一种果园车载旋转对靶喷雾系统

1.本发明涉及果园植保喷雾施药技术领域，更具体的说是涉及一种果园车载旋转对靶喷雾系统。


背景技术：

2.果树施药是果园植保管理中重要的环节，喷雾机喷雾施药是防治果树病虫害的重要措施。因此，近年来，许多不同规格和种类的喷雾机在各种规模的果园中运用。
3.一般的喷雾机由拖拉机牵引在果树行间行走，并对两侧果树进行持续喷雾施药，这种喷雾施药方式对两侧果树面向行间的冠层正反面施药量充足，但冠层两侧面雾滴沉积量不足，起不到有效的病虫害防治，并且由于持续喷雾，造成药液大量的浪费。
4.因此，如何提供一种能够实现均匀喷药的对靶喷雾系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种果园车载旋转对靶喷雾系统，对果树各个方位进行旋转对靶喷雾，喷雾范围涵盖整个果树冠层，雾滴附着量充足，并能起到节省药液的作用。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种果园车载旋转对靶喷雾系统，包括：mcu、喷雾架、减速电机、限位开关和喷雾装置，所述减速电机位于所述喷雾架正上方，且所述限位开关设置在所述减速电机上，所述喷雾装置位于所述喷雾架下方；
8.所述喷雾装置包括进水口、喷雾钢管、喷嘴、比例电磁阀和红外激光传感器，所述喷雾钢管安装在所述喷雾架下方，所述比例电磁阀安装在所述喷雾钢管下方，且所述比例电磁阀与所述喷嘴连通，所述进水口与所述喷雾钢管连通，红外激光传感器设置在所述喷嘴附近；
9.所述减速电机、所述限位开关、所述比例电磁阀和所述红外激光传感器均与所述mcu连接；
10.所述限位开关用于控制所述减速电机正反转；
11.所述比例电磁阀用于控制所述喷嘴工作状态；
12.所述红外激光传感器用于检测果树冠层；
13.所述mcu用于实现系统信号的控制。
14.优选的，所述减速电机包括低压直流减速电机和传动轴，所述传动轴与所述喷雾架通过平键相连，所述限位开关位于所述传动轴上。
15.优选的，所述限位开关包括限位卡套和挡片套筒，所述挡片套筒位于所述限位卡套外圈，且所述限位卡套套设于所述传动轴上，与传动轴一同转动，所述挡片套筒固定在所述低压直流减速电机上；
16.所述限位卡套外表面上设置有第一限位片和第二限位片，所述挡片套筒内表面上
设置有第一挡片和第二挡片，所述第一限位片和所述第一挡片相适配，所述第二限位片和所述第二挡片相适配。
17.优选的，所述喷雾钢管包括多段钢管，所述喷雾架包括多段杆件，且所述杆件与所述钢管对应设置。
18.优选的，所述喷雾装置还包括接口软管，所述接口软管用于连接相邻两段所述钢管。
19.优选的，所述喷雾装置还包括泄压阀，所述泄压阀设置在所述喷雾钢管末端。
20.优选的，每段所述钢管上均匀设置有多个比例电磁阀，且每个所述比例电磁阀下方均连通有一个所述喷嘴，每个所述喷嘴附近均设置有一个所述红外激光传感器。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
22.1、采用红外激光传感器检测靶标，并与喷头一一对应，当传感器检测到靶标稀疏情况时，由单片机mcu控制相应的比例电磁阀开度，使得对应的喷嘴控量喷雾，实现精确对靶喷雾并控制流量。
23.2、本发明适用不同种类和不同生长时期的果树喷雾施药。果树形状大小变化大时，可通过改变喷雾钢管外形来扩大或缩小喷雾架整体空间，来适应工况的变化；果树形状大小变化小时，喷雾架保持不变，红外激光传感器自动检测并控制喷雾喷头数量，减少药液浪费；
24.3、本发明通过限位开关，使得喷雾架旋转180
°
后反转，对果树树冠各方位进行两次喷雾，增大果树各方位的均匀性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统单个喷雾架立体结构图。
27.图2是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中减速电机处的放大图。
28.图3是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统的喷雾架结构图。
29.图4是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中限位开关处的结构图。
30.图5是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中接口软管处的放大图。
31.图6是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中喷嘴处的放大图。
32.图7是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中泄压阀处的放大图。
33.图8是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统适用于不同树形下的结构图。
34.图9是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中系统结构框图。
35.图10是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统中控制流程图。
36.图11是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统喷雾作业范围示意图。
37.图12是本发明果园车载旋转对靶喷雾系统在果树下作业示意图。
38.其中，
39.1、喷雾架，2、减速电机，201、低压直流减速电机，202、传动轴，3、限位开关，301、限
位卡套，302、挡片套筒，303、第一限位片，304、第二限位片，305、第一挡片，306、第二挡片，4、喷雾装置，401、进水口，402、喷雾钢管，403、喷嘴，404、比例电磁阀，405、红外激光传感器，406、接口软管，407、泄压阀。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.请参考图1，本实施例果园车载旋转对靶喷雾系统包括mcu、喷雾架1、喷雾架1上装有减速电机2、限位开关3和喷雾装置4。
42.图2是果园车载旋转对靶喷雾系统中减速电机处的放大图，减速电机2位于喷雾架1正上方，包括低压直流减速电机201和传动轴202，传动轴202与喷雾架1通过平键相连，并传递转矩给喷雾架1，实现喷雾架1的旋转。
43.图3是果园车载旋转对靶喷雾系统的喷雾架结构图，喷雾架1由5根杆件组成，并通过螺栓连接，起固定喷雾钢管的作用。同时，根据不同果树树冠大小，可改变各杆件角度，来改变喷雾架空间大小，以适应不同种类和不同生长时期的果树。
44.图4是果园车载旋转对靶喷雾系统中限位开关处的结构图，限位开关3位于传动轴202上，包括限位卡套301和挡片套筒302，挡片套筒302位于限位卡套301外圈，与减速电机固定，限位卡套301外表面上分别设置有第一限位片303、第二限位片304，挡片套筒302内表面上分别带有第一挡片305、第二挡片306，当喷雾架1旋转180
°
时，对应的限位片和挡片相碰时，限位开关开闭，减速电机反转，例如，当第一限位片303和第一挡片305相碰时，减速电机2顺时针旋转180
°
，当第二限位片304和第二挡片306相碰时，减速电机2逆时针旋转180
°
。
45.请参考图5、6、7，喷雾装置位于喷雾架1下方，包括进水口401、喷雾钢管402、喷嘴403、比例电磁阀404、红外激光传感器405、接口软管406和泄压阀407。
46.喷雾钢管402有5段钢管组成，分别固定在5根杆件下方，即每根杆件下方对应设置1段钢管，由接口软管406将各喷雾钢管402连通，比例电磁阀404分布在喷雾钢管402下方与喷嘴403连通，控制喷嘴403喷雾，红外激光传感器405位于喷嘴403附近，泄压阀407位于喷雾钢管末端，用于作业结束时的泄压。这里需要说明的是，喷雾钢管的数量并不作具体限定，其它数值的钢管只要可以适应不同树形均可，例如7段，最上方是1段，左右两侧分别是3段，并且喷雾架的杆件数量和钢管数量相匹配。
47.请参考图10，喷雾结构作业时，红外激光传感器405检测果树冠层稀疏情况时，检测到有冠层时，由单片机mcu控制对应的比例电磁阀404开度，对应喷嘴403开始喷雾，未检测到果树冠层时，对应比例电磁阀404关闭，对应喷嘴403不进行喷雾作业。并且当减速电机2各正反转180
°
，即限位开关3的第一限位片和第一挡片，第二限位片和第二挡片各触发一次，喷嘴403对果树冠层进行了两次喷雾后，减速电机2停止转动，同时各比例电磁阀404关闭，喷嘴403停止喷雾，该果树喷雾结束。
48.请参考图11和图12，喷雾装置喷雾时，将果树冠层分为4个区域，传统喷雾结构作业时，果树面向行间道路的1区域施药充足，雾滴沉积量大，而雾滴在果树行间两侧的2区域
沉积较少，该旋转喷雾系统将很好的解决这一问题，该旋转喷雾系统喷雾作业时，喷雾架绕果树旋转180
°
后再逆转180
°
，对果树4个区域都进行了足够的喷雾作业，使得果树各方位都得到均匀喷雾。
49.本发明由限位开关控制电机正反转，从而使喷雾架正反旋转180
°
，同时多个红外激光传感器检测果树冠层不同区域，检测到冠层时延时触发对应比例电磁阀，电磁阀对应的喷嘴开始喷雾，使得喷嘴喷雾时既能充分覆盖果树冠层各区域，又能控制喷雾喷嘴数量，减少药液浪费，解决了传统车载喷雾机只能单向喷雾并且持续喷雾造成药液沉积不均匀和浪费的弊端，通过控制不同位置的喷嘴和旋转喷雾对果树冠层各个方位进行整体喷雾，大大增加雾滴在果树的沉积量和均匀性，提高了喷雾施药的效果。
50.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。