CN1302699C - 一种滴灌管的钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种在管体上的调节元件区域打孔的钻孔装置，包括设置在框架上的钻孔机构。通过传感器可以确定调节元件在管体上的位置。根据传感器发出的信号进行钻孔操作。为此，将管体置于滚筒上，滚筒可转动地保持在框架上。进行钻孔的管体包围滚筒的一个区域，然后离开。管体在包围区域靠在滚筒上，管体中调节元件的位置通过传感器来确定，然后进行打孔。因为管体在滚筒上时不承受任何纵向拉伸，所打孔非常精确。

Description

一种滴灌管的钻孔装置

技术领域

本发明涉及滴灌管的钻孔装置，其包括设置在框架上的钻孔机构，传输机构，通过所述传输机构设有调节元件的挤压滴灌管可输送到钻孔机构，对管体上的调节元件区域进行打孔，然后离开；传感器机构，可确定调节元件在所述管体的位置；以及控制钻孔操作的控制机构。

背景技术

使用这种滴灌管可对植物进行直接灌溉。这些滴灌管制造和设计成，例如在植物所在区域可设置调节元件，通过调节元件后的水通过小孔以水滴形式离开滴灌管。每株植物因此得到直接灌溉，所消耗的水非常经济。具体地，这样可避免大量的灌溉用水蒸发，对于通过喷射来使水大面积分布的灌溉系统这种情况常常发生。通过滴灌管进行滴灌，可实现非常经济的灌溉。

已经知道滴灌管的钻孔装置，通过钻孔装置可在管壁上的调节元件区域打孔，以便水离开管体。例如，欧洲专利EP-A-715 926显示了这种装置。挤压管和在管中插入调节元件后，使管通过非接触式传感器，就可以确定调节元件的头或尾。在通过传感器后，管体在设置在钻孔装置后面的拉动机构的拉动下通过钻孔装置。根据传感器发出的信号和已知的管体前进速度，相应促动钻孔机构进行钻孔。管体然后到缠绕装置进行卷绕。

这种滴灌管的管体可以用聚乙烯基材料制造。具体地，在薄壁管的情况下，当对一年生植物进行灌溉时，滴灌管放置在地表面，在一次性使用后必须进行更换，因为存在弹性，在受到轻微拉动时会出现纵向延伸。由于在上面提到的现有技术的钻孔装置中，传感器、钻孔装置和拉动机构之间有较大的距离，可以肯定这些管的长度会发生变化。其结果是，调节元件区域的孔可能未处于管上的正确位置，因此使得管子或至少一部分变成无用。此外，难于在整个加工长度上无转动地引导具有圆形截面的管体。转动的结果同样使孔未打在调节元件区域的正确位置，得到上面已讨论过的结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种滴灌管的钻孔装置，可保证孔位于管体上调节元件区的正确位置，无论是纵向还是在横向。

根据本发明，为实现该目的，可提供一种滴灌管的钻孔装置，包括：设置在框架上的钻孔机构；输送机构，通过所述输送机构可将设有调节元件的挤压滴灌管输送到所述钻孔机构，以在管体上的调节元件区钻孔，然后使所述管体离开；传感器机构，用于确定所述调节元件在所述管体的位置；以及控制机构，用于控制钻孔操作；其中可围绕旋转轴线转动的滚筒固定在框架上，所述管体置于所述滚筒上，其中所述管体在挤压并插有调节元件后变平，所述管体包围滚筒的至少一区域，然后离开，在所述管体靠在所述滚筒上的包围区域，通过所述传感器机构确定所述调节元件在所述管体中的位置，由所述钻孔机构进行打孔。

在挤压和将调节元件插入后通过压制使管体变平或简单变形，可保证管体在下一步的加工过程中不会转动，管体显示出基本为带状，有利于进行引导。只要管体围绕钻孔装置的滚筒至少一个区域，通过传感器机构可确定调节元件在管体内的位置，通过钻孔机构在该包围区域打孔，可防止管体拉伸造成长度变化，孔可非常精确地形成。

最好将两个引导滚轮固定到本发明的钻孔装置的框架上，所述管体沿所述滚筒的边缘区域导入滚筒，然后围绕第一引导滚轮，再从所述第一滚轮移动到滚筒的中间区域，在此形成中间包围区，然后引导到围绕第二引导滚轮，再到达所述滚筒的另外边缘区域，其后离开所述滚筒。通过这样设置可实现中间包围区域大约有180°，管体置于滚筒和第一引导滚轮上，进入中间包围区，然后再进行引导。通过长距离地支撑管体于滚筒上，消除了加工期间钻孔方向上的长度改变。此外，管体沿与其输入方向相同的方向离开钻孔装置。因此，不存在下一加工工位的空间问题。

为了滚筒和管体之间有最好的接触，滚筒的表面可设置防滑涂层。

为了利用管体围绕滚筒的最佳包围条件，设置在钻孔装置的传感器机构和钻孔机构与管体在滚筒上的中间包围区域对准。

在本发明的优选设计中，传感器机构包括发送按键触点，其可自由转动地固定到转动杆并接触所述管体，每当固定到所述管体的调节元件在所述发送按键触点下通过，所述转动杆转动，从而发出传送到所述控制机构的信号。所述调节元件在管体内形成突起，可从外面探测到。通过滚筒表面的弯曲和固定到所述管体的调节元件的刚性，调节元件的前和后端明显地从管体突出，由此，通过发送按键触点使转动杆的转动变得更明显，调节元件在管体内的位置可准确地确定。

在本发明的更优选的设计中，钻孔机构是产生和发射激光束的装置，当从所述管体的前方看时位于框架上所述传感器机构的后面。

在本发明的又一优选的设计中，当沿管体的前进方向看时，检查机构固定在所述钻孔机构的后面，所述检查机构可对所述管体上相对所述调节元件钻出孔的位置进行检查。通过这些检查机构，可保证产生最佳质量的滴灌管。

附图说明

下面将参考附图通过示例对本发明的实施例进行介绍，附图中：

图1示意性地显示了本发明的钻孔装置，拉动机构分别设置在该钻孔装置的前后方；

图2是设置在钻孔装置的滚筒和引导滚轮，以及在该滚筒和引导滚轮上的管体的透视图；

图3是钻孔装置的滚筒和引导滚轮的前视图；

图4是本发明的带有钻孔机构、传感器机构和检查机构的钻孔装置的正视图；

图5是钻孔机构、传感器机构和检查机构的视图；和

图6是滴灌管细节的透视图。

具体实施方式

如图1所示，压平的管体2沿箭头3的方向连续输送到钻孔装置1。在这种情况下，管体2通过第一输送机构4，然后引导通过钻孔装置1，在第二输送机构5上离开钻孔装置1。该输送机构4和5的前进速度选择成，可使管体2在钻孔装置1上保持最佳的张紧。如下面将介绍的，输送到钻孔装置1的管体2围绕滚筒6和引导滚轮7、8移动，从而引导通过钻孔机构9。

在已知的方式中，管体2，如图6所示，是通过挤压得到，然后将调节元件10插入管体。然后将管体2压到一起，使管体2形成带状。在管体2的挤压操作和将调节元件10插入后马上进行压制，因此可保证调节元件10总是位于管体2的纵向中间。当管体2通过钻孔装置1(见图1)，这时的速度是大约3米/秒，在管体2的壁12上打孔11，当灌溉时水可以一滴一滴从中流出。管体2可用聚乙烯制造，管体2的壁12大约为0.1到2毫米厚，当进行灌溉操作时，管体被内部水的压力向外推出，使管体可形成基本为圆形的截面。

图2显示了设置在钻孔装置1的框架13上的滚筒6和引导滚轮7、8。滚筒6可绕旋转轴线14旋转，具有圆柱形表面15，其宽度等于管体2宽度的数倍。滚筒16的圆柱形表面15可设置防滑的涂层16，如橡胶。在所示的示例性实施例中，管体2在滚筒6的后边缘区17引入滚筒6。管体离开并围绕第一引导滚轮7。管体2从第一引导滚轮回到滚筒6。因为第一引导滚轮7偏斜一个角度，这可从图3看到，管体到达滚筒6的中间区域18，形成中间包围区19。从这里，管体2移动到第二引导滚轮8，并离开第二引导滚轮，同样因为第二引导滚轮8偏斜一个角度，这可从图3看到，返回到滚筒6的前边缘区20。此后，管体离开滚筒6，到达第二输送机构5，如图1所示。

滚筒6由通过输送机构4、5拉动的管体2来驱动，所以管体2在通过这两个输送机构4、5，滚筒6和两个引导滚轮7、8时可保持最佳的张紧。两个引导滚轮7、8可自由转动地固定到轴21。

通过这样设置，可实现管体2完全无滑动地靠在滚筒6上，尤其是在中间包围区19。因此，管体2通过滚筒时长度完全不变化，尽管所用的材料本身有弹性。

如图4所示，钻孔机构9、传感器机构23、和检查机构24设置在钻孔装置1的框架13上，并设置成与中间包围区19对准(见图2和3)。钻孔机构9包括第一机构25和第二机构26以产生激光束。钻孔机构9、传感器机构23、和检查机构24通过已知的方式(图中未显示)连接到设置在钻孔装置1的控制机构。

图5显示了钻孔机构9、传感器机构23、和检查机构24的放大图。传感器机构23包括发送按键触点27，其具有键控滚轮的形式，可在转动杆28上自由转动。但是，滑动触点也可采用。发送按键触点27靠在管体2上形成的中间包围区19(见图2和3)。插入管体2的调节元件10在管体壁的表面形成突起29。特别地，在中间包围区19，由于滚筒6表面的弯曲，调节元件10的前边和后边在管体2的表面突起更高。

当这样的调节元件10`通过传感器机构23的发送按键触点27的区域时，滚轮被突起29的前边顶起。这造成转动杆28转动，传感器30固定到转动杆28的远离发送按键触点27的端部，转动通过传感器得到确定，将信号传递到钻孔装置1的控制机构。通过这个传感器机构23，可准确地确定什么时间调节机构10位于管体上。

第一机构25和第二机构26设置在距发送按键触点27精确的给定距离处，用于生成和发射激光束。通过机构25和26可在管体2的壁12上打孔11，如图6所示。

在已知的方式中，滚筒6设有增量发生器，当传感器机构23传递信号到控制机构后，进行精确给定的递增步进，然后促动生成和发射激光束的第一机构25和第二机构26。由于，在本示例性实施例中，每个调节元件10要有两个孔11同时钻出。当然，只有一个孔的调节元件也是可以的，这时只促动两个机构25和26中的一个。

此外，可测得管体2的前进速度以及滚筒6的转动速度。在钻孔操作时根据这些速度可使产生激光束31、32的第一机构25和第二机构26随前进的管体2一起前进。为此，在已知的方式中，设置了反射镜，在钻孔期间可与管体2前进的速度同步地摆动，使激光束31和32一起移动。在图5中示意性地显示出各个激光束31和32的前和后端位置。在已知的方式中，激光束只是在穿透管壁时有效，不会损坏设置在管体中的调节元件10。

产生激光束的机构25和26可以是Nd/YAG型或二氧化碳型激光器。当然，也可以使用其他适当类型的激光器。

当管体2的调节元件10区域的孔打出后，要用检查机构24对调节元件进行检查。检查机构包括照相机33的说明性实施例，可对通过的带有打出的孔11的调节元件10进行拍照。所拍照片基本对应于图6所示。调节元件10在管体2的管壁12形成的突起29构成相对突出的形状，在图片中可清楚地辨认出。这样孔11的位置可相对图中的调节元件精确地辨认。所得到的图象提供给控制机构。来确定孔11的位置是否正确。所拍摄的照片还可以在监视器34(见图4)显示，供观看。

如果发现孔11相对调节元件10的位置有偏差，可执行自动调节。

利用本发明的钻孔装置，可在管体壁上调节元件的区域非常精确地打孔，同时管体连续地移动前进。在通过传感器机构确认管体中存在调节元件和到达钻孔机构之间，基本上纵向弹性的管体的长度没有变化，所以钻孔可非常准确地进行。通过用传感器机构确认存在调节元件和后来进行钻孔，不管设置在管体上的一个调节元件在另一调节元件后面多远都可以，所以间隔可以变化。生产的滴灌管因此可满足给定的要求，例如，灌溉果园中的果树，要求使用的滴灌管在树木区域有许多个互相接近的调节元件，而其间的距离比较大。

Claims (10)

1.一种滴灌管的钻孔装置，包括：设置在框架上的钻孔机构；输送机构，通过所述输送机构可将设有调节元件的挤压滴灌管输送到所述钻孔机构，以在管体上的调节元件区钻孔，然后使所述管体离开；传感器机构，用于确定所述调节元件在所述管体的位置；以及控制机构，用于控制钻孔操作；其中可围绕旋转轴线转动的滚筒固定在框架上，所述管体置于所述滚筒上，其中所述管体在挤压并插有调节元件后变平，所述管体包围滚筒的至少一区域，然后离开，在所述管体靠在所述滚筒上的包围区域，通过所述传感器机构确定所述调节元件在所述管体中的位置，由所述钻孔机构进行打孔。

2.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述滚筒具有圆柱形表面，其宽度数倍于所述管体的宽度。

3.根据权利要求2所述的钻孔装置，其特征在于，两个引导滚轮固定到框架上，可使所述管体在所述滚筒的边缘区导入滚筒，然后围绕第一引导滚轮，从所述第一滚轮移动到滚筒的中间区域，在此形成中间包围区，然后再围绕第二引导滚轮，到达所述滚筒的另外的边缘区，其后离开所述滚筒。

4.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述滚筒的表面设有防滑涂层。

5.根据权利要求3所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻孔装置上的传感器机构和钻孔机构设置成与所述滚筒上的管体的中间包围区域对准。

6.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述传感器机构包括发送按键触点，其固定到转动杆并接触所述管体，每当固定到所述管体的调节元件在所述发送按键触点下通过，所述转动杆转动，从而发出传送到所述控制机构的信号。

7.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻孔机构是产生和发射激光束的装置，当从所述管体的前方看时，位于框架上所述传感器机构的后面。

8.根据权利要求6或7所述的钻孔装置，其特征在于，所述钻孔机构的动作受到所述控制机构的控制，所述控制机构根据接收到的所述传感器机构发出的信号来进行控制。

9.根据权利要求7或8所述的钻孔装置，其特征在于，产生和发射激光束的装置设计成，接触管体的激光束在钻孔操作时随管体的前进而移动。

10.根据权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，当沿管体的前进方向看时，检查机构固定在所述钻孔机构的后面，通过所述检查机构可对所述管体上相对所述调节元件钻出的孔的位置进行检查和调节。

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