CN207543591U - 一种果园自动化测土配方施肥装置 - Google Patents

Abstract

一种果园自动化测土配方施肥装置，涉及农业机械技术领域，包括可移动架，所述可移动架上设有一纵向进给机构，两个所述纵向移动台上设有检测外箱，所述检测外箱一侧设有横向进给取样机构，检测外箱上侧设有土壤物质浓度检测模块。本实用新型利用风口、风洞及风扇设计，将土壤样品中的轻质土壤吹至试剂瓶中，节约研磨时间，利用试剂瓶提升挤压机构将试剂瓶移位，借助遮挡板、搭接板设计实现机构的巧妙配合，利用土壤物质浓度检测模块实现土壤的检测，最后利用下料轮实现肥料的施肥控制，整个装置设计巧妙，自动化程度高，无需人工参与，可推广应用于各种果园、农林场地。

Description

一种果园自动化测土配方施肥装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，具体地说是一种果园自动化测土配方施肥装置。

背景技术

传统的农业耕作，农户根据经验和田块面积施肥，施肥量和施肥方式比较粗放，致使化肥污染环境严重，肥料利用率低，作物产量和质量不高。

测土配方施肥以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，科学计算出需要施用的氮、磷、钾等肥料的数量。目前手工撒肥抛洒，劳动强度大、工作效率低，并且抛洒不均匀，化肥量凭经验控制，更不能完成大片农地的撒肥任务。现有的撒肥机械只是将预先混合好的肥料放入料仓内进行撒肥，操作繁琐，不能根据实际果园田地需求情况进行自动调节各种肥料的配比,易造成肥料浪费，环境污染，不能为作物提供所需要的充足养分。

实用新型内容

针对目前果园人工撒肥浪费人力物力，粗放施肥造成的化肥污染严重，肥料利用率低的问题,本实用新型提供一种果园自动化测土配方施肥装置，可以避免上述问题的发生。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种果园自动化测土配方施肥装置，包括可移动架，所述可移动架上设有一纵向进给机构，两个所述纵向移动台上设有检测外箱，所述检测外箱一侧设有横向进给取样机构，检测外箱上侧设有土壤物质浓度检测模块，所述横向进给取样机构包括取样筒，所述取样筒上设有两个风口，在取样筒上部设有转动电机，所述取样筒包括内壁，内壁上设有多个料仓固定板，每个所述料仓固定板下侧连接有一装料仓，装料仓下侧出口处设有下料轮，所述下料轮连接有下料电机，所述内壁内设置有一取样盒，所述取样盒可沿内壁上的导向槽上下移动，所述内壁下侧设有开口，取样盒两侧板设有多个进风洞，所述进风动与风口相配合，在取样盒中部设有中部配合槽，所述中部配合槽与转动丝杠相配合，所述转动丝杠与转动电机相连接，转动丝杠下端与下堵块相连接，所述下堵块设置在内壁底部，在检测外箱内部设有一吹风支承架，吹风支承架上安装有风扇，在取样筒右侧放置有试剂瓶，在检测外箱上壁上设有上挂移动机构，所述上挂移动机构处于遮挡板正上方，所述上挂移动机构上滑动配合有可用于试剂瓶提升的试剂瓶提升挤压机构，在上挂移动机构上还滑动配合有一喷水桶，所述喷水桶下侧设有喷水头，喷水桶侧面设有连接板，所述连接板上安装有CCD摄像头，在上挂移动机构下侧设有两个滚筒，所述两个滚筒之间通过传送带相连接，所述滚筒通过滚筒电机驱动，所述滚筒电机固定在检测外箱上。

进一步地，所述试剂瓶提升挤压机构包括第二气缸，所述第二气缸的伸缩杆固定连接有固定板，所述固定板中部设有导向柱，所述导向柱上安装有滑套，所述滑套可沿导向柱上下移动，在固定板上设有两个小气缸，两个所述小气缸分别处于导向柱两侧，所述小气缸与滑套相连接，所述导向柱末端设有下压板，所述下压板中滑动配合有一伸缩板，伸缩板与滑套之间通过连杆相连接，所述连杆分别与伸缩板、滑套相铰接。

进一步地，所述土壤物质浓度检测模块处于检测外箱上，土壤物质浓度检测模块下侧设有检测头，所述检测头下方为传送带。

进一步地，所述横向进给取样机构包括横向安装架，所述横向安装架上设有平行设置的第三滑轨和第四滑轨，第三滑轨上安装有第三滑块，第四滑轨上安装有第四滑块，第三滑轨与第四滑轨之间设有滚珠丝杠，滚珠丝杠一端固定在轴承座上，滚珠丝杠另一端与横向驱动电机的输出轴通过联轴器相连接，所述滚珠丝杠上滑动配合有一横向滑块，所述第三滑块与第四滑块上安装有横向移动台，所述横向移动台与横向滑块相连接，在横向安装架上还设有多个侧安装板，所述横向移动台上安装有取样筒。

进一步地，所述纵向进给机构包括一纵向安装架，所述纵向安装架的底板上设有第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与第二滑轨平行设置，在第一滑轨上滑动配合有第一滑块，在第二滑轨上滑动配合有第二滑块，所述第一滑块和第二滑块上安装有纵向移动台，所述可移动架下侧安装有纵向驱动电机，所述纵向驱动电机上安装右主动同步轮，所述主动同步轮通过同步带与从动同步轮相连接，所述从动同步轮安装在可移动架上，所述纵向移动台通过夹持件与同步带相连接。

进一步地，所述纵向移动台的上下两夹板之间穿插安装有上盖，上盖四角可通过螺栓固定在纵向安装架上。

进一步地，所述检测外箱下板上设有多个下漏孔。

进一步地，所述内壁下侧设有导向板。

进一步地，所述试剂瓶右侧设置用于限位的遮挡板，所述遮挡板上铰接有一搭接板，所述搭接板一侧右侧连接有弹簧，所述搭接板可向右转动至搭接在传送带上。

进一步地，所述可移动架下侧设置有万向轮。

进一步地，所述万向轮还可连接有一伸缩机构，所述伸缩机构安装在可移动架内测

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用纵向进给机构实行纵向的进给运动，利用横向进给机构实行取样机构的取样，利用风口、风洞及风扇设计，将土壤样品中的轻质土壤吹至试剂瓶中，节约研磨时间，利用试剂瓶提升挤压机构将试剂瓶移位，借助遮挡板、搭接板设计实现机构的巧妙配合，利用土壤物质浓度检测模块实现土壤的检测，最后利用下料轮实现肥料的施肥控制，整个装置设计巧妙，自动化程度高，无需人工参与，可推广应用于各种果园、农林场地。适合大小面积的使用，施肥均匀，能够减少土地污染，降低生产成本，利于增产、增收，增加收入。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为纵向进给机构的三维结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为横向进给取样机构的三维结构示意图；

图5为本实用新型的剖视图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为图5中C处的局部放大图。

图中：1实验田，2可移动架，

3纵向进给机构，31纵向安装架，32上盖，33第一滑轨，34第一滑块，35第二滑轨，36第二滑块，37纵向移动台，38纵向驱动电机，39主动同步轮，310同步带，311从动同步轮，

4检测外箱，41第一气缸，42试剂瓶，43控制板，44吹风支承架，45风扇，46下漏孔，47遮挡板，48搭接板，49弹簧，

5土壤物质浓度检测模块，51检测头，

6横向进给取样机构，61横向安装架，62侧安装板，63横向驱动电机，64滚柱丝杠，65第三滑轨，66第三滑块，67第四滑轨，68第四滑块，69横向移动台，610取样筒，611风口，612转动电机，

71内壁，72下堵块，73导向板，74下料轮，75装料仓，76转动丝杠，77取样盒，78中部配合槽，79进风洞，710料仓固定板，

81上挂移动机构，82第二气缸，83伸缩杆，84固定板，85小气缸，86导向柱，87滑套，88下压板，89连杆，810伸缩板，

91喷水桶，92喷水头，93连接板，94CCD摄像头，95滚筒，96传送带。

具体实施方式

如图1至图7所示，一种果园自动化测土配方施肥装置，包括设置在实验田1两侧的可移动架2，可移动架下侧设置有万向轮，可利用万向轮来推动该施肥装置的移动。该万向轮还可连接有一伸缩机构，所述伸缩机构安装在可移动架内侧，通过伸缩机构的伸缩实现万向轮竖直方向的移动，当不需要施肥装置移动时，万向轮被缩回至移动架内部，避免万向轮受力，也避免设备移动。当需要施肥装置移动时，万向轮被伸出接触地面，方便施肥装置的移动。

所述可移动架上设有一纵向进给机构，所述纵向进给机构包括一纵向安装架31，所述纵向安装架的底板上设有第一滑轨33和第二滑轨35，所述第一滑轨与第二滑轨平行设置，在第一滑轨上滑动配合有第一滑块34，在第二滑轨上滑动配合有第二滑块36，所述第一滑块和第二滑块上安装有纵向移动台37，所述纵向移动台为回字型机构，所述纵向移动台的上下两夹板之间穿插上盖32，上盖四角可通过螺栓固定在纵向安装架上。此时上盖不仅仅起到遮挡内部部件的作用，还能起到纵向移动台的导向作用。

所述可移动架下侧安装有纵向驱动电机38，所述纵向驱动电机上安装右主动同步轮39，所述主动同步轮通过同步带310与从动同步轮311相连接，所述从动同步轮安装在可移动架上。

所述纵向移动台通过夹持件与同步带相连接。

这样通过纵向驱动电机的转动，能够带动纵向移动台沿着第一滑轨及第二滑轨移动。

两个所述纵向移动台上设有检测外箱4，所述检测外箱一侧设有横向进给取样机构6，检测外箱上侧设有土壤物质浓度检测模块5。

所述横向进给取样机构包括一横向安装架61，所述横向安装架上设有平行设置的第三滑轨65和第四滑轨67，其中第三滑轨上安装有第三滑块66，第四滑轨上安装有第四滑块68，第三滑轨与第四滑轨之间设有一滚珠丝杠64，滚珠丝杠与第三滑轨、第四滑轨平行设置，滚珠丝杠一端固定在轴承座上，滚珠丝杠另一端与横向驱动电机63的输出轴通过联轴器相连接，通过横向驱动电机带动滚珠丝杠的转动，所述滚珠丝杠上滑动配合有一横向滑块，所述第三滑块与第四滑块上安装有横向移动台69，所述横向移动台可沿第三滑轨及第四滑轨移动，所述横向移动台与横向滑块相连接，通过横向驱动电机的转动能够带动横向移动台的移动。在横向安装架上还设有多个侧安装板62用于检测外箱4的固定。所述横向移动台上安装有取样筒610，所述取样筒上设有两个风口611，两个所述风口分别处于取样筒两间隔侧面上。在一风口吹气可从另一风口出气。

在取样筒上部设有转动电机612，如图5和图6所示，所述取样筒包括内壁71，内壁上设有多个料仓固定板710，每个所述料仓固定板下侧连接有一装料仓75，其中装料仓下侧出口处设有下料轮74，所述下料轮通过下料电机转动，下料的速度可以通过下料电机的转速控制。装料仓内存储有肥料，例如有机肥用完全腐熟的鸡粪、化学肥料用尿素、过磷酸钙和硫酸钾，每个下料仓内放置有一种肥料。在内壁下侧还设有一导向板73，方便肥料向固定方向滑落。

所述内壁内设置有一取样盒77，所述取样盒可沿内壁上的导向槽上下移动，所述内壁下侧设有开口，方便取样盒获取土壤样品，取样盒为一侧开口式的设计，当纵向进给机构移动时，利用其前进的动力，取样盒通过该开口与地面的接触来获得土壤。

取样盒两侧板设有多个进风洞79，所述进风洞与风口611配合使用。

在取样盒中部设有中部配合槽78，所述中部配合槽与转动丝杠76相配合，所述转动丝杠的上端与转动电机相连接，转动丝杠的下侧安装在轴承座上，所述轴承座固定在下堵块72上，所述下堵块设置在内壁底部。

当取样盒移动至风口611处时，此时取样盒两侧均为风口，且靠近两个风口的侧板上均设有进风洞，那么从一侧吹气即可使得位于取样盒内的土壤从进风洞中被吹走至取样筒另一侧。

如图5所示，在检测外箱内部设有吹风支承架44，所述吹风支承架位于取样筒左侧，吹风支承架上安装有风扇45，所述风扇处于风口左侧，在检测外箱内固定安装有第一气缸41，所述第一气缸推动试剂瓶42向右移动，在检测外箱内设有控制板43，控制板与该装置中的电机、气缸等设备相连，用于控制整个设备的运行。

在取样筒右侧放置有被第一气缸推至此处的试剂瓶42，所述试剂瓶右侧设置用于限位的遮挡板47，所述遮挡板上铰接有一搭接板48，所述搭接板一侧右侧连接有弹簧49，所述搭接板可向右转动至搭接在位于连接板右侧的传送带96上。

进一步地，所述检测外箱下板上设有多个下漏孔46，用于土壤样品被吹至检测外箱下板时，避免下板积存过多土壤。

在检测外箱4上壁上设有上挂移动机构81，所述上挂移动机构处于遮挡板正上方。

所述上挂移动机构上滑动配合有第二气缸82，所述第二气缸的伸缩杆83固定连接有固定板84，所述固定板中部设有导向柱86，所述导向柱上安装右滑套87，所述滑套可沿导向柱上下移动，在固定板上设有两个小气缸85，两个所述小气缸分别处于导向柱两侧，所述小气缸与滑套相连接，通过小气缸的伸缩能够带动滑套沿着导向柱上下移动。

所述导向柱末端设有下压板88，所述下压板中部设有一夹层，所述夹层内滑动配合有一伸缩板810，所述伸缩板可伸出下压板两端或缩入至下压板内。

伸缩板与滑套之间通过连杆89相连接，所述连杆分别与伸缩板、滑套相铰接。这样通过小气缸的伸缩能够带动滑套的上下移动，因连杆与滑套铰接，滑套的上下移动能够带动伸缩板的移动。

当土壤被风扇吹落至试剂瓶中时，第二气缸伸出使得下压板挤压土壤完成土壤的压碎研磨，然后小气缸伸缩使得伸缩板紧密贴合在试剂瓶内壁上，然后第二气缸回缩，使得试剂瓶被抬起。第二气缸沿着上挂移动机构右移，使得搭接板48发生角度偏转，然后第二气缸伸出，小气缸回缩，试剂瓶在搭接板的斜面作用下被滑落至传送带96上。

在上挂移动机构上还滑动配合有一喷水桶91，所述喷水桶下侧设有喷水头92，喷水桶侧面设有连接板93，所述连接板上安装有CCD摄像头94，通过CCD摄像头检测试剂瓶的位置来进行喷水。在上挂移动机构下侧设有两个滚筒95，所述两个滚筒之间通过传送带相连接。所述滚筒通过滚筒电机驱动，所述滚筒电机固定在检测外箱上。

土壤物质浓度检测模块5处于检测外箱上。土壤物质浓度检测模块下侧设有用于检测土壤成分的检测头，所述检测头下方为传送带，通过对传送带上的试剂瓶来进行成分检测。

所述土壤物质浓度检测模块可为光谱分析仪或土壤成分分析仪。

通过多点取样后分析土壤成分，例如每50亩地块取100个点的土样，缺少哪一些成分，控制某一装料仓中的肥料播撒即可。利用纵向进给机构及横向进给取样机构可以实现肥料的均匀播撒。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种果园自动化测土配方施肥装置，包括可移动架，所述可移动架上设有一纵向进给机构，其特征是，两个所述纵向移动台上设有检测外箱，所述检测外箱一侧设有横向进给取样机构，检测外箱上侧设有土壤物质浓度检测模块，所述横向进给取样机构包括取样筒，所述取样筒上设有两个风口，在取样筒上部设有转动电机，所述取样筒包括内壁，内壁上设有多个料仓固定板，每个所述料仓固定板下侧连接有一装料仓，装料仓下侧出口处设有下料轮，所述下料轮连接有下料电机，所述内壁内设置有一取样盒，所述取样盒可沿内壁上的导向槽上下移动，所述内壁下侧设有开口，取样盒两侧板设有多个进风洞，所述进风洞与风口相配合，在取样盒中部设有中部配合槽，所述中部配合槽与转动丝杠相配合，所述转动丝杠与转动电机相连接，转动丝杠下端与下堵块相连接，所述下堵块设置在内壁底部，在检测外箱内部设有一吹风支承架，吹风支承架上安装有风扇，在取样筒右侧放置有试剂瓶，在检测外箱上壁上设有上挂移动机构，所述上挂移动机构处于遮挡板正上方，所述上挂移动机构上滑动配合有可用于试剂瓶提升的试剂瓶提升挤压机构，在上挂移动机构上还滑动配合有一喷水桶，所述喷水桶下侧设有喷水头，喷水桶侧面设有连接板，所述连接板上安装有CCD摄像头，在上挂移动机构下侧设有两个滚筒，所述两个滚筒之间通过传送带相连接，所述滚筒通过滚筒电机驱动，所述滚筒电机固定在检测外箱上。

2.根据权利要求1所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述试剂瓶提升挤压机构包括第二气缸，所述第二气缸的伸缩杆固定连接有固定板，所述固定板中部设有导向柱，所述导向柱上安装有滑套，所述滑套可沿导向柱上下移动，在固定板上设有两个小气缸，两个所述小气缸分别处于导向柱两侧，所述小气缸与滑套相连接，所述导向柱末端设有下压板，所述下压板中滑动配合有一伸缩板，伸缩板与滑套之间通过连杆相连接，所述连杆分别与伸缩板、滑套相铰接。

3.根据权利要求1所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述土壤物质浓度检测模块处于检测外箱上，土壤物质浓度检测模块下侧设有检测头，所述检测头下方为传送带。

4.根据权利要求1所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述横向进给取样机构包括横向安装架，所述横向安装架上设有平行设置的第三滑轨和第四滑轨，第三滑轨上安装有第三滑块，第四滑轨上安装有第四滑块，第三滑轨与第四滑轨之间设有滚珠丝杠，滚珠丝杠一端固定在轴承座上，滚珠丝杠另一端与横向驱动电机的输出轴通过联轴器相连接，所述滚珠丝杠上滑动配合有一横向滑块，所述第三滑块与第四滑块上安装有横向移动台，所述横向移动台与横向滑块相连接，在横向安装架上还设有多个侧安装板，所述横向移动台上安装有取样筒。

5.根据权利要求1所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述纵向进给机构包括一纵向安装架，所述纵向安装架的底板上设有第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与第二滑轨平行设置，在第一滑轨上滑动配合有第一滑块，在第二滑轨上滑动配合有第二滑块，所述第一滑块和第二滑块上安装有纵向移动台，所述可移动架下侧安装有纵向驱动电机，所述纵向驱动电机上安装右主动同步轮，所述主动同步轮通过同步带与从动同步轮相连接，所述从动同步轮安装在可移动架上，所述纵向移动台通过夹持件与同步带相连接。

6.根据权利要求5所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述纵向移动台的上下两夹板之间穿插安装有上盖，上盖四角可通过螺栓固定在纵向安装架上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述检测外箱下板上设有多个下漏孔。

8.根据权利要求1所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述内壁下侧设有导向板。

9.根据权利要求7所述的一种果园自动化测土配方施肥装置，其特征是，所述试剂瓶右侧设置用于限位的遮挡板，所述遮挡板上铰接有一搭接板，所述搭接板一侧右侧连接有弹簧，所述搭接板可向右转动至搭接在传送带上。