CN105903681A - 大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统,其包括生活区(1)、自动检测分拣装置(2)、供食单元(3)、采食区(4)、问题猪待处理区(5)；自动检测分拣装置(2)的入口与生活区(1)连接，自动检测分拣装置(2)的出口与采食区(4)入口连接；采食区(4)位于生活区(1)的后端，其中采食区(4)分多个采食分区(41)用于不同品种饲料或不同饲喂方法的饲喂，采食区(4)中安装有多个供食单元(3)；自动检测分拣装置(2)设有多个分拣出口，分别与不同采食分区(41)及问题猪待处理区(5)连接。本发明自动化程度高可以有效节省人力。收集大量准确的数据，自动生成生长曲线、饲料消耗曲线、体表温度变化曲线以及相应的数据表格。
Description
技术领域
本发明涉及一种养猪业的自动化系统，特别是涉及一种大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统。
背景技术
随着社会进步和技术发展，我国人工成本急剧增加。节省人工投入，自动化是养猪业发展的必然趋势。
现在国家提倡大数据，是时代的需要。现代化管理、自动化，靠的是数据信息，没有足够的准确数据，科学管理和自动控制就是空谈。可靠数据必须自动采集，因为人工采集很难可靠。首先是人工检测由于检测手法、视觉误差等等，数据不准确；而且手工记录有笔下错，电脑录入有指下错，更增加了人为错误。检测过程全部人工，过于繁杂，费工费力。而且，还有猪只应激反应和伤人问题。猪只的应激反应，影响了猪只的正常生长，也影响了数据的准确性。国家提倡大数据，农业部要求核心种猪场每年上报若干头种猪的检测数据。初步了解，目前养猪业中准确数据非常缺乏。因此，急需一种能够收集足够的准确的数据的系统，向国家大数据系统提供有关数据。本发明在自动养猪的过程中，采集记录大量可靠的数据。自动生成生长曲线、饲料消耗曲线、饲料报酬曲线...等资料。可以向上级大数据系统、养猪企业、养猪业科研部门提供。
大圈群养是西方国家在养猪业提倡的先进方法。既符合他们提倡的动物福利(他们认为我们现在的小栏圈养，虐待动物，不符合动物福利)，又可以降低人工成本。
目前，国内还没有这一类设备。国外只发现荷兰NEDAP公司的Sorting“育肥猪分栏管理系统”。(浙江金华的大堰河猪场购置一套)。请参阅图15、图16所示,图16是图15中分拣装置82的俯视图，其中分拣装置82设有体重秤，分拣门821设置在秤栏822外。分拣门821沿着弧线运动。秤栏822上被称量的动物，随时可以接触到分拣门821。只要接触到分拣门821，就会使称量数据产生很大误差，需要进一步的改进。图15中分拣装置82的入口与生活区81连接，分拣装置82的出口分别与不同的采食分区83、84、85连通。采食分区内设有食槽86。此装置不能检测猪的采食量，自动化程度低。猪采食后通过采食分区出口87至生活区81。
概括国内外现有设备的缺点大概如下：
a、数据采集链不完整。没有采食记录，没有体表温度检测。数据处理系统无法产生有用表格。
b、没有问题猪待处理区，不能及时发现、处理问题猪。
c、猪只的活动流程不畅。猪只可以赖在采食区不走，需要人工轰赶，使自动化大打折扣。
d、第一道分拣门不在秤栏上，体重检测的时候，猪只可以随时碰到秤外面的分拣门，称量很难准确。请参阅图2所示。
e、供食的料仓没有防止结拱的措施，供料精度很差。
f、操作执行系统用气动，输气管道结露结冰容易失灵，功耗大，速度难调(大堰河猪场第一批猪淘汰率达16％，其中就有不少是被气动门打伤的)，空压设备功率大，停电后一般小应急发电机带不动，造成整个系统瘫痪。
发明内容
本发明公开一种大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统，其所解决的技术问题是：自动饲喂、自动检测、自动分拣，最大程度的减少人工投入。自动收集足够的准确数据，自动处理数据，生成有用的表格、曲线，供生产管理人员和科研人员使用。按照生产和科研的不同需要，实现猪的自动分拣。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明公开一种大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统,其包括：生活区、自动检测分拣装置、供食单元、采食区、问题猪待处理区；自动检测分拣装置的入口与生活区连接，自动检测分拣装置的出口与采食区入口连接；采食区位于生活区的后端，其中采食区划分多个采食分区用于不同品种饲料或不同饲喂方法的饲喂，采食区中安装有多个供食单元；自动检测分拣装置设有多个分拣出口，分别与不同采食分区的入口及问题猪待处理区入口连接。
本发明解决其技术问题还可以是采用以下的技术措施来实现。
上述的系统,所述自动检测分拣装置设有进口门、主检测栏、后分拣门依序顺次连接，还设有主电控柜分别与进口门、主检测栏、后分拣门电性连接。
上述的系统,所述主检测栏设有外机架、内秤栏、第一级分拣门；在外机架的顶部四角分别设有称重传感器，该称重传感器上安装有传力顶杆；内秤栏嵌入外机架内，内秤栏的顶部四角对应传力顶杆的位置设有挂耳，该挂耳对应称重传感器的位置设有挂耳，该挂耳悬挂于传力顶杆顶部，内秤栏的内侧壁设有电子耳标读识器，内秤栏出口端框栏上部安装有体温探头；以及第一级分拣门设置于外机架的出口端框架上，将主检测栏的出口分为具有选择性的两条通道。
上述的系统,所述第一级分拣门设有电动推杆支架、第一电动推杆、门轴、分拣门；电动推杆支架安装于内秤栏出口端的框架上；第一电动推杆一端与电动推杆支架连接，电动推杆另一端与门轴上端连接；分拣门的两侧分别对称设有具有豁口的门轴套；门轴的两侧轴上设有对应门轴套个数的门轴小径，其中两侧轴的门轴小径在水平方向上有落差；直线轴承固设在对应门轴位置的内秤栏的两侧框上，直线轴承的内径套设在门轴上；门轴套上的豁口大于门轴小径的直径；直线轴承安装于门轴套的下方，用于支撑门轴套；以及限位块固设在对应门轴套上端面位置的内秤栏的两侧框上。
上述的系统，所述后分拣门设置四个通道，其前端与所述主检测栏出口的通道连接；后分拣门的四个通道中设置两个第二电动推杆，每个第二电动推杆连接一个第二级分拣门，该第二级分拣门设置于相邻的两个通道之间；以及第二电动推杆驱动第二级分拣门水平转动，使相邻的两个通道中一个通道开启，另一个通道关闭。
上述的系统，在问题猪待处理区入口与自动检测分拣装置出口端之间还设有特殊分拣通道。
上述的系统,所述供食单元包括采食控制通道、供料计料装置及辅助电控柜；采食控制通道与供料计料装置间通过导向组件连接，供料计料装置的外侧栏底部固设有脚轮；以及辅助电控柜分别与采食控制通道、供料计料装置电性连接。
上述的系统,所述采食控制通道包括驱赶装置、侧保定组件，驱赶装置安装在采食机架的上端，侧保定组件安装在采食机架的内壁上；驱赶装置包括支座、驱赶门、第三电动推杆、驱动杆，支座的一端固设在采食机架上，驱赶门的一端套设在支座另一端的驱赶门轴上，第三电动推杆的一端与驱动杆连接，第三电动推杆的另一端固设在采食机架一侧栏上，驱动杆穿设在驱赶门的上部；以及保定组件包括侧保定板、限位棘板组件、铰链摇臂组件、辅助挡板，铰链摇臂组件的一端与侧保定板连接，铰链摇臂组件的另一端与采食机架的内侧栏连接，限位棘板组件的一端与侧保定板连接，与限位棘板组件中部设有的棘齿啮合的把手二安装在采食机架上，在所述铰链摇臂组件上安装辅助挡板；以及辅助电控柜(33)与第三电动推杆(3133)电性连接。
上述的系统,所述供料计料装置还设有料仓、输料螺旋输送器、饲料秤,料仓位于输料螺旋输送器上方，料仓与输料螺旋输送器通过连扳连接，输料螺旋输送器位于饲料秤的上方；饲料秤包括机架、第四电动推杆、食槽锁紧组件、电子称量组件，第四电动推杆安装在机架的上部，食槽锁紧组件安装在机架上，第四电动推杆动力驱动食槽锁紧组件，电子称量组件安装在机架的底部；电子称量组件设有传感器连接板、第二称重传感器、秤托、顶杆，其中传感器连接板与固设于机架底部的传感器支座连接，第二称重传感器与传感器连接板连接，秤托与第二称重传感器连接，顶杆的一端与秤托连接，顶杆的另一端插入秤托上方食槽底部的定位套内；以及料仓外侧壁设有振动电机；辅助电控柜分别与输料螺旋输送器、第四电动推杆、第二称重传感器、振动电机电性连接。
上述的系统,采食区的外周部还设有环形通道，该环形通道与生活区之间设有多个单向门，环形通道的通道上设有多个活动挡板。
借由上述技术方案，本发明大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统至少具有下列优点及有益效果。
本发明的自动饲喂是通过自动输料线，将饲料输送到供食单元的料仓。由输料螺旋输送器和饲料秤配合，做到精确的供料和计料。最大限度的减少饲喂人员。自动检测是通过主检测装置，在猪的采食过道内，自动采集需要的可靠数据。供食单元自动记录采食次数、采食时间、采食量等采食数据。自动分拣是通过两级分拣门，按照不同需要由计算机控制将猪分拣到应该去的地方。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的平面布置示意图；
图2(a)是本发明自动检测分拣装置示意图；
图2(b)是本发明主检测栏顶部一角放大结构示意图；
图3是本发明第一级分拣门左视示意图；
图4是本发明的门轴处于高、中、低位的过程示意图；
图5是图4中对应的分拣门开启、关闭示意图；
图6是本发明供食单元结构示意图；
图7是图6中供料计料装置处于供食位置俯视示意图；
图8(a)是图6中供料计料装置处于清理位置俯视示意图；
图8(b)是本发明侧保定组件主视结构示意图；
图8(c)是本发明侧保定组件俯视结构示意图；
图9是本发明直线导轨安装在采食机架上的剖视示意图；
图10是本发明直线轴承安装在供料机架上的剖视示意图；
图11是本发明供料计料装置结构示意图；
图12是本发明食槽处于锁紧状态结构示意图；
图13是本发明食槽处于解锁秤量状态结构示意图；
图14是图11中去除料仓和输料螺旋输送器的俯视示意图；
图15是现有技术中荷兰的Sorting育肥猪分栏管理系统示意图；
图16是现有技术中荷兰的Sorting的分拣门示意图；
图17是本发明的自动检测分拣装置运行流程图；
图18是本发明的供食单元运行流程图；
图19是本发明的供料计料装置运行流程图。
【主要元件符号说明】
1： 生活区 2： 自动检测分拣装置
3： 供食单元 4： 采食区
5： 问题猪待处理区 6： 特殊分拣通道
7： 环形通道 21： 进口门
22： 主检测栏 23： 后分拣门
24： 主电控柜 211： 闭门器
212： 电磁插销 221： 外机架
222： 内秤栏 223： 第一级分拣门
231： 第二级分拣门 232： 第二电动推杆
31： 采食控制通道 32： 供料计料装置
311： 采食机架 312： 通道进口门
313： 驱赶装置 314： 侧保定组件
321： 供食机架 322： 料仓
323： 输料螺旋输送器 324： 饲料秤
325： 电子耳标读识器 71： 单向门
72： 活动挡板
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如后。
如图1所示，图1是本发明系统平面布置示意图。本发明系统包括生活区1、自动检测分拣装置2、供食单元3、采食区4、问题猪待处理区5。采食区4位于生活区1的后端，其中采食区4划分多个采食分区41用于不同品种饲料或不同饲喂方法的饲喂。采食区4中安装有多个供食单元3。自动检测分拣装置2的入口与生活区1连接，自动检测分拣装置2设有多个出口，每个该出口与每个采食分区41的入口及问题猪待处理区5入口连接。生活区1是猪只平时生活和活动的区域，一般可以群养250到350头猪。
在猪场办公区的控制室内设有系统控制器即中央计算机。
如图2(a)所示，图2(a)是本发明自动检测分拣装置结构示意图。自动检测分拣装置2包括进口门21、主检测栏22、后分拣门23，其依序顺次连接。在后分拣门23的通道顶端还安装有主电控柜24。
进口门21与生活区1相通，猪只采食必须拱开进口门21才能进入自动检测分拣装置2。在主检测栏22的外机架221与进口门21的顶部安装有闭门器211和电磁插销212。在猪进入后闭门器211使门自动关闭。电磁插销212在猪进入后将门锁死，防止后面猪对检测的干扰。
主检测栏22设有外机架221、内秤栏222、第一级分拣门223。如图2(b)所示，在外机架221的顶部四角分别设有称重传感器2211，内秤栏222嵌入外机架221内。该称重传感器2211上安装有传力顶杆2212，内秤栏222顶部四角对应传力顶杆2212位置设有挂耳2220，该挂耳2220悬挂于传力顶杆2212的顶部。此结构可以使内秤栏222方便的抬起，以便清理内秤栏222底部及内秤栏222与外机架221间的脏污。此结构形成体重秤，猪在内秤栏222内时，猪的体重信息由称重传感器2211得知。该称重传感器2211将该体重信息上传至系统控制器。内秤栏222成为体重秤秤盘。内秤栏222的内侧壁设有电子耳标读识器2221。内秤栏222出口端框栏上部安装有体温探头2222。第一级分拣门223设置于外机架221的出口端框架上，将主检测栏22的出口分为可选择的两条通道。
如图3、图4所示，由于第一级分拣门223安装在主检测栏22上，位于主检测栏22内的被检测猪不会接触主检测栏22外的物体。第一级分拣门223包括电动推杆支架2231、第一电动推杆2232、门轴2233、分拣门2234。电动推杆支架2231安装于内秤栏222出口端的框架上。第一电动推杆2232一端与电动推杆支架2231连接，第一电动推杆2232另一端与门轴2233上端连接。分拣门2234的两侧分别对称焊接有具有豁口的门轴套22341。在门轴2233的两侧轴上设有对应门轴套22341个数的门轴小径22331，其中两侧轴的门轴小径22331在垂直方向上有落差。直线轴承22332固设在对应门轴2233位置的内秤栏222的两侧框上，直线轴承22332的内径套设在门轴2233上。门轴套22341上的豁口大于门轴小径22331的直径。直线轴承22332安装于门轴套22341的下方，用于支撑门轴套22341。限位块22333固设在对应门轴套22341上端面位置的内秤栏222的两侧框上。直线轴承22332与限位块22333一起保证分拣门2234高低位置的稳定。
如图4、图5所示，分拣门2234的开启、关闭过程如下。第一电动推杆2232驱动门轴2233处于低位，门轴2233在直线轴承22332的导向作用下运动。当门轴2233左侧轴的门轴小径22331位于门轴套22341内,左侧门轴套22341可以通过该门轴套22341上的豁口脱离门轴2233。此时门轴2233右侧的门轴小径22331位于右侧门轴套22341的下部，右侧门轴套22341围绕右侧门轴2233旋转。分拣门2234只能向左开，猪只能走右边通道。同理，当第一电动推杆2232驱动门轴2233处于中位，门轴2233在直线轴承22332的导向作用下运动。门轴2233两侧的门轴小径22331位于两侧的门轴套22341的上部或下部，门轴套22341被锁死。分拣门2234不能被打开。同理，第一电动推杆2232驱动门轴2233处于高位，门轴2233在直线轴承22332的导向作用下运动。当门轴2233右侧轴的门轴小径22331位于门轴套22341内,右侧门轴套22341可以通过该门轴套22341上的豁口脱离门轴2233。此时门轴2233左侧的门轴小径22331位于左侧门轴套22341的下部，左侧门轴套22341围绕左侧门轴2233旋转。分拣门2234只能向右开，猪只能走左边通道。
第一级分拣门223设置于主检测栏22出口端并将主检测栏22的出口分为可选择的两条通道。第一级分拣门223出口与后分拣门23的入口连接。
如图2所示，本发明一实施例，后分拣门23中设置四个通道，该四个通道的出口分别为A出口、B出口、C出口、D出口。A出口、C出口、D出口分别对应一个采食分区41，B出口对应特殊分拣通道6。其中两个通道与主检测栏22出口的一个通道连接。猪从主检测栏22的一个通道出来后只能在后分拣门23的两个通道里选择一个通道前进。在后分拣门23的四个通道中设置两个第二电动推杆232。每个第二电动推杆232连接一个第二级分拣门231，第二级分拣门231设置于相邻的两个通道之间。第二电动推杆232驱动第二级分拣门231水平转动，使相邻的两个通道中一个通道开启，另一个通道关闭。实现了后分拣门23中四个通道只允许一个通道开启。后分拣门23的四个通道中的每个通道的出口通向对应的一个采食分区及特殊分拣通道。
主电控柜24分别与电磁插销212、称重传感器2211、电子耳标读识器2221、体温探头2222、第一电动推杆2232、第二电动推杆232电性连接。主电控柜起上传下达作用，由中央计算机传来的控制信息通过主电控柜分别向与主电控柜电性连接的自动检测分拣装置中各部件传输；由自动检测分拣装置中各部件传输采集的信息通过主电控柜上传至中央计算机。当猪需要采食时，进入主检测栏22。电子耳标读识器2221读取猪的耳标信息并传输到计算机。称重传感器2211检测体重并将体重信息传输到计算机。体温探头2222检测体表温度并将温度信息传输到计算机。根据这些数据和计算机内的历史数据，计算机控制开启分拣门，将该猪引导到合适的通道。
如图1所示，问题猪待处理区5与自动检测分拣装置2前端的特殊分拣通道6连接。当计算机根据收到的信息判定该猪耳标遗失、体温异常、体重变化异常、采食次数异常或采食量异常等情况的一种或其组合时，将该猪引导到问题猪待处理区5。同时声光报警，通知饲养员及时到现场处理。
特殊分拣通道6与问题猪待处理区5采用自动检测分拣装置2的同一个分拣出口，用于特殊需要。如：需要打针或者做医学处理的，通向具体操作区；达到出栏标准的肥猪，通向待售猪舍；各种需要淘汰的猪，或者特殊优选的猪，都从此通道通向该去的地方。
如图6所示，供食单元3设有采食控制通道31和供料计料装置32及位于采食控制通道31出口端上部的辅助电控柜(图中未标示)。采食控制通道31与供料计料装置32间通过导向组件连接，在一实施例中，该导向组件为相互配合的直线导轨3111和直线轴承3211。采食控制通道31上的采食机架311上部安装有直线导轨3111，供料计料装置32的供食机架321对应直线导轨3111的位置安装有直线轴承3211。直线导轨3111嵌入直线轴承3211内。供料计料装置32的供食机架321的外侧栏底部固设有脚轮3212。脚轮3212位于供食机架321外侧栏底部中心。直线轴承3211与供食机架321螺栓连接，直线导轨3111与采食机架311螺栓连接。直线轴承3211和直线导轨3111安装位置的高度要高于猪的身高，便于猪吃食。
如图7所示，供食机架321上设有的食槽3213中已装有饲料。猪通过采食控制通道31内的采食通道到食槽3213采食。采食完毕猪通过采食通道离开采食控制通道31。在猪采食过程中，必然会将食槽3213中的饲料洒向外形成落地料。落地料如不及时清理，会滋生细菌影响猪的健康。
如图8(a)所示，推动供料计料装置32使供食机架321沿着直线导轨3111的方向移动后，呈现出落地料清理区域34便可清理落地料。清理完落地料，再将供食机架32沿直线导轨311移至原始供料状态。
如图9、图10所示，直线导轨3111上开设有螺孔，用于与采食机架311螺栓连接。直线轴承3211设有上开设有螺孔，用于与供食机架321螺栓连接。
如图7所示，采食控制通道31还设有通道进口门312、驱赶装置313、侧保定组件314。通道进口门312安装于采食机架311的进口端，通道进口门312的具体结构与进口门21相同，在此不再赘述。驱赶装置313安装在采食机架311的上端。侧保定组件314安装在采食机架311的内壁上。
如图7、图8(a)所示，驱赶装置313包括支座3131、驱赶门3132、第三电动推杆3133、驱动杆3134。支座3131的一端固设在采食机架311上，驱赶门3132的一端套设在支座3131另一端的驱赶门轴3137上。第三电动推杆3133的一端与驱动杆3134连接，第三电动推杆3133的另一端固设在采食机架311一侧栏上。驱动杆3134穿设在驱赶门3132的上部。
驱赶门3132位于采食控制通道31进口端的上部时为待机状态，此时猪可以进入到采食控制通道31内。当需要驱赶的时候，由第三电动推杆3133驱动驱赶门3132使驱赶门3132转到采食控制通道31内的出口端把猪赶出采食控制通道31。该驱赶装置313的作用是解决猪采食后，赖在采食控制通道内不走的弊病。猪采食后赖着不走，到达设定时间，计算机控制启动第三电动推杆3133把猪赶出采食控制通道，提高设备利用率。
侧保定组件314包括侧保定板3141、限位棘板组件3142、铰链摇臂组件3143、辅助挡板3145。铰链摇臂组件3143的一端与侧保定板3141连接，铰链摇臂组件3143的另一端与采食机架311的内侧栏连接。限位棘板组件3142的一端与侧保定板3141连接。与限位棘板组件3142中部设有的棘齿啮合的把手二3144安装在采食机架311上。侧保定组件314是根据猪的大小调整通道宽窄尺寸。其作用是防止尺寸小的猪在通道内掉头。目前国内外设备的这种调整一般比较费事，如荷兰的NEDAP公司的Veloc是用拆卸螺栓的方法调整。侧保定板3141由四个铰链摇臂组件3143固定在采食机架311上，限位棘板组件3142上的不同棘齿位置可以方便的调整固定通道宽度。
如图8(b)、图8(c)所示，共设有四个铰链摇臂组件3143，在其中垂直方向的两个铰链摇臂组件3143上安装辅助挡板3145，该辅助挡板3145的作用是防止很小的猪从侧保定板外的缝隙通过。
如图11所示，供料计料装置32还设有料仓322、输料螺旋输送器323、饲料秤324,料仓322位于输料螺旋输送器323上方，料仓322的出料口与输料螺旋输送器323入料口通过连扳(图中未标示)连接，输料螺旋输送器323位于饲料秤324的上方。
如图12所示，饲料秤324包括机架3241、第四电动推杆3242、食槽锁紧组件3243、电子称量组件3244。第四电动推杆3242安装在机架3241的上部。食槽锁紧组件3243安装在机架3241上。第四电动推杆3242动力驱动食槽锁紧组件3243，电子称量组件3244安装在机架3241的底部。电子称量组件3244设有传感器连接板32441、第二称重传感器32442、秤托32443、顶杆32444。其中传感器连接板32441与固设于机架3241底部的传感器支座32445连接。第二称重传感器32442与传感器连接板32441连接。秤托32443与第二称重传感器32442连接。顶杆32444的一端与秤托32443连接，顶杆32444的另一端插入秤托32443上方食槽3213底部的定位套内。
如图12、图13所示，第四电动推杆3242的一端与机架3241上部的挂耳3245连接。第四电动推杆3242的另一端与摇臂32431第一端连接，摇臂32431第二端与机架3241连接，摇臂32431第三端与锁紧杠杆32432的一端连接。锁紧杠杆32432活动的安装在机架3241上。锁紧挡块32433固设在机架3241上，锁紧轴32434安装在固设于机架3241的底座上的锁紧轴支撑上。
如图12所示，是本发明食槽处于解锁状态示意图。第四电动推杆3242拉动食槽锁紧组件3243的摇臂32431转动，锁紧杠杆32432向下倾斜。食槽3213下落，其底部落到电子称量组件3244的顶杆32444的顶端。食槽3213与锁紧挡块32433、锁紧轴32434间都出现间隙。在没有外界干扰的情况下，得以准确的称出其重量数值。
如图13所示，是本发明食槽处于锁紧状态示意图。此时第四电动推杆3242处于伸长状态，猪可进行采食。第四电动推杆3242推动食槽锁紧组件3243的摇臂32431转动，锁紧杠杆32432向上倾斜。食槽3213被抬起，底部脱离顶杆32444。食槽3213同时被锁紧在锁紧挡块32433、锁紧轴32434和锁紧杠杆32432之间。在采食过程中食槽不会动，保证电子称量组件3244的安全。
料仓322外侧壁设有振动电机3221。料仓可以储存80公斤饲料。振动电机防止料仓里的饲料结拱结桥。有些猪饲料，特别是粉状饲料，流动性很差，在料仓上部的料相结而下部形成空洞。料仓内有料，但出料口无料可出，这种现象一般称为结拱，也叫做结桥。造成供料精度非常差。目前国内外这类设备上都没有防止结拱的设施。本发明在饲料流动性差的情况下，让振动电机与输料螺旋输送器的电机同开同关，保证下料流畅，提高了供料精度。
如图14所示，是图11去除料仓和输料螺旋输送器的俯视视图。食槽3213倾斜一角度放置，第二电子耳标读识器325安装在固设于食槽3213侧壁的支撑板上。猪歪头采食，第二电子耳标读识器325读取猪的电子耳标信息。猪吃饱后歪头不舒服，当猪正过头后第二电子耳标读识器325不能够读取猪的耳标信息。中央计算机感知猪采食结束，按照事先设定的延时，控制启动电动推杆3133驱动驱赶门3132将猪赶出采食控制通道31。
输料螺旋输送器323和饲料秤324协调配合共同执行供料计料的任务。
每个供食单元3的辅助电控柜分别与该供食单元3上的第三电动推杆3133、输料螺旋输送器323、第四电动推杆3242、第二称重传感器32442、振动电机3221、电子耳标读识器325电性连接。每个辅助电控柜还分别与中央计算机电性连接，并根据中央计算机对辅助电控柜传输的控制信息控制各个与该辅助电控柜电性连接的各个元器件完成所需的动作。
如图1所示，本发明在生活区1及采食区4的外周部还设有环形通道7。环形通道7与生活区1之间设有多个单向门71，环形通道7的通道上设有多个活动挡板72。采食控制通道31的出口门是单向门，只能出不能进。猪采食后出来可以直接回到生活区1或者通过环形通道7的门71回到生活区1中。
环形通道7增加了灵活性，可以增加科研项目的一些实验条件。如：通过调节活动挡板72和单向门71的位置，实验猪采食后行走距离对健康情况的影响，对育肥猪体重变化的影响等。
请参阅附图17、图18、图19所示，本发明整个系统的执行过程详细介绍如下。
本发明系统通电后中央计算机向自动检测分拣装置进口门的电磁插销发送指令，使其处于解锁状态。要采食的猪拱开自动检测分拣装置的进口门进入内秤栏。外机架顶部四角安装的称重传感器感知猪的体重大于系统设定值，进口门的电磁插销接收通电指令当猪进入内秤栏一定位置后将门锁住。耳标读识器接收指令自动读取猪的电子耳标并将耳标信息上传至中央计算机。内秤栏进入活体动物秤栏模式，称重传感器将猪的体重信息上传至中央计算机。在耳标读识器读取猪的电子耳标后，每两秒钟体温探头读取猪的体表温度值一次至到猪走出内秤栏，体温探头将体表温度值采用加权平均法算出最终体表温度值并上传至中央计算机。中央计算机通过耳标信息、体重信息、体表温度值判断其该去的分拣通道。
当判断是问题猪，如电子耳标读不到信息、体重信息异常、体表温度值异常、上几次的采食量异常(具体的判断基准值可有使用者设定)，将问题猪分拣到问题猪待处理区，同时声光报警，通知饲养员处理。当判断不是问题猪，按照耳标信息的分类，分拣到应该去往的采食分区。
分拣程序由中央计算机发出指令，先开启第二级分拣门，第二级分拣门就位后再开启第一级分拣门。
当猪拱开任意一个采食分区的进口门后经过通道。此时供食单元中采食控制通道的通道进口门上的电磁插销已接收指令处于解锁状态。第三电动推杆接收指令驱动驱赶门处于采食控制通道进口端上方。供料计料装置中输料螺旋输送器接收指令根据系统预设的供食量将料仓中的饲料输送至食槽并对食槽实时称量，当食槽的重量达到系统预设值时停止输料螺旋输送器的输送。电子称量组件中的第二传感器将此时食槽的重量上传至中央计算机。第四电动推杆接收指令驱动食槽锁紧组件将食槽锁紧。在猪进入后分拣门时供食单元已完成上述动作。
猪拱开采食控制通道的通道进口门，进入采食控制通道内前往食槽采食。通道内的光电开关感知有猪进入，系统命令通道进口门上的电磁插销通电上锁。猪在采食过程中耳标读识器读取耳标信息，如果采食5分钟以后，间隔2分钟没有读到耳标信息就判定该头猪采食结束或者虽然没有出现大于2分钟读不到耳标信息的情况，但是采食总时间超过系统设定值，第三电动推杆接收指令驱动驱赶门将猪赶出采食控制通道。猪进入生活区或通过环形通道进入生活区。此时第四电动推杆接收指令驱动食槽锁紧组件将食槽解锁，电子称量组件中的第二称重传感器再次将食槽的称重，系统将这头猪的采食开始时间、采食量、采食使用时间等信息存储。
如上述启动输料螺旋输送器将食槽内补充好预定量饲料，称量食槽后将食槽锁死。使驱赶门恢复采食控制通道进口端上方。采食控制通道的通道进口门上的电磁插销处于解锁状态。等待下一头猪采食。
上述部件所接收的指令均来自中央计算机。
为了比较清楚说明供料计料过程，先对几个名词作如下定义。目标值——应当供给采食动物的饲料数量。飞料——输料螺旋输送器已经送出，还没有落到食槽且在飞行过程中的饲料。预设值——是一个中间量，饲料秤的称重传感器感知食槽内的饲料量达到预设值的时候，饲料秤通知中央计算机停止输料螺旋输送器输料。预设值加上飞料值应当接近目标值。
当飞料落入食槽后，饲料秤得出食槽的实际重量并将该实际重量值上传。由于饲料的不均匀特性，飞料的值也常有变化。这个实际重量与目标值也会有误差。因此，供料精度的高低取决于对飞料值的修正。飞料修正是随机的，取10次实际重量值的平均数，与目标值比较，随时修正预设值。(参见图19)。这种随机的修正，保证了供料的准确。
下面举例说明本发明的几种应用。
1、用于普通育肥猪同进同出。
采食区只要分普通饲喂区、营养小灶区、特殊通道兼问题猪待处理区。不带电子耳标的猪进入自动检测分拣装置后，通过体重检测把正常猪分拣到普通饲料区，把体重偏小的猪分拣到营养小灶区，让长得慢的猪赶上大群。使同龄入群时体重不同的猪的饲养周期接近相同即同进同出。
到接近出栏时，把达到出栏标准的猪分拣出，通过特殊通道去待售舍或直接到装猪台。
2、用于后备种猪的选育。
带电子耳标的猪进入自动检测分拣装置后，先读取电子耳标，检测体重、体表温度。发现异常的猪被分拣到问题猪待处理区。正常的猪按照使用者的意图分拣到不同采食区。自动生成每头猪的生长曲线、饲料消耗曲线、体表温度变化曲线。自动生成相应的数据表格。根据这些曲线和表格，确定留种或淘汰。
3、使用者可以把猪分成不同的对照组，采用不同的饲喂方法具体操作。如：不同的饲料或不同的阶段变化饲喂方法等等。也可以做不同的运动强度试验。如一个对照组采食后要走100米才能回到生活区；一个对照组采食后直接回到生活区。后备期结束进入生育期，哪一组的猪产仔多且健康，会有不同显示。
育肥猪也可以按不同的行走距离，试验不同运动量对增肥的影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种大圈群养的自动饲喂、自动检测、自动分拣系统,其特征在于,其包括：生活区(1)、自动检测分拣装置(2)、供食单元(3)、采食区(4)、问题猪待处理区(5)；
自动检测分拣装置(2)的入口与生活区(1)连接，自动检测分拣装置(2)的出口与采食区(4)入口连接；
采食区(4)位于生活区(1)的后端，其中采食区(4)划分多个采食分区(41)用于不同品种饲料或不同饲喂方法的饲喂，采食区(4)中安装有多个供食单元(3)；
以及自动检测分拣装置(2)设有多个分拣出口，分别与不同采食分区(41)的入口及问题猪待处理区(5)入口连接。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于，所述自动检测分拣装置(2)设有进口门(21)、主检测栏(22)、后分拣门(23)依序顺次连接；
还设有主电控柜(24)分别与进口门(21)、主检测栏(22)、后分拣门(23)电性连接。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于，所述主检测栏(22)设有外机架(221)、内秤栏(222)、第一级分拣门(223)；
在外机架(221)的顶部四角分别设有称重传感器(2211)，该称重传感器(2211)上安装有传力顶杆(2212)；
内秤栏(222)装入外机架(221)内，内秤栏(222)的顶部四角对应传力顶杆(2212)的位置设有挂耳(2220)，该挂耳(2220)悬挂于传力顶杆(2212)顶部，内秤栏(222)的内侧壁设有电子耳标读识器(2221)，内秤栏(222)出口端框栏上部安装有体温探头(2222)；
以及第一级分拣门(223)设置于外机架(221)的出口端框架上，将主检测栏(22)的出口分为具有选择性的两条通道。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于，所述第一级分拣门(2223)设有电动推杆支架(2231)、第一电动推杆(2232)、门轴(2233)、分拣门(2234)；
电动推杆支架(2231)安装于内秤栏(222)出口端的框架上；
第一电动推杆(2232)一端与电动推杆支架(2231)连接，电动推杆(2232)另一端与门轴(2233)上端连接；
分拣门(2234)的两侧分别对称设有具有豁口的门轴套(22341)；
门轴(2233)的两侧轴上设有对应门轴套(22341)个数的门轴小径(22331)，其中两侧轴的门轴小径(22331)在垂直方向上有落差；
直线轴承(22332)固设在对应门轴(2233)位置的内秤栏(222)的两侧框上，直线轴承(22332)的内径套设在门轴(2233)上；
门轴套(22341)上的豁口大于门轴小径(22331)的直径；
直线轴承(22332)安装于门轴套(22341)的下方，用于支撑门轴套(22341)；
以及限位块(22333)固设在对应门轴套(22341)上端面位置的内秤栏(222)的两侧框上。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后分拣门(23)设置四个通道，其前端与所述主检测栏(22)出口的通道连接；
后分拣门(23)的四个通道中设置2个第二电动推杆(232)，每个第二电动推杆(232)连接一个第二级分拣门(231)，该第二级分拣门(231)设置于相邻的两个通道之间；
以及第二电动推杆(232)驱动第二级分拣门(231)水平转动，使相邻的两个通道中一个通道开启，另一个通道关闭。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在问题猪待处理区(5)入口与自动检测分拣装置(2)出口端之间还设有特殊分拣通道(6)。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于，所述供食单元(3)包括采食控制通道(31)、供料计料装置(32)及辅助电控柜(33)；
采食控制通道(31)与供料计料装置(32)间通过导向组件连接，供料计料装置(32)的外侧栏底部固设有脚轮(3212)；
以及辅助电控柜(33)分别与采食控制通道(31)、供料计料装置(32)电性连接。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于，所述采食控制通道(31)包括驱赶装置(313)、侧保定组件(314)，驱赶装置(313)安装在采食机架(311)的上端，侧保定组件(314)安装在采食机架(311)的内壁上；
驱赶装置(313)包括支座(3131)、驱赶门(3132)、第三电动推杆(3133)、驱动杆(3134)，支座(3131)的一端固设在采食机架(311)上，驱赶门(3132)的一端套设在支座(3131)另一端的驱赶门轴(3137)上，第三电动推杆(3133)的一端与驱动杆(3134)连接，第三电动推杆(3133)的另一端固设在采食机架(311)一侧栏上，驱动杆(3134)穿设在驱赶门(3132)的上部；
侧保定组件(314)包括侧保定板(3141)、限位棘板组件(3142)、铰链摇臂组件(3143)、辅助挡板(3145)，铰链摇臂组件(3143)的一端与侧保定板(3141)连接，铰链摇臂组件(3143)的另一端与采食机架(311)的内侧栏连接，限位棘板组件(3142)的一端与侧保定板(3141)连接，与限位棘板组件(3142)中部设有的棘齿啮合的把手二(3144)安装在采食机架(311)上，在所述铰链摇臂组件(3143)上安装辅助挡板(3145)；
以及辅助电控柜(33)与第三电动推杆(3133)电性连接。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于，所述供料计料装置(32)还设有料仓(322)、输料螺旋输送器(323)、饲料秤(324),料仓(322)位于输料螺旋输送器(323)上方，料仓(322)与输料螺旋输送器(323)通过连扳连接，输料螺旋输送器(323)位于饲料秤(324)的上方；
饲料秤(324)包括机架(3241)、第四电动推杆(3242)、食槽锁紧组件(3243)、电子称量组件(3244)，第四电动推杆(3242)安装在机架(3241)的上部，食槽锁紧组件(3243)安装在机架(3241)上，第四电动推杆(3242)动力驱动食槽锁紧组件(3243)，电子称量组件(3244)安装在机架(3241)的底部；
电子称量组件(3244)设有传感器连接板(32441)、第二称重传感器(32442)、秤托(32443)、顶杆(32444)，其中传感器连接板(32441)与固设于机架(3241)底部的传感器支座(32445)连接，第二称重传感器(32442)与传感器连接板(32441)连接，秤托(32443)与第二称重传感器(32442)连接，顶杆(32444)的一端与秤托(32443)连接，顶杆(32444)的另一端插入秤托(32443)上方食槽(3213)底部的定位套内；
料仓(322)外侧壁设有振动电机(3221)；
以及辅助电控柜(33)分别与输料螺旋输送器(323)、第四电动推杆(3242)、第二称重传感器(32442)、振动电机(3221)电性连接。
10.如权利要求1所述的系统,其特征在于，采食区(4)的外周部还设有环形通道(7)，该环形通道(7)与生活区(1)之间设有多个单向门(71)，环形通道(7)的通道上设有多个活动挡板(72)。
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