CN110934118A - 一种基于plc的光电智能喷药机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于PLC的光电智能喷药机，属于农业机械技术领域。本发明包括步进电机、地轮、小车机架、联轴器、固定架、液体泵压力药箱、升降舵机、输药管、主翼支杆、鱼眼轴承、喷药嘴、主翼、副翼、铰链、副翼支杆、定位副轴、螺纹主轴、PLC、光电测距传感器、顶座。本发明解决了田间作物在田间管理阶段中喷洒农药位置不合理、农药浪费等问题，可根据作物的种植位置自动调节喷药位置，且喷药过程全自动，减轻了农药对喷药者的危害，减轻劳动强度，降低喷药成本；该结构设计合理，作业质量好，作业效率高，作业可靠，通用化程度高，完全满足田间作物喷洒农药的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于PLC的光电智能喷药机，属于农业机械技术领域。
背景技术
针对作物生长过程在田间管理阶段，作物生长位置常常不固定，传统的喷药机械喷药方式较为死板，喷洒农药位置固定不合理，喷到空地上导致农药浪费，或部分作物漏喷，以及人力喷洒会导致农药对喷药人员造成危害、效率低下等缺点。
发明内容
本发明要解决的问题是：提供一种基于PLC的光电智能喷药机，以用于解决作物生长中的喷洒农药环节浪费、危害大、效率低等问题。
本发明技术方案是：一种基于PLC的光电智能喷药机，包括步进电机1、地轮2、小车机架3、联轴器4、固定架5、液体泵压力药箱6、升降舵机7、输药管8、主翼支杆9、鱼眼轴承10、喷药嘴11、主翼12、副翼13、铰链14、副翼支杆15、定位副轴16、螺纹主轴17、PLC18、光电测距传感器19、顶座20；
所述步进电机1放在小车机架3上，动力输出部分穿过小车机架3，通过联轴器4与螺纹主轴17连接；地轮2安装在小车机架3下面；液体泵压力药箱6固定在小车机架3上，液体泵压力药箱6上端有输药管8依次穿过副翼13、主翼12最终与喷药嘴11连通；固定架5固定在小车机架3上，螺纹主轴17依次穿过固定架5和升降舵机7，两个定位副轴16穿过升降舵机7，升降舵机7能沿着两个定位副轴16上下移动，升降舵机7中间孔内有螺纹，升降舵机7与螺纹主轴17螺纹连接，四角处通过铰链14分别与两边的主翼支杆9的一端连接，四角处也通过铰链14分别与两边的副翼13的一端连接；主翼支杆9的另一端通过鱼眼轴承10与主翼12连接，主翼12还通过铰链与副翼13另一端连接，副翼支杆15一端通过铰链与副翼13连接，副翼支杆15另一端通过铰链14与顶座20连接，螺纹主轴17和两个定位副轴16的顶端安装在顶座20上；
所述喷药嘴11固定在主翼12端头处；PLC18与光电测距传感器19固定在小车机架3上，且光电测距传感器19与PLC18连接，PLC18再与步进电机1连接。
进一步地，两根定位副轴16完全固定，两根定位副轴16的下端固定在固定架5上，穿过升降舵机7，上端固定在顶座20上，螺纹主轴17顶端与顶座20通过轴承连接，螺纹主轴17旋转带动升降舵机7升降。
进一步地，所述光电测距传感器19有2个，均安装在小车机架3上，均对着侧边农作物，光电测距传感器19用于测量其到其外侧农作物的距离，并将信号传递给PLC18，通过PLC18控制步进电机1的正转或反转。
所述升降舵机7由于两根定位副轴16的固定，只能升降，无法旋转。
小车可根据具体需求选择手扶拖拉机牵引或加装发动机自走。
本发明的工作原理是：
当基于PLC的光电智能喷药机工作时，作物行距变大，光电测距传感器19测量其到其外侧农作物的距离，并将信号传递给PLC18，PLC18根据两个光电测距传感器19测量的距离相加即得到两行农作物之间的行距（其中PLC18也可以替换为其他常用的控制器，控制器根据距离来实现电机转动是本领域的常规技术），根据行距大小继而控制步进电机1正转启动，通过联轴器4驱动螺纹主轴17转动，由于定位副轴16和内部螺纹的作用，升降舵机7会沿着螺纹主轴17、定位副轴16上升；同时主翼支杆9的下端随之抬升，另一端在鱼眼轴承10的作用下，推动主翼12张开，使得两个喷药嘴11之间的距离变大，两个喷药嘴11的能对准需要喷药的作物；反之作物行距变小，步进电机1反转，升降舵机7下降，使得两个喷药嘴11之间的距离变小，两个喷药嘴11的能对准需要喷药的作物；喷洒药物时，液体泵压力药箱6中的药液通过输药管8从两个喷药嘴11中喷出进行喷药；实现了喷药范围随着作物行距变化而自动调节的智能喷药作业。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了田间作物在田间管理阶段中喷洒农药位置不合理、农药浪费等问题，实现了田间随着作物生长种植情况全自动喷洒农药的过程；
2、本发明可根据作物的种植位置自动调节喷药位置，且喷药过程全自动，减轻了农药对喷药者的危害，减轻劳动强度，降低喷药成本，可大大提高作业效率，减少人工作业强度，降低对人体的危害，提高了产品的市场竞争能力；
3、结构设计合理，作业质量好，作业效率高，作业可靠，通用化程度高，完全满足了为作物喷洒农药的工作要求。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的升降部分细节图。
图1-3中各标号：1-步进电机，2-地轮，3-小车机架，4-联轴器，5-固定架，6-液体泵压力药箱，7-升降舵机，8-输药管，9-主翼支杆，10-鱼眼轴承，11-喷药嘴，12-主翼，13-副翼，14-铰链，15-副翼支杆，16-定位副轴，17-螺纹主轴，18-PLC，19-光电测距传感器，20-顶座。
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1-3所示，一种基于PLC的光电智能喷药机，包括步进电机1、地轮2、小车机架3、联轴器4、固定架5、液体泵压力药箱6、升降舵机7、输药管8、主翼支杆9、鱼眼轴承10、喷药嘴11、主翼12、副翼13、铰链14、副翼支杆15、定位副轴16、螺纹主轴17、PLC18、光电测距传感器19、顶座20；
所述步进电机1放在小车机架3上，动力输出部分穿过小车机架3，通过联轴器4与螺纹主轴17连接；地轮2安装在小车机架3下面；液体泵压力药箱6固定在小车机架3上，液体泵压力药箱6上端有输药管8依次穿过副翼13、主翼12最终与喷药嘴11连通；固定架5固定在小车机架3上，螺纹主轴17依次穿过固定架5和升降舵机7，两个定位副轴16穿过升降舵机7，升降舵机7能沿着两个定位副轴16上下移动，升降舵机7中间孔内有螺纹，升降舵机7与螺纹主轴17螺纹连接，四角处通过铰链14分别与两边的主翼支杆9的一端连接，四角处也通过铰链14分别与两边的副翼13的一端连接；主翼支杆9的另一端通过鱼眼轴承10与主翼12连接，主翼12还通过铰链与副翼13另一端连接，副翼支杆15一端通过铰链与副翼13连接，副翼支杆15另一端通过铰链14与顶座20连接，螺纹主轴17和两个定位副轴16的顶端安装在顶座20上；
所述喷药嘴11固定在主翼12端头处；PLC18与光电测距传感器19固定在小车机架3上，且光电测距传感器19与PLC18连接，PLC18再与步进电机1连接。
进一步地，两根定位副轴16完全固定，两根定位副轴16的下端固定在固定架5上，穿过升降舵机7，上端固定在顶座20上，螺纹主轴17顶端与顶座20通过轴承连接，螺纹主轴17旋转带动升降舵机7升降。
进一步地，所述光电测距传感器19有2个，均安装在小车机架3上，均对着侧边农作物，光电测距传感器19用于测量其到其外侧农作物的距离，并将信号传递给PLC18，通过PLC18控制步进电机1的正转或反转。
本发明工作时，当基于PLC的光电智能喷药机工作时，作物行距变大，光电测距传感器19测量其到其外侧农作物的距离，并将信号传递给PLC18，PLC18根据两个光电测距传感器19测量的距离相加即得到两行农作物之间的行距（其中PLC18也可以替换为其他常用的控制器，控制器根据距离来实现电机转动是本领域的常规技术），根据行距大小继而控制步进电机1正转启动，通过联轴器4驱动螺纹主轴17转动，由于定位副轴16和内部螺纹的作用，升降舵机7会沿着螺纹主轴17、定位副轴16上升；同时主翼支杆9的下端随之抬升，另一端在鱼眼轴承10的作用下，推动主翼12张开，使得两个喷药嘴11之间的距离变大，两个喷药嘴11的能对准需要喷药的作物；反之作物行距变小，步进电机1反转，升降舵机7下降，使得两个喷药嘴11之间的距离变小，两个喷药嘴11的能对准需要喷药的作物；喷洒药物时，液体泵压力药箱6中的药液通过输药管8从两个喷药嘴11中喷出进行喷药；实现了喷药范围随着作物行距变化而自动调节的智能喷药作业。
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)
1.一种基于PLC的光电智能喷药机，其特征在于：包括步进电机（1）、地轮（2）、小车机架（3）、联轴器（4）、固定架（5）、液体泵压力药箱（6）、升降舵机（7）、输药管（8）、主翼支杆（9）、鱼眼轴承（10）、喷药嘴（11）、主翼（12）、副翼（13）、铰链（14）、副翼支杆（15）、定位副轴（16）、螺纹主轴（17）、PLC（18）、光电测距传感器（19）、顶座（20）；
所述步进电机（1）放在小车机架（3）上，动力输出部分穿过小车机架（3），通过联轴器（4）与螺纹主轴（17）连接；地轮（2）安装在小车机架（3）下面；液体泵压力药箱（6）固定在小车机架（3）上，液体泵压力药箱（6）上端有输药管（8）依次穿过副翼（13）、主翼（12）最终与喷药嘴（11）连通；固定架（5）固定在小车机架（3）上，螺纹主轴（17）依次穿过固定架（5）和升降舵机（7），两个定位副轴（16）穿过升降舵机（7），升降舵机（7）能沿着两个定位副轴（16）上下移动，升降舵机（7）中间孔内有螺纹，升降舵机（7）与螺纹主轴（17）螺纹连接，四角处通过铰链（14）分别与两边的主翼支杆（9）的一端连接，四角处也通过铰链（14）分别与两边的副翼（13）的一端连接；主翼支杆（9）的另一端通过鱼眼轴承（10）与主翼（12）连接，主翼（12）还通过铰链与副翼（13）另一端连接，副翼支杆（15）一端通过铰链与副翼（13）连接，副翼支杆（15）另一端通过铰链（14）与顶座（20）连接，螺纹主轴（17）和两个定位副轴（16）的顶端安装在顶座（20）上；
所述喷药嘴（11）固定在主翼（12）端头处；PLC（18）与光电测距传感器（19）固定在小车机架（3）上，且光电测距传感器（19）与PLC（18）连接，PLC（18）再与步进电机（1）连接。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的光电智能喷药机，其特征在于：两根定位副轴（16）完全固定，两根定位副轴（16）的下端固定在固定架（5）上，穿过升降舵机（7），上端固定在顶座（20）上，螺纹主轴（17）顶端与顶座（20）通过轴承连接，螺纹主轴（17）旋转带动升降舵机（7）升降。
3.根据权利要求1所述的基于PLC的光电智能喷药机，其特征在于：所述光电测距传感器（19）有2个，均安装在小车机架（3）上，均对着侧边农作物，光电测距传感器（19）用于测量其到其外侧农作物的距离，并将信号传递给PLC（18），通过PLC（18）控制步进电机（1）的正转或反转。
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