CN113287981A - 余料清扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料清扫技术领域，特别是涉及余料清扫装置，其物料传送组件的第一物料入口处于物料清扫组件清扫的物料流动路径上，物料收集组件的第二物料入口处于物料传送组件传送的物料的下落路径上；物料清扫组件包括：支架和活动式安装于支架的多个清扫刷，所有清扫刷围成一个区间，在驱动作用下向区间旋动，将物料旋入区间。清扫刷通过旋动，将余料旋入围成的区间内，余料接着进入物料传送组件，通过传送带送至物料收集组件内，行走结构带动车架移动，实现不同位置的余粮清扫，清扫刷与物料接触，适用于颗粒度小的物料，不对物料产生破坏，方便、快捷。车架下的行走结构在行走和转向驱动的作用下，行动路径能覆盖整个料仓。

Description

余料清扫装置

技术领域

本发明涉及物料清扫技术领域，特别是涉及余料清扫装置。

背景技术

目前，现阶段进行平房仓余粮的清扫收集工作绝大多数还是利用人工使用扫帚和搓斗进行清扫。由于平房仓面积较大，所以需要使用较多的工人，和花费大量的时间。造成工人工作强度大，现阶段大多数人不愿意从事相关清扫工作。为了提高粮食进出仓的效率，降低仓底余粮清扫的成本，为工人降低劳动强度，我们开始进行针对平房仓余粮智能化清扫收集装置的研发。

但是，现有的智能化清扫装置还存在着结构复杂，整体体积过大，收集效率较低，对粮粒破坏较大和还为实现无人化控制等诸多缺陷。虽然现阶段的清扫设备在一定程度上减轻了人力的劳动强度，但还未把工人从恶劣的工作环境中解放出来，并不能满足智能化，无人化的清扫要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种余料清扫装置，该装置可完成余粮的清扫，收集，运输等作业，不仅有较高的粮食收集量和较低的粮食破碎率，而且可以根据粮食收集量的多少把粮食运输到指定地点进行卸料，方便人工的收集，大大提高了工作效率和平房仓的智能化程度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种余料清扫装置，其包括：设置在车架上的物料清扫组件、物料传送组件和物料收集组件；所述物料传送组件的第一物料入口处于所述物料清扫组件清扫的物料流动路径上，所述物料收集组件的第二物料入口处于所述物料传送组件传送的物料的下落路径上；

所述车架底部设置行走组件，所述行走组件配置行走和转向驱动；

所述物料清扫组件包括：支架和活动式安装于所述支架的多个清扫刷，所有所述清扫刷围成一个区间，且所述清扫刷在驱动作用下向所述区间旋动，以将所述物料旋入所述区间内；所述支架活动式安装于所述车架，包括抬高和落下两个姿态；

所述物料输送组件包括：传送带，所述传送带在驱动作用下在其延伸方向上滚动。

在一些实施例中，优选为，所述清扫刷包括:两个圆盘型清扫刷，所述圆盘型清扫刷围绕过盘面中心的垂线旋转，且所述圆盘型清扫刷的盘面随所述支架落下时与仓面接触；两个圆盘型清扫刷的旋转方式相反，所述旋转方式包括：顺时针、逆时针。

在一些实施例中，优选为，所述清扫刷还包括活动式安装于所述支架的除尘旋转刷，所述除尘旋转刷呈长筒型，且围绕长筒的中心轴旋转；所述除尘旋转刷的旋转侧面随所述支架落下时与仓面接触。

在一些实施例中，优选为，两个所述圆盘型清扫刷和除尘旋转刷围成类三角形区间。

在一些实施例中，优选为，所述传送带包括波纹挡边带，所述波纹挡边带的传送方向为自下向上倾斜传送。

在一些实施例中，优选为，所述余料清扫装置还包括：控制模块和红外传感器，所述红外传感器向所述余料清扫装置的前方发射红外线，所述红外传感器和所述控制模块电连接。

在一些实施例中，优选为，所述行走组件包括：设置在所述车架下方的万向轮、转向舵机和行走电机轮，所述转向舵机的驱动端与所述万向轮连接；所述转向舵机和所述行走电机轮的驱动电机均与所述控制模块电连接。

在一些实施例中，优选为，所述物料清扫组件还包括：可伸缩性的电动推杆，所述电动推杆的一端固定安装于所述车架，另一端固定安装于所述支架，所述可伸缩的电动推杆的伸缩方向为上下方向；所述电动推杆与所述控制模块电连接。

在一些实施例中，优选为，所述物料收集组件包括：收粮盒和料位器，所述料位仓设置于所述收粮盒的顶部，所述料位器与所述控制模块电连接；所述料位仓的底部构造出料挡板，将出料口挡住。

在一些实施例中，优选为，所述出料挡板与闸门电动推杆电连接，所述料位器和所述闸门电动推杆均与控制模块电连接。

(三)有益效果

本发明提供一种余粮清扫装置，物料传送组件的第一物料入口处于物料清扫组件清扫的物料流动路径上，物料收集组件的第二物料入口处于物料传送组件传送的物料的下落路径上；车架底部设置行走组件，行走组件配置行走和转向驱动；物料清扫组件包括：支架和活动式安装于支架的多个清扫刷，所有清扫刷围成一个区间，且清扫刷在驱动作用下向区间旋动，以将物料旋入区间内；支架活动式安装于车架，包括抬高和落下两个姿态；物料输送组件的传送带在驱动作用下在其延伸方向上滚动。其中物料清扫组件的清扫刷通过旋动，将余料旋入围成的区间内，余料接着进入物料传送组件，通过传送带送至物料收集组件内，利用平房仓的特点，行走结构带动车架移动，实现不同位置的余粮清扫，清扫刷与物料接触，适用于颗粒度小的物料，并且不会对物料产生破坏，清扫方便、快捷。车架下的行走结构在行走和转向驱动的作用下，行动路径能覆盖整个料仓，清扫干净、快捷。

附图说明

图1为本发明智能化清扫收集装置的总体结构示意图。

图2为本发明物料清扫组件结构示意图。

图3为本发明物料传送组件结构俯视图。

图4为本发明智能化清扫收集装置的总体侧示意图。

注：1物料清扫组件，2电动推杆，3支架，4物料传送组件，5物料收集组件，6车架，7自动控制柜,8行走组件，9圆盘型清扫刷，10 壳体，11清扫支架，12前摩擦轮，13蜗轮蜗杆，14除尘旋转刷，15 后摩擦轮，16同步带轮，17主传动轴，18同步带，19电机，20张紧轴， 21转向轴，22接粮轴，23两端轴承座，24波纹挡边带，25转向轮，26 张紧轴承座，27万向轮，28法兰盘，29舵机支架，30转向舵机，31 出料挡板，32闸门电动推杆，33收粮盒，34料位器，35电机轮，36 支撑挡板，37红外传感器，38上挡板，39支撑支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了解决目前平房仓仓底余粮清扫还普遍采用人力清扫，自动化智能化程度不高，工作效率较低，清扫成本较高的问题，本发明提供一种余粮清扫装置，其包括设置在车架上的物料清扫组件、物料传送组件和物料收集组件；物料传送组件的第一物料入口处于物料清扫组件清扫的物料流动路径上，物料收集组件的第二物料入口处于物料传送组件传送的物料的下落路径上；车架底部设置行走结构，行走结构配置行走和转向驱动；物料清扫组件包括：支架和活动式安装于支架的多个清扫刷，所有清扫刷围成一个区间，且清扫刷在驱动作用下向区间旋动，以将物料旋入区间内；支架活动式安装于车架，包括抬高和落下两个姿态；物料输送组件包括：传送带，传送带在驱动作用下在其延伸方向上滚动。

物料清扫组件的清扫刷通过旋动，将余料旋入围成的区间内，余料接着进入物料传送组件，通过传送带送至物料收集组件内，利用平房仓的特点，行走结构带动车架移动，实现不同位置的余粮清扫，清扫刷与物料接触，适用于颗粒度小的物料，并且不会对物料产生破坏，清扫方便、快捷。车架下的行走结构在行走和转向驱动的作用下，行动路径能覆盖整个料仓，清扫干净、快捷。

接下来给出余料清扫装置的具体描述：

一种余料清扫装置，可用于新型高效的智能化平房仓余粮清扫收集。如图1-4所示，该装置包括：壳体10、车架6、物料清扫组件1、物料传送组件4、物料收集组件5和行走组件8等，其中物料清扫组件1、物料传送组件4和物料收集组件5都安装于车架6上，行走组件8安装在车架6的底部。物料清扫组件1对仓内物料进行清扫，清扫的物料落入物料传送组件4的第一物料入口，物料传送组件4通过传送带自下而上运输，运输的物料再次下落，落入物料收集组件5的收粮盒33内。

其中物料传送组件4、物料手机组件都通过螺栓、螺母直接与车架6连接。

车架6底部设置行走组件8，行走组件8在行走和转向的驱动下带动车架6达到仓面的不同位置，使清扫面覆盖仓面的任一位置。

物料清扫组件1通过支架与车架6，物料清扫组件1与支架可转动式机械连接，支架与车架6活动式连接，支架可相对车架6向上抬起，或下落，因此支架具有抬高和落下两个姿态。

如图2所示，物料清扫组件1包括多个清扫刷，清扫刷可转动式安装在支架上，清扫刷围成一个物料清扫集中区间，清扫刷通过旋转，将物料选入该集中区，然后进入物料传送组件4的第一物料入口，被传送带传送。

该余料清扫装置为自动化控制组件，因此还包括控制模块，控制模块与各类驱动相连，控制余料清扫装置的自动化清扫和行走。

物料清扫组件1还包括：可伸缩性的电动推杆2，电动推杆2的一端固定安装于车架6，另一端固定安装于支架，可伸缩的电动推杆 2的伸缩方向为上下方向；电动推杆2与控制模块电连接，控制电动推杆2伸长或收缩，电动推杆2伸长时推动支架向上抬起，收缩时拉动支架下落，并对支架施加向下的压力，增大清扫刷与仓面的接触。

其中清扫刷包括两个圆盘型清扫刷9，清扫的刷毛围成圆环。圆盘型清扫刷9的上盘面与驱动相连，在驱动的作用下围绕过中心垂线旋转，且两个圆盘型清扫刷9一个顺时针转动，一个逆时针转动。旋动物料项围成的区间移动。下盘面与仓面接触，提高清扫的完整度。

清扫刷在两个圆盘型清扫刷9的对面还设置了除尘旋转刷14，将物料再次旋起，落入传送带，将物料控制在围成的区间内，同时将外围物料旋入区间内。该除尘旋转刷14为长筒型，围绕长筒的中心轴旋转，圆形侧面与仓面(即仓底)接触。

清扫刷分别配置驱动。具体来说，圆盘型清扫刷9的驱动为前摩擦轮12和驱动器，圆盘型清扫刷9通过蜗轮蜗杆13与前摩擦轮12 连接。除尘旋转刷14与后摩擦轮15连接在一起。

在正常工作时，电动推杆2收缩，带动支架向下运动，使物料清扫组件1与地面(仓面，即仓内底面)有一定的下压力。行走组件8 的电机19轮启动，提供前进的动力。前摩擦轮12与地面的摩擦力通过蜗轮蜗杆13结构传导带动圆盘型清扫刷9旋转。后摩擦轮15与地面的摩擦力带动除尘旋转刷14旋转。地面的物料被圆盘型清扫刷9 集中在装置中部，通过清扫支架进入除尘旋转刷14。除尘旋转刷14 的旋转把物料扫起，使物料落入物料传送组件4的波纹挡边带24上。

如图3所示，物料传送组件4包括：传送带和驱动结构，传送带优选为波纹挡边带24。驱动结构包括：主传动轴17，接粮轴22，张紧轴20，转向轴21，张紧轴承座26，两端轴承座23，转向轮25，波纹挡边带24，同步带轮16，支撑挡板36，支撑支架39，电机19，同步带18，上挡板38。支撑挡板36通过焊接安装在车架6左右，在其上面固定主传动轴17和张紧轴20及张进轴20承座。通过改变张紧轴承座26螺栓固定的位置，从而改变张紧力。支撑支架39安装在车架6的前端，在上面安装接粮轴22和转向轴21及转向轴21轴承座。在转向轴21上还需安装两个转向轮25，通过键进行径向固定，通过螺钉连接进行轴向固定。四根轴支撑起上面放置的波纹挡边带 24。在主传动轴17的一端还安装有同步带轮16，在下方放置电机19 带动整个部分转动。上挡板38用螺栓紧固在支撑挡板36上，防止扫起的物料飞溅。

物料传送组件4有对波纹挡边带24的张紧装置，可以实现物料传送组件4在工作中的手动张紧。需要张紧时，用螺栓紧固调整张紧轴承座26在支撑挡板36上的位置，在张紧轴承座26带动张紧轴20 后移的情况下，增大波纹挡边带24中间的距离，完成对波纹挡边带24的张紧。

物料收集组件5包括：收粮盒33，出料挡板31，闸门电动推杆 32，料位器34。物料收集组件5安装在物料收集组件5的尾端，用螺栓紧固与车架6相连。在收粮盒33顶部位置(比如出口处)安装有料位器34，观测收粮盒33是否装满。在收粮盒33下端出口位置由出料挡板31挡住。

出料挡板31和闸门电动推杆32相连，料位器34和闸门电动推杆32与控制模块相连，控制出料口的开关，决定是否开始卸料。

电机19运行通过同步带18传动，带动波纹挡边带24旋转，使扫起的物料传送到收粮盒33中。当料位器34检测到收粮盒33装满时，通过自动控制模块使电动推杆2伸长，举起物料清扫组件1使之离地停止清扫。同时把波纹挡边带24上已有物料输送完成后，电机 19停止转动，波纹挡边带24停止输送。自动控制系统通过对电机19 轮和转向舵机30的控制，使清扫收集装置行进到卸料的指定地点。闸门电动推杆32收缩，打开闸门进行卸料。当卸料完成后，装置再次行进到之前位置继续完成清扫收集工作。整个过程无需人工干预，高效和智能化，通过传感器的控制自动完成清扫工作，有较高的粮食清扫量，大大的提高了平房仓余粮的清扫效率。

为了智能化控制余料清扫装置移动、转向，在壳体10上还设置了红外传感器37(即红外线距离传感器)，红外传感器37项余料清扫装置的前方发射红外线，红外传感器37与控制模块电连接。以测定余粮清扫装置距仓体侧面的距离，控制模块在确定距离过近时控制转向。

具体来说，行走组件8包括：电机19轮，转向舵机30，万向轮 27，舵机支架29，法兰盘28。电机19轮安装在车架6的两边，转向舵机30通过舵机支架29连接在车架6上，万向轮27通过法兰盘28 和转向舵机30相连。转向舵机30驱动万向轮27转自合适的角度。

控制模块包括：自动控制柜7和控制线路等。红外传感器37安装在车架6的前上方，通过控制线把信号传输到自动控制柜7中。控制柜安装在收粮盒33的下方，同时通过控制线路连接电动推杆2，电机19轮，料位器34和转向舵机30等。

使用时，启动控制模块，通过电机19轮的前后转动达到前进后退的动作。当需要转弯时，控制装置后方的转向舵机30旋转合适的角度，并且依靠左右两边的电机19轮的差速旋转辅助进行转弯，转向舵机30的旋转范围为0°到180°，从而得到装置的灵活移动，使装置移动到合理位置完成工作任务。当收粮盒33检测到装满或结束清扫时，前方电动推杆2将举起物料清扫组件1，从而停止清扫，电动推杆2的收缩范围为0到15厘米。当需要卸料时，闸门电动推杆 32收缩打开闸门完成卸料，闸门电动推杆32的收缩范围为0到5厘米。

下面给出余料清扫装置的运行过程：

清扫、传送和收集工作的过程：

当清扫收集装置开始工作时，控制系统启动，电动推杆2收缩把物料清扫组件1放于地面，并产生一定的下压力，电机轮35向前运动，使前摩擦轮12和后摩擦轮15与地面产生一定摩擦力，带动圆盘型清扫刷9和除尘清扫刷14旋转，完成地面物料的扫起。同时物料传送组件4启动，电机19带动同步带轮16转动，从而带动主传动轴 17转动，带动波纹挡边带24旋转。当清扫模块1扫起的物料落在波纹挡边带24上时，会随着波纹挡边带24的提升最终落入物料收集组件5中。此过程工作效率高，节能，环保，并且保证了收集粮粒的安全，降低了粮粒的破碎率。

行进、转向过程：

当在进行清扫作业时，装置前方的红外传感器37检测到前方离平房仓墙面太近，需要转弯掉头后继续清扫。控制系统控制电动推杆 2伸长举起前端清扫装置1。之后将波纹挡边带24上的余粮全部送到收粮盒33后，电机19停止转动，物料传送组件4停止工作。同时转向舵机30开始旋转，调整到合适的转向角度，电机轮35开始进行转向，根据转向的角度不同，左右电机轮35产生不同的速度。当转向完成后，电动推杆2收缩放下清扫模块1，电机19开始重新转动，物料传送组件4开始工作。转向舵机30调整到最开始直线行驶的角度，左右电机轮35同速前进，继续完成清扫工作。

卸料过程：

当余量收集模块5装满时，料位器34检测到收粮盒33装满，控制系统发出卸料指令。自动控制模块控制电机轮35停止转动，控制电动推杆2伸长举起清扫装置1，物料传送组件电机19停止转动。转向舵机 30向卸料地点转向，配合电机轮35行驶到卸料的指定地点。到达地点后，闸门电动推杆32收缩，打开出料挡板31开始卸料。当卸料完成后，闸门电动推杆32伸长，关闭闸门。最后行驶到之前清扫位置继续完成清扫收集工作。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种余料清扫装置，其特征在于，包括：设置在车架上的物料清扫组件、物料传送组件和物料收集组件；所述物料传送组件的第一物料入口处于所述物料清扫组件清扫的物料流动路径上，所述物料收集组件的第二物料入口处于所述物料传送组件传送的物料的下落路径上；

所述车架底部设置行走组件，所述行走组件配置行走和转向驱动；

所述物料清扫组件包括：支架和活动式安装于所述支架的多个清扫刷，所有所述清扫刷围成一个区间，且所述清扫刷在驱动作用下向所述区间旋动，以将所述物料旋入所述区间内；所述支架活动式安装于所述车架，包括抬高和落下两个姿态；

所述物料输送组件包括：传送带，所述传送带在驱动作用下在其延伸方向上滚动。

2.根据权利要求1所述的余料清扫装置，其特征在于，所述清扫刷包括:两个圆盘型清扫刷，所述圆盘型清扫刷围绕过盘面中心的垂线旋转，且所述圆盘型清扫刷的盘面随所述支架落下时与仓面接触；两个圆盘型清扫刷的旋转方式相反，所述旋转方式包括：顺时针、逆时针。

3.根据权利要求2所述的余料清扫装置，其特征在于，所述清扫刷还包括活动式安装于所述支架的除尘旋转刷，所述除尘旋转刷呈长筒型，且围绕长筒的中心轴旋转；所述除尘旋转刷的旋转侧面随所述支架落下时与仓面接触。

4.根据权利要求3所述的余料清扫装置，其特征在于，两个所述圆盘型清扫刷和除尘旋转刷围成类三角形区间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的余料清扫装置，其特征在于，所述传送带包括波纹挡边带，所述波纹挡边带的传送方向为自下向上倾斜传送。

6.根据权利要求1-4任一项所述的余料清扫装置，其特征在于，所述余料清扫装置还包括：控制模块和红外传感器，所述红外传感器向所述余料清扫装置的前方发射红外线，所述红外传感器和所述控制模块电连接。

7.根据权利要求6任一项所述的余料清扫装置，其特征在于，所述行走组件包括：设置在所述车架下方的万向轮、转向舵机和行走电机轮，所述转向舵机的驱动端与所述万向轮连接；所述转向舵机和所述行走电机轮的驱动电机均与所述控制模块电连接。

8.根据权利要求6所述的余料清扫装置，其特征在于，所述物料清扫组件还包括：可伸缩性的电动推杆，所述电动推杆的一端固定安装于所述车架，另一端固定安装于所述支架，所述可伸缩的电动推杆的伸缩方向为上下方向；所述电动推杆与所述控制模块电连接。

9.根据权利要求6所述的余料清扫装置，其特征在于，所述物料收集组件包括：收粮盒和料位器，所述料位仓设置于所述收粮盒的顶部，所述料位器与所述控制模块电连接；所述料位仓的底部构造出料挡板，将出料口挡住。

10.根据权利要求9所述的余料清扫装置，其特征在于，所述出料挡板与闸门电动推杆电连接，所述料位器和所述闸门电动推杆均与控制模块电连接。

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