CN113368743A - 一种自动配料装置 - Google Patents

Abstract

本方案属于饲料机械设备领域，具体涉及一种自动配料装置。包括机架、原料机构和电机，所述原料机构和电机均设置在机架上，所述电机的转轴上连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上通过螺纹连接有滑块；所述原料机构包括料斗、圆球和连杆，所述料斗底端设有漏斗形的出料口，所述圆球用于打开和关闭出料口，所述圆球通过连杆与滑块连接，所述机架上还设有位于原料机构下方的配料箱，所述配料箱内设有螺旋叶片，所述螺旋叶片固定连接在转轴上。本方案通过设置电机完成了原料下料和原料搅拌的动作，节省了配料时间，提高了自动配料的效率。

Description

一种自动配料装置

技术领域

本方案属于饲料机械设备领域，具体涉及一种自动配料装置。

背景技术

饲料生产需要通过配料、制料、制粒等工艺，传统的饲料配料是通过人工按照比例将不同的原料加入到混合缸中搅拌混合，而通过人工手动配比，不仅导致工作量大，降低工作效率，且经常会出现原料配合的比例不均匀，从而影响产品的质量，鉴于以上缺陷，实有必要设计一种自动配料制料机。

现有申请号为CN201610363436.6的专利公开了一种自动配料制料机，包括 机架、料斗、料筒、盖板、弹簧、驱动机构、推杆，所述的料斗数量为若干件，所述的料斗设置于机架上端，所述的料筒数量为若干件，所述的料筒设置于机架上侧，且所述的料筒与料斗相互贯通，所述的盖板设置于料筒底端，所述的弹簧设置于料筒与盖板之间，所述的驱动机构数量为若干件，所述的驱动机构设置于机架上端，所述的推杆设置于驱动机构下端，且所述的推杆位于料筒上端。

该方案在自动配料过程中，需要先将饲料原料排入到料筒中，然后通过推杆挤压料筒中的饲料原料，当挤压力大于弹簧的压力时，盖板打开，饲料进入混合缸中进行混合。该方案虽然能够完成饲料的混合，但是在饲料原料下料过程中，需要挤压饲料原料且挤压力大于弹簧的压力时才能下料，饲料原料在挤压过程中容易造成饲料被挤压破碎，被挤压破碎的饲料原料混合后则会导致饲料质量不好。

发明内容

本方案提供一种自动配料装置，以解决配料机制作配料过程中造成饲料原料被挤压破碎的问题。

为了达到上述目的，本方案提供一种自动配料装置，包括机架、原料机构和电机，所述原料机构和电机均设置在机架上，所述电机的转轴上连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上通过螺纹连接有滑块；所述原料机构包括料斗、圆球和连杆，所述料斗底端设有漏斗形的出料口，所述圆球用于打开和关闭出料口，所述圆球通过连杆与滑块连接，所述机架上还设有位于原料机构下方的配料箱，所述配料箱内设有螺旋叶片，所述螺旋叶片固定连接在转轴上。

本方案的原理为：首先将不同饲料生产的原料分别对应加入到料斗中，然后开启伺服电机搅拌，伺服电机的转轴先正向旋转，然后转轴转动驱动滚珠丝杠转动，进而驱动滑块上移动，使得圆球上移进而将料口的出料口打开，使得不同料斗中的饲料均同步落入配料箱中，同时因为转轴转动带动螺旋叶片正向转动，将不同的饲料原料进行混合，完成自动配料过程。

然后伺服电机再反向旋转，使得滑块下移，进而将料口的出料口关闭，此时螺旋叶片反转，继续搅拌饲料。

本方案的有益效果：

1、 在圆球上移过程中出料口慢慢被打开，然后圆球两侧的饲料则往圆球下方的出料口去，进而落入到配料箱中，因圆球上面呈弧形，然后圆球上方的饲料往圆球两侧走，然后再通过出料口落入到配料箱中，因饲料在圆球上移的过程中有足够的活动空间，因此避免了饲料被挤压稀碎的问题。

2、 通过设置电机完成了原料下料和原料搅拌的动作，节省了配料时间，提高了自动配料的效率。

3、 一边下料一边搅拌，使得饲料混合更充分；同时螺旋叶片正向转动和反向转动，先压饲料，然后在使得饲料更蓬松，透气性更好，不容易结块。

4、 通过圆球往上运动来打开出料口，可避免出料口被堵住的情况出现。

进一步，所述料斗的出料口上滑动设有推板，所述推板用于调节出料口的大小。当需要配置不同配比的饲料时，可通过调节出料口的大小来调节配比，使得该自动配料装置适用性更广。

进一步，所述机架内设有挡板，所述挡板位于配料箱和滑块中间，所述挡板包括A板和B板，所述A板和B板分别设在机架侧壁上和转轴上，所述A板和B板上分别铰接有平板。当料斗的出料口出料时，饲料将平板往下压，使得平板被打开，饲料得以进入配料箱内，当没有原料进入配料中时，挡板关闭，避免配料箱内搅拌产生的粉尘进入到机架的其他地方，造成浪费。

进一步，所述机架上设有气缸，所述气缸内设有菌种，菌种可以为酸、碱、盐、糖、水等或其任意组合物，所述气缸上设有出液管道和进液管道，所述出液管道的端口位于配料箱内，所述出液管道上设有出液单向阀，所述进液管道上设有进液单向阀，所述气缸的活塞杆上设有齿条，所述转轴上设有与齿条相啮合的齿轮。当转轴正向转动时，齿轮正向转动带动齿条往靠近气缸的方向移动，使得活塞挤压气缸内的菌种，将菌种从出料管道挤出至配料箱中，使得菌种与饲料充分混分，此时饲料还未被螺旋页片挤压，使得菌种与饲料接触面积更大，接触更充分。

进一步，所述出液管道的端口设有喷雾喷嘴。喷雾喷嘴将菌种雾化，在混合时，喷嘴喷出的液体为精细雾化微粒、微粒尺寸小且大小均匀，与饲料实现更充分、高效的混合，增加饲料与菌种的接触面积，减少菌种的浪费，提高饲料混合处理的品质。

进一步，所述机架上还设有装满菌种的盒体，所述盒体与进液管道连通，所述盒体上设有进气单向阀。当转轴反向旋转时，齿条朝远离气缸的方向移动，使得气缸内的压强减小，然后进液管道将盒体内的菌种吸入气缸中，方便下次使用。

进一步，所述配料箱上设有排料口，所述排料口处设有电阀门，所述机架上设有用于控制电阀门的压力开关，所述压力开关与滑块相配合。当滑块未移动时，滑块与压力开关相接触，使得电阀门被打开，使得配料箱保持通风状态，不容易发霉，然后当滑块上移出料口开始出料时，滑块与压力开关分离，此时电阀门被关闭，使得配料箱中的饲料不会从排料口排出，当滑块下移到初始位置时，滑块与压力开关接触，使得电阀门打开，排料口将配好的饲料排出。

进一步，所述排料箱底端倾斜设置，所述排料口设在较低端。排料箱在进行排料时倾斜设置有助于排料更方便和彻底。

进一步，所述排料口下方设有收集箱。排料口中排出的混合好的饲料直接进入收集箱中，方便后续处理，减少工作量，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的结构俯视图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

图4为本发明实施例2的逻辑框架图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

图6为本发明实施例3的逻辑框架图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：机架1、电机2、转轴3、滚珠丝杠4、滑块5、料斗6、圆球7、连杆8、配料箱9、螺旋叶片10、推板11、A板12、B板13、气缸14、出液管道15、进液管道16、齿条17、齿轮18、喷雾喷嘴19、盒体20、电阀门21、压力开关22、收集箱23、流量称24、第二接种箱25、补充电磁阀26、调整菌液管27。

实施例1基本如附图1-2所示：

一种自动配料装置，包括机架1、原料机构和电机2，原料机构和电机2均设置在机架1上，电机2的转轴3上连接有滚珠丝杠4，滚珠丝杠4上通过螺纹连接有滑块5；电机2为伺服电机2，当电机2正向转动时，转轴3和滚珠丝杠4正向转动驱动滑块5上移；当电机2反向转动时，转轴3和滚珠丝杠4反向转动驱动滑块5下移。

原料机构包括料斗6、圆球7和连杆8，料斗6底端设有漏斗形的出料口，圆球7用于打开和关闭出料口，圆球7通过连杆8与滑块5连接。原料机构设有多个，每个原料机构的料口用于放置不同的饲料，当滑块5上移时，料斗6的出料口被打开，原料从料斗6中落入配料箱9中。当滑块5下移时，料斗6的出料口被关闭，料斗6的出料口上滑动设有推板11，推板11可用于调节出料口的大小。当需要配置不同配比的饲料时，可通过调节出料口的大小来调节配比，使得该自动配料装置适用性更广。

机架1上还设有位于原料机构下方的配料箱9，配料箱9内设有螺旋叶片10，螺旋叶片10固定连接在转轴3上。转轴3转动带动螺旋叶片10正向转动，将不同的饲料原料进行混合，完成自动配料过程，电机2反向旋转使得螺旋叶片10反转，继续搅拌饲料。

配料箱9上设有排料口，排料口处设有电阀门21，机架1上设有用于控制电阀门21的压力开关22，压力开关22与滑块5相配合。当滑块5未移动时，滑块5与压力开关22相接触，使得电阀门21被打开，然后当滑块5上移出料口开始出料时，滑块5与压力开关22分离，此时电阀门21被关闭，使得配料箱9中的饲料不会从排料口排出，当滑块5下移到初始位置时，滑块5与压力开关22接触，使得电阀门21打开，排料口将配好的饲料排出。

排料箱底端倾斜设置，排料口设在较低端。排料箱在进行排料时倾斜设置有助于排料更方便和彻底。排料口下方设有收集箱23。排料口中排出的混合好的饲料直接进入收集箱23中，方便后续处理，减少工作量，提高生产效率。

机架1内设有挡板，挡板位于配料箱9和滑块5中间，挡板包括A板12和B板13，A板12和B板13分别设在机架1侧壁上和转轴3上，A板12和B板13上分别铰接有平板。当料斗6的出料口出料时，饲料将平板往下压，使得平板被打开，饲料得以进入配料箱9内，当没有原料进入配料中时，挡板关闭，避免配料箱9内搅拌产生的粉尘进入到机架1的其他地方，造成浪费。

机架1上设有气缸14，气缸14内设有菌种，

菌种可以是丁酸梭菌，又名酪酸菌，丁酸梭状芽孢杆菌，丁酸菌。丁酸梭菌体内存在的蛋白酶1和蛋白酶2及脂肪酶，能促进动物对脂肪和蛋白质的消化吸收。丁酸梭菌具有氨基酸载体的作用，它能转运所有的氨基酸，但不分解氨基酸。丁酸梭菌有利于促进动物生长。

菌种也可以是枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种，CAS号68038-70-0，枯草芽孢杆菌产纤维素酶枯草芽孢杆菌既能表达纤维素酶,又对动物有益生菌的作用,所产的纤维素酶特异性地降解纤维素,从而对饲料粗纤维的消化率具有显著提高作用。

气缸14上设有出液管道15和进液管道16，出液管道15的端口位于配料箱9内，出液管道15的端口设有喷雾喷嘴19，出液管道15上设有出液单向阀，进液管道16上设有进液单向阀，机架1上还设有装满菌种的盒体20，盒体20与进液管道16连通。气缸14的活塞杆上设有齿条17，转轴3上设有与齿条17相啮合的齿轮18。当转轴3正向转动时，齿轮18正向转动带动齿条17往靠近气缸14的方向移动，使得活塞挤压气缸14内的菌种，将菌种从出料管道挤出至配料箱9中，使得菌种与饲料充分混分，此时饲料还未被螺旋页片挤压，使得菌种与饲料接触面积更大，接触更充分。

机架1上还设有装满菌种的盒体20，盒体20与进液管道16连通，盒体20上设有进气单向阀。当转轴3反向旋转时，齿条17朝远离气缸14的方向移动，使得气缸14内的压强减小，然后进液管道16将盒体20内的菌种吸入气缸14中，方便下次使用。

具体操作：

首先通过推板11调节好料斗6的出料口的大小，使得不同料斗6的出料口根据原料的配比来控制出料量，然后将不同饲料生产的原料分别对应加入到料斗6中，再开启伺服电机2搅拌，伺服电机2的转轴3先正向旋转，然后转轴3转动驱动滚珠丝杠4转动，进而驱动滑块5上移动，使得圆球7上移进而将料口的出料口打开，使得不同料斗6中的饲料均同步落入配料箱9中。当滑块5上移出料口开始出料时，滑块5与压力开关22分离，此时电阀门21被关闭，使得配料箱9中的饲料不会从排料口排出。

当料斗6的出料口出料时，饲料将平板往下压，使得平板被打开，饲料得以进入配料箱9内， 同时转轴3转动带动螺旋叶片10正向转动，将不同的饲料原料进行混合，完成自动配料过程。

当转轴3正向转动时，齿轮18正向转动带动齿条17往靠近气缸14的方向移动，使得活塞挤压气缸14内的菌种，将菌种从出料管道的喷嘴中喷出，喷嘴喷出的液体为精细雾化微粒与饲料实现更充分、高效的混合，而且，此时饲料还未被螺旋页片挤压，使得菌种与饲料接触面积更大。

然后伺服电机2再反向旋转，使得滑块5下移，进而将料口的出料口关闭，此时螺旋叶片10反转，继续搅拌饲料。当没有原料进入配料中时，挡板不受向下的重力因此关闭，避免配料箱9内搅拌产生的粉尘进入到机架1的其他地方，造成浪费。同时当转轴3反向旋转时，齿条17朝远离气缸14的方向移动，使得气缸14内的压强减小，然后进液管道16将盒体20内的菌种吸入气缸14中，方便下次使用。

当滑块5下移到初始位置时，滑块5与压力开关22接触，使得电阀门21打开，排料口将配好的饲料排出，排料口中排出的混合好的饲料直接进入收集箱23中，方便后续处理，减少工作量，提高生产效率。

实施例2

与实施例1相比，不同之处仅在于，如附图3-4所示：还包括：

目的地获取模块，用于获取本批次饲料的预计送达地址；（具体而言，本实施例中采用的是智能手机以获取企业ERP信息）。

行程预估模块，用于根据当前时间和预计送达地址计算出差额时间；（具体而言，本实施例中采用的智能手机的导航模块，如类似高德地图等软件工具，完成预计送达时间的预估，然后根据当前时间得出差额时间）。

第二接种箱25，第二接种箱25固定在配料箱9的上方，第二接种箱25内装载有与盒体20内相同的菌液，第二接种箱25设有与配料箱9连通的且能够让菌液流入到配料箱9的调整菌液管27，调整菌液管27上设有补充电磁阀26（本实施例采用的是ALT259电磁阀，其为24V直流电源供电，属于安全电压，能够保证安全性），补充电磁阀26用于根据受控指令调整流经调整菌液管27内液体流量；（在另一实施例中，还可以在第二接种箱25上施加一个恒定的气压，通过其他气源实现，然后在调整菌液管27的出口增加一个雾化喷头，以使得菌液雾化，使得菌液与饲料混合更加均匀）。

控制器，用于根据差额时间发出与该差额时间匹配的受控指令（具体的控制器采用stm32f103c8t6的单片机，将24V直流电源降压至5V电源即可，受控指令可以采用类似PWM的控制方式，即通过控制开启和闭合的时间占比来实现流量的控制，这个可以根据实际情况选择）。

具体使用时，目的地获取模块中的信息是用户预先输入的，然后行程预估模块调用类似地图导航等工具预估送达时间。通常来说，在时间比较紧迫的情况下，会一边生产，一边利用皮带运输机等工具，将生产完成的饲料直接装载到车辆中，迅速开始运输。在这种情形下，原本在饲料生产完成后，通常预留一段贮藏时间，以便于通过第二接种箱25的喷雾喷嘴19添加的菌种能够对饲料进行发酵。但是由于饲料产能，或者饲料浪费，或者扩大养殖规模等突发情况，会导致饲料需求急速上涨，出现来不及贮藏发酵的情况。在这种情况下，在饲料搅拌生产过程中，增加菌液的添加量，充分利用车辆在运输过程中的时间，使得饲料在运输过程中完成发酵。将菌液的添加量与差额时间关联，保证了饲料的质量。

实施例3基本

与实施例1相比，本实施例不同之处在于：如附图5-6所示：还包括：

采集模块：用于采集一年内的鸡舍参数：采集模块包括温度传感器和电子称，鸡舍参数包括鸡舍的温度以及鸡舍不同温度所对应的鸡吃掉的饲料的重量；（具体而言，本实施例中采用的温度传感器为WZP-100温度传感器，能够快速精准地感应温度变化，温度传感器每个整点时测量一次；本实施例中在饲料槽底部放置电子秤，电子秤型号为TCS-AE/AC，称重范围为0-75KG，计重秤在早上8点测量一次，在晚上20:00测量一次。电子秤数据与温度检测器数据通过网络将数据上传到企业ERP系统中进行存储）。

饲料预估模块：用于根据一年内每天计重秤两次称重数据差额得到鸡每日消耗饲料量，根据每天的温度数据计算得到鸡舍每日平均温度；（具体而言，本实施例中采用企业ERP系统根据鸡舍参数计算生成鸡每日消耗饲料量和鸡舍每日平均温度）。

温度预估模块，用于获取当天的温度数据；（具体而言，采用智能手机的天气预报功能，计算得到当天的平均温度）。

流量称24，流量称24位于电阀门下端，流量称24和电阀门分别与控制器连接；（本实施例采用的是DCS-L100流量称，该流量秤的物料均可以计量，还可以设定出货总量，出货量到达时，流量秤自动停止工作）。

控制器，用于根据当天的平均温度，调取与鸡舍每日平均温度相匹配的鸡当日消耗饲料量，并对流量称和电阀门发出受控指令（受控指令可以采用类似PWM的控制方式，即通过控制电阀门开启和闭合的时间占比来实现流量的控制，这个可以根据实际情况选择）

具体使用时，鸡饲料量通常是当天生产运输到养鸡场进行鸡喂养，可以根据鸡场具体情况进行生产，保证饲料质量，在天气较凉爽或天气较寒冷时，鸡所消耗的饲料量是不一样的。

因此首先温度预估模块预测当天的温度，经过计算得到当天的平均温度，然后预估模块将当日温度传递给控制器，控制器调取一年内与鸡舍当日平均温度相匹配的鸡当日消耗饲料量，并对流量称和电阀门发出受控指令，电阀门打开，流量称开始计重，当流量称所称饲料到达当日饲料值时，将信号反馈给控制器，控制器控制电阀门关闭。然后将饲料喂给鸡吃，鸡刚好将饲料吃完；在天气较凉爽时，鸡会吃的比较多，饲料会不够，影响鸡生长；在天气炎热时，鸡会吃的比较少会，而此时饲料过多则会造成饲料浪费。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种自动配料装置，包括机架（1）、原料机构和电机（2）；其特征在于：所述原料机构和电机（2）均设置在机架（1）上，所述电机（2）的转轴（3）上连接有滚珠丝杠（4），所述滚珠丝杠（4）上通过螺纹连接有滑块（5）；所述原料机构包括料斗（6）、圆球（7）和连杆（8），所述料斗（6）底端设有漏斗形的出料口，所述圆球（7）用于打开和关闭出料口，所述圆球（7）通过连杆（8）与滑块（5）连接，所述机架（1）上还设有位于原料机构下方的配料箱（9），所述配料箱（9）内设有螺旋叶片（10），所述螺旋叶片（10）固定连接在转轴（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述料斗（6）的出料口上滑动设有推板（11），所述推板（11）用于调节出料口的大小。

3.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述机架（1）内设有挡板，所述挡板位于配料箱（9）和滑块（5）中间，所述挡板包括A板（12）和B板（13），所述A板（12）和B板（13）分别设在机架（1）侧壁上和转轴（3）上，所述A板（12）和B板（13）上分别铰接有平板。

4.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述机架（1）上设有气缸（14），所述气缸（14）内设有菌种，菌种可以为酸、碱、盐、糖、水等或其任意组合物，所述气缸（14）上设有出液管道（15）和进液管道（16），所述出液管道（15）的端口位于配料箱（9）内，所述出液管道（15）上设有出液单向阀，所述进液管道（16）上设有进液单向阀，所述气缸（14）的活塞杆上设有齿条（17），所述转轴（3）上设有与齿条（17）相啮合的齿轮（18）。

5.根据权利要求4所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述出液管道（15）的端口设有喷雾喷嘴（19）。

6.根据权利要求4所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述机架（1）上还设有装满菌种的盒体（20），所述盒体（20）与进液管道（16）连通，所述盒体（20）上设有进气单向阀。

7.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述配料箱（9）上设有排料口，所述排料口处设有电阀门（21），所述机架（1）上设有用于控制电阀门（21）的压力开关（22），所述压力开关（22）与滑块（5）相配合。

8.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述排料箱底端倾斜设置，所述排料口设在较低端。

9.根据权利要求1所述的一种自动配料装置，其特征在于：所述排料口下方设有收集箱（23）。

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