CN117427546B - 一种物料搅拌装置、混料加料设备及混料加料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种物料搅拌装置、混料加料设备及混料加料方法,所述物料搅拌装置包括混料桶、搅拌机构以及筛料碎料机构,其中,所述混料桶的顶部设有投料口,所述混料桶的底部侧面设有出料口;所述筛料碎料机构设置在所述投料口上,用于筛选结块物料并对结块物料进行破碎;所述搅拌机构设置在混料桶内,用于将混料桶内的物料进行搅拌。该装置可以将结块的物料进行充分打散,并能将各种物料充分混合,混合效果强。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌技术领域,具体涉及一种物料搅拌装置、混料加料设备及混料加料方法。
背景技术
农业生产中,进行颗粒物料撒施作业时,多种不同类型物料混合后一次性撒施是提高效率、增加效果的常用做法。此外,颗粒物料由于存储不当,出现结块的现象比较常见,结块的物料在撒施作业时易造成堵塞,同时造成撒施作业的颗粒分布均匀性差,影响作业效果。
上述的颗粒物料撒施作业普遍应用于施肥作业。农作物在生产的过程中需要多种营养元素,如磷肥、钾肥和氮肥等,科学的种植方法是针对不同的作物和同种作物的不同周期,进行多种肥料的按比例混合后在进行施肥,满足作物生长时对不同营养元素的需求,因此需要使用到农作物种植用的化肥搅拌装置。现有的化肥搅拌装置,例如,授权公告号为CN211487312U的实用新型专利公开了一种农业用化肥搅拌机,包括搅拌桶、驱动电机、第二支撑杆和推车,所述搅拌桶右侧靠近顶部的位置固定连通有进料漏斗,所述搅拌桶顶部的中央位置固定安装有驱动电机,所述驱动电机底部中央的输出轴上固定连接有转杆,所述转杆的左右两侧通过连接杆固定连接有搅拌叶,所述搅拌桶底部的中央位置固定连通有第一出料口。上述搅拌机虽然能够利用搅拌桶对化肥进行搅拌,同时利用推车使该装置可以更加方便移动,解决了传统搅拌机功能单一,施肥效率慢,费时费力的问题。但是,仍然存在以下不足:
由于肥料易受潮,肥料堆积在一起时容易出现结团和硬化的现象,导致肥料结块;上述搅拌机通过搅拌叶进行简单搅拌混合,只能将部分较大的结块肥料打散,无法将结块肥料完全打散,搅拌打散效果较差,导致无法充分将各种肥料混合均匀,混合效果较差。
另外,近年来,无人机技术的不断进步,其飞行航线的精度和稳定性不断提升,在农业生产中的应用越来越广泛。用无人机进行颗粒物料撒施作业,与地面机械相比,通过性好,可避免陷车、避免破坏田埂,且无人机撒施作业速度快,操作简单,正逐渐被广大农民所接受,已成为一种新的撒施作业方式,可以满足大面积种植的撒施作业需求,同时降低农业生产人员的工作负担,对于提升农业生产现代化建设水平,提升农业生产质量与生产效率有着积极影响。
用无人机进行颗粒物料撒施作业中,最常用的是通过无人机进行施肥,按照目前施肥无人机的现有结构,物料箱、施肥器由上至下排列,物料箱可储存肥料,施肥无人机的物料箱的箱口距离地面较高。例如,现有的大疆T50农用无人机,其体积大,横向长度在3米左右,前后宽度在2.8米左右,物料箱在整机前后的中间部位,箱口距离地面0.8米左右。目前对施肥无人机进行加料的方式主要采用人工加料,加料时通常需要肩扛手抱,费时费力;若需要多种物料或颗粒药剂混合使用时,需要人工提前混药,劳动强度大,工作效率低,且物料混合的均匀性不好;此外,加料过程中,工作人员需要穿过无人机外围的螺旋桨布设区到达整机中部的物料箱进行加料作业,此时无人机桨叶虽然处于停转状态,但桨叶边缘锋利,作业过程容易触碰无人机旋翼,引发伤人事故,安全系数低,需要小心谨慎。因此,尽管无人机施肥效率高,但采用人工加料的方式,费时费力,据统计,加料的时间约占整个施肥作业时间的三分之一,若碰到需要多种物料混合的作业场景,时间更长。
申请公布号为CN112546949A的发明专利申请公开了一种配肥车,车辆的车厢内部设置有混合装置和灌装封口一体机,装置能够实现原料的输送、配料混合、灌装封口和出料。授权公告号为CN203942779U的实用新型专利公开了一种液压控制加肥车,使用了液压马达以及绞龙运输管,提高了防堵肥功能和加肥的速度。授权公告号为CN201648260U的实用新型专利公开了一种配肥车,可在农田直接实地配肥,采用电子皮带秤进行称量配料。
上述配肥车作业,虽然配肥混肥相比人工有所改善,但依然存在以下问题:
(1)无人飞机落地地点会有偏差,然而地面施肥设备的配肥装置固定于车上,田间移动困难,使用灵活度不理想。
(2)气力式或传送带式肥料输送易出现不同程度的堵肥现象。
(3)车载式配肥设备,体积过大,在机耕道路不宽裕的田间进行转移时比较困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题,提供一种物料搅拌装置,该装置可以将结块的物料进行充分打散,并能将各种物料充分混合,混合效果强。
本发明的另一个目的在于提供一种包含上述物料搅拌装置的混料加料设备,该混料加料设备可以解决田间移动困难、使用灵活度不理想、堵塞物料、体积过大等问题。
本发明的第三个目的在于提供一种用于施料无人机的混料加料方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种物料搅拌装置,包括混料桶、搅拌机构以及筛料碎料机构,其中,所述混料桶的顶部设有投料口,所述混料桶的底部侧面设有出料口;所述筛料碎料机构设置在所述投料口上,用于筛选结块物料并对结块物料进行破碎;所述搅拌机构设置在混料桶内,用于将混料桶内的物料进行搅拌混合。
上述物料搅拌装置的工作原理是:
工作时,将袋装物料从投料口投入混料桶,筛料碎料机构会将结块的物料进行过滤,过滤筛选出结块物料,正常的物料直接穿过筛料碎料机构掉落至混料桶,筛料碎料机构还会将过滤筛选出的结块物料行破碎,并继续过滤筛选,直到物料进入混料桶中,混料桶中的搅拌机构对物料进行充分搅拌,可以将不同种类的物料进行混合均匀,搅拌完成的物料可以从出料口中排出。
本发明的一个优选方案,其中,所述筛料碎料机构包括设置在所述投料口处的筛网、设置在所述筛网上方的破碎件以及用于驱动所述破碎件转动的破碎驱动机构。采用上述结构,当物料从投料口中倒入混料桶时,首先经过筛网进行过滤,正常颗粒状的物料会穿过筛网落入混料桶中,结块的物料在筛网上,此时,通过破碎驱动机构驱动破碎件转动,破碎件对筛网上的结块物料进行破碎打散,最后穿过筛网落入混料桶中;通过设置上述结构,能够保证物料大小的均匀性,保证施料质量,同时也能防止施料无人机堵料的情况发生。
优选地,所述搅拌机构包括固定在所述混料桶内部并与所述混料桶同轴设置的搅拌套筒、设置在所述搅拌套筒内部且用于将混料桶底部物料提升至混料桶上端的螺旋搅拌刀以及用于驱动所述螺旋搅拌刀旋转的搅拌驱动机构。上述结构中,螺旋搅拌刀位于搅拌套筒内部,所述搅拌套筒将混料桶的内部空间分成两个腔,其中,搅拌套筒外壁与混料桶内壁之间构成第一搅拌腔,搅拌套筒内部空间构成第二搅拌腔,第一搅拌腔的上端与第二搅拌腔的上端相互连通,第一搅拌腔的下端与第二搅拌腔的下端相互连通。需要对混料桶内的物料进行搅拌时,搅拌驱动机构驱动螺旋搅拌刀旋转,螺旋搅拌刀会将混料桶底部的物料从第二搅拌腔向上运动,物料超过搅拌套筒的顶部时,到达混料桶的上端,在螺旋搅拌刀的作用下会向四周散开,落入第一搅拌腔中,最后在重力的作用下回到混料桶的底部,形成上下循环翻滚,实现充分混合物料的目的。
优选地,所述破碎驱动机构与所述搅拌驱动机构为同一个驱动装置,所述驱动装置包括与所述搅拌套筒同轴设置的转轴以及用于驱动所述转轴旋转的动力机构;其中,所述螺旋搅拌刀安装在所述转轴上,所述转轴的上端穿过所述筛网,所述破碎件固定在所述转轴的上端。通过设置上述结构,动力机构驱动转轴旋转时,转轴会带动螺旋搅拌刀转动,同时,也会带动破碎件旋转,螺旋搅拌刀与破碎件的动力均来自于动力机构,使得结构更加紧凑,并且可以节省资源。
优选地,所述动力机构包括动力电机、设置在动力电机的主轴上的第一主动带轮、设置在所述混料桶下方的第一从动带轮以及连接在所述第一主动带轮与第一从动带轮之间的第一皮带;所述转轴的下端穿过所述混料桶的底部与所述第一从动带轮连接。通过设置上述结构,可以对转轴实现驱动,进而实现对物料的搅拌以及破碎;破碎结块物料的效率、混料的均匀度与动力电机的转速有关。
一种混料加料设备,所述混料加料设备用于施料无人机的混料与加料,包括用于行走的行走机构、设置在行走机构上的混料加料机构以及用于调节所述混料加料机构倾角的倾角调节机构;其中,
所述混料加料机构包括所述物料搅拌装置、绞龙输送机构以及上料机构;其中,所述混料桶转动设置在所述行走机构上;所述绞龙输送机构与所述出料口连通,用于将搅拌后的物料输送至施料无人机的物料箱中;所述上料机构设置在所述行走机构上,用于将物料输送至所述投料口。
上述混料加料设备的工作原理是:
工作时,通过行走机构,将混料加料设备移动至施料无人机旁,然后将袋装物料放在上料机构上,上料机构会将物料输送至投料口,并从投料口投入混料桶,正常的物料会直接穿过筛料碎料机构,掉入混料桶中,筛料碎料机构会将结块的物料进行过滤,将过滤出来的结块物料进行破碎,并过滤筛选至混料桶中,混料桶中的搅拌机构对物料进行充分搅拌,可以将不同种类的物料进行混合均匀,搅拌完成后,通过倾角调节机构调节混料桶倾角,具体地,混料桶在行走机构上旋转倾斜,出料口也跟着倾斜向下运动,混料桶的物料会从出料口进入绞龙输送机构中,绞龙输送机构会将物料输送至施料无人机的物料箱中。
另外,工作时,也可以先将物料从投料口投入混料桶中,进行筛料碎料以及搅拌后,通过行走机构,将混料加料设备移动至施料无人机旁,然后调整混料桶的倾角,通过绞龙输送机构会将物料输送至施料无人机的物料箱中。
优选地,所述绞龙输送机构包括输送管、设置在所述输送管内部的螺旋绞龙以及用于驱动所述螺旋绞龙旋转的输送驱动机构;所述输送管的下端与所述出料口连通。通过设置上述机构,需要将混料桶中搅拌好的物料输送至施料无人机的物料箱时,通过倾角调节机构调节混料桶倾角,在重力的作用下,混料桶中的物料从出料口中进入输送管的下端,输送驱动机构驱动螺旋绞龙旋转,带动物料沿着输送管移动,最终将物料输送至施料无人机的物料箱中。
优选地,所述倾角调节机构包括调节组件以及限位组件,所述调节组件包括两个对称设置在所述混料桶外壁上的支撑轴、设置在其中一个支撑轴上的调节手轮,所述支撑轴与所述行走机构转动连接;所述限位组件包括设置在所述调节手轮上的限位销以及设置在行走机构上的多个限位槽,多个限位槽沿着竖直方向排列。限位时,所述限位销与所述限位槽相互配合,具体地,当混料桶中的物料充分搅拌均匀后,通过旋转调节手轮,带动混料桶旋转,使得出料口倾斜向下,当混料桶的倾角调节到指定角度后,通过将限位销插入对应的限位槽上,对调节手轮进行限位,进而对混料桶实现限位,混料桶中的物料在重力作用下,从出料口中进入绞龙输送机构中,绞龙输送机构会将物料输送至施料无人机的物料箱中;通过设置多个限位槽,可以对混料桶的不同倾角进行限位,提高了排料的灵活性,可以保证混料桶物料能够进入绞龙输送机构中,同时,当混料桶处于竖直状态时,限位槽也能对混料桶进行限位,混料桶在竖直状态下进行混料,可以提高混料效果。
优选地,所述上料机构包括竖向滑动设置在所述行走机构上的升降架、转动设置在所述升降架上的托架以及用于驱动所述升降架进行升降运动的升降驱动机构;其中,所述升降架上设有用于限制所述托架向下旋转的限位杆,所述行走机构的上端设有导向杆;所述托架的两端设有导向开口槽;当所述导向开口槽向上运动,所述导向杆进入所述导向开口槽时,所述导向杆与所述导向开口槽配合,所述导向杆引导所述导向开口槽翻转,带动所述托架翻转。在上料时,托架处于初始位置,距离地面非常近,将袋装的物料或者桶装的物料固定在托架上,在限位杆的作用下,托架不会向下旋转,使得物料可以稳定的放置在托架上,然后通过升降驱动机构带动升降架上升,进而带动托架上升,同时带动物料上升;托架上升也同时带动导向开口槽上升,此时,导向开口槽的状态为倾斜状态,导向开口槽上升至指定高度后,导向杆会进入导向开口槽中,随着升降驱动机构的继续驱动,在导向杆的引导下,导向杆与导向开口槽配合,导向杆引导导向开口槽翻转,并带动托架向上翻转,将托架的物料倒入投料口中;托架翻转后停止升降驱动机构的驱动;投料完成后,升降驱动机构驱动升降架下降,在导向杆和导向开口槽配合的配合下,托架反向翻转复位,并通过限位杆对托架进行限位;最后托架向下运动至初始位置,准备下一轮上料。
优选地,所述输送管的下端设有卸料口,所述输送管上设有用于开启或者关闭所述卸料口的卸料阀。通过设置上述结构,当对施料无人机加料完毕后,通过倾角调节机构可以调节混料桶的倾角,进而调节卸料口的倾角,打开卸料阀,混料桶中多余的物料从出料口中落入输送管的下端,然后从卸料口从排出,实现了混料桶中残余物料的清除。
优选地,所述混料桶的下端与所述输送管的下端之间设有排料通道,所述排料通道的一端与所述出料口连通,另一端与所述输送管的下端连通。通过设置排料通道,可以更好地将混料桶中的物料排入输送管的下端。
优选地,所述出料口上设有用于开启或者关闭所述出料口的门板。上述结构中,通过设置门板,当混料桶对物料进行搅拌时,门板关闭出料口,防止混料桶中的物料进入输送管中,保证了物料混合的均匀性,需要将混料桶中的物料排入输送管中时,开启门板,出料口被打开,即可完成输送。
进一步地,所述混料桶处于竖直状态时,所述排料通道的底面倾斜向下设置,其目的在于,更加利于排料通道排料。
优先地,所述输送驱动机构包括输送驱动电机、设置在所述输送驱动电机的主轴上的第二主动带轮、设置在输送管下方的第二从动带轮以及连接在所述第二主动带轮与第二从动带轮之间的第二皮带;所述螺旋绞龙的下端与所述第二从动带轮连接。通过设置上述结构,可以对螺旋绞龙进行驱动,从而将物料输送至施料无人机的物料箱中;绞龙输送机构的加料速度与输送驱动电机的转速有关。
优选地,所述行走机构包括车架以及设置在所述车架上的多个车轮;所述车架的两端设置两个轴承座,两个所述支撑轴分别连接在两个轴承座上;所述车架上设有扶手。上述结构中,扶手可以便于推动混料加料设备移动,轴承座可以方便对支撑轴的安装。
优选地,所述混料加料设备还包括联动开启机构;所述倾角调节机构调节所述混料桶至倾斜状态的过程中,所述联动开启机构自动使所述出料口与所述门板发生相对运动,将所述出料口打开。通过设置上述结构,混料桶在搅拌物料时,混料桶处于竖直状态,此时,门板处于关闭出料口的状态,可以充分对物料搅拌,防止未搅拌的物料进入输送管;搅拌完成后,通过倾角调节机构调节所述混料桶至倾斜状态,混料桶在旋转的过程中,通过联动开启机构会自动开启出料口,即门板处于开启出料口的状态,通过联动开启机构,在旋转混料桶的过程中,即可开启出料口,操作更加简单,简化了步骤,无需额外对门板进行操作。
优选地,所述联动开启机构包括两个弧形槽以及设置在所述车架与所述门板之间的固定连接杆;其中,所述门板的两侧与分别与两个弧形槽滑动配合连接,所述固定连接杆的一端与所述车架固定连接,另一端与所述门板固定连接;所述弧形槽的圆心位于所述支撑轴的轴线上。通过设置上述结构,混料桶在搅拌物料时,混料桶处于竖直状态,此时,门板处于关闭出料口的状态,搅拌完成后,通过旋转调节手轮,带动混料桶绕着支撑轴的轴线旋转,带动出料口以及弧形槽跟着旋转,由于门板通过固定连接杆固定在车架上,门板此时保持不动,门板相对于弧形槽发生滑动,出料口的旋转也使得门板与出料口发生相对运动,将出料口开启,混料桶中的物料在重力作用下,从出料口中进入绞龙输送机构中;弧形槽的圆心位于支撑轴的轴线上,使得在旋转混料桶时,弧形槽与门板可以发生相对滑动,从而开启出料口。
一种用于施料无人机的混料加料方法,包括以下步骤:
(1)参数设置:设置施料无人机加料的控制参数;
(2)筛料碎料:将袋装物料或者桶装物料放置在上料机构中,通过上料机构将物料从投料口投入混料桶中,筛料碎料机构会将结块的物料进行过滤,并将过滤的结块物料进行破碎,破碎后的物料进入混料桶中;
(3)搅拌机构搅料:物料经过筛料碎料机构处理后,进入混料桶中,搅拌机构对混料桶中的物料进行搅拌混合;
(4)混料桶倾角调节:搅料混合完毕后,通过倾角调节机构调节混料桶倾角,使得混料桶朝着施料无人机的方向倾斜,同时带动出料口发生倾斜,调节到指定倾角后,对混料桶进行限位;
(5)绞龙输送机构加料:混料桶中的物料在重力作用下,从出料口进入绞龙输送机构中,根据参数设置时输入的物料加料量,通过称重传感器反馈信号,控制绞龙输送机构运动,将物料输送至施料无人机的物料箱中。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明中的物料搅拌装置,筛料碎料机构可以先将结块的物料进行过滤,过滤筛选出结块物料,然后对结块物料进行破碎打散,并继续过滤筛选,对结块的物料进行充分打散,使得物料大小变得更加均匀;经过破碎的物料与正常的物料都会落入混料桶中,搅拌机构对物料进行充分搅拌,可以将不同种类的物料进行混合均匀,混合效果强;有效解决了现有的搅拌装置搅拌肥料不充分、打散效果差的问题。
2、本发明中的物料搅拌装置,考虑到田间作业取电困难的情况,主要通过电池为电源,在降低功耗方面采取了以下节能技术方案:使用螺旋搅拌刀加搅拌套筒进行物料搅拌,既降低了功率损耗,又可以将不同种类的物料进行混合均匀;破碎驱动机构与搅拌驱动机构共用同一个驱动装置,既降低了机构复杂度又减少了功率消耗;采用上下对辊的结构对结块物料进行破碎,小功耗实现破碎,且传动部件少,结构简单,提高可靠性;通过设置联动开启机构,可以随着混料桶的旋转,联动开启机开启出料口,纯机械结构便可实现自动启闭,减小功耗。
3、本发明中的混料加料设备,结构紧凑,体积小,移动和通过性好,该混料加料设备可以通过行走机构将混料加料设备灵活移动至施料无人机降落地点的位置,田间移动方便,灵活度高,且免去了人力来回提桶装料加料的过程,作业效率大大提升;同时可以将各种物料从投料口投入到混料桶中,经过筛料碎料机构的过滤与破碎,进入混料桶中,经过搅拌机构的搅拌后,调节混料桶的倾角,通过绞龙输送机构,将混料桶中的物料输送至施料无人机的物料箱中,该混料加料设备免去了人工混料和加料的过程,极大提高了作业效率,安全系数高。另外,通过绞龙输送机构进行输送,输送效率高,输送中还能对物料起到搅拌作用,不会发生堵塞的情况,有效解决现有技术中出现堵肥情况的技术问题。
4、本发明中的混料加料设备,通过设置倾角调节机构可以调节混料桶倾角,从而实现出料口的倾角调整,搅拌完成后,通过倾角调节机构调节混料桶倾角,可以使得混料桶中的物料集中在出料口一侧,在重力的作用下,混料桶的物料会从出料口进入绞龙输送机构中,绞龙输送机构会将物料输送至施料无人机的物料箱中;极大提高了排料效果,能够更加充分地将混料桶中的物料输送至绞龙输送机构中。
5、本发明中的混料加料方法,可在控制板上输入加料量,实现定量加料:称重传感器设置于车架上,通过轴承座与混料桶两侧支撑轴连接,用于称取混料桶内物料的重量;绞龙输送机构工作时,称重传感器实时称取混料桶的重量变化,重量变化信息转化为电信号,反馈至控制板,从而控制输送驱动电机自动启停,使输送管输出的物料重量为需要的加料量,实现精准加料。
附图说明
图1为本发明中的一种物料搅拌装置的其中一种具体实施方式的立体结构示意图。
图2为本发明中的物料搅拌装置的侧视图。
图3为本发明中的物料搅拌装置的剖视图。
图4为本发明中的筛料碎料机构的部分机构的立体结构示意图。
图5为本发明中的混料桶与搅拌机构的安装结构示意图。
图6为本发明中的混料桶与搅拌套筒的内部结构示意图。
图7为本发明中的筛料碎料机构的另一种具体实施方式的立体结构示意图。
图8为本发明中的一种混料加料设备在工作状态时的结构示意图。
图9为本发明中的混料加料设备的立体结构示意图。
图10为本发明中的混料加料设备的上料机构在上料时的立体结构示意图。
图11为图10的侧视图。
图12为本发明中的混料加料设备省去上料机构的结构示意图,其中,箭头的方向为混料桶在为施料无人机加料过程中所旋转的方向。
图13为本发明中的混料加料设备省去上料机构的立体结构示意图。
图14为本发明中的混料加料设备省去上料机构的另一个视角方向的立体结构示意图。
图15为图12中A处的局部放大图。
图16本发明中的混料加料设备省去上料机构的剖视图。
图17为本发明中的混料加料设备的部分结构示意图。
图18为本发明中的上料机构的立体结构示意图。
图19为本发明中的托架的立体结构示意图。
图20为本发明中的门板与固定连接杆的安装结构示意图。
图21为本发明中的门板的另一种具体实施方式的结构示意图。
图22为本发明中的固定连接杆的另一种具体实施方式的结构示意图。
图23为本发明中的一种混料加料方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述,但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
参见图1-图6,本实施例公开了一种物料搅拌装置,包括混料桶3、搅拌机构4以及筛料碎料机构5,所述混料桶3的顶部设有投料口7,所述混料桶3的底部侧面设有出料口8;所述筛料碎料机构5设置在所述投料口7上,用于筛选结块物料并对结块物料进行破碎;所述搅拌机构4设置在混料桶3内,用于将混料桶3内的物料进行搅拌混合。
参见图1-图6和图8,所述筛料碎料机构5包括设置在所述投料口7处的筛网5-1、设置在所述筛网5-1上方的破碎件5-2以及用于驱动所述破碎件5-2转动的破碎驱动机构。采用上述结构,当物料从投料口7中倒入混料桶3时,首先经过筛网5-1进行过滤,正常颗粒状的物料会穿过筛网5-1落入混料桶3中,结块的物料在筛网5-1上,此时,通过破碎驱动机构驱动破碎件5-2转动,破碎件5-2对筛网5-1上的结块物料进行破碎打散,打散后的物料穿过筛网5-1落入混料桶3中;通过设置上述结构,能够保证物料大小的均匀性,保证施料质量,同时也能防止施料无人机14堵料的情况发生。
参见图1-图6,所述搅拌机构4包括固定在所述混料桶3内部并与所述混料桶3同轴设置的搅拌套筒4-1、设置在所述搅拌套筒4-1内部且用于将混料桶3底部物料提升至混料桶3上端的螺旋搅拌刀4-2以及用于驱动所述螺旋搅拌刀4-2旋转的搅拌驱动机构。上述结构中,螺旋搅拌刀4-2位于搅拌套筒4-1内部,所述搅拌套筒4-1将混料桶3的内部空间分成两个腔,两个腔分别为第一搅拌腔9和第二搅拌腔10;其中,搅拌套筒4-1外壁与混料桶3内壁之间构成第一搅拌腔9,搅拌套筒4-1内部空间构成第二搅拌腔10,第一搅拌腔9的上端与第二搅拌腔10的上端相互连通,第一搅拌腔9的下端与第二搅拌腔10的下端相互连通。需要对混料桶3内的物料进行搅拌时,搅拌驱动机构驱动螺旋搅拌刀4-2旋转,螺旋搅拌刀4-2会将混料桶3底部的物料从第二搅拌腔10向上运动,物料超过搅拌套筒4-1的顶部时,到达混料桶3的上端,在螺旋搅拌刀4-2的作用下会向四周散开,落入第一搅拌腔9中,最后在重力的作用下回到混料桶3的底部,形成上下循环翻滚,实现充分混合物料的目的。
参见图3-图6,所述搅拌套筒4-1通过套筒支架11固定在混料桶3的内壁上。所述混料桶3由201不锈钢制成,所述螺旋搅拌刀4-2、搅拌套筒4-1均由304不锈钢加工而成,搅拌套筒4-1上开设有四个槽4-11,套筒支架11的一端与混料桶3的内壁通过螺栓螺母固定,另一端与搅拌套筒4-1的槽4-11通过螺栓螺母固定,四个槽4-11的作用在于,方便调整搅拌套筒4-1安装位置。所述搅拌套筒4-1的作用是:螺旋搅拌刀4-2在搅拌时,只需承受搅拌套筒4-1内的物料重量,从而降低了功率损耗,对于田间作业,存在取电难的问题,降低功耗有重大意义,同时可以让物料形成上下循环翻滚搅拌,提高了混合的均匀性和效率。
参见图1-图6,所述破碎驱动机构与所述搅拌驱动机构为同一个驱动装置45,所述驱动装置45包括与所述搅拌套筒4-1同轴设置的转轴45-1以及用于驱动所述转轴45-1旋转的动力机构;其中,所述螺旋搅拌刀4-2安装在所述转轴45-1上,所述转轴45-1的上端穿过所述筛网5-1,所述破碎件5-2固定在所述转轴45-1的上端。通过设置上述结构,动力机构驱动转轴45-1旋转时,转轴45-1会带动螺旋搅拌刀4-2转动,同时,也会带动破碎件5-2旋转,螺旋搅拌刀4-2与破碎件5-2的动力均来自于动力机构,使得结构更加紧凑,并且可以节省资源。
参见图1-图6,所述投料口7处设有锥形导料件12,通过设置锥形导料件12,在投料时,可以将物料引导至中间位置;进一步地,所述筛网5-1固定在所述锥形导料件12的下端。
参见图1-图6,所述混料桶3的上端设有安装支架13,所述转轴45-1的上端连接在所述安装支架13上,该转轴45-1的下端穿过混料桶3的下端与动力机构连接,保证转轴45-1连接更加稳定。
进一步地,所述混料桶3的底部为锥形,可以更好地将物料进行汇聚。
参加图3 -图4,所述破碎件5-2为两个滚筒5-22,所述筛网5-1上设有弧形凸起阻挡条5-4,通过设置上述结构,弧形凸起阻挡条5-4可以对结块的物料进行阻挡,滚筒5-22在跟着转轴45-1旋转时,滚筒5-22与弧形凸起阻挡条5-4相互磨合,对结块的物料进行碾碎;破碎件5-2与弧形凸起阻挡条5-4形成上下对辊的结构,破碎效果更好。
进一步地,所述滚筒5-22与所述弧形凸起阻挡条5-4的表面均设有凸齿,其目的在于,提高打散的效果,可以对结块的物料充分碾碎。
参见图1-图3,所述动力机构包括动力电机45-21、设置在动力电机45-21的主轴上的第一主动带轮45-22、设置在所述混料桶3下方的第一从动带轮45-23以及连接在所述第一主动带轮45-22与第一从动带轮45-23之间的第一皮带(图中未示出);所述转轴45-1的下端穿过所述混料桶3的底部与所述第一从动带轮45-23连接。通过设置上述结构,可以对转轴45-1实现驱动,进而实现对物料的搅拌以及破碎;破碎结块物料的效率、混料的均匀度与动力电机45-21的转速有关。
参见图1-图6,上述物料搅拌装置的工作原理是:
工作时,将袋装物料从投料口7投入混料桶3,筛料碎料机构5会将结块的物料进行过滤,过滤筛选出结块物料,正常的物料直接穿过筛料碎料机构5掉落至混料桶3,筛料碎料机构5还会将过滤筛选出的结块物料行破碎,并继续过滤筛选,直到物料进入混料桶3中,混料桶3中的搅拌机构4对物料进行充分搅拌,可以将不同种类的物料进行混合均匀,搅拌完成的物料可以从出料口8中排出。
本物料搅拌装置可以用于肥料的搅拌,也可以用于其他物料搅拌,例如,撒播油菜籽时,需要将油菜籽与砂或者肥料进行搅拌,例如,撒播肥料时,肥料与颗粒剂农药的搅拌。
实施例2
参见图7,本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于,所述破碎件5-2为两个破碎刀5-21,所述筛网5-1上设有阻挡条5-3。通过设置阻挡条5-3,在破碎刀5-21旋转的过程中,部分结块物料会因破碎刀5-21的运动而在筛网5-1上发生滚动,阻挡条5-3可以阻挡结块物料滚动,阻挡条5-3与破碎刀5-21相对运行方向相反,经过破碎刀5-21旋转剪切,从而将结块物料进行切割破碎。
实施例3
另外,近年来,无人机技术的不断进步,其飞行航线的精度和稳定性不断提升,在农业生产中的应用越来越广泛。用无人机进行颗粒物料撒施作业,与地面机械相比,通过性好,可避免陷车、避免破坏田埂,且无人机撒施作业速度快,操作简单,正逐渐被广大农民所接受,已成为一种新的撒施作业方式,可以满足大面积种植的撒施作业需求,同时降低农业生产人员的工作负担,对于提升农业生产现代化建设水平,提升农业生产质量与生产效率有着积极影响。
用无人机进行颗粒物料撒施作业中,最常用的是通过无人机进行施肥,按照目前施肥无人机的现有结构,物料箱、施肥器由上至下排列,物料箱可储存肥料,施肥无人机的物料箱的箱口距离地面较高。例如,现有的大疆T50农用无人机,其体积大,横向长度在3米左右,前后宽度在2.8米左右,物料箱在整机前后的中间部位,箱口距离地面0.8米左右。目前对施肥无人机进行加料的方式主要采用人工加料,加料时通常需要肩扛手抱,费时费力;若需要多种物料或颗粒药剂混合使用时,需要人工提前混药,劳动强度大,工作效率低,且物料混合的均匀性不好;此外,加料过程中,工作人员需要穿过无人机外围的螺旋桨布设区到达整机中部的物料箱进行加料作业,此时无人机桨叶虽然处于停转状态,但桨叶边缘锋利,作业过程容易触碰无人机旋翼,引发伤人事故,安全系数低,需要小心谨慎。因此,尽管无人机施肥效率高,但采用人工加料的方式,费时费力,据统计,加料的时间约占整个施肥作业时间的三分之一,若碰到需要多种物料混合的作业场景,时间更长。
为此,本实施例公开了一种用于施料无人机混料与加料的混料加料设备以解决上述问题,参见图8,本实施例中的混料加料设备,包括用于行走的行走机构1、设置在行走机构1上的混料加料机构以及用于调节所述混料加料机构倾角的倾角调节机构2。
参见图1-图2和图8,所述混料加料机构包括如实施例1或者2所述的物料搅拌装置、绞龙输送机构6以及上料机构27;其中,所述混料桶3转动设置在所述行走机构1上;所述绞龙输送机构6与所述出料口8连通,用于将搅拌后的物料输送至施料无人机14的物料箱中;所述上料机构27设置在所述行走机构1上,用于将物料输送至所述投料口7。
参见图6和图8-图17,所述绞龙输送机构6包括输送管6-1、设置在所述输送管6-1内部的螺旋绞龙6-2以及用于驱动所述螺旋绞龙6-2旋转的输送驱动机构6-3;所述输送管6-1的下端与所述出料口8连通。通过设置上述机构,需要将混料桶3中搅拌好的物料输送至施料无人机14的物料箱时,通过倾角调节机构2调节混料桶3倾角,在重力的作用下,混料桶3中的物料从出料口8中进入输送管6-1的下端,输送驱动机构6-3驱动螺旋绞龙6-2旋转,带动物料沿着输送管6-1移动,最终将物料输送至施料无人机14的物料箱中。
参见图12-图16,所述输送管6-1包括竖直段以及圆弧段,所述螺旋绞龙6-2设置在竖直段内,所述竖直段的上端设有固定支架15,所述螺旋绞龙6-2的上端与所述固定支架15连接。其目的在于,设置竖直段和圆弧段,便于将物料输送至物料箱中;设置固定支架15便于对螺旋绞龙6-2进行安装,同时也不会阻挡物料的输送。
参见图16,所述输送管6-1为304不锈钢管,螺旋绞龙6-2的叶片是刚性的,材料为304不锈钢,焊接于实心轴。
参见图5-图6和图8-图15,所述倾角调节机构2包括调节组件以及限位组件,所述调节组件包括两个对称设置在所述混料桶3外壁上的支撑轴2-1、设置在其中一个支撑轴2-1上的调节手轮2-2,所述支撑轴2-1与所述行走机构1转动连接;所述限位组件包括设置在所述调节手轮2-2上的限位销2-3以及设置在行走机构1上的多个限位槽2-4,多个限位槽2-4沿着竖直方向排列。限位时,所述限位销2-3与所述限位槽2-4相互配合,即所述限位销2-3插入所述限位槽2-4内,具体地,当混料桶3中的物料充分搅拌均匀后,通过旋转调节手轮2-2,带动混料桶3旋转(参见图12,箭头为混料桶3(混料加料机构)的旋转方向),使得出料口8倾斜向下,当混料桶3的倾角调节到指定角度后,通过将限位销2-3插入对应的限位槽2-4上,对调节手轮2-2进行限位,进而对混料桶3实现限位,混料桶3中的物料在重力作用下,从出料口8中进入绞龙输送机构6中,绞龙输送机构6会将物料输送至施料无人机14的物料箱中;通过设置多个限位槽2-4,可以对混料桶3的不同倾角进行限位,提高了排料的灵活性,可以保证混料桶3物料能够进入绞龙输送机构6中,同时,当混料桶3处于竖直状态时,限位槽2-4也能对混料桶3进行限位,混料桶3在竖直状态下进行混料,可以提高混料效果。
参见图13-图17,所述输送管6-1的下端设有卸料口16,所述输送管6-1上设有用于开启或者关闭所述卸料口16的卸料阀17,所述卸料阀17由304不锈钢制成,卸料阀17为盖板结构。通过设置上述结构,当对施料无人机14加料完毕后,通过倾角调节机构2可以调节混料桶3的倾角,进而调节卸料口16的倾角,打开卸料阀17,混料桶3中多余的物料从出料口8中落入输送管6-1的下端,然后从卸料口16从排出,实现了混料桶3中残余物料的清除,以便清洁设备。
参见图8-图17,所述输送驱动机构6-3包括输送驱动电机6-31、设置在所述输送驱动电机6-31的主轴上的第二主动带轮6-32、设置在输送管6-1下方的第二从动带轮6-33以及连接在所述第二主动带轮6-32与第二从动带轮6-33之间的第二皮带(图中未示出);所述螺旋绞龙6-2的下端与所述第二从动带轮6-33连接。通过设置上述结构,可以对螺旋绞龙6-2进行驱动,从而将物料输送至施料无人机14的物料箱中;绞龙输送机构6的加料速度与输送驱动电机6-31的转速有关。
参见图1-图2和图17,所述混料桶3的外壁上设有安装架19,所述动力电机45-21以及输送驱动电机6-31均设置在所述安装架19上,所述动力电机45-21以及输送驱动电机6-31均为直流无刷电机。通过设置安装架19,便于对动力电机45-21以及输送驱动电机6-31的安装固定。
参见图17,所述安装架19由扁铁焊接而成,混料桶3与安装架19在相应位置加工有孔,通过螺栓螺母固定。两个所述支撑轴2-1焊接在混料桶3上。
参见图8-图14,所述行走机构1包括车架1-1以及设置在所述车架1-1上的多个车轮1-2;所述车架1-1的两端设置两个轴承座20,两个所述支撑轴2-1分别连接在两个轴承座20上。上述结构中,轴承座20可以方便对支撑轴2-1的安装。
参见图8-图16,所述限位槽2-4设置在所述车架1-1上,所述限位槽2-4沿着垂直于支撑轴2-1的轴线方向延伸。
本实施例中,此设备在考虑到田间作业取电困难的情况,使用螺旋搅拌刀4-2加搅拌套筒4-1进行物料搅拌,极大地降低了功率损耗,对于使用电池作为电源的设备,有很重要的意义。
本实施例中,输送管6-1的出口处设置钢丝软管,保证了加料口的自由度以及加料效率。
参见图3和图8-图16,所述混料桶3的下端与所述输送管6-1的下端之间设有排料通道18,所述排料通道18的一端与所述出料口8连通,另一端与所述输送管6-1的下端连通;通过设置排料通道18,可以更好地将混料桶3中的物料排入输送管6-1的下端。
参见图3,所述混料桶3处于竖直状态时,所述排料通道18的底面倾斜向下设置,其目的在于,更加利于排料通道18排料。
参见图1-和图13图16,所述输送管6-1与所述混料桶3之间设有排料箱22,所述排料箱22的内部通道构成上述排料通道18。其目的在于,排料箱22可以更好的将输送管6-1进行固定,另外,所述排料箱22与混料桶3可一体设置。
参见图8-图11和图18-图19,所述上料机构27包括竖向滑动设置在所述行走机构1上的升降架27-1、转动设置在所述升降架27-1上的托架27-2以及用于驱动所述升降架27-1进行升降运动的升降驱动机构27-3;其中,所述升降架27-1上设有用于限制所述托架27-2向下旋转的限位杆27-4,所述行走机构1的上端设有导向杆27-5;所述托架27-2的两端设有导向开口槽27-6;当所述导向开口槽27-6向上运动,导向杆27-5进入导向开口槽27-6时,所述导向杆27-5与所述导向开口槽27-6配合,所述导向杆27-5引导所述导向开口槽27-6翻转,带动所述托架27-2翻转。在上料时,托架27-2处于初始位置,距离地面非常近,将袋装的物料或者桶装的物料固定在托架27-2上,在限位杆27-4的作用下,托架27-2不会向下旋转,使得物料可以稳定的放置在托架27-2上,然后通过升降驱动机构27-3带动升降架27-1上升,进而带动托架27-2上升,同时带动物料上升;托架27-2上升也同时带动导向开口槽27-6上升,此时,导向开口槽27-6的状态为倾斜状态,导向开口槽27-6上升至指定高度后,导向杆27-5会进入导向开口槽27-6中,随着升降驱动机构27-3的继续驱动,在导向杆27-5的引导下,导向杆27-5与导向开口槽27-6配合,导向杆27-5引导导向开口槽27-6翻转,并带动托架27-2向上翻转,将托架27-2的物料倒入投料口中;托架27-2翻转后停止升降驱动机构27-3的驱动;投料完成后,升降驱动机构27-3驱动升降架27-1下降,在导向杆27-5和导向开口槽27-6配合的配合下,托架27-2反向翻转复位,并通过限位杆27-4对托架27-2进行限位;最后托架27-2向下运动至初始位置,准备下一轮上料。
参见图8-图11,所述上料机构27设置在所述车架1-1远离绞龙输送机构6的一端上,所述升降架27-1通过滑动导轨副滑动设置在所述车架1-1上,所述导向杆27-5设置在所述车架1-1的上端。
参见图3、图16和图20,所述出料口8上设有用于开启或者关闭所述出料口8的门板23。上述结构中,通过设置门板23,当混料桶3对物料进行搅拌时,门板23关闭出料口8,防止混料桶3中的物料进入输送管6-1中,保证了物料混合的均匀性,需要将混料桶3中的物料排入输送管6-1中时,开启门板23,出料口8被打开,即可完成输送。
参见图3、图11-图16和图20,所述混料加料设备还包括联动开启机构;所述倾角调节机构2调节所述混料桶3至倾斜状态的过程中,所述联动开启机构自动使所述出料口8与所述门板23发生相对运动,将所述出料口8打开。通过设置上述结构,混料桶3在搅拌物料时,混料桶3处于竖直状态,此时,门板23处于关闭出料口8的状态,可以充分对物料搅拌,防止未搅拌的物料进入输送管6-1;搅拌完成后,通过倾角调节机构2调节所述混料桶3至倾斜状态,混料桶3在旋转的过程中,通过联动开启机构会自动开启出料口8,即门板23处于开启出料口8的状态,通过联动开启机构,在旋转混料桶3的过程中,即可开启出料口8,操作更加简单,简化了步骤,无需额外对门板23进行操作。
参见图3、图11-图16和图20,所述联动开启机构包括两个弧形槽24以及设置在所述车架1-1与所述门板23之间的固定连接杆25;其中,所述门板23的两侧与分别与两个弧形槽24滑动配合连接,所述固定连接杆25的一端与所述车架1-1固定连接,另一端与所述门板23连接或者固定连接;所述弧形槽24的圆心位于所述支撑轴2-1的轴线上。通过设置上述结构,混料桶3在搅拌物料时,混料桶3处于竖直状态,此时,门板23处于关闭出料口8的状态,搅拌完成后,通过旋转调节手轮2-2,带动混料桶3绕着支撑轴2-1的轴线旋转,带动出料口8以及弧形槽24跟着旋转,由于门板23通过固定连接杆25固定在车架1-1上,门板23此时保持不动,门板23相对于弧形槽24发生滑动,出料口8的旋转也使得门板23与出料口8发生相对运动,将出料口8开启,混料桶3中的物料在重力作用下,从出料口8中进入绞龙输送机构6中;弧形槽24的圆心位于支撑轴2-1的轴线上,使得在旋转混料桶3时,弧形槽24与门板23可以发生相对滑动,从而开启出料口8。
参见图3、图11-图16和图20,所述门板23上设有多个滑动柱23-1,所述滑动柱23-1的两端分别与两个弧形槽24滑动配合连接。通过设置滑动柱23-1,可以减少摩擦,便于门板23与弧形槽24的相对滑动。
参见图21,本实施例中的门板23也可以为弧形,该门板23的轴线与所述支撑轴2-1的轴线重合。其目的在于,弧形的门板23可以与弧形槽24完全匹配,保证了门板23与弧形槽24可以发生相对滑动。
进一步地,所述弧形槽24上可以布设毛刷,用于阻挡物料从弧形槽24中漏出。
参见图22,所述固定连接杆25可以为两个,两个所述固定连接杆25分布在门板23的两侧,保证了门板23的稳定性。
参见图3、图11-图16和图20,所述弧形槽24的下端设置在排料箱22上,所述弧形槽24的上端延伸至混料桶3内部,所述出料口8的上端设置有开口朝下的阻挡罩26,两个所述弧形槽24的上端固定在阻挡罩26的两侧上。其目的在于,通过设置阻挡罩26,出料口8在关闭时,防止混料桶3内部物料从门板23与混料桶3之间的间隙落入排料通道18中。
本实施例中的混料加料设备,应用于施肥无人机混肥与加肥,即施料无人机为施肥无人机;本发明中的混料加料设备还能应用于其他物料,例如,撒播油菜籽时,需要将油菜籽与砂或者肥料进行混料与加料,例如,撒播肥料时,肥料与颗粒剂农药的混料与加料。
参加图1-图18,上述混料加料设备的工作原理是:
工作时,通过行走机构1,将混料加料设备移动至施料无人机14旁,然后将袋装物料放在上料机构27上,上料机构27会将物料输送至投料口7,并从投料口7投入混料桶3,正常的物料会直接穿过筛料碎料机构5,掉入混料桶3中,筛料碎料机构5会将结块的物料进行过滤,将过滤出来的结块物料进行破碎,并过滤筛选至混料桶3中,混料桶3中的搅拌机构4对物料进行充分搅拌,可以将不同种类的物料进行混合均匀,搅拌完成后,通过倾角调节机构2调节混料桶3倾角,具体地,混料桶3在行走机构1上旋转倾斜,出料口8也跟着倾斜向下运动,混料桶3的物料会从出料口8进入绞龙输送机构6中,绞龙输送机构6会将物料输送至施料无人机14的物料箱中。
另外,工作时,也可以先将物料从投料口7投入混料桶3中,进行筛料碎料以及搅拌后,通过行走机构1,将混料加料设备移动至施料无人机14旁,然后调整混料桶3的倾角,通过绞龙输送机构6会将物料输送至施料无人机14的物料箱中。
实施例4
本实施例中的其它结构与实施例3相同,不同之处在于,动力机构与绞龙输送机构6为同一个驱动模块,所述驱动模块包括电机以及离合器,所述离合器的输入端与所述电机的主轴连接,所述的离合器的其中一个输出端与所述转轴45-1连接,所述的离合器的另一个输出端与所述螺旋绞龙6-2连接。其目的在于,通过使用同一个电机,节约了成本,节省了资源。
实施例5
本实施例中的其它结构与实施例3相同,不同之处在于,所述车架1-1上设有拖车钩,便于拖动行驶。
实施例6
参见图1-图23,本实施例公开了一种混料加料方法,该混料加料方法应用于上述实施例3-5任一项所述的混料加料设备,包括以下步骤:
(1)参数设置:设置施料无人机14加料的控制参数;
(2)筛料碎料:将袋装物料或者桶装物料放置在上料机构27中,并将袋或者桶进行固定,通过上料机构27将物料从投料口7投入混料桶3中,筛料碎料机构5会将结块的物料进行过滤,并将过滤的结块物料进行破碎,破碎后的物料进入混料桶3中;
(3)搅拌机构4搅料:物料经过筛料碎料机构5处理后,进入混料桶3中,搅拌机构4对混料桶3中的物料进行搅拌混合;
(4)混料桶3倾角调节:搅料混合完毕后,通过倾角调节机构2调节混料桶3倾角,使得混料桶3朝着施料无人机14的方向倾斜,同时带动出料口8发生倾斜,调节到指定倾角后,对混料桶3进行限位;
(5)绞龙输送机构6加料:混料桶3中的物料在重力作用下,从出料口8进入绞龙输送机构6中,根据参数设置时输入的物料加料量,通过称重传感器反馈信号,控制绞龙输送机构6运动,将物料输送至施料无人机14的物料箱中;
(6)卸料:加料完成后,通过倾角调节机构2调节混料桶3倾角,打开设置在绞龙输送机构6下端的卸料阀17,将混料桶3中的多余物料进行清除。
参见图1-图22,在步骤(1)中,在参数设置时,在控制面板上输入物料加料量;所述控制参数为动力电机45-21以及输送驱动电机6-31的转动时间以及速度;步骤(2)中,通过筛料碎料机构5中的筛网5-1进行筛料,若有较大块因受潮而结块的物料,通过料碎料机构中的筛料碎料机构5中的破碎件5-2的旋转进行破碎,使得破碎后的物料进入混料桶3中;步骤(3)中,动力电机45-21带动螺旋搅拌刀4-2旋转,使物料上下翻滚,混合均匀;步骤(5)中,混料桶3的倾角调节完毕后,物料从出料口8中进入输送管6-1的底部,根据参数设置时输入的物料加料量,通过称重传感器反馈信号,控制输送驱动电机6-31以控制出料量,通过输送驱动电机6-31带动螺旋绞龙6-2,将物料输送至施料无人机14的物料箱中。
参见图1-图23,步骤(1)中,控制参数的设置由以下关系模型确定:破碎结块物料的效率、混料均匀度与动力电机45-21转速的关系、绞龙输送机构6的加料速度与输送驱动电机6-31转速的关系。具体地,破碎结块物料的效率、混料均匀度由动力电机45-21的转动时间以及转速决定,所述绞龙输送机构6的加料速度由输送驱动电机6-31的转动时间以及转速决定,其中,动力电机45-21与输送驱动电机6-31均为48V直流无刷电机,功率为1000W,配有控制器,可控制电机转速。
在步骤(5)中,称重传感器设置于车架上,通过轴承座与混料桶3两侧支撑轴连接,用于称取混料桶3内物料的重量。绞龙输送机构6工作时,称重传感器实时称取混料桶3的重量变化,通过HX711模块转化为电信号,反馈至控制板,从而控制输送驱动电机6-31,使输送管输出的物料重量为需要的加料量。
上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种混料加料设备,其特征在于,所述混料加料设备用于施料无人机的混料与加料,包括用于行走的行走机构、设置在行走机构上的混料加料机构以及用于调节所述混料加料机构倾角的倾角调节机构;其中,
所述混料加料机构包括物料搅拌装置、绞龙输送机构以及上料机构;所述物料搅拌装置包括混料桶、搅拌机构以及筛料碎料机构,其中,所述混料桶的顶部设有投料口,所述混料桶的底部侧面设有出料口;所述筛料碎料机构设置在所述投料口上,用于筛选结块物料并对结块物料进行破碎;所述搅拌机构设置在混料桶内,用于将混料桶内的物料进行搅拌混合;其中,所述混料桶转动设置在所述行走机构上;所述绞龙输送机构与所述出料口连通,用于将搅拌后的物料输送至施料无人机的物料箱中;所述上料机构设置在所述行走机构上,用于将物料输送至所述投料口;
所述筛料碎料机构包括设置在所述投料口处的筛网、设置在所述筛网上方的破碎件以及用于驱动所述破碎件转动的破碎驱动机构;
所述搅拌机构包括固定在所述混料桶内部并与所述混料桶同轴设置的搅拌套筒、设置在所述搅拌套筒内部且用于将混料桶底部物料提升至混料桶上端的螺旋搅拌刀以及用于驱动所述螺旋搅拌刀旋转的搅拌驱动机构;
所述破碎驱动机构与所述搅拌驱动机构为同一个驱动装置,所述驱动装置包括与所述搅拌套筒同轴设置的转轴以及用于驱动所述转轴旋转的动力机构;其中,所述螺旋搅拌刀安装在所述转轴上,所述转轴的上端穿过所述筛网,所述破碎件固定在所述转轴的上端;
所述倾角调节机构包括调节组件以及限位组件,所述调节组件包括两个对称设置在所述混料桶外壁上的支撑轴、设置在其中一个支撑轴上的调节手轮,所述支撑轴与所述行走机构转动连接;所述限位组件包括设置在所述调节手轮上的限位销以及设置在行走机构上的多个限位槽,多个限位槽沿着竖直方向排列;
所述上料机构包括竖向滑动设置在所述行走机构上的升降架、转动设置在所述升降架上的托架以及用于驱动所述升降架进行升降运动的升降驱动机构;其中,所述升降架上设有用于限制所述托架向下旋转的限位杆,所述行走机构的上端设有导向杆;所述托架的两端设有导向开口槽;当所述导向开口槽向上运动,所述导向杆进入所述导向开口槽时,所述导向杆与所述导向开口槽配合,所述导向杆引导所述导向开口槽翻转,带动所述托架翻转;
所述出料口上设有用于开启或者关闭所述出料口的门板;所述混料加料设备还包括联动开启机构;所述倾角调节机构调节所述混料桶至倾斜状态的过程中,所述联动开启机构自动使所述出料口与所述门板发生相对运动,将所述出料口打开;
所述行走机构包括车架以及设置在所述车架上的多个车轮;所述车架的两端设置两个轴承座,两个所述支撑轴分别连接在两个轴承座上;
所述联动开启机构包括两个弧形槽以及设置在所述车架与所述门板之间的固定连接杆;其中,所述门板的两侧与分别与两个弧形槽滑动配合连接,所述固定连接杆的一端与所述车架固定连接,另一端与所述门板连接;所述弧形槽的圆心位于所述支撑轴的轴线上。
2.根据权利要求1所述的一种混料加料设备,其特征在于,所述绞龙输送机构包括输送管、设置在所述输送管内部的螺旋绞龙以及用于驱动所述螺旋绞龙旋转的输送驱动机构;所述输送管的下端与所述出料口连通。
3.一种用于施料无人机的混料加料方法,该混料加料方法应用于如权利要求1-2任一项所述的混料加料设备,包括以下步骤:
(1)参数设置:设置施料无人机加料的控制参数;
(2)筛料碎料:将袋装物料或者桶装物料放置在上料机构中,通过上料机构将物料从投料口投入混料桶中,筛料碎料机构会将结块的物料进行过滤,并将过滤的结块物料进行破碎,破碎后的物料进入混料桶中;
(3)搅拌机构搅料:物料经过筛料碎料机构处理后,进入混料桶中,搅拌机构对混料桶中的物料进行搅拌混合;
(4)混料桶倾角调节:搅料混合完毕后,通过倾角调节机构调节混料桶倾角,使得混料桶朝着施料无人机的方向倾斜,同时带动出料口发生倾斜,调节到指定倾角后,对混料桶进行限位;
(5)绞龙输送机构加料:混料桶中的物料在重力作用下,从出料口进入绞龙输送机构中,根据参数设置时输入的物料加料量,通过称重传感器反馈信号,控制绞龙输送机构运动,将物料输送至施料无人机的物料箱中。
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