一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710947200.1 (22)申请日 2017.10.12 (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市市中区南辛庄 西路336号 (72)发明人 翟兆煊 郭培全 乔阳 (74)专利代理机构 济南誉丰专利代理事务所 (普通合伙企业) 37240 代理人 高强 (51)Int.Cl. A01M 7/00(2006.01) (54)发明名称 一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精 准施药装置 (57)摘要 本发明公开了一种适用于高纺锤形种植模 式下的风送精准施药装。

2、置。 该装置由拖拉机牵引 并提供动力， 主要由机架总成、 药桶、 药泵总成、 风机总成、 施药信号检测控制系统及电动机和发 电机等组成。 风机总成包括离心风机、 导流罩、 软 管、 风筒。 施药信号检测控制系统包括摄像头、 流 量传感器、 压力传感器、 电磁阀、 操控平台等,操 控平台融合各传感器信号控制电动机旋转和电 磁阀的开启与关闭实现自动对靶和精准施药。 风 机总成中风筒出风口的边沿均布有药液雾化喷 嘴， 喷嘴内腔通过药液管路依次与药泵总成和药 桶连接。 由拖拉机的后置动力为药泵总成及风机 提供动力， 风机旋转形成药雾输送气流， 气流经 导流罩、 软管、 风筒排出， 使药液更好的穿透果树。

3、 密集枝叶。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 107484746 A 2017.12.19 CN 107484746 A 1.一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 其特征是： 本发明由所述拖 拉机 （1） 牵引并提供动力， 主要由机架总成、 药桶、 药泵总成、 风机总成、 施药信号检测控制 系统及电动机和发电机等组成， 所述风机总成包括离心风机(3)、 导流罩(4)、 软管(19)、 风 筒(5)， 施药信号检测控制系统包括摄像头 （7） 、 流量传感器 （28） 、 压力传感器 （29） 、 电磁阀 (8) 、 操控平台 （30） 等， 所述操控平台 （30） 融合各。

4、传感器信号控制所述电动机 （10） 旋转和 电磁阀 （8） 的开启与关闭， 以实现自动对靶和精准施药， 所述风机总成中风筒 （5） 出风口的 边沿均布有药液雾化喷嘴 （6） ， 喷嘴内腔通过药液管路依次与所述药泵总成和所述药桶 （14） 连接， 由所述拖拉机 （1） 的后置动力为所述药泵总成及所述离心风机 （3） 提供动力， 所 述离心风机 （3） 旋转形成药雾输送气流， 气流经所述导流罩 （4） 、 所述软管 （19） 、 所述风筒 （5） 排出， 使药液雾滴更好的穿透果树密集枝叶。 2.根据权利要求1所述的一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 其特 征是， 由所述拖拉机 （1）。

5、 的后置动力经 由所述万向联轴器 （2） 传递至所述传动箱 （22） ， 在所 述传动箱 （22） 处分为两部分， 一部分通过所述皮带传动机构 （18） 来驱动所述药泵总成工 作， 另一部分通过所述主传动轴 （20） 直接驱动所述离心风机 （3） 旋转,形成药雾输送气流。 3.根据权利要求1所述的一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 其特 征是， 所述拖拉机 （1） 通过所述传动箱 （22） 侧动力输出驱动所述隔膜泵 （21） 的工作， 药液通 过所述隔膜泵 （21） 的增压进入所述主管道， 所述主管道经过一个所述三通与所述喷雾管道 和所述回流管道相接， 在所述回流管道上安装有一个。

6、所述溢流阀 （27） ， 可以调节回流量的 大小， 回流药液回流入所述药桶 （14） ， 所述药桶(14)安装在所述药桶托架 （24） 上， 所述药桶 托架 （24） 安装在所述机架底盘(17)上， 所述手动药液搅拌装置(13)安装在所述药桶 （14） 内， 进行手动药液搅拌， 所述喷雾管道上安装有所述流量传感器 （28） 及所述压力传感器 （29） ， 药液经喷雾管道进入各个喷雾支路经由所述药液雾化喷嘴 （6） 喷出， 各喷雾支路由所 述电磁阀 （8） 调解控制。 4.根据权利要求1所述的一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 其特 征是， 所述风机总成中所述离心风机 （3） 固定。

7、在所述机架底盘 （17） 上， 所述导流罩 （4） 固定 在所述离心风机 （3） 出风口处， 所述导流罩 （4） 与两侧所述风筒 （5） 通过所述软管 （19） 连接， 所述风筒(5)通过所述转轴和所述轴承(25)活动安装在所述风筒支架(9)上， 所述风筒(5) 一侧转轴与所述电动机(10)连接， 所述电动机 （10） ） 控制所述风筒 （5） 旋转， 所述风筒支架 （9） 底部固接在所述丝杠螺母机构 （11） 中的所述工作平台 （23） 上,确保所述风筒支架 （9） 可 根据果园果树行间距通过手动旋转旋钮 （12） 在水平方向运动调解。 5.根据权利要求1所述的一种适用于高纺锤形种植模式下的。

8、风送精准施药装置， 其特 征是， 所述两侧风筒支架 （9） 上各安装两个所述摄像头(7)探测施药机两侧果树的形状。 6.根据权利要求1， 所述的一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 其特 征在于： 所述机架总成上还设置有所述发电机 （16） ， 所述发电机 （16） 为电动机 （10） 及所述 施药信号检测控制系统合理配电， 为自动对靶及精准施药功能提供动力 。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107484746 A 2 一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置 技术领域 0001 本发明属于农用机械技术领域， 具体涉及一种适用于高纺锤形种植模式下的风送 精准施药装。

9、置。 背景技术 0002 高纺锤形种植模式具有结构简单、 技术容易掌握、 成形快、 省力、 前期产量高、 冠幅 小适宜于密植等特点， 是目前推广的矮砧集约高效栽培模式当中首选树形， 也是果树生产 先进国家普遍采用的树形。 采用高纺锤形整形， 树上管理可以采用“流水线“式的管理方 法， 将一行果树作为一个整体 （一堵树墙） ， 管理时只分为两个面作业。 这就大幅度的节省劳 动力， 并且为机械取代人工创造了条件。 而针对高纺锤形种植模式下， 以精准高效、 智能植 保为目标， 开展精准施药技术装备研发已经迫在眉睫。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装。

10、置， 由 拖拉机牵引并提供动力， 针对高纺锤形种植模式下提供一种精准高效、 智能植保的风送式 施药装置。 0004 本发明采用如下技术方案。 0005 一种适用于高纺锤形种植模式下的风送精准施药装置， 由所述拖拉机 （1） 牵引并 提供动力， 主要由机架总成、 药桶、 药泵总成、 风机总成、 施药信号检测控制系统及电动机和 发电机等组成。 所述风机总成包括离心风机(3)、 导流罩(4)、 软管(19)、 风筒(5)。 施药信号 检测控制系统包括摄像头 （7） 、 流量传感器 （28） 、 压力传感器 （29） 、 电磁阀(8) 、 操控平台 （30） 等， 所述操控平台 （30） 融合各传感器。

11、信号控制所述电动机 （10） 旋转和电磁阀 （8） 的开 启与关闭， 以实现自动对靶和精准施药。 所述风机总成中风筒 （5） 出风口的边沿均布有药液 雾化喷嘴。（6） ， 喷嘴内腔通过药液管路依次与所述药泵总成和所述药桶 （14） 连接。 由所述 拖拉机 （1） 的后置动力为所述药泵总成及所述离心风机 （3） 提供动力， 所述离心风机 （3） 旋 转形成药雾输送气流， 气流经所述导流罩 （4） 、 所述软管 （19） 、 所述风筒 （5） 排出， 使药液雾 滴更好的穿透果树密集枝叶。 0006 作为本案的优选方案， 由所述拖拉机 （1） 的后置动力经由所述万向联轴器 （2） 传递 至所述传动箱。

12、 （22） ， 在所述传动箱 （22） 处分为两部分， 一部分通过所述皮带传动机构 （18） 来驱动所述药泵总成工作， 另一部分通过所述主传动轴 （20） 直接驱动所述离心风机 （3） 旋 转， 形成药雾输送气流。 0007 作为本案的优选方案， 所述拖拉机 （1） 通过所述传动箱 （22） 侧动力输出驱动所述 隔膜泵 （21） 的工作， 药液通过所述隔膜泵 （21） 的增压进入所述主管道， 所述主管道经过一 个所述三通与所述喷雾管道和所述回流管道相接， 在所述回流管道上安装有一个所述溢流 阀 （27） ， 可以调节回流量的大小， 回流药液回流入所述药桶 （14） ， 所述药桶(14)安装在所。

13、述 药桶托架 （24） 上， 所述药桶托架 （24） 安装在所述机架底盘(17)上。 所述手动药液搅拌装置 说 明 书 1/4 页 3 CN 107484746 A 3 (13)安装在所述药桶 （14） 内， 进行手动药液搅拌。 所述喷雾管道上安装有所述流量传感器 （28） 及所述压力传感器 （29） ， 药液经喷雾管道进入各个喷雾支路经由所述药液雾化喷嘴 （6） 喷出， 各喷雾支路由所述电磁阀 （8） 调解控制。 0008 作为本案的优选方案， 所述风机总成中所述离心风机 （3） 固定在所述机架底盘 （17） 上， 所述导流罩 （4） 固定在所述离心风机 （3） 出风口处， 所述导流罩 （4。

14、） 与两侧所述风筒 （5） 通过所述软管 （19） 连接， 所述风筒(5)通过所述转轴和所述轴承(25)活动安装在所述风 筒支架(9)上。 所述风筒(5)一侧转轴与所述电动机(10)连接， 所述电动机 （10） ） 控制所述风 筒 （5） 旋转。 所述风筒支架 （9） 底部固接在所述丝杠螺母机构 （11） 中的所述工作平台 （23） 上,确保所述风筒支架 （9） 可根据果园果树行间距通过手动旋转旋钮 （12） 在水平方向运动 调解。 0009 作为本案的优选方案， 所述两侧风筒支架 （9） 上各安装两个所述摄像头(7)探测施 药机两侧果树的形状。 0010 作为本案的优选方案， 所述机架总成上。

15、还设置有所述发电机 （16） ， 所述发电机 （16） 为电动机 （10） 及所述施药信号检测控制系统合理配电， 为自动对靶及精准施药功能提 供动力。 0011 本发明的有益效果在于。 0012 一、 两侧风筒支架上各安装两个所述摄像头探测施药机两侧果树的形状， 且在隔 膜泵和药液雾化喷嘴之间安装有压力传感器和流量传感器， 感知软管中的药液流量来调节 隔膜泵的流量， 控制电动机旋转和电磁阀开启与关闭， 保证药液雾化喷嘴的自动对靶和药 液的均匀稳定喷施， 提高了控制精度和药液利用率。 0013 二、 离心风机产生药雾输送气流， 气流从风筒吹出， 风场扰动树叶， 且对雾滴的扩 散过程中， 起到助推。

16、作用， 能够使叶片正反两面足量均匀沾药。 0014 三、 可根据果园果树行间距手动调节喷药装置的喷幅宽度， 以使药滴最大可能地 喷洒于果树枝叶上， 适应果园果树不同行间距的工作环境， 减小环境污染。 附图说明 0015 图1为本发明的三维图之一。 0016 图2为本发明的三维图之一。 0017 图3为本发明传动机构的三维图之一。 0018 图4为本发明药泵总成的三维图之一。 0019 图5为本发明控制原理图。 0020 图中： 拖拉机 （1） 、 万向联轴器 （2） 、 离心风机 （3） 、 导流罩 （4） 、 风筒 （5） 、 药液雾化喷 嘴 （6） 、 摄像头 （7） 、 电磁阀 （8） 。

17、、 风筒支架 （9） 、 电动机 （10） 、 丝杠螺母机构 （11） 、 旋钮 （12） 、 手 动搅拌装置 （13） 、 药桶 （14） 、 行走轮 （15） 、 发电机 （16） 、 机架底盘 （17） 、 皮带传动机构 （18） 、 软管 （19） 、 主传动轴 （20） 、 隔膜泵 （21） 、 传动箱 （22） 、 丝杠螺母工作平台 （23） 、 药桶托架 （24） 、 轴承 （25） 、 过滤器 （26） 、 溢流阀 （27） 、 流量传感器 （28） 、 压力传感器 （29） 、 操控平台 （30） 。 具体实施方式 说 明 书 2/4 页 4 CN 107484746 A 4。

18、 0021 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 以下实施 例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0022 如图1和图2所示。 本装置由所述拖拉机 （1） 牵引并提供动力， 主要由机架总成、 药 桶、 药泵总成、 风机总成、 施药信号检测控制系统及电动机和发电机等组成。 所述风机总成 包括离心风机(3)、 导流罩(4)、 软管(19)、 风筒(5)。 所述施药信号检测控制系统包括所述摄 像头 （7） 、 所述流量传感器 （28） 、 所述压力传感器 （29） 、 所述电磁阀(8) 、 所述操控平台 （30） 等。 所述操控平台 （30） 融合各传感器信号控。

19、制所述电动机 （10） 旋转和所述电磁阀 （8） 的开 启与关闭， 实现自动对靶和精准施药。 所述离心风机总成中风筒 （5） 出风口的边沿均布有所 述药液雾化喷嘴 （6） ， 喷嘴内腔通过药液管路依次与所述药泵总成和所述药桶 （14） 连接。 由 所述拖拉机 （1） 的后置动力为所述药泵总成及所述离心风机 （3） 提供动力， 所述离心风机 （3） 旋转形成药雾输送气流， 气流经所述导流罩 （4） 、 所述软管 （19） 、 所述风筒 （5） 排出， 使药 液雾滴更好的穿透果树密集枝叶。 0023 所述风机总成中所述离心风机 （3） 固定在所述机架底盘 （17） 上， 所述导流罩 （4） 固 定。

20、在所述离心风机 （3） 出风口处， 所述导流罩 （4） 与两侧所述风筒 （5） 通过所述软管 （19） 连 接， 所述风筒(5)通过所述转轴和所述轴承(25)活动安装在所述风筒支架(9)上。 所述风筒 (5)一侧转轴与所述电动机(10)连接， 所述电动机 （10） ） 控制所述风筒 （5） 旋转。 所述风筒支 架 （9） 底部固接在所述丝杠螺母机构 （11） 中的所述工作平台 （23） 上,确保所述风筒支架 （9） 可根据果园果树行间距通过手动旋转旋钮 （12） 在水平方向运动调解。 0024 所述两侧风筒支架 （9） 上各安装两个所述摄像头(7)探测施药机两侧果树的形状。 0025 所述机架。

21、总成上还设置有所述发电机 （16） ， 所述发电机 （16） 为电动机 （10） 及所述 施药信号检测控制系统合理配电， 为自动对靶及精准施药功能提供动力。 0026 如图3所示， 由所述拖拉机 （1） 的后置动力经由所述万向联轴器 （2） 传递至所述传 动箱 （22） ， 在所述传动箱 （22） 处分为两部分， 一部分通过所述皮带传动机构18） 来驱动所述 药泵总成工作， 另一部分通过所述主传动轴 （20） 直接驱动所述风机 （3） 旋转， 形成药雾输送 气流。 0027 如图4所示， 所述拖拉机 （1） 通过所述传动箱 （22） 侧动力输出驱动所述隔膜泵 （21） 的工作， 药液通过所述隔。

22、膜泵 （21） 的增压进入所述主管道， 所述主管道经过一个所述三通 与所述喷雾管道和所述回流管道相接， 在所述回流管道上安装有一个所述溢流阀 （27） ， 可 以调节回流量的大小， 回流药液回流入所述药桶 （14） ， 所述药桶(14)安装在所述药桶托架 （24） 上， 所述药桶托架 （24） 安装在所述机架底盘(17)上。 所述手动药液搅拌装置(13)安装 在所述药桶 （14） 内， 进行手动药液搅拌。 所述喷雾管道上安装有所述流量传感器 （28） 及所 述压力传感器 （29） ， 药液经喷雾管道进入各个喷雾支路经由所述药液雾化喷嘴 （6） 喷出， 各 喷雾支路由所述电磁阀 （8） 调解控制。

23、。 离心风机 （3） 为喷雾系统送风， 药液雾化喷嘴 （6） 输出 的药液被气流二次雾化成更细的雾滴在气流作用下吹向目标物， 由于气流对枝叶的翻动作 用， 使得枝叶的叶面、 叶背和上 下都可以均匀着雾， 改善施药效果。 0028 如图5所示， 为本发明控制原理。 两侧摄像头 （7） 安装在两侧风筒支架 （9） 上， 流量 传感器 （28） 和 压力传感器 （29） 都设置于药管上。 摄像头 （7） 探测两侧树冠信号， 流量传感 器 （28） 和压力传感器 （29） 监测药管中药液流量和压力的大小， 将信号传送至操控平台 （30） ， 操控平台 （30） 根据接收的各种信号， 综合处理， 控制电。

24、动机 （10） 旋转和 电磁阀 （8） 的 说 明 书 3/4 页 5 CN 107484746 A 5 开启和关闭， 实现药液雾化喷嘴的自动对靶和药液的精准施药。 0029 本发明的工作过程如下： 根据作业对象的行间距， 通过手动旋转旋钮 （12） 调整喷 幅宽度。 所述拖拉机 （1） 牵引施药机前进， 所述拖拉机 （1） 的后置动力经 由所述万向联轴器 （2） 传递至所述传动箱 （22） ， 在所述传动箱 （22） 处分为两部分， 一部分通过所述皮带传动机 构 （18） 来驱动所述药泵总成工作， 另一部分通过所述主传动轴 （20） 直接驱动所述离心风机 （3） 旋转。 在施药机的前进过 程。

25、中， 摄像头 （7） 能够判断到两侧的作业对象的树形、 高低等， 将信号传回到操控平台 （30） ， 操控平台 （30） 同时接收流量传感器 （28） 、 压力传感器 （29） 的 信号， 根据这些接收到的信号， 控制电动机 （10） 旋转和电磁阀 （8） 开启和关闭， 以进行药液 雾化喷嘴 （6） 的自动对靶及药液精准喷雾。 离心风机 （3） 产生药雾输送气流， 药液雾化喷嘴 （6） 输出的药液被气流二次雾化成更细的雾滴在气流作用下吹向目标物， 由于气流对枝叶 的翻动作用， 使得枝叶的叶面、 叶背和上下都可以均匀着雾， 改善施药效果。 0030 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和替换， 这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 4/4 页 6 CN 107484746 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 7 CN 107484746 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/4 页 8 CN 107484746 A 8 图3 图4 说 明 书 附 图 3/4 页 9 CN 107484746 A 9 图5 说 明 书 附 图 4/4 页 10 CN 107484746 A 10 。