一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备的制作方法
未命名
07-04
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1.本发明涉及无人机领域,具体涉及无人机农药喷洒领域,特别涉及无人机的药筒更换。
背景技术:
2.传统的喷洒农药的方式为手动喷洒,手动喷洒的过程中需要使用者背着药箱,进行喷洒,在手动喷撒的过程中,由于农药本身具有一定的毒性,会对人体造成伤害,同时,长时间的喷洒,人体的体力会降低,造成喷洒的效率降低,现有喷洒农药的方法还有使用喷洒车进行喷洒农药,但是使用喷洒车喷洒农药的过程中,容易造成作物的破坏,降低植物产量,而随着无人机技术的不断发展,越来越多的农场开始使用无人机进行农药喷洒,通过无人机进行农药喷洒有着安全性好、施药效果好、工作效率高、操作简便、不破坏作物等等优点,但无人机农药喷洒也存在一些缺点,最主要的是由于无人机的载重有限,更换药筒的频率较高,而通过人工更换药筒,存在着增加了劳动量、用户更换药筒不熟练耽误时间、用户更换药筒不熟练容易造成药液溅洒至身体等等问题,因此,本发明提出了一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,本发明依次对无人机进行机架夹持、空药筒旋拧卸下、牵引移动、新药筒螺旋安装、辅助起飞,从而完成对无人机的药筒更换,整个药筒更换过程全自动化,使用者只需操控无人机降落以及起飞即可,智能化程度较高,无人机药筒更换更加快速稳定,另外,本发明的各个动作衔接稳定有序,在最短时间内完成药筒更换。
技术实现要素:
3.为解决现有技术的不足,本发明的目的是提供一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,本发明依次对无人机进行机架夹持、空药筒旋拧卸下、牵引移动、新药筒螺旋安装、辅助起飞,从而完成对无人机的药筒更换,整个药筒更换过程全自动化,使用者只需操控无人机降落以及起飞即可,智能化程度较高,无人机药筒更换更加快速稳定,另外,本发明的各个动作衔接稳定有序,在最短时间内完成药筒更换。
4.为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案如下。
5.一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其包括安装壳,安装壳内设置有机架夹紧装置、药筒更换装置、位移装置、辅助起飞装置,机架夹紧装置用于对无人机机架进行限位夹持,药筒更换装置用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下以及将新药筒螺旋安装至无人机底部,位移装置用于牵引空药筒旋拧卸下后的无人机移动至新药筒的正上方,辅助起飞装置用于在新药筒螺旋安装至无人机底部后辅助无人机起飞脱离机架夹紧装置。
6.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
7.所述的安装壳的上端面设置有导向孔且导向孔的引导方向平行于安装壳的长度方向,导向孔沿安装壳的宽度方向设置有两个;所述的安装壳的上端面还设置有安装缺口,安装缺口位于两个导向孔之间;
所述的安装壳与地面之间设置有调节组件,调节组件包括调节柱、下支撑腿、上支撑腿,上支撑腿与安装壳竖直固定连接,调节柱为两端开口的圆柱筒体结构,调节柱同轴螺纹套设于上支撑腿的外部,下支撑腿同轴螺纹套设于调节柱的内部;所述的调节组件设置有若干组。
8.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
9.所述的机架夹紧装置包括机架夹紧机构,机架夹紧机构设置有两组并分别位于安装缺口沿安装壳长度方向的两侧;所述的机架夹紧机构包括导向轨、连接板、机架夹紧构件,机架夹紧构件沿安装壳的长度方向设置有两组;所述的导向轨固定安装于安装壳内且导向轨的引导方向平行于安装壳的长度方向,所述的连接板与导向轨之间构成滑动导向配合,连接板用于两组机架夹紧构件之间的连接;所述的机架夹紧构件包括夹板、与连接板水平连接的安装座,安装座上竖直设置有大面垂直于安装壳长度方向的竖直板,竖直板的大面开设有引导方向竖直的升降孔,升降孔沿安装壳的宽度方向设置有两个;所述的竖直板沿安装壳的长度方向设置有两个;两个所述的竖直板之间设置有延伸方向平行于安装壳长度方向的安装轴,安装轴的一端活动设置于一个竖直板的升降孔内,安装轴的另一端活塞设置于另一个竖直板的升降孔内,安装轴绕自身轴向转动且安装轴与升降孔之间构成滑动导向配合,所述的安装轴对应设置有两个。
10.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
11.所述的夹板为大面平行于安装壳长度方向的板体结构,夹板的底部与安装轴固定连接且夹板的底部位于两个竖直板之间,夹板的顶部穿过导向孔并位于安装壳的上方,所述的夹板对应设置有两个,两个夹板相互靠近的大面设置有呈圆槽结构的夹持槽,两个夹持槽之间的区域为夹持区;所述的两个夹板的顶部之间设置有张开弹簧,张开弹簧的弹力驱使两个夹板绕安装轴轴向做相互远离的偏转;所述的安装座的上端面竖直设置有大面垂直于安装壳宽度方向的限位板,限位板设置有两个并分别位于竖直板沿安装壳长度方向的两侧,两个限位板相对的两个大面顶部均设置有限位台阶,限位台阶与竖直板固定连接;所述的机架夹紧构件的运动状态分为两个夹板顶部相互远离张开且顶部位于安装壳上方的张开状态、两个夹板均呈竖直布置的夹紧状态一、两个夹板位于两个限位板之间且顶部与限位台阶接触的夹紧状态二,机架夹紧构件的初始状态为张开状态;所述的机架夹持机构中的两组机架夹紧构件分别为第一机架夹持构件与第二机架夹持构件,所述的机架夹持机构还包括引导体;所述的引导体位于第一机架夹持构件的夹持区正上方,引导体由引导板一与引导板二组成,所述的引导板一设置有两个并分别位于夹持区沿安装壳长度方向的两侧,且两个引导板一之间的距离沿竖直方向由下至上递增,所述的引导板二位于引导板一背离第二机架夹持构件的一侧,且引导板二与第二机架夹持构件之间的距离沿竖直方向由下至上递
增;所述的引导体与安装壳的上端面之间通过连接支架进行连接。
12.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
13.所述的药筒更换装置位于两组机架夹紧构件之间,药筒更换装置包括安装台、安装板、旋拧机构、动力机构,安装板水平安装在安装缺口内并构成竖直方向上的滑动导向配合,安装台固定安装于安装壳内并位于安装板的正下方;所述的旋拧机构设置有两组并分别为用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下的第一旋拧机构、用于将新药筒螺旋安装至无人机底部的第二旋拧机构;所述的动力机构用于为两组旋拧机构运行提供动力;所述的第一旋拧机构与第二旋拧机构的结构一致且均包括药筒夹紧构件与升降驱动构件,药筒夹持构件用于对空药筒或新药筒进行夹持,升降驱动构件用于牵引药筒夹紧构件进行旋转升降;所述的安装板的大面开设有安装圆孔,安装圆孔的孔壁同轴设置有安装环槽,所述的安装台的下端面设置有与安装圆孔同轴布置的滑孔,安装台的上端面设置有与滑孔同轴接通的穿设孔,所述的滑孔沿竖直方向由上至下分为光滑段一、螺纹段、光滑段二;所述的升降驱动构件同轴安装于滑孔内,升降驱动构件包括转轴与螺纹柱;所述的螺纹柱的底端与螺纹段螺纹连接,所述的转轴同轴固定安装于螺纹柱的底端;所述的螺纹柱的底端同轴固定有固定杆,固定杆的顶端同轴固定有下圆盘,下圆盘的上端面同轴固定有呈方杆结构的拉杆,拉杆的外部同轴活动套设有上圆盘,上圆盘与拉杆之间构成滑动导向配合,上圆盘还与滑孔的光滑段一之间构成密封式滑动导向配合;所述的拉杆的外部还套设有支撑弹簧,支撑弹簧的一端与下圆盘抵触、另一端与上圆盘抵触,支撑弹簧的压缩弹力驱使上圆盘做远离下圆盘的运动。
14.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
15.所述的药筒夹紧构件安装于安装圆孔内,药筒夹紧构件包括安装圆环与支撑柱;所述的安装圆环同轴安装在安装滑槽内并绕自身轴向转动,所述的支撑柱同轴套设于穿设孔内并构成密封式滑动导向配合;所述的支撑柱的下端面同轴设置有导向槽,所述的拉杆的顶端位于导向槽内,拉杆的顶端设置有牵引台阶且牵引台阶与导向槽之间构成滑动导向配合,所述的支撑柱的下端面与上圆盘的上端面固定连接;所述的支撑柱的顶端与安装圆环之间设置有摩擦夹持件,且摩擦夹持件沿支撑柱的圆周方向阵列设置有若干组;所述的摩擦夹持件包括连接杆一与连接杆二,连接杆二分为两部分并分别为连接段与位于连接段上方的抵触段;所述的连接杆二与安装圆环铰接,连接杆二与安装圆环铰接处形成的铰接轴轴向垂直于安装圆环的轴向,连接杆二与安装圆环铰接处位于连接段与抵触段的连接处;所述的连接杆一的一端与支撑柱的外圆面铰接、另一端与连接杆二的连接段底端铰接,连接杆二的抵触端顶端铰接设置有摩擦板,连接杆一与支撑柱铰接处形成的铰接轴、连接杆一与连接杆二的连接段铰接处形成的铰接轴、连接杆二的抵触段与摩擦板铰接处形
成的铰接轴、连接杆二与安装圆环铰接处形成的铰接轴均相互平行;所述的连接杆一与连接杆二的连接段之间的距离沿竖直方向由下至上递增;所述的第二旋拧机构的支撑柱上端面放置有新药筒。
16.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
17.所述的动力机构包括电机,电机竖直安装于安装台的侧面;所述的安装壳内水平固定设置有水平板,水平板位于滑孔的下方且水平板与转轴活动连接并构成滑动导向配合,水平板沿竖直方向竖直有两个;所述的电机的输出端与两组旋拧机构的转轴输入端之间设置有用于实现三者动力传递的动力传递构件,动力传递构件包括同轴套设于电机输出端的主动带轮、通过连接件同轴安装于转轴输入端的从动带轮、设置于主动带轮与两个从动带轮之间的传送带,并且当转轴沿自身轴向发生位移时,从动带轮通过连接件持续向转轴输出动力,连接件包括设置于转轴上的外花键与设置于从动带轮上的内花键;所述的从动带轮的上端面与位于上方的水平板接触、下端面与位于下方的水平板接触。
18.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
19.所述的位移装置包括液压机构、牵引机构、液压箱,液压机构用于为牵引机构提供液压动力,牵引机构用于牵引连接板沿安装壳的长度方向发生位移,液压箱用于为液压机构与牵引机构提供液压油;所述的液压机构包括第一液压构件与第二液压构件,第一液压构件与第二液压构件均包括偏心泵,且第一液压构件的偏心泵安装在第一旋拧机构的转轴外部,第二液压构件的偏心泵安装在第二旋拧机构的转轴外部;所述的偏心泵包括安装在水平板上的偏心泵壳,偏心泵壳为上端开口、下端封闭的壳体结构且偏心泵壳的上开口端匹配安装有偏心泵盖,偏心泵壳由两部分组成并分别为偏心圆泵壳与偏心方泵壳,偏心方泵壳设置于偏心圆泵壳的外圆面且两者之间连接接通;所述的偏心圆泵壳内偏心设置有内转盘,内转盘的外圆面同轴活动套设有外转套且外转套的外圆面与偏心圆泵壳的内圆壁相切,所述的内转盘的端面偏心开设有方形孔一,偏心圆泵壳的封闭端开设有方形孔二,偏心泵盖的端面开设有方形孔三,且方形孔一的竖直轴芯线、方形孔二的竖直轴芯线、方形孔三的竖直轴芯线、偏心圆泵壳的轴芯线四者重合;所述的转轴的底端依次穿过方形孔一、方形孔二、方形孔三并位于偏心泵的下方,且转轴与偏心圆泵壳同轴布置;所述的偏心方泵壳与偏心圆泵壳连接的两腔壁竖直设置有转槽,且转槽贯穿偏心方泵壳的腔底与开口,转槽内同轴活动设置有呈半圆柱体结构的转芯,且两个转芯之间的区域为转动区,转芯绕自身轴向转动;所述的外转套的外圆面沿径向延伸有分隔板,分隔板的自由端穿过转动区并位于转芯背离偏心圆泵壳的一侧,分隔板的上端面与偏心泵盖接触、下端面与偏心泵壳的腔底接触;所述的分隔板与外转套配合将偏心泵壳的内腔分为互不接通的腔室一与腔室二;所述的偏心泵壳的侧面设置有与腔室一接通的油管一、与腔室二接通的油管二;所述的第一液压构件还包括连接块一,连接块一为与第一液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,
连接块一固定安装于第一旋拧机构的转轴外部且连接块一位于第一液压构件的偏心泵上方;所述的第二液压构件还包括连接块二,连接块二为与第二液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,连接块二固定安装于第二旋拧机构的转轴外部且连接块二位于第二液压构件的偏心泵下方。
20.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
21.所述的牵引机构包括牵引泵,牵引泵的输出端与机架夹紧机构的连接板连接,牵引泵对应设置有两组;所述的牵引泵包括牵引泵壳,牵引泵壳为一端开口、一端封闭且轴向平行于安装壳长度方向的圆柱形壳体结构,牵引泵壳的开口端同轴延伸有内置台阶,牵引泵壳固定安装于安装壳内,牵引泵壳位于连接板的正下方且牵引泵壳的开口端背离引导体;所述的牵引泵壳的封闭端同轴连接有油管三;所述的牵引泵壳内同轴设置有牵引柱塞一,牵引柱塞一为一端开口、一端封闭的圆柱筒体结构,牵引柱塞一的开口端与牵引泵壳的封闭端接触,牵引柱塞一的开口端同轴延伸有外置台阶且外置台阶与牵引泵壳的内腔之间构成密封式滑动导向配合,牵引柱塞一的封闭端穿过内置台阶且牵引柱塞一与内置台阶内圆面之间构成密封式滑动导向配合;所述的牵引柱塞一的封闭端同轴开设有伸出孔,所述的牵引柱塞一内同轴套设有牵引柱塞二,牵引柱塞二与牵引柱塞一的内腔之间构成密封式滑动导向配合;所述的牵引柱塞二背离牵引泵壳封闭端的端面同轴延伸有柱塞杆,柱塞杆的另一端穿过伸出孔并通过固定板与连接板固定连接;所述的液压箱安装于安装壳内,液压箱、液压机构、牵引机构三者之间设置有液压管道网并通过液压管道网进行液压油连接;所述的液压管道网包括液压管道一、液压管道二、液压管道三、液压管道四、液压管道五、液压管道六;所述的液压管道一用于液压箱与第一液压构件的油管一之间的连接接通;所述的液压管道二用于液压管道一与第二液压构件的油管一之间的连接接通;所述的液压管道三的一端与第一液压构件的油管二连接接通,液压管道三的另一端与液压管道四的一端连接接通,液压管道四的另一端与第二液压构件的油管二连接接通;所述的液压管道五的一端与液压管道三连接接通、另一端与一组牵引泵的油管三连接接通;所述的液压管道六的一端与液压管道五连接接通、另一端与另一组牵引泵的油管三连接接通。
22.作为上述技术方案的进一步改进与优化。
23.所述的滑孔位于上圆盘与穿设孔下孔口之间的部分为辅助区,所述的安装台的侧面设置有与辅助区连接接通的连接孔;所述的辅助起飞装置包括辅助起飞机构,辅助起飞机构用于驱使机架夹紧构件由夹紧状态二切换为夹紧状态一,辅助起飞机构对应设置有四组;所述的辅助起飞机构包括挤压构件一与挤压构件二,挤压构件一与挤压构件二分
别位于机架夹紧构件沿安装壳长度方向的两侧;所述的挤压构件一包括连动板一与辅助泵,连动板一放置在安装座的上端面;所述的辅助泵包括辅助泵壳,辅助泵壳为两端开口且轴向平行于安装壳宽度方向的壳体结构,辅助泵壳的一开口端安装在连动板一背离夹板的侧面、另一开口端设置有接通管道,接通管与连接孔之间通过连接管道进行连接接通;所述的辅助泵壳内同轴设置有辅助活塞且两者之间构成密封式滑动导向配合,辅助活塞朝向连动板一的端面同轴延伸有辅助活塞杆,辅助活塞杆的另一端穿过连动板一并安装有挤压块一,挤压块一位于限位板的下方;所述的挤压构件二包括连动板二,连动板二放置在安装座的上端面,连动板二朝向夹板的侧面设置有延伸方向平行于安装壳宽度方向的挤压杆,挤压杆的另一端设置有位于限位板下方的挤压块二;所述的挤压块一与安装座之间构成引导方向平行于安装壳宽度方向的滑动导向配合,所述的挤压块二与安装座之间构成引导方向平行于安装壳宽度方向的滑动导向配合;所述的连动板一与连动板二之间设置有连动杆,连动杆的延伸方向平行于安装壳的宽度方向,连动杆的一端与连动板一连接、另一端与连动板二连接,连动杆还与安装座活动连接并构成滑动导向配合。
24.本发明与现有技术相比的有益效果在于:1、本发明依次对无人机进行机架夹持、空药筒旋拧卸下、牵引移动、新药筒螺旋安装、辅助起飞,从而完成对无人机的药筒更换,整个药筒更换过程全自动化,使用者只需操控无人机降落以及起飞即可,智能化程度较高,无人机药筒更换更加快速稳定,一定程度上降低了使用者的劳动强度,增加了无人机农药喷洒速度;2、无人机降落且机架被夹持的过程中,引导体的设置,一方面,引导体能够引导无人机机架准确降落至第一机架夹持构件的夹持区内,无人机剩余的支架自然也随之准确降落至对应夹持区内;另一方面,使后续机架夹持机构移动并牵引无人机同步移动的过程更加平稳顺利;3、空药筒旋拧卸下以及新药筒螺旋安装的过程中,药筒放置在支撑柱上后,在药筒重力触发下,通过摩擦板将药筒夹持住,且药筒的重力越大,摩擦板将药筒夹持的更紧,后续药筒卸下或安装的过程更加稳定顺利;4、在空药筒被旋拧卸下的同时,位移装置被触发并牵引机架夹持机构以及无人机移动至新药筒的正上方等待安装新药筒;在新药筒被螺旋安装在无人机底部的同时,辅助起飞装置被触发并使机架夹紧构件切换为夹紧状态一,此后,无人机起飞即可使机架夹紧构件切换至张开状态,无人机可顺利起飞;综合可知,本发明的各个动作衔接稳定有序,在最短时间内完成药筒更换。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图。
26.图2为本发明的结构示意图。
27.图3为本发明的安装壳的结构示意图。
28.图4为本发明的调节组件的结构示意图。
29.图5为本发明的内部结构示意图。
30.图6为本发明的机架夹紧机构的结构示意图。
31.图7为本发明的机架夹紧构件与辅助起飞机构的结构示意图。
32.图8为本发明的机架夹紧构件的结构示意图。
33.图9为本发明的机架夹紧构件的爆炸图。
34.图10为本发明的辅助起飞机构的结构示意图。
35.图11为本发明的辅助泵的剖视图。
36.图12为本发明的辅助泵的结构示意图。
37.图13为本发明的药筒更换装置的结构示意图。
38.图14为本发明的药筒更换装置的剖视图。
39.图15为本发明的安装台的剖视图。
40.图16为本发明的动力机构、第一旋拧机构、第二旋拧机构的结构示意图。
41.图17为本发明的安装板的结构示意图。
42.图18为本发明的动力机构、第一旋拧机构、第二旋拧机构的结构示意图。
43.图19为本发明的动力机构的结构示意图。
44.图20为本发明的药筒夹紧构件与升降驱动构件的结构示意图。
45.图21为本发明的药筒夹紧构件的结构示意图。
46.图22为本发明的升降驱动构件的剖视图。
47.图23为本发明的位移装置的结构示意图。
48.图24为本发明的液压机构的结构示意图。
49.图25为本发明的偏心泵的结构示意图。
50.图26为本发明的牵引泵与连接板的结构示意图。
51.图27为本发明的牵引泵的剖视图。
52.图中标示为:100、安装壳;110、导向孔;120、安装缺口;130、调节组件;131、调节柱;132、下支撑腿;133、上支撑腿;200、机架夹紧装置;210、导向轨;220、连接板;230、机架夹紧构件;231、竖直板;232、升降孔;233、安装轴;234、夹板;235、张开弹簧;236、限位板;240、引导体;300、药筒更换装置;310、安装台;311、滑孔;312、穿设孔;313、螺纹段;320、安装板;321、安装圆孔;322、安装环槽;330、第一旋拧机构;340、第二旋拧机构;350、动力机构;351、电机;352、动力传递构件;360、药筒夹紧构件;361、安装圆环;362、支撑柱;363、连接杆一;364、连接杆二;365、摩擦板;
370、升降驱动构件;371、转轴;372、螺纹柱;373、固定杆;374、下圆盘;375、拉杆;376、上圆盘;377、支撑弹簧;400、位移装置;410、液压机构;4110、连接块一;4120、连接块二;4130、偏心泵;4131、偏心圆泵壳;4132、偏心方泵壳;4133、内转盘;4134、外转套;4135、转芯;4136、分隔板;4137、油管一;4138、油管二;420、牵引机构;421、牵引泵壳;422、牵引柱塞一;423、牵引柱塞二;424、柱塞杆;425、油管三;430、液压箱;431、液压管道一;432、液压管道二;433、液压管道三;434、液压管道四;435、液压管道五;436、液压管道六;500、辅助起飞装置;510、连接管道;520、辅助泵;521、辅助泵壳;522、接通管;523、辅助活塞;524、辅助活塞杆;530、连动板一;540、挤压块一;550、连动杆;560、连动板二;570、挤压块二。
具体实施方式
53.下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
54.一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其包括安装壳100,安装壳100内设置有机架夹紧装置200、药筒更换装置300、位移装置400、辅助起飞装置500,机架夹紧装置200用于对无人机机架进行限位夹持,药筒更换装置300用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下以及将新药筒螺旋安装至无人机底部,位移装置400用于牵引空药筒旋拧卸下后的无人机移动至新药筒的正上方,辅助起飞装置500用于在新药筒螺旋安装至无人机底部后辅助无人机起飞脱离机架夹紧装置200。
55.工作时,无人机首先降落至机架夹紧装置200上且无人机机架被机架夹紧装置200夹持,同时,螺旋安装在无人机底部的空药筒与药筒更换装置300的第一旋拧机构330接触,且在药筒自身重力作用下,第一旋拧机构330对空药筒进行外圆面夹持,接着,药筒更换装置300的动力机构350运行并驱使第一旋拧机构330牵引空药筒旋转,进而将空药筒由无人机底部旋拧卸下,接着,位移装置400被触发并牵引机架夹紧装置200与无人机移动,使无人机移动至新药筒的正上方,同时药筒更换装置300的第二旋拧机构340运行并牵引新药筒旋转上升,进而将新药筒螺旋安装至无人机底部,接着,无人机起飞,起飞过程中,辅助起飞装置500被触发并通过与机架夹紧装置200配合使无人机顺利起飞。
56.所述的安装壳100的上端面设置有导向孔110且导向孔110的引导方向平行于安装壳100的长度方向,导向孔110沿安装壳100的宽度方向设置有两个。
57.所述的安装壳100的上端面还设置有安装缺口120,安装缺口120位于两个导向孔110之间。
58.优选的,所述的安装壳100与地面之间设置有调节组件130,调节组件130包括调节柱131、下支撑腿132、上支撑腿133,上支撑腿133与安装壳100竖直固定连接,调节柱131为
两端开口的圆柱筒体结构,调节柱131同轴螺纹套设于上支撑腿133的外部,下支撑腿132同轴螺纹套设于调节柱131的内部。
59.所述的调节组件130设置有若干组,本实施例中设置有四组并分别位于安装壳100的四个直角处。
60.设置调节组件130的意义在于,无人机喷洒农药时的环境不同,一方面,在地面高低不平时,通过调节组件130可以使安装壳100的上端面呈水平布置;一方面,在地面存在水洼时,通过调节组件130使安装壳100的上端面呈水平布置且安装壳100能够稳定安装在地面;另外,调节组件130的调节过程中,可以在下支撑腿132下调仍不够时,调节调节柱131,即调节组件130的调节最大高度等于调节柱131与下支撑腿132的高度之和。
61.所述的机架夹紧装置200包括机架夹紧机构,机架夹紧机构设置有两组并分别位于安装缺口120沿安装壳100长度方向的两侧。
62.所述的机架夹紧机构包括导向轨210、连接板220、机架夹紧构件230,机架夹紧构件230沿安装壳100的长度方向设置有两组。
63.所述的导向轨210固定安装于安装壳100内且导向轨210的引导方向平行于安装壳100的长度方向,所述的连接板220与导向轨210之间构成滑动导向配合,连接板220用于两组机架夹紧构件230之间的连接。
64.所述的机架夹紧构件230包括夹板234、与连接板220水平连接的安装座,安装座上竖直设置有大面垂直于安装壳100长度方向的竖直板231,竖直板231的大面开设有引导方向竖直的升降孔232,升降孔232沿安装壳100的宽度方向设置有两个。
65.所述的竖直板231沿安装壳100的长度方向设置有两个。
66.两个所述的竖直板231之间设置有延伸方向平行于安装壳100长度方向的安装轴233,安装轴233的一端活动设置于一个竖直板231的升降孔232内,安装轴233的另一端活塞设置于另一个竖直板231的升降孔232内,安装轴233绕自身轴向转动且安装轴233与升降孔232之间构成滑动导向配合,所述的安装轴233对应设置有两个。
67.所述的夹板234为大面平行于安装壳100长度方向的板体结构,夹板234的底部与安装轴233固定连接且夹板234的底部位于两个竖直板231之间,夹板234的顶部穿过导向孔110并位于安装壳100的上方,所述的夹板234对应设置有两个,两个夹板234相互靠近的大面设置有呈圆槽结构的夹持槽,两个夹持槽之间的区域为夹持区。
68.所述的两个夹板234的顶部之间设置有张开弹簧235,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234绕安装轴233轴向做相互远离的偏转。
69.所述的安装座的上端面竖直设置有大面垂直于安装壳100宽度方向的限位板236,限位板236设置有两个并分别位于竖直板231沿安装壳100长度方向的两侧,两个限位板236相对的两个大面顶部均设置有限位台阶,限位台阶与竖直板231固定连接。
70.所述的机架夹紧构件230的运动状态分为两个夹板234顶部相互远离张开且顶部位于安装壳100上方的张开状态、两个夹板234均呈竖直布置的夹紧状态一、两个夹板234位于两个限位板236之间且顶部与限位台阶接触的夹紧状态二,机架夹紧构件230的初始状态为张开状态。
71.一开始,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234的顶端相互远离,两个夹板234相背的两个大面分别与导向孔110的孔壁接触,夹板234与导向孔110之间的摩擦力限制夹板234
下降,使机架夹紧构件230呈张开状态;当无人机的机架降落至张开状态的机架夹紧构件230夹持区内时,在无人机重力作用下,两个夹板234做竖直下降的运动,具体的:首先两个夹板234在下降的同时还克服张开弹簧235的弹力并做相互靠近的偏转,使两个夹板234均呈竖直布置,机架夹紧构件230切换为夹紧状态一;接着,两个夹板234只做竖直下降运动,当夹板234的顶部位于限位台阶的下方时,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234做相互远离的偏转,使夹板234的顶部与限位板236接触且夹板234被限位台阶限制上移,并且此时张开弹簧235的弹力未完全释放,机架夹紧构件230切换为夹紧状态二;上述过程中,在机架夹持构件230处于夹紧状态一的过程中,因构成夹持区的两个夹持槽为圆槽结构,无人机可以随时起飞并脱离夹持区,使机架夹紧构件230切换回张开状态;在机架夹持构件230处于夹紧状态二的过程中,因限位台阶限制夹板234上移,使无人机的机架被夹持在夹持区内且无人机被限制起飞;另外,本实施例中的机架夹持构件230设置有四组并两两分布在安装缺口120沿安装壳100长度方向的两侧,除此之外,可以根据无人机机架的数量不同对机架夹持构件230的数量与布局进行调整。
72.优选的,所述的机架夹持机构中的两组机架夹紧构件230分别为第一机架夹持构件与第二机架夹持构件,所述的机架夹持机构还包括引导体240。
73.具体的,所述的引导体240位于第一机架夹持构件的夹持区正上方,引导体240由引导板一与引导板二组成,所述的引导板一设置有两个并分别位于夹持区沿安装壳100长度方向的两侧,且两个引导板一之间的距离沿竖直方向由下至上递增,所述的引导板二位于引导板一背离第二机架夹持构件的一侧,且引导板二与第二机架夹持构件之间的距离沿竖直方向由下至上递增。
74.所述的引导体240与安装壳100的上端面之间通过连接支架进行连接。
75.在无人机降落的过程中,一方面,引导体240能够引导无人机机架准确降落至第一机架夹持构件的夹持区内,无人机剩余的支架自然也随之准确降落至对应夹持区内;另一方面,使后续机架夹持机构移动并牵引无人机同步移动的过程更加平稳顺利。
76.所述的药筒更换装置300位于两组机架夹紧构件之间,药筒更换装置300包括安装台310、安装板320、旋拧机构、动力机构350,安装板320水平安装在安装缺口120内并构成竖直方向上的滑动导向配合,安装台310固定安装于安装壳100内并位于安装板320的正下方。
77.所述的旋拧机构设置有两组并分别为用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下的第一旋拧机构330、用于将新药筒螺旋安装至无人机底部的第二旋拧机构340。
78.所述的动力机构350用于为两组旋拧机构运行提供动力。
79.所述的第一旋拧机构330与第二旋拧机构340的结构一致且均包括药筒夹紧构件360与升降驱动构件370,药筒夹持构件360用于对空药筒或新药筒进行夹持,升降驱动构件370用于牵引药筒夹紧构件360进行旋转升降。
80.所述的安装板320的大面开设有安装圆孔321,安装圆孔321的孔壁同轴设置有安装环槽322,所述的安装台310的下端面设置有与安装圆孔321同轴布置的滑孔311,安装台
310的上端面设置有与滑孔311同轴接通的穿设孔312,所述的滑孔311沿竖直方向由上至下分为光滑段一、螺纹段313、光滑段二。
81.所述的升降驱动构件370同轴安装于滑孔311内,升降驱动构件370包括转轴371与螺纹柱372。
82.所述的螺纹柱372的底端与螺纹段313螺纹连接,所述的转轴371同轴固定安装于螺纹柱372的底端。
83.所述的螺纹柱372的底端同轴固定有固定杆373,固定杆373的顶端同轴固定有下圆盘374,下圆盘374的上端面同轴固定有呈方杆结构的拉杆375,拉杆375的外部同轴活动套设有上圆盘376,上圆盘376与拉杆375之间构成滑动导向配合,上圆盘376还与滑孔311的光滑段一之间构成密封式滑动导向配合。
84.所述的拉杆375的外部还套设有支撑弹簧377,支撑弹簧377的一端与下圆盘374抵触、另一端与上圆盘376抵触,支撑弹簧377的压缩弹力驱使上圆盘376做远离下圆盘374的运动。
85.所述的药筒夹紧构件360安装于安装圆孔321内,药筒夹紧构件360包括安装圆环361与支撑柱362。
86.所述的安装圆环361同轴安装在安装滑槽322内并绕自身轴向转动,所述的支撑柱362同轴套设于穿设孔312内并构成密封式滑动导向配合。
87.所述的支撑柱362的下端面同轴设置有导向槽,所述的拉杆375的顶端位于导向槽内,拉杆375的顶端设置有牵引台阶且牵引台阶与导向槽之间构成滑动导向配合,所述的支撑柱362的下端面与上圆盘376的上端面固定连接。
88.所述的支撑柱362的顶端与安装圆环361之间设置有摩擦夹持件,且摩擦夹持件沿支撑柱362的圆周方向阵列设置有若干组,本实施例中阵列设置有四组。
89.所述的摩擦夹持件包括连接杆一363与连接杆二364,连接杆二364分为两部分并分别为连接段与位于连接段上方的抵触段。
90.所述的连接杆二364与安装圆环361铰接,连接杆二364与安装圆环361铰接处形成的铰接轴轴向垂直于安装圆环361的轴向,连接杆二364与安装圆环364铰接处位于连接段与抵触段的连接处。
91.所述的连接杆一363的一端与支撑柱362的外圆面铰接、另一端与连接杆二364的连接段底端铰接,连接杆二364的抵触端顶端铰接设置有摩擦板365,连接杆一363与支撑柱362铰接处形成的铰接轴、连接杆一363与连接杆二364的连接段铰接处形成的铰接轴、连接杆二364的抵触段与摩擦板365铰接处形成的铰接轴、连接杆二364与安装圆环361铰接处形成的铰接轴均相互平行。
92.所述的连接杆一363与连接杆二364的连接段之间的距离沿竖直方向由下至上递增。
93.所述的第二旋拧机构340的支撑柱362上端面放置有新药筒。
94.在无人机降落至机架夹紧装置300上并被处于夹紧状态二的机架夹持构件230夹住机架的过程中,第一旋拧机构330的药筒夹紧构件360夹持螺旋安装在无人机底部的空药筒,具体表现为:空药筒的底部与第一旋拧机构330的支撑柱362接触,接着,在无人机以及空药筒的重力作用下,支撑柱362下降,支撑柱362下降并通过连接杆一363与连接二364的
配合使摩擦板365紧贴空药筒的外圆面,通过摩擦板365将空药筒夹持住,且无人机与空药筒的重力越大,摩擦板365将空药筒夹持的更紧,同时,支撑弹簧377呈压缩状态;接着,动力机构350驱使第一旋拧机构330的升降驱动构件370运行并将空药筒拧下,具体表现为:动力机构350运行并驱使第一旋拧机构330的转轴371转动,转轴371转动并驱使螺纹柱372绕自身轴向转动的同时还沿自身轴向竖直下移,螺纹柱372转动并牵引支撑柱362同步转动,即牵引药筒夹紧构件360同步转动,药筒夹紧构件360转动并通过摩擦板365与空药筒之间的摩擦力牵引空药筒同步转动,进而使螺旋安装在无人机底部的空药筒在转动的同时还竖直下移,即使螺旋安装在无人机底部的空药筒被旋拧卸下,在空药筒被拧下的过程中,由于升降驱动构件370同时进行竖直下移,故而不影响空药筒的竖直下移运动,空药筒被拧下的过程稳定顺利,另外,在第一旋拧机构330的升降驱动构件370运行的同时,第二旋拧机构340同步运行且第二旋拧机构340的运行过程与第一旋拧机构330的运行过程一致,为后续的新药筒螺旋安装至无人机底部做准备。
95.所述的动力机构350包括电机351,电机351竖直安装于安装台310的侧面。
96.所述的安装壳100内水平固定设置有水平板,水平板位于滑孔311的下方且水平板与转轴371活动连接并构成滑动导向配合,水平板沿竖直方向竖直有两个。
97.所述的电机351的输出端与两组旋拧机构的转轴371输入端之间设置有用于实现三者动力传递的动力传递构件352,具体的,动力传递构件352包括同轴套设于电机351输出端的主动带轮、通过连接件同轴安装于转轴371输入端的从动带轮、设置于主动带轮与两个从动带轮之间的传送带,并且当转轴371沿自身轴向发生位移时,从动带轮通过连接件持续向转轴371输出动力,连接件包括设置于转轴371上的外花键与设置于从动带轮上的内花键。
98.所述的从动带轮的上端面与位于上方的水平板接触、下端面与位于下方的水平板接触。
99.所述的位移装置400包括液压机构410、牵引机构420、液压箱430,液压机构410用于为牵引机构420提供液压动力,牵引机构420用于牵引连接板220沿安装壳100的长度方向发生位移,液压箱430用于为液压机构410与牵引机构420提供液压油。
100.所述的液压机构410包括第一液压构件与第二液压构件,第一液压构件与第二液压构件均包括偏心泵4130,且第一液压构件的偏心泵4130安装在第一旋拧机构330的转轴371外部,第二液压构件的偏心泵4130安装在第二旋拧机构340的转轴371外部。
101.所述的偏心泵4130包括安装在水平板上的偏心泵壳,偏心泵壳为上端开口、下端封闭的壳体结构且偏心泵壳的上开口端匹配安装有偏心泵盖,偏心泵壳由两部分组成并分别为偏心圆泵壳4131与偏心方泵壳4132,偏心方泵壳4132设置于偏心圆泵壳4131的外圆面且两者之间连接接通。
102.所述的偏心圆泵壳4131内偏心设置有内转盘4133,内转盘4133的外圆面同轴活动套设有外转套4134且外转套4134的外圆面与偏心圆泵壳4131的内圆壁相切,所述的内转盘4133的端面偏心开设有方形孔一,偏心圆泵壳4131的封闭端开设有方形孔二,偏心泵盖的端面开设有方形孔三,且方形孔一的竖直轴芯线、方形孔二的竖直轴芯线、方形孔三的竖直轴芯线、偏心圆泵壳4132的轴芯线四者重合。
103.所述的转轴371的底端依次穿过方形孔一、方形孔二、方形孔三并位于偏心泵4130
的下方,且转轴371与偏心圆泵壳4132同轴布置。
104.所述的偏心方泵壳4132与偏心圆泵壳4131连接的两腔壁竖直设置有转槽,且转槽贯穿偏心方泵壳4132的腔底与开口,转槽内同轴活动设置有呈半圆柱体结构的转芯4135,且两个转芯4135之间的区域为转动区,转芯4135绕自身轴向转动。
105.所述的外转套4134的外圆面沿径向延伸有分隔板4136,分隔板4136的自由端穿过转动区并位于转芯4135背离偏心圆泵壳4131的一侧,分隔板4136的上端面与偏心泵盖接触、下端面与偏心泵壳的腔底接触。
106.所述的分隔板4136与外转套4134配合将偏心泵壳的内腔分为互不接通的腔室一与腔室二。
107.所述的偏心泵壳的侧面设置有与腔室一接通的油管一4137、与腔室二接通的油管二4138。
108.所述的第一液压构件还包括连接块一4110,连接块一4110为与第一液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,连接块一4110固定安装于第一旋拧机构330的转轴371外部且连接块一4110位于第一液压构件的偏心泵4130上方。
109.所述的第二液压构件还包括连接块二4120,连接块二4120为与第二液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,连接块二4120固定安装于第二旋拧机构340的转轴371外部且连接块二4120位于第二液压构件的偏心泵4130下方。
110.螺旋安装在无人机底部的空药筒被旋拧卸下的同时,连接块一4110跟随第一旋拧机构330的转轴371下降至第一液压构件的方形孔一内,此后,第一旋拧机构330的转轴371转动并通过连接块一4110与方形孔一的配合牵引第一液压构件的内转盘4133同步转动。
111.所述的牵引机构420包括牵引泵,牵引泵的输出端与机架夹紧机构的连接板220连接,牵引泵对应设置有两组。
112.所述的牵引泵包括牵引泵壳421,牵引泵壳421为一端开口、一端封闭且轴向平行于安装壳100长度方向的圆柱形壳体结构,牵引泵壳421的开口端同轴延伸有内置台阶,牵引泵壳421固定安装于安装壳100内,牵引泵壳421位于连接板220的正下方且牵引泵壳421的开口端背离引导体240。
113.所述的牵引泵壳421的封闭端同轴连接有油管三425。
114.所述的牵引泵壳421内同轴设置有牵引柱塞一422,牵引柱塞一422为一端开口、一端封闭的圆柱筒体结构,牵引柱塞一422的开口端与牵引泵壳421的封闭端接触,牵引柱塞一422的开口端同轴延伸有外置台阶且外置台阶与牵引泵壳421的内腔之间构成密封式滑动导向配合,牵引柱塞一422的封闭端穿过内置台阶且牵引柱塞一422与内置台阶内圆面之间构成密封式滑动导向配合。
115.所述的牵引柱塞一422的封闭端同轴开设有伸出孔,所述的牵引柱塞一422内同轴套设有牵引柱塞二423,牵引柱塞二423与牵引柱塞一422的内腔之间构成密封式滑动导向配合。
116.所述的牵引柱塞二423背离牵引泵壳421封闭端的端面同轴延伸有柱塞杆424,柱塞杆424的另一端穿过伸出孔并通过固定板与连接板220固定连接。
117.所述的液压箱430安装于安装壳100内,液压箱430、液压机构410、牵引机构420三者之间设置有液压管道网并通过液压管道网进行液压油连接。
118.所述的液压管道网包括液压管道一431、液压管道二432、液压管道三433、液压管道四434、液压管道五435、液压管道六436。
119.所述的液压管道一431用于液压箱430与第一液压构件的油管一4137之间的连接接通。
120.所述的液压管道二432用于液压管道一431与第二液压构件的油管一4137之间的连接接通。
121.所述的液压管道三433的一端与第一液压构件的油管二4138连接接通,液压管道三433的另一端与液压管道四434的一端连接接通,液压管道四434的另一端与第二液压构件的油管二4138连接接通。
122.所述的液压管道五435的一端与液压管道三433连接接通、另一端与一组牵引泵的油管三425连接接通。
123.所述的液压管道六436的一端与液压管道五435连接接通、另一端与另一组牵引泵的油管三425连接接通。
124.在螺旋安装在无人机底部的空药筒被旋拧卸下的同时,连接块一4110跟随第一旋拧机构330的转轴371下降至第一液压构件的方形孔一内,此后,第一旋拧机构330的转轴371转动并通过连接块一4110与方形孔一的配合牵引第一液压构件的内转盘4133同步转动,内转盘4133转动即为第一液压构件的偏心泵4130运行,偏心泵4130运行并通过液压管道网将液压油输送至牵引泵内,使牵引柱塞二423与柱塞杆424先运动、牵引柱塞一422后运动,柱塞杆424运动并牵引连接板220同步运动,连接板220运动并牵引机架夹紧构件230与无人机同步运动,该过程中,偏心泵4130为现有技术,偏心泵4130的运行过程不再进行过多的赘述,另外,牵引泵呈三级泵结构,是为了更平稳顺利的牵引无人机移动;当无人机移动至位于第二旋拧机构340的正上方时,动力机构350反向运行并驱使转轴371反转,此时,连接块一4110脱离第一液压构件的方形孔一,第一液压构件的偏心泵4130不再运行,无人机静止位于第二旋拧机构340的正下方,同时第二旋拧机构340将新药筒螺旋安装在无人机底部,具体表现为:新药筒放置在第二旋拧机构340的支撑柱362上的同时,在新药筒重力作用下,第二旋拧机构340的摩擦板365紧贴并夹持新药筒的外圆面,第二旋拧机构340的转轴371反转并牵引螺纹柱372同步反转,螺纹柱372反转的同时还沿自身轴向竖直上升,螺纹柱372反转上升并牵引支撑柱362同步反转上升,即牵引第二旋拧机构340的药筒夹紧构件360同步反转上升,药筒夹紧构件360反转上升并通过摩擦板365与新药筒之间的摩擦力牵引新药筒同步反转上升,进而使新药筒被螺旋安装在无人机的底部。
125.所述的滑孔311位于上圆盘376与穿设孔312下孔口之间的部分为辅助区,所述的安装台310的侧面设置有与辅助区连接接通的连接孔。
126.所述的辅助起飞装置500包括辅助起飞机构,辅助起飞机构用于驱使机架夹紧构件230由夹紧状态二切换为夹紧状态一,辅助起飞机构对应设置有四组。
127.所述的辅助起飞机构包括挤压构件一与挤压构件二,挤压构件一与挤压构件二分别位于机架夹紧构件230沿安装壳100长度方向的两侧。
128.所述的挤压构件一包括连动板一530与辅助泵520,连动板一530放置在安装座的上端面。
129.所述的辅助泵520包括辅助泵壳521,辅助泵壳521为两端开口且轴向平行于安装壳100宽度方向的壳体结构,辅助泵壳521的一开口端安装在连动板一530背离夹板234的侧面、另一开口端设置有接通管道522,接通管522与连接孔之间通过连接管道510进行连接接通。
130.所述的辅助泵壳521内同轴设置有辅助活塞523且两者之间构成密封式滑动导向配合,辅助活塞523朝向连动板一530的端面同轴延伸有辅助活塞杆524,辅助活塞杆524的另一端穿过连动板一530并安装有挤压块一540,挤压块一540位于限位板236的下方。
131.所述的挤压构件二包括连动板二560,连动板二560放置在安装座的上端面,连动板二560朝向夹板234的侧面设置有延伸方向平行于安装壳100宽度方向的挤压杆,挤压杆的另一端设置有位于限位板236下方的挤压块二570。
132.所述的挤压块一540与安装座之间构成引导方向平行于安装壳100宽度方向的滑动导向配合,所述的挤压块二570与安装座之间构成引导方向平行于安装壳100宽度方向的滑动导向配合。
133.所述的连动板一530与连动板二560之间设置有连动杆550,连动杆550的延伸方向平行于安装壳100的宽度方向,连动杆550的一端与连动板一530连接、另一端与连动板二560连接,连动杆550还与安装座活动连接并构成滑动导向配合。
134.在新药筒被螺旋安装至无人机底部的过程中,上圆盘376上升,使滑孔311的辅助区体积减小,辅助区内的空气通过连接管道510输送至辅助泵520,使得辅助活塞523做靠近夹板234的运动,辅助泵壳521做远离夹板234的运动,其中,辅助活塞523运动并通过辅助活塞杆524牵引挤压块一540做靠近夹板234的运动,辅助泵壳521运动并通过连动板一530、连动杆550、连动板二560、挤压杆牵引挤压块二570做靠近夹板234的运动,挤压块一540与挤压块二570运动会与夹板234接触并推动两个夹板234做相互靠近的偏转;当新药筒安装完成时,两个夹板234呈竖直布置,机架夹紧构件230切换为夹紧状态一;接着,无人机起飞,无人机起飞并牵引机架夹紧构件230的两个夹板234同步上升,在夹板234的顶端逐渐穿过导向孔110的过程中,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234做相互远离的偏转;当张开弹簧235的弹力释放完毕时,机架夹紧构件230切换为张开状态,机架夹紧构件230撤销对无人机机架的夹持,无人机继续起飞并离开。
135.上述过程中,因第一旋拧机构330与第二旋拧机构340是同步运行的,故而四组辅助起飞机构的连接管道510可以随意与任何一个滑孔311的辅助区连接接通,四组辅助起飞机构与滑孔311辅助区的布局方式不是本发明的要点,此处不再对其进行过多的赘述。
136.实际工作时,无人机的机架降落至张开状态的机架夹紧构件230夹持区内,机架夹紧构件230对无人机机架进行夹持:在无人机重力作用下,首先,两个夹板234在竖直下降的同时还克服张开弹簧235的弹力做相互靠近的偏转,使两个夹板234均呈竖直布置,机架夹紧构件230切换为夹紧状态一,接着,两个夹板234只做竖直下降运动,当夹板234的顶部位于限位台阶的下方时,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234做相互远离的偏转,使夹板234的顶部与限位板236接触且夹板234被限位台阶限制上移,并且此时张开弹簧235的弹力未完全释放,机架夹紧构件230切换为夹紧状态二,此时,无人机的机架被夹持在机架夹紧构
件230的夹持区内并被限制起飞;机架夹紧构件230对无人机机架进行夹持的过程中,第一旋拧机构330的药筒夹紧构件360夹持螺旋安装在无人机底部的空药筒:空药筒的底部与第一旋拧机构330的支撑柱362接触,接着,在无人机以及空药筒的重力作用下,支撑柱362下降,支撑柱362下降并通过连接杆一363与连接二364的配合使摩擦板365紧贴空药筒的外圆面,通过摩擦板365将空药筒夹持住,且无人机与空药筒的重力越大,摩擦板365将空药筒夹持的更紧,同时,支撑弹簧377呈压缩状态;无人机机架被机架夹紧构件230夹持后,动力机构350驱使第一旋拧机构330的升降驱动构件370运行并将空药筒拧下:动力机构350运行并驱使第一旋拧机构330的转轴371转动,转轴371转动并驱使螺纹柱372绕自身轴向转动的同时还沿自身轴向竖直下移,螺纹柱372转动并牵引支撑柱362同步转动,即牵引药筒夹紧构件360同步转动,药筒夹紧构件360转动并通过摩擦板365与空药筒之间的摩擦力牵引空药筒同步转动,进而使螺旋安装在无人机底部的空药筒在转动的同时还竖直下移,即使螺旋安装在无人机底部的空药筒被旋拧卸下,在空药筒被拧下的过程中,由于升降驱动构件370同时进行竖直下移,故而不影响空药筒的竖直下移运动,空药筒被拧下的过程稳定顺利,另外,在第一旋拧机构330的升降驱动构件370运行的同时,第二旋拧机构340同步运行且第二旋拧机构340的运行过程与第一旋拧机构330的运行过程一致,为后续的新药筒螺旋安装至无人机底部做准备;在螺旋安装在无人机底部的空药筒被旋拧卸下的同时,连接块一4110跟随第一旋拧机构330的转轴371下降至第一液压构件的方形孔一内,此后,第一旋拧机构330的转轴371转动并通过连接块一4110与方形孔一的配合牵引第一液压构件的内转盘4133同步转动,内转盘4133转动即为第一液压构件的偏心泵4130运行,偏心泵4130运行并通过液压管道网将液压油输送至牵引泵内,使牵引柱塞二423与柱塞杆424先运动、牵引柱塞一422后运动,柱塞杆424运动并牵引连接板220同步运动,连接板220运动并牵引机架夹紧构件230与无人机同步运动,该过程中,偏心泵4130为现有技术,偏心泵4130的运行过程不再进行过多的赘述,另外,牵引泵呈三级泵结构,是为了更平稳顺利的牵引无人机移动;当无人机移动至位于第二旋拧机构340的正上方时,动力机构350反向运行并驱使转轴371反转,此时,连接块一4110脱离第一液压构件的方形孔一,第一液压构件的偏心泵4130不再运行,无人机静止位于第二旋拧机构340的正下方,同时动力机构350反向运动并驱使第二旋拧机构340将新药筒螺旋安装在无人机底部:新药筒放置在第二旋拧机构340的支撑柱362上的同时,在新药筒重力作用下,第二旋拧机构340的摩擦板365紧贴并夹持新药筒的外圆面,第二旋拧机构340的转轴371反转并牵引螺纹柱372同步反转,螺纹柱372反转的同时还沿自身轴向竖直上升,螺纹柱372反转上升并牵引支撑柱362同步反转上升,即牵引第二旋拧机构340的药筒夹紧构件360同步反转上升,药筒夹紧构件360反转上升并通过摩擦板365与新药筒之间的摩擦力牵引新药筒同步反转上升,进而使新药筒被螺旋安装在无人机的底部;在新药筒被螺旋安装至无人机底部的过程中,上圆盘376上升,使滑孔311的辅助区体积减小,辅助区内的空气通过连接管道510输送至辅助泵520,使得辅助活塞523做靠近夹板234的运动,辅助泵壳521做远离夹板234的运动,其中,辅助活塞523运动并通过辅助活塞杆524牵引挤压块一540做靠近夹板234的运动,辅助泵壳521运动并通过连动板一530、连动杆550、连动板二560、挤压杆牵引挤压块二570做靠近夹板234的运动,挤压块一540与挤压块二570运动会与夹板234接触并推动两个夹板234做相互靠近的偏转;
当新药筒安装完成的同时,两个夹板234呈竖直布置,机架夹紧构件230切换为夹紧状态一;接着,无人机起飞,无人机起飞并牵引机架夹紧构件230的两个夹板234同步上升,在夹板234的顶端逐渐穿过导向孔110的过程中,张开弹簧235的弹力驱使两个夹板234做相互远离的偏转;当张开弹簧235的弹力释放完毕时,机架夹紧构件230切换为张开状态,机架夹紧构件230撤销对无人机机架的夹持,无人机继续起飞并离开。
137.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然,本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,其包括安装壳,安装壳内设置有机架夹紧装置、药筒更换装置、位移装置、辅助起飞装置,机架夹紧装置用于对无人机机架进行限位夹持,药筒更换装置用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下以及将新药筒螺旋安装至无人机底部,位移装置用于牵引空药筒旋拧卸下后的无人机移动至新药筒的正上方,辅助起飞装置用于在新药筒螺旋安装至无人机底部后辅助无人机起飞脱离机架夹紧装置。2.根据权利要求1所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的安装壳的上端面设置有导向孔且导向孔的引导方向平行于安装壳的长度方向,导向孔沿安装壳的宽度方向设置有两个;所述的安装壳的上端面还设置有安装缺口,安装缺口位于两个导向孔之间;所述的安装壳与地面之间设置有调节组件,调节组件包括调节柱、下支撑腿、上支撑腿,上支撑腿与安装壳竖直固定连接,调节柱为两端开口的圆柱筒体结构,调节柱同轴螺纹套设于上支撑腿的外部,下支撑腿同轴螺纹套设于调节柱的内部;所述的调节组件设置有若干组。3.根据权利要求2所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的机架夹紧装置包括机架夹紧机构,机架夹紧机构设置有两组并分别位于安装缺口沿安装壳长度方向的两侧;所述的机架夹紧机构包括导向轨、连接板、机架夹紧构件,机架夹紧构件沿安装壳的长度方向设置有两组;所述的导向轨固定安装于安装壳内且导向轨的引导方向平行于安装壳的长度方向,所述的连接板与导向轨之间构成滑动导向配合,连接板用于两组机架夹紧构件之间的连接;所述的机架夹紧构件包括夹板、与连接板水平连接的安装座,安装座上竖直设置有大面垂直于安装壳长度方向的竖直板,竖直板的大面开设有引导方向竖直的升降孔,升降孔沿安装壳的宽度方向设置有两个;所述的竖直板沿安装壳的长度方向设置有两个;两个所述的竖直板之间设置有延伸方向平行于安装壳长度方向的安装轴,安装轴的一端活动设置于一个竖直板的升降孔内,安装轴的另一端活塞设置于另一个竖直板的升降孔内,安装轴绕自身轴向转动且安装轴与升降孔之间构成滑动导向配合,所述的安装轴对应设置有两个。4.根据权利要求3所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的夹板为大面平行于安装壳长度方向的板体结构,夹板的底部与安装轴固定连接且夹板的底部位于两个竖直板之间,夹板的顶部穿过导向孔并位于安装壳的上方,所述的夹板对应设置有两个,两个夹板相互靠近的大面设置有呈圆槽结构的夹持槽,两个夹持槽之间的区域为夹持区;所述的两个夹板的顶部之间设置有张开弹簧,张开弹簧的弹力驱使两个夹板绕安装轴轴向做相互远离的偏转;所述的安装座的上端面竖直设置有大面垂直于安装壳宽度方向的限位板,限位板设置有两个并分别位于竖直板沿安装壳长度方向的两侧,两个限位板相对的两个大面顶部均设置有限位台阶,限位台阶与竖直板固定连接;
所述的机架夹紧构件的运动状态分为两个夹板顶部相互远离张开且顶部位于安装壳上方的张开状态、两个夹板均呈竖直布置的夹紧状态一、两个夹板位于两个限位板之间且顶部与限位台阶接触的夹紧状态二,机架夹紧构件的初始状态为张开状态;所述的机架夹持机构中的两组机架夹紧构件分别为第一机架夹持构件与第二机架夹持构件,所述的机架夹持机构还包括引导体;所述的引导体位于第一机架夹持构件的夹持区正上方,引导体由引导板一与引导板二组成,所述的引导板一设置有两个并分别位于夹持区沿安装壳长度方向的两侧,且两个引导板一之间的距离沿竖直方向由下至上递增,所述的引导板二位于引导板一背离第二机架夹持构件的一侧,且引导板二与第二机架夹持构件之间的距离沿竖直方向由下至上递增;所述的引导体与安装壳的上端面之间通过连接支架进行连接。5.根据权利要求4所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的药筒更换装置位于两组机架夹紧构件之间,药筒更换装置包括安装台、安装板、旋拧机构、动力机构,安装板水平安装在安装缺口内并构成竖直方向上的滑动导向配合,安装台固定安装于安装壳内并位于安装板的正下方;所述的旋拧机构设置有两组并分别为用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下的第一旋拧机构、用于将新药筒螺旋安装至无人机底部的第二旋拧机构;所述的动力机构用于为两组旋拧机构运行提供动力;所述的第一旋拧机构与第二旋拧机构的结构一致且均包括药筒夹紧构件与升降驱动构件,药筒夹持构件用于对空药筒或新药筒进行夹持,升降驱动构件用于牵引药筒夹紧构件进行旋转升降;所述的安装板的大面开设有安装圆孔,安装圆孔的孔壁同轴设置有安装环槽,所述的安装台的下端面设置有与安装圆孔同轴布置的滑孔,安装台的上端面设置有与滑孔同轴接通的穿设孔,所述的滑孔沿竖直方向由上至下分为光滑段一、螺纹段、光滑段二;所述的升降驱动构件同轴安装于滑孔内,升降驱动构件包括转轴与螺纹柱;所述的螺纹柱的底端与螺纹段螺纹连接,所述的转轴同轴固定安装于螺纹柱的底端;所述的螺纹柱的底端同轴固定有固定杆,固定杆的顶端同轴固定有下圆盘,下圆盘的上端面同轴固定有呈方杆结构的拉杆,拉杆的外部同轴活动套设有上圆盘,上圆盘与拉杆之间构成滑动导向配合,上圆盘还与滑孔的光滑段一之间构成密封式滑动导向配合;所述的拉杆的外部还套设有支撑弹簧,支撑弹簧的一端与下圆盘抵触、另一端与上圆盘抵触,支撑弹簧的压缩弹力驱使上圆盘做远离下圆盘的运动。6.根据权利要求5所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的药筒夹紧构件安装于安装圆孔内,药筒夹紧构件包括安装圆环与支撑柱;所述的安装圆环同轴安装在安装滑槽内并绕自身轴向转动,所述的支撑柱同轴套设于穿设孔内并构成密封式滑动导向配合;所述的支撑柱的下端面同轴设置有导向槽,所述的拉杆的顶端位于导向槽内,拉杆的顶端设置有牵引台阶且牵引台阶与导向槽之间构成滑动导向配合,所述的支撑柱的下端面与上圆盘的上端面固定连接;所述的支撑柱的顶端与安装圆环之间设置有摩擦夹持件,且摩擦夹持件沿支撑柱的圆周方向阵列设置有若干组;所述的摩擦夹持件包括连接杆一与连接杆二,连接杆二分为两部分并分别为连接段与
位于连接段上方的抵触段;所述的连接杆二与安装圆环铰接,连接杆二与安装圆环铰接处形成的铰接轴轴向垂直于安装圆环的轴向,连接杆二与安装圆环铰接处位于连接段与抵触段的连接处;所述的连接杆一的一端与支撑柱的外圆面铰接、另一端与连接杆二的连接段底端铰接,连接杆二的抵触端顶端铰接设置有摩擦板,连接杆一与支撑柱铰接处形成的铰接轴、连接杆一与连接杆二的连接段铰接处形成的铰接轴、连接杆二的抵触段与摩擦板铰接处形成的铰接轴、连接杆二与安装圆环铰接处形成的铰接轴均相互平行;所述的连接杆一与连接杆二的连接段之间的距离沿竖直方向由下至上递增;所述的第二旋拧机构的支撑柱上端面放置有新药筒。7.根据权利要求5或6所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的动力机构包括电机,电机竖直安装于安装台的侧面;所述的安装壳内水平固定设置有水平板,水平板位于滑孔的下方且水平板与转轴活动连接并构成滑动导向配合,水平板沿竖直方向竖直有两个;所述的电机的输出端与两组旋拧机构的转轴输入端之间设置有用于实现三者动力传递的动力传递构件,动力传递构件包括同轴套设于电机输出端的主动带轮、通过连接件同轴安装于转轴输入端的从动带轮、设置于主动带轮与两个从动带轮之间的传送带,并且当转轴沿自身轴向发生位移时,从动带轮通过连接件持续向转轴输出动力,连接件包括设置于转轴上的外花键与设置于从动带轮上的内花键;所述的从动带轮的上端面与位于上方的水平板接触、下端面与位于下方的水平板接触。8.根据权利要求7所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的位移装置包括液压机构、牵引机构、液压箱,液压机构用于为牵引机构提供液压动力,牵引机构用于牵引连接板沿安装壳的长度方向发生位移,液压箱用于为液压机构与牵引机构提供液压油;所述的液压机构包括第一液压构件与第二液压构件,第一液压构件与第二液压构件均包括偏心泵,且第一液压构件的偏心泵安装在第一旋拧机构的转轴外部,第二液压构件的偏心泵安装在第二旋拧机构的转轴外部;所述的偏心泵包括安装在水平板上的偏心泵壳,偏心泵壳为上端开口、下端封闭的壳体结构且偏心泵壳的上开口端匹配安装有偏心泵盖,偏心泵壳由两部分组成并分别为偏心圆泵壳与偏心方泵壳,偏心方泵壳设置于偏心圆泵壳的外圆面且两者之间连接接通;所述的偏心圆泵壳内偏心设置有内转盘,内转盘的外圆面同轴活动套设有外转套且外转套的外圆面与偏心圆泵壳的内圆壁相切,所述的内转盘的端面偏心开设有方形孔一,偏心圆泵壳的封闭端开设有方形孔二,偏心泵盖的端面开设有方形孔三,且方形孔一的竖直轴芯线、方形孔二的竖直轴芯线、方形孔三的竖直轴芯线、偏心圆泵壳的轴芯线四者重合;所述的转轴的底端依次穿过方形孔一、方形孔二、方形孔三并位于偏心泵的下方,且转轴与偏心圆泵壳同轴布置;所述的偏心方泵壳与偏心圆泵壳连接的两腔壁竖直设置有转槽,且转槽贯穿偏心方泵壳的腔底与开口,转槽内同轴活动设置有呈半圆柱体结构的转芯,且两个转芯之间的区域为转动区,转芯绕自身轴向转动;所述的外转套的外圆面沿径向延伸有分隔板,分隔板的自由端穿过转动区并位于转芯
背离偏心圆泵壳的一侧,分隔板的上端面与偏心泵盖接触、下端面与偏心泵壳的腔底接触;所述的分隔板与外转套配合将偏心泵壳的内腔分为互不接通的腔室一与腔室二;所述的偏心泵壳的侧面设置有与腔室一接通的油管一、与腔室二接通的油管二;所述的第一液压构件还包括连接块一,连接块一为与第一液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,连接块一固定安装于第一旋拧机构的转轴外部且连接块一位于第一液压构件的偏心泵上方;所述的第二液压构件还包括连接块二,连接块二为与第二液压构件的方形孔一匹配的方形块结构,连接块二固定安装于第二旋拧机构的转轴外部且连接块二位于第二液压构件的偏心泵下方。9.根据权利要求8所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的牵引机构包括牵引泵,牵引泵的输出端与机架夹紧机构的连接板连接,牵引泵对应设置有两组;所述的牵引泵包括牵引泵壳,牵引泵壳为一端开口、一端封闭且轴向平行于安装壳长度方向的圆柱形壳体结构,牵引泵壳的开口端同轴延伸有内置台阶,牵引泵壳固定安装于安装壳内,牵引泵壳位于连接板的正下方且牵引泵壳的开口端背离引导体;所述的牵引泵壳的封闭端同轴连接有油管三;所述的牵引泵壳内同轴设置有牵引柱塞一,牵引柱塞一为一端开口、一端封闭的圆柱筒体结构,牵引柱塞一的开口端与牵引泵壳的封闭端接触,牵引柱塞一的开口端同轴延伸有外置台阶且外置台阶与牵引泵壳的内腔之间构成密封式滑动导向配合,牵引柱塞一的封闭端穿过内置台阶且牵引柱塞一与内置台阶内圆面之间构成密封式滑动导向配合;所述的牵引柱塞一的封闭端同轴开设有伸出孔,所述的牵引柱塞一内同轴套设有牵引柱塞二,牵引柱塞二与牵引柱塞一的内腔之间构成密封式滑动导向配合;所述的牵引柱塞二背离牵引泵壳封闭端的端面同轴延伸有柱塞杆,柱塞杆的另一端穿过伸出孔并通过固定板与连接板固定连接;所述的液压箱安装于安装壳内,液压箱、液压机构、牵引机构三者之间设置有液压管道网并通过液压管道网进行液压油连接;所述的液压管道网包括液压管道一、液压管道二、液压管道三、液压管道四、液压管道五、液压管道六;所述的液压管道一用于液压箱与第一液压构件的油管一之间的连接接通;所述的液压管道二用于液压管道一与第二液压构件的油管一之间的连接接通;所述的液压管道三的一端与第一液压构件的油管二连接接通,液压管道三的另一端与液压管道四的一端连接接通,液压管道四的另一端与第二液压构件的油管二连接接通;所述的液压管道五的一端与液压管道三连接接通、另一端与一组牵引泵的油管三连接接通;所述的液压管道六的一端与液压管道五连接接通、另一端与另一组牵引泵的油管三连接接通。10.根据权利要求9所述的一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其特征在于,所述的滑孔位于上圆盘与穿设孔下孔口之间的部分为辅助区,所述的安装台的侧面设置有与辅助区连接接通的连接孔;所述的辅助起飞装置包括辅助起飞机构,辅助起飞机构用于驱使机架夹紧构件由夹紧
状态二切换为夹紧状态一,辅助起飞机构对应设置有四组;所述的辅助起飞机构包括挤压构件一与挤压构件二,挤压构件一与挤压构件二分别位于机架夹紧构件沿安装壳长度方向的两侧;所述的挤压构件一包括连动板一与辅助泵,连动板一放置在安装座的上端面;所述的辅助泵包括辅助泵壳,辅助泵壳为两端开口且轴向平行于安装壳宽度方向的壳体结构,辅助泵壳的一开口端安装在连动板一背离夹板的侧面、另一开口端设置有接通管道,接通管与连接孔之间通过连接管道进行连接接通;所述的辅助泵壳内同轴设置有辅助活塞且两者之间构成密封式滑动导向配合,辅助活塞朝向连动板一的端面同轴延伸有辅助活塞杆,辅助活塞杆的另一端穿过连动板一并安装有挤压块一,挤压块一位于限位板的下方;所述的挤压构件二包括连动板二,连动板二放置在安装座的上端面,连动板二朝向夹板的侧面设置有延伸方向平行于安装壳宽度方向的挤压杆,挤压杆的另一端设置有位于限位板下方的挤压块二;所述的挤压块一与安装座之间构成引导方向平行于安装壳宽度方向的滑动导向配合,所述的挤压块二与安装座之间构成引导方向平行于安装壳宽度方向的滑动导向配合;所述的连动板一与连动板二之间设置有连动杆,连动杆的延伸方向平行于安装壳的宽度方向,连动杆的一端与连动板一连接、另一端与连动板二连接,连动杆还与安装座活动连接并构成滑动导向配合。
技术总结
本发明提供了一种应用于无人机农药喷洒的药筒自动更换设备,其包括安装壳,安装壳内设置有机架夹紧装置、药筒更换装置、位移装置、辅助起飞装置,机架夹紧装置用于对无人机机架进行限位夹持,药筒更换装置用于将螺旋安装在无人机底部的空药筒旋拧卸下以及将新药筒螺旋安装至无人机底部,位移装置用于牵引空药筒旋拧卸下后的无人机移动至新药筒的正上方,辅助起飞装置用于在新药筒螺旋安装至无人机底部后辅助无人机起飞脱离机架夹紧装置;本发明整个药筒更换过程全自动化,使用者只需操控无人机降落以及起飞即可,智能化程度较高,各个动作之间衔接稳定有序,在最短时间内完成药筒更换。更换。更换。
技术研发人员:姜家林
受保护的技术使用者:姜家林
技术研发日:2022.11.07
技术公布日:2023/5/4
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