CN208798581U - 一种自适应仿形果园喷雾机 - Google Patents

Abstract

一种自适应仿形果园喷雾机，包括三维雷达、ARM控制单元、车体、药箱、集气箱、连接管道、离心风机、左风送喷雾装置和右风送喷雾装置；三维雷达和ARM控制单元均安装在车体前端，三维雷达探测果树冠层信息和果树位置信息，并发送至ARM控制单元；药箱安装在车体中部，集气箱安装在离心风机上，离心风机安装在车体上，离心风机的左右两侧分别安装有左风送喷雾装置和右风送喷雾装置，离心风机产生的气流进入到集气箱中，并通过连接管道输送，使得气流最后从左风送喷雾装置和右风送喷雾装置中排出。本实用新型通过有效调节喷头距离果树的距离、喷头的喷雾量以及出风口的风向和风速，从而达到精量喷雾的要求。

Description

一种自适应仿形果园喷雾机

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，具体涉及一种自适应仿形果园喷雾机。

背景技术

丘陵山地田块小、不规则、地面坡度落差大，行间两侧果树树高，冠层形状与疏密不一，而现有的风送喷雾装置两侧出风口风速大小一致，风向固定，喷雾量不能实时调节；同时由于种植模式的差异，果树行距不一，导致喷头距离果树距离不同，不能满足精量喷雾要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种自适应仿形果园喷雾机。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于，包括：三维雷达、ARM控制单元、车体、药箱、集气箱、连接管道、离心风机、左风送喷雾装置和右风送喷雾装置；所述三维雷达和ARM控制单元均安装在车体前端，三维雷达探测果树冠层信息和果树位置信息，并发送至ARM控制单元，三维雷达包括对称设置的左三维雷达和右三维雷达；所述药箱安装在车体中部，所述集气箱安装在离心风机上，所述离心风机安装在车体上，离心风机的左右两侧分别安装有左风送喷雾装置和右风送喷雾装置，离心风机产生的气流进入到集气箱中，并通过连接管道输送，使得气流最后从左风送喷雾装置和右风送喷雾装置中排出。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述离心风机的左右两侧均安装有立管，分别记为立管一和立管二，多个左风送喷雾装置安装在立管一上，多个右风送喷雾装置安装在立管二上，所述立管一的顶部和立管二的顶部之间安装有上套管一和上套管二，立管一的底部和立管二的底部之间安装有下套管一、下套管二和下套管三；

所述上套管一的左端与立管一固定连接，上套管一的右端伸入上套管二中，所述上套管二的右端与立管二固定连接，上套管一可在上套管二中左右滑动；

所述下套管三固定在车体上，所述下套管一的左端与立管一固定连接，下套管一的右端伸入下套管三中，下套管二的右端与立管二固定连接，下套管二的左端伸入下套管三中，下套管一和下套管二可在下套管三中左右滑动；

下套管三和立管一之间安装有油缸一，下套管三和立管二之间安装有油缸二，所述油缸一驱动上套管一、下套管一和立管一的运动，所述油缸二驱动上套管二、下套管二和立管二的运动，油缸一和油缸二的行程由ARM控制单元控制。

所述左风送喷雾装置和右风送喷雾装置结构相同，均包括电动转向推杆、电动转向推杆旋转轴、电动转向立杆、喷头、喷头固定卡、圆管、软管、出风管道和出风装置；

所述圆管的一端固定在立管上，圆管和立管之间相连通，立管可将离心风机产生的气流输送至圆管，圆管的另一端依次连接有软管、出风管道和出风装置，所述电动转向推杆的一端固定在立管上，电动转向推杆的另一端通过电动转向推杆旋转轴连接电动转向立杆，所述电动转向立杆固定在出风管道上，通过电动转向推杆的伸缩，使得出风管道上下摆动，所述喷头通过喷头固定卡固定在出风管道中。

所述出风管道与出风装置相连的一端为长方形，出风管道与软管相连的一端为圆形。

所述出风装置包括出风上板、出风下板、出风左侧板和出风右侧板，所述出风上板和出风下板为可伸缩软板，所述出风左侧板通过出风装置左旋转轴与出风管道旋转相连，所述出风右侧板通过出风装置右旋转轴与出风管道旋转相连；

出风装置上安装有电动拉杆、连杆一、连杆二、连杆三、连杆左固定板和连杆右固定板，所述电动拉杆的一端通过电动拉杆固定板固定在出风管道上，电动拉杆的另一端连接连杆一，所述连杆二的一端通过连杆左旋转轴一连接连杆一的一端，连杆二的另一端通过连杆左旋转轴二连接连杆左固定板，所述连杆左固定板固定在出风左侧板上，所述连杆三的一端通过连杆右旋转轴一连接连杆一的另一端，连杆三的另一端通过连杆右旋转轴二连接连杆右固定板，所述连杆右固定板固定在出风右侧板上。

所述出风装置内部安装有大小、形状与其一致的柔性密封管道，柔性密封管道紧贴出风装置设置，并与出风管道密封连接。

所述车体上还安装有喷雾马达、液压马达一体泵、电磁阀和喷雾泵，所述液压马达一体泵驱动离心风机，所述喷雾泵通过喷雾马达驱动，用于将药箱中的农药提供至喷头，所述电磁阀控制喷头的流量，液压马达一体泵和电磁阀由ARM控制单元控制。

所述液压马达一体泵上安装有拨杆安装板、拨杆、滑块、丝杆、伺服电机、液压泵固定轴套和拨杆滑板，所述液压泵固定轴套安装在液压油口处，所述拨杆滑板与液压泵固定轴套固定连接，拨杆滑板上开有滑槽，所述拨杆固定在拨杆安装板上，所述拨杆安装板安装在滑块上，所述滑块安装在丝杆上，所述伺服电机驱动丝杆旋转，带动滑块运动，使得拨杆在滑槽内自动移动，带动拨杆滑板旋转，拨杆滑板带动液压泵固定轴套的旋转，控制液压油口流量。

本实用新型的有益效果是：适用于丘陵山地果园施药，根据不同的种植模式及生长状况，实现喷雾机两侧风速可控，风向可调，喷量可变，喷头至作物距离一致。

附图说明

图1是本实用新型的整体侧视图。

图2是本实用新型的整体后视图。

图3是本实用新型的整体俯视图。

图4是本实用新型风向调节装置的主视图。

图5是本实用新型风向调节装置的侧视图。

图6是本实用新型喷头的局部示意图。

图7是本实用新型出风口调节装置的主视图。

图8是本实用新型出风口调节装置的侧视图。

图9是本实用新型连杆左固定板的局部示意图。

图10是本实用新型离心风机转速调节装置的主视图。

图11是本实用新型离心风机转速调节装置的侧视图。

图12是本实用新型喷头角度与喷雾距离改变示意图。

图13是本实用新型的原理框图。

附图标记如下：三维雷达1、车体2、药箱3、集气箱4、连接管道5、离心风机6、左风送喷雾装置7、上套管一8、上套管二9、下套管三10、下套管一11、下套管二12、立管一13、立管二14、油缸一15、油缸二16、喷雾马达17、液压马达一体泵18、电磁阀19、喷雾泵20、电动转向推杆21、电动转向推杆旋转轴22、电动转向立杆23、连杆左固定板24、喷头25、喷头固定卡26、圆管27、软管28、出风管道29、出风装置30、电动拉杆31、连杆左旋转轴一32、连杆左旋转轴二33、连杆右固定板34、出风上板35、出风下板36、出风左侧板37、出风右侧板38、连杆二39、连杆一40、连杆三41、连杆右旋转轴二42、出风装置右旋转轴43、连杆右旋转轴一44、出风装置左旋转轴45、拨杆安装板46、拨杆47、滑块48、丝杆49、伺服电机50、液压泵固定轴套51、拨杆滑板52、电动拉杆固定板53、右风送喷雾装置54、ARM控制单元55、左三维雷达56、右三维雷达57。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图3所示的自适应仿形果园喷雾机，包括三维雷达1、ARM控制单元55、车体2、药箱3、集气箱4、连接管道5、离心风机6、左风送喷雾装置7、右风送喷雾装置54、喷雾马达17、液压马达一体泵18、电磁阀19和喷雾泵20。

三维雷达1和ARM控制单元55均安装在车体2前端，三维雷达1包括对称设置的左三维雷达56和右三维雷达57。药箱3安装在车体2中部，集气箱4安装在离心风机6上，离心风机6安装在车体2上，离心风机6的左右两侧分别安装有左风送喷雾装置7和右风送喷雾装置54，离心风机6产生的气流进入到集气箱4中，并通过连接管道5输送，使得气流最后从左风送喷雾装置7和右风送喷雾装置54中排出。喷雾泵20通过喷雾液压马达17驱动，电磁阀19用来控制喷头25流量，液压马达一体泵18驱动离心风机6。

参见图2，离心风机6的左右两侧均安装有立管，分别记为立管一13和立管二14，左风送喷雾装置7安装在立管一13上，右风送喷雾装置54安装在立管二14上。集气箱4的目的是将离心风机6产生的气流进行稳定（整流），保证输送至立管一13与立管二14的风压、风量均匀。立管一13和立管二14的顶部之间安装有上套管一8和上套管二9，底部之间安装有下套管一11、下套管二12和下套管三10。上套管一8的左端与立管一13固定连接，右端伸入上套管二9中，上套管二9的右端与立管二14固定连接，上套管一8可在上套管二9中左右滑动。下套管三10固定在车体2上，下套管一11的左端与立管一13固定连接，右端伸入下套管三10中，下套管二12的右端与立管二14固定连接，左端伸入下套管三10中，下套管一11和下套管二12可在下套管三10中左右滑动。

下套管三10和立管一13之间安装有油缸一15，下套管三10和立管二14之间安装有油缸二16，油缸一15驱动上套管一8、下套管一11和立管一13的运动，油缸二16驱动上套管二9、下套管二12和立管二14的运动。

工作时，通过三维雷达1实时探测树冠层密度指数、判断树冠距离喷头的位置，并将信息输入至ARM控制单元55中进行运算、解析，进而分别控制风速、风向、喷雾量以及喷头至作物距离，具体如下所述。

一、风向

由于在丘陵地带进行喷雾作业时，两侧果树高矮不一，需要调整出风装置风向。本实用新型中，根据冠层大小可以单独控制每个左风送喷雾装置7和右风送喷雾装置54的风向。如图4至图6所示的风向调节装置，左风送喷雾装置7和右风送喷雾装置54结构相同，均包括电动转向推杆21、电动转向推杆旋转轴22、电动转向立杆23、喷头25、喷头固定卡26、圆管27、软管28、出风管道29和出风装置30。

圆管27的一端固定在立管上，另一端依次连接有软管28、出风管道29和出风装置30，喷头25通过喷头固定卡26固定在出风管道29中。电动转向推杆21的一端固定在立管上，另一端通过电动转向推杆旋转轴22连接电动转向立杆23，电动转向立杆23固定在出风管道29上，通过电动转向推杆21的伸缩，使得出风管道29上下摆动，达到改变风向的目的。

二 、风速

两侧树形大小一致时，主要通过调整离心风机6的转速进行风速控制，如图10、图11所示的离心风机转速调节装置，液压马达一体泵18安装有液压泵固定轴套51，液压泵固定轴套51安装在液压油口处，拨杆滑板52与其固定连接，拨杆滑板52上开有滑槽，拨杆47固定在拨杆安装板46上，拨杆安装板46安装在滑块48上，伺服电机50驱动丝杆49旋转，带动滑块48上下运动，使得拨杆47可以在滑槽内部自由移动，带动拨杆滑板52旋转，拨杆滑板52带动液压泵固定轴套51的旋转，从而控制液压油口流量，无级调整液压马达一体泵18旋转轴的输出速度，进一步控制离心风机6的转速。

两侧树形大小不一致时，在调整离心风机转速的基础上，进一步通过控制各出风口大小来调整不同风速，如图7至图9所示的出风口调节装置，出风装置30包括出风上板35、出风下板36、出风左侧板37和出风右侧板38，出风上板35和出风下板36为可伸缩软板，出风左侧板37通过出风装置左旋转轴45与出风管道29旋转相连，出风右侧板38通过出风装置右旋转轴43与出风管道29旋转相连。

出风装置30上安装有电动拉杆31、连杆一40、连杆二39、连杆三41、连杆左固定板24和连杆右固定板34，电动拉杆31一端通过电动拉杆固定板53固定在出风管道29上，另一端连接连杆一40，连杆二39分别通过连杆左旋转轴一32、连杆左旋转轴二33连接连杆一40、连杆左固定板24，连杆左固定板24固定在出风左侧板37上，出风左侧板37与出风管道29一端连接，并可沿出风装置左旋转轴45旋转。连杆三41分别通过连杆右旋转轴一44、连杆右旋转轴二42连接连杆一40、连杆右固定板34，连杆右固定板34固定在出风右侧板38上，出风右侧板38与出风管道29一端连接，并可沿出风装置右旋转轴43旋转。

其中，出风管道29与出风装置30连接的一端为长方形，与软管28连接一端为圆形，出风上板35与出风下板36为可伸缩软板，同时在出风装置30内部安装有大小、形状与其一致的柔性密封管道，并与出风管道29密封连接，保证气流***漏。

工作时，根据两侧树形大小的不同，单独控制左风送喷雾装置7与右风送喷雾装置54上各出风装置30开口大小，达到改变风速的目的。

三、喷雾量

由于树冠大小不一，需要改变各喷头25的喷雾量。根据三维雷达1探测树冠层密度指数结果，通过ARM控制单元55的运算，控制电磁阀19开关时间大小，达到改变喷头25喷雾量的目的。本实用新型中，电磁阀19能够单独控制每个喷头25。同时，在改变风向的时候，可改变喷雾方向，喷头25通过喷头固定卡26固定在出风管道29。另一方面，通过转速传感器检测行驶速度，根据速度的变化，进一步控制喷雾量。

四、喷头至作物距离

由于种植模式不一，果树行距不同，需要改变喷头25至果树的距离。以左侧为例，当喷头25距离作物较远时，根据三维雷达1探测距离结果，通过ARM控制单元55的运算，控制油缸一15的行程，使得下套管一11、上套管一8分别沿下套管三10、上套管二9运动，达到改变距离的目的。

图12展示了本实用新型在工作时喷头角度与喷雾距离的改变示意图，工作原理参见图13，三维雷达1采集果树冠层信息和果树位置信息，并发送至ARM控制单元55，ARM控制单元55根据接收的信息分别控制以下单元：发送指令至液压马达一体泵驱动单元，驱动液压马达一体泵18调整风机转速，改变风速；发送指令至电动拉杆驱动单元，驱动电动拉杆31调整出风装置30开口，改变风速；发送指令至电动转向推杆驱动单元，驱动电动转向推杆21调整风向和喷雾方向；发送指令至油缸驱动单元，驱动油缸一15、油缸二16调整喷头25至靶标距离；发送指令至电磁阀驱动单元，驱动电磁阀19调整喷雾量。

由此可知，本实用新型尤其适用于丘陵山地果园施药，可根据不同的种植模式及生长状况，实现喷雾机两侧风速可控，风向可调，喷量可变，喷头至作物距离一致。

需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于，包括：三维雷达（1）、ARM控制单元（55）、车体（2）、药箱（3）、集气箱（4）、连接管道（5）、离心风机（6）、左风送喷雾装置（7）和右风送喷雾装置（54）；所述三维雷达（1）和ARM控制单元（55）均安装在车体（2）前端，三维雷达（1）探测果树冠层信息和果树位置信息，并发送至ARM控制单元（55），三维雷达（1）包括对称设置的左三维雷达（56）和右三维雷达（57）；所述药箱（3）安装在车体（2）中部，所述集气箱（4）安装在离心风机（6）上，所述离心风机（6）安装在车体（2）上，离心风机（6）的左右两侧分别安装有左风送喷雾装置（7）和右风送喷雾装置（54），离心风机（6）产生的气流进入到集气箱（4）中，并通过连接管道（5）输送，使得气流最后从左风送喷雾装置（7）和右风送喷雾装置（54）中排出；

所述离心风机（6）的左右两侧均安装有立管，分别记为立管一（13）和立管二（14），多个左风送喷雾装置（7）安装在立管一（13）上，多个右风送喷雾装置（54）安装在立管二（14）上，所述立管一（13）的顶部和立管二（14）的顶部之间安装有上套管一（8）和上套管二（9），立管一（13）的底部和立管二（14）的底部之间安装有下套管一（11）、下套管二（12）和下套管三（10）；

所述上套管一（8）的左端与立管一（13）固定连接，上套管一（8）的右端伸入上套管二（9）中，所述上套管二（9）的右端与立管二（14）固定连接，上套管一（8）可在上套管二（9）中左右滑动；

所述下套管三（10）固定在车体（2）上，所述下套管一（11）的左端与立管一（13）固定连接，下套管一（11）的右端伸入下套管三（10）中，下套管二（12）的右端与立管二（14）固定连接，下套管二（12）的左端伸入下套管三（10）中，下套管一（11）和下套管二（12）可在下套管三（10）中左右滑动；

下套管三（10）和立管一（13）之间安装有油缸一（15），下套管三（10）和立管二（14）之间安装有油缸二（16），所述油缸一（15）驱动上套管一（8）、下套管一（11）和立管一（13）的运动，所述油缸二（16）驱动上套管二（9）、下套管二（12）和立管二（14）的运动，油缸一（15）和油缸二（16）的行程由ARM控制单元（55）控制。

2.如权利要求1所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述左风送喷雾装置（7）和右风送喷雾装置（54）结构相同，均包括电动转向推杆（21）、电动转向推杆旋转轴（22）、电动转向立杆（23）、喷头（25）、喷头固定卡（26）、圆管（27）、软管（28）、出风管道（29）和出风装置（30）；

所述圆管（27）的一端固定在立管上，圆管（27）和立管之间相连通，立管可将离心风机（6）产生的气流输送至圆管（27），圆管（27）的另一端依次连接有软管（28）、出风管道（29）和出风装置（30），所述电动转向推杆（21）的一端固定在立管上，电动转向推杆（21）的另一端通过电动转向推杆旋转轴（22）连接电动转向立杆（23），所述电动转向立杆（23）固定在出风管道（29）上，通过电动转向推杆（21）的伸缩，使得出风管道（29）上下摆动，所述喷头（25）通过喷头固定卡（26）固定在出风管道（29）中。

3.如权利要求2所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述出风管道（29）与出风装置（30）相连的一端为长方形，出风管道（29）与软管（28）相连的一端为圆形。

4.如权利要求3所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述出风装置（30）包括出风上板（35）、出风下板（36）、出风左侧板（37）和出风右侧板（38），所述出风上板（35）和出风下板（36）为可伸缩软板，所述出风左侧板（37）通过出风装置左旋转轴（45）与出风管道（29）旋转相连，所述出风右侧板（38）通过出风装置右旋转轴（43）与出风管道（29）旋转相连；

出风装置（30）上安装有电动拉杆（31）、连杆一（40）、连杆二（39）、连杆三（41）、连杆左固定板（24）和连杆右固定板（34），所述电动拉杆（31）的一端通过电动拉杆固定板（53）固定在出风管道（29）上，电动拉杆（31）的另一端连接连杆一（40），所述连杆二（39）的一端通过连杆左旋转轴一（32）连接连杆一（40）的一端，连杆二（39）的另一端通过连杆左旋转轴二（33）连接连杆左固定板（24），所述连杆左固定板（24）固定在出风左侧板（37）上，所述连杆三（41）的一端通过连杆右旋转轴一（44）连接连杆一（40）的另一端，连杆三（41）的另一端通过连杆右旋转轴二（42）连接连杆右固定板（34），所述连杆右固定板（34）固定在出风右侧板（38）上。

5.如权利要求4所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述出风装置（30）内部安装有大小、形状与其一致的柔性密封管道，柔性密封管道紧贴出风装置（30）设置，并与出风管道（29）密封连接。

6.如权利要求2所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述车体（2）上还安装有喷雾马达（17）、液压马达一体泵（18）、电磁阀（19）和喷雾泵（20），所述液压马达一体泵（18）驱动离心风机（6），所述喷雾泵（20）通过喷雾马达（17）驱动，用于将药箱（3）中的农药提供至喷头（25），所述电磁阀（19）控制喷头（25）的流量，液压马达一体泵（18）和电磁阀（19）由ARM控制单元（55）控制。

7.如权利要求6所述的一种自适应仿形果园喷雾机，其特征在于：所述液压马达一体泵（18）上安装有拨杆安装板（46）、拨杆（47）、滑块（48）、丝杆（49）、伺服电机（50）、液压泵固定轴套（51）和拨杆滑板（52），所述液压泵固定轴套（51）安装在液压油口处，所述拨杆滑板（52）与液压泵固定轴套（51）固定连接，拨杆滑板（52）上开有滑槽，所述拨杆（47）固定在拨杆安装板（46）上，所述拨杆安装板（46）安装在滑块（48）上，所述滑块（48）安装在丝杆（49）上，所述伺服电机（50）驱动丝杆（49）旋转，带动滑块（48）运动，使得拨杆（47）在滑槽内自动移动，带动拨杆滑板（52）旋转，拨杆滑板（52）带动液压泵固定轴套（51）的旋转，控制液压油口流量。