CN108811657A - 一种作物水肥一体化装置 - Google Patents
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Abstract
一种作物水肥一体化装置，用于解决作物上农药、化肥施加不均匀的现象。它包括竖杆、连接杆、喷头、基座、旋转单元、驱动单元和输送单元，竖杆与基座转动连接，在基座上设有驱动竖杆转动的旋转单元；在竖杆的外壁上设有四个凹槽，在凹槽内铰接安装有连接杆，在连接杆上转动安装有喷头，在竖杆内设有向喷头内输送药液的输送单元以及驱动喷头转动的驱动单元；在喷头上设有光照传感器，光照传感器与基座上的控制器信号连接，控制器与旋转单元信号连接。该装置，可以根据作物的位置，驱使喷头处于作物叶子之下，进而实现精准施药；喷头包括位于不同高度位置的四个，可以对同一作物的不同部位如根、茎、叶进行分别喷药，以避免药液的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及农作物的水肥施加技术领域，具体地说是一种作物水肥一体化装置。
背景技术
现有的滴灌施肥以及人工喷洒化肥、农药，甚至高科技的无人机施肥、行走机械喷洒农药车，在喷洒农药化肥时，只能喷洒叶面上部，而对于作物的根茎部则不能得到有效喷洒。这就导致化肥、农药的施加不均匀，不能有效实现对作物叶、茎、根上农药、化肥的同时喷洒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作物水肥一体化装置，用于解决作物上农药、化肥施加不均匀的现象。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种作物水肥一体化装置，其特征是，它包括竖杆、连接杆、喷头、基座、旋转单元、驱动单元和输送单元，所述竖杆与基座转动连接，在基座上设有驱动竖杆转动的旋转单元；在竖杆的外壁上设有四个凹槽，四个凹槽位于不同的高度位置，且四个凹槽分别位于竖杆的前、后、左、右四个侧面，在凹槽内铰接安装有连接杆，在连接杆上转动安装有喷头，在竖杆内设有向喷头内输送药液的输送单元以及驱动喷头转动的驱动单元；在喷头上设有光照传感器，光照传感器与基座上的控制器信号连接，控制器与旋转单元信号连接。
进一步地，所述旋转单元包括固定在基座上的旋转电机、固定在旋转电机输出端的驱动齿轮、固定在竖杆底部的作动环，在作动环的底部设有齿，作动环与驱动齿轮啮合，竖杆的下部与基座转动连接。
进一步地，在竖杆的下部固定有固定环，固定环通过轴承与基座转动连接。
进一步地，竖杆与连接杆之间的铰接点在竖直方向上的间距为10-20cm。
进一步地，所述输送单元包括设置在竖杆下部的水槽、设置在水槽内的水泵、设置在水泵上的进水管和出水管、与出水管连接的主管、上端与喷头连接且下端与主管连接的传送管。
进一步地，驱动单元包括固定在水槽内的驱动电机、固定在驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮啮合且位于主动齿轮四周的从动齿轮，传送管与对应的从动齿轮固定连接，传送管的上部与喷头转动连接且密封良好，传送管的下部与主管转动连接且密封良好。
进一步地，在竖杆内壁上固定有四个支架，从动齿轮转动安装在支架上。
进一步地，在从动齿轮的上下两端分别固定有中空的凸起，传送管的下部穿过凸起后与从动齿轮固连。
进一步地，在水槽内设有口字型的围板，围板与水槽内壁之间围成药液腔，水泵防止在药液腔内；驱动电机设置在围板内。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种作物水肥一体化装置，可以根据作物的位置，驱使喷头处于作物叶子之下，进而实现精准施药；喷头包括位于不同高度位置的四个，可以对同一作物的不同部位如根、茎、叶进行分别喷药，以避免药液的浪费。
附图说明
图1为本发明的正面示意图；
图2为本发明的侧面示意图；
图3为本发明的俯视示意图；
图4为喷头从凹槽内拉出后的示意图之一；
图5为竖杆内部结构示意图；
图6为驱动单元示意图；
图7为竖杆的装配示意图；
图8为喷头从凹槽内拉出后的示意图之二；
图9为水槽的俯视示意图；
图10为主管与传送管的装配示意图；
图中：1竖杆，11凹槽，12固定环，13作动环，14驱动齿轮，15旋转电机，16轴承，2连接杆，21喷头，22喷孔，23管孔，24旋转环，3传送管，31主管，32水泵，33进水管，34出水管，35水槽，36围板，4驱动电机，41主动齿轮，42从动齿轮，421凸起，43支架，5基座。
具体实施方式
如图1至图10所示，本发明主要包括竖杆1、连接杆2、喷头21、驱动单元、基座5、旋转单元和输送单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1至图4所示，竖杆为圆柱形金属杆，在竖杆的外壁上设有四个凹槽11，四个凹槽位于不同的高度位置上，且四个凹槽分别位于竖杆的前、后、左、右四个方位。如图7所示，在竖杆的下部固定有固定环12，固定环与竖杆的外壁接触并固连，在竖杆的底部设有环槽，在环槽内固定有作动环13，在竖杆的下方设有基座5，在基座顶部设有安装槽，在安装槽内固定有轴承16，固定环与轴承内圈固连进而实现竖杆与基座之间的转动连接。为驱动竖杆的转动，在基座的安装槽内固定有旋转电机15，在旋转电机的输出端固定有位于竖直面内的驱动齿轮14，在作动环的底部设有齿，驱动齿轮与作动环啮合。旋转电机15、驱动齿轮14、作动环13构成了旋转单元。
如图5所示，在凹槽内铰接安装有连接杆2，连接杆的安装端与竖杆铰接，连接杆的自由端转动安装有喷头21，喷头与连接杆之间密封良好。如图4所示，在喷头上设有喷孔22，连接杆为中空结构，连接杆内设有管孔23。在每一喷头上均固定有传送管3，水、药液经传送管进入喷头，然后喷出。
为向传送管内加入水或药液，如图5、图9所示，竖杆为中空结构，在竖杆下部固定有水槽35，在水槽内设有口字型的围板36，围板与水槽内壁之间围成盛放药液的药液腔，在药液腔内设有水泵32，在水泵上设有进水管33和出水管34，进水管的管口伸入到药液腔的底部，在出水管上连接有环形的主管31，如图10所示，传送管的底部与主管的转动连接且两者之间密封良好。水泵抽取药液腔内的药液，药液经出水管进入主管内，然后进入传送管内。水泵、进水管、水槽、出水管、主管、传送管构成了输送单元。
在连接杆与竖杆之间设有阻尼件，以使得连接杆与竖杆之间具有夹角时两者能相对固定。如图4所示，使用时，可以将连接杆从凹槽内拉出，使得喷头朝下；如图8所示，也可以将连接杆从凹槽内拉出，使得喷头朝上。四个连接杆与竖杆之间的连接点在竖直方向上的距离介于10-20cm之间。
喷头工作时，为使得喷头旋转，在竖杆上设有驱动喷头旋转的驱动单元。
如图5、图6所示，驱动单元包括设置在围板内的驱动电机4、固定在驱动电机上的主动齿轮41、与主动齿轮啮合且设置在主动齿轮四周的从动齿轮42，在竖杆内壁上固定有支架43，在从动齿轮的上下两端分别固定有凸起421，凸起为圆管状结构，支架与凸起转动连接。传送管的下部穿过凸起内腔后与从动齿轮固连。驱动电机工作时，可以通过主动齿轮、从动齿轮带动传送管的转动，进而带动喷头的转动。喷头转动时，可以将药液以面的形式喷出。为辅助传送管的旋转，在传送管的上部固定有旋转环24，旋转环与竖杆转动连接。
在喷头上设有光照传感器，当光照传感器感知到阳光时，说明喷头上方没有作物叶子，此时喷头随着竖杆旋转直至光照传感器感知不到阳光，喷头处于作物叶子下方，进而喷头喷出药液时，药液可以喷洒在作物的根或茎上，实现精准喷洒。光照传感器与基座上的控制器信号连接，控制器与旋转电机信号连接。当光照传感器感知到阳光时，光照传感器向控制器发出信号，控制器向旋转电机发出信号，驱使旋转电机旋转。
当遇到阴雨天气时，喷头保持上次的施药位置不动，即本发明具有记忆功能，可以记录上次施药时的位置，进而保证施药的精准性。
Claims (9)
1.一种作物水肥一体化装置，其特征是，它包括竖杆、连接杆、喷头、基座、旋转单元、驱动单元和输送单元，所述竖杆与基座转动连接，在基座上设有驱动竖杆转动的旋转单元；在竖杆的外壁上设有四个凹槽，四个凹槽位于不同的高度位置，且四个凹槽分别位于竖杆的前、后、左、右四个侧面，在凹槽内铰接安装有连接杆，在连接杆上转动安装有喷头，在竖杆内设有向喷头内输送药液的输送单元以及驱动喷头转动的驱动单元；在喷头上设有光照传感器，光照传感器与基座上的控制器信号连接，控制器与旋转单元信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，所述旋转单元包括固定在基座上的旋转电机、固定在旋转电机输出端的驱动齿轮、固定在竖杆底部的作动环，在作动环的底部设有齿，作动环与驱动齿轮啮合，竖杆的下部与基座转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，在竖杆的下部固定有固定环，固定环通过轴承与基座转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，竖杆与连接杆之间的铰接点在竖直方向上的间距为10-20cm。
5.根据权利要求1所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，所述输送单元包括设置在竖杆下部的水槽、设置在水槽内的水泵、设置在水泵上的进水管和出水管、与出水管连接的主管、上端与喷头连接且下端与主管连接的传送管。
6.根据权利要求5所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，驱动单元包括固定在水槽内的驱动电机、固定在驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮啮合且位于主动齿轮四周的从动齿轮，传送管与对应的从动齿轮固定连接，传送管的上部与喷头转动连接且密封良好，传送管的下部与主管转动连接且密封良好。
7.根据权利要求6所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，在竖杆内壁上固定有四个支架，从动齿轮转动安装在支架上。
8.根据权利要求7所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，在从动齿轮的上下两端分别固定有中空的凸起，传送管的下部穿过凸起后与从动齿轮固连。
9.根据权利要求6所述的一种作物水肥一体化装置，其特征是，在水槽内设有口字型的围板，围板与水槽内壁之间围成药液腔，水泵防止在药液腔内；驱动电机设置在围板内。
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