CN111109233A - 一种智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，该系统包括用于升降扩缩门架（5）的高度液压缸（12），在扩缩门架（5）的顶端安装采用宽度液压缸（2）调节的四根伸缩横杆（1），四根伸缩横杆（1）各自远端安装的四组仿形门框（8）在扩缩门架（5）的两侧构成对称的两组仿形门罩，在任一仿形门框（8）的相对内侧皆设有带有变量喷头（9）的喷杆（10）；仿形门框（8）由多个门罩单元（81）依次通过关节结构（7）连接而成，在任一门罩单元（81）内皆设置有横流风机（13）且在任一仿形门罩的顶部皆设有安装在对应伸缩横杆（1）上的轴流风机（6）。本发明的扩缩门喷雾系统能够精确调整行程、仿形变量喷药。
Description
技术领域
本发明涉及农业智能化机械技术领域，具体地说是一种基于果树的可精准调整行程并可以进行仿形变量喷雾的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统。
背景技术
在果园生产管理环节中，喷施化学农药进行病虫害防治仍然是主要的防治手段。目前传统的喷雾机虽然可以对于喷雾质量的提高有一定的帮助，但同时也存在很多的不足。比如果园喷雾不能根据靶标的疏密情况来进行变量喷药，浪费药液、污染环境；传统的隧道式喷雾机的整体框架过于庞大，对于运输和存放产生了很大的问题；喷雾机前行过程中，多余的药液向非靶区飘散，药液浪费现象普遍发生；以及工作人员无法简单直接的得到喷雾机各项工作信息，对喷雾作业做出指示。因此，一种可精确调整行程、实时检测、仿形变量喷药、高效回收、智能操作的扩缩门喷雾系统成为现实所需。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于果树的可精准调整行程并可以进行仿形变量喷雾的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：该系统包括用于升降扩缩门架的高度液压缸，在扩缩门架的顶端固定安装有通过各自对应的宽度液压缸调节自身长度的四根伸缩横杆，任一伸缩横杆的远端皆安装有仿形门框，四组仿形门框在扩缩门架的两侧构成对称的两组仿形门罩，在任一仿形门框的相对内侧皆设有沿其延长方向设置的带有变量喷头的喷杆；所述的仿形门框由多个门罩单元依次通过关节结构连接而成，在任一门罩单元内皆设置有横流风机且在任一仿形门罩的顶部皆设有安装在对应伸缩横杆上的轴流风机。
所述伸缩横杆的静态部分固定安装在扩缩门架上，任一伸缩横杆的静态部分上皆安装有对应的宽度液压缸，宽度液压缸的驱动端与相应的伸缩横杆的伸缩部分相连接，在宽度液压缸的作用下，通过调整两两相对的仿形门框的间距来调整相应仿形门罩的宽度。
所述的轴流风机安装在用于连接位于外侧的仿形门框的伸缩横杆的静态部分上。
位于仿形门框最顶端的门罩单元的顶部通过连接关节与对应的伸缩横杆的远端的连接关节连接构成关节结构；位于仿形门框最底端的门罩单元的底部设有药液回收机构，药液回收机构的承液槽内装有回收过滤器和电磁开关阀，药液回收机构能够将回收到的药液收集回药箱。
所述的关节结构由螺钉和位于门罩单元的端部和/或伸缩横杆远端的连接关节组成，任一连接关节内均设有螺纹以此来提高螺钉与连接关节之间的连接力度。
任一关节结构处均设置有阻尼机构。
所述的门罩单元上设有对应横流风机的挡板和罩盖，任一罩盖两侧的横流风机交错安装，一侧的横流风机安装在罩盖前端、一侧的横流风机安装在罩盖后方，以使得罩盖内部的气流循环起来；上述的横流风机是由位于罩盖上方的液压马达来提供动力、对风速大小进行调节。
所述扩缩门架的顶部安装有高度传感器且在伸缩横杆上设有控制伸缩横杆伸缩行程的行程开关，高度传感器和行程开关皆通过线路与中央处理器模块相连接。
所述的中央处理器模块由中央处理器和存储卡组成，中央处理器模块能够接收激光传感器采集的冠层靶标疏密信息、高度传感器采集的扩缩门架的高度信息并进行处理，且中央处理器模块分别通过线路与控制高度液压缸和宽度液压缸的门架自动控制模块、控制变量喷头的变量喷雾模块、可操控液晶显示屏相连接。
所述的中央处理器模块通过线路与电源模块相连接且中央处理器模块和电源模块之间的连接采用控制开关控制。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的扩缩门喷雾系统通过智能控制式果园风送喷雾机上的中央处理器模块和可操控液晶显示屏结合各传感器能够实现仿形门罩的位置信息的自动采集、处理并且可实现精准智能控制，通过仿形门罩不仅能够根据冠层形状来进行合理有效的喷雾作业，还解决了机具占用空间过大、整体机架庞大、难以运输的难题；通过变量喷雾模块控制变量喷头实现喷雾机实时调节风量和喷雾量，能够根据果树冠层信息实现仿形变量施药，从而达到按需施药的目的，有效提高了农药利用率；通过罩盖底部的承液槽进行药液回收，可以提高药液利用率，从而满足“环境友好型”作业技术要求；该扩缩门喷雾系统解决了现有的人工调节横杆费时费力、喷头药量分布不均产生浪费、过多药液飘向非靶区以及不能实时控制喷雾机工作状况等问题，能够精确调整行程、实时检测、仿形变量喷药、高效回收、智能操作，在田间植保喷雾方面具有广阔的应用前景，推动了智能机械与农业相结合的现代化农业的发展与进步，具有重大的生产实践意义。
附图说明
附图1是本发明的扩缩门喷雾系统的结构示意图；
附图2是本发明的扩缩门喷雾系统的门罩单元结构示意图；
附图3是本发明的扩缩门喷雾系统的门罩单元之间的关节结构的结构示意图；
附图4是本发明的横杆、宽度液压缸和扩缩门架的位置关系示意图；
附图5是本发明的扩缩门喷雾系统的控制原理图；
附图6是本发明的扩缩门喷雾系统喷雾作业时的工作展示图。
其中：1—伸缩横杆；2—宽度液压缸；3—行程开关；4—高度传感器；5—扩缩门架；6—轴流风机；7—连接关节；8—仿形门框；81—门罩单元；9—变量喷头；10—喷杆；11—药液回收机构；12—高度液压缸；13—横流风机；14—挡板；15—罩盖；16—激光传感器；17—中央处理器模块；18—控制开关；19—可操控液晶显示屏；20—变量喷雾模块；21—门架自动控制模块；22—电源模块；23—螺钉；24—阻尼结构。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示：一种智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，该系统包括用于升降扩缩门架5的高度液压缸12，在扩缩门架5的顶端固定安装有通过各自对应的宽度液压缸2调节自身长度的四根伸缩横杆1，任一伸缩横杆1的远端皆安装有仿形门框8，四组仿形门框8在扩缩门架5的两侧构成对称的两组仿形门罩，在任一仿形门框8的相对内侧皆设有沿其延长方向设置的带有变量喷头9的喷杆10；仿形门框8由多个门罩单元81依次通过关节结构连接而成，在任一门罩单元81内皆设置有横流风机13且在任一仿形门罩的顶部皆设有安装在对应伸缩横杆1上的轴流风机6；一般来说，轴流风机6安装在用于连接位于外侧的仿形门框8的伸缩横杆1的静态部分上，横流风机13和轴流风机6起到输送药液、二次雾化、翻到叶片的作用，同时在仿形门罩内可以形成环绕气流，进而改善冠层内外的药液沉积效果。
如图4所示，伸缩横杆1的静态部分固定安装在扩缩门架5上，任一伸缩横杆1的静态部分上皆安装有对应的宽度液压缸2，宽度液压缸2的驱动端与相应的伸缩横杆1的伸缩部分相连接，在宽度液压缸2的作用下，通过调整两两相对的仿形门框8的间距来调整相应仿形门罩的宽度。
如图1-3所示，位于仿形门框8最顶端的门罩单元81的顶部通过连接关节7与对应的伸缩横杆1的远端的连接关节7连接构成关节结构；位于仿形门框8最底端的门罩单元81的底部设有药液回收机构11，药液回收机构11的承液槽内装有回收过滤器和电磁开关阀，药液回收机构11能够将回收到的药液收集回药箱，承液槽采用全部包裹的方式，柔性材料制成的承液槽能够在一定限度内适当变形，从而适应多种多样的喷雾作业环境。关节结构由螺钉23和位于门罩单元81的端部和/或伸缩横杆1远端的连接关节7组成，任一连接关节7内均设有螺纹以此来提高螺钉23与连接关节7之间的连接力度，这样就能够根据果树冠层的实际情况方便的调整各个关节结构之间的弯折角度，从而实现仿形门罩对于果树的仿形喷雾；任一关节结构处均设置有阻尼机构24，使得关节结构具有调节灵活、固定牢靠的特点，可以适应路面崎岖、不平坦的工作状况。
进一步的说，如图2所示，在门罩单元81上设有对应横流风机13的挡板14和罩盖15，任一罩盖15两侧的横流风机13交错安装，一侧的横流风机13安装在罩盖15前端、一侧的横流风机13安装在罩盖15后方，以使得罩盖15内部的气流循环起来；上述的横流风机13以及和轴流风机6是由位于罩盖15上方的液压马达来提供动力、对风速大小进行调节。
如图1、5所示，在扩缩门架5的顶部安装有高度传感器4且在伸缩横杆1上设有控制伸缩横杆1伸缩行程的行程开关3，高度传感器4和行程开关3皆通过线路与中央处理器模块和轴流风机617相连接；高度传感器4用于实时发射超声波信息和接受信息，收集到的信息通过中央处理器模块17来进行数据处理，最终通过连接的可操控液晶显示屏19来进行高度的精确智能控制；行程开关3通过其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到控制伸缩横杆1伸缩的目的，行程开关3由可操控液晶显示屏19来发出电信号进行控制。中央处理器模块17由中央处理器和存储卡组成，中央处理器模块17能够接收激光传感器16采集的冠层靶标疏密信息、高度传感器4采集的扩缩门架5的高度信息并进行处理，且中央处理器模块17分别通过线路与控制高度液压缸12和宽度液压缸2的门架自动控制模块21、控制变量喷头9的变量喷雾模块20、可操控液晶显示屏19相连接，中央处理器模块17在各传感器、显示屏和工作器件中起到了很好的桥梁作用，实现了信息收集、处理与输出；可操控液晶显示屏19用于将中央处理器模块17处理后的数字信息经过显卡转换成图像后显示出来，向工作人员实时展示喷雾机的各项指标，并可通过可操控液晶显示屏19来使其达到合理的工作状态，实现了喷雾机的智能化。中央处理器模块17通过线路与电源模块22相连接且中央处理器模块17和电源模块22之间的连接采用控制开关18控制，控制开关18用于整个控制系统的启停。进一步的，行程开关3和高度传感器4与电源模块22一起封装，全部安装在扩缩门喷雾系统上方的伸缩横杆1的静态部分上，避免接触到药液；同时各个行程开关3可单独进行控制调节，以适应各种不同的作业环境。
如图6所示：使用时，仿形门罩的跨度和高度的位置改变都是通过相应的液压缸来进行调节的，安装在牵引平台上的液压泵、液压油箱与相应的液压缸相连接以提供动力，四个宽度液压缸2安装在各自对应的伸缩横杆1上，分别控制相应仿形门框8的伸缩运动，同时通过多个传感器提供的信息，最终由人工通过可操控液晶显示屏19进行宽度液压缸2和高度液压缸12的控制；同时根据实际工作情况来调整各门罩单元81之间的关节结构的弯折角度，在进行对冠层喷雾时，首先根据冠层形状来调整各门罩单元81之间的关节结构的弯折角度和各仿形门罩之间的宽度，从而实现对冠层的仿形喷雾。在系统工作时，在系统工作时，由激光传感器16实时检测冠层靶标信息并将靶标疏密信息传达给中央处理器模块17，经过信息处理后，发出相应的工作信号，然后传达指令给执行元件变量喷头9和横流风机13，实时改变变量喷头9的流量大小和横流风机13风量的大小，实现风量与喷雾量的调节，从而实现高效喷药。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：该系统包括用于升降扩缩门架（5）的高度液压缸（12），在扩缩门架（5）的顶端固定安装有通过各自对应的宽度液压缸（2）调节自身长度的四根伸缩横杆（1），任一伸缩横杆（1）的远端皆安装有仿形门框（8），四组仿形门框（8）在扩缩门架（5）的两侧构成对称的两组仿形门罩，在任一仿形门框（8）的相对内侧皆设有沿其延长方向设置的带有变量喷头（9）的喷杆（10）；所述的仿形门框（8）由多个门罩单元（81）依次通过关节结构连接而成，在任一门罩单元（81）内皆设置有横流风机（13）且在任一仿形门罩的顶部皆设有安装在对应伸缩横杆（1）上的轴流风机（6）。
2.根据权利要求1所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述伸缩横杆（1）的静态部分固定安装在扩缩门架（5）上，任一伸缩横杆（1）的静态部分上皆安装有对应的宽度液压缸（2），宽度液压缸（2）的驱动端与相应的伸缩横杆（1）的伸缩部分相连接，在宽度液压缸（2）的作用下，通过调整两两相对的仿形门框（8）的间距来调整相应仿形门罩的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述的轴流风机（6）安装在用于连接位于外侧的仿形门框（8）的伸缩横杆（1）的静态部分上。
4.根据权利要求1所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：位于仿形门框（8）最顶端的门罩单元（81）的顶部通过连接关节（7）与对应的伸缩横杆（1）的远端的连接关节（7）连接构成关节结构；位于仿形门框（8）最底端的门罩单元（81）的底部设有药液回收机构（11），药液回收机构（11）的承液槽内装有回收过滤器和电磁开关阀，药液回收机构（11）能够将回收到的药液收集回药箱。
5.根据权利要求1或4所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述的关节结构由螺钉（23）和位于门罩单元（81）的端部和/或伸缩横杆（1）远端的连接关节（7）组成，任一连接关节（7）内均设有螺纹以此来提高螺钉（23）与连接关节（7）之间的连接力度。
6.根据权利要求5所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：任一关节结构处均设置有阻尼机构（24）。
7.根据权利要求1所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述的门罩单元（81）上设有对应横流风机（13）的挡板（14）和罩盖（15），任一罩盖（15）两侧的横流风机（13）交错安装，一侧的横流风机（13）安装在罩盖（15）前端、一侧的横流风机（13）安装在罩盖（15）后方，以使得罩盖（15）内部的气流循环起来；上述的横流风机（13）是由位于罩盖（15）上方的液压马达来提供动力、对风速大小进行调节。
8.根据权利要求1所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述扩缩门架（5）的顶部安装有高度传感器（4）且在伸缩横杆（1）上设有控制伸缩横杆（1）伸缩行程的行程开关（3），高度传感器（4）和行程开关（3）皆通过线路与中央处理器模块（17）相连接。
9.根据权利要求8所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述的中央处理器模块（17）由中央处理器和存储卡组成，中央处理器模块（17）能够接收激光传感器（16）采集的冠层靶标疏密信息、高度传感器（4）采集的扩缩门架（5）的高度信息并进行处理，且中央处理器模块（17）分别通过线路与控制高度液压缸（12）和宽度液压缸（2）的门架自动控制模块（21）、控制变量喷头（9）的变量喷雾模块（20）、可操控液晶显示屏（19）相连接。
10.根据权利要求9所述的智能控制式果园风送喷雾机的扩缩门喷雾系统，其特征在于：所述的中央处理器模块（17）通过线路与电源模块（22）相连接且中央处理器模块（17）和电源模块（22）之间的连接采用控制开关（18）控制。
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