CN107018917A - 多臂转轴式喂食装置及定量喂食控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多臂转轴式喂食装置及定量喂食控制方法，其中，所述喂食装置包括基座，喂食装置还包括分别设置于所述基座上的储料容器和喂食控制组件，所述储料容器侧壁开设有出料口，所述喂食控制组件通过周期性的遮挡所述出料口实现出料量的控制。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的多臂转轴式喂食装置通过设置于储料容器内的搅拌装置实现对固体颗粒物料的搅拌震动解决了食料卡滞问题。此外，出料计量控制方法以及食料传送装置增加了装置的实用性，实现喂食量的精确控制。

Description

多臂转轴式喂食装置及定量喂食控制方法

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种可用于宠物管理的自动化装置(机器人)中的定量喂食技术，具体涉及一种多臂转轴式喂食装置以及基于该装置的定量喂食控制方法。

背景技术

喂养猫、狗等宠物正在被越来越多的人尤其是都市人所接受，不少宠物甚至被作为家庭新成员之一享有特殊对待。但是，宠物喂养者也经常因为工作、出差、旅游、探亲等各种活动，使宠物在此期间的喂养、陪玩等必要事务难以完成，矛盾突出。

自动化技术的发展使得饲料等食物的自动投放已经实现，借助于互联网及移动物联网技术，能够实现对所述自动化设备的远程控制，在一定程度上实现了通过远程遥控或程控的方式对宠物进行照料。

但是，现有的宠物喂养自动喂食设备在喂食结构上还存在以下问题：1、装置的控制方式通常通过电控阀门对开启角度和/或开启时间进行控制，以实现对食物投递量的调整控制，这种装置对于食物的投递量无法控制或者控制不精确；2、装置下料的原理通常是电控阀门开启时，食料在自身重力作用下从出料口滑落，但是用于宠物的食料通常是规则或不规则的固体颗粒料，很容易在出料口形成堵塞，而且会在储料容器内堆积，不能有效下落。

同样的问题不光出现在宠物的自动喂养中，也出现在其他包括鱼类、家禽等的规模饲养控制中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多臂转轴式喂食装置以及基于该装置的定量喂食控制方法，以解决现有的宠物喂养以及鱼类、家禽等批量饲养设备中所需求的固体颗粒食料定量投放控制问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多臂转轴式喂食装置，包括基座，其特征在于，所述喂食装置还包括分别设置于所述基座上的储料容器和喂食控制组件，所述储料容器侧壁开设有出料口，所述喂食控制组件通过周期性的遮挡所述出料口实现出料量的控制。

优选的，所述喂食装置包括驱动单元，所述驱动单元与喂食控制组件相连接。

优选的，所述储料容器被设置为以轴线水平固定于所述基座上的储料筒，所述出料口设置于所述储料筒的侧壁；进一步的，当所述储料筒处于安装状态时，所述出料口处于储料筒侧壁的底部，有利于储料筒内食料从出料口顺畅投出。

优选的，所述储料筒与基座相对固定连接，所述喂食控制组件包括设置于所述储料筒内的转轴套，所述转轴套上设置有至少两个搅拌臂，所述驱动单元包括驱动电机，所述转轴套与驱动电机的转轴套接配合，从而通过驱动电机来旋转驱动所述喂食控制组件。

优选的，所述喂食控制组件的转轴套沿储料筒轴线贯穿设置于所述储料筒内，转轴套一端套接在所述驱动电机的转轴上，另一端连接固定在储料筒上。

优选的，搅拌臂与所述转轴一体成型，或者，所述搅拌臂以可拆卸的方式与转轴套连接固定，所述转轴套上设置有多个搅拌臂连接口，以实现搅拌臂的方便更换，以及根据实际需要，自由选择所要连接固定的搅拌臂的数量。

优选的，所述搅拌臂的固定端与转轴套连接，搅拌臂自由端设置有随着搅拌臂的转动实现周期性的遮挡所述出料口的遮挡部。

进一步的，所述驱动电机的转轴与储料筒同轴分布，所述搅拌臂的遮挡部与储料筒侧壁间隙配合，且所述遮挡部的端面形状和大小与所述出料口相对应，以确保遮挡部能够完全遮挡住所述出料口。

优选的，所述搅拌臂包括与转轴套连接固定的搅拌板，所述搅拌板上开设有多个通孔，有利于减轻搅拌臂的重量，同时降低转动过程中搅拌臂受到的阻力。

优选的，所述出料口的沿储料筒轴线方向的长度与储料筒的长度相同，有利于储料筒内的食料能够通过出料口被充分投出，避免食料残留在储料筒中。

优选的，所述装置包括喂食控制单元，所述喂食控制单元与所述驱动单元相连接，用于控制所述驱动单元的动力输出模式。

优选的，所述出料口的下方设置有计量托盘，所述计量托盘用于对投出自出料口的食料进行称重计量，进一步的，所述计量托盘上还连接有安装于所述基座上用于对所述计量托盘进行空间位置传送的传动组件；进一步优选的，所述传动组件包括电推杆和传动电机，所述传动电机驱动电推杆推动计量托盘移动。

优选的，还包括与所述传动组件连接的传动控制单元，传动控制单元接收所述计量托盘的计量信息，并根据所述计量信息及判断条件对所述传动组件进行控制。

本发明的另一目的在于，还提供上述多臂转轴式喂食装置的定量喂食方法，包括以相邻两次出料口被完全遮挡的间隔为一个周期，单周期漏食重量△m的确定方法：其中ρ为食料的密度，D为出料口宽度，L为出料口的长度，N为搅拌臂数量，Vr为转轴转速，g为重力加速度，k为修正系数。

优选的，所述k取值范围为18-23，K值的选择可根据食物颗粒直径大小，以及食物筒材质的摩擦系数而定。

优选的，通过调整所述出料口的宽度D，和/或出料口的长度L，和/或转轴转速，实现所述单周期喂食重量的调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对于背景技术中固体颗粒物食料投放量控制难度大以及容易出现卡滞的问题。本发明的多臂转轴式喂食装置一方面通过设置于储料容器内的搅拌装置实现对固体颗粒物料的搅拌震动解决了食料卡滞问题，另一方面，可以通过调节搅拌装置的转动速度来控制开启和关闭出料口的时间，或者还可以通过出料口的尺寸设置调节实现了对物料出料量的调节，所提供的计算方式能够实现对出料量的精确计算，此外，优选方案中增加的出料计量以及传送装置增加了装置的实用性。

附图说明

图1所示为本发明的多臂转轴式喂食装置的实施例结构示意图；

图2为图1所示的多臂转轴式喂食装置的沿储料筒轴线方向的局部剖视结构图；

图3所示为本发明的多臂转轴式喂食装置的另一实施例结构示意图；

图4所示为本发明所述的计量托盘与传动组件的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种多臂转轴式喂食装置，包括基座，所述喂食装置还包括分别设置于所述基座上的储料容器和喂食控制组件，所述储料容器侧壁开设有出料口，所述喂食控制组件通过周期性的遮挡所述出料口实现出料量的控制，进一步的，所述喂食装置包括驱动单元，所述驱动单元与喂食控制组件相连接。

参阅图1、图2、图3及图4所示，本实施例的多臂转轴式喂食装置，包括基座1，以及分别设置于所述基座上的储料筒2和喂食控制组件，所述储料筒以轴线水平固定于所述基座上，所述储料筒的侧壁设置有出料口8，当所述储料筒处于安装状态时，所述出料口处于储料筒侧壁的底部，即出料口竖直向下，由此，运动至出料口的食料受到搅拌臂的转动搅拌作用下，食料3具备了一定动能，同时食料还受到自身重力的作用，在双重作用下，更有利于储料筒内食料从出料口顺畅出料；进一步的，所述喂食控制组件包括设置于所述储料筒内的转轴套4，所述转轴套上设置有至少两个搅拌臂6，所述驱动单元包括驱动电机11，所述转轴套套接在驱动电机的转轴5上，驱动电机通过转轴来旋转驱动所述喂食控制组件的搅拌臂进行转动，搅拌臂的转动实现对储料筒内的食料的搅拌；进一步的，所述驱动电机的转轴与储料筒同轴分布，所述搅拌臂的固定端与转轴套连接，搅拌臂的自由端设置有遮挡部7，所述搅拌臂的遮挡部与储料筒侧壁间隙配合，在搅拌臂转动过程中，遮挡部可实现对出料口的周期性遮挡，从对储料筒内食料的出料量进行控制，遮挡部形状和大小与所述出料口相对应，以确保当自由端转动至正对所述出料口时，遮挡部能够完全遮挡住所述出料口，停止储料筒中的食料出料；进一步的，所述遮挡部可作为一个独立部件与搅拌臂自由端进行可拆卸的连接固定。

优选的实施例方案，所述搅拌臂包括搅拌板，搅拌板一端作为固定端与转轴套固定，与固定端相对的自由端设置有遮挡部，所述搅拌板的板面上开设有多个通孔，有利于减轻搅拌臂的重量，同时降低转动过程中搅拌臂受到的阻力；进一步的，所述通孔可设置为阵列分布的条形通孔12。

优选的实施例方案，所述喂食控制组件的转轴套沿储料筒轴线贯穿设置于所述储料筒内，转轴套一端套接在所述驱动电机的转轴上，另一端连接固定在储料筒上，该设计有利于实现转轴的稳定转动。

优选的实施例方案，搅拌臂与所述转轴套一体成型，或者，所述搅拌臂以可拆卸的方式与转轴套连接固定，所述转轴套上设置有多个搅拌臂连接口，以实现搅拌臂的方便更换，以及根据实际需要，自由选择所要连接固定的搅拌臂的数量。如图3所示为转轴套上设置有3个搅拌臂的结构示意图。

优选的实施例方案，出料口还设置有用于调节出料口大小的结构，如通过设置在出料口边缘的滑门可以调节出料口的实际大小，进而可以根据食料的性质进行出料口的大小调节。调节结构还包括锁紧结构，锁紧结构用于将调整后的出料口尺寸锁定。当多臂转轴式喂食装置处于非喂食工作状态时，可通过调节滑门，将出料口完全封住，避免储料筒中的食料漏出。

优选的实施例方案，所述储料筒由侧壁和两个端面构成一个封闭筒体，筒体侧壁上开设所述出料口，进一步的，将储料筒一个端面设置为可拆卸的活动端面，打开该活动端面，可以方便实施喂食控制组件的拆装，此外，还可通过打开该活动端面，向储料筒内进行补充食料。作为另一种优选的实施方案，可在储料筒的侧壁开设进料口，用于向储料筒内补充食料。

优选的实施例方案，所述出料口的沿储料筒轴线方向的长度与储料筒的长度相同，有利于储料筒内的食料能够通过出料口被充分投出，避免食料残留在储料筒中。

优选的实施例方案，所述多臂转轴式喂食装置包括喂食控制单元，所述喂食控制单元与所述驱动单元相连接，用于控制所述驱动单元的动力输出模式。

优选的实施例方案，所述喂食控制单元包括控制模式，所述控制模式包括用于控制喂食控制组件旋转的驱动程序。

优选的实施例方案，所述驱动程序包括参数调节子程序，子程序可调节参数包括驱动转轴旋转的频率。

优选的实施例方案，所述出料口的正下方设置有计量托盘，所述计量托盘用于对投出自出料口的食料进行称重计量，作为具体的，如图4所示，所述计量托盘其计量功能的实现可通过托盘9下方设置的计量称10来实现，进一步的，所述托盘9上还连接有安装于所述基座上用于对所述托盘进行空间位置传送的传动组件；优选的，所述传动组件包括电推杆13和传动电机14，所述传动电机驱动电推杆推动计量托盘移动。

优选的实施例方案，还包括与所述传动组件连接的传动控制单元，传动控制单元接收所述计量托盘的计量信息，并根据所述计量信息及判断条件对所述传动组件进行控制。

本发明的另一目的在于，还提供上述多臂转轴式喂食装置的定量喂食方法，包括以相邻两次出料口被完全遮挡的间隔为一个周期，单周期内漏食重量△m的确定方法：其中ρ为食料的密度，D为出料口宽度，L为出料口的长度，N为搅拌臂数量，Vr为转轴转速，g为重力加速度，k为修正系数。

优选的实施例方案，所述k取值范围为18-23，K值的选择可根据食物颗粒直径大小，以及食物筒材质的摩擦系数而定。

优选的实施例方案，通过调整所述出料口的宽度D，和/或出料口的长度L，和/或转轴转速，实现所述单周期喂食重量的调整。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.多臂转轴式喂食装置，包括基座，其特征在于，所述喂食装置还包括分别设置于所述基座上的储料容器和喂食控制组件，所述储料容器侧壁开设有出料口，所述喂食控制组件通过周期性的遮挡所述出料口实现出料量的控制。

2.根据权利要求1所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述装置包括驱动单元，所述驱动单元与喂食控制组件相连接。

3.根据权利要求2所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述储料容器被设置为以轴线水平固定于所述基座上的储料筒，所述出料口设置于所述储料筒的侧壁。

4.根据权利要求3所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述储料筒与基座相对固定连接，所述喂食控制组件包括设置于所述储料筒内的转轴套，所述转轴套上设置有至少两个搅拌臂，所述驱动单元包括驱动电机，所述转轴套与驱动电机的转轴套接配合。

5.根据权利要求4所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述搅拌臂的固定端与转轴套连接，搅拌臂自由端设置有用于周期性的遮挡所述出料口的遮挡部。

6.根据权利要求4所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述驱动电机的转轴与储料筒同轴分布，所述搅拌臂的遮挡部与储料筒侧壁间隙配合，且所述遮挡部的形状和大小与所述出料口相对应，以确保遮挡部能够完全遮挡住所述出料口。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述出料口的沿储料筒轴线方向的长度与储料筒的长度相同。

8.根据权利要求2所述的多臂转轴式喂食装置，其特征在于，所述喂食装置还包括喂食控制单元，所述喂食控制单元与所述驱动单元相连接，用于控制所述驱动单元的动力输出模式。

9.多臂转轴式喂食装置的定量喂食控制方法，其特征在于，包括以相邻两次出料口被完全遮挡的间隔为一个周期，单周期漏食重量△m的确定方法：其中ρ为食料的密度，D为出料口宽度，L为出料口的长度，N为搅拌臂数量，Vr为转轴转速，g为重力加速度，k为修正系数。

10.根据权利要求8所述的多臂转轴式喂食装置的定量喂食控制方法，其特征在于，通过调整所述出料口的宽度D，和/或出料口的长度L，和/或转轴转速，实现所述单周期喂食重量的调整。