一种应用于温室大棚的航架植保机构的制作方法

1.本实用新型涉及农业机械的技术领域，特别是涉及一种应用于温室大棚的航架植保机构。


背景技术：

2.众所周知，设施农业是现代农业发展史上的一次革命，它可以完全按照人的意愿进行农产品生产，具有高投入高产出、无污染和可持续发展特征，是一项技术含量高、管理精细的系统工程，我国设施农业起步较晚，但发展迅速，截至2006年，以生产蔬菜为主体的温室大棚设施园艺面积已发展到250多万hm2，居世界第一位，由于设施农业大多数在棚室内作业，空间比较狭小，需要适合设施农业作业环境的小型、多功能、环保的农业机械，因此高效、节能、环保智能设施农业机械是我国设施农业发展的需要和方向，现阶段的温室大棚内作业大部分依靠人工，一些简单的自动化程度低的设备作为辅助，比如日常的病虫害监测、成熟度监测、环境监测乃至喷药、施肥最后的植保，大部分依靠人工来实现，生产效率低，大部分成本都花费在人工上，针对作业要求及标准，基本依靠经验，日常可使用一些智能农业设施，又局限于种植行距、密度农艺，而且需要做很多配套设施，如路面硬化，现有的航架设施大部分为单个导轨，需要铺设导轨数量多，且工作行程单一，功能可拓展性有限，增加投入的同时影响到生产效率甚至最终的产量，为此，如何能够满足农艺的同时，做出智能化程度高，结构新颖的设施农业，是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种采用三轴联动航架，xyz三轴均可移动，在宽度的温室大棚内可实现全面积覆盖的一种应用于温室大棚的航架植保机构。
4.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，还包含大棚骨架、x轴轨道左分总成、x轴轨道连接支架组件a、六角头螺栓、x 轴滑座左分总成、y轴横梁部件分总成、x轴滑座右分总成、内六角圆柱头螺栓、内六角圆柱头螺栓、平垫圈、弹簧垫圈、x轴轨道右分总成、调整垫块、六角薄螺母、调整螺栓、x轴轨道支架组件、六角螺母、z轴拖链、z轴部件分总成、y轴滑座部件分总成、y轴拖链、 x轴连接支架组件b、x轴轨道连接板、x轴轨道支架组件角头螺栓 m12
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45、z轴末端连接支架板、巡检相机支架、螺钉m4
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45、橡胶减震垫块、六角头螺栓m12
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30、巡检相机、运动控制模块、无人驾驶模块和控制终端组成，所述x轴轨道支架组件靠六角头螺栓、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母固定在大棚骨架内的立柱上，所述x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成安装固定在大棚骨架上已经安装完成的 x轴轨道支架组件上，依靠内六角圆柱头螺栓、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母栓接在安装孔上，x轴轨道左分总成和x轴轨道右分总成中间加有调整垫块，x轴轨道支架组件下端加有调节螺栓、六角薄螺母，所述x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成包括一个至多个x轴梁、 v型齿条、v型导轨，所述x轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成分别对应装配在大棚骨架两端的x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成的导轨上，可沿着x轴导轨进行滑动，所述x轴滑座左分总成、x轴滑座右分
总成包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构、行程开关，所述y轴横梁部件分总成装配x轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成之间，依靠内六角圆柱头螺栓栓接在x 轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成的安装孔上，所述y轴梁组件包含y轴梁、v型齿条、v型导轨，所述y轴滑座部件分总成安装在y 轴梁上的v型齿条及v型导轨上，所述y轴滑座部件包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，y轴拖链一端固定在滑座板上，另一端固定在y轴梁上，主要作用是收纳供电线和信号线，所述z轴部件分总成装配在y轴滑座部件上，z轴拖链主要作用是收纳供电线和信号线，z轴部件分总成上的v型齿条和v型导轨与驱动齿轮行成配合，所述x轴轨道连接支架组件a固定在大棚骨架起点处，依靠六角头螺栓、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母栓接在 x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成上端大棚骨架立柱的安装孔上， x轴轨道连接支架组件a与x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成依靠六角头螺栓连接在一起，所述x轴轨道连接支架组件b固定在大棚骨架其余各处，依靠六角头螺栓、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母栓接在x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成上端大棚骨架立柱的安装孔上，x轴轨道连接支架组件a与x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成依靠六角头螺栓连接在一起，所述x轴轨道连接板放置在x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成与x轴轨道连接支架组件a、x轴轨道连接支架组件b上下之间，所述z轴末端连接支架板依靠4个六角头螺栓连接在z轴梁底端的安装孔上，z轴拖链主要作用是收纳供电线和信号线，所述视觉识别植保卡爪总成与z轴末端连接支架板依靠4 个六角头螺栓m12
×
30连接在一起，所述植保总成包含：水箱、水箱盖板、电源和控制模块弥雾装置，所述运动控制模块装配在y轴梁上靠近伺服电机的位置，包括带有网口的plc模块、控制器、驱动器、路由器，所述无人驾驶模块装配在y轴横梁上，包含工控机、相机、激光雷达、超声波传感器，所述控制终端放置在温室大棚内的办公区域，包含工控机、服务器、工作站、显示屏、数据处理模块。
5.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，整体航架装配在大棚骨架内部，所述y轴横梁部件分总成装配x轴滑座左分总成、 x轴滑座右分总成之间，依靠内六角圆柱头螺栓栓接在x轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成的安装孔上，所述x轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成分别对应装配在大棚骨架两端的x轴轨道左分总成、x 轴轨道右分总成的导轨上，可沿着x轴导轨进行滑动，x轴滑座左分总成、x轴滑座右分总成包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动y轴横梁部件在x轴轨道左分总成、x轴轨道右分总成的导轨上进行滑动，通过运动控制的plc模块进行脉冲控制，保持两侧同步。
6.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，z轴部件分总成装配在y轴滑座部件上，z轴部件分总成上的v型齿条和v型导轨与驱动齿轮行成配合，所述y轴滑座部件包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动z轴部件在y轴滑座部件上进行上下滑动。
7.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，运动控制模块采用plc，在各个伺服电机处设计配电柜，内配有驱动器以及控制器，plc模块上设计有通信接口，接收上位机下达的指令，进行相应的作业。
8.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，伺服电机配备有绝对编码器和电磁抱闸，可实现精准定位。
9.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，视觉识别植保卡爪总成装配在z轴梁的底端。
10.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，植保总成包含水箱、水箱盖板、弥雾装置、电源，水箱内可盛装水、液态肥料、农药，水箱盖板用作密封、电源用作弥雾装置供电装配在水箱盖板上端、弥雾装置用作水、液态肥料、农药转化成雾状，从水箱格栅溢出，所述弥雾装置装配在水箱底部。
11.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，无人驾驶模块装配在y轴横梁上，包含工控机、相机、激光雷达、超声波传感器、路由器，通过相机采集路况信息，传递至工控机，由工控机在所建地图上进行路径规划，通过激光雷达及超声波传感器进行信息实时采集，并且回传至服务器，由服务器下达指令，实现避障的功能。
12.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，控制终端放置在温室大棚内的办公区域，包含工控机、服务器、工作站、显示屏、数据处理模块，工控机负责数据处理及转换，并传达指令至运动控制模块(vcu)，服务器负责信息的存储及上传下载，由工作站实现人机交互。
13.与现有技术相比本实用新型的有益效果为：采用三轴联动航架， xyz三轴均可移动，在宽度的温室大棚内可实现全面积覆盖，一个多功能平台，末端的功能单元可实现植保功能，同时可快速切换，实现一机多用，设备中应用浸入式弥雾技术，无需驱动、使用方便，提供的温室吊轨作业平台，具有宽广的功能作业平台，提供的吊轨设施农业可针对温室大棚内作物高度较高，种植密度较为密集的应用场景，填补了之前的技术空白。
附图说明
14.图1是本实用新型的正视结构示意图；
15.图2是本实用新型的左视结构示意图；
16.图3是本实用新型的俯视结构示意图；
17.图4是本实用新型的局部放大示意图1；
18.图5是本实用新型的局部放大示意图2；
19.图6是本实用新型的局部放大示意图3；
20.图7是本实用新型的零件机构示意图；
21.1、大棚骨架；2、x轴轨道左分总成；3、x轴轨道连接支架组件a；4、六角头螺栓；5、x轴滑座左分总成；6、y轴横梁部件分总成；7、 x轴滑座右分总成；8、内六角圆柱头螺栓；9、平垫圈；10、弹簧垫圈；11、x轴轨道右分总成；12、调整垫块；13、六角薄螺母；14、调整螺栓；15、x轴轨道支架组件；16、六角螺母；17、z轴拖链；18、 z轴部件分总成；19、y轴滑座部件分总成；20、植保总成；201、电源；202、水箱盖板；203、水箱；204弥雾装置；21、y轴拖链；22、x轴连接支架组件b；23、x轴轨道连接板；24、六角螺栓；25、六角圆柱头螺栓。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
23.如图1至图7所示，本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，还包含大
棚骨架1、x轴轨道左分总成2、x轴轨道连接支架组件 a3、六角头螺栓4、x轴滑座左分总成5、y轴横梁部件分总成6、x轴滑座右分总成7、内六角圆柱头螺栓8、六角圆柱头螺栓25、平垫圈9、弹簧垫圈10、x轴轨道右分总成11、调整垫块12、六角薄螺母13、调整螺栓14、x轴轨道支架组件15、六角螺母16、z轴拖链17、z轴部件分总成18、y轴滑座部件分总成19、y轴拖链21、x轴连接支架组件b22、 x轴轨道连接板23、六角螺栓24、z轴末端连接支架板、巡检相机支架、螺钉m4
×
45、橡胶减震垫块、六角头螺栓m12
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30、巡检相机、运动控制模块、无人驾驶模块和控制终端组成，所述x轴轨道支架组件15 靠六角头螺栓4、平垫圈9、弹簧垫圈10、六角螺母16固定在大棚骨架 1内的立柱上，所述x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11安装固定在大棚骨架1上已经安装完成的x轴轨道支架组件15上，依靠内六角圆柱头螺栓8、平垫圈9、弹簧垫圈10、六角螺母16栓接在安装孔上，x 轴轨道左分总成2和x轴轨道右分总成11中间加有调整垫块12，x轴轨道支架组件15下端加有调节螺栓、六角薄螺母13，所述x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11包括一个至多个x轴梁、v型齿条、v型导轨，所述x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7分别对应装配在大棚骨架1两端的x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11的导轨上，可沿着x轴导轨进行滑动，所述x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构、行程开关，所述y轴横梁部件分总成6装配x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7之间，依靠六角圆柱头螺栓25栓接在x轴滑座左分总成5、 x轴滑座右分总成7的安装孔上，所述y轴梁组件包含y轴梁、v型齿条、 v型导轨，所述y轴滑座部件分总成19安装在y轴梁上的v型齿条及v型导轨上，所述y轴滑座部件包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，y轴拖链21一端固定在滑座板上，另一端固定在y轴梁上，主要作用是收纳供电线和信号线，所述z轴部件分总成18装配在y轴滑座部件上，z轴拖链17主要作用是收纳供电线和信号线，z轴部件分总成18上的v型齿条和v型导轨与驱动齿轮行成配合，所述x轴轨道连接支架组件a3固定在大棚骨架1起点处，依靠六角头螺栓4、平垫圈9、弹簧垫圈10、六角螺母16栓接在x轴轨道左分总成2、 x轴轨道右分总成11上端大棚骨架1立柱的安装孔上，x轴轨道连接支架组件a3与x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11依靠六角螺栓24 连接在一起，所述x轴轨道连接支架组件b固定在大棚骨架1其余各处，依靠六角头螺栓4、平垫圈9、弹簧垫圈10、六角螺母16栓接在x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11上端大棚骨架1立柱的安装孔上，x 轴轨道连接支架组件a3与x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11依靠六角螺栓24连接在一起，所述x轴轨道连接板23放置在x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11与x轴轨道连接支架组件a3、x轴轨道连接支架组件b上下之间，所述z轴末端连接支架板依靠4个六角螺栓24连接在z轴梁底端的安装孔上，z轴拖链17主要作用是收纳供电线和信号线，所述视觉识别植保卡爪总成与z轴末端连接支架板依靠4个六角头螺栓m12
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30连接在一起，所述植保总成20包含：水箱203、水箱盖板202、电源201和控制模块弥雾装置204，所述运动控制模块装配在y轴梁上靠近伺服电机的位置，包括带有网口的plc模块、控制器、驱动器、路由器，所述无人驾驶模块装配在y轴横梁上，包含工控机、相机、激光雷达、超声波传感器，所述控制终端放置在温室大棚内的办公区域，包含工控机、服务器、工作站、显示屏、数据处理模块；采用三轴联动航架，xyz三轴均可移动，在宽度的温室大棚内可实现全面积覆盖，一个多功能平台，末端的功能单元可实现植保功能，同时可快速切换，实现一机多用，设备中应用浸入式弥雾技术，无需驱动、使用方便，提供的温室吊轨作业平台，具有宽广的功能作业平台，提供的吊轨设施
农业可针对温室大棚内作物高度较高，种植密度较为密集的应用场景，填补了之前的技术空白。
24.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，整体航架装配在大棚骨架1内部，所述y轴横梁部件分总成6装配x轴滑座左分总成 5、x轴滑座右分总成7之间，依靠六角圆柱头螺栓25栓接在x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7的安装孔上，所述x轴滑座左分总成5、x 轴滑座右分总成7分别对应装配在大棚骨架1两端的x轴轨道左分总成 2、x轴轨道右分总成11的导轨上，可沿着x轴导轨进行滑动，x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动y轴横梁部件在x轴轨道左分总成2、x 轴轨道右分总成11的导轨上进行滑动，通过运动控制的plc模块进行脉冲控制，保持两侧同步。
25.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，z轴部件分总成18装配在y轴滑座部件上，z轴部件分总成18上的v型齿条和v型导轨与驱动齿轮行成配合，所述y轴滑座部件包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动z轴部件在y轴滑座部件上进行上下滑动。
26.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，运动控制模块采用plc，在各个伺服电机处设计配电柜，内配有驱动器以及控制器，plc模块上设计有通信接口，接收上位机下达的指令，进行相应的作业。
27.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，伺服电机配备有绝对编码器和电磁抱闸，可实现精准定位。
28.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，视觉识别植保卡爪总成装配在z轴梁的底端。
29.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，植保总成20 包含水箱203、水箱盖板202、弥雾装置、电源201模块，水箱203 内可盛装水、液态肥料、农药，水箱盖板202用作密封、电源201 模块用作弥雾装置供电装配在水箱盖板202上端、弥雾装置204用作水、液态肥料、农药转化成雾状，从水箱203格栅溢出，所述弥雾装置204装配在水箱203底部。
30.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，无人驾驶模块装配在y轴横梁上，包含工控机、相机、激光雷达、超声波传感器、路由器，通过相机采集路况信息，传递至工控机，由工控机在所建地图上进行路径规划，通过激光雷达及超声波传感器进行信息实时采集，并且回传至服务器，由服务器下达指令，实现避障的功能。
31.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，控制终端放置在温室大棚内的办公区域，包含工控机、服务器、工作站、显示屏、数据处理模块，工控机负责数据处理及转换，并传达指令至运动控制模块(vcu)，服务器负责信息的存储及上传下载，由工作站实现人机交互。
32.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，具体实施方法；整体航架装配在大棚骨架1内部，所述y轴横梁部件分总成6装配x 轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7之间，依靠六角圆柱头螺栓25 栓接在x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7的安装孔上，所述x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7分别对应装配在大棚骨架1两端的 x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11的导轨上，可沿着x轴导轨进行滑动，x轴滑座左分总成5、x轴滑座右分总成7包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服
电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动y轴横梁部件在x轴轨道左分总成2、x轴轨道右分总成11的导轨上进行滑动，通过运动控制的plc模块进行脉冲控制，保持两侧同步，所述z轴部件分总成18装配在y轴滑座部件上，z轴部件分总成18上的v型齿条和v型导轨与驱动齿轮行成配合，所述y轴滑座部件包含滑座板、行星减速器、伺服电机、驱动齿轮、v型滑轮、润滑机构，由伺服电机驱动，通过行星减速器动力传递至驱动齿轮，从而带动z轴部件在y轴滑座部件上进行上下滑动，所述运动控制模块采用plc，在各个伺服电机处设计配电柜，内配有驱动器以及控制器，plc模块上设计有通信接口，接收上位机下达的指令，进行相应的作业，伺服电机配备有绝对编码器和电磁抱闸，可实现精准定位，植保模块包含水箱203、水箱盖板202、弥雾装置、电源201模块，水箱203内可盛装水、液态肥料、农药，水箱盖板202用作密封、电源201模块用作弥雾装置供电装配在水箱盖板202上端、弥雾装置204用作水、液态肥料、农药转化成雾状，从水箱203格栅溢出，所述弥雾装置204装配在水箱203底部，所述无人驾驶模块装配在y轴横梁上，包含工控机、相机、激光雷达、超声波传感器、路由器，通过相机采集路况信息，传递至工控机，由工控机在所建地图上进行路径规划，通过激光雷达及超声波传感器进行信息实时采集，并且回传至服务器，由服务器下达指令，实现避障的功能，所述控制终端放置在温室大棚内的办公区域，包含工控机、服务器、工作站、显示屏、数据处理模块，工控机负责数据处理及转换，并传达指令至运动控制模块vcu，服务器负责信息的存储及上传下载，由工作站实现人机交互。
33.本实用新型的一种应用于温室大棚的航架植保机构，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；六角头螺栓型号为m16
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80，内六角圆柱头螺栓型号为m16
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70，平垫圈型号为16，弹簧垫圈型号为16，六角薄螺母型号为m30，六角螺母型号为m16，内六角圆柱头螺栓型号为m16
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45。
34.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。