CN109997822A - 一种智能靶向精准全方位风送式喷药机 - Google Patents

Abstract

一种智能靶向精量全方位风送式喷药机，属于农业机械领域，根据枸杞树的种植特征，立体设置喷药机的喷药管和喷头，从枸杞树两侧及顶部向枸杞树喷药作业，为喷药机的喷药口配置吹风口，通过吹风口吹风的方式使喷药口作业的枸杞树冠表面树叶翻动和产生空隙，达到为枸杞树也两面都能施药的目的，并且达到通过风吹产生的空隙将农药喷洒到树冠内部的枝叶上；增设智能控制装置，通过识别器提前识别相邻枸杞树之间的空白区，自动控制喷药机在此区域停止施药，达到提高农药利用率的目的。

Description

一种智能靶向精准全方位风送式喷药机

技术领域：

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种智能靶向精准全方位风送式喷药机。

背景技术：

国内传统的枸杞树喷药作业大多采用简易的背负式喷药机和手推式喷药机，背负式喷药机采用人工背负药桶，通过手工压摇杆对枸杞树进行喷药。手推式喷药机将药筒固定在可以移动的手推车上，采用离心泵抽取药液喷洒农药，离心泵一般通过小型的汽油机、交流电动机或直流电动机来驱动。但是背负式喷药机和手推式喷药机，操作人员采用这种喷药机作业劳动强度高，作业效率低，对于比较大型的枸杞树园，容易错失最佳的喷药时机。

现有的牵引式喷药机，虽然在喷药效率上得到了提升，但是只能单向喷药作业，药剂多数只能喷在枸杞树漏在树冠表面的那一层树叶上，枸杞树冠内部的树叶及枝干在遮挡情况下，施药效果不理想，达不到精准施药的目的，并且在大风天气受风力影响，施药效果更差，不但浪费药物，而且达不到效果。

另一方面，现有的喷药机，施药作业是连续的，各行相邻的两颗枸杞树之间都存在间距，在空白间距处的施药作业是无效作业，并且直接将雾化的药液扩散在了空气中，不但严重浪费药物，而且对环境造成污染，不利于田间作业的工作人员作业。鉴于上述问题，有必要对枸杞树的喷药方式进行改进和控制。

发明内容：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种智能靶向精准全方位风送式喷药机，利用风口辅助喷药头施药作业，使药物能够喷在树叶两面，并且能够喷到树冠内部的枝叶上，做到全方位精准施药，另一方面能够智能识别树间空白区域，做到自动控制施药作业的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是根据枸杞树的种植特征，立体设置喷药机的喷药管和喷头，从枸杞树两侧及顶部向枸杞树喷药作业，为喷药机的喷药口配置吹风口，通过吹风口吹风的方式使喷药口作业的枸杞树冠表面树叶翻动和产生空隙，达到为枸杞树也两面都能施药的目的，并且达到通过风吹产生的空隙将农药喷洒到树冠内部的枝叶上；增设智能控制装置，通过识别器提前识别相邻枸杞树之间的空白区，自动控制喷药机在此区域停止施药，达到提高农药利用率的目的。

本发明智能靶向精量全方位风送式喷药机包括机架、喷药装置、风力输送装置、动力传输装置和智能控制装置；所述喷药装置、风力输送装置、动力传输装置和控制装置固定配置安装在机架上；所述机架两侧分别沿横向固定安装设置有冂字形伸缩支架，冂字形伸缩支架沿内侧固定设置有风向槽；所述喷药装置包括了药箱、药泵、喷药管和喷头，药泵配置安装在药箱上，喷药管通过药泵与药箱连通，喷头固定均匀布设在喷药管上；所述喷药装置的喷头上配置安装有电磁控制阀；所述送风管沿冂字形伸缩支架固定布设，排风口设置在风向槽中；所述风力输送装置包括了风机和送风管，风机固定联通送风管排风，送风管上固定均匀布设有排风口；所述送风管沿冂字形伸缩支架的风向槽内侧固定布设；所述动力传输装置传动连接风力输送装置的风机；所述控制装置包括了智能控制器和识别器，识别器信号传输连接智能控制器，智能控制器自动控制连接喷头的电磁控制阀。

所述冂字形伸缩支架的顶部水平横向结构为伸缩悬臂，冂字形伸缩支架的宽度通过伸缩悬臂伸缩调节。

所述冂字形伸缩支架上的风向槽，槽口沿横向朝内设置。

所述的送风管上的排风口与喷药管的喷头安装位置一一匹配，排风口与喷头沿风向槽的开口方向设置，排风口位于喷头后侧。

所述喷药管上沿冂字形伸缩支架顶部水平横向布设的喷头，位于中间位置的喷头朝向垂直向下设置，位于两侧位置的喷头朝向分别向中间内侧下方倾斜。

所述喷药管上沿冂字形伸缩支架两侧竖直方向布设的喷头，位于中间位置的喷头朝向沿横向水平向内设置，位于上侧位置的喷头朝向沿横向水平向内侧下方倾斜设置，位于下侧位置的喷头朝向沿横向水平向内侧上方倾斜设置。

所述动力传输装置包括变速箱、主动轴和主动皮带轮，变速箱固定安装在底部机架上，主动轴的一端配装在变速箱前端，主动皮带轮固定配装在变速箱后方。

所述风力输送装置的风机上设置有从动皮带轮，从动皮带轮与动力传输装置的主动皮带轮通过皮带传动连接。

所述识别器为视频采样装置或声波感应装置或其他带有识别有无物体功能的感应装置。

本发明的有益效果在于：能够从枸杞树两侧及顶部上方通过多点位同时均匀喷药，使喷药量稳定可控；风力定向辅助配送，确保枸杞树叶两面都能受药，并且通过风力吹开的间隙使枸杞树冠内部枝叶受药，达到了精准施药，并且能够利用风向槽定向吹风的方式抵抗有风天气对喷药作业的影响，提高了施药效果；自动识别相邻枸杞树空白区域实施自动控制施药，减少了药物的浪费，提高了农药利用率，降低了是要成本。

附图说明：

附图1为本发明的三维结构示意图。

附图2为本发明的架体结构平面布设示意图。

图中，机架1、牵引架2、左伸缩臂3、右伸缩臂4、变速箱5、主动轴6、主动皮带轮7、从动皮带轮8、药箱9、药泵10、智能控制器11、喷药管12、喷头13、风机14、第一左竖向风管15、第二左竖向风管16、第一右竖向风管17、第二右竖向风管18、风向口19、第一左导流板20、第二左导流板21、第一右导流板22、第二右导流板23。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行进一步的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如附图1-2所示，本发明智能靶向精量全方位风送式喷药机，机架1前端设置有牵引架2，沿架体1顶部向两侧固定安装有左伸缩臂3和右伸缩臂4，左伸缩臂3和右伸缩臂4能够沿横向以架体1为基点伸缩，以架体1左右两侧的左伸缩臂3和右伸缩臂4为基础，分别搭建了两个冂字形伸缩支架。

动力传输装置包括变速箱5、主动轴6、主动皮带轮7和从动皮带轮8，所述的变速箱5固定安装在底部机架1上，所述的主动轴6的一端配装在变速箱5前端，主动皮带轮7固定配装在变速箱5后方，风力输送装置的风机14上设置有从动皮带轮8，从动皮带轮8与动力传输装置的主动皮带轮7通过皮带传动连接。

喷药装置包括药箱9、药泵10、喷药管12和喷头13，药箱9固定安装在变速箱5上方的机架1上，所述的药泵10固定安装在药箱9后方，药泵10通过电动机带动作业，喷头13上设置有电磁控制阀。

风力输送装置的风机14固定在药箱9上方的机架1上，沿架体1左右两侧分别沿竖向设置有多根风管；架体1左侧沿左伸缩臂3左右两端分别竖向安装设置第一左竖向风管15和第二左竖向风管16，构成左侧冂字形伸缩支架，沿第一左竖向风管15和第二左竖向风管16内侧分别设置第一左导流板20和第二左导流板21，使风管内侧形成风向槽，沿风向槽底部位置的第一左竖向风管15和第二左竖向风管16均匀开设风向口19；相同的，架体1右侧沿右伸缩臂4左右两端分别竖向安装设置第一右竖向风管17和第二右竖向风管18，构成右侧冂字形伸缩支架，沿第一右竖向风管17和第二右竖向风管18内侧分别设置第一右导流板22和第二右导流板23，使风管内侧形成风向槽，沿风向槽底部位置的第一右竖向风管17和第二右竖向风管18均匀开设风向口19；喷药装置的喷药管12沿架体1两侧的冂字形伸缩支架结构固定布设，沿第一左竖向风管15、第二左竖向风管16、第一右竖向风管17和第二右竖向风管18布设的喷药管12分别固定设置在第一左导流板20、第二左导流板21、第一右导流板22和第二右导流板23构成的风向槽中，竖直布设的喷药管12上的喷头13安装位置与风管上的风向口19对位设置，风向口19上安装与喷头13朝向一直的风嘴。

沿机架1的左右两侧分别安装一个识别器和智能控制器11，两个识别器分别向两侧的冂字形伸缩支架区域进行识别，并且信号连接智能控制器11，智能控制器11分别单独控制连接机架1左右两侧冂字形伸缩支架上的喷头13的电磁控制阀。识别器可以采用视频采样装置或声波感应装置或其他带有识别功能的感应装置。

工作原理：

将牵引车与机架1前端的牵引架2连接，带动机架1沿两行枸杞树之间空地行走作业，非工作状态时，机架1两侧的冂字形伸缩支架的左伸缩臂3和右伸缩臂4收缩到最小距离，方便牵引车带动行走，工作状态时，将两侧的冂字形伸缩支架的左伸缩臂3和右伸缩臂4伸展到最大距离，使机架1两侧的冂字形伸缩支架分别跨在机架1左右两侧的两行枸杞树上。将变速箱5上的主动轴6与牵引机上的动力输出轴通过联轴器连接，牵引机将动力传输给变速箱5，变速箱5增速后通过主动皮带轮7和从动皮带轮8传输给风机14，带动风机14转动，从而将风力传输给左伸缩臂3和右伸缩臂4两侧的风管。此时设置好控制装置，开启控制装置，启动药泵10作业，使农药从药箱9向喷药管12压力输送，从喷头13喷出施药。

沿冂字形伸缩支架布设的多个喷头13，分别从枸杞树的顶部及两侧喷药，能够从多个角度使枸杞树全面受药，沿冂字形伸缩支架布设的风向口19辅助喷头13喷出的药物喷向枸杞树，在风力带动下，枸杞树的叶片会上下翻飞，使树叶两面都能受药；并且树冠表面的枝叶间在风力作用下会产生间隙，能够使药物喷到树冠内部的枝叶上，做到了靶向精准全方位施药。第一左导流板20、第二左导流板21、第一右导流板22和第二右导流板23的设置，分别控制了左右两侧风向口19的吹风方向，第一左导流板21和第二左导流板21之间形成风幕罩，第一右导流板22和第二右导流板23之间形成风幕罩，风幕能够克服外界风力对喷出药物的影响，提高风力天气施药作业的效果。

当机架1行驶至两颗枸杞树之间的空白位置时，安装在机架1上的识别器自动判断冂字形伸缩支架下无枸杞树，并发送关闭信号给智能控制器11，智能控制器11通过系统自动控制喷头13上的电磁阀关闭停止喷药，当识别器检测到冂字形伸缩支架下有枸杞树时，发送开启信号给智能控制器11，智能控制器11通过系统自动控制喷头13上的电磁阀开启喷药。以此只能识别方式控制喷头13做无效喷药，减少了农药的浪费，并降低了成本。

除此之外，在左伸缩臂3、右伸缩臂4、药箱9内部均设置有传感器，左伸缩臂3上和右伸缩臂4上分别设置有距离传感器，控制装置设置数据显示器，数据显示器安装在驾驶室中，距离传感器通过电信号与驾驶内的显示器连接，通过距离传感器分别测量的左伸缩臂3的伸缩长度和右伸缩臂4的伸缩长度的数据传输给驾驶内的显示器，显示器显示数据，从而调整左伸缩臂3和右伸缩臂4的伸缩长度；药箱9内部固定安装有液位传感器，液位传感器通过电信号将数据传输给驾驶室内的显示器，通过液位传感器可以测量药箱9中药液的剩余量，从而可以计算出每亩地的喷药量，从而设定每亩地的喷药量，设定药泵10的压力和喷头13的喷药量来控制每亩地的喷药量。变速箱5上还设置有转速传感器，转速传感器通过电信号与驾驶室内的显示器连接，将变速箱5的转速传输给显示器通过显示器显示，并且牵引机上安装有距离传感器，距离传感器通过电信号与牵引室内的显示器连接，距离传感器用于测量整个机械的行走速度。智能控制装置的系统根据伸缩臂的伸出长度、牵引车的行进速度以及变速箱的转速的实时数据，自动计算控制调节喷头的喷药量，达到稳定持续控制喷药的效果，上述数据均存储在显示器内的数据库中，每天可以查询上述数据，并且智能控制装置的系统根据。

Claims (9)

1.一种智能靶向精量全方位风送式喷药机，包括机架、喷药装置、风力输送装置、动力传输装置和智能控制装置；所述喷药装置、风力输送装置、动力传输装置和控制装置固定配置安装在机架上；其特征在于：所述机架两侧分别沿横向固定安装设置有冂字形伸缩支架，冂字形伸缩支架沿内侧固定设置有风向槽；所述喷药装置包括了药箱、药泵、喷药管和喷头，药泵配置安装在药箱上，喷药管通过药泵与药箱连通，喷头固定均匀布设在喷药管上；所述喷药装置的喷头上配置安装有电磁控制阀；所述喷药管沿冂字形伸缩支架上的风向槽固定布设；所述风力输送装置包括了风机和送风管，风机固定联通送风管排风，送风管上固定均匀布设有排风口；所述送风管沿冂字形伸缩支架固定布设，排风口设置在风向槽中；所述动力传输装置传动连接风力输送装置的风机；所述控制装置包括了智能控制器和识别器，识别器信号传输连接智能控制器，智能控制器自动控制连接喷头的电磁控制阀。

2.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述冂字形伸缩支架的顶部水平横向结构为伸缩悬臂，冂字形伸缩支架的宽度通过伸缩悬臂伸缩调节。

3.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述冂字形伸缩支架上的风向槽，槽口沿横向朝内设置。

4.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述的送风管上的排风口与喷药管的喷头安装位置一一匹配，排风口与喷头沿风向槽的开口方向设置，排风口位于喷头后侧。

5.如权利要求1或4所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述喷药管上沿冂字形伸缩支架顶部水平横向布设的喷头，位于中间位置的喷头朝向垂直向下设置，位于两侧位置的喷头朝向分别向中间内侧下方倾斜。

6.如权利要求1或4所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述喷药管上沿冂字形伸缩支架两侧竖直方向布设的喷头，位于中间位置的喷头朝向沿横向水平向内设置，位于上侧位置的喷头朝向沿横向水平向内侧下方倾斜设置，位于下侧位置的喷头朝向沿横向水平向内侧上方倾斜设置。

7.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述动力传输装置包括变速箱、主动轴和主动皮带轮，变速箱固定安装在底部机架上，主动轴的一端配装在变速箱前端，主动皮带轮固定配装在变速箱后方。

8.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述风力输送装置的风机上设置有从动皮带轮，从动皮带轮与动力传输装置的主动皮带轮通过皮带传动连接。

9.如权利要求1所述的智能靶向精量全方位风送式喷药机，其特征在于：所述识别器为视频采样装置或声波感应装置或其他带有识别有无物体功能的感应装置。