CN115194850A - 一种家蚕蒸煮饲料自动切料机及切料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家蚕蒸煮饲料自动切料机及切料方法，其中家蚕蒸煮饲料自动切料机包括推料装置、切料装置、挡料装置、压料装置和控制系统，推料装置可满足料块在推料平台实现精确的微进给；切料装置由直线往复式电机驱动切料刀往复式运动对蒸煮饲料进行切条；挡料装置可防止饲料块在被推料装置推进时形状被破坏，确保饲料可以以完整规则的形状被切料装置切割；可调整挡料宽度，以适应不同尺寸的饲料宽度；压料装置限制了家蚕蒸煮饲料的横向形变，确保家蚕蒸煮饲料在被切料装置切削之前具有完整、规则的形状，满足蒸煮饲料饲喂要求；控制系统控制推料装置的推料运动和切料装置的切料运动相匹配，使机器实现自动化加工，保证了饲料的精确进给、切条。

Description

一种家蚕蒸煮饲料自动切料机及切料方法

技术领域

本发明涉及农业机械与装备技术领域，尤其涉及到一种家蚕蒸煮饲料自动切料机及切料方法。

背景技术

中国是世界蚕桑的发源地，也是蚕桑生产第一大国，蚕桑产业作为一项典型的劳动密集型产业，专业化和规模化的养殖模式正在迅速形成。蚕桑产业机械化可以有效的提高劳动生产率，减轻劳动强度，提高养蚕质量，提升经济效益和国际竞争力。

但是，目前还没有专门用于家蚕蒸煮饲料料块的切料机，通常是采用简单的切刀进行切割，不仅效率低，而且切出的饲料规格和形状相差较大，因此不利于切料质量的提高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种家蚕蒸煮饲料自动切料机及切料方法，不仅提高了切料效率，而且切削出的饲料尺寸和形状一致性更高。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，包括输送蚕匾装置和机架，所述机架上安装有位于输送蚕匾装置上方的推料装置和切料装置，所述切料装置位于推料装置沿推料方向的前方；

所述推料装置包括推料平台、位于推料平台上方的推料板，以及推动所述推料板前后移动的第一驱动机构，推料板与推料平台之间的竖直距离小于待切料块的厚度；所述切料装置包括切料刀和驱动切料刀沿竖向往复移动的第二驱动机构，所述切料刀上安装有若干刨丝片，所述刨丝片上设有若干刨丝刀孔，所述刨丝片用于对向前移出推料平台的料块进行切割。

本方案在使用时，将待切的料块放于推料平台上，通过第一驱动机构的动作使推料板向前间歇性移动，从而将料块向前推送至切料装置的下方，利用第二驱动机构驱动切料刀上下移动，对料块进行刨丝切割，每切割一次可切削出多根料条，大大提高了切料效率，切削出的料条落至蚕匾内，达到一定数量后，输送蚕匾装置将蚕匾运走。

作为优化，所述第一驱动机构包括滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构传动连接的推料电机，滚珠丝杠机构中的螺母上固接有沿左右方向延伸的横梁，所述横梁的前侧面固接有向前延伸的推料杆，所述推料板固接于所述推料杆的前端，横梁的左右两端分别固接有滑套，机架上固设有分别与左右两侧的滑套适配的推料光轴，两推料光轴相互平行且均沿前后方向延伸。本优化方案采用滚珠丝杠机构和推料电机给推料板提供动力，提高了运动效率，而且传力可靠性高，通过设置横梁，便于提高推料动作的稳定性，并且方便通过设置与推料光轴滑接的滑套，避免推料方向出现偏斜，进一步保证了切削饲料条的一致性。

作为优化，还包括挡料装置，所述挡料装置包括沿左右方向延伸且与推料光轴固接的挡料光轴，挡料光轴上套设固定有两挡料块，挡料块上通过螺纹连接有沿径向顶至挡料光轴的顶丝；两挡料块上分别固接有挡料板，两挡料板相对设置，且两挡料板之间形成与待切料块宽度适配的物料通道。本优化方案通过设置挡料装置，利用两挡料板形成供待切料块通过的物料通道，便于控制料块的移动方向和宽度，进一步保证了切削料条的一致性；挡料块通过顶丝固定于挡料光轴上，松动顶丝后即可调整两挡料块的间距，以满足不同宽度料块的切料要求。

作为优化，还包括位于切料刀后方的压料装置，所述压料装置包括压料板和分别固接于压料板两端的两侧板，两侧板上分别开设有沿竖向延伸的长孔，侧板通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接，压料板与推料平台之间的竖向距离与待切料块的厚度适配。本优化方案通过设置压料装置，利用压料板与推料平台之间的距离控制料块的厚度，同时与切料刀的切料动作配合，提高了切料效果，

作为优化，第二驱动机构包括沿竖向设置的推杆电机，以及转动连接在推杆电机的推杆部下端的切料连接板，切料连接板的下端固接有切料刀架，所述切料刀与切料刀架固定连接；切料刀架的左右两端分别安装有圆型LM法兰式直线轴承，机架上固设有分别与两圆型LM法兰式直线轴承适配的导柱。本优化方案采用推杆电机驱动切料刀上下移动，结构简单，控制方便，通过设置导柱和沿导柱滑动的圆型LM法兰式直线轴承，给切料刀的移动进行导向，保证了沿竖直方向切割，从而保证了切料效果。

作为优化，机架上固设有与切料刀左右两侧边滑动连接的导轨。本优化方案通过设置导轨，给切料刀的移动提供了进一步地导向，从而进一步保证了沿竖直方向切割。

作为优化，推料平台的侧方设有分别与推料板初始位置、推料板结束位置相对应的光电对管传感器。本优化方案通过设置光电对管传感器，对推料板的初始位置和结束位置进行检测，从而便于控制推料板的动作。

本方案还提供一种使用上述家蚕蒸煮饲料自动切料机进行的切料方法，包括如下步骤：

1、根据不同龄期家蚕饲喂的需求，安装好不同宽度的挡料装置，调整适宜的压料板高度，并选择合适孔径的的切刀；

2、打开电源开关，检查光电对管传感器激光是否对准中间有效部位，确保能顺利切料；

3、控制系统上电后，可编程步进电机控制器首先进行复位，然后调节到自动运行状态，等待切料机指令；

4、进行正式切料作业前，先通过程序控制切料电机工作一段时间，待机器平稳运行，即可进行自动切料；

5、将蒸煮饲料料块放入推料平台，将蚕匾放于输送带上，旋转步进电机调速器，进行自动切料作业；

6、切料作业时，利用推料装置的推板前移将料块向前推动，利用切料刀的切料刀上下往复移动，对向前移出推料平台的料块进行切割，切料刀向下移动切料时，推料装置停止推料，切料刀向上移动时，推料装置向前推料；

7、当推料板移至结束位置时，完成一料块的推送，推料板回到初始位置，停顿10~15秒，给放置下一料块留出时间，然后再进行下一料块的推送。

本发明的有益效果为：通过使用滚珠丝杠机构代替滑动运动，产生力矩极小，可以获得更高的运动效率；使用多片刨丝片组合成刀片整体，每个刨丝片开有多个刨丝刀孔，切料刀一个切料行程可切割出多条饲料条，大大提高了切料效率；挡料块顶部设有螺纹孔，可通过顶丝调整挡料宽度，以适应不同尺寸的饲料宽度；压料装置上下可移动范围为10mm，可以对不同厚度的饲料块进行控制；利用光电对管传感器检测推料板位置，切料结束时推料板自动退回，延时放料后，推料结构自动运行。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1左视图；

图3为本发明推料装置结构示意图；

图中所示：

1、输送带电机，2、输送带，3、短型直线轴承箱式单元，4、推料平台，5、推杆电机，6、圆型LM法兰式直线轴承，7、导柱，8、蚕匾， 9、导轨，10、切料连接板，11、机架，12、杆端关节轴承，13、切料刀架，14、刨丝片，15、切料刀，16、侧板，17、压料板，18、立式支撑座，19、卧式支撑座，20、挡料光轴，21、挡料块，22、挡料板，23、推料板，24、推料光轴，25、推料杆，26、推料电机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1和2所示一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，包括输送蚕匾装置、推料装置、切料装置、挡料装置、压料装置、控制系统和机架（11），推料装置、切料装置、挡料装置和压料装置均安装在机架（11）上，机架（11）由铝合金型材制得，推料装置、切料装置、挡料装置和压料装置均位于输送蚕匾装置的上方，切料装置位于推料装置沿推料方向的前方。

输送蚕匾装置采用现有技术，由输送带电机（1）带动输送带（2）旋转，完成对蚕匾的输送，在输送带（2）两侧的侧板内侧安装有光电对管传感器，用于检测蚕匾（8）的运动位置，进而由PLC控制切料装置和推料装置执行相应动作，进行自动切料作业。蚕匾经过时切料机开始运行，实现自动精准切料。

推料装置包括短型直线轴承箱式单元（3）、推料平台（4）、位于推料平台上方的推料板（23），以及推动所述推料板沿推料平台上表面前后移动的第一驱动机构，推料板与推料平台之间的竖直距离小于待切料块的厚度。具体的，第一驱动机构包括滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构传动连接的推料电机（26），推料电机采用伺服电机，滚珠丝杠机构中的螺母上固接有沿左右方向延伸的横梁，所述横梁的前侧面固接有向前延伸的推料杆（25），所述推料板固接于所述推料杆的前端，横梁的左右两端分别固接有滑套，机架上固设有分别与左右两侧的滑套适配的推料光轴（24），两推料光轴相互平行且均沿前后方向延伸，为提高移动的灵活性，本实施例的滑套采用短型直线轴承箱式单元（3）。滚珠丝杠机构中的螺母位于横梁的中间位置，两推料光轴分别位于推料板的左右两侧。由伺服电机带动滚珠丝杠转动，连接于滚珠丝杠螺母上的推料杆带动推料板向前推动，完成饲料推进。使用滚珠丝杠可以获得较高的运动效率，由于用滚珠滚动代替滑动运动，所以产生力矩极小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能够保证实现精确的微进给。

本实施例推料板均为单块可拆卸结构，单块可拆卸推料板长度445 mm，推料宽度175 mm。将两块可拆卸推料板组合可实现最小推料宽度350 mm，最大推料宽度820 mm。可拆卸推料板和顶料板通过沉头螺栓连接，方便拆装和更换不同尺寸的顶料板，顶料板的尺寸有350 mm和730 mm两种，从而适应不同家蚕龄期所需布料要求。光电对管传感器感应推料板位置，自动退回，延时放料后自动推料，配合推料板实现精确的、间歇性的微进给。

切料装置包括切料刀（15）和驱动切料刀沿竖向往复移动的第二驱动机构，所述切料刀上安装有13片刨丝片（14），所述刨丝片上设有15个刨丝刀孔，所述刨丝片用于对向前移出推料平台前端的料块进行切割，切料刀一个切料行程可最多切割出195条饲料条。具体的，第二驱动机构包括沿竖向设置的推杆电机（5），以及通过杆端关节轴承（12）转动连接在推杆电机的推杆部下端的切料连接板（10），推杆电机为直线往复电机，切料连接板的下端固接有切料刀架（13），所述切料刀（15）与切料刀架（13）固定连接。切料刀架的左右两端分别安装有圆型LM法兰式直线轴承（6），机架上固设有分别与两圆型LM法兰式直线轴承适配的导柱（7），导柱沿竖直方向设置。机架上还固设有与切料刀左右两侧边滑动连接的导轨（9），利用导轨和导柱给切料刀的切料动作提供双重导向。切料刀可以始终在导轨中运动，防止切料刀在运动时因饲料的挤压而产生变形，同时可以避免切料刀触碰机架及外部环境。

采用调速器控制直线往复电机带动切料刀往复运动，对蒸煮饲料进行切条，配合推料机构的间歇性进给，可提高切条质量，大大提高切料效率；直线往复电机通过轴端的杆端关节轴承和夹板将动力传递到切料刀架上；切料刀架两侧安装滑套，内嵌圆型法兰式直线轴承，通过内嵌圆型法兰式直线轴承使刀架可以沿两侧导轨上下往复运动。

本实施例切料刀切料行程可调整的范围为50 mm~300 mm；切料刀切料速度可调整范围为250 mm/min~700 mm/min。切料刀的切料行程应根据家蚕蒸煮饲料块的厚度进行调整，切料刀的切料速度应根据不同蚕龄对料条间距的需要进行调整。刨丝片孔径为6 mm，单片刨丝片长度100 mm，宽度90 mm，位于中间部分的三排刨丝孔长度75 mm，宽度65 mm。刨丝片上端和下端分别设有直径为4.1 mm的圆孔，通过铆钉与刀框进行连接，传统直刀式切肉机或切菜机，单次行程只能切割一条饲料条，采用刨丝片式切料刀可以大大提高切料效率。

挡料装置包括挡料板（22）、挡料块（21）、挡料光轴（20）、卧式支撑座（19）、立式支撑座（18），以及沿左右方向延伸且与推料光轴固接的挡料光轴（20），本实施例挡料光轴的两端均通过卧式支撑座和立式支撑座固定于推料光轴上，卧式支撑座和立式支撑座通过螺栓连接。挡料光轴上套设固定有两挡料块（21），挡料块上通过螺纹连接有沿径向顶至挡料光轴的顶丝；两挡料块上分别固接有挡料板（22），两挡料板相对设置，且两挡料板之间形成与待切料块宽度适配的物料通道。

本挡料装置针对不同蚕龄对切料宽度要求的不同，可确保饲料完整、形状规则，满足蒸煮饲料饲喂要求。本实施例的挡料板长度为450 mm，高度50 mm，两侧挡料板可实现最大挡料宽度为690 mm，满足不同尺寸饲料的挡料要求。

通过设置的挡料装置，可防止饲料块在被推料装置推进时形状被破坏，确保饲料可以以完整规则的形状被切料装置切割；可调整挡料宽度，以适应不同尺寸的饲料宽度。

压料装置位于切料刀的后方，所述压料装置包括压料板（17）和分别固接于压料板两端的两侧板（16），压料板和侧板通过焊接方式组合成为一体，两侧板上分别开设有沿竖向延伸的长孔，侧板通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接，压料板与推料平台之间的竖向距离与待切料块的厚度适配。通过设置的长孔，使得压料装置可上下可移动，可以对不同厚度的饲料块进行控制。

本实施例的压料装置高度可调，不需要拆卸铝型材就可达到调整压料高度的目的。压料装置上下可移动范围为10 mm，可以对不同厚度的饲料块进行控制。压料装置限制了家蚕蒸煮饲料的横向形变，确保家蚕蒸煮饲料在被切料装置切削之前具有完整、规则的形状，满足蒸煮饲料饲喂要求。

控制系统包括可编程步进电机控制器、光电对管传感器、电机驱动器，目的是在切料装置对饲料进行切削时，控制推料装置停止推料；在切料刀抬起中间点至最高位置之前，控制推料装置完成推料；控制推料装置的推料运动和切料装置的切料运动相匹配，使机器实现自动化加工，保证了饲料的精确进给、切条，推料装置在饲料推至开始和结束时，光电对管传感器会感应推料板位置，自动快速退回，此时延时10 s，获得放料时间。为了检测推料板的位置，本实施例在推料平台的侧方设有分别与推料板初始位置、推料板结束位置相对应的光电对管传感器。

一种使用本实施例家蚕蒸煮饲料自动切料机进行的切料方法，包括如下步骤：

1、根据不同龄期家蚕饲喂的需求，安装好不同宽度的挡料装置，调整适宜的压料板高度，并选择合适孔径的切刀；

2、打开电源开关，检查光电对管传感器激光是否对准中间有效部位，确保能顺利切料；

3、控制系统上电后，可编程步进电机控制器首先进行复位，然后调节到自动运行状态，等待切料机指令；

4、进行正式切料作业前，先通过程序控制切料电机工作一段时间，待机器平稳运行，即可进行自动切料；

5、将蒸煮饲料块放入推料平台，将蚕匾放于输送带上，旋转步进电机调速器，进行自动切料作业；

6、切料作业时，利用推料装置的推板前移将料块向前推动，利用切料刀的切料刀上下往复移动，对向前移出推料平台的料块进行切割，切料刀向下移动切料时，推料装置停止推料，切料刀向上移动时，推料装置向前推料；当切料刀抬起中间位置至最高位置之前，推料装置完成推料动作，等待切割；利用切料机构往复运动的方式来配合推料机构的间歇性进给，可防止切刀下移时推料动作还未完成，使切条质量和效率下降；

7、当推料板移至结束位置时，完成一料块的推送，推料板回到初始位置，停顿10~15秒，给放置下一料块留出时间，然后再进行下一料块的推送。

本发明的自动切料机可以快速调节切料速度和切料尺寸，而且切削出的饲料形状规则、标准。利用光电对管传感器检测蚕匾的运动位置，通过控制系统可控制输送装置和切料装置配合运动；通过可编程步进电机控制器控制切料电机，采集光电对管传感器状态；通过使用滚珠丝杠可以获得较高的运动效率；使用13片刨丝片组合成刀片整体，切料刀一个切料行程可最多切割出195条饲料条，刨丝片式切料刀可以大大提高切料效率；挡料块顶部设有螺纹孔，可通过顶丝调整挡料宽度，以适应不同尺寸的饲料宽度；压料装置上下可移动范围为10 mm，可以对不同厚度的饲料块进行控制；利用光电对管传感器检测推料板位置，切料结束时推料板自动退回，延时放料后，推料结构自动运行。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：包括输送蚕匾装置和机架（11），所述机架（11）上安装有位于输送蚕匾装置上方的推料装置和切料装置，所述切料装置位于推料装置沿推料方向的前方；

所述推料装置包括推料平台（4）、位于推料平台上方的推料板（23），以及推动所述推料板前后移动的第一驱动机构，推料板与推料平台之间的竖直距离小于待切料块的厚度；

所述切料装置包括切料刀（15）和驱动切料刀沿竖向往复移动的第二驱动机构，所述切料刀上安装有若干刨丝片（14），所述刨丝片上设有若干刨丝刀孔，所述刨丝片用于对向前移出推料平台的料块进行切割。

2.根据权利要求1所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：所述第一驱动机构包括滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构传动连接的推料电机（26），滚珠丝杠机构中的螺母上固接有沿左右方向延伸的横梁，所述横梁的前侧面固接有向前延伸的推料杆（25），所述推料板固接于所述推料杆的前端，横梁的左右两端分别固接有滑套，机架上固设有分别与左右两侧的滑套适配的推料光轴（24），两推料光轴相互平行且均沿前后方向延伸。

3.根据权利要求2所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：还包括挡料装置，所述挡料装置包括沿左右方向延伸且与推料光轴固接的挡料光轴（20），挡料光轴上套设固定有两挡料块（21），挡料块上通过螺纹连接有沿径向顶至挡料光轴的顶丝；两挡料块上分别固接有挡料板（22），两挡料板相对设置，且两挡料板之间形成与待切料块宽度适配的物料通道。

4.根据权利要求1所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：还包括位于切料刀后方的压料装置，所述压料装置包括压料板（17）和分别固接于压料板两端的两侧板（16），两侧板上分别开设有沿竖向延伸的长孔，侧板通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接，压料板与推料平台之间的竖向距离与待切料块的厚度适配。

5.根据权利要求1所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：第二驱动机构包括沿竖向设置的推杆电机（5），以及转动连接在推杆电机的推杆部下端的切料连接板（10），切料连接板的下端固接有切料刀架（13），所述切料刀（15）与切料刀架（13）固定连接；

切料刀架的左右两端分别安装有圆型LM法兰式直线轴承（6），机架上固设有分别与两圆型LM法兰式直线轴承适配的导柱（7）。

6.根据权利要求1所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：机架上固设有与切料刀左右两侧边滑动连接的导轨（9）。

7.根据权利要求1所述的一种家蚕蒸煮饲料自动切料机，其特征在于：推料平台的侧方设有分别与推料板初始位置、推料板结束位置相对应的光电对管传感器。

8.一种使用权利要求1~7任一项家蚕蒸煮饲料自动切料机进行的切料方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据不同龄期家蚕饲喂的需求，安装好不同宽度的挡料装置，调整适宜的压料板高度，并选择合适孔径的的切刀；

（2）打开电源开关，检查光电对管传感器激光是否对准中间有效部位，确保能顺利切料；

（3）控制系统上电后，可编程步进电机控制器首先进行复位，然后调节到自动运行状态，等待切料机指令；

（4）进行正式切料作业前，先通过程序控制切料电机工作一段时间，待机器平稳运行，即可进行自动切料；

（5）将蒸煮饲料料块放入推料平台，将蚕匾放于输送带上，旋转步进电机调速器，进行自动切料作业；

（6）切料作业时，利用推料装置的推板前移将料块向前推动，利用切料刀的切料刀上下往复移动，对向前移出推料平台的料块进行切割，切料刀向下移动切料时，推料装置停止推料，切料刀向上移动时，推料装置向前推料；

（7）当推料板移至结束位置时，完成一料块的推送，推料板回到初始位置，停顿10~15秒，给放置下一料块留出时间，然后再进行下一料块的推送。

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