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厂容厂貌时间: 2024-01-07 16:52:54 | 作者: u赢电竞官网
导航:X技术最新专利农业,林业,园林,畜牧业,肥料饲料的机械,工具制造及其应用技术
1.本发明涉及温室大棚机械作业设备技术领域,尤其涉及到棚内打药设备领域,具体是指一种绳索牵引式温室大棚自动打药机及使用方法。
2.我国设施农业产业规模稳定发展,主要温室设施面积已突破210万公顷,连栋温室面积达到5.18万公顷,日光温室和塑料大棚单体面积趋于大型化。
3.高度自动化的现代温室发展相对滞后,存在设施简陋、机械化程度低、生产销量低、作业强度大、产品质量差、产量低、病虫害严重等问题。发展适度规模化生产以及智能化温室大棚是我国现代温室正在发展的方向。
4.目前温室大棚内作物需要经常打药,人力成本较高,传统背负式喷药方式会出现打药不均匀,对人体存在危害性。现有自动打药机采用电缆与输药管拖行,增加了机器运行成本,使用不便且存在安全风险隐患。因此,现阶段需要一种全自动打药机,解决上述存在的问题。
5.本发明针对现存技术的不足,提供一种绳索牵引式温室大棚自动打药机及使用方法,能够悬挂于温室内部吊轨自动行进往返,并且避免了电缆与输药管拖行的问题,同时提高了棚内喷药作业的自动化水平。
6.本发明是通过如下技术方案实现的,提供一种绳索牵引式温室大棚自动打药机,包括固定于温室大棚内的轨道、吊挂于所述轨道上的主体机械架,以及驱动所述主体机械架沿所述轨道往复移动的牵引机构,所述主体机械架上安装有打药装置;所述打药装置包含高压泵、与高压泵进液口连通的药液箱,以及与高压泵出液口连通的喷药筒,所述高压泵电性连接可充电电池,所述药液箱上安装有液位检测装置,所述可充电电池电性连接电量检测装置。
7.本方案通过设置的轨道,给打药机提供移动支撑和导向,通过牵引机构带动主体机械架往复移动,在主体机械架的移动过程中,高压泵将药液箱内的药液输送至喷药筒并喷出,实现喷药作业,避免了人工打药存在的劳动强度大、作业效率低的问题,并且通过可充电电池给高压泵的工作提供电能,避免了电缆与药管拖行,通过液位检测装置检测药液箱内的药液液位,以便及时添加药液,通过电量检测装置检测可充电电池的电量,以便及时给可充电电池充电。
8.作为优化,主体机械架上还安装有控制箱,控制箱内安装有与牵引机构、高压泵、液位检测装置和电量检测装置电性连接的控制管理系统。本优化方案的控制管理系统接收药液箱的液位信息和可充电电池的电量信息,并根据接收的信息控制牵引机构和高压泵的工作状态,大幅度的提升了喷药作业的自动化水平。
9.作为优化,主体机械架上还安装有与所述充电电池电性连接的充电装置,温室大
棚与轨道初始端对应的侧墙上安装有充电插槽,所述充电插槽与所述充电装置的插头适配。本优化方案通过设置充电装置,方便给可充电电池充电,控制管理系统检测到电池的电量不足时,控制牵引机构将主体机械架移至轨道初始端,充电装置的插头插入充电插槽进行充电。
10.作为优化,还包括加药箱和加药泵,加药泵的进液口与加药箱连通,加药泵的出液口连通加药管,加药管远离加药泵的一端位于初始位置药液箱箱盖的正上方,加药管上安装有电动加药阀。本优化方案通过设置加药箱和加药泵,在药液箱内的液面过低时,主体机械架移动至初始位置,打开药液箱箱盖和电动加药阀,通过加药泵将加药箱内的药液输送至药液箱,实现了药液添加的自动化。
11.作为优化,药液箱盖包括两个半圆形药箱盖,每个药箱盖顶部均有齿轮型圆环结构,方便每个药箱盖与轴进行连接固定旋转,其中一个药箱盖齿轮圆环结构与电机轴连接,两个药箱盖通过齿轮啮合连接。本优化方案通过设置两个药箱盖齿轮啮合连接,当控制管理系统控制电机旋转,带动其中一个药箱盖转动,通过药箱盖之间的齿轮啮合,另一个药箱盖也被带动旋转,实现药箱盖的自动开合,方便药液箱加药。
12.作为优化,轨道上安装有与主体机械架初始位置对应的限位装置ⅰ,主体机械架上安装有与限位装置ⅰ适配的行程开关,所述行程开关、电动加药阀、加药泵和药液箱箱盖的启闭机构均与控制管理系统电性连接。本优化方案通过设置限位装置ⅰ和行程开关,当限位装置ⅰ触碰行程开关时,控制管理系统控制牵引机构停止动作,实现了对主体机械架的初始位置自动控制,以便进行加药和充电。
13.作为优化,轨道上还安装有与主体机械架末端位置对应的限位装置ⅱ,限位装置ⅱ与所述行程开关适配。本优化方案通过设置限位装置ⅱ,在主体机械架移动至末端位置时,行程开关触碰限位装置ⅱ,主体机械架停止继续移动。
14.作为优化,牵引机构包括缠绕有牵引绳的卷筒和驱动所述卷筒旋转的牵引电机,所述牵引电机与控制管理系统电性连接, 所述牵引绳的一端绕过与轨道初始端对应的定滑轮后与主体机械架连接,牵引绳的另一端绕过与轨道末端对应的定滑轮后与主体机械架连接。本优化方案通过牵引电机带动卷筒转动,以此来实现牵引绳的收放,利用牵引绳的传力,带动主体机械架移动,结构相对比较简单,使用成本低。
15.作为优化,所述主体机械架上安装有与轨道平行设置的螺旋拉紧装置,螺旋拉紧装置的两头分别与牵引绳的两头连接。本优化方案通过设置螺旋拉紧装置与牵引绳连接,然后向主体机械架传力,方便调整牵引绳的张紧程度,保证牵引绳的可靠传力。
16.一种上述绳索牵引式温室大棚自动打药机的使用方法,包括如下步骤:1、喷药作业前,将配置好的药液注入打药机携带药液箱和放置于地面的加药箱,或者根据作物所需药液比例倒入药箱混合;检查牵引绳松紧度,适当调节拉紧器;自动打药机开机自动检验测试电池的电量与药液箱液位状态,若检测正常,则允许打药机运行,若不符合运行要求,需充电或加药再进行打药工作;2、启动自动打药机电源开关,机器进入初始待机状态,控制管理系统、传感器、喷药装置上电,同时牵引电机待机,控制管理系统自动检验测试电池的电量与药液箱液位状态,按下启动按钮,自动打药机进入自动喷药模式,牵引电机正转,通过牵引绳牵动打药机正方向运行,同时打药装置开始工作,高压泵抽取打药机携带的药液箱内的药液输送至喷药筒,多个喷药筒一起进行喷药工作;
3、自动打药机行进至轨道末端,打药机主体机械架安装的行程开关触碰到位于轨道末端的限位装置,行程开关将动作信号传至控制管理系统,控制管理系统经过逻辑判断后通过无线信号发送模块将控制信号发送至电机无线接收模块,控制牵引电机反转,打药机沿轨道原路返回至初始位置;4、自动打药机行进过程中,控制管理系统实时获取传感器监测的药箱液位和电池的电量,当液位低于打药机正常工作所需液位或电量较低时,打药机停止喷药工作自动返回至加药处/充电处进行加药/充电,药箱加满/电池充满后,打药机自动返回至刚才停止喷药位置继续喷药,完成一遍喷药工作。
17.本发明的有益效果为:1、本发明为绳索牵引式温室大棚自动打药机,机器行进方式为牵引绳牵引,行进驱动装置为固定于棚体侧墙底座的牵引电机,牵引电机独立供电,使用交流电源,机器行进动力更强,方便维护,牵引绳与固定在主体机械架上的螺旋拉紧器连接,方便调整牵引绳的张紧程度。
18.2、本发明中喷药的高压泵采用直流电池作为电源,续航性更好,安装更换方便,减少棚内的电缆铺设,节约空间,避免拖拉电缆,保证了使用安全。
19.3、本发明中自动打药机采用匀速牵引行进,相对于传统人力背负式喷药,在降低劳动强度、减小工作量的同时,提高了作物施药的均匀性、一致性,也保证工作人员的安全性。
20.4、本发明通过在机器上安装自动加药、自动充电装置,使打药机在轨道上就能轻松实现自动加药与充电,解放劳动力,有效解决打药机续航问题。
21.5、本发明通过采取机器主体框架推拉式分布结构,模块化形式组装,药箱、控制箱、喷药装置在需要的时候能取下,方便人员操作维修更换,可以多个温室大棚交替使用,实现一机多用,降低成本。
22.图1为本发明自动打药机整体结构示意图;图2为轨道布置示意图;图3为主体机械架主视图;图4为加药箱和加药泵连通示意图;图5为轨道初始端结构示意图;图6为轨道末端结构示意图;图7为主体机械架轴测视图;图8为打药装置结构示意图;图9为药箱盖自动开合装置结构示意图;图中所示:1、传动部分,2、主体部分,3、自动加药装置,4、承载部分,5、可拆卸控制与喷药部分,6、加药箱,7、加药泵,8、固定板, 9、固定底座,10、电机控制盒,11、牵引电机,12、卷筒,13、充电插槽,14、定向滑轮,15、加药管,16、电动加药阀,17、加药口,18、限位装置ⅰ,19、轨道,20、牵引绳,21、限位装置ⅱ,22、固定滑轮,23、前滚动吊轮,24、后滚动吊轮,25、距离检
测装置,26、螺旋拉紧装置,27、行程开关,28、主体机械架,29、药液箱,30、开合装置,31、药液箱箱盖,32、上液位计,33、下液位计,34、充电装置的插头,35、高压泵,36、控制箱,37、喷药筒,38、右侧药箱盖,39、左侧药箱盖,40、药箱盖开合电机。
23.为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,对本方案进行阐述。
24.如图1所示一种绳索牵引式温室大棚自动打药机,包括固定于温室大棚内的轨道19、吊挂于所述轨道上的主体机械架28,以及驱动所述主体机械架28沿所述轨道往复移动的牵引机构,所述主体机械架上安装有打药装置。轨道位于温室大棚的顶部,且沿温室大棚长度方向延伸,贯穿于整个温室。温室大棚长度方向的两侧墙内壁分别固设有固定板8,固定板的内侧固接有固定底座9,轨道的两头分别固定支撑在两端的固定底座上。固定底座和轨道形成行进装置,轨道为开口向下凹槽式形态,与滚动吊轮配合使用,主体机械架的顶部安装有前滚动吊轮23和后滚动吊轮24,各滚动吊轮挂接在轨道上。具体的,固定底座连接安装在温室棚顶和侧墙,轨道底座通过棚顶固定的铝合金钢性吊接骨架和侧墙固定的平板型安装固定底座做固定安装。
25.牵引机构和轨道形成打药机的传动部分1,打药机的主体部分2包括承载部分4,以及可拆卸控制与喷药部分5,承载部分主体是主体机械架28,主体机械架上安装各类装置。滚动吊轮将机器主体吊接在轨道19上,打药机行进至返回处或充电加药处由行程开关27将信号传输至控制管理系统,打药机工作途中要充电或加药时,自动返回至充电加药处,距离检测装置25工作,记录返回距离,待打药机充电或加药完毕,电机牵引打药机机器主体回归初始故障位置接着来进行喷药工作,保证每一行程喷药工作准确无误。
26.打药装置包含高压泵35、与高压泵进液口连通的药液箱29,以及与高压泵出液口连通的喷药筒37,高压泵35采用大功率的水泵,喷药筒采用风送式结构,数量为多个,呈一定角度排布,能够保证在打药机行进喷药过程中对温室全覆盖喷药。所述高压泵电性连接可充电电池,所述可充电电池电性连接电量检测装置,通过可充电电池给高压泵的工作提供电能,通过电量检测装置检测可充电电池的电量。药液箱29放置在机械框架28下部,药液箱上安装有液位检测装置,本实施例的液位检测装置包含上液位计32和下液位计33,分别对药箱内不药液最高和最低液位进行仔细的检测,药液箱内的液位高于上液位计或低于下液位计时,控制管理系统控制主体机械架返回至初始位置做加液。
27.主体机械架上还固定安装有控制箱36,用于监控打药机运行,控制箱内安装有与牵引机构、高压泵、液位检测装置和电量检测装置电性连接的控制管理系统,控制管理系统控制整个打药机的自动运行作业,自动打药机可实现自动往返、自动充电、自动加药。本实施例的电量检测装置采取电池电压检测模块,距离检测装置25、电池电压检测模块、液位检测装置形成打药机工作状态采集装置。控制管理系统接收药液箱内的液位信息和可充电电池的电量信息,并根据接收的信息控制牵引机构和高压泵的工作状态。
28.主体机械架上还安装有与所述充电电池电性连接的充电装置,温室大棚与轨道初始端对应的侧墙上安装有充电插槽13,所述充电插槽13与所述充电装置的插头34适配,充电插槽连接电源。为方便安装固定,本实施例的充电插槽安装在初始端固定板的上侧。电压检测模块检测到可充电电池的电量过低时,控制管理系统发送指令,电机牵引主体机械架自动返
回至初始位置,充电装置的插头插入充电插槽中连接通电,给可充电电池进行充电,实现所述自动充电。具体的,控制箱外面安装充电插头,保证在电池的电量低时可以对其进行充电。整个控制与喷药部分中间空间上下贯通,不妨碍加药。
29.轨道上安装有与主体机械架初始位置对应的限位装置ⅰ18,主体机械架上安装有与限位装置ⅰ适配的行程开关27,所述行程开关、电动加药阀、加药泵和药液箱箱盖的启闭机构均与控制管理系统电性连接。轨道上还安装有与主体机械架末端位置对应的限位装置ⅱ21,限位装置ⅱ21与所述行程开关27适配。行程开关随主体机械架移动,行程开关触碰限位装置ⅱ21时,主体机械架自动返回,行程开关触碰限位装置ⅰ18时,主体机械架换向移动或者停止运行,进行充电或加药。具体为,打药机行进至轨道末端,安装于机械架的行程开关被轨道末端的限位装置触发,控制器判断打药机工作状态,将返回指令传输给牵引电机控制箱,控制牵引电机反转打药机返回至初始位置,实现所述自动往返。主体机械架的顶部还安装有与控制管理系统电性连接的距离检测装置25,通过距离检测装置检测主体机械架移动的距离,以提高主体机械架位置的准确性。
30.为了方便给药液箱加补药液,本实施例的打药机还包括自动加药装置3,自动加药装置3包括加药箱6和加药泵7,加药箱6和加药泵7均固定放置在机器起始段地面。加药泵的进液口与加药箱连通,加药泵的出液口连通加药管15,加药管远离加药泵的一端位于初始位置药液箱箱盖31的正上方,形成加药口17,加药管上安装有电动加药阀16,电动加药阀和加药泵打开后,加药箱内的药液从加药口17流出,落至药液箱内。药液箱箱盖31采用电动开启方式,通过开合装置30的动作带动两半圆形的药液箱箱盖旋转打开。开合装置包含开合电机40,两半圆形的药液箱箱盖分别为右侧药箱盖38、左侧药箱盖39, 右侧药箱盖38和左侧药箱盖39形成圆形的药液箱箱盖,右侧药箱盖38和左侧药箱盖39沿径向的一端均固设有连接圆环,方便与连接轴做固定连接旋转,圆环外侧为齿轮型结构,开合电机的电机轴穿过右侧药箱盖圆环部分,左侧药箱盖上的圆环套设在于药液箱固接的立轴上,开合电机带动右侧药箱盖以电机轴为中心转动,右侧药箱盖通过齿轮啮合,旋转时带动左侧药箱盖旋转,完成药箱盖开合动作。实际在做的工作过程中,当液位检测装置检测到药箱液位过低而需要加药时,控制管理系统检测到信号,控制牵引电机牵引打药机主体机械架返回至轨道初始位置做加药,加药泵7与加药阀16自动打开工作,药箱上的开合装置30带动药液箱箱盖31旋转平移打开,药液经加药管15流出加药口17,进入药液箱29。
31.牵引机构包括缠绕有牵引绳20的卷筒12和驱动所述卷筒12旋转的牵引电机11,牵引电机和卷筒均安装在固定底座9上,且牵引电机与控制管理系统电性连接,牵引电机11由电机控制盒10内部的无线接收模块接收打药机控制箱36传来的控制信号,进而控制电机正反转,通过绕于卷筒12的牵引绳20带动机器主体部分往复运行。牵引电机配有减速器,控制箱内有电机启停控制装置,安装有无线信号接收模块接收打药机往返行进指令。 所述牵引绳的一端绕过与轨道初始端对应的定滑轮后与主体机械架连接,牵引绳的另一端绕过与轨道末端对应的定滑轮后与主体机械架连接,牵引电机带动卷筒转动,从而带动牵引绳移动,实现主体机械架的移动。具体的,轨道初始端对应的定滑轮为定向滑轮14,轨道末端对应的定滑轮为固定滑轮22,牵引绳绕过定向滑轮连接到机器主体部分,保证了牵引绳对打药机的牵引方位固定不偏移,定向滑轮14位于牵引电机上侧,固定滑轮安装在大棚远离牵引电机一侧侧墙固定底座上。为了方便调整牵引绳的松紧程度,本实施例主体机械架上安装有与
轨道平行设置的螺旋拉紧装置26,螺旋拉紧装置26的两头分别与牵引绳的两头连接,螺旋拉紧装置的主框架与主体机械架固接。通过旋转螺旋拉紧装置两端,调节牵引绳松紧状况,避免打药机经常使用牵引绳松弛,出现安全问题。
32.药液箱、控制箱和喷药装置均为可拆卸组装式设计,发生故障方便取下维修更换,也便于更换温室使用,减少相关成本,减少重复投资。
33.本发明工作原理:一种绳索牵引式温室大棚自动打药机,能够悬挂于温室内部吊轨自动行进往返,安装在机器上的各类检测装置时刻检测机器工作状态并传输至控制箱,控制箱通过无线传输对牵引电机正反转来控制,完成打药机行进与喷药作业。打药机各类传感器可实现对电池的电量、药箱液位、行进位置的检测。动力来源牵引电机使用交流电动力稳定,打药机控制与喷药电源采用直流电池,避免电缆与药管拖拽,自动充电和自动加药提高打药机稳定续航性。打药机主体可整体从机械架抽出方便更换及安装,可以多个温室轮换使用。
34.本实施例绳索牵引式温室大棚自动打药机的使用方法,包括如下步骤:1、自动打药机喷药作业前,将配置好的药液注入打药机携带药液箱和放置于地面的加药箱,或者根据作物所需药液比例倒入药箱混合;检查牵引绳松紧度,适当调节螺旋拉紧装置;自动打药机开机自动检验测试电池的电量与药液箱液位状态,若检测正常,则允许打药机运行,若不符合运行要求,需充电或加药再进行打药工作;2、启动自动打药机电源开关,机器进入初始待机状态,打药机控制管理系统、传感器、喷药装置上电,同时行进系统牵引电机待机,控制管理系统自动检验测试电池的电量与药液箱液位状态,按下启动按钮,自动打药机进入自动喷药模式,牵引电机正转,通过牵引绳连接吊轮装置牵动打药机正方向运行,同时打药装置开始工作,高压泵抽取打药机携带的药液箱内的药液输送至喷药筒,多个喷药筒一起进行喷药工作;3、自动打药机行进至温室轨道末端,打药机主体机械架安装的行程开关触碰到位于轨道末端的限位装置,行程开关将动作信号传至控制管理系统,控制管理系统经过逻辑判断后通过无线信号发送模块将控制信号发送至电机无线接收模块,控制牵引电机反转,打药机沿轨道原路返回至初始位置;4、自动打药机行进过程中,控制管理系统实时获取传感器监测的药箱液位和电池的电量,当液位低于打药机正常工作所需液位或电量较低时,打药机停止喷药工作自动返回至加药处/充电处进行加药/充电,药箱加满/电池充满后,打药机自动返回至刚才停止喷药位置继续喷药,完成一遍喷药工作。
35.本发明针对室内打药人力成本高,传统自动打药机载药量小、电缆与输药管拖行问题进行设计,通过自动控制机器牵引式行进与喷药完成作业,打药机工作中途电量低或者药液不足时,自动返回至初始位置,机械架上部安装有检测打药机行进路程的装置,记录返回路程距离传回控制器,待打药机充电完毕或药箱加满后,可自动返回至中途位置,继续行进完成完整行程的打药工作。并且打药机主体可整体从机械架抽出方便更换及安装,可以多个温室轮换使用,实现一机多用,能轻松实现自动运行,续航持久,便于控制移动速度和喷药量,打药均匀,节省了人力,提高了效率,降低经营成本与危险性。
36.当然,上述说明也并不仅限于上述举例,本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现存技术实现,在此不再赘述;以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非
是对本发明的限制,参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨,也应属于本发明的权利要求保护范围。
技术研发人员:李天华 方胜栋 魏珉 张观山 施国英 周凯 张稳 李玉华
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