CN106215786A - 一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，包括左箱体和右箱体，所述左箱体和所述右箱体之间通过转轴固定有储料桶；所述左箱体上设置有驱动装置和变速箱，所述驱动装置与所述变速箱相连接，且所述变速箱置于所述驱动装置的上方；所述储料桶的下部设有放料阀；所述储料桶的外壁上设置有振动器，所述储料桶上设置有摆幅传感器。本发明提供的基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，通过安装震动器，可在分料时，对储料桶壁产生高频震动，从而加强物料的流动；同时，在储料桶上设置摆幅传感器，可在一定角度内摆动，从而使堆积的物料滑落到出料口。

Description

一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机

技术领域

本发明涉及一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机。

背景技术

化学肥料是指用化学方法制造或者开采矿石，经过加工制成的肥料，也称无机肥料，包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，它们具有以下一些共同的特点:成分单纯，养分含量高;肥效快，肥劲猛;某些肥料有酸碱反应;一般不含有机质，无改土培肥的作用。化学肥料种类较多，性质和施用方法差异较大。

土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求，需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。而微量营养元素中除氯在土壤中不缺外，另外几种营养元素则需施用微量元素肥料。化肥一般多是无机化合物，仅尿素[CO(NH2)2]是有机化合物。凡只含一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥等。凡含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上且可标明其含量的化肥称为复合肥料或混合肥料。品位是化肥质量的主要指标。它是指化肥产品中有效营养元素或其氧化物的含量百分率。

化学肥料在施用之前需要进行混匀以增加效率，现有基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机都注重混合功能而忽视卸料的功能，主要存在以下缺点：（1）在储料桶的转轴上配置了变频器、时间设置等功能，而在混合后的分料，仅安装一个普通蝶阀，存在放料不干净，有残留等问题；（2）储料桶仅单一回转运动，只能依靠储料桶的整圈回转来改变料斗内堆积的物料位置，影响了分料工作的连续性和工作效率；在大多情况下，需要调整增效装置的高度，然而现有的增效装置不能调节高度，需要现场加高，不能适应不同高低场合的需要，影响工作效率。（3）在目前的化肥混匀机系统设计中，虽然都强调混匀，却普遍忽视了各种化肥量的精确监测计量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种维护简单，卸料方便、平稳的基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，包括左箱体和右箱体，所述左箱体和所述右箱体之间通过转轴固定有储料桶；所述左箱体上设置有驱动装置和变速箱，所述驱动装置与所述变速箱相连接，且所述变速箱置于所述驱动装置的上方；所述储料桶的下部设有放料阀；所述储料桶的外壁上设置有振动器；所述左箱体和右箱体底部均安装有连接块，连接块的中部开设螺孔，螺孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块，所述垫块的底部安装防滑垫；所述储料桶内设置有状态监控装置，所述监控装置包括传感器模块，用于感测实时的化肥混匀状态；制动模块，用于在收到微控制器模块的控制指令后，调整各种化肥的进入量；微控制器模块，用于协调各模块的运行，包括：获取ZigBee收发模块接收的控制指令，并转发给制动模块来调整各种化肥的进入量；或者获取ZigBee收发模块接收的数据采集请求，并转发给传感器模块来完成数据的采集；ZigBee收发模块，用于接收数据中心ZigBee协调器发出的控制指令or数据采集请求，并转发给微控制器模块；还用于发送采集到的数据；供电模块，用于给所述传感器模块、制动模块、微控制器模块和ZigBee模块供电；

其中，所述振动器包括贴合板、柔性支架以及振动体，柔性支架包括两个固定板，两个固定板相向的侧壁面上设有振动臂，振动臂与振动体固定连接，其特征在于 ：所述贴合板的两端均设置有第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板的一端固定在贴合板上，第一夹板和第二夹板的另一端为自由端且向贴合板的上方延伸，第一夹板和第二夹板之间形成非闭合的槽，第一夹板的侧壁上设有第一弹片，第二夹板与第一夹板相向的侧壁上设有第二弹片，所述固定板的侧壁面上设有凹槽，所述固定板插入到所述非闭合的槽中后，第一弹片和第二弹片卡入到所述凹槽中。

进一步地，所述振动器设置为气动振动器，所述右箱体上设置有压缩空气旋转关节，所述气动振动器通过气管与所述压缩空气旋转关节连接；所述压缩空气旋转关节通过进气管与气源连接。

进一步地，所述气动振动器的进气接头上设置有流量调节阀，以调节震动的频率和强度。

进一步地，所述左箱体上还设置有摆幅传感器和与之对应的感应环，通过所述摆幅传感器和所述感应环的配合调节所述储料桶的摆幅。

进一步地，所述摆幅传感器设置为两个，分别为第一摆幅传感器和第二摆幅传感器，所述第一摆幅传感器和所述第二摆幅传感器之间的夹角为30度，以控制储料桶在该夹角范围内进行摆动。

本发明采用链传动，链条上设置有张紧装置，配以弹簧张紧轮或中心距来调节整个装置。

本发明使用PLC和变频器组成的控制系统进行控制，可按工艺要求设定不同的工作转速、时间；也可以配置由变频器和时间继电器组成的简单控制系统。

本发明在工作时：将物料加入储料桶后，按工艺要求设定好混合时间、混合速度，启动控制系统，即可开始混合作业；到设定的时间后，机器自动停止，混合结束打开放料阀后进行分料，通过安装震动器，可在分料时，对储料桶壁产生高频震动，从而加强物料的流动；同时，在储料桶上设置摆幅传感器，可在一定角度内摆动，从而使堆积的物料滑落到出料口。

本发明所达到的有益效果是：

（1）整机模块化设计，安装维护简单；本发明的螺杆可以通过旋转调整露出螺孔的长度，从而调整烘干机的整体高度，使增效装置可以调整到合适高度，适用于多种场合，方便操作人员使用；所述垫块的底部安装防滑垫。防滑垫可以增大设备与放置平台的摩擦力，避免设备在放置平台上滑动。

（2）通过压缩空气旋转关节导入压缩空气，压缩空气驱动气动震动器，工作噪声小；在气动振动器的进气接头上设置有流量调节阀，方便气动震动器震动频率的调节；

（3）通过设置摆幅传感器和与之对应的感应环，储料桶可在一定范围内摆动，通过改变物料的位置势能，强制物料滑移，尤其对流动性差的物料有良好效果；

（4）本发明基于ZigBee建立了各种化肥的精确计量，能够实时准确的获取和调整各种化肥的数据，从而能够得出各种化肥的使用情况，实现化肥使用过程中警戒线的预警和化肥使用规划的目的。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是监控装置的结构示意图。

图3是本发明的气动振动器第一结构示意图。

图4是本发明的气动振动器第二结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，包括左箱体1和右箱体2，所述左箱体1和所述右箱体2之间通过转轴3固定有储料桶4；所述左箱体1上设置有驱动装置5和变速箱6，所述驱动装置5与所述变速箱6相连接，且所述变速箱6置于所述驱动装置5的上方；所述储料桶4的下部设有放料阀7；所述储料桶4的外壁上设置有气动振动器8，所述右箱体2上设置有压缩空气旋转关节9，所述气动振动器8通过气管10与所述压缩空气旋转关节9连接；所述压缩空气旋转关节9通过进气管11与气源（图中未示出）连接。所述左箱体1和右箱体2底部均安装有连接块31，连接块的中部开设螺孔32，螺孔32内安装螺杆33，螺杆33的下端安装垫块34，所述垫块34的底部安装防滑垫35；所述储料桶内设置有状态监控装置，所述监控装置包括传感器模块，用于感测实时的化肥混匀状态；制动模块，用于在收到微控制器模块的控制指令后，调整各种化肥的进入量；微控制器模块，用于协调各模块的运行，包括：获取ZigBee收发模块接收的控制指令，并转发给制动模块来调整各种化肥的进入量；或者获取ZigBee收发模块接收的数据采集请求，并转发给传感器模块来完成数据的采集；ZigBee收发模块，用于接收数据中心ZigBee协调器发出的控制指令or数据采集请求，并转发给微控制器模块；还用于发送采集到的数据；供电模块，用于给所述传感器模块、制动模块、微控制器模块和ZigBee模块供电。

另外，传统结构的气动振动器由于振动臂的形状不一致，加上重量以及不平衡的因素，在振动过程中左右振动臂与上下振动臂相互牵制，不但使振幅受到了限制，而且还提高了谐振频率，缩短了产品的使用寿命。

图3、图4所示，为了解决上述问题，本发明的所述气动振动器8采用如下结构：其包括贴合板81、柔性支架以及振动体，柔性支架包括两个固定板82，两个固定板82相向的侧壁面上设有振动臂83，振动臂83与振动体固定连接，所述贴合板81的两端均设置有第一夹板810和第二夹板811，第一夹板810和第二夹板811的一端固定在贴合板81上，第一夹板810和第二夹板811的另一端为自由端且向贴合板81的上方延伸，第一夹板810和第二夹板811之间形成非闭合的槽813，第一夹板810的侧壁上设有第一弹片814，第二夹板811与第一夹板810相向的侧壁上设有第二弹片815，所述固定板82的侧壁面上设有凹槽82a，所述固定板82插入到所述非闭合的槽813中后，第一弹片814和第二弹片815卡入到所述凹槽82a中。这种结构在使用过程中，不会因为振动频繁而导致松动或脱落，具有非常高的可靠性。

所述气动振动器8的进气接头上设置有流量调节阀12，以调节震动的频率和强度。

所述左箱体1上还设置有第一摆幅传感器1301和第二摆幅传感器1302，所述第一摆幅传感器1301和所述第二摆幅传感器1302均对应设置有感应环14，所述第一摆幅传感器1301和所述第二摆幅传感器1302之间的夹角为30度，通过摆幅传感器和感应环14的配合调节以控制储料桶4在该夹角范围内进行摆动。

本发明在工作时：将物料加入储料桶4后，按工艺要求设定好混合时间、混合速度，启动控制系统，即可开始混合作业；到设定的时间后，机器自动停止，混合结束打开放料阀7后进行分料，通过安装气动震动器8，可在分料时，对储料桶壁产生高频震动，从而加强物料的流动；同时，在储料桶上设置摆幅传感器，可在一定角度内摆动，从而使堆积的物料滑落到出料口。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，其特征在于，包括左箱体和右箱体，所述左箱体和所述右箱体之间通过转轴固定有储料桶；所述左箱体上设置有驱动装置和变速箱，所述驱动装置与所述变速箱相连接，且所述变速箱置于所述驱动装置的上方；所述储料桶的下部设有放料阀；所述储料桶的外壁上设置有振动器；所述左箱体和右箱体底部均安装有连接块，连接块的中部开设螺孔，螺孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块，所述垫块的底部安装防滑垫；所述储料桶内设置有状态监控装置，所述监控装置包括传感器模块，用于感测实时的化肥混匀状态；制动模块，用于在收到微控制器模块的控制指令后，调整各种化肥的进入量；微控制器模块，用于协调各模块的运行，包括：获取ZigBee收发模块接收的控制指令，并转发给制动模块来调整各种化肥的进入量；或者获取ZigBee收发模块接收的数据采集请求，并转发给传感器模块来完成数据的采集；ZigBee收发模块，用于接收数据中心ZigBee协调器发出的控制指令or数据采集请求，并转发给微控制器模块；还用于发送采集到的数据；供电模块，用于给所述传感器模块、制动模块、微控制器模块和ZigBee模块供电；

其中，所述振动器包括贴合板、柔性支架以及振动体，柔性支架包括两个固定板，两个固定板相向的侧壁面上设有振动臂，振动臂与振动体固定连接，其特征在于 ：所述贴合板的两端均设置有第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板的一端固定在贴合板上，第一夹板和第二夹板的另一端为自由端且向贴合板的上方延伸，第一夹板和第二夹板之间形成非闭合的槽，第一夹板的侧壁上设有第一弹片，第二夹板与第一夹板相向的侧壁上设有第二弹片，所述固定板的侧壁面上设有凹槽，所述固定板插入到所述非闭合的槽中后，第一弹片和第二弹片卡入到所述凹槽中。

2.根据权利要求1所述的一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，其特征在于，所述振动器设置为气动振动器，所述右箱体上设置有压缩空气旋转关节，所述气动振动器通过气管与所述压缩空气旋转关节连接；所述压缩空气旋转关节通过进气管与气源连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，其特征在于，所述气动振动器的进气接头上设置有流量调节阀。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，其特征在于，所述左箱体上还设置有摆幅传感器和与之对应的感应环，通过所述摆幅传感器和所述感应环的配合调节所述储料桶的摆幅。

5.根据权利要求4所述的一种基于zigbee网络的振动式化肥自动混匀机，其特征在于，所述摆幅传感器设置为两个，分别为第一摆幅传感器和第二摆幅传感器，所述第一摆幅传感器和所述第二摆幅传感器之间的夹角为30度。