CN113184194B - 一种植保无人机的喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植保无人机的喷洒装置，通过设置联动齿轮和铰接的喷杆，联动齿轮转动带动摆梁拉动喷杆进行竖直方向的旋转，以调节喷杆竖直方向角度，从而使喷杆能够进行水平和竖直方向的喷药，同时还可以使喷杆围成V形结构对植物根部和树干进行倾斜喷药，有效增加喷杆的喷药形式，从而提高喷杆的灵活性，减少药粉的浪费和增加植物的喷药覆盖率；另外，通过切换组件拉动拨叉组件来带动第一联动齿轮在第一转轴上直线滑动，以断开第一联动齿轮与第二联动齿轮的啮合，使驱动组件可单独驱动第一联动齿轮调节第一喷杆的竖直角度，以使第一喷杆与水平的第二喷杆成多角度对植物进行喷药，进一步提高喷杆的喷药灵活性。

Description

一种植保无人机的喷洒装置

技术领域

本发明涉及橡胶切割技术领域，具体是一种植保无人机的喷洒装置。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机被不断运用于不同的领域；在农林和农业种植领域，无人机喷药也逐渐成为新的喷药方式；无人机喷药具有喷药速度快、自动化程度高、适合于大规模覆盖式喷药，大大的改变和促进了传统农业的科技发展，提高了农业生产率；现有技术的植保无人机或者植保喷雾机的喷药装置的喷药方式均为水平喷药形式，喷药的覆盖主要是从植物的上方喷药，对于植物的根部和树干的覆盖较少，对于成排生长的植物，药粉水平喷洒也覆盖了植物的间隔区域，有效增加了药粉的浪费。

发明内容

本发明提供了一种植保无人机的喷洒装置，旨在解决上述植保无人机的喷洒装置喷药方式单一的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种植保无人机的喷洒装置，包括安装于机体上的安装架，所述安装架上设有摆梁、喷杆、联动齿轮、拨叉组件、切换组件、驱动组件以及锁杆，所述摆梁的一端通过转盘连接于所述联动齿轮上；所述喷杆之间通过铰接组件铰接；所述喷杆的端部与所述摆梁的一端活动连接，以通过所述摆梁的转动来调节所述喷杆的竖直旋转角度；所述拨叉组件通过所述切换组件来切断所述联动齿轮之间的啮合；所述锁杆通过所述切换组件与所述铰接组件进行插接配合；所述驱动组件与所述联动齿轮传动连接；还包括用于对所述摆梁进行锁紧的滑动锁紧组件，所述滑动锁紧组件与所述联动齿轮弹性抵接，以使所述联动齿轮通过转动来带动所述滑动锁紧组件进行直线运动。

进一步地，所述联动齿轮包括第一联动齿轮和第二联动齿轮，所述第一联动齿轮通过第一转轴与所述驱动组件传动连接，所述第二联动齿轮通过第二转轴与所述安装架连接；所述第二联动齿轮与所述第一联动齿轮啮合传动。

进一步地，所述摆梁包括第一摆梁和第二摆梁，所述第一摆梁通过转盘连接于所述第一转轴上，所述第二摆梁通过转盘连接于所述第二转轴上；所述转盘上设有弧形孔，第一联动齿轮和所述第二联动齿轮上设有导向杆，所述导向杆位于所述弧形孔内；所述驱动组件包括设于所述安装架上的驱动电机和齿轮组，所述驱动电机的输出端通过所述齿轮组与所述第一转轴传动连接。

进一步地，所述喷杆包括第一喷杆和第二喷杆，所述第一喷杆和所述第二喷杆的端部两侧均设有限位滑槽，所述第一摆梁和所述第二摆梁的端部两侧均设有限位凸起，所述限位凸起位于所述限位滑槽内。

进一步地，所述拨叉组件包括拨叉和拉杆，所述第一转轴上设有滑槽，所述第一联动齿轮位于所述滑槽内；所述第一联动齿轮的一端设有环形槽，所述拨叉的一端位于所述环形槽内，所述拨叉的另一端与所述拉杆连接，所述拉杆与所述切换组件连接。

进一步地，所述切换组件包括转筒和限位件，所述限位件固定连接于所述安装架上，所述拉杆和所述锁杆与所述限位件滑动连接；所述转筒转动连接于所述安装架上；所述转筒两侧设有弧形导向槽，所述拉杆和所述锁杆位于所述限位件的一侧设有导向凸起，所述导向凸起通过所述转筒转动以进入所述弧形导向槽内，从而带动所述拉杆和所述锁杆在所述限位件上进行伸缩运动；所述转筒上还设有若干个齿牙，所述安装架上设有步进电机，所述步进电机的输出端通过齿轮与所述齿牙啮合传动。

进一步地，所述滑动锁紧组件包括支板、推杆、U形件以及U形环，所述支板连接于所述安装架上，所述推杆滑动连接于所述支板上；所述U形件连接于所述推杆的一端，所述推杆的另一端设有钩板；所述U形件上两侧滑动设有限位杆，所述U形件连接于所述限位杆的端部，所述限位杆上套接有第一弹簧；所述导向杆通过所述联动齿轮转动以进入所述U形环内，并带动所述U形环进行直线运动。

进一步地，所述钩板的下端两侧铰接有单向转动的钩部，所述摆梁的两侧设有用于与所述钩部抵扣的圆柱凸起；所述钩部上设有与所述钩板连接的扭簧。

进一步地，所述第一摆梁和所述第二摆梁的端部设有绕接导线的铁杆、永磁体以及伸缩杆，所述伸缩杆的端部与所述永磁体连接，所述永磁体与所述铁杆的端部正对设置；所述伸缩杆上套接有第二弹簧；所述限位滑槽的端部设有限位孔；所述导线通电后使所述铁杆产生推力将所述限位杆推入所述限位孔内，以使所述摆梁与所述喷杆的端部转动配合。

进一步地，所述铰接组件包括圆盘和铰接盘，所述圆盘固定连接于所述第一喷杆的端部，所述铰接盘固定连接于所述第二喷杆的端部，所述铰接盘通过铰接杆与所述圆盘铰接；所述铰接杆上设有与所述锁杆插接的插孔。

相对现有技术，具有以下有益效果：

1.通过设置联动齿轮和铰接的喷杆，联动齿轮转动带动摆梁拉动喷杆进行竖直方向的旋转，以调节喷杆竖直方向角度，从而使喷杆能够进行水平和竖直方向的喷药，同时还可以使喷杆围成V形结构对植物根部和树干进行倾斜喷药，有效增加喷杆的喷药形式，从而提高喷杆的灵活性，减少药粉的浪费和增加植物的喷药覆盖率。

2.通过设置拨叉组件和切换组件，以使切换组件拉动拨叉组件来带动第一联动齿轮在第一转轴上直线滑动，以断开第一联动齿轮与第二联动齿轮的啮合，使驱动组件可单独驱动第一联动齿轮进行转动，从而调节第一喷杆的竖直角度，以使第一喷杆与水平的第二喷杆成多角度对植物进行喷药，以实现无人机对植物的顶部和根部进行同时喷药，进一步提高喷杆的喷药灵活性。

3.通过设置切换组件，以实现转筒正反转的过程中，依靠弧形导向槽来单独带动锁杆或拨叉组件进行直线运动，从而实现控制联动齿轮的切断和铰接组件与锁杆的插接配合。

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为本申请一种植保无人机的喷洒装置的示意图；

图2为本申请一种植保无人机的喷洒装置的A局部放大示意图；

图3为本申请一种植保无人机的喷洒装置的B局部放大示意图；

图4为本申请一种植保无人机的喷洒装置的轴视图；

图5为本申请一种植保无人机的喷洒装置的C局部放大示意图；

图6为本申请一种植保无人机的喷洒装置的D局部放大示意图；

图7为本申请一种植保无人机的喷洒装置的喷药装置内部结构示意图；

图8为本申请一种植保无人机的喷洒装置的喷药装置内部结构示意图；

图9为本申请一种植保无人机的喷洒装置的切换组件和拨叉组件配合示意图；

图10为本申请一种植保无人机的喷洒装置的切换组件和拨叉组件配合示意图；

图11为本申请一种植保无人机的喷洒装置的电磁锁结构示意图；

图12为本申请一种植保无人机的喷洒装置的轴视图；

图13为本申请一种植保无人机的喷洒装置的E局部放大示意图。

附图标记：1-安装架；2-摆梁；3-喷杆；4-联动齿轮；5-拨叉组件；6-铰接组件；7-切换组件；8-驱动组件；9-滑动锁紧组件；10-锁杆；11-第一转轴； 12-第二转轴；13-转盘；20-电磁锁；21-第一摆梁；22-第二摆梁；23-圆柱凸起；31-第一喷杆；32-第二喷杆；33-限位滑槽；41-第一联动齿轮；42-第二联动齿轮；43-导向杆；51-拨叉；52-拉杆；53-导向凸起；54-步进电机；55-齿牙；61-圆盘；62-铰接盘；63-插孔；71-转筒；72-限位件；81-驱动电机；82-齿轮组；91-支板；92-推杆；93-U形件；94-U形环；95-钩板；96-限位杆；97- 第一弹簧；98-钩部；99-扭簧；101-导线；102-铁杆；103-永磁体；104-伸缩杆；105-第二弹簧；111-滑槽；130-弧形孔；411-环形槽；711-弧形导向槽。

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：

实施例1：

如图1至图10所示，本发明提供了一种植保无人机的喷洒装置，包括安装于机体上的安装架1，安装架1上设有摆梁2、喷杆3、联动齿轮4、拨叉组件5、切换组件7、驱动组件8以及锁杆10，摆梁2的一端通过转盘13连接于联动齿轮4上，以通过联动齿轮4转动来带动转盘13进行转动，从而驱动摆梁2绕联动齿轮4中心处进行转动；喷杆3之间通过铰接组件6铰接，以使铰接组件6 两侧的喷杆3可进行相对转动；喷杆3的端部与摆梁2的一端活动连接，以通过摆梁2的转动来调节喷杆3的竖直旋转角度，从而实现喷杆3的多角度喷药；拨叉组件5通过切换组件7来切断联动齿轮4之间的啮合，以实现单独调节任一喷杆3的竖直方向的旋转角度；锁杆10通过切换组件7与铰接组件6进行插接配合，以对铰接组件6进行竖直方向的解锁，使其能都在摆梁2的带动下进行竖直升降运动；驱动组件8与联动齿轮4传动连接，以通过驱动组件8来驱动联动齿轮4进行转动；还包括用于对摆梁2进行锁紧的滑动锁紧组件9，滑动锁紧组件9与联动齿轮4弹性抵接，以使联动齿轮4通过转动来带动滑动锁紧组件9进行直线运动，从而对升起的摆梁2进行锁紧，以避免喷杆3处于水平状态时倾斜的摆梁2在重力作用下支撑强度不足的问题出现。

具体地，联动齿轮4包括第一联动齿轮41和第二联动齿轮42，第一联动齿轮41通过第一转轴11与驱动组件8传动连接，第二联动齿轮42通过第二转轴 12与安装架1连接；第二联动齿轮42与第一联动齿轮41啮合传动；以通过第一联动齿轮41与第二联动齿轮42之间的啮合来实现同步反向转动，从而通过转盘13来带动转盘13上的摆梁2进行转动。

具体地，摆梁2包括第一摆梁21和第二摆梁22，转盘13包括第一转盘13 和第二转盘13，第一摆梁21通过第一转盘13连接于第一转轴11上，第二摆梁 22通过第二转盘13连接于第二转轴12上；转盘13上设有弧形孔130，第一联动齿轮41和第二联动齿轮42上设有导向杆43，导向杆43位于弧形孔130内；弧形孔130的弧长大于导向杆43的直径，以使联动齿轮4在转动的过程中，先带动导向杆43在弧形孔130内转动推动滑动锁紧组件9对摆梁2进行解锁，再驱动转盘13进行转动带动摆梁2转动降下；驱动组件8包括设于安装架1上的驱动电机81和齿轮组82，驱动电机81的输出端通过齿轮组82与第一转轴11 传动连接，驱动电机81通过电性连接无人机的电池进行转动，以驱动齿轮组82 带动第一转轴11进行转动。

具体地，喷杆3包括第一喷杆31和第二喷杆32，第一喷杆31和第二喷杆 32的端部两侧均设有限位滑槽33，第一摆梁21和第二摆梁22的端部两侧均设有限位凸起，限位凸起位于限位滑槽33内，以通过限位滑槽33来使第一摆梁 21和第二摆梁22的端部能够在第一喷杆31和第二喷杆32上滑动，从而有效调节第一喷杆31和第二喷杆32的竖直旋转角度，以实现第一喷杆31与第二喷杆 32的多角度调节，使其能够进行多角度的喷药；喷杆3上设置有多个喷头；第一喷杆31与第二喷杆32上的喷头交错设置，以使第一喷杆31和第二喷杆32在绕铰接组件6转动至竖直贴合状态时，喷头能够穿过第一喷杆31和第二喷杆 32上的长方形通孔进行喷药。

实施例2：

如图9和图10所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，拨叉组件5 包括拨叉51和拉杆52，第一转轴11上设有滑槽111，第一联动齿轮41位于滑槽111内；第一联动齿轮41的一端设有环形槽411，拨叉51的一端位于环形槽 411内，拨叉51的另一端与拉杆52连接，拉杆52与切换组件7连接，以通过切换组件7来切换的拉动拉杆52和锁杆10进行伸缩运动。

具体地，切换组件7包括转筒71和限位件72，限位件72固定连接于安装架1上，拉杆52和锁杆10与限位件72滑动连接；转筒71转动连接于安装架1 上；转筒71两侧设有弧形导向槽711，拉杆52和锁杆10位于限位件72的一侧设有导向凸起53，导向凸起53通过转筒71转动以进入弧形导向槽711内，从而带动拉杆52和锁杆10在限位件72上进行伸缩运动；转筒71上还设有若干个齿牙55，安装架1上设有步进电机54，步进电机54的输出端通过齿轮与齿牙55啮合传动，以通过步进电机54来驱动转筒71进行正反转运动，从而切换的拉动锁杆10和拉杆52进行单独伸缩运动；当步进电机54转动带动转筒71 反转时，转筒71上一侧的弧形导向槽711带动拉杆52上的导向凸起53拉动拉杆52收缩运动，从而拉动拨叉51带动第一联动齿轮41在第一转轴11上滑动，以使第一联动齿轮41脱离与第二联动齿轮42的啮合，从而使驱动组件8驱动第一转轴11带动第一联动齿轮41转动时，只对第一喷杆31进行角度调节，使第一喷杆31可与第二喷杆32形成90度角度以及多个角度的夹角，以实现喷杆 3的水平喷药和倾斜或竖直喷药的同步进行，大大提高喷杆3的喷药适用性；当步进电机54转动带动转筒71正转时，转筒71上另一侧的弧形导线101槽带动锁杆10上的导向凸起53拉动锁杆10收缩运动，从而使锁杆10脱离铰接组件6 上的插孔63，以使铰接组件6跟随喷杆3在摆梁2的作用下进行下降，从而使喷杆3可绕铰接组件6形成V形结构。

实施例3：

如图3所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，滑动锁紧组件9包括支板91、推杆92、U形件93以及U形环94，支板91连接于安装架1上，推杆92滑动连接于支板91上；U形件93连接于推杆92的一端，推杆92的另一端设有钩板95；U形件93上两侧滑动设有限位杆96，U形件93连接于限位杆 96的端部，限位杆96上套接有第一弹簧97；导向杆43通过联动齿轮4转动以进入U形环94内，并带动U形环94进行直线运动，U形环94直线运动的过程中推动推杆92进行直线运动，从而带动钩部98进行直线运动，以对摆梁2进行限位支撑。

具体地，如图12和图13所示，钩板95的下端两侧铰接有单向转动的钩部 98，摆梁2的两侧设有用于与钩部98抵扣的圆柱凸起23，以通过单向转动来避免钩部98在圆柱凸起23的推动下进行同向运动，从而造成圆柱凸起23与钩部98卡住的问题出现；钩部98上设有与钩板95连接的扭簧99，以通过扭簧99 来使圆柱凸起23推动钩部98进行反转后再回位对圆柱凸起23进行限位支撑。

实施例4：

如图6和图11所示，结合实施例3的技术方案，本实施例中，第一摆梁21 和第二摆梁22的端部设有电磁锁20，电磁锁20包括绕接导线101的铁杆102、永磁体103以及伸缩杆104，伸缩杆104的端部与永磁体103连接，永磁体103 与铁杆102的端部正对设置；伸缩杆104上套接有第二弹簧105；限位滑槽33 的端部设有限位孔；导线101通电后铁杆102带磁以吸附永磁体103，从而使伸缩杆104压缩第二弹簧105，以脱离限位孔，是限位凸起可在限位滑槽33内滑动；当导线101断电后，伸缩杆104在第二弹簧105的作用力下回位进入限位孔，以使摆梁2与喷杆3的端部转动配合，从而使第一摆梁21和第二摆梁22 转动下降的过程中，第一喷杆31与第二喷杆32绕铰接组件6转动形成V形结构，以使第一喷杆31和第二喷杆32上的喷头倾斜朝下，以对植物进行倾斜喷药，使其能够适用于成排生长的较高农作物或者植物进行喷药；采用V形结构的喷药方式，可实现无人机在成排生长的植物的间隔区域飞行，使喷杆3位于间隔区域内对两侧植物进行喷药，进一步降低了药粉的浪费，使其能够对准植物树叶和根部进行喷药；通过V形结构的喷药方式，还可实现调节喷杆3的高度，使无人机可以高飞的同时喷杆3还可以与植物保持近距离喷药。

具体地，如图7所示，铰接组件6包括圆盘61和铰接盘62，圆盘61固定连接于第一喷杆31的端部，铰接盘62固定连接于第二喷杆32的端部，铰接盘 62通过铰接杆与圆盘61铰接，以使第一喷杆31和第二喷杆32可绕铰接组件6 进行相对转动；铰接杆上设有与锁杆10插接的插孔63，以通过插孔63来对铰接组件6进行支撑，以增加喷杆3水平支撑强度。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种植保无人机的喷洒装置，其特征在于，包括安装于机体上的安装架（1），所述安装架（1）上设有摆梁（2）、喷杆（3）、联动齿轮（4）、拨叉组件（5）、切换组件（7）、驱动组件（8）以及锁杆（10），所述摆梁（2）的一端通过转盘（13）连接于所述联动齿轮（4）上；所述喷杆（3）之间通过铰接组件（6）铰接；所述喷杆（3）的端部与所述摆梁（2）的一端活动连接，以通过所述摆梁（2）的转动来调节所述喷杆（3）的竖直旋转角度；所述拨叉组件（5）通过所述切换组件（7）来切断所述联动齿轮（4）之间的啮合；所述锁杆（10）通过所述切换组件（7）与所述铰接组件（6）进行插接配合；所述驱动组件（8）与所述联动齿轮（4）传动连接；还包括用于对所述摆梁（2）进行锁紧的滑动锁紧组件（9），所述滑动锁紧组件（9）与所述联动齿轮（4）弹性抵接，以使所述联动齿轮（4）通过转动来带动所述滑动锁紧组件（9）进行直线运动；

所述联动齿轮（4）包括第一联动齿轮（41）和第二联动齿轮（42），所述第一联动齿轮（41）通过第一转轴（11）与所述驱动组件（8）传动连接，所述第二联动齿轮（42）通过第二转轴（12）与所述安装架（1）连接；所述第二联动齿轮（42）与所述第一联动齿轮（41）啮合传动；

所述摆梁（2）包括第一摆梁（21）和第二摆梁（22），所述第一摆梁（21）通过所述转盘（13）连接于所述第一转轴（11）上，所述第二摆梁（22）通过所述转盘（13）连接于所述第二转轴（12）上；所述转盘（13）上设有弧形孔（130），第一联动齿轮（41）和所述第二联动齿轮（42）上设有导向杆（43），所述导向杆（43）位于所述弧形孔（130）内；所述驱动组件（8）包括设于所述安装架（1）上的驱动电机（81）和齿轮组（82），所述驱动电机（81）的输出端通过所述齿轮组（82）与所述第一转轴（11）传动连接；

所述喷杆（3）包括第一喷杆（31）和第二喷杆（32），所述第一喷杆（31）和所述第二喷杆（32）的端部两侧均设有限位滑槽（33），所述第一摆梁（21）和所述第二摆梁（22）的端部两侧均设有限位凸起，所述限位凸起位于所述限位滑槽（33）内；

所述拨叉组件（5）包括拨叉（51）和拉杆（52），所述第一转轴（11）上设有滑槽（111），所述第一联动齿轮（41）位于所述滑槽（111）内；所述第一联动齿轮（41）的一端设有环形槽（411），所述拨叉（51）的一端位于所述环形槽（411）内，所述拨叉（51）的另一端与所述拉杆（52）连接，所述拉杆（52）与所述切换组件（7）连接；

所述切换组件（7）包括转筒（71）和限位件（72），所述限位件（72）固定连接于所述安装架（1）上，所述拉杆（52）和所述锁杆（10）与所述限位件（72）滑动连接；所述转筒（71）转动连接于所述安装架（1）上；所述转筒（71）两侧设有弧形导向槽（711），所述拉杆（52）和所述锁杆（10）位于所述限位件（72）的一侧设有导向凸起（53），所述导向凸起（53）通过所述转筒（71）转动以进入所述弧形导向槽（711）内，从而带动所述拉杆（52）和所述锁杆（10）在所述限位件（72）上进行伸缩运动；所述转筒（71）上还设有若干个齿牙（55），所述安装架（1）上设有步进电机（54），所述步进电机（54）的输出端通过齿轮与所述齿牙（55）啮合传动；

所述滑动锁紧组件（9）包括支板（91）、推杆（92）、U形件（93）以及U形环（94），所述支板（91）连接于所述安装架（1）上，所述推杆（92）滑动连接于所述支板（91）上；所述U形件（93）连接于所述推杆（92）的一端，所述推杆（92）的另一端设有钩板（95）；所述U形件（93）上两侧滑动设有限位杆（96），所述U形件（93）连接于所述限位杆（96）的端部，所述限位杆（96）上套接有第一弹簧（97）；所述导向杆（43）通过所述联动齿轮（4）转动以进入所述U形环（94）内，并带动所述U形环（94）进行直线运动；

所述钩板（95）的下端两侧铰接有单向转动的钩部（98），所述摆梁（2）的两侧设有用于与所述钩部（98）抵扣的圆柱凸起（23）；所述钩部（98）上设有与所述钩板（95）连接的扭簧（99）。

2.根据权利要求1所述的植保无人机的喷洒装置，其特征在于，所述第一摆梁（21）和所述第二摆梁（22）的端部设有绕接导线（101）的铁杆（102）、永磁体（103）以及伸缩杆（104），所述伸缩杆（104）的端部与所述永磁体（103）连接，所述永磁体（103）与所述铁杆（102）的端部正对设置；所述伸缩杆（104）上套接有第二弹簧（105）；所述限位滑槽（33）的端部设有限位孔；所述导线（101）通电后使所述铁杆（102）产生推力将所述限位杆（96）推入所述限位孔内，以使所述摆梁（2）与所述喷杆（3）的端部转动配合。

3.根据权利要求1所述的植保无人机的喷洒装置，其特征在于，所述铰接组件（6）包括圆盘（61）和铰接盘（62），所述圆盘（61）固定连接于所述第一喷杆（31）的端部，所述铰接盘（62）固定连接于所述第二喷杆（32）的端部，所述铰接盘（62）通过铰接杆与所述圆盘（61）铰接；所述铰接杆上设有与所述锁杆（10）插接的插孔（63）。

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