CN104367396A - 一种鱼类疫苗自动化连续注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及一种鱼类疫苗自动化连续注射装置。本发明根据我国水产养殖特有的生产需要，以及多品种鱼类养殖的生产需要，研发一种以履带传输方式为主体的鱼类疫苗自动化连续注射装置，配合模块化的三轴鱼体激光定位系统及疫苗注射装置，以及以触摸液晶屏为载体的程序化人机操作控制系统，实现渔业生产中给多品种鱼体自动化连续注射疫苗的目的。免除了人工手工注射疫苗的复杂，免除了沉重的劳动强度，利于大规模养殖中的疫苗注射。

Description

一种鱼类疫苗自动化连续注射装置

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及一种鱼类疫苗自动化连续注射装置。 

背景技术

鱼类是我国水产养殖的重要种类，近年来养殖年产值都超过了2000亿元，但如草鱼出血病，罗非鱼链球菌病等重大传染性疾病的爆发与流行造成水产养殖鱼类的严重死亡。每年全国水产养殖业因为各种病害所产生的直接经济损失都超过数百亿元。 

疫苗是防治的主要手段之一，可以有效抑制病毒的感染。长期以来，我国鱼类疫苗施用手段基本为人工手工注射。人工手工注射鱼类疫苗有着一定的技术要求，需要经过培训才能上岗操作，条件严格，劳动强度大，注射速度慢，不能连续高强度的工作，不适宜在大规模养殖中推广，且手工操作对鱼自身影响较大，大量鱼类在注射疫苗的当天死亡。 

目前，国外鱼类养殖业种鱼类疫苗注射中人工手工注射与自动化连续注射方法均有采用。如来自丹麦的nordic supply公司出口NET系列产品具有相关的功能。但是NET系列鱼类自动疫苗注射器利用图像识别、处理技术分选鱼种大小，技术处理复杂，价格高昂，且每套设备只能针对单一一种鱼种，适用性单一，限制了其推广，目前只能在小范围内推广使用。另外，外国器械引进我国产业，存在贸易关税与运费制阻等壁垒，不适合我国鱼类养殖产业的现状。 

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种鱼类疫苗自动化连续注射装置。该注射装置可以普遍适用于所有的鱼种，而且，针对每一条鱼的形状和大小可以自动调整注射深度和注射量，提供一种智能化、精细化的自动化连续注射装置。 

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的。 

    一种鱼类疫苗自动化连续注射装置，包括传输装置、中央控制器、疫苗注射器和鱼种分流装置；所述鱼种分流装置与传输装置的一端相连，疫苗注射器通过四方体支架固定在靠近鱼种分流装置端的传输装置上，所述中央控制器与传输装置、疫苗注射器电连接；其中，所述疫苗注射器包括固定在四方体支架上的二相控制导轨、供液系统，以及滑动连接在二相控制导轨上的疫苗注射枪，供液系统通过导管与疫苗注射枪相连，向疫苗注射枪输入疫苗；所述疫苗注射枪包括压力传感器、激光传感器、内螺旋式Z轴、疫苗定容器和连有针头的螺旋套；螺旋套、疫苗定容器和压力传感器从下向上依次套置在Z轴上；激光传感器固定在螺旋套上。 

所述激光传感器的个数为1个或1个以上；优选为4个。所述激光传感器具有两大功能，第一个功能为疫苗注射部位定位功能，即通过多套激光传感器检测疫苗激光传感器与鱼体的相对距离，发送距离数据至中央处理器，中央处理器通过差值对比，确定鱼体的最高部位，而后调用中央控制器数据库，得到疫苗注射位点和疫苗注射量和注射深度。另一功能为疫苗注射枪与鱼种的相对距离判定功能，即可在Z方向上检测出疫苗注射枪的针头与鱼体的距离，从而控制针头在Z轴上的运动状况。 

所述压力传感器具有压力感知功能，当疫苗注射枪针头部分插入鱼种体内，鱼体产生弹性形变，给予压力传感器反向的作用力，压力传感系统从而控制Z轴运动系统停止工作，起限位作用。 

所述疫苗定容器内部装存鱼类疫苗并进行定量。确定好疫苗注射量之后，中央处理器指令供液系统将定量疫苗通过管道注入疫苗定容器内，疫苗注射枪移动到注射位点后，就将疫苗定容器内的疫苗通过气泵的形式注射到鱼体内。 

    优选地，所述二相控制导轨为十字形导轨，十字形导轨的四个端部固定连接在四方体支架上表面的四个边框上。 

    所述传输装置包括传输履带和带动传输履带运行的电机，优选地，所述传输履带为双层结构，下层为保护结构，防止水滴渗透，影响内部机械结构。上层为铝制活动结构组成的履带容器。履带容器的形状为圆弧型或“V”型等。 

    优选地，所述鱼种分流装置为螺旋式通道，可以减小对注射疫苗后的鱼种的伤害。 

所述中央控制器采用触摸式液晶面板，触摸式液晶面板由电阻式触摸感受器，液晶面板组成。通过液晶面板，可控制疫苗自动注射装置所有动作的运行，可实时监测疫苗自动注射装置的运行状况，出现故障应有相应提示，并应有相关紧急处理方法提示应有管理员超级模式，制定相关参数。在非管理员模式下，用户应只能设置疫苗注射量等基础功能。除了触摸式液晶面板之外，疫苗自动注射装置还应设有纯机械控制操作台，处理液晶面板损坏等应急状况，保证生产的顺利。 

所述注射装置的各组成部件以不锈钢或高密度工程塑料为材料，缝接处有高密度蓬松软塑料做密封包装，保护内部机械结构及易损电路。 

优选地，在传输装置上还设有1个或多个“U”形检测器，“U”形检测器位于四方体支架的前方；“U”形检测器包括“U”形支架、连接“U”形支架两臂的横杆、滑动连接在横杆上的1个或多个激光检测器，所述横杆与“U”形支架的纵轴垂直。“U”形检测器可以先提前得到检测数据（待测鱼体的有无、注射位点、注射量和注射深度），并把数据传输给中央控制中心，中央控制中心就可以指令疫苗注射器直接注射疫苗了，这样可以提高疫苗的注射效率。 

本发明所述疫苗自动化连续注射装置的工作原理为：操作人员将麻醉后的鱼种放置在传输履带上的履带容器中，鱼种随着传输履带运行到疫苗注射器部位，激光传感器首先判断传输履带上是否有待注射的鱼，通过过滤数据，向中央控制器发送申请下一步指令动作信息，得到“OK”指令之后，激光传感器再检测5个以上鱼体与激光传感器的距离，系统通过差值对比，确定鱼体的最高部位和疫苗注射量及注射深度，而后调用中央控制器数据库，得到疫苗注射位点；然后由三轴联动机构（二相控制导轨和内螺旋式Z轴）负责将疫苗注射枪移动到注射位点，完成注射动作；注射完成后由传输履带负责把已经完成注射的鱼种通过鱼种分流装置，运输到存储位置，完成所有注射动作。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果 

本发明根据我国水产养殖特有的生产需要，以及多品种鱼类养殖的生产需要，研发一种以履带传输方式为主题的鱼类疫苗自动化连续注射装置，配合模块化的三轴鱼体激光定位系统及疫苗注射装置，以及以触摸液晶屏为载体的程序化人机操作控制系统，实现渔业生产中给多品种鱼体自动化连续注射疫苗的目的。 免除了人工手工注射疫苗的复杂，免除了沉重的劳动强度，利于大规模养殖中的疫苗注射。

附图说明

图1.本发明所述疫苗自动注射装置的结构示意图。 

图2.本发明所述疫苗注射器的结构示意图。 

图3.本发明所述疫苗注射枪的结构示意图。 

图4. “U”形检测器的结构示意图。 

    附图标记说明：100.传输装置；200.中央控制器；300.四方体支架；400.疫苗注射器；410.二相控制导轨；420.供液系统；430.疫苗注射枪；431.内螺旋式Z轴；432.压力传感器；433.疫苗定容器；434.激光传感器；435.连有针头的螺旋套；500.鱼种分流装置；600. “U”形支架；700.横杆；800激光检测器。 

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例进一步详细说明本发明。以下所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

实施例1 

     一种鱼类疫苗自动化连续注射装置，包括传输装置100、中央控制器200、疫苗注射器400和鱼种分流装置500；所述鱼种分流装置500与传输装置100的一端相连，疫苗注射器400通过四方体支架300固定在靠近鱼种分流装置500端的传输装置100上，所述中央控制器200与传输装置100、疫苗注射器400电连接；其中，所述疫苗注射器400包括固定在四方体支架300上的二相控制导轨410、供液系统420，以及滑动连接在二相控制导轨410上的疫苗注射枪430，供液系统420通过导管与疫苗注射枪430相连，向疫苗注射枪430输入疫苗；所述疫苗注射枪430包括压力传感器432、激光传感器434、内螺旋式Z轴431、疫苗定容器433和连有针头的螺旋套435；螺旋套435、疫苗定容器433和压力传感器432从下向上依次套置在Z轴431上；激光传感器434固定在螺旋套435上。

所述激光传感器434的个数为1个或1个以上；优选为4个。所述激光传感器434具有两大功能，第一个功能为疫苗注射部位定位功能，即通过多套激光传感器434检测疫苗激光传感器434与鱼体的相对距离，发送距离数据至中央处理器200，中央处理器200通过差值对比，确定鱼体的最高部位，而后调用中央控制器200数据库，得到疫苗注射位点和疫苗注射量和注射深度。另一功能为疫苗注射枪430与鱼种的相对距离判定功能，即可在Z方向上检测出疫苗注射枪430的针头与鱼体的距离，从而控制针头在Z轴431上的运动状况。 

所述压力传感器432具有压力感知功能，当疫苗注射枪430针头部分插入鱼种体内，鱼体产生弹性形变，给予压力传感器432反向的作用力，压力传感器432从而控制Z轴运动系统停止工作，起限位作用。 

所述疫苗定容器433内部装存鱼类疫苗并进行定量。确定好疫苗注射量之后，中央处理器200指令供液系统420将定量疫苗通过管道注入疫苗定容器433内，疫苗注射枪430移动到注射位点后，就将疫苗定容器433内的疫苗通过气泵的形式注射到鱼体内。 

优选地，所述二相控制导轨410为十字形导轨，十字形导轨的四个端部固定连接在四方体支架300上表面的四个边框上。 

    所述传输装置100包括传输履带和带动传输履带运行的电机，优选地，所述传输履带为双层结构，下层为保护结构，防止水滴渗透，影响内部机械结构。上层为铝制活动结构组成的履带容器。履带容器的形状为圆弧型或“V”型等。 

    优选地，所述鱼种分流装置500为螺旋式通道，可以减小对注射疫苗后的鱼种的伤害。 

所述中央控制器200采用触摸式液晶面板，触摸式液晶面板由电阻式触摸感受器，液晶面板组成。通过液晶面板，可控制疫苗自动注射装置所有动作的运行，可实时监测疫苗自动注射装置的运行状况，出现故障应有相应提示，并应有相关紧急处理方法提示应有管理员超级模式，制定相关参数。在非管理员模式下，用户应只能设置疫苗注射量等基础功能。除了触摸式液晶面板之外，疫苗自动注射装置还应设有纯机械控制操作台，处理液晶面板损坏等应急状况，保证生产的顺利。 

所述注射装置的各组成部件以不锈钢或高密度工程塑料为材料，缝接处有高密度蓬松软塑料做密封包装，保护内部机械结构及易损电路。 

优选地，在传输装置上还设有1个或多个“U”形检测器，“U”形检测器位于四方体支架的前方；“U”形检测器包括“U”形支架、连接“U”形支架两臂的横杆、滑动连接在横杆上的1个或多个激光检测器，所述横杆与“U”形支架的纵轴垂直。“U”形检测器可以先提前得到检测数据（待测鱼体的有无、注射位点、注射量和注射深度），并把数据传输给中央控制中心，中央控制中心就可以指令疫苗注射器直接注射疫苗了，这样可以提高疫苗的注射效率。 

本发明所述疫苗自动化连续注射装置的工作原理为：操作人员将麻醉后的鱼种放置在传输履带上的履带容器中，鱼种随着传输履带运行到疫苗注射器部位，激光传感器首先判断传输履带上是否有待注射的鱼，通过过滤数据，向中央控制器200发送申请下一步指令动作信息，得到“OK”指令之后，激光传感器434再检测5个以上鱼体与激光传感器434的距离，系统通过差值对比，确定鱼体的最高部位和疫苗注射量及注射深度，而后调用中央控制器200数据库，得到疫苗注射位点；然后由三轴联动机构（二相控制导轨410和内螺旋式Z轴431）负责将疫苗注射枪430移动到注射位点，完成注射动作；注射完成后由传输履带负责把已经完成注射的鱼种通过鱼种分流装置500，运输到存储位置，完成所有注射动作。 

所述疫苗自动化连续注射装置的使用方法如下： 

1. 连通电源，中央处理器200指令传输履带，三轴联动机构（二相控制导轨410和内螺旋式Z轴431），检测机构进行复位；

2. 人工调用数据库（自定义输入鱼类差值注射位点信息），按启动键后机器开始运作；

3. 操作人员将麻醉后的鱼种放置在传输履带上的履带容器中，鱼种随着传输履带运行到疫苗注射器400部位，激光传感器434检测履带容器是否有待注射鱼体，如检测反馈为无，传输履带自动前进，如果反馈到有待注射鱼体时，中央处理器200指令传输履带停止；

4. 多套激光传感器434检测5个以上激光传感器与鱼体的相对距离数据，发送距离数据至中央处理器200，中央处理器200通过差值对比，确定鱼体的最高部位，而后调用中央控制器数据库，得到疫苗注射位点和疫苗注射量和注射深度。

5. 中央处理器200将最佳注射位点、疫苗注射量和注射深度信息发送至疫苗注射器400，反馈信息包括：中央处理器200指令供液系统420将定量疫苗通过管道注入疫苗定容器内433；中央处理器200指令二相控制导轨410控制疫苗注射枪430在X和Y轴位移到疫苗注射位点；中央处理器200指令带有针头的螺旋套435在内螺旋式Z轴431方向移动，针头刺进鱼体，固定在螺旋套435上的激光传感器434判断针头与鱼体的距离为相对负值时，中央处理器200指令螺旋套435停止移动。 

6. 将疫苗定容器433内的疫苗通过气泵的形式注射到鱼体内，疫苗注射完毕之后，三轴联动系统（二相控制导轨410和内螺旋式Z轴431）复位，以待下一注射动作周期。 

7. 传输履带运输已注射鱼体至储存容易（如水桶），完成一套注射动作，同时不间断开展下一周期动作。 

Claims (8)

1.一种鱼类疫苗自动化连续注射装置，包括传输装置、中央控制器、疫苗注射器和鱼种分流装置，其特征在于，所述鱼种分流装置与传输装置的一端相连，疫苗注射器通过四方体支架固定在靠近鱼种分流装置端的传输装置上，所述中央控制器与传输装置、疫苗注射器电连接；

所述疫苗注射器包括固定在四方体支架上的二相控制导轨、供液系统，以及滑动连接在二相控制导轨上的疫苗注射枪，供液系统通过导管与疫苗注射枪相连，所述疫苗注射枪包括压力传感器、激光传感器、内螺旋式Z轴、疫苗定容器、连有针头的螺旋套；螺旋套、疫苗定容器和压力传感器从下向上依次套置在Z轴上；激光传感器固定在螺旋套上。

2.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述激光传感器为1个或1个以上。

3.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述传输装置包括传输履带和带动传输履带运行的电机，所述传输履带为双层结构，下层为保护结构，上层为金属制活动结构组成的履带容器。

4.根据权利要求3所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述履带容器的形状为圆弧型或“V”型。

5.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述激光传感器要测定得到5个以上激光传感器与鱼体相对距离的数据。

6.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述二相控制导轨为十字形导轨，十字形导轨的四个端部固定连接在四方体支架上表面的四个边框上。

7.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，所述注射装置的各组成部件以不锈钢或高密度工程塑料为材料，缝接处有高密度蓬松软塑料做密封包装，保护内部机械结构及易损电路。

8.根据权利要求1所述的鱼类疫苗自动化连续注射装置，其特征在于，在传输装置上还设有1个或多个“U”形检测器，“U”形检测器位于四方体支架的前方；“U”形检测器包括“U”形支架、连接“U”形支架两臂的横杆、滑动连接在横杆上的1个或多个激光检测器，所述横杆与“U”形支架的纵轴垂直。