一种多适应型树类喷雾装置的制作方法

本发明涉及树类喷雾设备技术领域，具体地说是一种多适应型树类喷雾装置。

背景技术：

喷雾车、喷雾装置的诞生颠覆了传统的浇灌方式，大大提高了农作物的喷雾效率，减轻了人们的劳动力。

但是，现有的喷雾设备在实际使用过程中，仍然存在如下技术问题：

传统喷雾设备的喷雾距离、喷雾高度、喷雾角度以及喷雾区域均较为固定，需工作人员在喷雾作业前预先调整好，以适应该区域的农作物、植物等待喷雾物体，此类喷雾装置结构的可调节性较差，可喷雾范围较小，使得喷雾效果不理想；尤其是树类植物，不同品种、所处不同时期的树木，其高度存在较大差异，传统的喷雾设备已无法适应性目前多样化的种植需求。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术存在的不足，提供了一种多适应型树类喷雾装置，当需要对较矮的树苗进行喷雾时，使用下部气缸和缸套上的喷雾组件对其进行喷雾作业，当需要对较高的树木进行喷雾作业时，使用上部气缸和活塞杆上的喷雾组件对其进行喷雾作业，同时，步进电机和气缸配合，使喷雾组件能够被及时、准确的定位，提高了喷雾的可调节性。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种多适应型树类喷雾装置，包括：

调节组件，所述调节组件包括电机安装座、第一步进电机、上部气缸和下部气缸；所述电机安装座上安装有四个第一步进电机，所述四个第一步进电机成矩形分布，每个所述第一步进电机的底座与电机安装座连接，每个所述第一步进电机的转轴均连接有一个气缸固定座，所述上端两个第一步进电机的气缸固定座上均安装有一个上部气缸，所述上部气缸底座端部与气缸固定座连接，所述下端两个第一步进电机的气缸固定座上均安装有一个下部气缸，以使第一步进电机带动对应的上部气缸或下部气缸在纵向平面内转动；

喷雾组件，所述喷雾组件安装在上部气缸和下部气缸的活塞端端部，喷雾组件与水源相连，以使水源提供的水成雾状喷出；

连接台，用于连接电机安装座与车体；

所述下部气缸长度小于上部气缸。

优选地，所述调节组件还包括中间缸，一个所述中间缸连接同一侧的上部气缸与下部气缸，所述中间缸包括缸套和活塞杆，所述缸套嵌套安装在所述活塞杆外，活塞杆的端部与上部气缸的缸体铰接，缸套的端部与下部气缸的缸体铰接；缸套与活塞杆间能够发生相对滑动，以适应上部气缸与下部气缸之间的夹角变化，所述活塞杆和缸套上均安装有喷雾组件。

优选地，所述喷雾组件与上部气缸、下部气缸的活塞端端部间还连接有转向装置，所述转向装置由第二步进电机驱动，以使安装在上部气缸和下部气缸上的喷雾组件在纵向能够被转动调节。

优选地，所述喷雾组件与活塞杆、缸套间还连接有延伸装置，所述延伸装置由微型气缸驱动，以使安装在活塞杆和缸套上的喷雾组件能够被延伸或缩回。

优选地，所述喷雾组件，包括：

喷头，所述喷头为半球体结构，喷头的平面一侧设有若干喷口，所述喷头半球面一侧设有进水管，所述进水管材料为不锈钢，进水管的一端与喷口内部连通，另一端与具有柔性的供水管连接；

壳体，所述壳体为圆柱体结构，壳体顶面设有与喷头半球面相配合的球面凹槽，壳体底面设有通孔；

所述喷头安装在壳体内，以使喷头的半球面与壳体的球面凹槽配合连接，且半球面与球面凹槽间能够产生相对滑动；

所述喷头的进水管穿过壳体底面的通孔与供水装置连接；

所述壳体包括外壳和内壳，所述内壳安装在外壳内部，所述球面凹槽位于内壳的内表面，内壳上设有三个贯穿于内外平面的滚轮安装孔，三个所述滚轮安装孔呈圆形阵列分布，且相邻两个所述滚轮安装孔之间夹角为120°；

所述滚轮安装孔内设有一个滚轮安装柱，所述滚轮安装柱上安装有从动滚轮，所述从动滚轮的直径足以使从动滚轮同时凸出于内壳的内表面和外表面；

从动滚轮凸出于内壳内表面的部分与喷头的半球面驱动连接，以使从动滚轮的滚动能够带动喷头运动；

每个所述从动滚轮突出于内壳外表面的部分均驱动连接有一个主动滚轮，所述主动滚轮的滚动能够带动从动滚轮滚动，所述每个主动滚轮由一个第三步进电机驱动，所述第三步进电机底座安装在外壳上，第三步进电机转轴与主动滚轮驱动连接，以使第三步进电机的转动带动主动滚轮转动，从而带动从动滚轮转动；

所述内壳底部设有关节轴承安装孔，所述关节轴承安装孔内安装有关节轴承，所述关节轴承的外圈与关节轴承安装孔内壁相连接，所述关节轴承内圈与进水管一端的外壁相连接；

所述外壳底部设有外壳通孔，所述外壳通孔与内壳上关节轴承的内圈共同形成所述壳体底部的通孔。

优选地，所述从动滚轮的外表面上安装有橡胶套。

优选地，所述喷头的平面高于壳体上表面。

优选地，所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机均与所述控制器电连接，所述控制器型号可采用stc89c52。

优选地，所述外壳底面设有若干固定装置。

本发明的有益效果是：

1、上部气缸和下部气缸的端部通过第一步进电机驱动，实现在同一平面内的转动，以使安装在上部气缸和下部气缸活塞端部的喷雾组件在平面内有限的区域进行喷雾作业；连接台的设置便于将调节组件安装到车体上；

中间缸的两端与上部气缸和下部气缸分别铰接，且活塞杆和缸套间可实现相对滑动，从而将同一侧上部气缸和下部气缸有机的连接在一起，同时便于在上部气缸和下部气缸之间设置更多的喷雾组件，增加喷雾组件的密度，提高喷雾的效率；

当需要对较矮的树苗进行喷雾时，使用下部气缸和缸套上的喷雾组件对其进行喷雾作业，当需要对较高的树木进行喷雾作业时，使用上部气缸和活塞杆上的喷雾组件对其进行喷雾作业，此结构极大的扩展了喷雾组件的可喷雾范围，提高了喷雾的可调节性。

2、转向装置的设置使得安装在上部气缸和下部气缸上的喷雾组件在纵向平面内的喷雾角度可得到灵活调节，进一步增加了喷雾装置结构的可调节性和灵活性，提高喷雾的效果和效率。

3、延伸装置的设置，使安装在活塞杆和缸套上的喷雾组件可以根据其与被喷雾植物的距离被延伸或收回，扩大了可喷雾的区域，提高了喷雾的效果。

4、喷头为半球体结构，且内壳具有与半球面相配合的球面凹槽，二者配合连接，结构紧凑；进水管端部与内壳通过关节轴承连接，为空间内的转动提供圆心，同时内壳上对称安装的三个从动滚轮配合滚动，可使喷头以关节轴承为圆心在空间内实现立体转动，扩大喷头的可喷射区域，使喷头角度调节更加灵活，使喷头调节精度更高；

与传统的转动喷头相比，本喷头转动为空间内立体转动，实现喷头的矢量运动，具有更高的灵活性和更强的可调节性；同时，传统的喷头通过电机转动实现喷头在平面内转动，传统的连接方式经过长时间使用，相对转动的连接处很容易造成疲劳损坏，从而造成喷头的失控甚至损坏、掉落，本发明由于关节轴承的设置，保证喷头与壳体稳固相连，同时，喷头的转动是通过喷头半球面与从动滚轮间的滚动摩擦实现的，立体转动的圆心为金属结构的关节轴承，因此大大增加了喷头的使用寿命。

5、从动滚轮外的橡胶套进一步增加从动滚轮与喷头半球面间是摩擦力，提高喷头的转动精度。

6、喷头的平面高于壳体上表面，使喷头转动后高度较低的一侧不会低于壳体上表面，保证喷口喷出的水雾不会直接喷到球面凹槽内，进一步保证喷雾效果。

7、壳体上的通孔可供进水管穿过，使结构更加紧凑，不影响喷头的供水；壳体底部的固定装置供本装置安装使用，保证壳体的固定稳固。

8、三个从动滚轮均匀分布，对称安装，且相邻两从动滚轮间夹角为120°，即可实现喷头在空间内的立体滚动，保证结构精简，同时立体旋转的功能得以实现。

9、外壳、内壳和喷头结构紧凑，紧密连接，使得本装置占用空间较小，结构稳定，便于装配和使用。

10、控制器对所有步进电机进行协同控制，实现喷头空间内立体角度的精确定位和灵活控制，保证喷头喷雾角度和精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为图1的左视图；

图4为喷雾装置的结构示意图一；

图5为喷雾装置的结构示意图二；

图6为喷雾装置的爆炸结构示意图；

图中：1、调节组件，11、电机安装座，12、第一步进电机，13、上部气缸，14、下部气缸，15、中间缸，151、缸套，152、活塞杆，2、喷雾组件，21、喷头，211、喷口，212、进水管，22、壳体，220、球面凹槽，221、外壳，2211、固定装置，222、内壳，2221、滚轮安装孔，2222、从动滚轮，2223、关节轴承安装孔，223、主动滚轮，224、第三步进电机，225、关节轴承。3、连接台，4、控制器。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如图1-6所示，一种多适应型树类喷雾装置，包括：

调节组件1，所述调节组件1包括电机安装座11、第一步进电机12、上部气缸13和下部气缸14；所述电机安装座11上安装有四个第一步进电机12，所述四个第一步进电机12成矩形分布，每个所述第一步进电机12的底座与电机安装座11连接，每个所述第一步进电机12的转轴均连接有一个气缸固定座，所述上端两个第一步进电机12的气缸固定座上均安装有一个上部气缸13，所述上部气缸13底座端部与气缸固定座连接，所述下端两个第一步进电机12的气缸固定座上均安装有一个下部气缸14，以使第一步进电机12带动对应的上部气缸13或下部气缸14在纵向平面内转动；

喷雾组件2，所述喷雾组件2安装在上部气缸13和下部气缸14的活塞端端部，喷雾组件2与水源相连，以使水源提供的水成雾状喷出；

连接台3，用于连接电机安装座1与车体；

所述下部气缸14长度小于上部气缸13。

所述调节组件1还包括中间缸15，一个所述中间缸15连接同一侧的上部气缸13与下部气缸15，所述中间缸15包括缸套151和活塞杆152，所述缸套151嵌套安装在所述活塞杆152外，活塞杆152的端部与上部气缸13的缸体铰接，缸套151的端部与下部气缸14的缸体铰接；缸套151与活塞杆152间能够发生相对滑动，以适应上部气缸13与下部气缸14之间的夹角变化，所述活塞杆152和缸套151上均安装有喷雾组件2。

上部气缸13和下部气缸14的端部通过第一步进电机12驱动，实现在同一平面内的转动，以使安装在上部气缸13和下部气缸14活塞端部的喷雾组件2在平面内有限的区域进行喷雾作业；连接台3的设置便于将调节组件1安装到车体上；

中间缸15的两端与上部气缸13和下部气缸15分别铰接，且活塞杆152和缸套151间可实现相对滑动，从而将同一侧上部气缸13和下部气缸14有机的连接在一起，同时便于在上部气缸13和下部气缸14之间设置更多的喷雾组件2，增加喷雾组件2的密度，提高喷雾的效率；

当需要对较矮的树苗进行喷雾时，使用下部气缸14和缸套151上的喷雾组件2对其进行喷雾作业，当需要对较高的树木进行喷雾作业时，使用上部气缸13和活塞杆152上的喷雾组件2对其进行喷雾作业，此结构极大的扩展了喷雾组件2的可喷雾范围，提高了喷雾的可调节性。

所述喷雾组件2与上部气缸13、下部气缸14的活塞端端部间还连接有转向装置，所述转向装置由第二步进电机驱动，以使安装在上部气缸13和下部气缸14上的喷雾组件2在纵向能够被转动调节。

转向装置的设置使得安装在上部气缸13和下部气缸14上的喷雾组件2在纵向平面内的喷雾角度可得到灵活调节，进一步增加了喷雾结构的可调节性和灵活性，提高喷雾的效果和效率。

所述喷雾组件2与活塞杆152、缸套151间还连接有延伸装置，所述延伸装置由微型气缸驱动，以使安装在活塞杆152和缸套151上的喷雾组件2能够被延伸或缩回。

延伸装置的设置，使安装在活塞杆152和缸套151上的喷雾组件2可以根据其与被喷雾植物的距离被延伸或收回，扩大了可喷雾的区域，提高了喷雾的效果。

所述喷雾组件2，包括：

喷头21，所述喷头21为半球体结构，喷头21的平面一侧设有若干喷口211，所述喷头211半球面一侧设有进水管212，所述进水管212材料为不锈钢，进水管212的一端与喷口211内部连通，另一端与具有柔性的供水管连接；

壳体22，所述壳体22为圆柱体结构，壳体22顶面设有与喷头21半球面相配合的球面凹槽220，壳体22底面设有通孔；

所述喷头21安装在壳体22内，以使喷头21的半球面与壳体22的球面凹槽220配合连接，且半球面与球面凹槽220间能够产生相对滑动；

所述喷头21的进水管212穿过壳体22底面的通孔与供水装置连接。

所述壳体22包括外壳221和内壳222，所述内壳222安装在外壳221内部，所述球面凹槽220位于内壳222的内表面，内壳222上设有三个贯穿于内外平面的滚轮安装孔2221，三个所述滚轮安装孔2221呈圆形阵列分布，且相邻两个所述滚轮安装孔2221之间夹角为120°；

所述滚轮安装孔2221内设有一个滚轮安装柱，所述滚轮安装柱上安装有从动滚轮2222，所述从动滚轮2222的直径足以使从动滚轮2222同时凸出于内壳222的内表面和外表面；

从动滚轮2222凸出于内壳222内表面的部分与喷头21的半球面驱动连接，以使从动滚轮2222的滚动能够带动喷头21运动，每个所述从动滚轮2222突出于内壳222外表面的部分均驱动连接有一个主动滚轮223，所述主动滚轮223的滚动能够带动从动滚轮2222滚动，所述每个主动滚轮223由一个第三步进电机224驱动，所述第三步进电机224底座安装在外壳221上，第三步进电机224转轴与主动滚轮223驱动连接，以使第三步进电机224的转动带动主动滚轮223转动，主动滚轮223的转动再带动从动滚轮2222转动，从而使从动滚轮2222的转动带动喷头21运动。

所述内壳222底部设有关节轴承安装孔2223，所述关节轴承安装孔2223内安装有关节轴承225，所述关节轴承225的外圈与关节轴承安装孔2223内壁相连接，所述关节轴承225内圈与进水管212一端的外壁相连接。

喷头21为半球体结构，且内壳222具有与半球面相配合的球面凹槽220，二者配合连接，结构紧凑；进水管212端部与内壳222通过关节轴承225连接，为空间内的转动提供圆心，同时内壳222上对称安装的三个从动滚轮2222配合滚动，可使喷头21以关节轴承225为圆心在空间内实现立体转动，扩大喷头21的可喷射区域，使喷头21角度调节更加灵活，提高喷头21调节精度；

与传统的转动喷头相比，本喷头21转动为空间内立体转动，实现喷头21的矢量运动，具有更高的灵活性和更强的可调节性；同时，传统的喷头通过电机转动实现喷头在平面内转动，经过长时间使用，相对转动的连接处很容易造成疲劳损坏，从而造成喷头的失控甚至损坏、掉落，本发明由于关节轴承225的设置，保证喷头21与壳体22稳固相连，同时，喷头21的转动是通过喷头21半球面与从动滚轮2222间的滚动摩擦实现的，立体转动的圆心为金属结构的关节轴承225，因此大大增加了喷头21的使用寿命。

三个从动滚轮2222均匀分布，对称安装，且相邻两从动滚轮2222间夹角为120°，即可实现喷头21在空间内的立体滚动，保证结构精简，同时立体旋转的功能得以实现。

外壳221、内壳222和喷头21结构紧凑，紧密连接，使得本装置占用空间较小，结构稳定，便于装配和使用。

所述外壳221底部设有外壳通孔，所述外壳通孔与内壳222上关节轴承225的内圈共同形成所述壳体22底部的通孔，通孔供进水管212穿过，使结构更加紧凑，不影响喷头21的供水，同时起到喷头21与壳体22的连接作用。

所述从动滚轮2222的外表面上安装有橡胶套，进一步增加从动滚轮2222与喷头21半球面间的摩擦力，提高喷头21的转动精度。

所述喷头21的平面高于壳体22上表面，使喷头21转动后高度较低的一侧不会低于壳体22上表面，保证喷口211喷出的水雾不会直接喷到球面凹槽220内，进一步保证喷雾效果。

所述第一步进电机12、第二步进电机、第三步进电机224均与所述控制器电连接，所述控制器型号可采用stc89c52。

所述外壳221底面设有若干固定装置2211，供喷雾组件2安装使用，保证喷雾组件2连接稳固。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。