所述出药管用于连接药水箱出口和水泵入口，所述第一出液管用于连接水泵出口和第一喷涂机构，所述第二出液管用于连接水泵出口和第二喷涂机构，所述出水管上设置有第一电磁阀，所述出药管上设置有第二电磁阀，所述第一出液管上设置有第三电磁阀，所述水泵、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均由控制器控制。
进一步的，所述测距装置测得的树干的直径小于或等于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀，关闭第一电磁阀和第三电磁阀，所述测距装置测得的树干的直径大于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀和第三电磁阀，关闭第一电磁阀。
进一步的，所述喷涂装置包括调节机构和可开合喷涂机构，所述调节机构用于控制可开合喷涂机构在水平面上打开或闭合。
进一步的，所述可开合喷涂机构包括两个半圆环，所述调节机构包括把手、刹车线、滑块、滑杆、连杆和复位弹簧，所述刹车线两端分别连接把手和滑块，所述滑块可沿着滑杆滑动，所述滑块左右两侧分别通过连杆连接两个半圆环，所述半圆环与滑杆铰接，所述滑块用于通过带动连杆移动，带动半圆环绕滑杆上的销子转动，所述测距装置设置在两个半圆环的内侧正上方，所述滑杆固定在升降装置上。
进一步的，所述两个半圆环上均匀设置有多个喷嘴，所述第一喷涂机构和第二喷涂机构均包括多个喷嘴，且第一喷涂机构和第二喷涂机构组成两个半圆环上的所有喷嘴，且第一喷涂机构的喷嘴和第二喷涂机构的喷嘴间隔排列。
进一步的，所述第一喷涂机构和第二喷涂机构均包括三个喷嘴。
进一步的，所述升降装置包括丝杆机构和驱动电机，所述丝杆机构竖直设置，所述驱动电机用于通过驱动所述丝杆机构带动喷涂装置上下移动，所述驱动电机由控制器控制。
进一步的，所述测距装置包括两个超声波测距机构，且两个超声波测距机构分别设置在滑杆两侧，所述超声波测距机构由控制器控制，所述两个超声波测距机构位于同一水平面且二者之间的距离为L，所述测距装置的测距方法为：树干进入喷涂装置内部过程中，两个超声波测距机构分别连续测量自身与树干外侧之间的距离，树干进入喷涂装置内部中心后，一个超声波测距机构测得的距离数据组成的数据组为{di}，另一个超声波测距机构4测得的距离数据组成的数据组为{dt}；控制器分别对{di}和{dt}中的数据进行比较判断，得出{di}中最小的值为d1,{dt}中最小的值为d2；则树干直径D＝L-(d1+d2)。
本发明的有益效果为：本发明可实现对果树树干直径进行检测和判断，进而根据树干的直径大小控制喷头开启的数目，对于小直径树木，可以仅开启部分喷头，对于大直径树木，可以开启全部喷头，在节约涂白剂的同时，可使不同直径的树干表皮的单位面积上都能被涂以均匀等量的涂白剂。本发明具有喷涂效果均匀可靠，节省涂料、喷涂快速、地形适应性强、降低人力成本等优点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构俯视图。
图3是药水箱内部结构示意图。
图4是喷涂装置俯视结构示意图；
图5是本发明的控制***连接示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机架；2、移动装置；3、升降装置；4、超声波测距机构；5、药水箱；6、清水箱；7、第一喷涂机构；8、第二喷涂机构；9、水泵；10、出水管；11、出药管；12、第一出液管；13、第二出液管；14、第一电磁阀；15、第二电磁阀；16、第三电磁阀；17、半圆环；18、把手；19、刹车线；20、滑块；21、滑杆；22、连杆；23、复位弹簧；24、喷嘴；25、销子
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图5所示，一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，包括机架1、储料装置、管路运输装置、移动装置2、升降装置3、喷涂装置、测距装置和控制器，所述储料装置、管路运输装置、升降装置3和测距装置均设置在机架1上，所述移动装置2用于带动涂白机移动，所述储料装置用于盛放喷涂液，所述管路运输装置用于将喷涂液输送到喷涂装置，所述喷涂装置设置在升降装置3上，所述升降装置3用于带动喷涂装置沿竖直方向上下移动，所述测距装置用于测量树干的直径，所述喷涂装置用于将喷涂液喷出，所述控制器用于根据测得的树干直径大小，调节喷涂装置喷出的喷涂液的流量大小。
作为一种实施方式，所述储料装置包括药水箱5和清水箱6，所述药水箱5用于盛放涂白液，所述清水箱6用于盛放清水，所述药水箱5内设置有搅拌装置，所述搅拌装置由控制器控制。
作为一种实施方式，所述移动装置2包括推把和轮子，轮子用于支撑涂白机，推把设置在涂白机后方。
作为一种实施方式，所述喷涂装置包括第一喷涂机构7和第二喷涂机构8，所述管路运输装置包括水泵9、出水管10、出药管11、第一出液管12和第二出液管13，所述出水管10用于连接清水箱6出口和水泵9入口，所述出药管11用于连接药水箱5出口和水泵9入口，所述第一出液管12用于连接水泵9出口和第一喷涂机构7，所述第二出液管13用于连接水泵9出口和第二喷涂机构8，所述出水管10上设置有第一电磁阀14，所述出药管11上设置有第二电磁阀15，所述第一出液管12上设置有第三电磁阀16，所述水泵9、第一电磁阀14、第二电磁阀15和第三电磁阀16均由控制器控制。
作为一种实施方式，所述测距装置测得的树干的直径小于或等于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀15，关闭第一电磁阀14和第三电磁阀16，所述测距装置测得的树干的直径大于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀15和第三电磁阀16，关闭第一电磁阀14。
作为一种实施方式，所述喷涂装置包括调节机构和可开合喷涂机构，所述调节机构用于控制可开合喷涂机构在水平面上打开或闭合。
作为一种实施方式，所述可开合喷涂机构包括两个半圆环17，所述调节机构包括把手18、刹车线19、滑块20、滑杆21、连杆22和复位弹簧23，所述刹车线19两端分别连接把手18和滑块20，所述滑块20可沿着滑杆21滑动，所述滑块20左右两侧分别通过连杆22连接两个半圆环17，所述半圆环17与滑杆21铰接，所述滑块20用于通过带动连杆22移动，带动半圆环17绕滑杆21上的销子25转动，所述测距装置设置在两个半圆环17的内侧正上方，所述滑杆21固定在升降装置3上。
作为一种实施方式，所述两个半圆环17上均匀设置有多个喷嘴24，所述第一喷涂机构7和第二喷涂机构8均包括多个喷嘴24，且第一喷涂机构7和第二喷涂机构8组成两个半圆环17上的所有喷嘴24，且第一喷涂机构7的喷嘴24和第二喷涂机构8的喷嘴24间隔排列。
作为一种实施方式，所述第一喷涂机构7和第二喷涂机构8均包括三个喷嘴24。
作为一种实施方式，所述升降装置3包括丝杆机构和驱动电机，所述丝杆机构竖直设置，所述驱动电机用于通过驱动所述丝杆机构带动喷涂装置上下移动，所述驱动电机由控制器控制。
作为一种实施方式，所述测距装置包括两个超声波测距机构4，且两个超声波测距机构4分别设置在滑杆21两侧，所述超声波测距机构4由控制器控制，所述两个超声波测距机构4位于同一水平面且二者之间的距离为L，所述测距装置的测距方法为：树干进入喷涂装置内部过程中，两个超声波测距机构4分别连续测量自身与树干外侧之间的距离，树干进入喷涂装置内部中心后，一个超声波测距机构4测得的距离数据组成的数据组为{di}，另一个超声波测距机构4测得的距离数据组成的数据组为{dt}；控制器分别对{di}和{dt}中的数据进行比较判断，得出{di}中最小的值为d1,{dt}中最小的值为d2；则树干直径D＝L-(d1+d2)。
当需要使用本发明时，操作人员首先将装置推至指定位置，然后开启搅拌装置，搅拌装置的搅拌桨叶搅拌涂白剂，初始状态时，半圆环14位于所述升降装置的上端，通过按压把手18，有刹车线19拉动滑块20使两个半圆环17呈张开的状态，推动推把将本发明的涂白机推到树干前方，使树干由两个半圆环的开口处进入两个半圆环的中间，推动过程中树干两侧的超声波测距机构4分别测量自身与树干之间的距离，控制器对树干两侧的超声波测距机构4测得的两组数据分别进行比较处理，得出两组数据中各自的最小值d1和d2，由两超声波测距模块9之间的固定距离减去d1与d2之和，则可得出树干直径的距离D。
本实施例中，所述预设阈值为10厘米；若测得的树干直径距离D小于或等于10厘米，则判断为小直径树木，采用小流量喷药，具体为保持第一电磁阀14的初始关闭状态，打开第二电磁阀15，保持第三电磁阀16的关闭状态；由于第三电磁阀16处于关闭状态，涂白剂只能由第二出液管13到达第二喷涂机构的三个喷头，进行小流量喷药，然后控制升降装置3带动喷涂装置向下运动，涂白剂由喷头喷向树干表皮，完成较小直径的果树树干从上到下的涂白工作。
若测得的树干直径距离D大于10厘米，则判断为大直径树木，采用大流量喷药，具体为保持第一电磁阀14的初始关闭状态，打开第二电磁阀15和第三电磁阀16；由于第三电磁阀16开启，涂白剂可以由第一出液管12和第二出液管13分别到达第一喷涂机构和第二喷涂机构的共六个喷头，进行大流量喷药，然后控制升降装置3带动喷涂装置向下运动，涂白剂由喷头喷向树干表皮，完成较小直径的果树树干从上到下的涂白工作。
对果树树干的喷涂工作结束后，将整体装置推离果树，打开第一电磁阀14和第三电磁阀16，关闭第二电磁阀15；开启水泵9，水泵9从清水箱6中抽取清水并由由第一出液管12和第二出液管13分别到达第一喷涂机构和第二喷涂机构的共六个喷头，完成对管道的冲洗，防止涂白剂堵塞管路。
本发明可实现对果树树干直径进行检测和判断，进而根据树干的直径大小控制喷头开启的数目，对于小直径树木，可以仅开启部分喷头，对于大直径树木，可以开启全部喷头，在节约涂白剂的同时，可使不同直径的树干表皮的单位面积上都能被涂以均匀等量的涂白剂。本发明具有喷涂效果均匀可靠，节省涂料、喷涂快速、地形适应性强、降低人力成本等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，包括机架(1)、储料装置、管路运输装置、移动装置(2)、升降装置(3)、喷涂装置、测距装置和控制器，所述储料装置、管路运输装置、升降装置(3)和测距装置均设置在机架(1)上，所述移动装置(2)用于带动涂白机移动，所述储料装置用于盛放喷涂液，所述管路运输装置用于将喷涂液输送到喷涂装置，所述喷涂装置设置在升降装置(3)上，所述升降装置(3)用于带动喷涂装置沿竖直方向上下移动，所述测距装置用于测量树干的直径，所述喷涂装置用于将喷涂液喷出，所述控制器用于根据测得的树干直径大小，调节喷涂装置喷出的喷涂液的流量大小。
2.根据权利要求1所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述储料装置包括药水箱(5)和清水箱(6)，所述药水箱(5)用于盛放涂白液，所述清水箱(6)用于盛放清水，所述药水箱(5)内设置有搅拌装置，所述搅拌装置由控制器控制。
3.根据权利要求2所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述喷涂装置包括第一喷涂机构(7)和第二喷涂机构(8)，所述管路运输装置包括水泵(9)、出水管(10)、出药管(11)、第一出液管(12)和第二出液管(13)，所述出水管(10)用于连接清水箱(6)出口和水泵(9)入口，所述出药管(11)用于连接药水箱(5)出口和水泵(9)入口，所述第一出液管(12)用于连接水泵(9)出口和第一喷涂机构(7)，所述第二出液管(13)用于连接水泵(9)出口和第二喷涂机构(8)，所述出水管(10)上设置有第一电磁阀(14)，所述出药管(11)上设置有第二电磁阀(15)，所述第一出液管(12)上设置有第三电磁阀(16)，所述水泵(9)、第一电磁阀(14)、第二电磁阀(15)和第三电磁阀(16)均由控制器控制。
4.根据权利要求3所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述测距装置测得的树干的直径小于或等于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀(15)，关闭第一电磁阀(14)和第三电磁阀(16)，所述测距装置测得的树干的直径大于预设阈值时，所述控制器开启第二电磁阀(15)和第三电磁阀(16)，关闭第一电磁阀(14)。
5.根据权利要求1所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述喷涂装置包括调节机构和可开合喷涂机构，所述调节机构用于控制可开合喷涂机构在水平面上打开或闭合。
6.根据权利要求5所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述可开合喷涂机构包括两个半圆环(17)，所述调节机构包括把手(18)、刹车线(19)、滑块(20)、滑杆(21)、连杆(22)和复位弹簧(23)，所述刹车线(19)两端分别连接把手(18)和滑块(20)，所述滑块(20)可沿着滑杆(21)滑动，所述滑块(20)左右两侧分别通过连杆(22)连接两个半圆环(17)，所述半圆环(17)与滑杆(21)铰接，所述滑块(20)用于通过带动连杆(22)移动，带动半圆环(17)绕滑杆(21)上的销子(25)转动，所述测距装置设置在两个半圆环(17)的内侧正上方，所述滑杆(21)固定在升降装置(3)上。
7.根据权利要求6所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述两个半圆环(17)上均匀设置有多个喷嘴(24)，所述第一喷涂机构(7)和第二喷涂机构(8)均包括多个喷嘴(24)，且第一喷涂机构(7)和第二喷涂机构(8)组成两个半圆环(17)上的所有喷嘴(24)，且第一喷涂机构(7)的喷嘴(24)和第二喷涂机构(8)的喷嘴(24)在两个半圆环(17)上间隔排列。
8.根据权利要求7所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述第一喷涂机构(7)和第二喷涂机构(8)均包括三个喷嘴(24)。
9.根据权利要求1所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述升降装置(3)包括丝杆机构和驱动电机，所述丝杆机构竖直设置，所述驱动电机用于通过驱动所述丝杆机构带动喷涂装置上下移动，所述驱动电机由控制器控制。
10.根据权利要求1所述的可根据树干直径调整喷涂流量的树干涂白机，其特征在于，所述测距装置包括两个超声波测距机构(4)，且两个超声波测距机构(4)分别设置在滑杆(21)两侧，所述超声波测距机构(4)由控制器控制，所述两个超声波测距机构(4)位于同一水平面且二者之间的距离为L，所述测距装置的测距方法为：树干进入喷涂装置内部过程中，两个超声波测距机构(4)分别连续测量自身与树干之间的距离，树干进入喷涂装置内部中心后，一个超声波测距机构(4)测得的距离数据组成的数据组为{di}，另一个超声波测距机构(4)测得的距离数据组成的数据组为{dt}；控制器分别对{di}和{dt}中的数据进行比较判断，得出{di}中最小的值为d1,{dt}中最小的值为d2；则树干直径D＝L-(d1+d2)。
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