CN204324226U - 粮食自动传送称量系统 - Google Patents

Abstract

为了实现在农村房顶晒粮过程中将粮食作物安全、便捷的从地面运送到房顶，本实用新型提供了一种粮食自动传送称量系统。该系统以MSP430F149单片机为主控模块，主要包括粮食输送模块、按键控制模块、称重模块、无线通信模块、显示模块、报警模块等。通过该系统用户只需在地面上将粮食放到粮食输送板上，可根据实际情况，通过选择手动、自动和遥控三种模式的一种，将粮食从地面运送到房顶。同时，称量系统能在运送过程中实现粮食的称重、重量显示、电机调速、无线控制、超重报警、系统异常报警等功能。本实用新型可以有效提高农村晒粮过程中向房顶运送粮食的效率、解放劳动力，对于促进现代农业的粮食生产具有重要的实际意义和应用价值。

Description

粮食自动传送称量系统

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，具体涉及粮食传送系统，尤其涉及一种可以自动传送粮食的称量系统。

背景技术

在我国北方平原地区农村，小麦和玉米等粮食作物种植面积广大。随着科学技术的发展，粮食作物的生产和收获过程中机械化程度日益提高，播种机和收获机已在农村推广。然而，我国农村人口众多，人均种植面积较少，粮食种植较分散，没有足够的晒粮场地。因此，机械化的干燥技术目前还没有在农村广泛使用。此外，我国大部分地区收获季节的天气雨水较多，地面比较潮湿不利于晾晒粮食。而平房顶上有足够的面积，且不会积水、光照好，利于晾晒粮食。针对这种情况，农民为了保障粮食的安全贮藏基本都选择在平房顶上晾晒粮食。因此，如何实现将粮食作物安全、便捷的从地面输送到房顶就成为了粮食晾晒过程中所面临的一个主要问题。

目前，除了原始的人力方式以外，人们主要依靠安放在房顶边沿的小型电动吊运机将粮食从地面运送到平房顶。使用这种小型吊运机可大量节约体力和时间，但是安装在高处不易操作而且重心不稳，安全系数较低，这种小型吊运机在农村已经广泛的被应用于向房顶输送粮食，但在应用中危险性较高，技术也还不够成熟。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可以自动向房顶传送粮食的称量系统。

本实用新型的技术方案：粮食自动传送称量系统，包括机架和设置在机架上的供电装置、控制系统、称重模块和传送装置。所述供电装置分别与控制系统(8)、称重模块(5)和传送装置连接。所述控制系统为MS430F149单片机，该单片机具有16位RISC结构，一个时钟周期就能够执行一条指令，最高可在12MHz频率下工作，运算功能较强。所述传送装置包括传送车和与之相连的传送动力装置，所述控制系统通过NRF24L01无线通信模块与称重模块和传送动力装置相连，并通过传送动力装置与传送车连接。

所述机架包括支撑架和运行轨道，所述运行轨道的上端与支撑架的上端固定连接，所述运行轨道的底端设置有称重模块，所述传送车通过安装在底部的四个定向轮与运行轨道滑动相连，保证传送车能够在轨道上稳定运行并减小摩擦力。本实用新型采用工业三角铝6061-t6和1060铝板搭建支撑架和运行轨道，所述角铝和铝板材料的主要合金元素是镁与硅，其硬度 较强，具有承重能力强、安装方便的优点。所述运行轨道使用两层角铝平行搭建的倾斜结构，使得整体结构更加牢固，而且便于向高处运送粮食。使用两根角铝作为支撑，使得系统构架具有更强的稳定性，所述运行轨道包括倾斜轨道和顶端的水平轨道，所述水平轨道和倾斜轨道可转动的连接，方便实现运送车的变向，使得粮食卸载更方便。

使用螺丝将角铝连接形成稳定的机架，构成运送小车的支撑架和运行轨道，并将传感器、电机等器件固定在机架上。底部使用木板作为系统整体结构的支撑，同时作为称重平台，可以实现对每次传送的粮食称重的功能。根据理论分析和测试，在倾斜的平面上称重得到的结果不准确。因此，本实用新型将称重平台安装在整个系统的最低端并且水平放置，将称重传感器安装在称重平台的平面下，并用木板做支撑，用螺丝固定，确保了称重结果的稳定性和准确性。本实用新型采用最大承重5kg的电阻应变式压力传感器，这种传感器具有测量数据精度高、内部结构简单、抗偏载能力强、固有频率高的特点。本实用新型的称重模块还设有报警模块，该报警模块使用一个有源蜂鸣器和一个发光二极管组成。当粮食重量超过最大承受重量时使用声光报警提醒超重。

所述传送动力装置包括减速电机、定滑轮和牵引绳，所述减速电机通过联轴器与U型槽相连，所述牵引绳为钢丝绳。本实用新型选取材质为304不锈钢、直径1mm的钢丝绳，其最大承重为63.7kg。将钢丝绳缠绕在U型槽上，减速电机通过带动U型槽的旋转将钢丝绳缠绕在槽上，从而使钢丝绳牵引运送小车运动，实现小车在导轨上运送粮食。所述减速电机包括减速电机I和减速电机II，所述减速电机I设置在支撑架的顶端，通过牵引绳与运动轨道的末端相连，用于改变顶端轨道的方向。所述减速电机II设置在运行轨道背离传送车的一侧，通过牵引绳与设置在运行轨道顶端的定滑轮相连，进而与传送车相连，用于牵引传送车沿轨道将粮食向上运输。由于将粮食从地面经过倾斜的导轨运送到房顶时需要将顶部的倾斜轨道变向为水平方向，以便于卸载粮食。因此本实用新型将顶端部分轨道使用不锈钢合页和倾斜主体轨道连接以实现改变轨道方向。牵引电机需要将粮食从低端运送到顶端，所以需要在顶端安装滑轮，把钢丝绳经过顶端滑轮牵引运送小车。

在粮食运送过程中，为了防止运送装置超过轨道的长度范围，本实用新型在运送轨道的顶端位置设置光电开关，用来检测运送车是否已到达轨道顶端。本实用新型选择H92B4型号的槽型光电式传感器，当运送车到达轨道顶端时，触发接近传感器，单片机检测到传感器输出电平信号的变化后控制电机停止。

本实用新型使用减速电机提供动力运送粮食，使用钢丝绳连接减速电机II和运送车，将电机的旋转运动转化为运送车的直线运动；并将运行轨道的顶端与减速电机I采用钢丝绳相连，通过电机的转动将水平轨道拉动为倾斜轨道，从而改变轨道的方向，运送车在重力作用 下下落。此外，与普通电机相比，由于减速电机内部利用齿轮差速比例关系，将电机的转速降到所需要的速度，因此可以提供更大的扭矩，而且减速电机具有工作稳定、输出扭矩大和工作效率高等优点。本实用新型选择JGB37-520-12V-35RPM型号的减速电机，其额定电压12V，额定转速35rpm，额定电流50mA，额定扭矩2.5kg·cm，减速比1:168。

为保证系统及各模块器件工作的稳定性，本设计中采用各模块独立供电，即电机驱动模块、主控芯片和其他外围器件相互分离供电，以减少各模块之间的相互干扰。本实用新型中电机驱动所需供电电压为12V，各模块传感器及液晶显示器所需供电电压为5V，主控芯片所需供电电压为3.3V。其中，12V和5V使用开关型集成稳压芯片LM2596进行供电。单片机所需供电功率极小，其供电系统采用低压降三端线性稳压器LM1117稳压芯片。各稳压芯片的输入电压均使用220V交流电经变压整流后提供。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供了一种可以自动传送粮食的称量系统。所述称量系统设计合理，稳定牢固，便于向高处运送粮食；而且顶部采用方向可改变的结构，增加了粮食卸载的方便性；

(2)本实用新型在底端加设了称重模块，在升运粮食的同时完成称重，不但节省了人力，而且确保了称重结果的准确性；

(3)本实用新型在称重模块上设置了报警装置，在运行轨道顶端设置光电开关，进一步提高了设备的自动化水平和使用的便捷性。

附图说明

图1为本实用新型运送车下行时的结构示意图之一；

图2为本实用新型运送车下行时的结构示意图之二；

图3为本实用新型运送车上行时的结构示意图之一。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1：

粮食自动传送称量系统，包括机架和设置在机架上的供电装置、控制系统8、称重模块5和传送装置，供电装置分别与控制系统8、称重模块5和传送装置连接。控制系统8包括MS430F149单片机和与之相连的显示器；传送装置包括传送车4和传送动力装置。MSP430F149单片机通过NRF24L01无线通信模块与称重模块5和传送动力装置相连，并通过传送动力装置与传送车4连接。机架包括支撑架7和运行轨道2，运行轨道2与支撑架7的交接处固定连接，运行轨道2的底端设置有称重模块5，传送车4与运行轨道2滑动相连。

所述传送动力装置包括减速电机II9和牵引绳3，所述减速电机II9设置在运行轨道2背离传送车4的一侧，所述减速电机II9通过牵引绳3与设置在运行轨道2顶端的定滑轮6相连，进而与传送车4相连。减速电机II9通过联轴器10与U型槽13相连，牵引绳3通过U型槽13与减速电机II9相连。减速电机为JGB37-520-12V-35RPM型号的减速电机，所述牵引绳3为钢丝绳。供电装置包括两个LM2596稳压芯片和LM1117稳压芯片，所述一个LM2596稳压芯片与减速电机相连，另一个LM2596稳压芯片与称重模块、光电开关相连，所述LM1117稳压芯片与控制系统相连。

粮食自动传送称量系统的使用方法：

(1)将设备放在平房前适当位置，顶端搭在房顶边沿；

(2)接通电源，打开系统电源开关，根据页面提示操作；

(3)设备工作过程中，如果遇到运送小车在轨道底部不能完全下降到称重平台时，可通过人工辅助完成；

(4)设备报警时请停止运行及时检查故障；

(5)设备工作过程中需有人看守，必要时可在任意时刻使设备暂停工作。

实施例2：

与实施例1不同的是，所述运行轨道2包括倾斜轨道和顶端的水平轨道，所述水平轨道和倾斜轨道可转动的连接；所述传送动力装置还包括减速电机I1，减速电机I1通过联轴器11与U型槽12相连，所述牵引绳I 3通过U型槽与减速电机I 1相连；所述牵引绳II 14通过U型槽与减速电机II 9相连。所述减速电机I1设置在支撑架7的顶端，并通过牵引绳14与水平轨道的远离倾斜轨道的一端相连。当传送车4到达运行轨道的水平轨道时，减速电机II9停止工作；通过减速电机I1将水平轨道拉动为倾斜轨道，从而改变轨道的方向，传送车4在重力作用下下落。

实施例3：

与实施例2不同的是，称重模块5包括称重平台、称重传感器和报警装置，称重传感器固定在称重平台的下侧，称重传感器与报警装置相连接。称重传感器采用最大承重5kg的电阻应变式压力传感器，这种传感器具有测量数据精度高、内部结构简单、抗偏载能力强、固有频率高的特点。报警装置使用一个有源蜂鸣器和一个发光二极管组成。当粮食重量超过最大承受重量时使用声光报警提醒超重。

实施例4：

与实施例3不同的是，运行轨道2的顶端设有光电开关，光电开关通过控制系统8与减速电机相连。光电开关为H92B4型号的槽型光电式传感器，当运送车到达轨道顶端时，触发接近传感器，单片机检测到传感器输出电平信号的变化后控制减速电机II停止。

实施例5：

与实施例2不同的是，称重模块5包括称重平台、称重传感器和报警装置，称重传感器固定设置在称重平台的下侧，称重传感器与报警装置相连接。运行轨道2的顶端设有光电开关，光电开关通过控制系统8与减速电机相连；光电开关为H92B4型号的槽型光电式传感器。

Claims (7)

1.粮食自动传送称量系统，其特征在于：包括机架和设置在机架上的供电装置、控制系统(8)、称重模块(5)和传送装置，所述供电装置分别与控制系统(8)、称重模块(5)和传送装置连接；所述传送装置包括传送车(4)和传送动力装置，所述控制系统(8)与称重模块和传送动力装置相连，并通过传送动力装置与传送车连接；所述机架包括支撑架(7)和运行轨道(2)，所述运行轨道(2)的上端与支撑架(7)的上端固定连接，所述运行轨道(2)的底端设置有称重模块(5)，所述传送车(4)与运行轨道(2)滑动相连；所述传送动力装置包括减速电机II(9)和牵引绳II(3)，所述减速电机II(9)设置在运行轨道(2)背离传送车(4)的一侧，所述减速电机II(9)通过牵引绳II(3)与设置在运行轨道(2)顶端的定滑轮(6)相连，进而与传送车(4)相连。

2.根据权利要求1所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述运行轨道(2)包括倾斜轨道和顶端的水平轨道，所述水平轨道和倾斜轨道可转动的连接；所述传送动力装置还包括减速电机I(1)，所述减速电机I(1)设置在支撑架(7)的顶端，并通过牵引绳I(14)与水平轨道的远离倾斜轨道的一端相连。

3.根据权利要求2所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述称重模块(5)包括称重平台、称重传感器和报警装置，所述称重传感器固定设置在称重平台的下侧，所述称重传感器与报警装置相连接。

4.根据权利要求3所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述控制系统(8)包括MSP430F149单片机和与之相连的显示器；所述MSP430F149单片机通过NRF24L01无线通信模块与称重模块(5)和传送动力装置相连；所述减速电机为JGB37-520-12V-35RPM型号的减速电机，所述牵引绳为钢丝绳。

5.根据权利要求4所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述运行轨道(2)的顶端设有光电开关，所述光电开关通过控制系统(8)与减速电机相连；所述光电开关为H92B4型号的槽型光电式传感器。

6.根据权利要求4所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述减速电机I(1)和减速电机II(9)分别通过联轴器与U型槽相连，所述牵引绳I(3)通过U型槽与减速电机I(1)相连；所述牵引绳II(14)通过U型槽与减速电机II(9)相连。

7.根据权利要求4所述的粮食自动传送称量系统，其特征在于：所述供电装置包括两个LM2596稳压芯片和LM1117稳压芯片，所述一个LM2596稳压芯片与减速电机相连，另一个LM2596稳压芯片与称重模块、光电开关相连，所述LM1117稳压芯片与控制系统相连。