CN108157332B - 一种自走式果树农药化肥喷洒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自走式果树农药化肥喷洒装置，属于农林杀虫施肥技术领域。本发明包括前进装置、旋转装置、升降装置、可拆卸半封闭式喷药装置、控制装置；旋转装置用于使可拆卸半封闭式喷药装置旋转喷洒及用于使其上的升降装置和可拆卸半封闭式喷药装置作为一个整体旋转；升降装置用于根据喷洒对象的高低来调节其喷洒高度；可拆卸半封闭式喷药装置用于对果树进行封闭旋转式的喷洒。本发明克服了目前果树农药化肥喷洒过程中受风力影响而造成环境污染和农药化肥浪费；另外可根据不同高度调整农药化肥喷洒高度，以提高喷药的均匀度；本装置自动化程度高、试验操作简便、工作量小。
Description
技术领域
本发明涉及一种自走式果树农药化肥喷洒装置，属于农林杀虫施肥技术领域。
背景技术
化学防治是果树病虫害防治的主要技术，其优点是对果树病虫害具有有效的防治作用，能提高果树产量，但其缺点也很明显，在喷洒过程中易受风力等环境因素影响，造成农药浪费和环境污染。
目前踏板式和手动喷药技术在个体果园喷药施肥机械中占有较大比例。大、中型喷雾机很少应用，管道喷药施肥还处于发展阶段。绝大多数果园仍在应用丰收-3、工农-36、金峰-40、手扶喷药车等效率低的喷药机械，自动化水平较低，且喷药施肥周期长，不能及时防治；喷药质量差防治效果不好，虫果、病果多；喷药次数多劳动强度大；造成环境污染严重。即使是先进的无人机喷药技术，解决了前面的一些问题，但其局限性也较明显，不适合小面积喷药施肥，受风力影响突出，造成不必要浪费，空气污染大。
综合上述，现有的喷药施肥技术集中问题在于：浪费大、环境污染严重和自动化水平不高。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，根据不同研究领域的设计需求，研究设计一种自走式果树农药化肥喷洒装置，旨在解决喷洒农药化肥过程中造成的农药浪费、环境污染严重和自动化水平不高的缺点。
本发明技术方案是：一种自走式果树农药化肥喷洒装置，包括前进装置、旋转装置、升降装置、可拆卸半封闭式喷药装置9、控制装置；
所述前进装置上设有旋转装置，旋转装置与升降装置连接，升降装置上安装有可拆卸半封闭式喷药装置9；
所述前进装置用于使所述自走式果树农药化肥喷洒装置行走；
所述旋转装置用于使可拆卸半封闭式喷药装置9旋转喷洒及用于使其上的升降装置和可拆卸半封闭式喷药装置9作为一个整体旋转；
所述升降装置用于根据喷洒对象的高低来调节其喷洒高度；
所述可拆卸半封闭式喷药装置9用于对果树进行封闭旋转式的喷洒。
所述控制装置用于对前进装置进行行走的控制、对旋转装置进行旋转的控制、对升降装置进行升降的控制、对可拆卸半封闭式喷药装置9进行封闭旋转式喷洒的控制。
所述前进装置包括动力装置25、喷药车26、图像传感器Ⅱ29；
所述旋转装置包括旋转平台2、微型旋转电机11、控制开关15；
所述升降装置包括电动千斤顶1、升降杆3、激光位移传感器6、横向杆7；
所述喷药车26的底盘上装有动力装置25、电动千斤顶1，前端装有图像传感器Ⅱ29；所述喷药车26上装有旋转平台2，旋转平台2上焊接着升降杆3，升降杆3上设有激光位移传感器6；
所述升降杆3内部有电线5与控制开关15连接，控制开关15与微型旋转电机11连接；升降杆3顶端与横向杆7连接，升降杆3与横向杆7内部有可拆卸半封闭式喷药装置9的喷药管4，横向杆7前端下装有微型旋转电机11和控制开关15，微型旋转电机11下通过连接装置10连接着可拆卸半封闭式喷药装置9，升降杆3、激光位移传感器6、控制开关15、动力装置25、图像传感器Ⅱ29与控制装置相连接。
所述可拆卸半封闭式喷药装置9包括喷药管4、图像传感器Ⅰ8、连接装置10、铝合金管道12、挂钩13、滑轨14、窗帘电机16、铝合金半封闭圆管17、抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18、可伸缩喷药管19、雾化喷头20、半封闭方形铝合金框架22、绳子23、微型卷扬机24、农药化肥罐27、农药化肥高压泵28；
所述旋转装置的微型旋转电机11通过连接装置10连接着可拆卸半封闭式喷药装置9；所述连接装置10下由三根铝合金管道12焊接铝合金半封闭圆管17组成，铝合金半封闭圆管17内侧装有竖直半封闭方形铝合金框架22，半封闭方形铝合金框架22内装有带雾化喷头20的可伸缩喷药管19，可伸缩喷药管19上设置有图像传感器Ⅰ8，微型卷扬机24通过绳子23与可伸缩喷药管19连接，铝合金半封闭圆管17外侧管内设有滑轨14和窗帘电机16，滑轨14上设有挂钩13，挂钩13下面挂着抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18；图像传感器Ⅰ8、窗帘电机16、微型卷扬机24与控制装置连接；农药化肥高压泵28通过喷药管4与农药化肥罐27连接，喷药管4与可伸缩喷药管19连接。
所述农药化肥高压泵28、农药化肥罐27均设置在前进装置的喷药车26上，喷药管4依次穿过前进装置、旋转装置、升降装置。
所述控制装置采用控制器21；控制器21为计算机或单片机。
本发明的工作原理：选择合适尺寸的可拆卸半封闭喷药装置9，通过连接装置10安装在微型旋转电机11下，将配比好的农药或化肥倒入农药化肥罐28内；启动控制器21，在控制器21内设置旋转平台旋转角度和升降杆上升高度；启动动力装置25，喷药车26驶入果园，图像传感器Ⅱ29识别果树树干并向控制器21发出信号，控制器21控制喷药车26制动装置使其停止，电动千斤顶1启动支撑起喷药车26；升降杆3启动上升达到预设高度，激光位移传感器6采集到与旋转平台的距离反馈信息给控制器21，控制器21控制升降杆3停止上升；旋转平台2的开关打开，带动升降杆3转动至预设角度（横向杆7前端初始方向为喷药车前进方向）之后停止；窗帘电机16开启带动圆形轨道14上的挂钩13运动，使抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18包围果树，半封闭方形铝合金框架22内微型卷扬机24启动带动可伸缩喷药管19至图像传感器Ⅰ8识别出树干树叶分界位置停止；农药化肥高压泵28和微型旋转电机11启动带动可拆卸半封闭式喷药装置9进行旋转喷药。
本发明基于自动窗帘控制系统，设计环形轨道，以形成半封闭空间；利用微型旋转电机的电磁感应原理旋转，使喷头绕着果树进行喷洒；
图像传感器和控制装置连接，利用图像传感器采集图像，通过控制装置来识别树干树叶；
控制装置可以采用现有技术封装好的各个功能模块的控制器，利用自动控制原理，无人直接参与情况下，使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行，实现喷药装置自动化。
本发明的有益效果是：本发明克服了目前果树农药化肥喷洒过程中受风力影响四处扩散造成的空气污染以及农药化肥的浪费，同时也能减轻农药对土壤环境和水环境的污染；另外根据不同高度果树可调整农药化肥喷洒高度以及对不同高度进行病虫害识别并调整喷头高度进行旋转喷洒农药，以提高喷药的均匀度，本装置自动化程度高、试验操作简便、工作量小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的喷药车内部结构示意图；
图3为本发明的半封闭喷药装置俯视图；
图4为本发明的电动轨道截面图；
图5为本发明的半封闭方形铝合金框架内部结构图。
图1-5中各标号：1-电动千斤顶，2-旋转平台，3-升降杆，4-喷药管，5-电线，6-激光位移传感器，7-横向杆，8-图像传感器Ⅰ，9-可拆卸半封闭式喷药装置，10-连接装置，11-微型旋转电机，12-铝合金管道，13-挂钩，14-滑轨，15-控制开关，16-窗帘电机，17-铝合金半封闭圆管，18-抗分解耐腐蚀的软性塑料纸，19-可伸缩喷药管，20-雾化喷头，21-控制器，22-半封闭方形铝合金框架，23-绳子，24-微型卷扬机，25-动力装置，26-喷药车，27-农药化肥罐，28-农药化肥高压泵，29-图像传感器Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-5所示，一种自走式果树农药化肥喷洒装置，包括前进装置、旋转装置、升降装置、可拆卸半封闭式喷药装置9、控制装置；
所述前进装置上设有旋转装置，旋转装置与升降装置连接，升降装置上安装有可拆卸半封闭式喷药装置9；
所述前进装置用于使所述自走式果树农药化肥喷洒装置行走；
所述旋转装置用于使可拆卸半封闭式喷药装置9旋转喷洒及用于使其上的升降装置和可拆卸半封闭式喷药装置9作为一个整体旋转；
所述升降装置用于根据喷洒对象的高低来调节其喷洒高度；
所述可拆卸半封闭式喷药装置9用于对果树进行封闭旋转式的喷洒。
所述控制装置用于对前进装置进行行走的控制、对旋转装置进行旋转的控制、对升降装置进行升降的控制、对可拆卸半封闭式喷药装置9进行封闭旋转式喷洒的控制。
进一步的，所述前进装置包括动力装置25、喷药车26、图像传感器Ⅱ29；
所述旋转装置包括旋转平台2、微型旋转电机11、控制开关15；
所述升降装置包括电动千斤顶1、升降杆3、激光位移传感器6、横向杆7；
所述喷药车26的底盘上装有动力装置25、电动千斤顶1，前端装有图像传感器Ⅱ29；所述喷药车26上装有旋转平台2，旋转平台2上焊接着升降杆3，升降杆3上设有激光位移传感器6；
所述升降杆3内部有电线5与控制开关15连接，控制开关15与微型旋转电机11连接；升降杆3顶端与横向杆7连接，升降杆3与横向杆7内部有可拆卸半封闭式喷药装置9的喷药管4，横向杆7前端下装有微型旋转电机11和控制开关15，微型旋转电机11下通过连接装置10连接着可拆卸半封闭式喷药装置9，升降杆3、激光位移传感器6、控制开关15、动力装置25、图像传感器Ⅱ29与控制装置相连接。
进一步的，所述可拆卸半封闭式喷药装置9包括喷药管4、图像传感器Ⅰ8、连接装置10、铝合金管道12、挂钩13、滑轨14、窗帘电机16、铝合金半封闭圆管17、抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18、可伸缩喷药管19、雾化喷头20、半封闭方形铝合金框架22、绳子23、微型卷扬机24、农药化肥罐27、农药化肥高压泵28；
所述旋转装置的微型旋转电机11通过连接装置10连接着可拆卸半封闭式喷药装置9；所述连接装置10下由三根铝合金管道12焊接铝合金半封闭圆管17组成，铝合金半封闭圆管17内侧装有竖直半封闭方形铝合金框架22，半封闭方形铝合金框架22内装有带雾化喷头20的可伸缩喷药管19，可伸缩喷药管19上设置有图像传感器Ⅰ8，微型卷扬机24通过绳子23与可伸缩喷药管19连接，铝合金半封闭圆管17外侧管内设有滑轨14和窗帘电机16，滑轨14上设有挂钩13，挂钩13下面挂着抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18；图像传感器Ⅰ8、窗帘电机16、微型卷扬机24与控制装置连接；农药化肥高压泵28通过喷药管4与农药化肥罐27连接，喷药管4与可伸缩喷药管19连接。
进一步的，所述农药化肥高压泵28、农药化肥罐27均设置在前进装置的喷药车26上，喷药管4依次穿过前进装置、旋转装置、升降装置。
进一步的，所述控制装置采用控制器21；控制器21为计算机或单片机。
本发明的使用过程为：
前期准备：选择合适尺寸的可拆卸半封闭喷药装置9，通过连接装置10安装在微型旋转电机11下，将配比好的农药或化肥倒入农药化肥罐27内。
设定参数：启动控制器21，在控制器21内设置旋转平台旋转角度和升降杆3上升高度。
喷药车准备工作：启动动力装置25，喷药车26驶入果园，图像传感器Ⅱ29识别果树树干并向控制器21发出信号，控制器21控制喷药车26制动装置使其停止，电动千斤顶1启动支撑起喷药车26。
升降杆准备工作：喷药车准备完毕，升降杆3启动上升达到预设高度，激光位移传感器6反馈信息给控制器21，升降杆3停止上升；旋转平台2的开关打开，带动升降杆3转动至预设角度（横向杆7前端初始方向为喷药车前进方向）之后停止。
可拆卸半封闭式喷药装置准备工作：自动窗帘电机16开启带动圆形轨道14上的挂钩13运动，使抗分解耐腐蚀的软性塑料纸18包围果树，半封闭方形铝合金框架22内微型卷扬机24启动带动可伸缩喷药管19至图像传感器Ⅰ8识别出树干树叶分界位置停止。
喷药：农药化肥高压泵28和微型旋转电机11启动带动可拆卸半封闭式喷药装置9进行旋转喷药，最终实现为果树喷药或施肥。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种自走式果树农药化肥喷洒装置，其特征在于：包括前进装置、旋转装置、升降装置、可拆卸半封闭式喷药装置（9）、控制装置；
所述前进装置上设有旋转装置，旋转装置与升降装置连接，升降装置上安装有可拆卸半封闭式喷药装置（9）；
所述前进装置用于使所述自走式果树农药化肥喷洒装置行走；
所述旋转装置用于使可拆卸半封闭式喷药装置（9）旋转喷洒及用于使其上的升降装置和可拆卸半封闭式喷药装置（9）作为一个整体旋转；
所述升降装置用于根据喷洒对象的高低来调节其喷洒高度；
所述可拆卸半封闭式喷药装置（9）用于对果树进行封闭旋转式的喷洒；
所述控制装置用于对前进装置进行行走的控制、对旋转装置进行旋转的控制、对升降装置进行升降的控制、对可拆卸半封闭式喷药装置（9）进行封闭旋转式喷洒的控制；
所述前进装置包括动力装置（25）、喷药车（26）、图像传感器Ⅱ（29）；
所述旋转装置包括旋转平台（2）、微型旋转电机（11）、控制开关（15）；
所述升降装置包括电动千斤顶（1）、升降杆（3）、激光位移传感器（6）、横向杆（7）；
所述喷药车（26）的底盘上装有动力装置（25）、电动千斤顶（1），前端装有图像传感器Ⅱ（29）；所述喷药车（26）上装有旋转平台（2），旋转平台（2）上焊接着升降杆（3），升降杆（3）上设有激光位移传感器（6）；
所述升降杆（3）内部有电线（5）与控制开关（15）连接，控制开关（15）与微型旋转电机（11）连接；升降杆（3）顶端与横向杆（7）连接，升降杆（3）与横向杆（7）内部有可拆卸半封闭式喷药装置（9）的喷药管（4），横向杆（7）前端下方装有微型旋转电机（11）和控制开关（15），微型旋转电机（11）下方通过连接装置（10）连接着可拆卸半封闭式喷药装置（9），升降杆（3）、激光位移传感器（6）、控制开关（15）、动力装置（25）、图像传感器Ⅱ（29）与控制装置相连接；
所述可拆卸半封闭式喷药装置（9）包括喷药管（4）、图像传感器Ⅰ（8）、连接装置（10）、铝合金管道（12）、挂钩（13）、滑轨（14）、窗帘电机（16）、铝合金半封闭圆管（17）、抗分解耐腐蚀的软性塑料纸（18）、可伸缩喷药管（19）、雾化喷头（20）、半封闭方形铝合金框架（22）、绳子（23）、微型卷扬机（24）、农药化肥罐（27）、农药化肥高压泵（28）；
所述旋转装置的微型旋转电机（11）通过连接装置（10）连接着可拆卸半封闭式喷药装置（9）；所述连接装置（10）下方有三根铝合金管道（12）焊接铝合金半封闭圆管（17），铝合金半封闭圆管（17）内侧装有竖直半封闭方形铝合金框架（22），半封闭方形铝合金框架（22）内装有带雾化喷头（20）的可伸缩喷药管（19），可伸缩喷药管（19）上设置有图像传感器Ⅰ（8），微型卷扬机（24）通过绳子（23）与可伸缩喷药管（19）连接，铝合金半封闭圆管（17）外侧管内设有滑轨（14）和窗帘电机（16），滑轨（14）上设有挂钩（13），挂钩（13）下面挂着抗分解耐腐蚀的软性塑料纸（18）；图像传感器Ⅰ（8）、窗帘电机（16）、微型卷扬机（24）与控制装置连接；农药化肥高压泵（28）通过喷药管（4）与农药化肥罐（27）连接，喷药管（4）与可伸缩喷药管（19）连接。
2.根据权利要求1所述的自走式果树农药化肥喷洒装置，其特征在于：所述农药化肥高压泵（28）、农药化肥罐（27）均设置在前进装置的喷药车（26）上，喷药管（4）依次穿过前进装置、旋转装置、升降装置。
3.根据权利要求1所述的自走式果树农药化肥喷洒装置，其特征在于：所述控制装置采用控制器（21）；控制器（21）为计算机或单片机。
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