CN111789019A - 一种全自动果树施肥机 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种全自动果树施肥机，包括行驶系统，储液系统，执行系统和施肥机构，行驶系统包括运动车，储液系统包括储液桶，储液桶与运动车固定连接，执行系统包括驱动组件，施肥机构包括支撑臂、分流器和若干施肥杆，运动车的侧壁设有导滑座，支撑臂安装在导滑座的两端且与导滑座滑动连接，驱动组件与支撑臂连接，分流器安装在支撑臂的内侧，施肥杆设在分流器的底部，储液桶通过施肥管件与分流器连接，运动车内设有控制机构，本装置直接从土壤内部对果树施肥，工作稳定，效果好，效率高，操作简便，液态肥直接施在果树根系周围，能减少肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，易于果树吸收，自动化程度高。

Description

一种全自动果树施肥机
技术领域
本发明涉及属于农业机械技术领域，特别涉及一种全自动果树施肥机。
背景技术
液态肥是中国近年来一种新型的肥料，随着农业技术的不断发展，液态肥料不是普通的叶面肥，液态肥就是把固体肥料液体化，符合国家引导发展趋势，液态肥料不易伤根苗，溶解稀释不降温，施用后易均匀分布于土壤中，不像固体肥料形成集中施肥局部盐分高，稀释降温，伤根苗；液态肥可减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率。液态肥实现了平衡施肥和集中施肥，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。液态肥可以改善生态环境，增强微生物活性，促进作物对养分的吸收，提高作物的产量。因此，液体肥逐渐得到发展，相应的农业机械也不断得道升级和更新换代，各种液体肥施肥机械应孕而生。现有的机械具备施液态肥的功能，但施肥的形式受到限制，对于大型的机械，不便于在果园行走，而且都是地面施肥。对于一些小型的机械，自动化程度不高，施肥时需要人工辅助，在对果树进行施肥时，需要多次进行，劳动强度大。因此，对于专门用于果园果树的施肥机械还存在着功能不全、工作范围不广、工作效率低下、工作条件受限的技术不足等情况。
发明内容
鉴以此，本发明提供了一种全自动果树施肥机，直接从土壤内部对果树施肥，工作稳定，效果好，效率高，操作简便，液态肥直接施在果树根系周围，能减少肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，易于果树吸收，自动化程度高，完全解放果农的双手，具有很大的社会效益和市场潜力。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种全自动果树施肥机，包括行驶系统，储液系统，执行系统和施肥机构，所述行驶系统包括运动车，所述储液系统包括储液桶，所述储液桶与所述运动车固定连接，所述执行系统包括驱动组件，所述施肥机构包括支撑臂、分流器和若干施肥杆，所述运动车的侧壁设有导滑座，所述支撑臂安装在所述导滑座的两端且与所述导滑座滑动连接，所述驱动组件与所述支撑臂连接，所述分流器安装在所述支撑臂的内侧，所述施肥杆设在所述分流器的底部，所述储液桶通过施肥管件与所述分流器连接，所述运动车内设有控制机构，所述控制机构分别与所述运动车、驱动组件和施肥管件连接。
优选的，所述施肥管件包括输肥管道、手动阀门和电动控制阀，所述储液桶通过输肥管道与所述分流器连通，所述手动阀门和电动控制阀均安装在所述输肥管道上。
优选的，所述驱动组件包括卡紧液压泵和定位油缸，所述卡紧液压泵安装在所述运动车上，所述定位油缸安装在所述导滑座内，所述定位油缸的活塞杆与所述支撑臂连接，所述卡紧液压泵和定位油缸通过油管连接。
优选的，所述驱动组件还包括下压液压泵和下压油缸，所述分流器的上方设有两个半弧形的固定支架，所述固定支架与所述支撑臂固定连接，所述固定支架和分流器通过若干导向杆连接，所述导向杆与所述固定支架固定连接，所述分流器与所述导向杆滑动连接，所述下压油缸穿设在所述固定支架和支撑臂上，所述下压油缸的活塞杆与所述分流器的顶部固定连接，所述下压液压泵和下压油缸通过油管连接，所述固定支架的一端设有限位锥，另一端设有限位孔，两侧的所述固定支架通过所述限位锥和限位孔卡接。
优选的，所述分流器为半环形的中空结构，所述分流器的外端同样设有所述限位锥和限位孔，两侧的所述分流器通过所述限位锥和限位孔卡接，所述分流器外环面上设有输肥接口，所述接口与所述输肥管道连接。
优选的，所述控制机构为控制器。
优选的，所述施肥杆包括直施肥杆和斜施肥杆，所述直施肥杆和斜施肥杆均为中空结构，所述施肥杆的下端设有环形槽，所述环形槽内设有排液孔，所述施肥杆的底部设有锥形尖端。
优选的，所述储料桶的顶部设有加料口，所述加料口内设有滤网。
优选的，所述固定支架和分流器之间的两侧设有定位爪，所述定位爪通过定位杆与所述导向杆固定连接，所述定位爪内部设有压力传感器，所述压力传感器覆盖有橡胶垫，所述压力传感器通过导线与所述控制器电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种全自动果树施肥机，通过控制系统和驱动组件将施肥杆插入土壤内部对果树施肥，工作稳定，效果好，效率高，操作简便，液态肥直接施在果树根系周围，能减少肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，易于果树吸收，自动化程度高，完全解放果农的双手，具有很大的社会效益和市场潜力，能够满足市场需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例一的整体结构示意图；
图2为本发明的实施例一的正面结构示意图；
图3为本发明的实施例一的顶面剖视图；
图4为本发明的实施例一中施肥机构的立体结构示意图；
图5为本发明的实施例一中施肥杆的结构示意图；
图6为本发明的实施例一中分流器的内部结构示意图；
图7为本发明的实施例二的结构示意图；
图8为本发明的实施例三的结构示意图；
图9为本发明的实施例三中施肥机构的结构示意图。
图中，1运动车，2储液桶，3支撑臂，4分流器，5施肥杆，6导滑座，7 输肥管道，8手动阀门，9电动控制阀，10卡紧液压泵，11定位油缸，12下压液压泵，13下压油缸，14固定支架，15导向杆，16限位锥，17限位孔，18输肥接口，19控制器，20排液孔，21锥形尖端，22加料口，23定位爪，24定位杆，25压力传感器，26橡胶垫。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例一
参见图1至图6，本发明提供了一种全自动果树施肥机，包括行驶系统，储液系统，执行系统和施肥机构，所述行驶系统包括运动车1，所述储液系统包括储液桶2，储液桶2用于储存液体肥料和水，所述储液桶2与所述运动车1固定连接，所述执行系统包括驱动组件，所述施肥机构包括支撑臂3、分流器4和若干施肥杆5，所述运动车1的侧壁设有导滑座6，所述支撑臂3安装在所述导滑座6的两端且与所述导滑座6滑动连接，所述驱动组件与所述支撑臂3连接，所述分流器4安装在所述支撑臂3的内侧，所述施肥杆5设在所述分流器4的底部，所述储液桶2通过施肥管件与所述分流器4连接，所述运动车1内设有控制机构，所述控制机构分别与所述运动车1、驱动组件和施肥管件连接。
工作时，启动电源，可通过遥控手柄等调控所述控制系统，控制运动车1 整机前进，待运动车1前进到位后，通过控制系统控制驱动组件工作，驱动组件带动支撑臂3向里移动，支撑臂3带动分流器4向果树靠拢，夹紧树干，随后通过驱动组件带动分流器4和施肥杆5向下移动，压入土壤内部，储液桶2 在控制系统的控制下通过施肥管件向分流器4输送液体肥料，通过分流器4将肥料输送给施肥杆5，由施肥杆5将液体肥料排放到土壤中；待施肥结束后，控制系统通过驱动组件将分流器4和施肥杆5从土壤中抽出，最后再由驱动组件控制支撑臂3和分流器4向外移动松开树干，至此，完成一棵果树的施肥工作。通过控制系统和驱动组件将施肥杆5插入土壤内部对果树施肥，工作稳定，效果好，效率高，操作简便，液态肥直接施在果树根系周围，能减少肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，易于果树吸收，自动化程度高，完全解放果农的双手，提高施肥效率，同时降低了劳动强度和劳动成本。
所述施肥管件包括输肥管道7、手动阀门8和电动控制阀9，所述储液桶2 通过输肥管道7与所述分流器4连通，所述手动阀门8和电动控制阀9均安装在所述输肥管道7上，液态肥料装在储液桶2中，通过电动控制阀9控制储液桶2的开和关，通过输肥管道7将液态肥料输送到分流器4，在通过分流器4分流进入到各个施肥杆5中，由施肥杆5将液态肥料排放到土壤中，安装手动阀门8提高本装置的操作性能。
所述驱动组件包括卡紧液压泵10和定位油缸11，所述卡紧液压泵10安装在所述运动车1上，所述定位油缸11安装在所述导滑座6内，所述定位油缸11 的活塞杆与所述支撑臂3连接，所述卡紧液压泵10和定位油缸11通过油管连接，控制机构控制微型卡紧液压油泵工作，当油口Ⅰ进油，油口Ⅱ排油时，定位油缸11推动支撑臂3和分流器4向果树靠拢，夹紧树干；当油口Ⅰ排油油，油口Ⅱ进油时，定位油缸11推动支撑臂3和分流器4向外移动松开树干。
所述驱动组件还包括下压液压泵12和下压油缸13，所述分流器4的上方设有两个半弧形的固定支架14，所述固定支架14与所述支撑臂3固定连接，所述固定支架14和分流器4通过若干导向杆15连接，所述导向杆15与所述固定支架14固定连接，所述分流器4与所述导向杆15滑动连接，所述下压油缸13穿设在所述固定支架14和支撑臂3上，所述下压油缸13的活塞杆与所述分流器4 的顶部固定连接，所述下压液压泵12和下压油缸13通过油管连接，所述固定支架14的一端设有限位锥16，另一端设有限位孔17，两侧的所述固定支架14通过所述限位锥16和限位孔17卡接形成环形，控制机构控制下压液压泵12开始工作，此时，油口Ⅰ进油，油口Ⅱ(5012)，下压油缸13推动活塞杆向下运动，活塞杆推动分流器4和施肥杆5沿着导向杆15向下移动，将施肥杆5压入土壤内部，提高施肥杆5直接从土壤内部对果树进行施肥，本装置的管道均采用软管，能够适应性地跟着移动。
所述分流器4为半环形的中空结构，所述分流器4的外端同样设有所述限位锥16和限位孔17，两侧的所述分流器4通过所述限位锥16和限位孔17卡接形成环形，所述分流器4外环面上设有输肥接口18，所述接口与所述输肥管道7连接，储液桶2通过输肥管道7将液态肥料输送到分流器4内，分流器4在输送给施肥杆5。
所述控制机构为控制器19，所述控制器19采用市售的FX3U-128MR/ES-A 的PLC控制器19，通过控制器19加外置遥控手柄等，对运动车1、电动控制阀 9、卡紧液压泵10和下压液压泵12进行控制。
所述施肥杆5包括直施肥杆5和斜施肥杆5，所述直施肥杆5和斜施肥杆5 均为中空结构，所述施肥杆5的下端设有环形槽，所述环形槽内设有排液孔20，所述施肥杆5的底部设有锥形尖端21，通过直施肥杆5和斜施肥杆5两种施肥杆5均匀分布在土壤内部，使施肥杆5更靠近果树根部，便于果树吸收，锥形尖端21提高施肥杆5的穿刺效果，降低阻力，通过排液孔20向外施加液态肥料。
实施例二
参见图7，本实施例与实施例一的区别在于，所述储料桶的顶部设有加料口 22，所述加料口22内设有滤网，通过加料口22对储料桶进行添加液态肥料，滤网用于过滤水中的杂质，避免堵塞系统。
实施例三
参见图8至图9，本实施例与实施例一和二的区别在于，所述固定支架14 和分流器4之间的两侧设有定位爪23，所述定位爪23通过定位杆24与所述导向杆15固定连接，所述定位爪23内部设有压力传感器25，所述压力传感器25 覆盖有橡胶垫26，所述压力传感器25通过导线与所述控制器19电连接，卡紧液压泵10和定位油缸11推动定位爪23夹紧树干时，当夹紧力达到设定值时，压力传感器25将反馈信号传送到控制器19，控制器19控制微型卡紧液压泵10 停止工作，并保持当前的工位，使整机工作时保持稳定；在定位爪23的内测还贴有橡胶垫26，以缓冲夹紧时对果树的力，避免损伤果树。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动果树施肥机，包括行驶系统，储液系统，执行系统和施肥机构，其特征在于，所述行驶系统包括运动车，所述储液系统包括储液桶，所述储液桶与所述运动车固定连接，所述执行系统包括驱动组件，所述施肥机构包括支撑臂、分流器和若干施肥杆，所述运动车的侧壁设有导滑座，所述支撑臂安装在所述导滑座的两端且与所述导滑座滑动连接，所述驱动组件与所述支撑臂连接，所述分流器安装在所述支撑臂的内侧，所述施肥杆设在所述分流器的底部，所述储液桶通过施肥管件与所述分流器连接，所述运动车内设有控制机构，所述控制机构分别与所述运动车、驱动组件和施肥管件连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述施肥管件包括输肥管道、手动阀门和电动控制阀，所述储液桶通过输肥管道与所述分流器连通，所述手动阀门和电动控制阀均安装在所述输肥管道上。
3.根据权利要求2所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述驱动组件包括卡紧液压泵和定位油缸，所述卡紧液压泵安装在所述运动车上，所述定位油缸安装在所述导滑座内，所述定位油缸的活塞杆与所述支撑臂连接，所述卡紧液压泵和定位油缸通过油管连接。
4.根据权利要求3所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述驱动组件还包括下压液压泵和下压油缸，所述分流器的上方设有两个半弧形的固定支架，所述固定支架与所述支撑臂固定连接，所述固定支架和分流器通过若干导向杆连接，所述导向杆与所述固定支架固定连接，所述分流器与所述导向杆滑动连接，所述下压油缸穿设在所述固定支架和支撑臂上，所述下压油缸的活塞杆与所述分流器的顶部固定连接，所述下压液压泵和下压油缸通过油管连接，所述固定支架的一端设有限位锥，另一端设有限位孔，两侧的所述固定支架通过所述限位锥和限位孔卡接。
5.根据权利要求4所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述分流器为半环形的中空结构，所述分流器的外端同样设有所述限位锥和限位孔，两侧的所述分流器通过所述限位锥和限位孔卡接，所述分流器外环面上设有输肥接口，所述接口与所述输肥管道连接。
6.根据权利要求5所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述控制机构为控制器。
7.根据权利要求1所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述施肥杆包括直施肥杆和斜施肥杆，所述直施肥杆和斜施肥杆均为中空结构，所述施肥杆的下端设有环形槽，所述环形槽内设有排液孔，所述施肥杆的底部设有锥形尖端。
8.根据权利要求1所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述储料桶的顶部设有加料口，所述加料口内设有滤网。
9.根据权利要求1所述的一种全自动果树施肥机，其特征在于，所述固定支架和分流器之间的两侧设有定位爪，所述定位爪通过定位杆与所述导向杆固定连接，所述定位爪内部设有压力传感器，所述压力传感器覆盖有橡胶垫，所述压力传感器通过导线与所述控制器电连接。
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