一种自适应升降喷杆施药系统技术方案

一种自适应升降喷杆施药系统，其主体单元中包括有喷药系统、电控系统、辅助雾化系统和喷杆自动调节系统；辅助雾化系统中具有一直立风筒，固位于喷杆后方，其上布设一组出风口朝向前喷杆的风咀；喷杆自动调节系统中包括有一液压剪叉机构、一液压举升油缸和一组高度位置传感器；液压举升油缸安装在液压剪叉机构上且受控于电控系统以带动液压剪叉机构实现起升和回落，一组高度位置传感器分设安装在喷杆上；设一个无轨道自走式底盘，用于承载自适应升降喷杆施药系统主体单元并实现行走功能。其可实现精准喷药，且能自适应地进行喷杆升降以及喷杆运动空间路径规划，能自动适应草莓等低矮作物和番茄辣椒等高杆作物，最大限度的利用农药资源，节省药液。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业工程
，涉及一种自适应升降喷杆施药系统。
技术介绍
喷药机具的种类很多,其中一种将喷头装在横向喷杆或者是竖立喷杆上的机动喷雾机是喷杆式喷雾机。该种类型的喷雾机具有喷雾作业效率高、喷雾质量好等优点，随着我国农业种植规模的快速扩大，其应用越来越广。为保证施药效果，喷杆与作物冠层之间有一个最佳施药距离，喷杆的高度必须根据作物的冠层高度进行动态调整，以提高施药均匀性并减少雾滴漂移。设施农业中的病虫害防治有其特殊性，设施内部土地利用率高、种植密度大、行间通过性差，一般地面行走的植保机具难以在温室中使用。目前我国基本上没有温室设施内专用的植保机械，大都照搬传统、露天防治的方法。这种喷雾施药技术粗放，农药浪费现象严重、作业幅度窄、射程近，并且劳动强度大、工效低，最大的危害就是操作者必须在密闭的空间内施药，极易发生中毒事件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种自适应升降喷杆施药系统，无需操作者进入，不受温室作物品种和种植方式限制，适合于农药喷洒要求。为实现上述目的，本技术采取以下设计方案：一种自适应升降喷杆施药系统，其主体单元中包括有喷药系统和电
控系统，其中，所述喷药系统中至少设有一喷头组、一施药软管、一竖立的喷杆和一盛置药液的药箱，该喷头组的喷头布设于所述的喷杆上且与药箱之间均通过所述的施药软管连通，药液由液压泵从药箱中抽出经施药软管送到各个喷头；其特征在于：所述自适应升降喷杆施药系统的主体单元中还包括有一辅助雾化系统和一个喷杆自动调节系统；所述辅助雾化系统中，具有一由风机供风的直立的风筒，固定位于所述竖立喷杆的后方，该直立风筒上布设一组风咀，各风咀的出风口朝向前面喷杆上的喷头组；所述喷杆自动调节系统中，包括有一液压剪叉机构、一液压举升油缸和一组高度位置传感器；液压剪叉机构安装在一机架上，液压举升油缸安装在液压剪叉机构上且受控于电控系统以带动液压剪叉机构实现起升和回落，所述的一组高度位置传感器分设安装在喷杆上；设有一个无轨道自走式底盘，具有一组液压驱动轮，用于承载所述自适应升降喷杆施药系统的主体单元并实现行走功能。所述自适应升降喷杆施药系统中，所述直立风筒上的风咀外口大、内口小，且外口端面与所述为竖立的喷杆非平行。所述自适应升降喷杆施药系统中，所述风咀的外口端面与竖立的喷杆中心轴线的夹角为10～35°。所述自适应升降喷杆施药系统中，所述无轨道自走式底盘的一组液压驱动轮均是铁制外包胶钢轮。本技术自适应升降喷杆施药系统配设完善的电控系统，可实现温室作物病虫害的机械化、自动化防治。本技术的优点在于：可最大限度的利用农药资源，节省药液，有利于提高作业工效和农药利用率，减轻施药造成的环境污染。附图说明图1为本技术自适应升降喷杆施药系统一实施例构成示意图。图中标号说明：1-喷头；2-药箱；3-喷杆；4-驱动电机；5-风机；6-风筒；7-控制箱；8-风咀；9-施药软管；10-液压剪叉机构；11-液压举升油缸；12-高度位置传感器。下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明。具体实施方式参阅图1所示，本技术自适应升降喷杆施药系统的主体单元中包括有喷药系统、辅助雾化系统、喷杆自动调节系统和电控系统四大部分。参见图1所示，所述喷药系统中至少设有一喷头组(含若干喷头1)、一施药软管9、一竖立的喷杆3和一盛置药液的药箱2，该喷头组的喷头均匀布设于所述的喷杆上，且与药箱之间均通过所述的施药软管9进行连通，施药时，预先将混合好的农药倒入药箱中，药液由液压泵从药箱中抽出经施药软管送到各个喷头1，由喷头1向外喷射。在油箱的出油口和进油口处均可加装过滤装置。所述辅助雾化系统中，具有一由风机5供风的直立的风筒6，固定位于所述竖立喷杆的后方，该直立风筒上布设一组风咀8，各风咀的出风口朝向前面的喷头组。所述的风咀8外口大、内口小，且外口端面为非直立状态，其外口端面与直立风筒6中心轴线的夹角可以是10～35°，这样的结构设计，使风咀8的气流速度外高内低，可以约束雾滴的运动
轨迹，减小雾滴漂移。喷雾时，进入施药软管的具有压力的药液在喷头的作用下，以雾状喷出，并通过风机5产生的强大气流，将雾滴再次进行雾化。同时通过风咀8的气流将雾化后的细雾滴吹送到植株冠层内.所述喷杆自动调节系统中包括有一液压剪叉机构10，该液压剪叉机构10安装在一机架上，液压举升油缸11安装在液压剪叉机构上且受控于电控系统7,以带动液压剪叉机构10实现起升和回落，所述的一组高度位置传感器12分设安装在喷杆上；通过该组高度位置传感器可以感知作物的高度，将采集的信息反馈给电控系统以控制液压举升油缸作用于液压剪叉机构，实现对喷杆喷雾高度的控制。所述的电控系统可以是由显示屏、控制面板、工控机、PLC与外围电路等硬件系统及软件系统组成，主要包括喷杆高度调节控制器(本实施例中采用西门子PLC控制器PLCS7-200)、液压执行和喷药执行三个部分。喷杆高度调节控制器通过安装在喷杆上的一组传感器实时检测目标喷洒区域范围,并据此产生相应的控制信号,控制比例换向阀来驱动大臂摆动控制液压举升油缸11,实现喷杆3高度的调节，其为现有技术可实现，此处不详述。为方便整个系统的行走，本技术设计有一个无轨道自走式底盘，具有一组液压驱动轮，用于承载本自适应升降喷杆施药系统的主体单元并实现行走功能。该组液压驱动轮均可以采用钢轮(铁制外包胶)。本技术自适应升降喷杆施药系统工作过程中，液压泵由总电源开关同时控制开闭，液压泵处于常开状态，通过回水电磁阀开闭实现水流方向转换；由电控系统中的信息采集系统确定喷施决策，传递至电控系统。喷施工作时，电控系统控制相应电磁阀组开启，回水电磁阀关闭；上限位液位开关控制进水电磁阀开闭状态，如果药液的液位到达上限位，则关闭电磁阀，否则关闭；下限位开关控制液位报警灯，如果液位到达下限位，则开启报警灯，提示缺药液；电磁阀组由PLC控制器控制，由
控制系统依据喷施决策进行开闭。上述各实施例可在不脱离本技术的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本技术申请专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应升降喷杆施药系统，其主体单元中包括有喷药系统和电控系统，其中，所述喷药系统中至少设有一喷头组、一施药软管、一竖立的喷杆和一盛置药液的药箱，该喷头组的喷头布设于所述的喷杆上且与药箱之间均通过所述的施药软管连通，药液由液压泵从药箱中抽出经施药软管送到各个喷头；其特征在于：所述自适应升降喷杆施药系统的主体单元中还包括有一辅助雾化系统和一个喷杆自动调节系统；所述辅助雾化系统中，具有一由风机供风的直立的风筒，固定位于所述喷杆的后方，该直立风筒上布设一组风咀，各风咀的出风口朝向前面喷杆上的喷头组；所述喷杆自动调节系统中，包括有一液压剪叉机构、一液压举升油缸和一组高度位置传感器；液压剪叉机构安装在一机架上，液压举升油缸安装在液压剪叉机构上且受控于电控系统以带动液压剪叉机构实现起升和回落，所述的一组高度位置传感器分设安装在喷杆上；设有一个无轨道自走式底盘，具有一组液压驱动轮，用于承载所述自适应升降喷杆施药系统的主体单元并实现行走功能。

【技术特征摘要】
1.一种自适应升降喷杆施药系统，其主体单元中包括有喷药系统和电控系统，其中，所述喷药系统中至少设有一喷头组、一施药软管、一竖立的喷杆和一盛置药液的药箱，该喷头组的喷头布设于所述的喷杆上且与药箱之间均通过所述的施药软管连通，药液由液压泵从药箱中抽出经施药软管送到各个喷头；其特征在于：所述自适应升降喷杆施药系统的主体单元中还包括有一辅助雾化系统和一个喷杆自动调节系统；所述辅助雾化系统中，具有一由风机供风的直立的风筒，固定位于所述喷杆的后方，该直立风筒上布设一组风咀，各风咀的出风口朝向前面喷杆上的喷头组；所述喷杆自动调节系统中，包括有一液压剪叉机构、一液压举升油缸和一组高度位置传感器；液压剪叉机构安装在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董微，周增产，卜云龙，卓杰强，李宝安，赵剑，
申请(专利权)人：北京京鹏环球科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11