CN110313464B - 一种喷雾作业用智能对行仿形升降装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷雾作业用智能对行仿形升降装置，属于农业机械技术领域。该装置机架的前端固定前端横梁以及对行升降喷雾架；前端横梁与喷雾移动平台构成横向移动副，喷雾移动平台与喷雾区域调节杆伸出端铰接，喷雾区域调节杆的固定端与机架固连；对行升降喷雾架与行距移动器构成横向移动副，行距移动器安装喷雾升降杆的固定端，喷雾升降杆的伸缩端安置喷头；行距移动器的立轴穿过X形铰接架的交叉铰接中心，相邻行距移动器的X形铰接架邻近端对应铰接，两相邻X形铰接架的铰接处与行距调节杆伸出端铰接，行距调节杆的固定端安装在喷雾移动平台上。本发明将喷雾区域、行距、喷雾高度等功能集于一体，为智能化自动控制完成精准无人喷雾作业奠定了基础。

Description

一种喷雾作业用智能对行仿形升降装置
技术领域
本发明涉及一种喷雾机械的升降装置，尤其涉及一种喷雾作业用的智能对行仿形升降装置,属于农业机械技术领域。
背景技术
喷雾机械主要应用于农药和水的喷雾作业，以提高农药和水的利用率，降低劳动强度，提升作业效率，保护农作物正常生长，因此是日光温室和田间作业必不可少的植保工具。
据申请人了解,现有喷雾机械虽数量众多，但种类较少，大部分地区依然主要采用手动喷雾机械。而且这些喷雾机械大都比较简陋，精准度差,农药和水的利用率以及作业效率较低，难免对作业人员身体健康造成伤害，无法满足农业现代化发展的需求。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种可以集调节喷雾区域、行距、喷雾高度等功能于一体的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，为实现根据不同作物的种植行距、植株高度等自动调节行距、喷雾区域、仿形高度，从而完成精准无人式智能喷雾作业奠定基础，以提高喷雾作业效率，节省劳动力和作业成本，减少环境污染。
为了达到上述目的，本发明的基本技术方案是：一种喷雾作业用的智能对行仿形升降装置，包括机架，所述机架的前端固定前端横梁以及对行升降喷雾架；
所述前端横梁与喷雾移动平台构成横向移动副，所述喷雾移动平台与可伸缩的喷雾区域调节杆伸出端铰接，所述喷雾区域调节杆的固定端与机架固连；
所述对行升降喷雾架与一组彼此平行的行距移动器构成横向移动副，所述行距移动器安装下倾的可伸缩喷雾升降杆的固定端，所述喷雾升降杆的伸缩端安置有与分流输液管连通的喷头；
所述行距移动器的立轴穿过X形铰接架的交叉铰接中心，相邻行距移动器的X形铰接架邻近端对应铰接，位于中间的两相邻X形铰接架的铰接处与可伸缩的行距调节杆伸出端铰接，所述行距调节杆的固定端安装在喷雾移动平台上。
由于在此基础上，可以通过调控喷雾区域调节杆的伸缩，调节整个喷雾区域的左右位置；通过调控行距调节杆的伸缩，借助行距移动器调节相邻喷头的间距；而通过调控喷雾升降杆的伸缩，可以调节喷头的喷洒高度；因此将喷雾区域、行距、喷雾高度等功能集于一体，为智能化自动控制完成精准无人喷雾作业奠定了基础。
本发明进一步的完善是，所述对行升降喷雾架的两侧分别铰装展开后与对行升降喷雾架横向导轨两端对接的拓展喷雾架内端，所述拓展喷雾架的铰装处延伸出与可伸缩对行拓展喷雾架调节杆伸出端铰接的杠杆臂，所述对行拓展喷雾架调节杆的安置端铰支在机架上。
这样，可以按需通过调控对行拓展喷雾架调节杆的伸出，实现对行升降喷雾架两端与拓展喷雾架的无缝对接，从而大大扩展喷雾区域、行距调节范围。而当对行拓展喷雾架调节杆缩回时，拓展喷雾架可以收折于对行升降喷雾架两侧，便于设备运输、贮存。
本发明更进一步的完善是，所述前端横梁通过滑移动轨道与带滑动轮的喷雾移动平台构成横向移动副。
本发明再进一步的完善是，所述拓展喷雾架的上下铰接处分别延伸出长度与对行升降喷雾架前伸长度相应的短架臂，再由短架臂的外端弯折延伸出U字形的长架臂，所述长架臂上具有与滑动轨道相配延长的滑移轨道。
本发明又进一步的完善是，所述对行升降喷雾架由前端横梁上下前伸的门形梁架构成。
本发明还进一步的完善是，所述对行升降喷雾架的上下门形梁架分别通过横向轨道与一组彼此平行的行距移动器上下对应部位构成横向移动副。
本发明仍进一步的完善是，所述行距移动器后部的立轴通过前伸的三角支撑结构安装下倾的可伸缩喷雾升降杆的固定端，所述喷雾升降杆的伸缩端通过扇形喷雾箱安置与分流输液管连通的喷头。
归纳起来，本发明的有益效果是：智能对行仿形升降装置能自动调控喷雾行距和喷雾区域，并智能仿形作物高度进行精准喷雾作业，实现喷雾作业的高度自动化和高精准化，提高喷雾作业效率，减少浪费，绿色环保。在此基础上，可以采用远程终端显示与智能调控，最大程度实现作业参数信息的精确显示、无人式作业和远程无线操控，保护作业人员的身体健康，操作简便；还可以采用GPS定位器，统计智能仿形高度喷雾过程中探测到的农作物植株高度，并在远程终端形成电子地图进行精确显示，实现农作物生长状况的精准探测和生长规律的区域性分析；其应用农作物种类广泛，可搭配多种运载机械，应用于多种作业环境，节省劳动力，减少农药和水的浪费，节约成本。
附图说明
图1是一个实施例的立体结构示意图。
图2是图1的侧视平面投影结构示意图。
图3是图1的俯视平面投影结构示意图（对行拓展喷雾架展开）。
图4是图3的开盖后的结构示意图。
图5是图1中行距调节机构的立体结构示意图。
图6是图1中喷雾区域调节机构部分的结构示意图。
图7是图1中仿形升降喷雾部分的立体结构结构图。
图中：1、分流运输管，2、喷雾升降杆，3、喷雾升降测量器，4、扇形喷雾箱，5、喷雾高度测距器，6、喷头，7、行距移动器，8、对行拓展喷雾架，9、X形铰接架，10、行距调节杆，11、行距测量器，12、对行拓展喷雾架调节杆，13、控制箱盖，14、药液运输管，15、运输管固定架，16、分流器，17、喷雾区域调节杆，18、喷雾区域测量器，19、对行升降喷雾架，20、锂电池，21、喷雾行距调节控制器，22、单片机主控制器，23、无线WiFi，24、GPS定位器，25、机架，26、喷雾升降控制器，27、喷雾移动平台，28、滑动轮，29（29’）、滑动轨道（滑移轨道），30、前端横梁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
实施例一
本实施例的喷雾作业用智能对行仿形升降装置如图1至图4所示，机架25用于构成智能对行仿形升降装置的结构框架，承载全部的组成模块。机架25的前端固定前端横梁30以及由前端横梁30上下前伸门形梁架构成的对行升降喷雾架19。前端横梁30通过滑移动轨道29与带滑动轮28的喷雾移动平台27构成横向移动副（参见图6）。喷雾移动平台27与可伸缩的喷雾区域调节杆17伸出端铰接，喷雾区域调节杆17的固定端与机架25固连。喷雾区域调节杆17采用电动推杆，根据需要控制其伸缩可以改变喷雾移动平台27相对于前端横梁30的左右位置，从而调整喷雾区域。喷雾区域测量器18固定在喷雾区域调节杆17的前侧，运动端固定在喷雾区域调节杆17的运动端上，用于测量喷雾区域调节杆17的伸缩距离。
对行升降喷雾架19的上下门形梁架分别通过横向轨道与一组八个彼此平行的行距移动器7上下对应部位构成横向移动副。行距移动器7后部的立轴通过前伸的三角支撑结构安装下倾的可伸缩喷雾升降杆2的固定端，如图7所示，喷雾升降杆2的伸缩端通过扇形喷雾箱4安置有与分流输液管1连通的喷头6。喷头6的前侧安置喷雾高度测距器5。
行距移动器7的立轴穿过X形铰接架9的交叉铰接中心，相邻行距移动器7的X形铰接架9邻近端对应铰接，构成连续的菱形四连杆机构。如图5所示，位于中间的两相邻X形铰接架9的铰接处与可伸缩的行距调节杆10伸出端铰接，行距调节杆10的固定端安装在喷雾移动平台27上。因此，控制行距调节杆10的伸缩可以使行距移动器7按需沿对行升降喷雾架19上的横向轨道滑移，并通过连续的菱形四连杆机构改变各行距移动器7彼此之间的距离，满足对行喷雾的需求。行距测量器11采用直线位移传感器，固定在行距调节杆10的左侧，运动端与行距调节杆10的运动端固定，用于测量行距调节杆10的伸缩位移。
此外，对行升降喷雾架19的两侧分别铰装展开后与对行升降喷雾架横向导轨两端对接的拓展喷雾架8内端，拓展喷雾架8的铰装处延伸出与可伸缩对行拓展喷雾架调节杆12伸出端铰接的杠杆臂，对行拓展喷雾架调节杆12采用电动推杆，其安置端铰支在机架25上。具体而言，拓展喷雾架8的上下铰接处分别延伸出长度与对行升降喷雾架19前伸长度相应的短架臂，再由短架臂的外端直角弯折延伸出U字形的长架臂。长架臂上具有与滑动轨道29相配延长的滑移轨道29’。控制电动推杆的伸缩可以使对行拓展喷雾架8与对行拓展喷雾架19对合无缝对接或如图1所示的相互分离状态。
如图3、图4所示，本实施例具有安置在控制箱内的智能调控与动力模块，包括锂电池20、单片机主控制器22、无线WiFi23、GPS定位器24、喷雾行距调节控制器21和喷雾升降控制器26。锂电池20为整体装置提供动力。控制箱主体与机架25一体，具有控制箱盖13，用于搭载控制设备。单片机主控制器22固定在控制箱内，采用32单片机，用于智能对行仿形升降装置的整体装置控制。无线WiFi23固定在控制箱内，用于无线网络信号的传输和接收。GPS定位器24安装在控制箱内，用于检测整体装置的位置信息和形成电子地图。喷雾行距调节控制器21固定在控制箱内，用于控制喷雾区域调节杆17和行距调节杆10，用来调控喷雾区域的具体位置和调节喷雾行距的大小。喷雾升降控制器26固定在控制箱内，用于喷雾升降杆2的作业调控；喷雾升降杆2采用电动推杆，安装在行距移动器7的外侧，实现扇形喷雾箱4和喷头6的高度升降；喷雾高度测距器5采用超声波测距传感器，固定在扇形喷雾箱4的前端，用于探测农作物的高度；喷雾升降测量器3采用直线位移传感器，固定在行距移动器7的左侧且两者的运动端一起固定，用于测量喷雾升降杆2的仿形升降高度。
总之，本实施例的喷雾作业用智能对行仿形升降装置集自动调节行距、精确调节喷雾区域、仿形作物高度和精准喷雾等功能于一体，应用于农作物的喷药和洒水等喷雾作业时，可以提高喷雾作业效率，减轻劳动强度，有效减少喷药和洒水等喷雾作业对劳动者身体的损害。

Claims (7)

1.一种喷雾作业用智能对行仿形升降装置，包括机架，其特征在于：所述机架(25)的前端固定前端横梁(30)以及对行升降喷雾架(19)；
所述前端横梁(30)与喷雾移动平台(27)构成横向移动副，所述喷雾移动平台(27)与可伸缩的喷雾区域调节杆(17)伸出端铰接，所述喷雾区域调节杆(17)的固定端与机架(25)固连；
所述对行升降喷雾架(19)与一组彼此平行的行距移动器(7)构成横向移动副，所述行距移动器(7)安装下倾的可伸缩喷雾升降杆(2)的固定端，所述喷雾升降杆(2)的伸缩端安置有与分流输液管(1)连通的喷头(6)；
所述行距移动器(7)的立轴穿过X形铰接架(9)的交叉铰接中心，相邻行距移动器(7)的X形铰接架(9)邻近端对应铰接，位于中间的两相邻X形铰接架(9)的铰接处与可伸缩的行距调节杆(10)伸出端铰接，所述行距调节杆(10)的固定端安装在喷雾移动平台(27)上。
2.根据权利要求1所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述对行升降喷雾架两侧分别铰装展开后与对行升降喷雾架横向导轨两端对接的拓展喷雾架(8)内端，所述拓展喷雾架的铰装处延伸出与可伸缩对行拓展喷雾架调节杆(12)伸出端铰接的杠杆臂，所述对行拓展喷雾架调节杆的安置端铰支在机架上。
3.根据权利要求2所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述前端横梁通过滑移动轨道与带滑动轮的喷雾移动平台构成横向移动副。
4.根据权利要求3所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述拓展喷雾架的上下铰接处分别延伸出长度与对行升降喷雾架前伸长度相应的短架臂，再由短架臂的外端弯折延伸出U字形的长架臂，所述长架臂上具有与滑动轨道相配延长的滑移轨道。
5.根据权利要求4所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述对行升降喷雾架由前端横梁上下前伸的门形梁架构成。
6.根据权利要求5所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述对行升降喷雾架的上下门形梁架分别通过横向轨道与一组彼此平行的行距移动器上下对应部位构成横向移动副。
7.根据权利要求6所述的喷雾作业用智能对行仿形升降装置，其特征在于：所述行距移动器后部的立轴通过前伸的三角支撑结构安装下倾的可伸缩喷雾升降杆的固定端，所述喷雾升降杆的伸缩端通过扇形喷雾箱安置与分流输液管连通的喷头。
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