CN113367103A - 用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法 - Google Patents

用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，包括：蝇蛆存储系统、输送系统、布料系统和卸料系统。本发明的有益效果是：设有拆垛机械手臂实现一摞养殖盒的拆分，设有布料装置实现养殖盒的加料，设有加虫装置实现蝇蛆幼虫的添加，设有一号码垛机械手臂实现养殖盒的叠放；还设有卸料机械手臂实现一摞养殖盒的拆分和卸料，设有清洗装置实现养殖盒的清洗，设有二号码垛机械手臂实现养殖盒的叠放。可以实现每一个养殖盒的精准加料量、加虫量，确保养殖条件得到严格兑现，提高生产效益；养殖架为多层结构，AGV物流机器人的门架用于辅助抬升高度，可以提升垂直空间的利用率，减少占地面积。

Description

用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法
技术领域
本发明属于有机废弃物生物处理技术领域，尤其涉及一种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法。
背景技术
生物处理技术是一种新的有机废弃物资源化处理技术，其中通过蝇蛆养殖处理有机废弃物则是生物处理技术中的一种。但是现有的蝇蛆养殖处理技术也存在着许多缺陷，传统蝇蛆养殖多以人工小规模养殖较为常见，主要存在以下问题：蝇蛆养殖环节依赖人工操作，成虫筛分困难，效率低下，阻碍了养殖规模的放大；养殖车间恶臭气体氛围，人工作业环境恶劣等。
因此，需要提供一种新型的用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法，以提高蝇蛆养殖的规模和效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统及方法。
这种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，包括：蝇蛆存储系统、输送系统、布料系统和卸料系统；蝇蛆存储系统包括养殖盒和养殖架，养殖架放置养殖盒；输送系统包括AGV物流机器人和皮带输送设备，AGV物流机器人为移动取物装置，皮带输送设备为传动运输装置；布料系统包括拆垛机械手臂、布料装置、加虫机械手臂和一号码垛机械手臂，在皮带输送设备上拆垛机械手臂的工作区域末端连接有布料装置，布料装置出口端连接有加虫机械手臂，在皮带输送设备上加虫机械手臂的工作区域末端连接有一号码垛机械手臂；卸料系统包括卸料机械手臂、清洗装置和二号码垛机械手臂，在皮带输送设备上卸料机械手臂的工作区域末端连接清洗装置，清洗装置出口端连接二号码垛机械手臂。
作为优选，AGV物流机器人用于将养殖盒在养殖架与布料系统、养殖架与卸料系统之间进行搬运；皮带输送设备用于将养殖盒在布料系统或卸料系统中进行传递。
作为优选，布料系统中的拆垛机械手臂用于拆分一摞养殖盒为单个养殖盒；布料装置用于对养殖盒进行加料；加虫机械手臂用于向养殖盒内添加蝇蛆幼虫；一号码垛机械手臂用于叠放养殖盒。
作为优选，卸料系统中的卸料机械手臂用于拆分养殖盒和对养殖盒进行卸料；清洗装置用于清洗养殖盒；二号码垛机械手臂用于叠放养殖盒。
作为优选，养殖盒为蝇蛆养殖工艺中的最小养殖单位，养殖盒周边设有凹槽，养殖盒底部设有叉车通孔；养殖架为多层结构。
作为优选，AGV物流机器人为堆高式叉车，采用多级门架来增加AGV物流机器人的抬升高度。
作为优选，布料装置采用可调节的滚轮式出料口。
这种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统的工作方法，包括如下步骤：
步骤一、AGV物流机器人运送一叠空养殖盒至布料系统入口，由拆垛机械手臂依次抓取养殖盒放于皮带输送设备上，直至该叠空养殖盒拆分完成；
步骤二、经过步骤一拆分后的养殖盒依次随着皮带输送设备移至布料系统的布料口，由布料装置控制阀门向养殖盒内定量均匀加料；
步骤三、经过步骤二加料后的养殖盒随着皮带输送设备移至布料系统加虫口，由加虫机械手臂翻转含幼虫的小料箱，将小料箱内部幼虫倾倒入养殖盒中，直至向拆分出的所有养殖盒内添加蝇蛆幼虫的动作完成；
步骤四、经过步骤三添加蝇蛆幼虫后的养殖盒随着皮带输送设备移至布料系统码垛区，由一号码垛机械手臂依次抓取养殖盒堆放成一叠，养殖盒到达布料系统的出口后，由AGV物流机器人搬运至指定养殖架库位存放；
步骤五、经过步骤四存放的养殖盒存放若干天后，到达收虫阶段，由AGV物流机器人运送该叠养殖盒至卸料系统入口，由卸料机械手臂依次抓取养殖盒完成一叠养殖盒的拆分和翻转，倾倒养殖盒内余料和蝇蛆，直至完成卸料；
步骤六、经过步骤五卸料后的养殖盒移至卸料系统清洗装置进行清洗；
步骤七、经过步骤六清洗后的养殖盒移至卸料系统码垛区，由二号码垛机械手臂依次将养殖盒重新翻转为正面，并堆放成一叠，叠放的养殖盒到达卸料系统的出口后由AGV物流机器人搬运至指定养殖架库位存放；在采用有机废弃物养殖蝇蛆过程中，完成养殖盒加料、添加蝇蛆幼虫、蝇蛆养殖、养殖盒卸料等流程，并得到养殖成熟的蝇蛆产品。
作为优选，步骤六中清洗装置采用空气吹扫的方式清洗养殖盒。
作为优选，步骤一中拆分单个空养殖盒耗时5～30s；步骤二中单个养殖盒加料耗时10～40s；步骤三中单个养殖盒添加蝇蛆幼虫耗时10～40s；步骤四中单个养殖盒堆放耗时5～30s；步骤五中单个养殖盒卸料耗时10～50s；步骤七中单个养殖盒堆放耗时10～40s。
本发明的有益效果是：
本发明设有拆垛机械手臂实现一摞养殖盒的拆分，设有布料装置实现养殖盒的加料，设有加虫装置实现蝇蛆幼虫的添加，设有一号码垛机械手臂实现养殖盒的叠放；本发明还设有卸料机械手臂实现一摞养殖盒的拆分和卸料，设有清洗装置实现养殖盒的清洗，设有二号码垛机械手臂实现养殖盒的叠放。可以实现每一个养殖盒的精准加料量、加虫量，确保养殖条件得到严格兑现，提高生产效益。
养殖架为多层结构，AGV物流机器人的门架用于辅助抬升高度，可以提升垂直空间的利用率，减少占地面积。采用多辆AGV物流机器人，减少等待时间，提高工作效率。能够实现规模化养殖，同时避免了工人与生产环境的直接接触，可以作为典型方案，便于复制与量产。
附图说明
图1为用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统平面布局示意图。
附图标记说明：养殖盒1、养殖架2、AGV物流机器人3、皮带输送设备4、拆垛机械手臂5、布料装置6、加虫机械手臂7、一号码垛机械手臂8、卸料机械手臂9、清洗装置10、二号码垛机械手臂11。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例一
本申请实施例一提供了一种如图1所示用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，包括：蝇蛆存储系统、输送系统、布料系统和卸料系统；蝇蛆存储系统包括养殖盒1和养殖架2，养殖架2放置养殖盒1；输送系统包括AGV物流机器人3和皮带输送设备4，AGV物流机器人3为移动取物装置，皮带输送设备4为传动运输装置；布料系统包括拆垛机械手臂5、布料装置6、加虫机械手臂7和一号码垛机械手臂8，在皮带输送设备4上拆垛机械手臂5的工作区域末端连接有布料装置6，布料装置6出口端连接有加虫机械手臂7，在皮带输送设备4上加虫机械手臂7的工作区域末端连接有一号码垛机械手臂8；卸料系统包括卸料机械手臂9、清洗装置10和二号码垛机械手臂11，在皮带输送设备4上卸料机械手臂9的工作区域末端连接清洗装置10，清洗装置10出口端连接二号码垛机械手臂11。
实施例二
在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了实施例一中用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统的具体工作方法：
步骤一、AGV物流机器人3运送一叠空养殖盒1至布料系统入口，由拆垛机械手臂5依次抓取养殖盒1放于皮带输送设备4上，完成该叠空养殖盒1的拆分；拆分单个空养殖盒1耗时5～30s；
步骤二、经过步骤一后的养殖盒1依次移至布料系统布料口，由布料装置6控制阀门定量均匀加料；单个养殖盒1加料耗时10～40s；
步骤三、经过步骤二后的养殖盒1移至布料系统加虫口，由加虫机械手臂7翻转含幼虫的小料箱，将内部幼虫倾倒入养殖盒1中，完成添加蝇蛆幼虫的动作；单个养殖盒1添加蝇蛆幼虫耗时10～40s；
步骤四、经过步骤三后的养殖盒1移至布料系统码垛区，由一号码垛机械手臂8依次抓取养殖盒1堆放成一叠，到达布料系统的出口后由AGV物流机器人3搬运至指定库位存放；单个养殖盒堆放耗时5～30s；
步骤五、经过步骤四的养殖盒1存放若干天后到达收虫阶段，由AGV物流机器人3运送一叠养殖盒1移至卸料系统入口，由卸料机械手臂9依次抓取完成一叠养殖盒1的拆分和翻转，倾倒养殖盒1内余料和蝇蛆，完成卸料动作；单个养殖盒卸料耗时10～50s；
步骤六、经过步骤五后的养殖盒1移至卸料系统清洗装置10进行清洗；
步骤七、经过步骤六后的养殖盒1移至卸料系统码垛区，由二号码垛机械手臂11依次将养殖盒1重新翻转为正面，并堆放成一叠，到达卸料系统的出口后由AGV物流机器人3搬运至指定库位存放；单个养殖盒堆放耗时10～40s。
总结：
本发明通过自动化控制，可以精准实现每一个养殖盒的精准加料量、加虫量，确保养殖条件得到严格兑现，提高生产效益。通过养殖架的多层结构和AGV物流机器人的门架辅助抬升，可以提升垂直空间的利用率，减少占地面积。采用多辆AGV物流机器人接力作业，减少等待时间，提高工作效率。本发明实现了蝇蛆养殖的全自动化生产，能够实现规模化养殖，同时避免了工人与生产环境的直接接触，较好地解决了传统蝇蛆养殖依赖人工、养殖规模难以放大；养殖车间气氛恶臭、人工作业环境恶劣等问题。可以作为典型方案，便于复制与量产。本套自动化养殖系统运行逻辑与稳定的幼虫养殖周期完全契合，便于管理。

Claims (10)

1.一种用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于，包括：蝇蛆存储系统、输送系统、布料系统和卸料系统；蝇蛆存储系统包括养殖盒(1)和养殖架(2)，养殖架(2)放置养殖盒(1)；输送系统包括AGV物流机器人(3)和皮带输送设备(4)，AGV物流机器人(3)为移动取物装置，皮带输送设备(4)为传动运输装置；布料系统包括拆垛机械手臂(5)、布料装置(6)、加虫机械手臂(7)和一号码垛机械手臂(8)，在皮带输送设备(4)上拆垛机械手臂(5)的工作区域末端连接有布料装置(6)，布料装置(6)出口端连接有加虫机械手臂(7)，在皮带输送设备(4)上加虫机械手臂(7)的工作区域末端连接有一号码垛机械手臂(8)；卸料系统包括卸料机械手臂(9)、清洗装置(10)和二号码垛机械手臂(11)，在皮带输送设备(4)上卸料机械手臂(9)的工作区域末端连接清洗装置(10)，清洗装置(10)出口端连接二号码垛机械手臂(11)。
2.根据权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：AGV物流机器人(3)用于将养殖盒(1)在养殖架(2)与布料系统、养殖架(2)与卸料系统之间进行搬运；皮带输送设备(4)用于将养殖盒(1)在布料系统或卸料系统中进行传递。
3.根据权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：布料系统中的拆垛机械手臂(5)用于拆分一摞养殖盒(1)为单个养殖盒(1)；布料装置(6)用于对养殖盒(1)进行加料；加虫机械手臂(7)用于向养殖盒(1)内添加蝇蛆幼虫；一号码垛机械手臂(8)用于叠放养殖盒(1)。
4.根据权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：卸料系统中的卸料机械手臂(9)用于拆分养殖盒(1)和对养殖盒(1)进行卸料；清洗装置(10)用于清洗养殖盒(1)；二号码垛机械手臂(11)用于叠放养殖盒(1)。
5.根据权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：养殖盒(1)周边设有凹槽，养殖盒(1)底部设有叉车通孔；养殖架(2)为多层结构。
6.根据权利要求5所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：AGV物流机器人(3)为堆高式叉车，采用多级门架来增加AGV物流机器人(3)的抬升高度。
7.根据权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统，其特征在于：布料装置(6)采用可调节的滚轮式出料口。
8.一种如权利要求1所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、AGV物流机器人(3)运送一叠空养殖盒(1)至布料系统入口，由拆垛机械手臂(5)依次抓取养殖盒(1)放于皮带输送设备(4)上，直至该叠空养殖盒(1)拆分完成；
步骤二、经过步骤一拆分后的养殖盒(1)依次随着皮带输送设备(4)移至布料系统的布料口，由布料装置(6)控制阀门向养殖盒(1)内定量均匀加料；
步骤三、经过步骤二加料后的养殖盒(1)随着皮带输送设备(4)移至布料系统加虫口，由加虫机械手臂(7)翻转含幼虫的小料箱，将小料箱内部幼虫倾倒入养殖盒(1)中，直至向拆分出的所有养殖盒(1)内添加蝇蛆幼虫的动作完成；
步骤四、经过步骤三添加蝇蛆幼虫后的养殖盒(1)随着皮带输送设备(4)移至布料系统码垛区，由一号码垛机械手臂(8)依次抓取养殖盒(1)堆放成一叠，养殖盒(1)到达布料系统的出口后，由AGV物流机器人(3)搬运至指定养殖架(2)库位存放；
步骤五、经过步骤四存放的养殖盒(1)存放若干天后，到达收虫阶段，由AGV物流机器人(3)运送该叠养殖盒(1)至卸料系统入口，由卸料机械手臂(9)依次抓取养殖盒(1)完成一叠养殖盒的拆分和翻转，倾倒养殖盒(1)内余料和蝇蛆，直至完成卸料；
步骤六、经过步骤五卸料后的养殖盒(1)移至卸料系统清洗装置(10)进行清洗；
步骤七、经过步骤六清洗后的养殖盒(1)移至卸料系统码垛区，由二号码垛机械手臂(11)依次将养殖盒(1)重新翻转为正面，并堆放成一叠，叠放的养殖盒(1)到达卸料系统的出口后由AGV物流机器人(3)搬运至指定养殖架(2)库位存放。
9.根据权利要求8所述用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统的工作方法，其特征在于：步骤六中清洗装置(10)采用空气吹扫的方式清洗养殖盒(1)。
10.根据权利要求8用于有机废弃物处理领域的蝇蛆自动化养殖系统的工作方法，其特征在于：步骤一中拆分单个空养殖盒(1)耗时5～30s；步骤二中单个养殖盒(1)加料耗时10～40s；步骤三中单个养殖盒(1)添加蝇蛆幼虫耗时10～40s；步骤四中单个养殖盒堆放耗时5～30s；步骤五中单个养殖盒卸料耗时10～50s；步骤七中单个养殖盒堆放耗时10～40s。
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