便携式打顶抑芽机及其控制方法与流程

本发明属于农用机械技术领域，具体涉及一种便携式打顶抑芽机及其控制方法。

背景技术：

烟草是以收获叶片为目的的经济作物，因而在其种植过程中需要抑制顶端优势，尽可能地促进每株烟草植株的叶片生长，故打顶抑芽是烟草种植中一项必不可少的措施。打顶是通过摘除烟草植株顶端的花序以及幼叶，控制和去除烟草植株的顶端生长优势，以避免不能形成有效产量的幼叶对烟草植株体内养分的进一步消耗；而抑芽是去除顶芽的情况下防止顶部侧芽的生长。

目前，人工进行打顶抑芽是最普遍的方式，操作人员首先使用打顶刀对烟株进行打顶，然后再使用抑芽剂喷施器进行喷洒。但是，当操作人员在使用抑芽剂喷施器喷淋植株时，操作人员很难做到对每株烟草喷施剂量准确合适的抑芽剂，通常抑芽剂的喷施量随意性极大，从而不可避免的引起了一些烟草上药物残留量过大，进而影响烤烟制品的质量。同时，由于打顶抑芽的所有环节都是人工进行，不但劳动强度极大，工作效率低，并且工作质量较差，尤其是在喷施抑芽剂环节，由于操作的随意性和不确定性，极易导致抑芽剂喷施剂量大、利用率低及药物残留量大等问题。

对烟草植株采用机械化打顶抑芽的研究处于起步阶段，集中在我国平原地区试验推广，但是此类机械化的打顶抑芽机整机体积大，质量重，在我国广大的西南山地丘陵地区的田间并不适用；并且，此类打顶抑芽机在完成一块田地的打顶抑芽作业后需田间能够提供足够的转弯空间使其转移到下一块田地，而在我国西南山地丘陵地区的田间显然不可能提供足够的空间使其转弯，可见此类打顶抑芽机并不适用于在山地丘陵地区的田间使用。因此，急需一种高效简单、轻巧方便、能够准确控制喷药量、喷施准确、技术成熟可靠，并适用于山地丘陵地区的便携式电动烟草打顶抑芽机。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种可随身背负，轻巧可靠，操作简单，并能够准确控制喷药量的便携式打顶抑芽机及其控制方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种便携式打顶抑芽机，其要点在于：包括打顶喷施系统、供液控制系统以及使该打顶喷施系统和供液控制系统开始工作的开关；所述打顶喷施系统包括打顶装置和喷施装置，其中打顶装置包括手柄和设置在该手柄上的可开合的刀片组件以及用于驱动该刀片组件开合的转动驱动机构，所述喷施装置包括设置在所述刀片组件上的喷药组件和设置在该喷药组件上并与其连通的抹药组件，所述开关安装在手柄上；所述供液控制系统包括背篓和设置在所述打顶喷施系统上的用于检测所述刀片组件开合状态的传感器组件，以及均设置在该背篓内的控制器、电池和供液装置，其中控制器根据接收到的所述传感器组件的信号控制所述转动驱动机构和供液装置工作或者关闭，所述控制器、传感器组件、转动驱动机构和供液装置均与所述电池电连接，所述喷施装置和供液装置之间通过管道连接。

采用以上结构，本发明体积小，方便携带，特别适用于山地丘陵地区作业，并且结构新颖，安全可靠，生产成本低廉，操作简单便捷，有效减小了操作人员的劳动强度；操作人员通过背篓背负供液控制系统，一手持打顶喷施系统，另一手持目标烟草植株，即可对烟草植株进行电动机械式的打顶抑芽，打顶操作和抑芽剂的喷施都由控制器控制，十分便捷，打顶效果好，工作效率高，并且抑芽剂的使用剂量准确可控，有效地控制农药残留量，提高后续烤烟制品的品质。

作为优选：所述刀片组件包括安装在所述手柄上的固定刀片以及铰接在该固定刀片上的活动刀片，所述喷药组件包括固定安装在固定刀片上的固定喷药部件以及固定安装在活动刀片上并随其转动的活动喷药部件。采用以上结构，结构合理，既简单，又可靠，便于装配。

作为优选：所述转动驱动机构包括设置在所述手柄内的电机以及套设在该电机的输出轴上的同步轮，该同步轮和所述活动刀片之间通过钢索连接。采用以上结构，简单、可靠，易于实现，成本低廉。

作为优选：在所述固定刀片上设有定滑轮，该定滑轮在所述钢索的带动下转动。采用以上结构，防止钢索打搅，提高使用可靠性。

作为优选：所述供液装置包括药箱、水泵以及电磁阀，所述药箱、水泵、电磁阀和喷药组件通过管道依次连接。采用以上结构，利用水泵将抑芽剂压到打顶喷施系统中，并受电磁阀控制，结构可靠，实现成本低廉。

作为优选：在所述固定喷药部件和活动喷药部件的下表面设有多个喷孔，当所述固定刀片和活动刀片闭合时，所有的喷孔合围在一起呈圆环形，其喷射轨迹汇聚于一点。采用以上结构，将抑芽剂准确喷射到烟草植株上，且涂抹均匀，有效提高抑芽剂的喷施效果。

作为优选：所述抹药组件包括至少一个喷药口以及设置在所述刀片组件上的半圆环形的海绵，该海绵能够完全覆盖所述喷药口。采用以上结构，便于操作人员在烟草植株的切口涂抹抑芽剂。

作为优选：在所述固定喷药部件靠近活动喷药部件的一侧开设有弧形槽，在所述活动喷药部件靠近固定喷药部件的一侧设有与所述弧形槽相适应的橡胶垫。采用以上结构，在对烟草打顶抑芽时，橡胶垫与弧形槽相互配合对烟杆进行夹持限位。

作为优选：所述传感器组件包括永磁铁和磁传感器，共有两组，其中一组靠近所述固定刀片和活动刀片的铰接处，用于检测固定刀片和活动刀片的闭合状态，另一组靠近所述同步轮，用于检测固定刀片和活动刀片的打开状态。采用以上结构，准确检测活动刀片的打开、关闭状态，并且传感器组件采购成本低廉。

一种便携式打顶抑芽机的其控制方法，按照以下步骤进行：

S1：接通电源，将喷药组件和抹药组件充满抑芽剂；

S2：检测电池电压，并设定电磁阀一次开启保持的时间；

S3：将一株待去除顶端优势的烟草植株的顶杆置于固定刀片和活动刀片的刀口之间，按下开关，电机带动同步轮转动，活动刀片朝相对固定刀片闭合方向转动；

S4：传感器组件检测活动刀片是否到达闭合位置，若到达，则电机和同步轮停止转动，若未到达，则检测电机转动是否超过设定时间，若超过设定时间，则停机报警，若未超过设定时间，则重复本步骤直到活动刀片到达闭合位置；

S5：电磁阀开启，喷孔和喷药口喷射抑芽剂，到达设定时间电磁阀关闭；

S6：电机带动同步轮反向转动，活动刀片朝相对固定刀片打开方向转动；

S7：传感器组件检测活动刀片是否到设定的打开位置，若到达，则电机和同步轮停止转动，若未到达，则重复本步骤直到活动刀片到达设定的打开位置；

S8：用浸满抑芽剂的海绵涂抹烟草植株的切口；

S9：重复步骤S3～步骤S8，完成后关闭电源。

采用以上方法，操作人员只需对准目标烟草植株，即可自动完成打顶和向烟草植株的杆部喷施抑芽剂的步骤，操作简单、便捷，极大提高了打顶作业和抑芽作业的效率，极大减小了人员的劳动强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的便携式打顶抑芽机，结构新颖，易于实现，本发明体积小，方便携带，特别适用于山地丘陵地区作业，并且结构新颖，安全可靠，生产成本低廉，操作简单便捷，有效减小了操作人员的劳动强度；操作人员通过背篓背负供液控制系统，一手持打顶喷施系统，另一手持目标烟草植株，即可对烟草植株进行电动机械式的打顶抑芽，打顶抑芽操作由控制器控制，十分便捷，打顶效果好，工作效率高，并且抑芽剂的使用剂量准确可控，有效地控制农药残留量，提高后续烤烟制品的品质。

附图说明

图1为本发明便携式打顶抑芽机的结构示意图；

图2为打顶喷施系统的结构示意图；

图3为供液控制系统的结构示意图；

图4为图2的仰视图；

图5为固定喷药部件的结构示意图；

图6为图5的仰视图；

图7为图6不含海绵的结构示意图；

图8为活动喷药部件的结构示意图；

图9为图8的仰视图；

图10为本发明便携式电动打顶抑芽机的控制方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种便携式打顶抑芽机，包括打顶喷施系统1和供液控制系统2，打顶喷施系统1和供液控制系统2之间通过管道3以及电线连接，并在打顶喷施系统1的手柄111上设有开关4，该开关4用于使该打顶喷施系统1和供液控制系统2开始工作。

如图2和图4所示，所述打顶喷施系统1包括打顶装置11和喷施装置12，其中打顶装置11包括手柄111和设置在该手柄111上的可开合的刀片组件112以及用于驱动该刀片组件112开合的转动驱动机构113，所述喷施装置12包括设置在所述刀片组件112上的喷药组件121和设置在该喷药组件121上并与其连通的抹药组件122。

请参见图4，所述刀片组件112包括安装在所述手柄111上的固定刀片112a以及铰接在该固定刀片112a上的活动刀片112b。所述喷药组件121包括固定安装在固定刀片112a上的固定喷药部件121a以及固定安装在活动刀片112b上并随其转动的活动喷药部件121b。固定刀片112a、活动刀片112b、固定喷药部件121a以及活动喷药部件121b通过一颗螺栓铰接在一起。

请参见图2，所述转动驱动机构113包括设置在所述手柄111内的电机113a以及套设在该电机113a的输出轴上的同步轮113b，该同步轮113b和所述活动刀片112b之间通过钢索114连接，钢索114的两端各通过一颗螺丝分别安装在同步轮113b和活动刀片112b上，在固定刀片112a上设有定滑轮115，该定滑轮115位于钢索114的中部，使钢索114有一个90度的转弯，并在所述钢索114的带动下同步转动。在固定刀片112a上还设置有一个限位柱116，该限位柱116位于同步轮113b旁，用于防止同步轮113b在电机113a的带动下转动过度。

如图2和图3所示，所述供液控制系统2包括背篓21和设置在所述打顶喷施系统1上的用于检测所述刀片组件112开合状态的传感器组件13，以及均设置在该背篓21内的控制器22、电池23和供液装置24，并在手柄111上还设有蜂鸣器(图中未示出)，该蜂鸣器与控制器22连接，控制器22根据接收到的所述传感器组件13的信号控制所述转动驱动机构113和供液装置24工作或者关闭以及蜂鸣器的鸣叫，所述控制器22、传感器组件13、转动驱动机构113和供液装置24均与所述电池23电连接，所述喷施装置12和供液装置24之间通过管道3连接。所述供液装置24包括药箱241、水泵242以及电磁阀243，所述药箱241、水泵242、电磁阀243和喷药组件121通过管道3依次连接。

请参见图2，所述传感器组件13包括永磁铁131和磁传感器132，共有两组，其中一组靠近所述固定刀片112a和活动刀片112b的铰接处，用于检测固定刀片112a和活动刀片112b的闭合状态，另一组靠近所述同步轮113b，用于检测固定刀片112a和活动刀片112b的打开状态。

请参见图4～图9，在所述固定喷药部件121a和活动喷药部件121b的下表面设有多个喷孔121c，当所述固定刀片112a和活动刀片112b闭合时，所有的喷孔121c合围在一起呈圆环形，其喷射轨迹汇聚于一点。所述抹药组件122包括4个喷药口122a，4个喷药口122a共同构成一个弧形，在所述刀片组件112上设有的半圆环形的海绵122b，该海绵122b能够完全覆盖所述喷药口122a，并储存喷药口122a喷出的抑芽剂。在所述固定喷药部件121a靠近活动喷药部件121b的一侧开设有弧形槽123，在所述活动喷药部件121b靠近固定喷药部件121a的一侧设有与所述弧形槽123相适应的橡胶垫124，二者相互配合用于对烟草植株进行夹持限位。

一种上述便携式打顶抑芽机的控制方法，按照以下步骤进行：

S1：接通电源，将喷药组件121和抹药组件122充满抑芽剂；

S2：检测电池23电压，并计算需要对每株烟草植株喷施的抑芽剂的计量，然后设定电磁阀243一次开启保持的时间；

S3：将一株待去除顶端优势的烟草植株的顶杆置于固定刀片112a和活动刀片112b的刀口之间，按下开关4，电机113a带动同步轮113b转动，活动刀片112b朝相对固定刀片112a闭合方向转动；

S4：传感器组件13检测活动刀片112b是否到达闭合位置，即靠近所述固定刀片112a和活动刀片112b铰接处的一组传感器组件13的磁传感器132是否检测到永磁铁131，若到达，则电机113a和同步轮113b停止转动，若未到达，则检测电机113a转动是否超过设定时间，若超过设定时间，则停机报警，若未超过设定时间，则重复本步骤直到活动刀片112b到达闭合位置；

S5：电磁阀243开启，喷孔121c和喷药口122a喷射抑芽剂，到达设定时间电磁阀243关闭；

S6：电机113a带动同步轮113b相对于步骤S3中同步轮113b的转动方向反向转动，活动刀片112b朝相对固定刀片112a打开方向转动；

S7：传感器组件13检测活动刀片112b是否到设定的打开位置，即靠近所述同步轮113b的一组传感器组件13的磁传感器132是否检测到永磁铁131，若到达，则电机113a和同步轮113b停止转动，若未到达，则重复本步骤直到活动刀片112b到达设定的打开位置；

S8：蜂鸣器鸣叫提示本次操作完成，操作人员对准烟草植株打顶的切口，用浸满抑芽剂的海绵122b涂抹烟草植株的切口；

S9：重复步骤S3～步骤S8，直到完成所有的烟草植株的打顶抑芽工作或者电池电量即将耗尽时，关闭电源，更换电池或者对电池进行充电。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。