CN107711790A - 带姿态仪的自动喷药机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带姿态仪的自动喷药机，在主机舱顶部的开口处扣装主机舱盖，主机舱盖由从上至下依次布置的第一碳纤维层、第一高密度玻璃布层、第二碳纤维层、第二高密度玻璃布层和第三碳纤维层复合而成，主机舱的材质与主机舱盖相同；在主机舱盖的中央嵌装锁具，锁芯的下端固定随动块，随动块的四个悬空端分别对应四个导向块，每个导向块均配备有一根锁杆。主机舱的内部空间由隔板分隔成相互独立的上下两部分，上部为设备室，下部为药液室，姿态仪位于设备室中，姿态仪的底部具有定位板，定位板底部靠近四个角处由减震器支撑在隔板上。本发明能够确保主机舱盖在主机舱上锁止的可靠性，并且操作便捷、省力，能有效减小飞行振动对姿态仪的影响。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体地说，特别涉及一种带姿态仪的自动喷药机。
背景技术
目前，自动喷洒农药的无人机一般包括主机舱、悬臂和动力舱，主机舱顶部的开口由主机舱盖密封。现有的主机舱盖通常采用两种方式与主机舱连接，一种为翻转锁止式，另一种为扣合锁止式。由于翻转锁止式的可靠性较差，因此扣合锁止式主机舱盖逐渐成为主流。
现有的扣合锁止式主机舱盖一般采用拨动锁杆的方式进行锁止，并利用弹簧的弹力使锁杆复位。由于零部件较小，存在加工制作困难、难以装配、生产成本高等不足。另外，采用的是两点或三点锁止，一方面多个锁止点都得同时操作，增加了操作的难度；另一方面，锁止后的可靠性仍有不足，有可能造成主机舱盖松动或产生异响。
姿态仪是农药无人喷药机上的重要仪表，显示农药无人喷药机相对于地平线的姿态。通过姿态仪，地面的操控人员能判断农药无人喷药机的姿态为偏左偏右，及偏上和偏下。现有的姿态仪通常由单独制作的支架安装于主机舱内，姿态仪的安装方式为硬连接。由于农药无人喷药机在飞行的过程中会受到风阻、气流等因素影响，不可避免会产生振动颠簸，而这种振动颠簸通过支架直接传递给姿态仪，轻则影响姿态仪的可靠性，使操控人员难以准确进行操纵，重则会造成姿态仪松动或损坏。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种带姿态仪的自动喷药机。
本发明的技术方案如下：一种带姿态仪的自动喷药机，在主机舱内设有姿态仪，主机舱顶部的开口处扣装主机舱盖，该主机舱盖为中央高边缘低的球面结构，主机舱盖的形状大小与主机舱顶部的开口相适应，其特征在于：所述主机舱盖由从上至下依次布置的第一碳纤维层、第一高密度玻璃布层、第二碳纤维层、第二高密度玻璃布层和第三碳纤维层复合而成，各相邻层之间通过粘接固定，所述主机舱的材质与主机舱盖相同；所述主机舱盖的外缘一体形成有四个按圆周均匀分布的凸缘，所述凸缘为拱弧形，两相邻凸缘之间通过凹陷圆滑过渡；在所述主机舱盖的中央嵌装锁具，该锁具的锁芯向下超过主机舱盖中部的底面，在所述锁芯的下端固定随动块，所述随动块为“十”字形，该随动块的四个悬空端分别对应四个导向块，且四个导向块与主机舱盖的四个凹陷一一对应，所述导向块固定于主机舱盖底面靠近对应的凹陷处，每个导向块均配备有一根锁杆，所述锁杆的内端与随动块的悬空端活动连接，锁杆的外端穿过导向块上对应开设的导向孔，并能伸入到主机舱顶端内壁上设置的弹性锁夹中；
所述主机舱的内部空间由隔板分隔成相互独立的上下两部分，上部为设备室，下部为药液室，姿态仪位于设备室中，所述姿态仪的底部具有定位板，定位板为矩形，并平行于隔板，所述定位板底部靠近四个角处由减震器支撑在隔板上，所述减震器包括上导筒、下导筒和橡胶柱，上导筒的顶端与定位板固定，上导筒的下端将下导筒的上端套入，两者滑动配合，所述下导筒的下端与隔板相固定，在上导筒与下导筒合围形成的密闭空间内设置橡胶柱，该橡胶柱与下导筒的内侧壁之间具有间隙，且橡胶柱的上端与上导筒的内顶壁抵接，橡胶柱的下端与下导筒的内底壁抵接，在所述橡胶柱上开有贯通其相对侧的通孔。
采用以上技术方案，主机舱盖造型简单，美观性好，易于加工制作。主机舱盖和主机舱均由三层碳纤维和两层高密度玻璃布间隔设置复合制成，不仅重量较轻，能有效减小整个农药喷药机的重量，而且结构强度好，不易被损坏，大大延长了使用寿命。
当主机舱盖扣装在农药喷药机主机舱顶部的开口时，通过钥匙转动锁芯，使锁芯带动随动块一起转过一定角度，随动块转动的同时，驱动四根锁杆在各自导向块的引导下同时向外伸出，直至锁杆外端伸入主机舱顶端内壁上的弹性锁夹中，此时拔出钥匙，由于四根锁杆均被对应的弹性锁夹咬紧，即可使主机舱盖紧紧扣装在主机舱顶部，不会发生松动或脱落。本发明锁止主机舱盖的零部件少，一方面易于装配、生产成本低；另一方面，采用四点同时锁止，并通过拧动钥匙来实现，操作简单、方便，并且锁止后的可靠性好。主机舱的内部分成上部的设备室和下部的药液室，这样药液在主机舱的药液室储备，不必再悬挂单独的药箱，大大降低了整机的高度尺寸，同时药液与设备室内的电池、控制器等隔绝，不会影响设备室内的电器元件。
本发明采用四个减震器来支撑姿态仪，以抵御飞行过程中主机舱传递过来的振动。当喷药机发生振动颠簸时，主机舱将振动向姿态仪传递，此时上、下导筒发生相对滑动，而橡胶柱反复拉伸、复位，起到缓冲减震的作用，这样通过减震器传递到姿态仪的振动很小，能够确保姿态仪的可靠性；橡胶柱上开有贯通其相对侧的通孔，这样橡胶柱的伸缩量大，减震效果更显著。减震器采用本发明所述结构，零部件少，加工制作容易，有利于装配，生产成本低；橡胶柱与下导筒间隙小，再结合上下导筒之间滑动配合，能够限制橡胶柱发生偏摆，从而有效防止了姿态仪发生晃动。
为了便于随动块安装，使随动块安装牢靠，所述随动块套装于锁芯的下端，并由螺母锁紧。
为了方便选材及加工，确保结构强度，所述随动块为不锈钢冲压件。
所述锁杆的内端通过弯折形成有勾头，该勾头与随动块的悬空端相挂接，在锁杆的外端包覆有一层橡胶。以上结构一方面锁杆与随动块连接容易，另一方面，锁杆外端采用橡胶与弹性锁夹接触，能有效减少硬碰硬磨损。
所述导向块为“L”形，该导向块的横段与主机舱盖的底面相贴合固定，导向块的纵段上开设有导向孔。以上结构导向块造型简单，易于加工制作，并且强度可靠，不会发生变形或损坏。
为了方便选材及加工、装配，确保结构强度，所述导向块为不锈钢冲压件，该导向块与主机舱盖的底面粘接固定。
为了使药液均匀，避免发生过大激荡影响整机飞行，所述药液室的内部由纵横交错的墙板分隔成四个独立的腔室，两相邻腔室之间通过墙板底部开设的通孔连通。
作为优选，所述第一碳纤维层、第二碳纤维层和第三碳纤维层三者的厚度相等，在第一碳纤维层的顶面涂覆有环氧漆保护层。
作为优选，所述第一高密度玻璃布层的厚度等于第二高密度玻璃布层的厚度。
在所述上导筒的内顶壁上设有上凸包，该上凸包镶嵌于橡胶柱上端设置的上球窝中，所述下导筒的内底壁上设有下凸包，该下凸包镶嵌于橡胶柱下端设置的下球窝中。以上结构橡胶柱的上下端与对应的导筒结合紧密，能进一步确保减震效果。
作为优选，在所述橡胶柱上从上往下设置有多个通孔，两相邻通孔之间的距离相等，各通孔的中心位于橡胶柱的轴心线上。
为了便于拆装，使上导筒安装牢靠，所述上导筒顶端的外围一体形成有上环形凸台，该上环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与定位板固定。
为了便于拆装，使下导筒安装牢靠，所述下导筒底端的外围一体形成有下环形凸台，该下环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与隔板固定。
有益效果：本发明设计合理、易于加工制作及装配，在有效降低生产成本的同时，能够确保主机舱盖在主机舱上锁止的可靠性，并且操作便捷、省力；本发明在主机舱能预留出储备药液的空间，大大降低了整机的高度尺寸；主机舱及盖采用复合材料制成，重量轻，结构强度好，不易被损坏，大大延长了使用寿命；通过四个按矩形分布的减震器来支撑姿态仪，既确保了姿态仪安装的牢固性，又能有效减小飞行振动对姿态仪的影响，从而确保了姿态仪的可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为主机舱盖的仰视图。
图3为主机舱盖的层状结构示意图。
图4是姿态仪的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图2、图3所示，主机舱盖1为中央高边缘低的球面结构，主机舱盖1由从上至下依次布置的第一碳纤维层a、第一高密度玻璃布层b、第二碳纤维层c、第二高密度玻璃布层d和第三碳纤维层e复合而成，各相邻层之间通过粘接固定，主机舱6的材质与主机舱盖1相同。作为优选，第一碳纤维层a、第二碳纤维层c和第三碳纤维层e三者的厚度相等，在第一碳纤维层a的顶面涂覆有环氧漆保护层；第一高密度玻璃布层b的厚度等于第二高密度玻璃布层d的厚度。以上各层的具体厚度可根据实际需要确定。
如图1、图2所示，主机舱盖1的外缘一体形成有四个按圆周均匀分布的凸缘1a，凸缘1a为拱弧形，两相邻凸缘1a之间通过凹陷1b圆滑过渡。在主机舱6的顶部设有开口，该开口的形状大小与主机舱盖1相适配，主机舱盖1扣装于主机舱6顶部的开口处，将该开口密封。主机舱6的内部空间由隔板10分隔成相互独立的上下两部分，上部为设备室，下部为药液室。药液室的内部由纵横交错的墙板分隔成四个独立的腔室，两相邻腔室之间通过墙板底部开设的通孔连通。
如图1、图2所示，在主机舱盖1的中央嵌装锁具，该锁具的锁芯2向下超过主机舱盖1中部的底面。在锁芯2的下端设置随动块3，随动块3为“十”字形，并由不锈钢冲压而成，该随动块3套装于锁芯2的下端，由螺母锁紧。
如图1、图2所示，随动块3的四个悬空端分别对应四个导向块4，且四个导向块4与主机舱盖1的四个凹陷1b一一对应，导向块4设置于主机舱盖1底面靠近对应的凹陷1b处。导向块4为“L”形，优选为不锈钢冲压件，该导向块4的横段与主机舱盖1的底面相贴合，采用粘接固定，导向块4的纵段上开设有导向孔。每个导向块4均配备有一根锁杆5，锁杆5的内端通过弯折形成有勾头，该勾头与随动块3的悬空端相挂接，形成活动连接，锁杆5的外端穿过导向块4上对应开设的导向孔，并能伸入到主机舱6顶端内壁上设置的弹性锁夹7中。弹性锁夹7数目为四个，与锁杆5一一对应，该弹性锁夹7优选通过粘接与主机舱6相固定。在锁杆5的外端包覆有一层橡胶，起防护的作用。
如图1、图4所示，在设备室内设置姿态仪9，姿态仪9位于隔板10的上方，在姿态仪9的底部具有定位板11，定位板11与姿态仪9固定连接在一起，该定位板11为矩形，并平行于隔板10。在定位板11与隔板10之间设有四个按矩形分布的减震器8，四个减震器8对应定位板11的四个角，使定位板11底部靠近四个角处由减震器8支撑在隔板10上。
如图4所示，减震器8包括上导筒8a、下导筒8b和橡胶柱8c，上导筒8a为上端封闭下端敞口的圆筒结构，上导筒8a顶端的外围一体形成有上环形凸台，该上环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与定位板11固定。下导筒8b为上端敞口下端封闭的圆筒结构，下导筒8b底端的外围一体形成有下环形凸台，该下环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与隔板10固定。上导筒8a的下端将下导筒8b的上端套入，两者滑动配合。
如图4所示，在上导筒8a与下导筒8b合围形成的密闭空间内设置橡胶柱8c，该橡胶柱8c为圆柱，橡胶柱8c与下导筒8b的内侧壁之间具有间隙，间隙的具体大小根据实际需要确定。橡胶柱8c的上端与上导筒8a的内顶壁抵接，在上导筒8a的内顶壁上固定设置有上凸包13，该上凸包13镶嵌于橡胶柱8c上端设置的上球窝中。橡胶柱8c的下端与下导筒8b的内底壁抵接，下导筒8b的内底壁上固定设置有下凸包14，该下凸包14镶嵌于橡胶柱8c下端设置的下球窝中。
如图4所示，在橡胶柱8c上从上往下设置有多个通孔12，各通孔12贯通橡胶柱8c的相对侧。两相邻通孔12之间的距离相等，各通孔12的中心位于橡胶柱8c的轴心线上。通孔12的截面形状可根据实际需要确定，可以是圆形、方形或者其它适合的形状。
本发明未叙及的自动喷药机的其余结构与现有技术相同，在此不做赘述。
本发明主机舱盖锁止的工作原理如下：
当主机舱盖1扣装在主机舱6顶部的开口时，通过钥匙转动锁芯2，使锁芯2带动随动块3一起转过一定角度，随动块3转动的同时，驱动四根锁杆5在各自导向块4的引导下同时向外伸出，直至锁杆5外端伸入主机舱顶端内壁上的弹性锁夹7中，此时拔出钥匙，由于四根锁杆5均被对应的弹性锁夹7咬紧，即可使主机舱盖1紧紧扣装在主机舱6顶部，不会发生松动或脱落。需要解锁时，插入钥匙反向转动锁芯即可。
本发明姿态仪减震的工作原理如下：
当喷药机发生振动颠簸时，主机舱6通过隔板10将振动向姿态仪9传递，此时上、下导筒发生相对滑动，而橡胶柱8c反复拉伸、复位，起到缓冲减震的作用，这样通过减震器8传递到姿态仪9的振动很小，能够确保姿态仪9的可靠性；橡胶柱8c上开有贯通其相对侧的通孔12，这样橡胶柱8c的伸缩量大，减震效果更显著。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种带姿态仪的自动喷药机，在主机舱(6)内设有姿态仪(9)，主机舱(6)顶部的开口处扣装主机舱盖(1)，该主机舱盖(1)为中央高边缘低的球面结构，主机舱盖(1)的形状大小与主机舱(6)顶部的开口相适应，其特征在于：所述主机舱盖(1)由从上至下依次布置的第一碳纤维层(a)、第一高密度玻璃布层(b)、第二碳纤维层(c)、第二高密度玻璃布层(d)和第三碳纤维层(e)复合而成，各相邻层之间通过粘接固定，所述主机舱(6)的材质与主机舱盖(1)相同；所述主机舱盖(1)的外缘一体形成有四个按圆周均匀分布的凸缘(1a)，所述凸缘(1a)为拱弧形，两相邻凸缘(1a)之间通过凹陷(1b)圆滑过渡；在所述主机舱盖(1)的中央嵌装锁具，该锁具的锁芯(2)向下超过主机舱盖(1)中部的底面，在所述锁芯(2)的下端固定随动块(3)，所述随动块(3)为“十”字形，该随动块(3)的四个悬空端分别对应四个导向块(4)，且四个导向块(4)与主机舱盖的四个凹陷(1b)一一对应，所述导向块(4)固定于主机舱盖(1)底面靠近对应的凹陷(1b)处，每个导向块(4)均配备有一根锁杆(5)，所述锁杆(5)的内端与随动块(3)的悬空端活动连接，锁杆(5)的外端穿过导向块(4)上对应开设的导向孔，并能伸入到主机舱(6)顶端内壁上设置的弹性锁夹(7)中；
所述主机舱(6)的内部空间由隔板(10)分隔成相互独立的上下两部分，上部为设备室，下部为药液室，姿态仪(9)位于设备室中，所述姿态仪(9)的底部具有定位板(11)，定位板(11)为矩形，并平行于隔板(10)，所述定位板(11)底部靠近四个角处由减震器(8)支撑在隔板(10)上，所述减震器(8)包括上导筒(8a)、下导筒(8b)和橡胶柱(8c)，上导筒(8a)的顶端与定位板(11)固定，上导筒(8a)的下端将下导筒(8b)的上端套入，两者滑动配合，所述下导筒(8b)的下端与隔板(10)相固定，在上导筒(8a)与下导筒(8b)合围形成的密闭空间内设置橡胶柱(8c)，该橡胶柱(8c)与下导筒(8b)的内侧壁之间具有间隙，且橡胶柱(8c)的上端与上导筒(8a)的内顶壁抵接，橡胶柱(8c)的下端与下导筒(8b)的内底壁抵接，在所述橡胶柱(8c)上开有贯通其相对侧的通孔(12)。
2.根据权利要求1所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述随动块(3)套装于锁芯(2)的下端，并由螺母锁紧，该随动块(3)为不锈钢冲压件。
3.根据权利要求2所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述锁杆(5)的内端通过弯折形成有勾头，该勾头与随动块(3)的悬空端相挂接，在锁杆(5)的外端包覆有一层橡胶。
4.根据权利要求1所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述导向块(4)为“L”形，该导向块(4)的横段与主机舱盖(1)的底面相贴合固定，导向块(4)的纵段上开设有导向孔。
5.根据权利要求4所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述导向块(4)为不锈钢冲压件，该导向块(4)与主机舱盖(1)的底面粘接固定。
6.根据权利要求1所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述药液室的内部由纵横交错的墙板分隔成四个独立的腔室，两相邻腔室之间通过墙板底部开设的通孔连通。
7.根据权利要求1所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述第一碳纤维层(a)、第二碳纤维层(c)和第三碳纤维层(e)三者的厚度相等，在第一碳纤维层(a)的顶面涂覆有环氧漆保护层。
8.根据权利要求1或7所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述第一高密度玻璃布层(b)的厚度等于第二高密度玻璃布层(d)的厚度。
9.根据权利要求1所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：在所述上导筒(8a)的内顶壁上设有上凸包(13)，该上凸包(13)镶嵌于橡胶柱(8c)上端设置的上球窝中，所述下导筒(8b)的内底壁上设有下凸包(14)，该下凸包(14)镶嵌于橡胶柱(8c)下端设置的下球窝中。
10.根据权利要求1或9所述的带姿态仪的自动喷药机，其特征在于：所述上导筒(8a)顶端的外围一体形成有上环形凸台，该上环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与定位板(11)固定；所述下导筒(8b)底端的外围一体形成有下环形凸台，该下环形凸台通过多颗按圆周均匀分布的螺栓与隔板(10)固定。
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