CN117228194A - 一种智能化粮食存储设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种智能化粮食存储设备，涉及粮食温湿度控制技术领域，目的是为了解决粮食堆积导致粮食易变质的问题。上述设备每一层的四个支撑杆均为竖直方向，柔性支撑面为透气结构；第一支撑杆和第二支撑杆之间、以及第三支撑杆和第四支撑杆之间均设置有横梁，两个横梁分别用于支撑柔性支撑面的两个相对的侧边，两个电机能够在控制系统的控制下，分别带动柔性支撑面朝两个相反的方向移动。上述设备相邻两层粮食之间留有空隙，粮食包装袋各个表面都能与流动空气接触，利于粮食内部温度和湿度的降低，当粮食内部温、湿度达到存储条件后，控制电机使粮食逐层下落，并将设备移走。采用上述设备存储刚进入仓库的粮食，能够降低粮食变质的可能性。

Description

一种智能化粮食存储设备

技术领域

本发明涉及粮食温湿度控制技术。

背景技术

粮食仓库存有大量粮食，粮食运送到仓库后，摆放方式通常为：在平行于地面的方向上，相邻两袋粮食之间可能会存在非常小的间隙，在垂直于地面的方向上，相邻两袋粮食紧密接触，无间隙。

为了确保粮食存储环境的温度、湿度适宜，粮食仓库还配备有通风设备和温控设备，但是仍然会有一些粮食出现变质。变质的粮食大多是被压在下面的粮食，变质原因是粮食在进入仓库之前的存储环境不够理想，例如运输环境湿度偏高或温度偏高，导致粮食包装袋内部湿度偏高或温度偏高，而进入仓库后，大量粮食堆积在一起，即便粮食仓库配备有通风设备和温控设备，但是这些粮食几乎无法与流动空气相接触，很难降低内部温度和温度，最终导致变质。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本申请实施例提供了一种智能化粮食存储设备。

本申请第一方面实施例提供一种智能化粮食存储设备，所述智能化粮食存储设备为多层结构，每层包括四个支撑杆、柔性支撑面、至少两个电机、以及控制系统，所述四个支撑杆均沿竖直方向设置，所述柔性支撑面下方的空气能够穿过所述柔性支撑面到达所述柔性支撑面上方；所述四个支撑杆分别为依次相邻的第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间、以及第三支撑杆和第四支撑杆之间均设置有与所述柔性支撑面的侧边平行的横梁；在使用状态下，所述柔性支撑面位于所述四个支撑杆之间、并且垂直于所述支撑杆，两个横梁分别用于支撑所述柔性支撑面的两个相对的侧边，并且所述柔性支撑面能够在与所述支撑杆垂直的平面内移动；两个电机能够在所述控制系统的控制下，分别带动所述柔性支撑面朝两个相反的方向移动。

在其中一种可能的实现方式中，所述柔性支撑面为网状结构，所述横梁上开有限位槽，在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别嵌在两个限位槽中、并且能够分别沿两个限位槽滑动。

在其中一种可能的实现方式中，所述柔性支撑面包括若干个相互平行的圆杆和两组绳索；所述两组绳索分别将若干个圆杆的两端依次连接，形成所述柔性支撑面的两个相对的侧边；在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别搭在两个横梁上。

在其中一种可能的实现方式中，所述柔性支撑面包括若干个相互平行的组合体和两组绳索；所述组合体包括圆杆和转轴，所述转轴的长度大于所述圆杆的长度，所述圆杆套在所述转轴外部，且所述圆杆与所述转轴同轴设置；所述两组绳索分别将若干个转轴的两端依次连接，形成所述柔性支撑面的两个相对的侧边；在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别搭在两个横梁上。

在其中一种可能的实现方式中，所述柔性支撑面还包括两根长绳索，所述两根长绳索分别贯穿所述两个相对的侧边的转轴，并且所述两根长绳索的一端固定在同一个转轴上；所述两组绳索用于带动所述柔性支撑面朝一个方向移动，所述两根长绳索用于带动所述柔性支撑面朝与该方向相反的方向移动。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一支撑杆和第四支撑杆上分别设置有第一电机和第四电机，所述第一电机和第四电机能够通过绳索带动所述柔性支撑面沿远离第二支撑杆和第三支撑杆的方向移动。

在其中一种可能的实现方式中，所述第二支撑杆和第三支撑杆上分别设置有第二电机和第三电机，所述第二电机和第三电机能够通过绳索带动所述柔性支撑面沿靠近第二支撑杆和第三支撑杆的方向移动。

在其中一种可能的实现方式中，所述智能化粮食存储设备还包括两个滚轴，所述两个滚轴分别设置在第二支撑杆和第三支撑杆的底部，所述柔性支撑面从一个平面移动至与所述平面垂直的平面的过程中绕过所述滚轴。

本申请实施例提供的智能化粮食存储设备在使用时，通过控制电机使柔性支撑面移动至四个支撑杆之间，柔性支撑面用来放置粮食，相邻两层粮食之间留有空隙，粮食包装袋的各个表面都能与流动空气接触，利于粮食内部温度和湿度的降低，当粮食内部的温度和湿度满足存储条件后，再通过控制电机使柔性支撑面移走，粮食逐层下落，最后将智能化粮食存储设备移走。采用上述智能化粮食存储设备来存储刚进入仓库的粮食，能够在最大程度上降低粮食变质的可能性。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的一种智能化粮食存储设备的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的控制系统的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的一种智能化粮食存储设备的单层结构示意图，其中，柔性支撑面采用网状结构；

图4为根据本发明一个实施例的另一种智能化粮食存储设备的单层结构示意图，其中，柔性支撑面采用圆杆结构；

图5为根据本发明一个实施例的再一种智能化粮食存储设备的单层结构示意图，其中，柔性支撑面采用圆杆+转轴式结构；

图6为图5所示的智能化粮食存储设备在收起状态下的结构示意图；

图7为根据本发明一个实施例的圆杆/转轴与绳索的固定方式示意图；

图8为根据本发明一个实施例的圆管101的结构示意图；

图9为根据本发明一个实施例的滚轴10的剖面图（以一个孔为例）；

图10为根据本发明一个实施例的又一种智能化粮食存储设备的单层结构示意图；

图11为根据本发明一个实施例的一种柔性支撑面的结构示意图，其中，箭头表示电机能够带动柔性支撑面移动的方向；

图12为图11中转轴与绳索的位置关系示意图；

图13为图11所示的柔性支撑面收起状态的结构示意图，其中，箭头表示电机能够带动柔性支撑面移动的方向。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为根据本发明一个实施例的智能化粮食存储设备的结构示意图。如图1所示，本实施例的智能化粮食存储设备可以是沿竖直方向布置的多层结构，每一层包括第一支撑杆1、第二支撑杆2、第三支撑杆3、第四支撑杆4、柔性支撑面5、至少两个电机以及控制系统。四个支撑杆均沿竖直方向设置，四个支撑杆之间可以设置横梁等结构，以使四个支撑杆成为一个坚固的整体。图1示出了第一支撑杆1和第二支撑杆2之间、以及第三支撑杆3和第四支撑杆4之间的横梁，但未示出第一支撑杆1和第四支撑杆4之间、以及第二支撑杆2之间和第三支撑杆3之间的连接结构。在使用状态下，柔性支撑面5布置在四个支撑杆之间、并且垂直于支撑杆，横梁用来支撑柔性支撑面5的两个侧边，如图1所示。柔性支撑面5能够在电机的带动下在与地面平行的平面内移动，。

如图2所示，控制系统包括控制面板、控制电路板、以及电机编码器，控制电路板分别与控制面板、电机编码器以及电机电气连接，用户可以通过控制面板实现对电机的控制，例如设置电机电源的开/关、电机转速、以及工作时长等，控制电路板将控制面板输出的信号转化为电机的控制信号，并将控制信号发送给电机，电机在控制信号的驱动下按照用户设定的参数工作，电机编码器实时采集电机的工作状态参数，并将采集到的参数反馈给控制电路板，控制电路板根据反馈信号调整电机的控制信号。

柔性支撑面5用于放置粮食，在图1所示的状态下，一个柔性支撑面5至少可以放置4~6袋粮食，需要说明的是，粮食应当平铺在柔性支撑面5上，而不能将一袋食粮放置在另一袋粮食的上面，并且相邻两袋粮食之间应当留有间隙。柔性支撑面5下方的空气能够穿过柔性支撑面5到达所述柔性支撑面5的上方，因此，柔性支撑面5可以是柔性材料加工成的镂空结构，也可以是如图1所示的由若干个圆柱结构连接而成的结构，还可以是如图3所示的编织成的网状结构。

智能化粮食存储设备置于粮食仓库内，使用时，从下向上依次启动每一层的一个电机，将若干个柔性支撑面5移动至图1所示的位置，每移动完一个柔性支撑面5，将粮食平铺在该柔性支撑面5上。每一层粮食与其上方的柔性支撑面5之间都会存在空隙，在仓库通风设备和温控设备正常工作的情况下，智能化粮食存储设备上每袋粮食的上下左右四个方向都会与流动空气相接触，一段时间之后，粮食内部的温度和湿度达到存储标准，便可以将柔性支撑面5收起，收起方式为：从下向上依次启动每一层的另一个电机，将若干个柔性支撑面5移动至离开图1所示的位置，使食粮逐层下落。最后，将智能化粮食存储设备移走。

上述智能化粮食存储设备还可以配备遮挡罩，粮食在上述智能化粮食存储设备上放置一段时间后，可以将遮挡罩罩在智能化粮食存储设备上，使智能化粮食存储设备与外界流动空气隔离开，一段时间（例如几个小时）后，测量智能化粮食存储设备中相邻两层粮食之间空隙处的温度和湿度，如果温度和湿度均达到存储条件，说明粮食内部的温度和湿度与仓库内的温度和湿度基本一致，此时可以撤离遮挡罩，并控制柔性支撑面5使食粮逐层下落，最后将智能化粮食存储设备移走。

在一种实现方式中，柔性支撑面5采用图3所示的网状结构。网状结构采用柔性材料制成，能够任意弯曲。智能化粮食存储设备的每一层配备四个电机，在靠近第一支撑杆1和第四支撑杆4底部的位置设置有两个电机，分别为第一电机6和第四电机7；在靠近第二支撑杆2和第三支撑杆3顶部的位置同样设置有两个电机，分别为第二电机8和第三电机9；在靠近第二支撑杆2和第三支撑杆3底部的位置设置两个滚轴10；柔性支撑面5的四个角各固定一根绳索，四根绳索分的端部分别固定在四个电机上，能够在四个电机的带动下使柔性支撑面5移动。例如，需要放置粮食时，启动第一电机6和第四电机7，柔性支撑面5在绳索的牵引下向下移动，绕过滚轴10，再沿靠近第一支撑杆1和第四支撑杆4的方向水平移动，当整个柔性支撑面5达到水平状态时，关闭第一电机6和第四电机7的电源。当需要使粮食脱离柔性支撑面5时，启动第二电机8和第三电机9，柔性支撑面5在绳索的牵引下沿远离第一支撑杆1和第四支撑杆4的方向水平移动，绕过滚轴10，再沿竖直方向向上移动，直至粮食完全下落为止。第一支撑杆1和第二支撑杆2之间、以及第三支撑杆3和第四支撑杆4之间均设置有限位槽11，限位槽11的长度方向与图3中柔性支撑面5垂直、并且位于滚轴10的下方。以图3所示的状态作为起始状态，柔性支撑面5向下移动并绕过滚轴10后，其两侧开始进入限位槽11，限位槽11能够在图3中箭头所示的方向上固定柔性支撑面5的两侧，使得粮食放置在柔性支撑面5上时，柔性支撑面5不会向下过度塌陷。具体地，可以在柔性支撑面5的两个侧边上设置凸起结构（图中未救出），限位槽11的开口尺寸小于凸起结构尺寸，柔性支撑面5向下移动并且绕过滚轴10后，凸起结构进入限位槽11内部。

在第二种实现方式中，柔性支撑面5采用图4所示的结构。如图4所示，柔性支撑面5主要由若干个圆杆51构成，圆杆51可以是实心结构、也可以空心结构。一组绳索将若干个圆杆51的一端依次连接起来，另一组绳索将若干个圆杆51的另一端依次连接起来，四个电机以及滚轴10的布置方式与上述第一种实现方式相同。第一支撑杆1和第二支撑杆2之间、以及第三支撑杆3和第四支撑杆4之间均设置有横梁12，在使用状态下，圆杆51的两端搭在横梁12上。与上述第一种实现方式中的柔性网状结构相比，由圆杆51构成的柔性支撑面5在结构上更加坚固，承载粮食时不易塌陷，并且由于其表面更加光滑，在收起时，第二电机8和第三电机9承受的负荷会小很多。

在第三种实现方式中，柔性支撑面5采用图5和图6所示的结构，其中，图5为使用状态下的结构，图6为收起状态下的结构。如图5和图6所示，本实现方式中的圆杆51实际上是圆管，圆杆51套在转轴52上，形成一个组合体，圆杆51与转轴52同轴，且圆杆51能够绕转轴52转动。与前两种实现方式相比，本实现方式的柔性支撑面5在收起时，圆杆51绕转轴52转动，圆杆51与粮食之间接触但无摩擦，圆杆51受到的阻力会小很多，相应地，第二电机8和第三电机9承受的负荷能够减小80%以上。此外，粮食在柔性支撑面5上放置一段时间后，可以再次启动第一电机6和第四电机7，使圆杆51转动1~2周（即360º~720 º），粮食包装袋与圆杆51的接触位置发生变化，粮食包装袋上原来与圆杆51相接触的部分变为能够与流动空气相接触，有助于粮食内部温度和湿度的降低。

对于上述第二种实现方式和第三种实现方式，圆杆51/转轴52（第二种实现方式为圆杆51，第三种实现方式为转轴52）与绳索之间可以采用图7所示的方式装配。如图7所示，绳索端部固定在圆杆51/转轴52上，绳索可以采用金属链条实现。一组绳索包括多根短绳索，每根短绳索的两端分别固定在相邻的两个圆杆51/转轴52上。柔性支撑面5两个外侧的圆杆51/转轴52上还可以固定一根长绳索，长绳索的另一端可以固定在电机或其他设备上，用来带动柔性支撑面5移动。

滚轴10采用图8和图9所示的结构。如图8和图9所示，滚轴10采用一个圆管101加工而成，圆管101的管壁上开有若干个孔102，若干个孔102沿圆周方向布置，且至少覆盖圆管101的半个圆周，相邻两个孔102之间的最小距离应当小于圆杆51/转轴52的外径。圆管101内部固定有限位块103，限位块103可以是各种形状，限位块103与每个孔102之间放置一个滚珠104，限位103块与孔102之间的距离大于滚珠104的半径且小于滚珠104的直径，这使得滚珠104的位置被限制在限位103块与孔102之间。圆杆51/转轴52经过滚轴10时与滚珠104相接触，滚珠104发生转动，使得圆杆51/转轴52在经过滚轴10的过程中平滑无摩擦。

上述三种实现方式中，柔性支撑面5在收起时可以不必完全移动至竖直平面内，例如可以在最后一袋粮食掉落后停止移动，如图10所示，此时，柔性支撑面5的一小部分位于与地面平行的平面内、其余一大部分位于竖直平面内，这样可以缩短四个支撑杆的高度，由于每个柔性支撑面5上只能平铺一层粮食，支撑杆过高会浪费大量空间，采用图10所示的方式则可以节省空间，在智能化粮食存储设备整体高度不变的情况下，能够增加柔性支撑面5的数量，存储更多的粮食。

为了进一步节省空间，提高智能化粮食存储设备的利用率，在上述第三种实现方式的基础上，省略掉滚轴10，将第二电机8和第三电机9分别设置在第二支撑杆2和第三支撑杆3上靠近底部的位置。如图11所示，每个柔性支撑面5包含了四组绳索，其中，连接第一电机6和第四电机7的两组绳索与转轴52之间的关系与上述第三种实现方式相同，另外两组绳索实际上是两根长的绳索，其中一根长绳索贯穿各个圆杆51一端的转轴52（如图12所示），另一根长绳索贯穿各个圆杆51另一端的转轴52，这两根绳索的一端固定在一个转轴52上（图11中最下方的转轴52），另一端分别固定在第二电机8和第三电机9上。相邻两层柔性支撑面5的高度差略大于粮食包装袋的高度。使用时操作方式与上述第三种实现方式相同，启动第一电机6和第四电机7，但是在收起时，在第二电机8和第三电机9的带动下，从距离第二电机8和第三电机9最远的圆杆51开始逐渐向靠近第二电机8和第三电机9的方向移动，每个圆杆51移动至前方圆杆51时会带动前方圆杆51一起向前移动，直至全部圆杆51紧密排列在一起为止，如图13所示。图11所示的结构占用空间极小，最大程度地提高了智能化粮食存储设备的利用率。

本发明实施例中，使用序数词“第一”、“第二”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种智能化粮食存储设备，其特征在于，所述智能化粮食存储设备为多层结构，每层包括四个支撑杆、柔性支撑面、至少两个电机、以及控制系统，所述四个支撑杆均沿竖直方向设置，所述柔性支撑面下方的空气能够穿过所述柔性支撑面到达所述柔性支撑面上方；

所述四个支撑杆分别为依次相邻的第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间、以及第三支撑杆和第四支撑杆之间均设置有与所述柔性支撑面的侧边平行的横梁；

在使用状态下，所述柔性支撑面位于所述四个支撑杆之间、并且垂直于所述支撑杆，两个横梁分别用于支撑所述柔性支撑面的两个相对的侧边，并且所述柔性支撑面能够在与所述支撑杆垂直的平面内移动；

两个电机能够在所述控制系统的控制下，分别带动所述柔性支撑面朝两个相反的方向移动。

2.如权利要求1所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述柔性支撑面为网状结构，所述横梁上开有限位槽，在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别嵌在两个限位槽中、并且能够分别沿两个限位槽滑动。

3.如权利要求1所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述柔性支撑面包括若干个相互平行的圆杆和两组绳索；

所述两组绳索分别将若干个圆杆的两端依次连接，形成所述柔性支撑面的两个相对的侧边；在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别搭在两个横梁上。

4.如权利要求1所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述柔性支撑面包括若干个相互平行的组合体和两组绳索；

所述组合体包括圆杆和转轴，所述转轴的长度大于所述圆杆的长度，所述圆杆套在所述转轴外部，且所述圆杆与所述转轴同轴设置；

所述两组绳索分别将若干个转轴的两端依次连接，形成所述柔性支撑面的两个相对的侧边；在使用状态下，所述柔性支撑面的两个相对的侧边分别搭在两个横梁上。

5.如权利要求4所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述柔性支撑面还包括两根长绳索，所述两根长绳索分别贯穿所述两个相对的侧边的转轴，并且所述两根长绳索的一端固定在同一个转轴上；所述两组绳索用于带动所述柔性支撑面朝一个方向移动，所述两根长绳索用于带动所述柔性支撑面朝与该方向相反的方向移动。

6.如权利要求1至5中任一项所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述第一支撑杆和第四支撑杆上分别设置有第一电机和第四电机，所述第一电机和第四电机能够通过绳索带动所述柔性支撑面沿远离第二支撑杆和第三支撑杆的方向移动。

7.如权利要求6所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，所述第二支撑杆和第三支撑杆上分别设置有第二电机和第三电机，所述第二电机和第三电机能够通过绳索带动所述柔性支撑面沿靠近第二支撑杆和第三支撑杆的方向移动。

8.如权利要求2至4中任一项所述的智能化粮食存储设备，其特征在于，还包括两个滚轴，所述两个滚轴分别设置在第二支撑杆和第三支撑杆的底部，所述柔性支撑面从一个平面移动至与所述平面垂直的平面的过程中绕过所述滚轴。