CN113615647A - 一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于黑水虻自动化养殖技术领域，具体涉及一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法，包括两个安装支撑臂、翻转箱体框架、翻转机构，箱体框架顶部为放料出口、两侧分别为周转箱入口、周转箱出口，放料出口截面小于周转箱开口截面；翻转机构包括安装于安装支撑臂上的翻转气缸、翻转齿轮组，翻转齿轮组包括扇形带柄齿轮及啮合连接的从动齿轮，翻转箱体框架通过连接杆与从动齿轮连接。本发明的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法，通过各执行气缸的联动分步实现定位、翻转、放料等动作，设计完善，衔接合理，机构适应性强，可满足黑水虻自动化养殖生产线上的周转箱翻料动作，提高整体工作效率。

Description

一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法

技术领域

本发明属于黑水虻自动化养殖技术领域，具体涉及一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法。

背景技术

黑水虻具有高效转化易腐性有机物的生物特性，利用其作为厨余垃圾处理的核心技术，放大黑水虻与环境微生物的协同降解效能，不仅能有效将厨余垃圾无害化，亦可形成数量效益可观的昆虫蛋白与生物肥料，实现垃圾资源的二次利用。

现代的自动化黑水虻养殖方式分为池养与盒养。所谓盒养就是将黑水虻幼虫及有机废弃物放置到黑水虻养殖盒(箱)中，再通过对养殖盒的流转实现黑水虻处理有机废弃物的过程。养殖完成后，养殖箱内包含黑水虻幼虫以及虫粪，需要将养殖箱内的虫、粪倒出后进行分离。现有的翻料装置如公开号为CN208341274U的专利文献公开了一种利用黑水虻幼虫处理餐厨垃圾用翻料装置，包括反应罩、滑动轨道、前移组件、翻料组件以及推料组件；前移组件滑动设置于反应罩上，前移组件包括支架、前移驱动件及移动件；翻料组件设置于所述支架上，翻料组件数量为若干个且沿反应罩宽度方向均布设置，该翻料组件包括翻料架、翻料件及翻料驱动件；推料组件设置于支架上，该推料组件包括设置于支架上的连接架及转动设置于该连接架上的推板件；通过前移组件在反应罩上进行来回移动的同时带动翻料组件在整个反应罩内进行翻料，实现反应罩内大面积的翻料。上述技术及现有技术的翻料装置应用于反应时的搅拌，对于周转箱盒养反应后的翻料操作不适用。

针对以上技术问题，故需对其进行改进。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，包括两个安装支撑臂、翻转箱体框架、翻转机构，所述安装支撑臂用于架设翻转箱体框架；所述箱体框架三面镂空，顶部为放料出口、两侧分别为周转箱入口、周转箱出口，所述放料出口截面小于周转箱开口截面；所述翻转机构包括安装于安装支撑臂上的翻转气缸、翻转齿轮组，所述翻转齿轮组包括扇形带柄齿轮及啮合连接的从动齿轮，所述翻转箱体框架通过连接杆与从动齿轮连接，所述扇形带柄齿轮与翻转气缸连接驱动从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转。

作为优选方案，所述翻料装置还包括放料机构，所述放料机构包括两扇双开的覆盖放料出口的舱门、放料气缸、及放料气缸驱动的双曲柄结构，所述舱门分别通过回转轴连接双曲柄结构进行开合。

作为优选方案，所述翻料装置还包括定位机构，所述定位机构包括分别安装于各个安装支撑臂的定位气缸组，所述定位气缸组包括2个以上的气缸，气缸组的驱动端可旋转置翻转箱体框架周侧顶部对其进行按压定位。

作为优选方案，所述翻转箱体框架的底部还布置有顶箱气缸，所述顶箱气缸固定于翻转箱体框架的底部，翻转箱体框架底部开设有供顶箱气缸驱动端穿过的顶箱孔。

作为优选方案，所述周转箱入口处具有导向板。

作为优选方案，所述翻转箱体框架翻转角度为180度。

作为优选方案，所述扇形带柄齿轮具有90°的齿，并与从动齿轮的半径比为2：1。

作为优选方案，所述扇形带柄齿轮在转动极限角度位置处还布置有偏心轴套。

一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻料方法，包括步骤：

S1.翻转箱体框架的周转箱入口对向周转箱的置入方向，待周转箱置入；

S2.周转箱置入后，翻转气缸驱动扇形带柄齿轮转动带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转180度，使顶部放料出口朝下，进行放料；

S3.放料结束后，翻转气缸驱动扇形带柄齿轮转动带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转，使周转箱出口对向周转箱的置出方向，待周转箱置出。

作为优选方案，翻料装置具有定位机构，步骤S1中，在周转箱置入前，定位机构对翻转箱体框架进行水平定位，步骤S2中，周转箱置入后，定位机构复位，步骤S3中，翻转箱体框架翻转后，定位机构对翻转箱体框架进行水平定位；翻料装置具有放料机构，步骤S2中，顶部放料出口朝下时，放料机构动作，打开放料出口的舱门进行放料，步骤S3中，放料结束后，放料机构复位，关闭放料出口的舱门；翻转箱体框架具有顶箱气缸，步骤S2中，周转箱置入后，顶箱气缸工作压紧周转箱，放料时，顶箱气缸反复工作、复位模拟拍箱底的动作进行辅助放料，步骤S3中，放料结束后，顶箱气缸工作压紧周转箱，翻转箱体框架翻转后，顶箱气缸复位。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，通过各执行气缸的联动分步实现定位、翻转、放料等动作，设计完善，衔接合理，机构适应性强，可满足黑水虻自动化养殖生产线上的周转箱翻料动作，提高整体工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻转箱体框架的结构示意图；

图3是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的顶箱气缸的结构示意图；

图4是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻转机构的结构示意图；

图5是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的连接杆的结构示意图；

图6是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的放料机构的结构示意图；

图7是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的定位机构的结构示意图；

图8是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的生产线上的使用状态示意图；

图9是本发明实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻转机构翻转后舱门打开的放料状态示意图；

其中：1.定位机构；2.翻转箱体框架；3.放料机构3；4.周转箱；5.顶箱气缸；6.安装支撑臂；7.翻转机构；11.定位气缸组；12.调节螺丝；21.周转箱入口；22.周转箱出口；23.放料出口；24.顶箱孔；25.导向板；31.回转轴；32.主动曲柄；33.中间连杆；34.从动曲柄；35.舱门；36.放料气缸；51.顶箱圆盘；71.扇形带柄齿轮；72.从动齿轮；73.翻转气缸；74.节流阀；75.偏心轴套；76.连接杆；761.气管预留排布槽；81.入口输送线传送带；82.出口输送线传送带。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例：

如图1-9所示，本实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置及翻料方法，适用于周转箱盒养方式的黑水虻自动化养殖生产线，用于养殖完成后，将养殖箱内包含黑水虻幼虫以及虫粪的翻料倒出工序，包括两个安装支撑臂6、翻转箱体框架2、翻转机构7，安装支撑臂6用于架设翻转箱体框架2，使翻转箱体框架2有翻转的空间，翻转箱体框架2用于容纳盛有物料的周转箱4，翻转机构7用于将翻转箱体框架2进行翻转实现翻料动作。

具体的，安装支撑臂6由两根矩形管组成，其结构表面分布有各种配件的安装孔，翻转箱体框架2的回转中心设计为安装支撑臂6长度方向的中间位置，安装支撑臂6将翻转箱体框架2架起，使翻转箱体框架2正下方留有一定的翻转空间。

翻转箱体框架2选用5mm不锈钢板整体焊接而成，实际应用中，可根据周转箱4的外形尺寸来设计翻转箱体框架2的尺寸，完成各种规格尺寸周转箱4的容纳、翻料。其中翻转箱体框架2的三个面镂空，分别形成两侧的周转箱入口21、周转箱4出口22、及顶部的放料出口23，周转箱入口21用于供周转箱4的进入，优选的，在周转箱入口21处布置导向板25，避免卡箱。放料出口23截面小于周转箱4开口截面，使周转箱4在翻转后，内部的物料可以倒出，且翻转箱不会掉下。进一步的，箱体侧面加焊不锈钢方管以加强整体结构刚性，避免因转矩过大而造成变形，底部受力较轻，设计矩形镂空，轻量化结构。

翻转机构7包括安装于安装支撑臂6上的翻转气缸73、翻转齿轮组，翻转齿轮组包括扇形带柄齿轮71及啮合连接的从动齿轮72，翻转箱体框架2通过连接杆76与从动齿轮72连接，扇形带柄齿轮71与翻转气缸73连接驱动从动齿轮72旋转带动翻转箱体框架2翻转。

优选的，翻转箱体框架2翻转角度设计为180度，翻料动作平滑、干净，也可为180度正负10度的范围来回翻转，形成晃动翻料。适配于180度的翻料动作，扇形带柄齿轮71设计具有90°的齿，并与从动齿轮72的半径比为2：1，翻转气缸73在工作到满行程的过程中，扇形带柄齿轮71回转90°，根据减速比，从动齿轮72旋转180°，翻转箱体框架2与从动小齿轮固定连接，实现带动容纳的周转箱4也转动180°进行翻料动作。进一步的，在扇形带柄齿轮71在转动极限角度位置处还设计布置有偏心轴套75，通过偏心轴套75可以细微调节扇形带柄齿轮71的转动极限角度，减少由于机械结构间隙所导致的旋转误差。优选的，为了减轻从动齿轮72轴心带动连接杆76的扭力负载，在从动齿轮72侧及扇形带柄齿轮71侧增加辅助杆连接辅助分担扭力负载，使翻转更稳定顺畅，降低零部件使用压力。

进一步的，翻料装置还设计有放料机构3，放料机构3包括两扇双开的覆盖放料出口23的舱门35、放料气缸36、及放料气缸36驱动的双曲柄结构，双曲柄包括主动曲柄32、中间连杆33、从动曲柄34，左右舱门35各自具有一根固定于门上的回转轴31，通过回转轴31连接双曲柄结构，通过放料气缸36驱动实现一个执行构件驱动两个同时动作开合舱门35，开门更同步，放料动作稳定。舱门35由左右两扇铁板组成，舱门35闭合时可将放料出口23完全堵住，周转箱4在翻转的过程中以及翻转后，内部的料不会洒出，在翻转完毕后，打开舱门35，物料倒出，完成放料的动作，使翻料动作更干净稳定。其中，放料气缸36安装于翻转箱体框架2上，优选的，在连接杆76端出设计气管预留排布槽761优化气管布线。

优选的，翻料装置还设计有定位机构1，定位机构1包括分别安装于各个安装支撑臂6的定位气缸组11，所述定位气缸组11包括2个以上的气缸，气缸组的驱动端设计可旋转置翻转箱体框架2周侧顶部，从而驱动伸长后能够对其进行按压，实现在周转箱4进入翻转箱体框架2前，定位翻转箱体框架2处于水平状态，避免出现一边高一边低的情况，翻料时则定位气缸组11收缩，并从顶部旋转撤离，避让翻转空间。优选的，在定位气缸组11的顶部设计有调节螺丝12，用于进行定位气缸组11驱动伸长状态下的对翻转箱体框架2的水平状态调节。

进一步的，翻转箱体框架2的底部还布置有顶箱气缸5，用于翻转后反复驱动进行模拟拍箱动作及翻转过程中稳定箱体，辅助翻料，优选的，顶箱气缸5的驱动端设置有增大接触面积的顶箱圆盘51，顶箱气缸5固定于翻转箱体框架2的底部，可选用单独的直接进行加固固定，翻转箱体框架2底部开设有供顶箱气缸5驱动端穿过的顶箱孔24，布置于两个矩形镂空之间。

更优的，上述涉及的各类气缸均设计装有节流阀74，可根据调整节流阀74口径大小来调节各气缸速度，部分气缸带还可设计有缓冲功能，使动作更平滑，减少冲击。

用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻料方法，包括步骤：

S1.翻转箱体框架2的周转箱入口21对向周转箱4的置入方向，如图8所示，置入方向为朝向入口输送线传送带81方向，待周转箱4置入，具有定位机构1的翻料装置，在周转箱4置入前，定位机构1进行翻转箱体框架2额水平定位；

S2.周转箱4置入后，具有定位机构1的翻料装置，定位机构1先复位；具有顶箱气缸5的翻转箱体框架2，顶箱气缸5工作压紧周转箱4；之后翻转气缸73驱动扇形带柄齿轮71转动带动从动齿轮72旋转，从动齿轮72旋转带动翻转箱体框架2翻转180度，使顶部放料出口23朝下，具有放料机构3的翻料装置，放料机构3先动作，打开放料出口23的舱门35；之后进行放料，同时，具有顶箱气缸5的翻转箱体框架2，顶箱气缸5反复工作、复位模拟拍箱底的动作进行辅助放料；

S3.放料结束后，具有放料机构3的翻料装置，放料结构复位，关闭放料出口23的舱门35；具有顶箱气缸5的翻转箱体框架2，顶箱气缸5工作压紧周转箱4；之后翻转气缸73驱动扇形带柄齿轮71转动带动从动齿轮72旋转，从动齿轮72旋转带动翻转箱体框架2翻转，具有定位机构1的翻料装置，定位机构1工作进行水平定位；使周转箱4出口22对向周转箱4的置出方向，如图8所示，置出方向为朝向出口输送线传送带82方向，具有顶箱气缸5的翻转箱体框架2，顶箱气缸5复位；待周转箱4置出。

本实施例的用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，通过各执行气缸的联动分步实现定位、翻转、放料等动作，设计完善，衔接合理，机构适应性强，可满足黑水虻自动化养殖生产线上的周转箱翻料动作，提高整体工作效率。

应当说明的是，上述实施例中的技术特征均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，包括两个安装支撑臂、翻转箱体框架、翻转机构，所述安装支撑臂用于架设翻转箱体框架；所述箱体框架三面镂空，顶部为放料出口、两侧分别为周转箱入口、周转箱出口，所述放料出口截面小于周转箱开口截面；所述翻转机构包括安装于安装支撑臂上的翻转气缸、翻转齿轮组，所述翻转齿轮组包括扇形带柄齿轮及啮合连接的从动齿轮，所述翻转箱体框架通过连接杆与从动齿轮连接，所述扇形带柄齿轮与翻转气缸连接驱动从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转。

2.如权利要求1所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述翻料装置还包括放料机构，所述放料机构包括两扇双开的覆盖放料出口的舱门、放料气缸、及放料气缸驱动的双曲柄结构，所述舱门分别通过回转轴连接双曲柄结构进行开合。

3.如权利要求2所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述翻料装置还包括定位机构，所述定位机构包括分别安装于各个安装支撑臂的定位气缸组，所述定位气缸组包括2个以上的气缸，气缸组的驱动端可旋转置翻转箱体框架周侧顶部对其进行按压定位。

4.如权利要求3所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述翻转箱体框架的底部还布置有顶箱气缸，所述顶箱气缸固定于翻转箱体框架的底部，翻转箱体框架底部开设有供顶箱气缸驱动端穿过的顶箱孔。

5.如权利要求4所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述周转箱入口处具有导向板。

6.如权利要求5所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述翻转箱体框架翻转角度为180度。

7.如权利要求6所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述扇形带柄齿轮具有90°的齿，并与从动齿轮的半径比为2：1。

8.如权利要求7所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置，其特征在于，所述扇形带柄齿轮在转动极限角度位置处还布置有偏心轴套。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻料方法，其特征在于，包括步骤：

S1.翻转箱体框架的周转箱入口对向周转箱的置入方向，待周转箱置入；

S2.周转箱置入后，翻转气缸驱动扇形带柄齿轮转动带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转180度，使顶部放料出口朝下，进行放料；

S3.放料结束后，翻转气缸驱动扇形带柄齿轮转动带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动翻转箱体框架翻转，使周转箱出口对向周转箱的置出方向，待周转箱置出。

10.如权利要求9所述的一种用于黑水虻养殖生产线周转箱的翻料装置的翻料方法，其特征在于，翻料装置具有定位机构，步骤S1中，在周转箱置入前，定位机构对翻转箱体框架进行水平定位，步骤S2中，周转箱置入后，定位机构复位，步骤S3中，翻转箱体框架翻转后，定位机构对翻转箱体框架进行水平定位；翻料装置具有放料机构，步骤S2中，顶部放料出口朝下时，放料机构动作，打开放料出口的舱门进行放料，步骤S3中，放料结束后，放料机构复位，关闭放料出口的舱门；翻转箱体框架具有顶箱气缸，步骤S2中，周转箱置入后，顶箱气缸工作压紧周转箱，放料时，顶箱气缸反复工作、复位模拟拍箱底的动作进行辅助放料，步骤S3中，放料结束后，顶箱气缸工作压紧周转箱，翻转箱体框架翻转后，顶箱气缸复位。

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