一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置和方法，包括：双自由度四连杆机架、左喷杆、右喷杆、滑轮系统、矢量喷嘴集成、舒展直线电机、连接紧固件；所述双自由度四连杆机架两端通过连接紧固件和左喷杆、右喷杆固定连接，所述舒展直线电机平行设置于左喷杆和右喷杆内侧，所述滑轮系统设置于双自由度四连杆机架上，所述矢量喷嘴集成设置于双自由度四连杆机架、左喷杆和右喷杆上。本发明专利技术能够实现喷杆机构的舒展和收缩，有效调节喷杆作业高度和宽度，满足不同生长期以及作物类型的喷雾需要；可以有效调节喷嘴间距，满足不同垄距作物对靶喷雾的基本条件，可以通过调节矢量喷嘴集成内的喷头喷雾方向实现精准对靶喷雾，且方便收纳。且方便收纳。且方便收纳。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种能够在垄作作物的大田种植中进行有效精准喷施作业的喷杆装置，具体地说是一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置，基于该装置，可在有效调整喷头间距，实现不同垄距作物的精准施药的基础上，兼具有一定的矢量对靶喷雾功能，可有效提高大田垄作作物的病虫草害防治效果。

技术介绍

[0002]精准施药技术是实现农药精准应用，减少农药浪费，提高病虫害防治效果的重要方式，对于环境保护及绿色农业发展具有重要意义。对靶喷雾作为精准施药技术的重要实现方式得到了研究人员的广泛关注，其基于精准输送农药至防治靶标上，可有效提高防治效果，并最大可能减少农药浪费。目前，对靶施药主要依据调节施药量的方式进行实现，具体而言是基于喷施目标的农药需求量实时调节农药的喷量或者浓度，从而实现变量喷雾，以达到对靶喷雾的目的；除此之外，现存技术中的仿形喷雾也可归类为对靶施药的范畴，其依据目标作物形状，通过调节喷杆结构实现喷杆对作物的仿形，以使得喷头靠近作物，从而实现对靶喷雾，该机构虽普遍针对于树木的病虫害防治进行开发，但是同样也具有在大田作物中进行应用的能力，因此该类型机具普遍具有多功能特性。
[0003]然而，尽管目前农业机械领域中已经具有了基本的面向常见大田作物，如小麦、水稻、大豆的喷雾解决方案，但是针对于一些具有显著的垄距或行距特征的作物，如红薯、马铃薯、玉米、部分蔬菜的病虫害防治，常见的大田喷雾装置往往难以有效胜任，其原因在于垄作的作物种植行距普遍较为显著，如红薯的种植垄距往往需要在60～80cm之间，土豆需要在60～70cm之间，玉米的种植行距一般为50～60cm，花生的双行垄种大行距一般在40～50cm左右，小行距则在25～30cm左右，且垄与垄之间或行与行之间一般为灌溉沟，不进行额外的种植工作，因此，在采用传统的大田喷雾器械进行喷雾防治中，必然存在喷头不能对准垄上作物的情况出现，从而导致防治效果降低，农药浪费严重的现象出现，即便某些喷雾器械具有当喷头前方没有靶标出现时自动关闭喷头的功能，从而在一定程度上减少了农药浪费，但是由于未尽可能使得喷头对准防治靶标，防治效果不足的情形必然依旧存在。
[0004]虽然垄作式作物种植中有特殊的喷雾技术要求，但是现有技术中，并无专业的面对大田垄作作物的专用喷雾设备出现。相关技术中，如专利技术专利《用于喷杆喷雾机的喷杆变换装置》，申请号：201210199175.0，涉及一种用于喷杆喷雾机的喷杆变换装置，包括底座、升降机构及折叠机构，底座与上框架、下框架以及前框架铰接构成平行四边形机构，用于执行升降动作；该专利技术可以依据平行四边形机构实现机具喷雾高度的改变，可以根据目标植物实现仿形喷雾作业，但是该装置并非是面向于大田垄作作物的专用喷雾设备，依靠单个平行四边形机构，无法在水平方向上移动喷杆装置、未为喷头安装距离的变换提供便利，无法保证喷头的精准对靶。
[0005]如技术专利《一种多功能可变喷杆喷雾机的喷杆变换装置》，申请号：201920439283.8，涉及一种多功能可变喷杆喷雾机的喷杆变换装置，包括底座、升降机构、
中间机构、支架、传动机构以及树木仿形机构。底座、升降机构以及中间机构构成平行四边形结构。可以根据不同的目标植物实现仿形喷雾作业，能满足大田作物、篱架作物及林木等不同场合、不同生长期的植物病虫害防治作业要求，具有可变性、灵活性和适应性。本装置虽然具有可变喷杆，且能够根据作物形貌改变仿形形态，但是该装置并不具备面向大田垄作作物不同种植垄距条件下对靶喷雾作业的能力，喷头间距无法调节，只能依据调节喷杆进行喷雾方向的调整，作业范围受到很大限制。
[0006]专利技术专利申请《一种林木喷雾机仿形机臂及其仿形喷雾的方法》，申请号：201810246106.8，公开了一种林木喷雾机仿形机臂及其仿形喷雾的方法，机臂包括第一侧伸缩臂、第二侧伸缩臂和主臂，所述的第一侧伸缩臂和所述的第二侧伸缩臂结构相同，均为单向可伸缩结构，所述的主臂为双向可伸缩结构，所述的第一侧伸缩臂、第二侧伸缩臂和主臂上均设置有喷雾机构，所述的主臂两端分别与所述的第一侧伸缩臂、所述的第二侧伸缩臂铰接。本专利技术专利申请虽然具有喷杆装置可调且喷头间距可调的功能，但是并不适用于大田垄作作物在标准垄距下的作业需求，未能针对稀疏靶标提供可靠的精准对靶喷雾作业有效方案，并且，喷头距离调节装置过于精密复杂，对于高可靠程度的大田喷雾作业来讲并不完全适用。综上，现有技术并不能很好地解决大田垄作作物的精准对靶喷雾问题。
[0007]基于上述原因，结合大田垄作作物的种植农艺，在大田垄作作物的病虫害防治中，如果能够实现基于作物垄距或行距的真实距离调节喷头间距，并使得喷头能够对准田垄上的喷雾靶标，将使得喷雾装置在喷雾过程中能够实时确保喷雾靶标在喷头的可作业范围内，且喷头的可作业范围不处于垄与垄之间的未种植区域内，从而最大程度避免农药的浪费，以及过度农药使用给环境带来的损害。因此，提供具有上述功能的结构装置，将有助于对靶喷雾技术的进一步发展。

技术实现思路

[0008]在上述背景下，本专利提供了一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置，可有效对大田垄作作物或具有明显种植行距特征的平作作物进行喷雾防治作业，能够基于滑轮机构，根据垄作作物的行距快速调节喷头间距，能够整体平移喷杆装置以使得喷头对准垄作的中心线，从而实现针对于大田垄作作物的精准对靶喷雾，并且安装于该喷杆上的喷头装置具有一定角度的摆动功能，以满足单垄上作物种植偏移中心线距离过大时的对靶喷雾作业，从而使得该装置能够最大可能地根据大田垄作作物的种植农艺情况，实现最优的喷雾防治效果。
[0009]为解决上述技术问题，本装置采用以下技术方案：一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置，其特征在于：包括：双自由度四连杆机架1、左喷杆2、右喷杆3、滑轮系统4、矢量喷嘴集成5、舒展直线电机6、连接紧固件7；所述双自由度四连杆机架1两端通过连接紧固件7和左喷杆2、右喷杆3固定连接，所述舒展直线电机6平行设置于左喷杆2和右喷杆3内侧，所述滑轮系统4设置于双自由度四连杆机架1上，所述矢量喷嘴集成5设置于双自由度四连杆机架1、左喷杆2和右喷杆3上；
[0010]所述双自由度四连杆机架1包括中间喷杆11、中置滑移架12、后置固定架13、滑移直线电机14、滑移连杆15、举升连杆16和举升直线电机17，所述中置滑移架12一侧通过滑移连杆15和后置固定架13连接，另一侧通过举升连杆16和中间喷杆11连接，所述滑移直线电
机14一端和中置滑移架12连接，另一端和后置固定架13连接，所述举升直线电机17一端和中置滑移架12连接，另一端和中间喷杆11连接；
[0011]所述左喷杆(2)和右喷杆(3)，对称设置于双自由度四连杆机架(1)两端，所述左喷杆(2)上设有左喷杆舒展固定耳(21)和左喷杆舒展连接耳(22)，所述左喷杆舒展连接耳(22)上设有左喷杆舒展连接销孔(23)，所述左喷杆(2)内侧壁上设有六条左喷杆伸缩狭缝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滑轮机构实现变垄距式矢量喷雾的喷杆装置，其特征在于：包括：双自由度四连杆机架(1)、左喷杆(2)、右喷杆(3)、滑轮系统(4)、矢量喷嘴集成(5)、舒展直线电机(6)、连接紧固件(7)；所述双自由度四连杆机架(1)两端通过连接紧固件(7)和左喷杆(2)、右喷杆(3)固定连接，所述舒展直线电机(6)平行设置于左喷杆(2)和右喷杆(3)内侧，所述滑轮系统(4)设置于双自由度四连杆机架(1)上，所述矢量喷嘴集成(5)设置于双自由度四连杆机架(1)、左喷杆(2)和右喷杆(3)；所述双自由度四连杆机架(1)包括中间喷杆(11)、中置滑移架(12)、后置固定架(13)、滑移直线电机(14)、滑移连杆(15)、举升连杆(16)和举升直线电机(17)，所述中置滑移架(12)一侧通过滑移连杆(15)和后置固定架(13)连接，另一侧通过举升连杆(16)和中间喷杆(11)连接，所述滑移直线电机(14)一端和中置滑移架(12)连接，另一端和后置固定架(13)连接，所述举升直线电机17一端和中置滑移架(12)连接，另一端和中间喷杆(11)连接；所述左喷杆(2)和右喷杆(3)，对称设置于双自由度四连杆机架(1)两端，所述左喷杆(2)上设有左喷杆舒展固定耳(21)和左喷杆舒展连接耳(22)，所述左喷杆舒展连接耳(22)上设有左喷杆舒展连接销孔(23)，所述左喷杆(2)内侧壁上设有六条左喷杆伸缩狭缝(24)(从上至下依次为24
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1，24
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2，24
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3，24
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4，24
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5，24
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6)、左喷杆加强筋(25)和六条左喷杆伸缩滑道(26)(从上至下依次为26
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1，26
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2，26
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3，26
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4，26
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5，26
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6)；所述右喷杆(3)上对称地设有右喷杆舒展固定耳(31)和右喷杆舒展连接耳(32)，所述右喷杆舒展连接耳(32)上设有右喷杆舒展连接销孔(33)，所述右喷杆(3)内侧壁上设有六条右喷杆伸缩狭缝(34)(从上至下依次为34
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1，34
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2，34
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3，34
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4，34
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5，34
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6)、右喷杆加强筋(35)和六条右喷杆伸缩滑道(36)(从上至下依次为36
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1，36
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2，36
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3，36
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4，36
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5，36
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6)，所述左喷杆(2)上与中间喷杆(11)的连接部位上方设有两个左喷杆凹槽(27)，所述右喷杆(3)上与中间喷杆(11)的连接部位下方设有两个右喷杆凹槽(37)；所述滑轮系统(4)包括四只滑轮驱动步进电机(41)(41
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1，41
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2，41
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3，41
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4)、六只定滑轮(42)(42
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1，42
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2，42
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3，42
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4，42
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5，42
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6)、六只滑轮杆集成(43)(43
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1，43
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2，43
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3，43
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4，43
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5，43
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6)，所述滑轮驱动步进电机(41)和中间喷杆(11)连接，定滑轮(42
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1)、(42
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2)、(42
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3)、(42
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4)的中心孔分别和滑轮驱动步进电机(42
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1)、(42
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2)、(42
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3)、(42
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4)的输出轴进行轴向和周向固定，可分别带动定滑轮(42
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1)、(42
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2)、(42
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3)、(42
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4)转动，所述定滑轮(42
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5)、(42
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6)通过轴承和中间喷杆(11)轴向连接；所述矢量喷嘴集成(5)包括电机连接件(51)、步进电机(52)、进水管(53)、电磁阀(54)、喷头(55)、电磁阀固定螺丝(56)、电磁阀连接件(57)、电机连接件夹紧元件(58)、矢量喷嘴集成连接件(59)、矢量喷嘴集成连接件夹紧元件(510)，所述步进电机(52)通过电机连接件(51)连接矢量喷嘴集成连接件(59)，另一端通过电磁阀连接件(57)、电磁阀固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：代祥，宋海潮，吴修娟，
申请(专利权)人：南京工业职业技术大学，
类型：发明
国别省市：