CN209073073U - 一种温室三维喷淋机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业生产自动化机械技术领域，特别涉及一种温室三维喷淋机，包括：横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构、供液管路31和运行控制器；所述横向滑动机构通过其轨道安装在温室后墙内侧，横向滑动机构的滑动部分连接纵向伸缩机构一端，带动纵向伸缩机构横向移动，实现横向垄间变换；所述纵向伸缩机构另一端与升降喷淋机构连接，带动升降喷淋机构在垄间纵向伸缩移动就位；所述供液管路与升降喷淋机构连接，进行供液；所述运行控制器分别与横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构连接，控制整体运行。通过三维空间的定位，实现随作物不同时期生长高度的浇灌、施肥、打药需要进行适应性作业的目的。

Description

一种温室三维喷淋机

技术领域

本发明涉及农业生产自动化机械技术领域，特别涉及一种温室三维喷淋机。

背景技术

目前，温室灌溉控制系统从灌溉方式上一般分为两种型式，一是悬挂式喷灌系统。悬挂喷灌控制系统一般多用于玻璃温室中，悬挂在温室顶部的双臂轨道上进行灌溉作业，供水管和供电电缆通过轨道上的悬挂滑轮垂吊装在温室上部随系统行走灌溉。悬挂喷灌一般采用微喷方式形成细小水滴喷洒在作物表面更利于作物吸收，可以控制喷水量和灌水均匀性，避免地面径流和深层渗漏损失，但此种灌溉主要作用于作物表面无法对作物根部进行喷灌，而且由于种植番茄、黄瓜、芸豆、葫芦作物等根据生长条件需要安装吊蔓绳，尤其在日光温室中，悬挂喷灌运行无法正常行走。

二是滴灌控制系统：滴灌控制系统的滴灌管线一般布置在温室地表或埋于地下。该灌溉采用铺设滴灌管进行根部渗透灌溉的方式，不占用作物上层空间，弥补了悬挂喷灌的不足，缺点是滴灌无法进行作物表面灌溉及打药，滴灌灌水器出口很小，耗时长，也易被水中的矿物质或有机物质堵塞。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种温室三维喷淋机，通过横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构实现立体空间定位，实现随作物不同时期生长高度的浇灌、施肥、打药需要进行适应性作业的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种温室三维喷淋机，包括横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构、供液管路和运行控制器；所述横向滑动机构通过其轨道安装在温室后墙内侧，横向滑动机构的滑动部分连接纵向伸缩机构一端，带动纵向伸缩机构横向移动，实现横向垄间变换；所述纵向伸缩机构另一端与升降喷淋机构连接，带动升降喷淋机构在垄间纵向伸缩移动就位；所述供液管路与升降喷淋机构连接，进行供液；所述运行控制器分别与横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构连接，控制整体运行。

优选的，所述轨道由上支架、工字钢、下支架和导向槽组成，工字钢和导向槽平行设置，且工字钢设置高度高于导向槽，工字钢的顶部与上支架连接固定，导向槽的底部与下支架连接固定，滑动部分位于工字钢和导向槽之间，分别与工字钢和导向槽连接，并沿其横向移动。

优选的，沿所述轨道还安装供液管路的管路槽，位于下支架顶部与导向槽平行设置。

优选的，所述滑动部分包括驱动电机、支撑架、滑车和导向轮；所述支撑架顶部至少安装有两个滑车，滑车的滚动轮挂接在工字钢两侧，与工字钢滚动接触；支撑架底部安装有导向轮，导向轮置于导向槽内，沿导向槽滚动；所述驱动电机安装在支撑架上，输出轴与滚动轮传动连接，通过滚动轮和导向轮带动整个滑动部分沿轨道横向移动。

优选的，所述纵向伸缩机构包括前固定座、后固定座、剪叉伸缩臂和伸缩推杆；所述剪叉伸缩臂由多组X形剪叉单元组成，每组X形剪叉单元由两剪叉杆中部通过连接轴铰接组成，剪叉伸缩臂一端与前固定座一侧连接，另一端与后固定座一侧连接；后固定座另一侧与滑动部分连接，前固定座另一侧与升降喷淋机构连接；所述伸缩推杆安装在X形剪叉单元上，伸缩推杆两端分别与两剪叉杆连接，改变X形剪叉单元的交角控制纵向伸缩机构的伸缩运动。

优选的，所述纵向伸缩机构的前固定座上还安装有支撑装置，包括伸缩杆、连接杆、固定销、伸缩传感器和支撑轮；所述伸缩杆沿竖直方向与前固定座连接，伸缩杆由多个伸缩节套接组成，底部开有安装固定销的槽孔，伸缩传感器一端安装在伸缩杆上，另一端与固定销连接；所述连接杆与伸缩杆底部连接，另一端与支撑轮连接。

优选的，所述纵向伸缩机构的剪叉伸缩臂上还安装有支撑装置，包括斜拉杆、伸缩杆、连接杆、固定销、伸缩传感器和支撑轮；所述伸缩杆沿竖直方向安装在两剪叉杆铰接处，由多个伸缩节套接组成，顶部开有滑槽；所述斜拉杆设置两个，端部分别布置于伸缩杆竖直方向对称的两个剪叉杆上，另一端连接后置于滑槽内；所述伸缩杆底部还开有槽孔，固定销于一侧槽孔插入与连接杆一端连接后从另一侧槽孔伸出，连接杆另一端与支撑轮连接，所述伸缩传感器一端与伸缩杆连接，另一端与固定销连接。

优选的，所述后固定座上还安装有对作业情况拍摄的摄像头。

优选的，所述升降喷淋机构包括：导轨、滑块、升降电机、推杆和喷淋杆；所述导轨安装在前固定座上，滑块和升降电机分别安装在导轨上，升降电机与滑块传动连接，带动滑块沿导轨升降运动；所述喷淋杆一端安装在滑块底部，与供液管路连通，另一端为自由端，带有多个间隔布置的喷嘴；所述推杆一端安装在滑块顶部，另一端与喷淋杆连接，带动喷淋杆转动喷淋。

优选的，所述运行控制器包括：显示器、功能键、信号发送器和信号接收器；操作功能键，通过信号发送器将信号发送至安装在横向滑动机构、纵向伸缩机构和升降喷淋机构上的各信号接收器，调整各机构位姿。

本发明的有益效果为：

1.本发明剪叉式伸缩方式可将喷头直接伸展至作物位置进行动作，实现了对靶精准作业，并有效提高喷灌精度，加速作物的吸收，达到了节水、节肥、减药效果。

2.升降喷淋机构不受温室中作物的高矮影响，可根据作物生长高度进行调节就位，对植株根部与表面同时均匀灌溉，即对草莓类低矮作物或樱桃树等高作物都可采用本发明进行灌溉、施肥和打药。

3.采用三维度的行走方式，横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构可通过运行控制器实现立体空间定位，不受作物高矮及吊蔓绳的影响，解决温室内存在吊蔓绳种植作物时无法行走喷灌以及对作物根部与表面同时均匀灌溉的技术问题，实现随作物不同时期生长需要进行适应性作业的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是发明的主视图；

图3是支撑吊架与上支架连接处局部放大示意图；

图4是支撑吊架与下支架连接处局部放大示意图；

图5是支撑装置局部放大示意图

图6是伸缩杆局部放大示意图。

具体的，1.后墙，2.摄像头，3.上支架，4.工字钢，5.滑车，6.驱动电机，7.支撑架，8.导向轮，9.管路槽，10.导向槽，11.下支架，12.后固定座，13.伸缩推杆I，14.剪叉杆，15.伸缩杆II，16.连接杆II，17.支撑轮II，18.后固定座，19.伸缩推杆II，20.伸缩杆I，21.连接杆I，22.支撑轮I，23.喷嘴控制阀，24.喷嘴，25.喷淋杆，26.滑块，27.推杆，28.导轨，29.升降电机，30.运行控制器，31.供液管路,32斜拉杆，33.伸缩传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，在不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

如图1和图2所示，本发明一种温室三维喷淋机，包括横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构、供液管路31及运行控制器30；所述横向滑动机构通过其轨道安装在温室后墙1内侧，横向滑动机构的滑动部分连接纵向伸缩机构一端，带动纵向伸缩机构横向移动，实现横向垄间变换；所述纵向伸缩机构另一端与升降喷淋机构连接，带动升降喷淋机构在垄间纵向伸缩移动就位；所述供液管路31与升降喷淋机构连接，进行供液；所述运行控制器30分别与横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构连接，控制整体运行。

如图3-4所示，本例中横向滑动机构的轨道由上支架3、工字钢4、下支架11和导向槽10组成，工字钢4和导向槽10沿温室后墙1长度方向平行设置，且工字钢4设置高度高于导向槽10，可根据实际作业高度需要进行安装，工字钢4的顶部与上支架3连接，上支架3固定在温室后墙1上，导向槽10的底部与下支架11连接，下支架11固定在温室后墙1上，滑动部分位于工字钢4和导向槽10之间，分别与工字钢4和导向槽10连接，并沿其横向移动；所述下固定架11顶部平行于导向槽10还安装有多个管路槽9，用于安装供液管路31。

横向滑动机构的滑动部分包括驱动电机6、支撑架7、滑车5和导向轮8，所述支撑架7顶部间隔安装有四个滑车5，滑车5的滚动轮挂接在工字钢4两侧，与工字钢4滚动接触；支撑架7底部安装有两个导向轮8，导向轮8置于导向槽内10，沿导向槽10滚动，对支撑架7进行导向；所述驱动电机6安装在支撑架7上，其输出轴与滑车5的滚动轮通过链传动或带传动方式连接，通过滚动轮和导向轮8带动整个滑动部分沿工字钢4和导向槽10横向移动，在作物垄间停止，方便纵向伸缩机构进入垄间进行作业。

所述纵向伸缩机构包括前固定座18、后固定座12、剪叉伸缩臂和伸缩推杆I13、伸缩推杆II19；所述剪叉伸缩臂由多组X形剪叉单元组成，每组X形剪叉单元由两个剪叉杆14中部通过连接轴铰接组成，剪叉伸缩臂一端与前固定座18一侧连接，另一端与后固定座12一侧连接，本例中剪叉伸缩臂采用两个，也可采用多个，以保证机构运行的稳定性；后固定座12另一侧与支撑架7连接，前固定座18另一侧与升降喷淋机构连接；所述伸缩推杆I13、伸缩推杆II19安装在剪叉伸缩臂两端的X形剪叉单元上，具体的伸缩推杆I13一端与X形剪叉单元上的一个剪叉杆14连接，另一端与另一个X形剪叉单元上的一个剪叉杆14连接；伸缩推杆II19与伸缩推杆I13的连接方式相同；通过伸缩推杆I13和伸缩推杆II19的同步伸缩运动，改变X形剪叉单元的交角控制纵向伸缩机构的伸缩运动。

如图1和图5、图6所示，所述纵向伸缩机构底部还安装有支撑装置，本例中的支撑装置分别安装在固定座12和剪叉伸缩臂上；

固定座12上的支撑装置包括：包括伸缩杆I20、连接杆I21、固定销、伸缩传感器33和支撑轮I22；所述伸缩杆20沿竖直方向与前固定座18连接，伸缩杆I20由两组伸缩节套接组成，顶部伸缩节内部安装有电动推拉杆，电动推拉杆固定端与顶部伸缩节连接，移动端与底部伸缩节顶部连接，底部伸缩节底部与连接杆I21套接，底部伸缩节内部安装有线径2.5mm，长95mm，内径17mm的弹簧，同时底部伸缩节侧面开有槽孔，固定销于槽孔一侧插入与连接杆I21连接后从槽孔另一侧伸出，伸缩传感器33一端与顶部伸缩节连接，另一端与底部伸缩节外部的固定销连接，对支撑轮I22起落高度进行测量；所述连接杆I21一端与底部伸缩节内部的固定销连接，另一端与支撑轮I22连接。

剪叉伸缩臂上的支撑装置包括：包括斜拉杆32、伸缩杆II15、连接杆II16、伸缩传感器33、固定销和支撑轮II17；所述伸缩杆II15沿竖直方向安装在两剪叉杆14铰接处，由两个伸缩节套接组成，顶部伸缩节上开有滑槽，同时内部安装有电动推拉杆，电动推拉杆固定端与顶部伸缩节连接，移动端与底部伸缩节顶部连接，底部伸缩节底部与连接杆II16套接，底部伸缩节内部安装有线径2.5mm，长95mm，内径17mm的弹簧；所述斜拉杆32设置两个，端部分别布置于伸缩杆II15竖直方向对称的两个剪叉杆14上，另一端相互铰接后置于顶部伸缩节的滑槽内；所述伸缩杆II15底部伸缩节还开有槽孔，固定销于槽孔一侧插入与连接杆II16端部连接后从槽孔另一侧伸出；伸缩传感器33一端与顶部伸缩节连接，另一端与底部伸缩节外部的固定销连接，对支撑轮II17起落高度进行测量；连接杆II16一端与伸缩杆II15底部伸缩节内部的固定销连接，另一端与支撑轮II17连接。

支撑装置进行伸缩运动，以适应凹凸不平的垄间土壤，同时对纵向伸缩机构起支撑作用。

所述后固定座12顶部还安装有摄像头2，对作物和作业情况进行拍摄。

所述升降喷淋机构包括：导轨28、滑块26、升降电机29、推杆27和喷淋杆25；所述导轨28安装在前固定座18上，滑块26和升降电机29分别安装在导轨28上，升降电机29与滑块26通过链传动或带传动的方式连接，带动滑块26沿导轨28升降运动；所述喷淋杆25一端安装在滑块26底部，与供液管路31连通，既供液管路31穿过纵向伸缩机构与喷淋杆25连接，另一端为自由端；喷淋杆25带有多个间隔布置的喷嘴24，由喷嘴控制阀23控制各喷嘴24的开关，进行灌溉、施肥、打药等作业，为现有技术；所述推杆27一端安装在滑块26顶部，另一端与喷淋杆25连接，带动喷淋杆25转动，调整位姿进行喷淋作业。

如图2所示，所述运行控制器30安装在支撑架7上，与横向滑动机构、纵向伸缩机构和升降喷淋机构通过无线连接进行通讯，包括显示器、功能键、信号发送器和信号接收器；所述功能键包括：显示器开关键、横向移动键、伸缩键、喷淋高度调节键、喷淋杆角度调整键和喷淋开关键；打开显示器开关键，在显示器上查看摄像头2拍摄的作业情况；操作横向移动键控制横向滑动机构的滑动部分横向移动就位；伸缩键控制纵向伸缩机构纵向伸缩就位；喷淋高度调节键调节喷淋装置的高度；喷淋杆角度调整键调整喷淋杆30的作业角度；喷淋开关键控制各喷嘴控制阀31的开关状态。

本装置的工作过程：

1.通过运行控制器30上的横向移动键控制驱动电机6，由驱动电机6驱动滑车5，带动纵向伸缩机构的滑动部分在垄间就位；

2.滑动部分就位后，按下运行控制器30上的伸缩键控制伸缩推杆I13和伸缩推杆II19同步工作，调整纵向伸缩机构的纵向伸缩长度，对升降喷淋机构进行就位；

3.升降喷淋机构就位后，按下运行控制器30上的喷淋高度调节键控制升降电机29，由升降电机29调节滑块26的升降；

4.按下运行控制器30上的喷淋杆角度调整键控制推杆27，由推杆27调整喷淋杆25的位姿；

5.按下运行控制器30上的喷淋开关键控制喷嘴控制阀23打开，进行喷淋作业。

Claims (10)

1.一种温室三维喷淋机，其特征在于，包括横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构、供液管路和运行控制器；所述横向滑动机构通过其轨道安装在温室后墙内侧，横向滑动机构的滑动部分连接纵向伸缩机构一端，带动纵向伸缩机构横向移动，实现横向垄间变换；所述纵向伸缩机构另一端与升降喷淋机构连接，带动升降喷淋机构在垄间纵向伸缩移动就位；所述供液管路与升降喷淋机构连接，进行供液；所述运行控制器分别与横向滑动机构、纵向伸缩机构、升降喷淋机构连接，控制整体运行。

2.根据权利要求1所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述轨道由上支架、工字钢、下支架和导向槽组成，工字钢和导向槽平行设置，且工字钢设置高度高于导向槽，工字钢的顶部与上支架连接固定，导向槽的底部与下支架连接固定，滑动部分位于工字钢和导向槽之间，分别与工字钢和导向槽连接，并沿其横向移动。

3.根据权利要求2所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，沿所述轨道还安装供液管路的管路槽，位于下支架顶部与导向槽平行设置。

4.根据权利要求2所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述滑动部分包括驱动电机、支撑架、滑车和导向轮；所述支撑架顶部至少安装有两个滑车，滑车的滚动轮挂接在工字钢两侧，与工字钢滚动接触；支撑架底部安装有导向轮，导向轮置于导向槽内，沿导向槽滚动；所述驱动电机安装在支撑架上，输出轴与滚动轮传动连接，通过滚动轮和导向轮带动整个滑动部分沿轨道横向移动。

5.根据权利要求1所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述纵向伸缩机构包括前固定座、后固定座、剪叉伸缩臂和伸缩推杆；所述剪叉伸缩臂由多组X形剪叉单元组成，每组X形剪叉单元由两剪叉杆中部通过连接轴铰接组成，剪叉伸缩臂一端与前固定座一侧连接，另一端与后固定座一侧连接；后固定座另一侧与滑动部分连接，前固定座另一侧与升降喷淋机构连接；所述伸缩推杆安装在X形剪叉单元上，伸缩推杆两端分别与两剪叉杆连接，改变X形剪叉单元的交角控制纵向伸缩机构的伸缩运动。

6.根据权利要求5所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述纵向伸缩机构的前固定座上还安装有支撑装置，包括伸缩杆、连接杆、固定销、伸缩传感器和支撑轮；所述伸缩杆沿竖直方向与前固定座连接，伸缩杆由多个伸缩节套接组成，底部开有安装固定销的槽孔，伸缩传感器一端安装在伸缩杆上，另一端与固定销连接；所述连接杆与伸缩杆底部连接，另一端与支撑轮连接。

7.根据权利要求5所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述纵向伸缩机构的剪叉伸缩臂上还安装有支撑装置，包括斜拉杆、伸缩杆、连接杆、固定销、伸缩传感器和支撑轮；所述伸缩杆沿竖直方向安装在两剪叉杆铰接处，由多个伸缩节套接组成，顶部开有滑槽；所述斜拉杆设置两个，端部分别布置于伸缩杆竖直方向对称的两个剪叉杆上，另一端连接后置于滑槽内；所述伸缩杆底部还开有槽孔，固定销于一侧槽孔插入与连接杆一端连接后从另一侧槽孔伸出，连接杆另一端与支撑轮连接，所述伸缩传感器一端与伸缩杆连接，另一端与固定销连接。

8.根据权利要求5所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于：所述后固定座上还安装有对作业情况拍摄的摄像头。

9.根据权利要求5所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述升降喷淋机构包括：导轨、滑块、升降电机、推杆和喷淋杆；所述导轨安装在前固定座上，滑块和升降电机分别安装在导轨上，升降电机与滑块传动连接，带动滑块沿导轨升降运动；所述喷淋杆一端安装在滑块底部，与供液管路连通，另一端为自由端，带有多个间隔布置的喷嘴；所述推杆一端安装在滑块顶部，另一端与喷淋杆连接，带动喷淋杆转动喷淋。

10.根据权利要求1所述的一种温室三维喷淋机，其特征在于，所述运行控制器包括：显示器、功能键、信号发送器和信号接收器；操作功能键，通过信号发送器将信号发送至安装在横向滑动机构、纵向伸缩机构和升降喷淋机构上的各信号接收器，调整各机构位姿。