一種基于舵機驅(qū)動的噴頭切換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及噴頭切換裝置，尤其是涉及農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域中適用于對靶噴霧機械的一種基于舵機驅(qū)動的噴頭切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)林病蟲害嚴重危害當(dāng)今世界的農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境，化學(xué)方法防治病蟲害仍然是最主要的方法，然而植保機械和農(nóng)藥使用技術(shù)的滯后使得農(nóng)藥利用率低、施藥效果差，農(nóng)藥的過量使用給人們的身體健康及生態(tài)平衡帶來了嚴重威脅。對靶噴霧技術(shù)能夠有效的解決這一沖突，該技術(shù)主要利用機器視覺技術(shù)獲取植物位置、大小等信息，縮減靶標(biāo)范圍，實現(xiàn)間歇噴霧。在保證防治有效性的前提下，對靶噴霧技術(shù)在一定程度上減少了農(nóng)藥使用量。
[0003]當(dāng)前對靶噴霧技術(shù)主要利用機器視覺技術(shù)處理靶標(biāo)圖像，將靶標(biāo)外接矩形的長度信息作為噴霧的射流距離，實現(xiàn)噴霧機械前進方向上的選擇性噴施。而噴霧機械射流寬度的調(diào)節(jié)主要通過手動更換不同噴流角的噴頭來實現(xiàn)，使得噴霧的射流寬度無法根據(jù)植株的實際寬度進行實時并自動的調(diào)節(jié)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種基于舵機驅(qū)動的噴頭切換裝置，旨在實現(xiàn)植保作業(yè)過程中根據(jù)植株寬度的變化自動切換適宜噴流角的噴頭，實現(xiàn)更精確的對靶噴霧，減少農(nóng)藥的過量使用帶來的食品、環(huán)境等安全問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實用新型包括信號采集處理單元、電磁閥、噴頭、多噴頭體、舵機驅(qū)動單元、固定支承單元；
[0007]信號采集處理單元:包括CXD攝像機、PC機和DSP控制器；(XD攝像機與PC機通過以太網(wǎng)口電連接，PC機與DSP控制器電連接并通過串行方式通訊，DSP控制器分別與電磁閥和舵機電連接；
[0008]多噴頭體:包括圓周上設(shè)有等間距分布噴頭座的多噴頭體外殼、多噴頭體轉(zhuǎn)軸、彈簧、密封圈；多噴頭體轉(zhuǎn)軸與多噴體外殼中心孔形成轉(zhuǎn)動副，彈簧的一端頂在空心圓柱的端面上，空心圓柱與多噴頭體轉(zhuǎn)軸中垂直流道形成滑動副，彈簧的另一端頂在垂直流道的頂面上，密封圈嵌入多噴頭體轉(zhuǎn)軸出水口處，在多噴頭體外殼的內(nèi)壁與多噴頭體轉(zhuǎn)軸的外壁之間形成密封，多個不同噴流角的噴頭通過螺紋連接裝配在各自的噴頭座上，接頭一端與多噴頭體轉(zhuǎn)軸水平流道連通，接頭另一端與電磁閥出水口連通；
[0009]舵機驅(qū)動單元:包括舵機、第一齒輪和第二齒輪，舵機輸出軸裝配有第一齒輪，第二齒輪與多噴頭體外殼過盈配合并與第一齒輪相嗤合；
[0010]固定支撐單元:包括叉形支撐架和舵機固定板；多噴頭體的一端通過螺栓與叉形支撐架的一面連接，多噴頭體的另一端與叉形支撐架的另一面過盈連接，叉形支撐架上與多噴頭體過盈連接的面的外側(cè)面通過舵機固定板與舵機連接。
[0011]所述多噴頭體轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部流道為垂直流道及水平流道垂直相交構(gòu)成，垂直流道出水口處開有嵌入密封圈的槽，水平流道進水口處鉆有螺紋以連接接頭，多噴頭體轉(zhuǎn)軸的一端鉆有四個螺紋孔以與叉形支撐架固定。
[0012]所述空心圓柱不與彈簧接觸的一端頭部呈弧狀。
[0013]所述多個不同噴流角的噴頭為標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)作業(yè)要求選購。
[0014]所述的叉形支撐架設(shè)有三個連接面，第一個連接面開有四個插入螺栓的孔，內(nèi)壁帶有抵住多噴頭體外殼的凸緣，第二個連接面開有與多噴頭體轉(zhuǎn)軸過盈配合的孔，第三個連接面開有一對適于不同條件下舵機固定的調(diào)節(jié)槽孔。
[0015]本實用新型具有的有益效果是:
[0016]本實用新型是通過舵機來驅(qū)動多噴頭體上的噴頭切換。在對靶噴霧作業(yè)過程中，通過攝像機實時采集靶標(biāo)信息，利用機器視覺技術(shù)獲取靶標(biāo)的有無情況及其外接矩形的長度和寬度信息。通過DSP控制器根據(jù)獲取的靶標(biāo)的有無情況及其外接矩形的長度信息確定噴頭射流與否及射流距離，并控制電磁閥的開閉及動作持續(xù)時間；根據(jù)獲取的靶標(biāo)外接矩形的寬度信息選擇合適霧流角的噴頭，并驅(qū)動舵機旋轉(zhuǎn)來切換噴頭。由此在實現(xiàn)噴霧過程中射流距離可調(diào)的同時，使得噴霧機械能夠根據(jù)植株寬度的變化自動切換適宜噴流角的噴頭，實現(xiàn)更加精確的對靶噴霧，提高農(nóng)藥的利用率，緩解農(nóng)藥的過量施用帶來的食品、環(huán)境等安全問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是執(zhí)行機構(gòu)的爆炸示意圖。
[0019]圖3是多噴頭體和叉形支撐架配合的剖面圖。
[0020]圖中:1.叉形支撐架，2.舵機固定板，3.舵機，4.第一齒輪，5.第二齒輪，6.多喂'頭體外殼，7.多喂'頭體轉(zhuǎn)軸，8.彈費，9.???封圈，10.接頭，11.電磁閥，12.喂'頭，13.多噴頭體，14.C⑶攝像機，15.PC機，16.DSP控制器。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示，包括信號采集處理單元、電磁閥11、噴頭12、多噴頭體13、舵機驅(qū)動單元、固定支承單元。
[0023]信號采集處理單元:包括CXD攝像機14、PC機15和DSP控制器16 ;(XD攝像機14與PC機15通過以太網(wǎng)口電連接，PC機15與DSP控制器16電連接并通過串行方式通訊，DSP控制器16分別與電磁閥11和舵機3電連接。
[0024]多噴頭體13:包括圓周上設(shè)有等間距分布噴頭座的多噴頭體外殼6、多噴頭體轉(zhuǎn)軸7、彈簧8、密封圈9 ;多噴頭體轉(zhuǎn)軸7與多噴體外殼6中心孔形成轉(zhuǎn)動副，彈簧8的一端頂在空心圓柱的端面上，空心圓柱與多噴頭體轉(zhuǎn)軸7中垂直流道形成滑動副，彈簧8的另一端頂在垂直流道的頂面上，密封圈9嵌入多噴頭體轉(zhuǎn)軸7出水口處，在多噴頭體外殼6的內(nèi)壁與多噴頭體轉(zhuǎn)軸7的外壁之間形成密封，多個不同噴流角的噴頭12通過螺紋連接裝配在各自的噴頭座上，接頭10 —端與多噴頭體轉(zhuǎn)軸7水平流道連通，接頭10另一端與電磁閥11出水口連通。
[0025]舵機驅(qū)動單元:包括舵機3、第一齒輪4和第二齒輪5，舵機輸出軸與第一齒輪4通過花鍵進行傳動，第二齒輪5與多噴頭體外殼6過盈配合并與第一齒輪4相嗤合。
[0026]固定支撐單元:包括叉形支撐架I和舵機固定板2 ;多噴