片式滴灌管用双打孔装置及其双打孔方法与流程

本发明属于节水灌溉技术领域，尤其涉及片式滴灌管用双打孔装置及其双打孔方法。

背景技术：

节水灌溉是世界各国发展现代农业所采取的主要措施，在节水灌溉中，滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头，在低压下向土壤经常缓慢地滴水、是直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学剂等的一种先进的高标准灌溉技术，滴灌管最具节水增产高效和环保等优点且被广泛应用于大田、大棚、温室、生态园林和城市绿化中。

由于现代农业的飞速发展，对于滴灌管的产量需求不断增加，而现有的用于片式滴灌管打孔的打孔机通常为单打孔机，其中打孔机的具体结构可以参考中国专利申请号201310376870.4公开的内镶圆柱式滴灌管新型打孔机及中国专利申请号201510724471.1公开的滴灌管带用打孔机记滴灌管带生产线。但是单打孔机不能满足某些特殊滴头需要打双流水孔的要求，并且打孔速度慢、生产效率低，一般在500次/分左右，低速度的打孔机不能与高速生产滴灌管的挤出机相匹配，严重制约了片式滴灌管生产线的生产速度，导致滴灌管带生产线的生产效率较低且打孔精准性较差，影响滴灌管质量。

技术实现要素：

本发明提供一种片式滴灌管用双打孔装置及其双打孔方法，通过片式滴灌管用双打孔装置提高滴灌管生产线的生产速度，提高生产效率，并同时提高打孔精准性以提高滴灌管质量。

本发明提供的技术方案是，一种片式滴灌管用双打孔装置，其特征在于，包括底板、设置在底板上支座、并排可滑动设置在支座上的两个打孔机、设置在底板上的前导辊支架、前导辊支架上设置有用于输送滴灌管的前导辊、设置在前导辊支架上的光电传感器、以及控制装置；打孔机包括用于驱动打孔机的动力装置和用于承载滴灌管的设置在底板上的高度调整机构；光电传感器和动力装置均与控制装置通信连接。

打孔机为冲孔钻头打孔机或双风笔打孔机。进一步地，当打孔机为冲孔钻头打孔机时，打孔机包括设置在支座上可滑动的轴承座、空心轴、联轴器和法兰座，联轴器一端通过法兰座与动力装置连接，所述空心轴设置在轴承座内且一端与联轴器另一端连接，所述空心轴另一端设置有冲孔钻头。

进一步地，所述片式滴灌管用双打孔装置还包括设置在前导辊支架上的气动杠杆压辊。气动杠杆压辊与光电传感器相互配合。

为了将打孔后的滴灌管平稳地输送至例如收卷机等其他装置，所述片式滴灌管用双打孔装置还包括设置在底板上的后导辊支架和设置在后导辊支架上的后导辊。

为了便于在生产过程中，修改滴灌管生产线的相关参数和观察滴灌管中滴头打孔状态，所述滴灌管用双打孔装置还包括设置在后导辊支架上的触摸显示屏和摄像装置。

为了避免将在打孔时冲出的废屑到处散落，影响环境卫生，所述片式滴灌管用双打孔装置还包括设置在轴承座中与空心轴连接的真空泵管道，与控制装置连接的真空泵通过所述真空泵管道抽真空将打孔冲出的废屑吸出至外部的废屑罐中。

所述动力装置为伺服电机。联轴器为无键连接联轴器，避免了因高频间歇式打孔方式容易造成伺服电机轴键槽的疲劳损坏。

本发明还提供一种片式滴灌管用双打孔装置的双打孔方法，采用如上所述的片式滴灌管用双打孔装置进行双打孔，所述双方法为：当光电传感器第一次检测滴灌管中滴头的位置时，发出第一打孔信号至控制装置，控制装置发出第一控制信号控制远离前导辊的打孔机的动力装置启动并且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当远离前导辊的打孔机行至下止点时，其线速度等于滴灌管的牵引线速度，远离前导辊的打孔机与滴灌管接触瞬间在滴头的打孔槽位置打出滴孔，之后远离前导辊的打孔机离开滴灌管做旋上运动至初始位置；同时当光电传感器第二次检测滴灌管中滴头的位置时，发出第二打孔信号至控制装置，控制装置发出第二控制信号控制邻近前导辊的打孔机的动力装置启动并且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当邻近前导辊的打孔机行至下止点时，其线速度等于滴灌管的牵引线速度，邻近前导辊的打孔机与滴灌管接触瞬间在滴头的打孔槽的位置打出滴孔，之后邻近前导辊的打孔机离开滴灌管做旋上运动至初始位置；重复上述过程，实现远离前导辊的打孔机和邻近前导辊的打孔机的间隔打孔。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：两个打孔机间隔打孔，提高打孔速度，满足滴灌管生产线高速生产的需要，提高生产效率；光电传感器检测滴灌管中滴头的位置并且发出电子信号至控制装置，控制装置发出控制信号控制动力装置启动并且自动跟踪滴灌管牵引线速度，当打孔机行至下止点时，其线速度等于牵引线速度，该打孔机与滴灌管接触的瞬间在滴头的打孔槽位置打出滴孔，确保打孔位置在横向的准确性；打孔机在支座上可滑动，从而调整打孔机与滴灌管中滴头的纵向距离，实现打孔位置纵向的准确性；调整高度调整机构的高度，进而调整打孔机与滴灌管中滴头之间的垂直距离，确保打孔位置垂直方向的准确性，通过三维空间位置检测确定滴灌管滴头的打孔位置，确保滴灌管滴头的打孔位置的准确性，提高滴灌管滴头的打孔精准性，进而提高滴灌管质量。

附图说明

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，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明片式滴灌管用双打孔装置的一种实施例的正视示意图，其中两个打孔机均为冲孔钻头打孔机；

图2为图1中沿A-A线的放大剖视图；

图3为本发明片式滴灌管用双打孔装置的另一种实施例的正视示意图，其中两个打孔机均为双风笔打孔机；

图4为图3中沿B-B方向的放大剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在滴灌管生产线中，滴头筛选器将筛选出的滴头输送到挤出机中，挤出机挤出形成输水管带并将滴头嵌入输水管带中形成滴灌管带，通过片式滴灌管用双打孔装置在内镶在滴灌管上的滴头的出水部位完成打孔。图1示出的箭头方向表示滴灌管输送方向。为方便表述，本文做出规定：沿滴灌管输送方向的称为横向方向（或X方向）；在水平面上垂直于纵向方向的为纵向方向（或Y方向）；垂直于水平面的方向为垂直方向（或Z方向）。

如图1所示，本发明涉及一种片式滴灌管用双打孔装置，包括底板21、设置在底板21上支座5、并排、设置在支座5上的两个打孔机20、设置在底板21上的前导辊支架22、前导辊支架22上设置有用于输送滴灌管的前导辊23、设置在前导辊支架22上的光电传感器24、用于驱动打孔机20的动力装置1、用于承载滴灌管的高度调整机构、以及控制装置（未示出）；、和两个打孔机20均在支座5上可滑动，高度调整机构设置在底板21上；光电传感器24和动力装置1均与控制装置通信连接。在本实施例中，该打孔机20为冲孔钻头打孔机或双风笔打孔机。并且本实施例动力装置1为伺服电机1，光电传感器24为精密光电传感器，联轴器2为无键连接联轴器，避免了因高频间歇式打孔方式容易造成伺服电机1轴键槽的疲劳损坏。

具体地，如图1所示，光电传感器24通过检测到滴灌管中相邻两滴头的时间以及两滴头之间的间距获得滴灌管的运行速度并且能够检测滴灌管中滴头的位置，根据滴灌管的运行速度和滴头的位置发出电子信号，将该电子信号发送至控制装置，控制装置发出控制信号至伺服电机1，伺服电机1启动且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当打孔机20行至下止点时，其线速度等于牵引线速度，打孔机20与滴灌管接触瞬间打孔机20在滴头的打孔槽位置打出滴孔，确保打孔位置横向的准确性；打孔机20在支座5上可滑动，则可以调节打孔机20在支座5上的位置，从而调节打孔机20与滴灌管中滴头的纵向距离，确保打孔位置纵向的准确性；高度调整机构可用于调整滴灌管中滴头与打孔机20之间的垂直距离，确保打孔位置垂直方向的准确性。例如，如图2所示，本发明具体描述了当打孔机20为冲孔钻头打孔机时的各个部件的布置和调节，具体冲孔钻头打孔机的结构可以参考中国专利申请号201510724471.1公开的滴灌管带用打孔机记滴灌管带生产线中的钻头打孔机，在本实施例中，伺服电机1安装在法兰座12上，联轴器2一端通过法兰座12连接伺服电机1且联轴器2另一端连接位于轴承座3内的空心轴4的一端，空心轴4的另一端套有压盘13并且该压盘13与轴承座12相接触，其中在压盘13内与空心轴4相接触的部分设置有密封圈（未示出）。空心轴4的远离联轴器2的一端设置有冲孔钻头7，用于在滴头的打孔槽位置打出滴孔。并且调节板8安装在轴承座3上，调节螺钉9通过调节板8与轴承座3相连接，通过调节调节螺钉9和调节板8，使得轴承座3在支座5上滑动，调节轴承座3的纵向位置，从而带动空心轴4纵向移动，因此可以控制空心轴4一端上的冲孔钻头7与滴灌管中滴头之间的纵向距离，确保打孔位置纵向的准确性。如图1和图2所示，型材支架6安装在底板21上，在型材支架6上方设置有可升降高度调整器10，调节旋钮11安装在可升降高度调整器10的一侧，通过调节调节旋钮11上的尺寸刻度，可以调整可升降高度调整器10与冲孔钻头7之间的垂直距离，由于可升降高度调整器10用于承载滴灌管，因此可以调整冲孔钻头7与滴灌管中滴头之间的垂直距离，确保打孔位置垂直方向的准确性，其中该可升降高度调整器10为精密高度调整器。如图3和图4，示出打孔机20为双风笔打孔机的片式滴灌管用双打孔装置，具体双风笔打孔机的结构可以参考中国专利申请号201310376870.4公开的内镶圆柱式滴灌管新型打孔机中双风笔打孔机，在此不做赘述。

进一步地，片式滴灌管用双打孔装置还包括设置在前导辊支架22上的气动杠杆压辊25，气动杠杆压辊25和光电传感器24相互配合。由于气动杠杆压辊25采用光电传感器24进行检测，避免了机械传动的磨损和弹簧疲劳，延长了检测装置的使用寿命。

如图1所示，为了将打孔后的滴灌管平稳地输送至其他装置，例如收卷机，沿滴灌管输送方向，在两个打孔机20的后方设置有后导辊支架26，该后导辊支架26安装在底板21上且设置有用于输送打孔后的滴灌管的后导辊。进一步地，后导辊支架26上设置有触摸显示屏28和摄像装置27，触摸显示屏28和摄像装置27均与控制装置连接，触摸显示屏28用于操作者修改触摸显示屏28上的技术参数或滴灌管生产线的相关参数，确保滴灌管生产线稳定高速运行。摄像装置27可以实时监测滴灌管中滴头打孔位置是否正确，以便及时调整双打孔装置的三维打孔位置，提高打孔精准性，进而提高滴灌管的生产质量。

进一步地，为了避免在打孔时冲出的废屑到处散落，影响环境卫生，在轴承座3中设置有与空心轴4连接的真空泵管道14，与控制装置连接的真空泵（未示出）通过真空泵管道14抽真空将打孔冲出的废屑吸出至外部的废屑罐（未示出）中，如在图2中示出的箭头方向为抽真空方向。

该片式滴灌管用双打孔装置可用于厚壁滴灌管的打孔和薄壁滴灌管的打孔，实现了双打孔装置的通用性并且满足某些特殊滴头需要打双流水孔的要求。当打孔机20为冲孔钻头打孔机时，适用于片式薄壁滴灌管的高速打孔，例如滴灌管厚度在0.15-0.5mm之间；当打孔机20为双风笔打孔机时，适用于片式厚壁滴灌管的高速打孔，例如滴灌管厚度在0.6-1.2mm之间。根据实际生产需要，两个打孔机20可以同时使用，也可以单独使用。两个打孔机20的打孔速度可以达到1000次/分，是现有技术打孔速度的两倍。通过三维空间位置检测调整打孔位置，三维控制滴灌管滴头的打孔位置的准确性，实现精准滴灌管滴头的打孔以提高滴灌管质量。

进一步地，本发明还提供一种片式滴灌管用双打孔装置的双打孔方法，当光电传感器24第一次检测滴灌管中滴头的位置时，发出第一打孔信号至控制装置，控制装置发出第一控制信号控制远离前导辊的打孔机的伺服电机1启动并且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当远离前导辊的打孔机行至下止点时，其线速度等于滴灌管的牵引线速度，远离前导辊的打孔机与滴灌管接触瞬间在滴头的打孔槽位置打出滴孔，之后远离前导辊的打孔机离开滴灌管做旋上运动至初始位置；同时当光电传感器24第二次检测滴灌管中滴头的位置时，发出第二打孔信号至控制装置，控制装置发出第二控制信号控制邻近前导辊的打孔机的伺服电机1启动并且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当邻近前导辊的打孔机行至下止点时，其线速度等于滴灌管的牵引线速度，邻近前导辊的打孔机与滴灌管接触瞬间在滴头的打孔槽位置打出滴孔，之后邻近前导辊的打孔机离开滴灌管做旋上运动至初始位置；重复上述过程，实现远离前导辊的打孔机和邻近前导辊的打孔机的间隔打孔。

在本实施例中，两个打孔机20间隔打孔，其中每个打孔机跟随主轴编码器（未示出）就是滴灌管中相邻两个滴头的间距，这样有效延长了每个打孔机旋转轨迹中的电子凸轮的加速区和减速区的长度，进而每个打孔机的伺服电机1能够更高速、平稳、准确地完成打孔工作，提高滴灌管生产线的生产速度，提高生产效率。

本发明的优点和有益效果是：本发明提供的片式滴灌管用双打孔装置及其双打孔方法，两个打孔机20间隔打孔，提高滴灌管生产线的生产速度，进而提高生产效率；通过调节两个打孔机20之间的间距，调节片式滴灌管中滴头的打孔间距，实现不同农作物灌溉的需要；该片式滴灌管用双打孔装置适用于薄壁滴灌管生产和厚壁滴灌管生产，提高该双打孔装置的通用性，同时也能满足某些滴头需要打双流水孔的特殊性；采用的无键连接联轴器2，避免了因高频间歇式打孔方式容易造成伺服电机1轴键槽的疲劳损坏；设置在前导辊支架22上的光电传感器24用于检测滴灌管的运行速度和滴灌管中滴头的位置并发出电子信号至控制装置，控制装置发出控制信号至伺服电机1，伺服电机1启动且自动跟踪用于牵引滴灌管的牵引线速度，当打孔机20行至下止点时，其线速度等于牵引线速度，打孔机7与滴灌管接触的瞬间打孔机7在滴头的打孔槽位置打出滴孔，实现打孔位置横向的准确性；通过调节调节螺钉9和调节板8，使得打孔机20在支座5上滑动，带动打孔机20横向移动，调整打孔机20与滴灌管中滴头的纵向距离，实现打孔位置纵向的准确性；调整可升降高度调整器10一侧的调节旋钮11以及其上的尺寸刻度，进而调整打孔机20与滴灌管中滴头之间的垂直距离，实现打孔位置垂直方向的准确性，通过三维空间位置确定滴灌管滴头的打孔位置，确保滴灌管滴头的打孔位置的准确性，提高滴灌管滴头的打孔精准性，进而提高滴灌管质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。