一种果园免耕的自动化精准施肥方法与流程

1.本发明涉及果树种植技术领域，具体是一种果园免耕的自动化精准施肥方法。


背景技术：

2.在对果树进行施肥时，传统方法是将果园进行耕翻或开挖后施肥，再进行耙整或覆土，不仅费时费力，操作困难，而且不能实现精准施肥，肥料使用量较大，浪费较为严重，造成果园生产成本提高，肥料使用效率和效果降低。
3.本发明人发现，在果园给果树施肥过程中，如果能将颗粒肥料施入土壤中靠近果树根部的位置，颗粒肥料直接作用于果树的根部，有利于果树直接吸收，实现精准施肥，减少肥料使用量，提高肥料利用效率，降低对土壤和环境的污染。
4.经过检索发现，在授权公告号为cn105706599b的中国专利中公开了一种背负式果园免耕精准施肥装置，背负式肥料箱两侧有可调节背带，通过肥料输送软管与手杖式肥料下料桶连通，肥料输送软管装有开关，桶体中部外侧设有入土踏板，下部为深度可调节输肥管和鸭嘴式施肥口，桶体顶端开有负压泄气口，桶体内，土壤内负压导管与开合拉杆手柄连接，土壤内负压导管通过负压泄气口，并穿过桶体内肥料推压盘与开合伸缩连杆连接。
5.但是上述技术方案在实际使用时，本发明人发现，肥料进入到土坑内后不能自动的进行覆土操作，还需要人工进行覆土，而且在施肥之前还需要将人工的踩压入土踏板，使桶体进入到土壤中才能进行施肥操作，不仅操作起来十分的不便，也增加了劳动强度。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种果园免耕的自动化精准施肥方法，旨在解决现有技术中的果园免耕的自动化精准施肥方法肥料进入到土坑内后不能自动的进行覆土操作，还需要人工进行覆土，而且在施肥之前还需要将人工的踩压入土踏板，使桶体进入到土壤中才能进行施肥操作，不仅操作起来十分的不便，也增加了劳动强度的问题。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述果园免耕的自动化精准施肥方法包括以下步骤：
8.步骤一、先将肥料通过进料漏斗倒入到外壳内，进入到外壳内的肥料通过进料口落入到转动轮上的储料槽内，此时位于储料槽内的废料待使用；
9.步骤二、人手扶着扶手将外壳移动至要施肥的果树的附近，通过外置的开关启动第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的下部活动端带着钻头下移并伸出到外壳的下部，启动第一转动驱动装置使钻头进行转动，第一电动伸缩杆的下部活动端继续带着钻头下移并对地面进行钻坑；
10.步骤三、当钻头钻入地下一定位置后再次通过外置的开关使第一转动驱动装置复位，第一电动伸缩杆的下部活动端带着钻头上移复位；
11.步骤四、当第一电动伸缩杆的下部活动端复位后，此时第一红外开关发射器与第一红外开关接收器位置对应，第一红外开关接收器感测到信号并传输至plc控制器，plc控
制器控制第二转动驱动装置启动，使转动轮进行转动，装有待使用肥料的储料槽跟随转动轮转动至出料口的位置处，待使用肥料通过出料口落入到钻头打的坑内，实现了施肥的操作，与此同时，在转动轮转动的过程中，原来与出料口对应的空的储料槽转动至与进料口对应的位置，使肥料再次装入到储料槽内待使用，实现了连续供料的操作；
12.步骤五、转动轮转动一次后通过plc控制器的控制作用停止转动，此时在进行施肥和供料的操作时，转动轮上的第二红外开关发射器与第二红外开关接收器位置对应，第二红外开关接收器感测到信号并传输至plc控制器，plc控制器控制第二电动伸缩杆和第三转动驱动装置启动，第二电动伸缩杆的下部活动端带着升降板下移，升降板带着刮土板下移，直至刮土板下部的锯齿与地面接触；
13.步骤六、第三转动驱动装置驱动第一主动直齿轮转动，第一主动直齿轮驱动第一从动锥齿轮转动，第一从动锥齿轮的转动带着空心转轴进行转动，空心转轴的转动带着空心转盘进行转动，使刮土板和锯齿转动，锯齿将钻坑处地面上的土刮出，刮土板通过离心力的作用使土集中到钻坑处从而实现对钻坑的覆盖。
14.本发明的进一步的技术方案:本发明还包括以下步骤：打开设置在外壳上的维修门，取出储料槽内的内环，或者选择不同内径大小的内环装入到储料槽内，然后重新合上维修门，此时即改变了储料槽内能够容纳肥料的容量。
15.本发明的进一步的技术方案:本发明还包括以下步骤：启动第四转动驱动装置，使主轴进行转动，主轴的转动带动第一横杆围绕主轴的转动，也带着正转翻料板围绕主轴转动，主轴的转动也使第二主动锥齿轮，通过第二从动锥齿轮的传动作用，使第三从动锥齿轮进行反方向的转动，从而带着第二横杆围绕第三从动锥齿轮的输出端反方向的转动，使反转翻料板围绕第三从动锥齿轮的输出端反方向的转动，正转翻料板和反转翻料板围绕相同轴线且反向转动。
16.本发明的进一步的技术方案:所述的果园免耕的自动化精准施肥方法采用一种自动化果园免耕精准施肥装置，包括外壳，所述外壳的内部下侧固定连接有隔板，所述隔板的下侧与外壳的下侧壁体之间设置有转动轮，且转动轮与隔板的下表面和外壳的下侧壁体接触，所述转动轮沿其圆周方向开设有至少两个上下贯通的储料槽，所述隔板的偏心处开设有可与其中一个储料槽贯通的进料口，所述隔板上安装有用于驱动所述转动轮转动的第一转动驱动装置，所述隔板的上部固定连接有固定筒体，所述固定筒体内的安装有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的下部活动端安装有第二转动驱动装置，第二转动驱动装置的下部驱动端上安装有钻头，所述隔板的中间位置开设有贯穿孔，所述外壳的下侧壁体开设有出料口，当一储料槽与贯穿孔和出料口位置重合时，此时固定筒体、贯穿孔、储料槽以及出料口相互贯通且可使钻头穿过，所述外壳的下表面通过第二电动伸缩杆连接有升降板，所述升降板上转动连接有空心转轴，所述空心转轴与所述出料口上下位置对应，且钻头可穿过所述空心转轴，所述空心转轴上设置有第一从动锥齿轮，所述升降板上安装有第三转动驱动装置，所述第三转动驱动装置的输出端连接有与第一从动锥齿轮啮合连接的第一主动锥齿轮，所述空心转轴的下部固定连接有空心转盘，空心转盘的下表面固定连接有沿着空心转盘的圆周方向旋转对称设置的至少两个刮土板，刮土板的下表面设置有锯齿。
17.本发明的进一步的技术方案:所述储料槽为阶梯孔状，且所述储料槽内放置有内环，所述内环的外形为阶梯状的双层圆柱体以使内环能够匹配的装入到储料槽内。
18.本发明的进一步的技术方案:还包括用于使外壳内的不同类型的颗粒肥料进行混合的混合机构，所述混合机构安装在所述外壳上的第四转动驱动装置，所述第四转动驱动装置的输出端固定连接有延伸至外壳内部的主轴，所述主轴上固定连接有第一横杆，第一横杆上沿着主轴的圆周方向固定连接有至少两个正转翻料板，所述主轴的底端固定连接有第二主动锥齿轮，第二主动锥齿轮设置在安装壳体内，所述安装壳体通过固定杆与所述隔板固定连接，所述安装壳体的内部侧面转动安装有与第二主动锥齿轮啮合连接的第二从动锥齿轮，所述安装壳体的内部下侧转动安装有与第二从动锥齿轮啮合连接的第三从动锥齿轮，且第三从动锥齿轮与第二主动锥齿轮轴线重合设置，所述第三从动锥齿轮的输出端伸出到安装壳体的下部且固定连接有第二横杆，所述第二横杆沿着第三从动锥齿轮的输出端的圆周方向固定连接有至少两个反转翻料板。
19.本发明的进一步的技术方案:所述第一电动伸缩杆的下部活动端上安装有第一红外开关发射器，所述固定筒体的内部安装有可与第一红外开关发射器具有对应位置的第一红外开关接收器。
20.本发明的进一步的技术方案:所述转动轮沿其圆周表面设置有至少两个与所述储料槽位置对应的第二红外开关发射器，所述隔板的下部设置有可与第二红外开关发射器具有对应位置的第二红外开关接收器。
21.本发明的进一步的技术方案:所述第一红外开关发射器、第一红外开关接收器、第二红外开关发射器、第二红外开关接收器、第一电动伸缩杆、第一转动驱动装置、第二转动驱动装置、第三转动驱动装置以及第二电动伸缩杆均与plc控制器电连接。
22.本发明的进一步的技术方案:所述外壳的下部安装有脚轮，外壳上设置有蓄电池，外壳的上部接通有进料漏斗，进料漏斗上盖合有盖体，外壳的侧壁上设置有扶手。
23.本发明的有益效果是：
24.1、本发明不仅可以简便的进行移动，使本发明可以方便的移动至待要施肥的果树位置处，而且还能够自动化的完成肥料供料、钻坑、施肥以及覆土的一系列操作，使肥料直接施加到果树树干的附近位置处，提高肥料的利用效率和肥料效果，节省肥料用量，降低了施肥成本，并且本发明操作也十分的简单，进一步的节省人力物力；
25.2、在本发明中，取出储料槽内的内环，或者选择不同内径大小的内环装入到储料槽内，即改变了储料槽内能够容纳肥料的容量，因此能够方便的调节施肥量；
26.3、在本发明中，正转翻料板和反转翻料板围绕相同轴线且反向转动，进一步的提高了对外壳内的不同类型的肥料的混合，使肥料混合更加均匀，提高施肥质量。
附图说明
27.图1是本发明的一具体实施例中未使用状态的结构示意图。
28.图2是本发明的一具体实施例中钻头工作状态的结构示意图。
29.图3是本发明的一具体实施例中覆土状态的结构示意图。
30.图4是图1中沿a-a线的剖视图。
31.图5是图1中b向示意图。
32.图6是图1的外形图。
33.图7是本发明的另一具体实施例中未使用状态的结构示意图。
34.图8是图7中沿c-c线的剖视图。
35.图9是本发明的另一具体实施例中未使用状态的结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
37.如图1-9所示，一种果园免耕的自动化精准施肥方法，包括以下步骤：
38.步骤一、先将肥料通过进料漏斗36倒入到外壳1内，进入到外壳1内的肥料通过进料口9落入到转动轮4上的储料槽5内，此时位于储料槽5内的废料待使用；
39.步骤二、人手扶着扶手38将外壳1移动至要施肥的果树的附近，通过外置的开关启动第一电动伸缩杆12，第一电动伸缩杆12的下部活动端带着钻头18下移并伸出到外壳1的下部，启动第一转动驱动装置使钻头18进行转动，第一电动伸缩杆12的下部活动端继续带着钻头18下移并对地面进行钻坑；
40.步骤三、当钻头18钻入地下一定位置后再次通过外置的开关使第一转动驱动装置复位，第一电动伸缩杆12的下部活动端带着钻头18上移复位；
41.步骤四、当第一电动伸缩杆12的下部活动端复位后，此时第一红外开关发射器13与第一红外开关接收器14位置对应，第一红外开关接收器14感测到信号并传输至plc控制器21，plc控制器21控制第二转动驱动装置启动，使转动轮4进行转动，装有待使用肥料的储料槽5跟随转动轮4转动至出料口22的位置处，待使用肥料通过出料口22落入到钻头18打的坑内，实现了施肥的操作，与此同时，在转动轮4转动的过程中，原来与出料口22对应的空的储料槽5转动至与进料口9对应的位置，使肥料再次装入到储料槽5内待使用，实现了连续供料的操作；
42.步骤五、转动轮4转动一次后通过plc控制器的控制作用停止转动，此时在进行施肥和供料的操作时，转动轮4上的第二红外开关发射器19与第二红外开关接收器20位置对应，第二红外开关接收器20感测到信号并传输至plc控制器，plc控制器控制第二电动伸缩杆33和第三转动驱动装置启动，第二电动伸缩杆33的下部活动端带着升降板23下移，升降板23带着刮土板27下移，直至刮土板27下部的锯齿28与地面接触；
43.步骤六、第三转动驱动装置驱动第一主动直齿轮29转动，第一主动直齿轮29驱动第一从动锥齿轮24转动，第一从动锥齿轮24的转动带着空心转轴25进行转动，空心转轴25的转动带着空心转盘26进行转动，使刮土板27和锯齿28转动，锯齿28将钻坑处地面上的土刮出，刮土板27通过离心力的作用使土集中到钻坑处从而实现对钻坑的覆盖。
44.本发明还包括以下步骤：打开设置在外壳1上的维修门，取出储料槽5内的内环401，或者选择不同内径大小的内环401装入到储料槽5内，然后重新合上维修门，此时即改变了储料槽5内能够容纳肥料的容量。
45.本发明还包括以下步骤：启动第四转动驱动装置，使主轴41进行转动，主轴41的转动带动第一横杆42围绕主轴41的转动，也带着正转翻料板43围绕主轴41转动，主轴41的转动也使第二主动锥齿轮46，通过第二从动锥齿轮47的传动作用，使第三从动锥齿轮48进行反方向的转动，从而带着第二横杆49围绕第三从动锥齿轮48的输出端反方向的转动，使反转翻料板50围绕第三从动锥齿轮48的输出端反方向的转动，正转翻料板43和反转翻料板50围绕相同轴线且反向转动。
46.如图1-6所示，所述的果园免耕的自动化精准施肥方法采用一种自动化果园免耕精准施肥装置，包括外壳1，外壳1的下部安装有脚轮34，使本发明具备移动功能，外壳1的侧壁上设置有扶手38，人工的扶着扶手38来使本发明进行移动，并且也能够控制本发明的移动方向，外壳1的上部接通有进料漏斗36，需要往外壳1内注入肥料时，则可以通过进料漏斗36进行注入，进料漏斗36上盖合有盖体37，当外壳1内装入有肥料后则可以盖上盖体37，减少肥料的受潮情况，所述外壳1的内部下侧固定连接有隔板3，所述隔板3的下侧与外壳1的下侧壁体之间设置有转动轮4，且转动轮4与隔板3的下表面和外壳1的下侧壁体接触，所述转动轮4沿其圆周方向开设有至少两个上下贯通的储料槽5，所述隔板3的偏心处开设有可与其中一个储料槽5贯通的进料口9，所述隔板3上安装有用于驱动所述转动轮4转动的第一转动驱动装置，具体的，所述第一转动驱动装置包括固定设置在所述隔板3上的第一罩体6、安装在第一罩体6内的第一电机7以及第一减速器8，第一电机7的输出端与第一减速器8的输入端固定连接，第一减速器8的输出端与所述转动轮4固定连接，所述隔板3的上部固定连接有固定筒体11，所述固定筒体11内的安装有第一电动伸缩杆12，第一电动伸缩杆12的下部活动端安装有第二转动驱动装置，具体的，所述第二转动驱动装置包括固定设置在所述第一电动伸缩杆12的下部活动端上的第二罩体15、安装在第二罩体15内的第二电机16以及第二减速器17，第二电机16的输出端与第二减速器17的输入端固定连接，第二减速器17的输出端与所述钻头18固定连接，第二转动驱动装置的下部驱动端上安装有钻头18，所述隔板3的中间位置开设有贯穿孔10，所述外壳1的下侧壁体开设有出料口22，当一储料槽5与贯穿孔10和出料口22位置重合时，此时固定筒体11、贯穿孔10、储料槽5以及出料口22相互贯通且可使钻头18穿过，所述外壳1的下表面通过第二电动伸缩杆33连接有升降板23，所述升降板23上转动连接有空心转轴25，所述空心转轴25与所述出料口22上下位置对应，且钻头18可穿过所述空心转轴25，所述空心转轴25上设置有第一从动锥齿轮24，所述升降板23上安装有第三转动驱动装置，具体的，所述第三转动驱动装置包括固定设置在所述升降板23上的第三罩体30、安装在第三罩体30内的第三电机31以及第三减速器32，第三电机31的输出端与第三减速器32的输入端固定连接，第三减速器32的输出端与所述第一主动锥齿轮29固定连接，所述第三转动驱动装置的输出端连接有与第一从动锥齿轮24啮合连接的第一主动锥齿轮29，所述空心转轴25的下部固定连接有空心转盘26，空心转盘26的下表面固定连接有沿着空心转盘26的圆周方向旋转对称设置的至少两个刮土板27，刮土板27的下表面设置有锯齿28。
47.所述第一电动伸缩杆的下部活动端上安装有第一红外开关发射器13，所述固定筒体11的内部安装有可与第一红外开关发射器13具有对应位置的第一红外开关接收器14，所述转动轮4沿其圆周表面设置有至少两个与所述储料槽5位置对应的第二红外开关发射器19，所述隔板3的下部设置有可与第二红外开关发射器19具有对应位置的第二红外开关接收器20，所述第一红外开关发射器13、第一红外开关接收器14、第二红外开关发射器19、第二红外开关接收器20、第一电动伸缩杆12、第一转动驱动装置、第二转动驱动装置、第三转动驱动装置以及第二电动伸缩杆33均与plc控制器21电连接，外壳1上设置有蓄电池35，蓄电池35可为上文中提到的耗电部件提供电能。
48.在本发明中，如图1所示，先将肥料通过进料漏斗36倒入到外壳1内，进入到外壳1内的肥料通过进料口9落入到转动轮4上的储料槽5内，此时位于储料槽5内的废料待使用，
然后人手扶着扶手38将外壳1移动至要施肥的果树的附近，如图2所示，通过外置的开关启动第一电动伸缩杆12，第一电动伸缩杆12的下部活动端带着钻头18下移并伸出到外壳1的下部，启动第一转动驱动装置使钻头18进行转动，第一电动伸缩杆12的下部活动端继续带着钻头18下移并对地面进行钻坑；
49.当钻头18钻入地下一定位置后再次通过外置的开关使第一转动驱动装置复位，第一电动伸缩杆12的下部活动端带着钻头18上移复位，当第一电动伸缩杆12的下部活动端复位后，此时第一红外开关发射器13与第一红外开关接收器14位置对应，第一红外开关接收器14感测到信号并传输至plc控制器21，plc控制器21控制第二转动驱动装置启动，使转动轮4进行转动，装有待使用肥料的储料槽5跟随转动轮4转动至出料口22的位置处，待使用肥料通过出料口22落入到钻头18打的坑内，实现了施肥的操作，与此同时，在转动轮4转动的过程中，原来与出料口22对应的空的储料槽5转动至与进料口9对应的位置，使肥料再次装入到储料槽5内待使用，实现了连续供料的操作；
50.转动轮4转动一次后通过plc控制器的控制作用停止转动，此时在进行施肥和供料的操作时，如图3所示，转动轮4上的第二红外开关发射器19与第二红外开关接收器20位置对应，第二红外开关接收器20感测到信号并传输至plc控制器，plc控制器控制第二电动伸缩杆33和第三转动驱动装置启动，第二电动伸缩杆33的下部活动端带着升降板23下移，升降板23带着刮土板27下移，直至刮土板27下部的锯齿28与地面接触，第三转动驱动装置驱动第一主动直齿轮29转动，第一主动直齿轮29驱动第一从动锥齿轮24转动，第一从动锥齿轮24的转动带着空心转轴25进行转动，空心转轴25的转动带着空心转盘26进行转动，使刮土板27和锯齿28转动，锯齿28将钻坑处地面上的土刮出，刮土板27通过离心力的作用使土集中到钻坑处从而实现对钻坑的覆盖。
51.因此，本发明不仅可以简便的进行移动，使本发明可以方便的移动至待要施肥的果树位置处，而且还能够自动化的完成肥料供料、钻坑、施肥以及覆土的一系列操作，使肥料直接施加到果树树干的附近位置处，提高肥料的利用效率和肥料效果，节省肥料用量，降低了施肥成本，并且本发明操作也十分的简单，进一步的节省人力物力。
52.如图7和8所示，进一步的，所述储料槽5为阶梯孔状，且所述储料槽5内放置有内环401，所述内环401的外形为阶梯状的双层圆柱体以使内环401能够匹配的装入到储料槽5内。
53.在本发明中，打开设置在外壳1上的维修门(图中未示出)，取出储料槽5内的内环401，或者选择不同内径大小的内环401装入到储料槽5内，然后重新合上维修门，此时即改变了储料槽5内能够容纳肥料的容量，因此能够方便的调节施肥量。
54.如图9所示，进一步的，本发明还包括用于使外壳1内的不同类型的颗粒肥料进行混合的混合机构，具体的，所述混合机构安装在所述外壳1上的第四转动驱动装置，具体的，所述第四转动驱动装置包括安装在外壳1上的第四电机39和第四减速器40，所述第四电机39的输出端与第四减速器40的输入端连接，第四减速器40的输出端与主轴41固定连接，所述第四转动驱动装置的输出端固定连接有延伸至外壳1内部的主轴41，所述主轴41上固定连接有第一横杆42，第一横杆42上沿着主轴41的圆周方向固定连接有至少两个正转翻料板43，所述主轴41的底端固定连接有第二主动锥齿轮46，第二主动锥齿轮46设置在安装壳体44内，所述安装壳体44通过固定杆45与所述隔板3固定连接，所述安装壳体44的内部侧面转
动安装有与第二主动锥齿轮46啮合连接的第二从动锥齿轮47，所述安装壳体44的内部下侧转动安装有与第二从动锥齿轮47啮合连接的第三从动锥齿轮48，且第三从动锥齿轮48与第二主动锥齿轮46轴线重合设置，所述第三从动锥齿轮48的输出端伸出到安装壳体44的下部且固定连接有第二横杆49，所述第二横杆49沿着第三从动锥齿轮48的输出端的圆周方向固定连接有至少两个反转翻料板50。
55.启动第四转动驱动装置，使主轴41进行转动，主轴41的转动带动第一横杆42围绕主轴41的转动，也带着正转翻料板43围绕主轴41转动，主轴41的转动也使第二主动锥齿轮46，通过第二从动锥齿轮47的传动作用，使第三从动锥齿轮48进行反方向的转动，从而带着第二横杆49围绕第三从动锥齿轮48的输出端反方向的转动，使反转翻料板50围绕第三从动锥齿轮48的输出端反方向的转动，正转翻料板43和反转翻料板50围绕相同轴线且反向转动，进一步的提高了对外壳1内的不同类型的肥料的混合，使肥料混合更加均匀，提高施肥质量。
56.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。