CN107399899A - 一种粪便智能脱水压块机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种粪便智能脱水压块机器人，包括底板、两个第一支架、第一步进电机、两个卷筒、压块箱、第二支架、机械臂组件、第三支架、第一电缸、第一压板、撒料组件、支撑板、粉碎组件、旋转支架、旋转桶、第一齿轮、皮带、第二电缸、第四支架、第二压板、第二齿轮、第二步进电机、旋转板、第三步进电机、第五支架等。本发明具有以下优点：本发明采用独特的旋转支架和旋转桶利用离心力将粪便中的水分甩出，然后再通过第二压板将粪便中的水分进一步压出，能够使粪便更充分的排除；采用粉碎组件将压块后的粪便打碎，在皮带的运送过程中由撒料组件在粪便中撒入发酵剂，能够使粪便压块后直接堆放在温室中发酵成为有机肥。

Description

一种粪便智能脱水压块机器人

技术领域

本发明涉及养殖机械设备技术领域，特别涉及一种粪便智能脱水压块机器人。

背景技术

在养殖业的日常生产生活中，动物的粪便往往是一件繁琐又困难的工作，尤其在夏天，温度升高，雨水增多，导致严重的污染，传统的处理方法一般为将其摊开晒干，再进一步发酵，制成农家肥，或是直接送入沼气池中，或是用为生产菌类，这种方式耗费大量劳动力，且工作环境极其恶略，因此继续一种设备能够代替人类，高效快速地进行粪便的一系列处理。目前已经存在相关设备，如申请号为201621232519.3的一种畜禽粪便脱水装置，包括支撑架和筒体，所述支撑架上设置有电机与开关，所述电机设置于支撑架下方中间，所述开关设置于电机一侧，且开关分别与电源、电机电连接，所述筒体通过转轴设置于支撑架上方，筒体上设置有把手、甩桶、T字转轴与出液口，所述把手设置于筒体外侧上方，所述甩桶设置于筒体内部，桶上设置有外筒壁、内筒壁与桶盖，所述外筒壁设置于甩桶外侧，所述内筒壁设置于甩桶内侧，所述桶盖通过合页设置于甩桶上方，且桶盖与甩桶卡扣连接，所述T字转轴穿设于筒体底部，且T字转轴与甩桶相连接，T字转轴通过联轴器与电机相连接。该实用新型可将畜禽粪便内含的水分甩出，实现畜禽粪便固液分离的目的。但是这种设备存在不足，水分可能去除的不够充分，除水后的粪便仍需要人工进行繁琐的后续处理和转运。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种粪便智能脱水压块机器人，包括底板、两个第一支架、第一步进电机、两个卷筒、压块箱、第二支架、机械臂组件、第三支架、第一电缸、第一压板、撒料组件、支撑板、粉碎组件、旋转支架、旋转桶、第一齿轮、皮带、第二电缸、第四支架、第二压板、第二齿轮、第二步进电机、旋转板、第三步进电机、第五支架、第一抽粪泵、第一管道、第三电缸、管头支架、第二管道、第二抽粪泵、第六支架。

所述底板为矩形板状，在其前部竖直向上固定安装有矩形柱状的第四支架，第二电缸伸缩杆朝后，斜向下固定在第四支架顶部，在第二电缸的伸缩杆顶部固定安装有圆形板状的第二压板，在底板上竖直向上固定安装有矩形柱状的第六支架，其位于第四支架的正后方，在第六支架顶部倾斜固定安装有圆柱状的旋转支架，且旋转支架与第二压板同心，所述旋转支架为圆柱桶状，在旋转支架侧面设有圆柱管道，该管道与旋转支架内部相通，在旋转支架顶部设有与旋转桶外径相同的通孔，在旋转支架底部设有与旋转桶内径相同的通孔，在旋转支架底部内表面上设有与旋转桶外径相同的边沿，旋转桶转动安装在旋转支架底部内表面的边沿中，所述旋转桶为圆柱桶状，在其表面上沿周向均匀设有圆形通孔，在旋转桶上部外表面固定安装有第一齿轮，第二齿轮固定安装在第二步进电机的电机轴上并与第一齿轮啮合，第二步进电机固定安装在旋转支架顶部，在旋转支架底部滑动安装有圆形板旋转板，其侧面固定安装在第三步进电机的电机轴上，第三步进电机固定安装在旋转支架侧面底部。

在底板上竖直固定安装有矩形柱状的第五支架，在第五支架顶端的右侧固定安装有第一抽粪泵，第一抽粪泵的抽粪端可连接管道通向粪池，第一抽粪泵的粪便出口端连接有第一管道，其另一端固定安装在管头支架上，管头支架底部固定安装在第三电缸的伸缩杆上，第三电缸底部固定安装在第五支架顶部的左侧，管头支架位于旋转桶顶部开口和第二压板之间，第二抽粪泵固定安装在第六支架后侧面的中部，第二抽粪泵抽粪端连接有第二管道，第二管道另一端连接在旋转支架侧面设有的圆柱管道上，第二抽粪泵出口可连接管道通至粪池。

所述两个第一支架左右平行间隔一定距离固定安装在底板上，两个卷筒分别转动安装在两个第一支架之间上部的前后两端，皮带配合安装在两个卷筒上。

所述粉碎组件中的碎料桶上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，碎料桶固定安装在两个第一支架顶部的前部，叶片每四个一组，沿周向固定安装在转动轴上，两个转动轴上分别沿轴向均匀设置有七组叶片，两个转动轴前后方向转动安装在碎料桶内部，且两个转动轴上的七组叶片相互交错布置，在两个转动轴后部的顶端分别固定有第三齿轮，并相啮合，第六步进电机固定安装在碎料桶上，其电机轴与第三齿轮相固定。

所述支撑板固定安装在在两个第一支架顶部的后部，撒料组件固定安装在支撑板后侧面上，撒料组件中的盛料桶上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，撒料滚筒为圆柱状，在其外表面上均匀设有毛刷，撒料滚筒转动安装在盛料桶下部，第五步进电机固定安装在盛料桶下部，其电机轴固定安装在撒料滚筒的转动中心。

所述压块箱为矩形箱体，其前端设有斜向上的导槽，压块箱固定安装在底板的后部，其上的导槽位于皮带后端的正下方，在底板上固定有竖直向上的矩形柱状的第二支架，其位于压块箱的正后方，机械臂组件中的轨道为矩形柱状，在其前端面上设有左右贯穿的燕尾槽，滑动座通过其底部的燕尾导轨滑动安装在导轨的燕尾槽中，第四步进电机固定安装在导轨前面的右端，丝杠一端通过联轴器与第四步进电机的电机轴相连，其另一端通过丝杠支座固定安装在导轨的左端，丝杠通过丝杠螺母配合安装在滑动座的中部，第四电缸水平向前固定安装在滑动座上，伸缩缸竖直向下固定安装在第四电缸伸缩杆的顶端，并联机构中的顶板固定安装在伸缩缸的伸缩杆顶部，六个第五电缸两两一组，每组的第五电缸的伸缩杆顶部沿周向均匀球铰接在顶板上，每组的第五电缸的伸缩杆底部沿周向均匀球铰接在底板上，真空泵固定安装在底板底部，真空吸盘与真空泵相连。

第三支架为倒置的L状板，其固定安装在轨道顶部的右部，第一电缸竖直向下固定安装在第三支架前端的底面，第一压板与压块箱内腔尺寸相同的板状，第一压板固定安装在第一电缸的伸缩杆顶端，第一压板与压块箱上下对齐。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明采用独特的旋转支架和旋转桶利用离心力将粪便中的水分甩出，然后再通过第二压板将粪便中的水分进一步压出，能够使粪便更充分的排除；采用粉碎组件将压块后的粪便打碎，在皮带的运送过程中由撒料组件在粪便中撒入发酵剂，能够使粪便压块后直接堆放在温室中发酵成为有机肥。

附图说明

图1为本发明整体装配的立体结构示意图。

图2为本发明整体装配另一角度的立体结构示意图。

图3为本发明旋转桶的立体结构示意图。

图4为本发明旋转支架的立体结构示意图。

图5为本发明撒料组件的立体结构示意图。

图6为本发明粉碎组件的立体结构示意图。

图7为本发明机械臂组件的立体结构示意图。

图8为本发明并联机构的立体结构示意图。

附图标号：1-底板；2-第一支架；3-第一步进电机；4-卷筒；5-压块箱；6-第二支架；7-机械臂组件；8-第三支架；9-第一电缸；10-第一压板；11-撒料组件；12-支撑板；13-粉碎组件；14-旋转支架；15-旋转桶；16-第一齿轮；17-皮带；18-第二电缸；19-第四支架；20-第二压板；21-第二齿轮；22-第二步进电机；23-旋转板；24-第三步进电机；25-第五支架；26-第一抽粪泵；27-第一管道；28-第三电缸；29-管头支架；30-第二管道；31-第二抽粪泵；第六支架；701-第四步进电机；702-轨道；703-滑动座；704-丝杠；705-第四电缸；706-伸缩缸；707-并联机构；708-真空泵；709-真空吸盘；7071-顶板；7072-第五电缸；7073-底板；1101-盛料桶；1102-第五步进电机；1103-撒料滚筒；1301-第六步进电机；1302-第三齿轮；1303-碎料桶；1304-转动轴；1305-叶片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种粪便智能脱水压块机器人，包括底板1、两个第一支架2、第一步进电机3、两个卷筒4、压块箱5、第二支架6、机械臂组件7、第三支架8、第一电缸9、第一压板10、撒料组件11、支撑板12、粉碎组件13、旋转支架14、旋转桶15、第一齿轮16、皮带17、第二电缸18、第四支架19、第二压板20、第二齿轮21、第二步进电机22、旋转板23、第三步进电机24、第五支架25、第一抽粪泵26、第一管道27、第三电缸28、管头支架29、第二管道30、第二抽粪泵31、第六支架32。

底板1为矩形板状，在其前部竖直向上固定安装有矩形柱状的第四支架19，第二电缸18伸缩杆朝后，斜向下固定在第四支架19顶部，在第二电缸18的伸缩杆顶部固定安装有圆形板状的第二压板20，在底板1上竖直向上固定安装有矩形柱状的第六支架32，其位于第四支架19的正后方，在第六支架32顶部倾斜固定安装有圆柱状的旋转支架14，且旋转支架14与第二压板20同心，所述旋转支架14为圆柱桶状，在旋转支架14侧面设有圆柱管道，该管道与旋转支架14内部相通，在旋转支架14顶部设有与旋转桶15外径相同的通孔，在旋转支架14底部设有与旋转桶15内径相同的通孔，在旋转支架14底部内表面上设有与旋转桶15外径相同的边沿，旋转桶15转动安装在旋转支架14底部内表面的边沿中，所述旋转桶15为圆柱桶状，在其表面上沿周向均匀设有圆形通孔，在旋转桶15上部外表面固定安装有第一齿轮16，第二齿轮21固定安装在第二步进电机22的电机轴上并与第一齿轮16啮合，第二步进电机22固定安装在旋转支架14顶部，在旋转支架14底部滑动安装有圆形板旋转板23，其侧面固定安装在第三步进电机24的电机轴上，第三步进电机24固定安装在旋转支架14侧面底部。

在底板1上竖直固定安装有矩形柱状的第五支架25，在第五支架25顶端的右侧固定安装有第一抽粪泵26，第一抽粪泵26的抽粪端可连接管道通向粪池，第一抽粪泵26的粪便出口端连接有第一管道27，其另一端固定安装在管头支架29上，管头支架29底部固定安装在第三电缸28的伸缩杆上，第三电缸28底部固定安装在第五支架25顶部的左侧，管头支架29位于旋转桶15顶部开口和第二压板20之间，第二抽粪泵31固定安装在第六支架32后侧面的中部，第二抽粪泵31抽粪端连接有第二管道30，第二管道30另一端连接在旋转支架14侧面设有的圆柱管道上，第二抽粪泵31出口可连接管道通至粪池。

两个第一支架2左右平行间隔一定距离固定安装在底板1上，两个卷筒4分别转动安装在两个第一支架2之间上部的前后两端，皮带17配合安装在两个卷筒4上。

粉碎组件13中的碎料桶1303上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，碎料桶1303固定安装在两个第一支架2顶部的前部，叶片1305每四个一组，沿周向固定安装在转动轴1304上，两个转动轴1304上分别沿轴向均匀设置有七组叶片1305，两个转动轴1304前后方向转动安装在碎料桶1303内部，且两个转动轴1304上的七组叶片1305相互交错布置，在两个转动轴1304后部的顶端分别固定有第三齿轮1302，并相啮合，第六步进电机1301固定安装在碎料桶1303上，其电机轴与第三齿轮1302相固定。

支撑板12固定安装在在两个第一支架2顶部的后部，撒料组件11固定安装在支撑板12后侧面上，撒料组件11中的盛料桶1101上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，撒料滚筒1103为圆柱状，在其外表面上均匀设有毛刷，撒料滚筒1103转动安装在盛料桶1101下部，第五步进电机1102固定安装在盛料桶1101下部，其电机轴固定安装在撒料滚筒1103的转动中心。

压块箱5为矩形箱体，其前端设有斜向上的导槽，压块箱5固定安装在底板1的后部，其上的导槽位于皮带17后端的正下方，在底板1上固定有竖直向上的矩形柱状的第二支架6，其位于压块箱5的正后方，机械臂组件7中的轨道702为矩形柱状，在其前端面上设有左右贯穿的燕尾槽，滑动座703通过其底部的燕尾导轨滑动安装在导轨702的燕尾槽中，第四步进电机701固定安装在导轨702前面的右端，丝杠704一端通过联轴器与第四步进电机701的电机轴相连，其另一端通过丝杠支座固定安装在导轨702的左端，丝杠704通过丝杠螺母配合安装在滑动座703的中部，第四电缸705水平向前固定安装在滑动座703上，伸缩缸706竖直向下固定安装在第四电缸705伸缩杆的顶端，并联机构707中的顶板7071固定安装在伸缩缸706的伸缩杆顶部，六个第五电缸7072两两一组，每组的第五电缸7072的伸缩杆顶部沿周向均匀球铰接在顶板7071上，每组的第五电缸7072的伸缩杆底部沿周向均匀球铰接在底板7073上，真空泵708固定安装在底板7073底部，真空吸盘709与真空泵708相连。

第三支架8为倒置的L状板，其固定安装在轨道702顶部的右部，第一电缸9竖直向下固定安装在第三支架8前端的底面，第一压板10与压块箱5内腔尺寸相同的板状，第一压板10固定安装在第一电缸9的伸缩杆顶端，第一压板10与压块箱5上下对齐。

本发明工作原理为：本发明在使用前首先使用者从第一抽粪泵26的抽粪端接出管道连接至粪池，从第二抽粪泵31出水端接出管道连接至粪池，然后第三电缸28工作使管头支架29对准旋转桶15，第一抽粪泵26将粪便送至旋转桶15中，然后第二步进电机22工作，使旋转桶15高速旋转，使粪便初步脱水，然后第二电缸18工作，使第二压板20挤压旋转桶15，使粪便充分脱水，水分通过旋转桶15上的小孔进入旋转支架14内腔中，由第二抽粪泵31将水排至粪池，然后第三步进电机24带动旋转板23旋转，使旋转桶15后部打开，由第二压板20将粪块推至粉碎组件13中，第六步进电机1301工作带动转动轴1304将粪便打碎，打碎后的粪便由皮带17运出，然后撒料组件11工作，在粪便上撒上发酵剂，然后粪便落入压块箱5中，由第一电缸9带动第一压板10将粪便压块，然后由机械臂组件7将粪便块取出放置在底板1后部的左侧位置，至此完成粪便的脱水压块工作。

Claims (1)

1.一种粪便智能脱水压块机器人，包括底板（1）、两个第一支架（2）、第一步进电机（3）、两个卷筒4、压块箱5、第二支架6、机械臂组件7、第三支架（8）、第一电缸（9）、第一压板（10）、撒料组件（11）、支撑板（12）、粉碎组件（13）、旋转支架（14）、旋转桶（15）、第一齿轮（16）、皮带（17）、第二电缸（18）、第四支架（19）、第二压板（20）、第二齿轮（21）、第二步进电机（22）、旋转板（23）、第三步进电机（24）、第五支架（25）、第一抽粪泵（26）、第一管道（27）、第三电缸（28）、管头支架（29）、第二管道（30）、第二抽粪泵（31）、第六支架（32），其特征在于：

所述底板（1）为矩形板状，在其前部竖直向上固定安装有矩形柱状的第四支架（19），第二电缸（18）伸缩杆朝后，斜向下固定在第四支架（19）顶部，在第二电缸（18）的伸缩杆顶部固定安装有圆形板状的第二压板（20），在底板（1）上竖直向上固定安装有矩形柱状的第六支架（32），其位于第四支架（19）的正后方，在第六支架（32）顶部倾斜固定安装有圆柱状的旋转支架（14），且旋转支架（14）与第二压板（20）同心，所述旋转支架（14）为圆柱桶状，在旋转支架（14）侧面设有圆柱管道，该管道与旋转支架（14）内部相通，在旋转支架（14）顶部设有与旋转桶（15）外径相同的通孔，在旋转支架（14）底部设有与旋转桶（15）内径相同的通孔，在旋转支架（14）底部内表面上设有与旋转桶（15）外径相同的边沿，旋转桶（15）转动安装在旋转支架（14）底部内表面的边沿中，所述旋转桶（15）为圆柱桶状，在其表面上沿周向均匀设有圆形通孔，在旋转桶（15）上部外表面固定安装有第一齿轮（16），第二齿轮（21）固定安装在第二步进电机（22）的电机轴上并与第一齿轮（16）啮合，第二步进电机（22）固定安装在旋转支架（14）顶部，在旋转支架（14）底部滑动安装有圆形板旋转板（23），其侧面固定安装在第三步进电机（24）的电机轴上，第三步进电机（24）固定安装在旋转支架（14）侧面底部；

在底板（1）上竖直固定安装有矩形柱状的第五支架（25），在第五支架（25）顶端的右侧固定安装有第一抽粪泵（26），第一抽粪泵（26）的抽粪端可连接管道通向粪池，第一抽粪泵（26）的粪便出口端连接有第一管道（27），其另一端固定安装在管头支架（29）上，管头支架（29）底部固定安装在第三电缸（28）的伸缩杆上，第三电缸（28）底部固定安装在第五支架（25）顶部的左侧，管头支架（29）位于旋转桶（15）顶部开口和第二压板（20）之间，第二抽粪泵（31）固定安装在第六支架（32）后侧面的中部，第二抽粪泵（31）抽粪端连接有第二管道（30），第二管道（30）另一端连接在旋转支架（14）侧面设有的圆柱管道上，第二抽粪泵（31）出口可连接管道通至粪池；

所述两个第一支架（2）左右平行间隔一定距离固定安装在底板（1）上，两个卷筒（4）分别转动安装在两个第一支架（2）之间上部的前后两端，皮带（17）配合安装在两个卷筒（4）上；

所述粉碎组件（13）中的碎料桶（1303）上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，碎料桶（1303）固定安装在两个第一支架（2）顶部的前部，叶片（1305）每四个一组，沿周向固定安装在转动轴（1304）上，两个转动轴（1304）上分别沿轴向均匀设置有七组叶片（1305），两个转动轴（1304）前后方向转动安装在碎料桶（1303）内部，且两个转动轴（1304）上的七组叶片（1305）相互交错布置，在两个转动轴（1304）后部的顶端分别固定有第三齿轮（1302），并相啮合，第六步进电机（1301）固定安装在碎料桶（1303）上，其电机轴与第三齿轮（1302）相固定；

所述支撑板（12）固定安装在在两个第一支架（2）顶部的后部，撒料组件（11）固定安装在支撑板（12）后侧面上，撒料组件（11）中的盛料桶（1101）上部为矩形箱体，其中部为梯形箱体，其底部为较窄的矩形箱体，撒料滚筒（1103）为圆柱状，在其外表面上均匀设有毛刷，撒料滚筒（1103）转动安装在盛料桶（1101）下部，第五步进电机（1102）固定安装在盛料桶（1101）下部，其电机轴固定安装在撒料滚筒（1103）的转动中心；

所述压块箱（5）为矩形箱体，其前端设有斜向上的导槽，压块箱（5）固定安装在底板（1）的后部，其上的导槽位于皮带（17）后端的正下方，在底板（1）上固定有竖直向上的矩形柱状的第二支架（6），其位于压块箱（5）的正后方，机械臂组件（7）中的轨道（702）为矩形柱状，在其前端面上设有左右贯穿的燕尾槽，滑动座（703）通过其底部的燕尾导轨滑动安装在导轨（702）的燕尾槽中，第四步进电机（701）固定安装在导轨（702）前面的右端，丝杠（704）一端通过联轴器与第四步进电机（701）的电机轴相连，其另一端通过丝杠支座固定安装在导轨（702）的左端，丝杠（704）通过丝杠螺母配合安装在滑动座（703）的中部，第四电缸（705）水平向前固定安装在滑动座（703）上，伸缩缸（706）竖直向下固定安装在第四电缸（705）伸缩杆的顶端，并联机构（707）中的顶板（7071）固定安装在伸缩缸（706）的伸缩杆顶部，六个第五电缸（7072）两两一组，每组的第五电缸（7072）的伸缩杆顶部沿周向均匀球铰接在顶板（7071）上，每组的第五电缸（7072）的伸缩杆底部沿周向均匀球铰接在底板（7073）上，真空泵（708）固定安装在底板（7073）底部，真空吸盘（709）与真空泵（708）相连；

第三支架（8）为倒置的L状板，其固定安装在轨道（702）顶部的右部，第一电缸（9）竖直向下固定安装在第三支架（8）前端的底面，第一压板（10）与压块箱（5）内腔尺寸相同的板状，第一压板（10）固定安装在第一电缸（9）的伸缩杆顶端，第一压板（10）与压块箱（5）上下对齐。