CN113040102A - 一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，包括养殖厢，养殖厢一端的端板上设有新风进口、排风口、进料口、投虫口、循环水进出口、出料口和开关门；养殖厢内设有养殖架，养殖架的两端均设有循环工作机，一端的循环工作机的一侧设有工作站；循环工作机包括工作机框架，工作机框架上设有推送盒装置和升降驱动电机，推送盒装置包括安装架，安装架上设有取盒输送机构和推盒机构；工作站包括工作站机架，工作站机架上设有称重皮带输送装置、自动投料装置、自动翻盒装置和自动投虫装置。本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统，将立体养殖系统集成于集装厢式养殖厢内，实现了集成自动化养殖，集成化程度高、占地面积小。

Description

一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统

技术领域

本发明涉及黑水虻养殖设备技术领域，具体地说，涉及一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统。

背景技术

现在越来越多的餐厨垃圾处理厂及畜牧业公司，选择用黑水虻来处理餐厨垃圾及畜禽粪便，因为用黑水虻过腹转化的方式得到的附加值比较高。黑水虻将有机废弃物中的营养物质吸收，转化为自身高价值的蛋白，并且其排出的虫粪也是很好的肥料。而为了能够获得高转化率、高回报就必须采用大规模养殖。目前，黑水虻大规模养殖通常是在养殖房内养殖，需要提前建设养殖房，建设周期长，占地面积大，投资大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，将立体养殖系统集成于集装厢式养殖厢内，实现了集成自动化养殖，集成化程度高、占地面积小，方便提前制作。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，包括集装厢式养殖厢，所述养殖厢一端的端板上设有多个功能口，所述功能口包括进料口、投虫口和出料口；

所述养殖厢内设有养殖架，所述养殖架的两端均设有循环工作机，一端的所述循环工作机远离所述养殖架的一侧设有工作站；

所述循环工作机包括工作机框架，所述工作机框架上设有推送盒装置和升降驱动电机，所述推送盒装置与所述升降驱动电机传动连接，所述推送盒装置包括安装架，所述安装架上设有取盒输送机构和用于推动养殖盒前进的推盒机构，所述取盒输送机构包括设于所述安装架上的取盒输送皮带和与所述取盒输送皮带传动连接的取盒皮带驱动电机；

所述工作站包括工作站机架，所述工作站机架上设有称重皮带输送装置、自动翻盒装置、位于所述称重皮带输送装置上方的自动投料装置，以及位于所述自动翻盒装置上方的自动投虫装置，所述自动翻盒装置位于所述称重皮带输送装置的后端，所述称重皮带输送装置包括支架，所述支架的底部安装有称重传感器，所述支架上设有称重皮带和与所述称重皮带传动连接的称重皮带驱动电机，所述称重皮带与相邻的所述循环工作机上的取盒输送皮带对接。

作为一种优选的技术方案，所述功能口包括新风进口和排风口，所述养殖厢内设有新风排风系统，所述新风排风系统包括设于所述养殖厢内顶部两侧的排风通道，所述排风通道朝向所述养殖箱内设有多个风孔，两侧的所述排风通道的端部连接有汇合腔体，所述汇合腔体与所述排风口连接；

所述养殖架包括两侧的多根中空立柱和横向设置的多层养殖盒轨道，两侧对应的中空立柱之间连接有横梁，两端的所述横梁的中部之间设有与所述新风进口连接的新风进风主管，所述新风进风主管上连接有多根横向设置的新风支管，所述新风支管的两侧管壁上开设有吹风孔；

两侧的所述中空立柱的侧壁上开设有多个排风孔，所述中空立柱的顶端与对应侧的所述排风通道连通连接。

作为一种优选的技术方案，两端的所述横梁的中部之间连接有中间框架，所述新风进风主管和所述新风支管设于所述中间框架上；所述新风支管与所述养殖架上的多层养殖空间一一对应设置。

作为一种优选的技术方案，所述工作机框架内顶部和底部均设有一根第一传动轴，所述第一传动轴的两端均设有链轮，两侧的所述链轮通过一根链条对应连接，所述安装架的两侧分别与对应侧的所述链条连接，所述升降驱动电机与顶端的所述第一传动轴一端的所述链轮传动连接；所述工作机框架的两侧内壁上均竖向设有升降导轨，所述安装架的两侧均设有与所述升降导轨滑动连接的滑块。

作为一种优选的技术方案，所述养殖架两端的上部和下部均设有平移导轨和齿条，所述工作机框架与所述平移导轨滑动连接，所述工作机框架的上部和下部均设有与对应所述齿条啮合连接的齿轮，上部的所述齿轮和下部的所述齿轮之间连接有一根传动轴，所述工作机框架上设有与所述齿轮传动连接的平移驱动电机。

作为一种优选的技术方案，所述安装架包括水平板和位于所述水平板两端的竖向板，所述推盒机构包括推动支架，所述水平板上安装有推盒伸缩元件，所述推动支架包括位于所述水平板后侧的长形架，所述长形架的两端均连接有槽形架，所述推盒伸缩元件的伸缩端与所述长形架固定连接，所述槽形架的槽内设有推盒机构，所述推盒机构包括若干推块，所述推块上设有偏心孔，所述偏心孔活动穿设有一根销轴，所述销轴的两端与所述槽形架的对应侧的槽侧壁固定连接。

作为一种优选的技术方案，所述自动投料装置包括投料固定板，所述投料固定板上设有直线导轨和投料齿条，所述直线导轨上滑动设有投料滑块，所述投料滑块上设有投料驱动电机和与所述投料驱动电机传动连接的齿轮，所述齿轮和所述投料齿条啮合传动连接，所述投料滑块上设有投料管；所述投料滑块底部安装有防滴料机构，所述防滴料机构包括与所述投料管的末端连接的一段出料软管，所述滑块的底部位于所述出料软管的一侧固定安装有一块固定夹板，另一侧设有一块移动夹板，所述移动夹板连接防滴料伸缩元件，所述防滴料伸缩元件安装于所述投料滑块的底部。

作为一种优选的技术方案，所述自动翻盒装置包括翻转工装和翻盒驱动机构；所述翻转工装包括两侧的侧板，每侧的侧板向内连接有托边，两侧的所述侧板顶部之间连接有至少一根顶档杆；所述翻盒驱动机构包括翻盒驱动电机和曲臂连杆组件，所述曲臂连杆组件包括与所述翻盒驱动电机的输出轴传动连接的曲臂，与所述曲臂连接的连杆，以及与所述连杆连接的拐臂，两侧的侧板的前端中部之间固定连接有一根旋转轴，所述拐臂与所述旋转轴传动连接。

作为一种优选的技术方案，所述自动投虫装置包括投虫固定板和转盒机构，所述投虫固定板上沿长度方向固定设有直线导轨和投虫齿条，所述转盒机构包括转盒支架和幼虫盒，所述支架上安装有投虫滑块和与所述投虫齿条传动连接的齿轮，所述投虫滑块与所述直线导轨滑动连接，所述转盒支架上设有与所述投虫齿轮传动连接的投虫驱动电机，以及与所述幼虫盒传动连接的旋转气缸。

作为一种优选的技术方案，两侧的所述取盒输送皮带的皮带轮之间连接有一根第二传动轴，所述取盒皮带驱动电机与所述第二传动轴传动连接。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统，本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统，将立体养殖系统集成于集装厢式养殖厢内，由两端的循环工作机有效配合工作，循环将养殖架上的养殖盒轮流送入工作站内，进行自动投料、自动投虫、自动翻盒收料等操作，实现了集成自动化养殖，集成化程度高、占地面积小，整体制作成集装厢，可批量提前预制，大大方便了养殖户。

附图说明

图1是本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统的结构示意图；

图2是图1的右视示意图；

图3是图1中的养殖架的结构示意图；

图4是图1中的养殖架与一端的循环工作机的连接结构示意图；

图5是图4中的循环工作机的结构示意图；

图6是图5的左视示意图；

图7是图5中的推送盒装置的结构示意图；

图8是图7中的取盒输送机构的结构示意图；

图9是图7的推盒机构的立体结构示意图一；

图10是图7的推盒机构的立体结构示意图二；

图11是图9中的推盒机构与槽形架的连接结构示意图；

图12为图9中的调整垫板的结构示意图；

图13为图9中的推盒机构处于前进推动状态的示意图；

图14为图9中的推盒机构处于推盒伸缩元件伸出到位的状态的示意图；

图15为图1中的工作站的结构示意图；

图16是图15中的称重皮带输送装置的结构示意图；

图17是图15中的自动翻盒装置的结构示意图；

图18是图15中的翻转工装的结构示意图；

图19是图15中的自动投料装置的结构示意图；

图20是图19中的防滴料机构的结构示意图；

图21是图15中的自动投虫装置的结构示意图；

图22是图21中的固定板的结构示意图；

图23是图21中的转盒机构的结构示意图；

图中标号：1、养殖厢；11、顶板；12、底板；13、侧板；14、端板；141、新风进口；142、排风口；143、投虫口；144、进料口；145、出料口；146、循环水进口；147、循环水出口；148、开关门；2、养殖架；21、中空立柱；211、排风孔；22、横梁；23、养殖盒轨道；24、中间框架；3、新风排风系统；31、新风进风主管；32、新风支管；33、排风通道；331、风孔；34、汇合腔体；4、循环工作机；41、工作机框架；42、平移驱动电机；421、平移导轨；422、平移齿条；43、升降驱动电机；431、链轮；432、第一传动轴；433、链条；434、升降导轨；435、滑块；5、推送盒装置；51、安装架；511、水平板；512、竖向板；52、取盒输送机构；521、取盒输送皮带；522、取盒皮带驱动电机；523、皮带轮；524、第二传动轴；53、推盒机构；531、推动支架；5311、长形架； 5312、槽形架；532、推盒伸缩元件；533、推块；5331、后侧侧面；5332、前侧侧面；534、销轴；535、调整垫板；536、圆柱；537、滑轨；54、摆动机构； 541、摆动臂；542、限位板；543、连接板；544、弹簧；55、同步机构；551、推盒齿条；552、推盒齿轮；553、同步转轴；56、连接件；6、工作站；61、工作站机架；7、称重皮带输送装置；71、支架；72、称重传感器；73、称重皮带驱动电机；74、第三传动轴；75、称重皮带；8、自动投料装置；81、投料固定板；82、直线导轨；83、投料齿条；84、限位板；85、投料滑块；86、投料驱动电机；87、防滴料机构；871、出料软管；872、固定夹板；873、移动夹板； 874、防滴料伸缩元件；88、投料管；9、自动翻盒装置；91、翻转工装；911、侧板；912、托边；913、顶挡杆；914、轴孔；92、旋转轴；93、翻盒驱动电机； 94、曲臂连杆组件；941、曲臂；942、连杆；943、拐臂；95、第四传动轴；96、主动链轮；97、被动链轮；98、链条；99、收料斗；10、自动投虫装置；101、投虫固定板；102、投虫齿条；103、直线导轨；104、转盒机构；1041、转盒支架；1042、投虫齿轮；1043、投虫驱动电机；1044、滑块；1045、幼虫盒； 1046、旋转气缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照附图1，本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统的一种具体实施例，包括集装厢式养殖厢1，养殖厢1包括顶板11、底板12、两侧的侧板13以及两端的端板14，顶板11、底板12、侧板13以及端板14围成养殖空间。养殖厢1 内设有养殖架2，养殖架2的两端均设有循环工作机4，一端的循环工作机4远离养殖架2的一侧设有工作站6。

参照附图2，养殖厢1一端的端板14上设有多个功能口，功能口包括新风进口141、排风口142、进料口144、投虫口143、出料口145、循环水进口146、循环水出口147和开关门148。养殖厢1可采用国际标准集装箱改造，例如采用 40尺高的集装厢改造，将内部两侧面和顶面用保温材料覆盖，使其内部有很好的保温效果。另外将集装厢一端的墙体更换成集合了上述多种功能口的端板。

参照图1和图3，养殖厢1内设有新风排风系统3，新风排风系统3包括设于养殖厢1内顶部两侧的排风通道33，排风通道33朝向养殖箱内设有多个风孔 331，两侧的排风通道33的端部连接有汇合腔体34，汇合腔体34与排风口142 连接。养殖架2包括两侧的多根中空立柱21和横向设置的多层养殖盒轨道23，两侧对应的中空立柱21之间连接有横梁22，两端的横梁22的中部之间设有与新风进口141连接的新风进风主管31，新风进风主管31竖向设置。

新风进风主管31上连接有多根横向设置的新风支管32，新风支管32的两侧管壁上开设有吹风孔(图中未示出)，吹风孔朝向对应层上的对应养殖盒的位置。新风支管32与养殖架2上的多层养殖空间一一对应设置。两端的横梁22 的中部之间连接有中间框架24，新风进风主管31和新风支管32设于中间框架 24上。

两侧的中空立柱21的侧壁上开设有多个排风孔211，中空立柱21的顶端与对应侧的排风通道33连通连接。排风通道33可由钣金折弯件与养殖厢1内顶部两侧的两个直角边围成。安装使用时，排风口142外部通过排风管道直接连接排风机或者室外空气处理单元的风机(图中未示出)，在排风机或者室外空气处理单元的风机的抽送作用下，排风口142处形成负压，使得废气经过两侧的排风通道33在端部的汇合腔体34内汇集，在汇合腔体34内汇集的废气经过排风口142排出。

养殖厢1外设置新风风机(图中未示出)，养殖厢1一端的端板14上的新风进口141连接新风风机，新风进风主管31通过风管与新风进口141连接，新风进入新风进风主管31内，分流进入各层的新风支管32，通过新风支管32上的吹风孔直达对应的养殖盒，新风气流横扫养殖盒上表面，吹向两侧，针对每个养殖盒均实现新风供风，供风均匀，有效防止了新风供风盲区，产生的气流带动养殖盒产生的废气向两侧扩散，由于排风口142处、排风通道33内部为负压，废气经过中空立柱21上的排风孔211进入中空立柱21的内部中空空间上升，从中空立柱21的顶端排出至排风通道33，从排风通道33的风孔331进入排风通道33内，在排风通道33端部处汇集，在排风机或者室外空气处理单元的风机的抽送作用下，在排风通道33端部汇集的废气经过排风口142排出。其中中空立柱21既作为养殖架2的支撑柱，又作为废气收集上升的通道，具有双重作用，简化了养殖厢的整体结构。

参照图4至图14，循环工作机4包括工作机框架41，工作机框架41上设有推送盒装置5和升降驱动电机43，推送盒装置5与升降驱动电机43传动连接，推送盒装置5包括安装架51，安装架51包括水平板511和位于水平板511两端的竖向板512，工作机框架41内顶部和底部均设有一根第一传动轴432，第一传动轴432的两端均设有链轮431，两侧的链轮431通过对应侧的链条433对应连接，安装架51的竖向板512的两侧分别与对应侧的链条433连接，升降驱动电机43与顶端的第一传动轴432一端的链轮431传动连接；工作机框架41的两侧内壁上均竖向设有升降导轨434，安装架51的两侧均设有滑块435，滑块 435与对应侧的升降导轨434滑动连接。

安装架51上设有取盒输送机构52和用于推动养殖盒前进的推盒机构53。取盒输送机构52包括设于水平板511上的取盒输送皮带521和与取盒输送皮带 521传动连接的取盒皮带驱动电机522。两侧的取盒输送皮带521的皮带轮523 之间连接有一根第二传动轴524，取盒皮带驱动电机522与第二传动轴524传动连接。

推盒机构53包括推动支架531和安装于水平板511上的推盒伸缩元件532，推动支架531包括位于水平板511后侧的长形架5311，长形架5311的两端均连接有槽形架5312，槽形架5312包括两侧的槽侧壁，两侧的槽侧壁围成的槽内设有若干推块533，推块533上设有偏心孔，偏心孔活动穿设有一根销轴534，推块533可绕销轴534转动，销轴534的两端与槽形架5312的对应侧的槽侧壁固定连接。推盒伸缩元件532的伸缩端与长形架5311固定连接。本实施例中，推盒伸缩元件532采用气缸，数量为两个，间隔安装于水平板511的顶部。

推块533的偏心孔靠近推块533的前端,推块533的顶面长度大于底面长度，整体呈梯形，前侧侧面5332与顶面和底面之间均设有弧形过渡，推块533的后侧侧面5331落至最低接触槽形架5312的槽底时，推块533的前端翘起高出于槽形架5312的槽侧壁，此时前侧侧面5332呈竖向状态，推块533的前端落下至推块533的顶面呈水平状态时，推块533的顶面不高于槽形架5312的槽侧壁。由于推块533是偏心的，较重的后端会自由落下，前端翘起，推盒伸缩元件3 的伸缩端回缩时，驱动长形架5311和槽形架5312前进，从而带动推块533前进，翘起的推块533推动水平板511上的养殖盒前进，当推盒伸缩元件532的伸缩端伸出时，在养殖盒的接触作用下，推块533经过养殖盒底部时会转至水平状态，如此往复，可不断推动养殖盒向前移动，将养殖架上对应层的养殖盒依次顶出。为了缩短推盒伸缩元件532的行程，可在槽形架5312内间隔设置多个推块533，对一个养殖盒往复推动多次来实现将一个养殖盒推动到位。图7中示出的推块533的数量为三个。

为了使槽形架5312往复移动顺畅，水平板511的顶部两端部处均设有滑轨537，槽形架5312滑动设于滑轨537上。

为了保证两端的槽形架5312内的推块533同步运动，安装架51上设有同步机构55，同步机构55包括设于槽形架5312底部两端的推盒齿条551，以及设于水平板511下方的同步转轴553，同步转轴553的两端均设有推盒齿轮552，推盒齿轮552与对应端的推盒齿条551啮合传动连接，同步转轴553的两端与对应端的竖向板512转动连接。当推盒伸缩元件532驱动长形架5311和槽形架 5312移动时，推盒齿条551和推盒齿轮552啮合传动，在同步转轴553的作用下，两端的推盒齿轮552同步转动，使得两端的推盒齿条551同步移动，保证了长形架5311、槽形架5312以及推盒机构4同步移动。

上述的推送盒装置5在使用时分别放置在养殖架的两端配合使用，一端推盒，该端的推盒机构53推动养殖盒前进，将养殖架上的养殖盒顶出，另一端取盒，使从养殖架上被顶出的养殖盒输入该端的取送盒机构52的取盒输送皮带521 上。为了使取盒的一端推块533不会翘起影响养殖盒输出，在槽形架5312内位于推块533下方设置调整垫板535，调整垫板535上对应推块533处固定设有圆柱536，圆柱536与对应的推块533滑动接触；水平板511的底部两端均安装有摆动机构654，摆动机构654包括位于水平板511的中部后侧的限位板542，以及设于限位板542两侧的摆动臂541，限位板542与水平板511通过连接板543 连接，摆动臂541的中部与长形架5311的底部转动连接，摆动臂541远离限位板542的一端与调整垫板535的一端通过连接件56连接，且该端与槽形架5312 之间连接有弹簧544，摆动臂541的另一端位于限位板542的前方，作为碰撞端。连接件56穿过推动支架531，方便推动支架531底部的摆动臂541与推动支架 531顶部的调整垫板535连接。推盒伸缩元件532伸出带着推动支架531往前伸出，随着推盒伸缩元件532的伸出，摆动臂541的碰撞端碰到限位板542，使摆动臂541的另一端向后摆动，另一端连接的调整垫板535往后移动，调整垫板 535上的圆柱536移动至推块533较重的一端下方，将推块533顶起，使推块 533上表面水平起来，防止养殖盒进入取盒的一端时，推块533会阻挡养殖盒进入水平板511上的问题。而当作为推盒的一端时，推盒伸缩元件532缩回，摆动臂541的碰撞端离开限位板542，在弹簧544的拉力作用下，摆动臂541连接弹簧544的一端向前摆动，调整垫板535往前移动，在重力所用下，偏心的推块533较重的后端落下，前端翘起，以便前进推动养殖盒。推块533的后侧侧面5331上开设有用于容纳调整垫板535的凹槽，在推块533的后侧侧面5331 落至最低时，调整垫板535进入该凹槽内。

上述的推盒机构53的的工作原理如下：

推盒伸缩元件3初始状态为伸出状态，此时，摆动臂541的碰撞端碰到限位板542，使摆动臂541的另一端向后摆动，另一端连接的调整垫板535往后移动，调整垫板535上的圆柱536移动至推块533较重的一端下方，将推块533 顶起，使推块533上表面水平起来，推送盒装置上有养殖盒需要推动时，推盒伸缩元件532的伸缩端回缩，摆动臂541的碰撞端离开限位板542，在弹簧544 的拉力作用下，摆动臂541连接弹簧544的一端向前摆动，调整垫板535往前移动，在重力所用下，偏心的推块533较重的后端落下，前端翘起，推盒伸缩元件532的伸缩端回缩驱动长形架5311和槽形架5312前进，从而带动推块533 前进，最后端的翘起的推块533推动水平板511上的养殖盒前进，推盒伸缩元件532回缩到位后再伸出，伸出过程中，在养殖盒的接触作用下，前边的推块 533经过养殖盒底部时会转至水平状态，伸缩到位后摆动臂541拉动调整垫板 535，使得全部推块533水平，然后推盒伸缩元件532再回缩，翘起的后端第二的推块533推动养殖盒前进，如此往复，经过三个推块533依次推动养殖盒向前移动，可将养殖盒推进养殖架，将养殖架上对应层的养殖盒一个顶出。

养殖架2上可并列设置两列养殖盒容纳空间，为了使循环工作机4带动推送盒装置5到达对应列的养殖盒，养殖架2两端的上部和下部均设有平移导轨 421和平移齿条422，工作机框架41与平移导轨421通过滑块滑动连接，工作机框架41的上部和下部均设有与对应平移齿条422啮合连接的平移齿轮422，上部的平移齿轮422和下部的平移齿轮422之间连接有一根传动轴，使平移时上下实现同步，工作机框架41上设有与平移齿轮422传动连接的平移驱动电机 42。启动平移驱动电机42，可带动平移齿轮422转动，在与平移齿条421的啮合传动下，平移齿轮422转动带动循环工作机4沿着平移齿条421移动，使循环工作机4到达对应列养殖盒的位置。

靠近工作站6一端的循环工作机4作为主机，另一端的循环工作机4作为副机，主副机的功能是通过主副机的配合，完成层列之间养殖盒的位置更换，完成对养殖盒取出和放回。

主副机配合从养殖架上取送和放回养殖盒的流程如下：

首先，在副机上有一个空的养殖盒，作为养殖盒循环中的一个辅助盒，另外养殖盒在养殖架2上的排列一个挨一个，养殖盒彼此中间没有间隙。取盒时，主副机上的推送盒装置在同一层同一排养殖盒的两端，副机上的推盒机构分三次将辅助盒推进养殖架，由于在养殖架2上养殖盒一个挨着一个，并且每个养殖盒底部有四个滚轮，所以在另一端的养殖盒被推出养殖架2外，由在另一端的主机上的取盒输送皮带521托着进入主机。然后主副机的推送盒装置5再上升或下降到同一层，主机将养殖盒推进养殖架2，另一端的养殖盒进入副机。这样往复循环，当空的辅助盒进入主机，就完成了两层盒子之间的循环。

黑水虻养殖一定周期后，需要收集起来进行下一步加工，然后在养殖盒内重新投入新的幼虫，投入饲料进行喂养，这一过程在工作站上完成。副机配合主机取放养殖盒，主机还有另外一个功能，就是与工作站6对接，将养殖盒输送到工作站6内，进行投料、收料或者投虫的自动操作。

参照图15，工作站6包括工作站机架61，工作站机架61上设有称重皮带输送装置7、自动翻盒装置9、位于称重皮带输送装置上方的自动投料装置8，以及位于自动翻盒装置9上方的自动投虫装置10，自动翻盒装置9位于称重皮带输送装置7的后端。

参照图16，称重皮带输送装置7包括支架71，支架71上两侧设有称重皮带75，两侧的称重皮带75通过第三传动轴74连接，支架71上设有称重皮带驱动电机73，称重皮带75与相邻的作为主机的循环工作机4上的取盒输送皮带 521对接，以便主机上的养殖盒进入称重皮带75上。称重皮带驱动电机73通过第三传动轴74带动两侧的称重皮带75同步转动，养殖盒在称重皮带75上输送就不会跑偏。支架71的底部安装四个称重传感器72，用于称量支架上重量的变化，以判断养殖盒内投入适量的重量，如此投料时可以精确控制投入的食料重量。在喂养过程中，主机上的养殖盒由主机送入称重皮带75上，由自动投料装置8向称重皮带75上的养殖盒内自动投放食料。而当一批幼虫喂养完成后，喂养完成的养殖盒由主机送入称重皮带75上，再由称重皮带75输送到下述的自动翻盒装置9，对养殖盒里的物料进行收集。

参照图19和图20，自动投料装置8包括安装于工作站机架61上的投料固定板81，投料固定板81上设有直线导轨82和投料齿条83，直线导轨82上滑动设有投料滑块85，投料滑块85上设有投料驱动电机86和与投料驱动电机86 传动连接的齿轮(图中未示出)，该齿轮和投料齿条83啮合传动连接，投料滑块85上设有投料管88，投料管8连接打料泵(图中未示出)。其中，投料管88 可采取硬质管，投料驱动电机86采用伺服电机或者步进电机，能够精确匀速平稳移动定位。直线导轨82的两端处可设置限位板。在打料泵启动通过投料管88 向养殖盒内投料时，投料驱动电机86启动带动齿轮转动，在齿轮与投料齿条83 啮合传动作用下，使齿轮和投料滑块85以及投料滑块85上的投料管88沿着直线导轨82移动，移动至称重皮带75上的养殖盒处，然后在移动过程中向养殖盒内均匀移动投料，使食料在养殖盒内不聚集，均匀布料，保证养殖盒内的黑水虻吃食均匀，保证了养殖黑水虻的生长的均匀性。

为了防止投料管88内残余的食料滴落影响投料定量称重和滴落至养殖盒外造成浪费，污染周遭环境的问题，投料滑块85底部安装有防滴料机构87，防滴料机构87包括在投料管88的末端连接的一段出料软管871，出料软管871可采用橡胶软管。投料滑块85的底部位于出料软管871的一侧固定安装有一块固定夹板872，另一侧设有一块移动夹板873，移动夹板873连接防滴料伸缩元件874，防滴料伸缩元件874安装于投料滑块85的底部。防滴料伸缩元件874可采用气缸。

在投料管88投料完成后，防滴料伸缩元件874的伸缩杆伸出，推动移动夹板873前进与固定夹板872靠紧，将出料软管871夹住，防止投料管88内残余的食料滴落。有效防止了残余食料滴落影响投料定量称重和滴落至养殖盒外造成浪费，污染周遭环境的问题。

其中，固定夹板72和移动夹板73可采用角铁形状，固定夹板872的一个边和移动夹板873的一个边相对设置，固定夹板872的另一个边和移动夹板873 的另一个边在同一水平面上。当防滴料伸缩元件874的伸缩杆伸出，在同一个水平面上的固定夹板872的边与移动夹板873的边靠紧，夹住出料软管871。

参照图17和图18，自动翻盒装置9包括翻转工装91和翻盒驱动机构，翻转工装91靠近称重皮带75的后端处，以便随着称重皮带75的运转，将称重皮带75上的养殖盒送入翻转工装91内。翻转工装91包括两侧的侧板911，每侧的侧板911向内连接有托边912，托边912可为每侧的侧板911向内弯折的折边，侧板911和两侧底部的托边912围成养殖盒容纳空间，托边912用于承托养殖盒容纳空间内的养殖盒，需要翻转养殖盒时，养殖盒进入该养殖盒容纳空间，托边912可起到承托养殖盒的作用。两侧的侧板911顶部之间连接有三根顶档杆913，顶档杆913可采用光轴，在将翻转工装91的养殖盒容纳空间内的养殖盒翻转时，顶档杆可以挡住养殖盒，保证养殖盒不脱出翻转工装91。当然，顶挡杆913的数量并不局限于三根，也可以采取一根、两根或者其它数量。

翻盒驱动机构包括翻盒驱动电机93、曲臂连杆组件94和第四传动轴95，曲臂连杆组件94包括与翻盒驱动电机93的输出轴传动连接的曲臂941，与曲臂 941连接的连杆942，以及与连杆942连接的拐臂943，两侧的侧板911的前端中部之间固定连接有一根旋转轴92，翻转工装91的侧板21的前端中部开设轴孔23，轴孔23与旋转轴92的对应端可采取键连接。旋转轴92的一端伸出翻转轴的对应侧的侧板911外，与拐臂943传动连接。

拐臂943与旋转轴92的传动连接可采取以下具体结构：

第四传动轴95转动设于工作站机架61上，拐臂943与第四传动轴95固定连接，第四传动轴95与旋转轴92通过传动轮传动连接；第四传动轴95的两端均安装有一个主动链轮96，旋转轴92的两端均安装有一个被动链轮97，主动链轮96与对应端的被动链轮97通过链条9传动连接；主动链轮96的齿数是被动链轮97的齿数的两倍。主动链轮96转动90°，被动链轮97就会转动180°。

上述的自动翻盒装置9具体工作过程如下：

养殖架上的一批幼虫喂养完成后，养殖盒由循环工作机4送入称重皮带75 上，再由称重皮带75输送到自动翻盒装置9的翻转工装91的养殖盒容纳空间，翻盒驱动电机93启动，带动曲臂941转动，通过连杆942带动拐臂943转动，拐臂943带动第四传动轴95转动，第四传动轴95通过链轮和链条9传动带动旋转轴92和翻转工装91转动，翻转工装91开始翻转，当曲臂941的轴转到最高点时，拐臂943也摆动到最高点，这时拐臂943摆动了90°，相应的主动链轮96也转动了90°，被动链轮97转动了180°，翻转工装91带动养殖盒转动 180°，这样养殖盒就完全将物料倾倒出来，落到工作站机架61上的收料斗99 内，在翻转过程中，旋转轴92还起到阻挡养殖盒从翻转工装91的前端脱落的作用。驱动电机4带动曲臂941继续旋转，当曲臂941的轴转到最低点，翻转工装91也回到初始位置，翻盒动作就完成了。这样重复做翻转动作，实现了养殖盒自动翻转，实现了养殖盒倾倒的自动化，工作效率高。

参照图21至图23，自动投虫装置10包括投虫固定板101和转盒机构104，投虫固定板101的底部沿长度方向固定设有投虫齿条102，投虫固定板101的底部位于投虫齿条1022的两侧分别设有一根直线导轨103。

转盒机构104包括转盒支架1041和幼虫盒1045，转盒支架1041包括两侧的侧板和顶部的顶板。顶板上设有由投虫驱动电机1043驱动连接的投虫齿轮1042，投虫齿轮1042安装于顶板的顶面上，投虫驱动电机1043安装于顶板的底面上，投虫驱动电机1043的输出轴穿过顶板与投虫齿轮1042传动连接。顶板上位于投虫齿轮1042的两侧各设有一块滑块1044，每侧的滑块1044与投虫固定板101上一侧的直线导轨103滑动连接，投虫齿轮1042与投虫齿条102啮合传动连接，当投虫驱动电机1043启动时，带动投虫齿轮42旋转，滑块1044沿着直线导轨103滑动，起到导向作用，使整个转盒机构104可沿投虫固定板 101的长度方向向前移动。投虫驱动电机1043反转，可带动整个转盒机构104 向后移动，从而实现转盒机构104的往复移动。

幼虫盒1045设于转盒支架1041两侧的侧板之间，转盒支架1041一侧的侧板外表面上设有旋转气缸1046，旋转气缸1046的输出端与幼虫盒1045的一侧传动连接，旋转气缸1046的输出端与幼虫盒1045的连接可采用固定连接的传动连接方式。幼虫盒1045的另一侧与转盒支架1041另一侧的侧板转动连接，例如幼虫盒1045的另一侧上可固定连接转轴(图中未示出)，通过转轴与转盒支架1041的侧板转动连接。旋转气缸1046选用输出端可以转动180°的旋转气缸1046，能够带动幼虫盒1045旋转180°，将幼虫盒1045里的幼虫完全倒出到养殖盒里。然后投虫驱动电机1043反转，带动投虫齿轮1042反转，带动转盒机构104回到起始位置，向幼虫盒1045内添加新的幼虫，等待下一次投虫。向幼虫盒1045内添加幼虫可采用人工的方式。如此往复，实现了自动向养殖系统内的养殖盒内投虫。

综上，综上，副机配合主机取放养殖盒，主机与工作站6对接，将养殖盒输送到工作站6内，进行投料、收料或者投虫的自动操作。例如黑水虻养殖一定周期后，需要收集起来进行下一步加工，输送到工作站上通过自动翻盒装置翻盒收料，然后在养殖盒内重新投入新的幼虫，投入饲料进行喂养。养殖盒在工作站6内完成自动投料、投虫或收料的操作后，称重皮带驱动电机73反转，称重皮带75反向运行将养殖盒送到主机上，然后主机再将养殖盒送回到养殖架 2上饲养。通过运行取盒放盒流程，主机再取出一个需要投料、投虫或收料的养殖盒，然后送到工作站6上。为了实现全自动化控制，可设置可编程序的控制器，例如PLC、单片机或者工控机，为了判断和控制养殖盒的到达位置，可在循环工作机和工作站内设置位置传感器等类型的传感器，对上述的各个驱动电机、传感器等电器元件按工序需要进行自动控制，使整个厢式黑水虻立体自动化养殖系统的自动化运行。PLC、单片机等工业控制器本身附带逻辑控制功能，利用 PLC、单片机等工业控制器实现一些逻辑控制，上述电器元件的选型以及电连接方式均是本领域的公知技术，在此不再详述。本发明的厢式黑水虻立体自动化养殖系统，将立体养殖系统集成于集装厢式养殖厢内，由主副机配合循环将养殖架上的养殖盒轮流送入工作站内，进行自动投料、自动投虫、自动翻盒收料等操作，实现了集成自动化养殖，集成化程度高、占地面积小，方便提前制作。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于，包括集装厢式养殖厢，所述养殖厢一端的端板上设有多个功能口，所述功能口包括进料口、投虫口和出料口；

所述养殖厢内设有养殖架，所述养殖架的两端均设有循环工作机，一端的所述循环工作机远离所述养殖架的一侧设有工作站；

所述循环工作机包括工作机框架，所述工作机框架上设有推送盒装置和升降驱动电机，所述推送盒装置与所述升降驱动电机传动连接，所述推送盒装置包括安装架，所述安装架上设有取盒输送机构和用于推动养殖盒前进的推盒机构，所述取盒输送机构包括设于所述安装架上的取盒输送皮带和与所述取盒输送皮带传动连接的取盒皮带驱动电机；

所述工作站包括工作站机架，所述工作站机架上设有称重皮带输送装置、自动翻盒装置、位于所述称重皮带输送装置上方的自动投料装置，以及位于所述自动翻盒装置上方的自动投虫装置，所述自动翻盒装置位于所述称重皮带输送装置的后端，所述称重皮带输送装置包括支架，所述支架的底部安装有称重传感器，所述支架上设有称重皮带和与所述称重皮带传动连接的称重皮带驱动电机，所述称重皮带与相邻的所述循环工作机上的取盒输送皮带对接。

2.根据权利要求1所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述功能口包括新风进口和排风口，所述养殖厢内设有新风排风系统，所述新风排风系统包括设于所述养殖厢内顶部两侧的排风通道，所述排风通道朝向所述养殖箱内设有多个风孔，两侧的所述排风通道的端部连接有汇合腔体，所述汇合腔体与所述排风口连接；

所述养殖架包括两侧的多根中空立柱和横向设置的多层养殖盒轨道，两侧对应的中空立柱之间连接有横梁，两端的所述横梁的中部之间设有与所述新风进口连接的新风进风主管，所述新风进风主管上连接有多根横向设置的新风支管，所述新风支管的两侧管壁上开设有吹风孔；

两侧的所述中空立柱的侧壁上开设有多个排风孔，所述中空立柱的顶端与对应侧的所述排风通道连通连接。

3.根据权利要求2所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：两端的所述横梁的中部之间连接有中间框架，所述新风进风主管和所述新风支管设于所述中间框架上；所述新风支管与所述养殖架上的多层养殖空间一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述工作机框架内顶部和底部均设有一根第一传动轴，所述第一传动轴的两端均设有链轮，两侧的所述链轮通过一根链条对应连接，所述安装架的两侧分别与对应侧的所述链条连接，所述升降驱动电机与顶端的所述第一传动轴一端的所述链轮传动连接；所述工作机框架的两侧内壁上均竖向设有升降导轨，所述安装架的两侧均设有与所述升降导轨滑动连接的滑块。

5.根据权利要求4所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述养殖架两端的上部和下部均设有平移导轨和齿条，所述工作机框架与所述平移导轨滑动连接，所述工作机框架的上部和下部均设有与对应所述齿条啮合连接的齿轮，上部的所述齿轮和下部的所述齿轮之间连接有一根传动轴，所述工作机框架上设有与所述齿轮传动连接的平移驱动电机。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述安装架包括水平板和位于所述水平板两端的竖向板，所述推盒机构包括推动支架，所述水平板上安装有推盒伸缩元件，所述推动支架包括位于所述水平板后侧的长形架，所述长形架的两端均连接有槽形架，所述推盒伸缩元件的伸缩端与所述长形架固定连接，所述槽形架的槽内设有推盒机构，所述推盒机构包括若干推块，所述推块上设有偏心孔，所述偏心孔活动穿设有一根销轴，所述销轴的两端与所述槽形支架的对应侧的槽侧壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述自动投料装置包括投料固定板，所述投料固定板上设有直线导轨和投料齿条，所述直线导轨上滑动设有投料滑块，所述投料滑块上设有投料驱动电机和与所述投料驱动电机传动连接的齿轮，所述齿轮和所述投料齿条啮合传动连接，所述投料滑块上设有投料管；所述投料滑块底部安装有防滴料机构，所述防滴料机构包括与所述投料管的末端连接的一段出料软管，所述滑块的底部位于所述出料软管的一侧固定安装有一块固定夹板，另一侧设有一块移动夹板，所述移动夹板连接防滴料伸缩元件，所述防滴料伸缩元件安装于所述投料滑块的底部。

8.根据权利要求7所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述自动翻盒装置包括翻转工装和翻盒驱动机构；所述翻转工装包括两侧的侧板，每侧的侧板向内连接有托边，两侧的所述侧板顶部之间连接有至少一根顶档杆；所述翻盒驱动机构包括翻盒驱动电机和曲臂连杆组件，所述曲臂连杆组件包括与所述翻盒驱动电机的输出轴传动连接的曲臂，与所述曲臂连接的连杆，以及与所述连杆连接的拐臂，两侧的侧板的前端中部之间固定连接有一根旋转轴，所述拐臂与所述旋转轴传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：所述自动投虫装置包括投虫固定板和转盒机构，所述投虫固定板上沿长度方向固定设有直线导轨和投虫齿条，所述转盒机构包括转盒支架和幼虫盒，所述支架上安装有投虫滑块和与所述投虫齿条传动连接的齿轮，所述投虫滑块与所述直线导轨滑动连接，所述转盒支架上设有与所述投虫齿轮传动连接的投虫驱动电机，以及与所述幼虫盒传动连接的旋转气缸。

10.根据权利要求9所述的一种厢式黑水虻立体自动化养殖系统，其特征在于：两侧的所述取盒输送皮带的皮带轮之间连接有一根第二传动轴，所述取盒皮带驱动电机与所述第二传动轴传动连接。

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