CN207992725U - 一种下料装置及移动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种下料装置及其移动装置,包括存储箱、下料器、检测元件和驱动设备,下料器安装在所述存储箱的出口位置,检测元件设置在存储箱或下料器上,存储箱用于容置物料,控制器电连接于所述检测元件以及下料器,检测元件监控所述存储箱内物料的变化量,驱动设备与下料器连接,驱动设备控制下料器的下料,本实用新型公开的下料装置及带有该下料装置的移动装置,结构简单,并且通过安装检测元件,实时检测相关参数,并根据所述检测元件监测存储箱内物料的变化量来控制下料器达到精确控制下料的目的。
Description
【技术领域】
本申请涉及农工播撒技术领域,特别是涉及一种下料装置、以及带有该下料装置的移动装置。
【背景技术】
随着社会发展和人力成本提高,越来越多的农村劳动力转移到城镇,从而导致从事第一产业的人数越来越少。此外,我国地形复杂多变,山地和丘陵地区农作物种植面积较大,但是大型地面机械难以开展作业。无人机因体积小,起降灵活,飞行不受地形影响等优点,越来越多地参与到农业生产中。目前,无人机飞行技术逐渐成熟,除了喷洒药剂,撒播肥料、饲料、花粉、种子等农资的需求日益强烈。现有的撒播装置结构简陋,撒播量无法精确控制,导致最终撒播效果不理想,因此相关的机械结构和控制方法亟待完善。
【实用新型内容】
本实用新型实施例的目的旨在提供一种控制方式简单,结构简单,能够自动下料,精确得出下料量的下料装置及其移动装置。
为了实现上述目的,本实用新型公开了一种下料装置,包括存储箱、下料器、检测元件和驱动设备,所述下料器安装在所述存储箱的出口位置,所述检测元件设置在所述存储箱或所述下料器上,所述存储箱用于容置物料,所述检测元件监控所述存储箱内物料的变化量,所述驱动设备与下料器连接,所述驱动设备控制下料器的下料。
进一步的,还包括控制器,所述控制器与驱动设备和检测元件连接通信,所述控制器用于根据所述检测元件检测的数据自动控制所述驱动设备的运转。
进一步的,所述下料器包括主体、刮刀和下料柄,所述刮刀和下料柄分别与主体连接,所述下料柄与驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄驱动主体或刮刀转动,以拨动所述存储箱内的物料。
进一步的,所述刮刀和下料柄分别位于主体的相对两端,所述刮刀设置在存储箱的出口位置,所述下料柄与所述驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄以驱动所述刮刀旋转,从而拨动所述物料。
进一步的,所述主体上设置有槽体结构,所述槽体结构从所述刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
进一步的,所述槽体结构呈螺旋状,其螺旋部从刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
进一步的,所述主体为弹性结构,当所述主体伸缩时,所述槽体结构的宽度发生变化。
进一步的,所述槽体结构为直线形的凹槽结构,所述凹槽结构从所述刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
进一步的,所述刮刀相对主体旋转,或者刮刀与下料柄相对于主体旋转,或者刮刀、主体与下料柄一起旋转。
进一步的,所述主体呈平板型,所述刮刀可收纳地设置在主体上,所述下料柄与所述驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄以驱动所述主体旋转,从而拨动所述物料。
进一步的,还设置有支撑件,用于悬挂支撑所述存储箱,所述检测元件夹持在支撑件与存储箱之间,以监测存储箱与内部物料的重量。
进一步的,所述下料器上设置有电磁阀,所述电磁阀用于控制所述下料器的打开和关闭。
进一步的,所述控制器上设置有有线或无线通信模块,所述有线通信模块或无线通信模块与关联于所述下料装置的客户端连接通信并进行数据显示。
本实用新型还公开一种移动装置,包括:上述任一项所述的下料装置、配置有上述任一项控制方法的控制器以及移动本体,所述下料装置安装在所述移动本体上,所述控制器与所述下料装置中的下料器、检测元件和关联于所述下料装置的客户端连接通信。
相比现有技术,本实用新型公开的下料装置,结构简单,控制方法简便,智能,并且通过安装检测元件,实时检测相关参数,并根据所述检测元件监测存储箱内物料的变化量来控制下料器达到精确控制下料的目的。所述下料装置结构简单,通过带有上述控制方法的控制器自动控制,操作方便,且将该下料装置设置在移动装置中,从而达到精确播撒作业的目的;
通过控制下料器的旋转,来拨动存储箱中的物料,方便物料向外流出;
主体上设置有槽体结构,槽体结构从刮刀位置延伸至下料柄,以便于物料从存储箱内滑落,且当主体为弹性结构时,可通过压缩或者拉伸主体,改变槽体的宽度,以便于不同大小的物料的通过;
设置控制器,以达到自动控制并调整下料的目的,且设置通信模块,方便通过客户端来控制下料装置,控制方式多样。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明下料装置手动控制结构方框图;
图2为本发明下料装置自动控制结构方框图;
图3为本发明下料装置一实施例中的结构示意图;
图4为本发明第一实施例中的下料器结构示意图;
图5为本发明第二实施例中的下料器结构示意图;
图6为本发明第三实施例中的下料器结构示意图;
图7为本发明第三实施例的下料器容置在存储箱内的结构示意图;
图8为本发明下料装置另一实施例中物料深度测量示意图;
图9为本发明下料装置控制方法流程图;
图10为本发明实时状态值与初始状态值比较的方法流程图;
图11为本发明无人机控制下料装置连接模块图。
【具体实施方式】
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。
技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
请参阅图1,本实用新型公开了一种下料装置10,包括存储箱11、下料器13、检测元件14和驱动设备16,存储箱11内容置有物料15,下料器13安装在存储箱11的出口位置,检测元件14设置在存储箱11或者下料器13上以实时检测存储箱11内物料15的下料量,并显示下料量或者存储箱11内的物料15余量。驱动设备16与下料器13连接,控制下料器13的下料,人为查看检测元件14的实时检测值,当实时下料状态达到目标状态的时候,可人为通过控制驱动设备16来控制下料器13的下料状态。以上是一种通过手动控制下料的下料装置。
但是,在另一实施例中,可进一步设置一个接收监测的数据并控制驱动设备16运转的控制器20,控制器20与驱动设备16和检测元件14连接通信,连接方式为电性连接或者无线通信方式连接,从而达到自动控制下料器13下料状态的目的。进一步的,请参阅图2,下料装置10主要包括存储箱11、下料器13、检测元件14、驱动设备16和控制器20,所述检测元件14与控制器20电连接,下料器13与驱动设备16电连接,所述驱动设备16与控制器20电连接,控制器20接收检测元件14的实时检测数据并进行分析,根据分析结果控制驱动设备16的运动,以控制下料器13的下料状态。同时,控制器20还可以进一步与客户端30连接,将接收到的检测数据以及处理结果发送至客户端30中进行显示,也可以接收来自客户端30的控制指令,并执行该控制指令控制下料器13的下料状态。
进一步的,请参阅图3,为本实用新型下料装置10的自动控下料的一个具体的实施例结构。在本实施例中,本实用新型的下料装置10中包括存储箱11、下料器13、检测元件14、驱动设备和控制器20,所述下料器13安装在存储箱11的出口位置,所述检测元件14设置在存储箱11上,所述存储箱11内容置有物料15。所述控制器20电连接于所述检测元件14以及所述驱动设备16。所述检测元件14监测存储箱11内部物料15的变化量,从而确定下料装置10外播撒物料的量。
进一步地,所述下料装置10还包括支撑件12,所述检测元件14夹持在所述支撑件12与所述存储箱11之间。相应地,所述存储箱11上设置一个与所述支撑件12相配合的悬挂部111,存储箱11通过悬挂在支撑件12上以进行固定,整个存储箱11呈“T”形结构,正常悬挂状态下,悬挂部111以及存储箱11的外壁会直接与支撑件12接触。
本实用新型中,所述下料器13包括主体131、刮刀132和下料柄133。所述刮刀132和下料柄133分别与主体131连接,所述下料柄133与驱动设备16连接,所述驱动设备16通过控制下料柄133以驱动主体131或刮刀132转动,以拨动所述存储箱11内的物料15。
进一步的,请参阅图4,为本实用新型的下料器13的其中一种结构,所述刮刀132和下料柄133分别位于主体131的两端。所述刮刀132位于下料器13向外播撒的开口位置,用于拨动开口位置的物料15,以防止物料15堵塞下料器13的开口位置。
所述主体131可以为锥形或柱体结构,优选地,在第一实施例中,所述主体131整体呈锥型,连接刮刀132的一端窄,连接下料柄133一端的位置宽,这样的结构方便刮刀132刮落的物料15顺利地沿着锥形斜坡下滑,并向外洒出。由于主体131与刮刀132连接的位置窄,故可将刮刀132设计成条状结构。所述刮刀132的宽度要大于主体131顶端的宽度,一般地,所述下料器13可以包括多个所述刮刀132,多个所述刮刀132彼此按一定角度间隔设置,以便于最大面积接触到物料15,并拨动物料15使其沿主体131位置滑落。在本实施例中,刮刀132呈“一”字形结构,当刮刀132旋转的时候,拨动刮刀132所在位置的物料15,使物料15向下滑落。进一步的,刮刀132还可以设置有三片,每片刮刀132呈120度角设置,或者刮刀132设置有四片,分别按一定角度间隔设置,利用每片刮刀132之间的间隙,刮动物料15。
进一步地,所述主体131的外表面上可以设置槽体结构,以便于所述物料15沿所述槽体结构从所述主体131的顶部向下滑落至底部。在本实施例中,所述槽体结构为螺旋槽1311,优选地,所述螺旋槽1311宽度相等,深度相同,呈螺旋状且等间距设置在所述主体131的外表面上,并从刮刀132位置延伸至下料柄133位置。所述螺旋槽1311用于引导所述物料15从刮刀132位置滑落至底端的下料柄133位置,并向外洒出。
进一步地,所述主体131还可以为弹性结构,这样,当主体131被压缩或者拉伸的时候,可以改变槽体的宽度,以便于不同大小的物料的通过。
可以理解的是,所述槽体结构不限于上述的螺旋槽1311结构,在其他实施例中,所述槽体结构还可以为其他形式,请一并参见图5,在第二实施例中,所述槽体结构包括多个从所述主体131顶部径直向下延伸至底部的凹槽1312,多个凹槽1312大小相同,均匀分布在所述主体131的外表面。所述物料15落入凹槽1312后,直接向下落下并向外洒出。由于所述主体131上设置有槽体结构,即使当所述物料15为较大半径的颗粒状物体时,也不会造成下料器13播撒口位置堵塞。
进一步的,可在所述存储箱11中容置主体131的位置设置多个供物料漏出的通孔(图未示),当主体131上的凹槽1312位于通孔位置时,凹槽1312上的物料通过通孔漏出,当主体131旋转,使凹槽1312偏离通孔位置的时候,物料被阻挡,无法流出,以此结构来控制物料的下料速度和下料量。
在本实施例中,所述刮刀132是通过旋转刮动所述物料15。刮刀132是通过驱动设备16进行旋转的,在本实施例中,所述驱动设备16连接所述下料器13的下料柄133,驱动设备16控制下料柄133旋转,将刮刀132与下料柄133设置成一体结构,故下料柄133旋转的时候,刮刀132也一起旋转。可以理解的是,刮刀132、主体131和下料柄133可以都为一体结构,能够同时旋转,主体131也一起旋转,从而使物料15不容易在槽体结构中堵塞,保证了下料的顺畅度,更利于防止堵塞。
可以理解的是,所述驱动设备16的工作方式也不限于上述所示,在其他实施例中,当所述下料器13的主体131、刮刀132以及下料柄133之间可以相对旋转的,这样,所述驱动设备16可以驱动任意一个部位进行旋转,比如,只驱动主体131进行旋转,利用主体131的锥形结构,以拨动物料15,或者仅驱动刮刀132在上端进行旋转,拨动上端的物料15并使其落下,亦或者是将下料柄133与刮刀132为一体结构,外部驱动设备16驱动下料柄133旋转的同时,带动上端的刮刀132旋转,从而拨动物料15。
请参阅图6,在第三实施例的下料器13的结构中,包括主体131,刮刀132,下料柄133,下料柄133与主体131连接,刮刀132可收纳地设置在主体131上,进一步的,主体131呈平板型,且在主体131的侧边设置有空槽134,刮刀132可收纳地设置在空槽134位置,且所述主体131的中间位置对称设置有凹槽1314,从而使主体131整体呈平躺的“8”字型,而刮刀132和空槽134设置有两个,分别对称设置在主体131的两凹槽1314位置。所述驱动设备16与下料柄133连接,驱动设备16控制主体131携带刮刀132转动。
进一步的,请参阅图7,下料器13设置在存储箱11的底部的出口位置112,在本实施例中,存储箱11的出口位置112呈长条形结构,主体131刚好夹持在出口位置112,当主体131的最长边旋转至趋于出口位置112两端时,主体131刚好封住下料口111,此时存储箱11停止下料,当主体131的最长边远离出口位置112时,存储箱11内的物料15从出口位置112漏下。当主体131旋转的时候,空槽134内的刮刀132在离心力作用下伸出,并协助将存储箱11内的物料15刮落。
一般地,所述驱动设备16可以为马达或电驱动的气缸,其通过电池或者其他可能的能源模块驱动,比如风能、太阳能或者油,通过风能或者太阳能转换成电能来驱动。驱动设备16还可以是通过油驱动的液压气缸。
进一步地,下料器13不局限于以上的结构,还可以为电磁阀(图未示),电磁阀与控制器20电连接,控制器20通过控制电磁阀的打开和关闭,来控制所述物料15的播撒。此种方式,适合使用在流动性比较好的物料15上。
所述检测元件14主要用于监测所述存储箱11内的所述物料15的变化,其可以为测量重量的称重传感器,也可以为红外传感器等。在本实施例中,所述检测元件14为称重传感器,其设置在存储箱11的外部,能够同时检测到存储箱11和内部的物料15的总重量的位置,即可达到实施监测下料量的目的。具体地,请进一步参阅图2,所述检测元件14夹持在悬挂部111与支撑件12之间,这样,检测元件14就能检测到一个来自存储箱11向下的重力,存储箱11中置有物料15,当物料15通过下料器13不断向外播撒后,存储箱11与物料15的总重量会发生变化,检测元件14实时监测存储箱11和内部物料15的总重量,并将相关数据传递给控制器20,即可得到播撒出去的物料15的具体重量值。
可以理解的是,检测元件14的检测方式还可以是另外一种。请参阅图8,所述检测元件14为红外传感器14B,在本实施例中,可将红外传感器14B设置在存储箱11B的外侧或者存储箱11B的内部,由于存储箱11B是一个固定的容器,内部的容量是固定的,物料15位于存储箱11B内的不同深度,其重量是不一样的,且很容易通过计算得出,故可以通过该红外传感器14B,以测量存储箱11B内部物料15的深度变化量,来判断向外播撒的物料15的重量。此种测量方式尤其适合运用于液态的物料,但是上述测量重量的传感器同样也可以用于测量液态的物料。
以上两种传感器只是本实用新型中为了更好地解释所列举的其中两种结构,但是本实用新型的传感器不局限于上述两种,还可以是其他类型的传感器,且传感器的位置也可以是在任意位置,根据传感器的类型以及作用进行调整。
在本实施例中,所述控制器20中设置有有线通信模块或无线通信模块,通过有线通信模块或无线通信模块与客户端连接通信,并进行数据显示,用户通过客户端实时获取所述检测元件14监测的数据以及所述驱动设备16的运转情况。同时也可以通过客户端人为控制所述驱动设备16的运转情况,设置有线通信模块或者无线通信模块方便客户端与控制器20之间传输相关控制参数,使下料装置10能够同时具备手动控制和自动控制的功能,控制起来更为方便。
在本实施例中,所述物料15的下料量可以通过多种获得,以下列举几种主要的获取方式:
第一种方式:当下料器13通过电磁阀控制时,通过电磁阀打开的时长来获得所述物料15的下料量。具体地,打开所述电磁阀,所述物料15沿所述电磁阀的开口位置向外播撒。由于所述下料器13的开口会恒定不变,在重力的作用下,单位时间内所述下料器13的播撒量基本恒定,通过记录电磁阀打开的时长,即可得出下料器13的准确下料量。该种方式比较适合所述物料15为流动性比较好的物质,如水、农药等液体,或者其为微小颗粒状物质。
第二种方式:采用称重传感器作为检测元件14,通过所述检测元件11检测到的所述存储箱11和物料15的实时数据计算所述物料15的下料量。具体地,获取所述物料15的初始重量,并通过检测元件14实时检测所述物料15的剩余重量,所述初始重量与所述剩余重量还可以为存储箱11与物料的总重量值,但是存储箱11是恒定不变的,无论何种重量值,通过初始重量与剩余重量的差值,都能得到精确的下料量。
第三种方式:采用红外传感器作为检测元件14,感应存储箱11内物料15的深度,通过检测元件深度的变化,得出物料15的体积,从而得出下料量。此种方式适合使用在存储箱11为规则形状,容易计算出容积,且物料15为流动性较好的情况。
本实施例提供的所述下料装置10,能通过所述检测元件14实时监测相关参数,并通过所述检测元件14监测的所述存储箱11内物料的变化量控制下料器13,从而达到精确控制下料的目的。所述下料装置10结构简单,操作方便。进一步地,可以通过所述控制器20控制所述下料器13,达到自动控制下料的目的,操作起来更为简单方便,无需人工控制,节省了人力成本,带有该下料装置及其控制方法的移动装置可以运用在农业播撒上,使播撒农资的量更为准确,且操作起来也更为方便。
本实用新型还公开了一种下料装置10的控制方法,请参阅图9,包括以下步骤:
S1、获取关于待播撒的物料的初始状态值;
此步骤的主要目的是获取初始状态的相关参数,由于下料装置10下料之后,相关参数会变动,故可以通过计算初始状态下的状态值与下料后的实时状态值之差得到最终下料的量。
初始状态值有很多,可以是当前的时间,当前驱动设备16的驱动参数如转速、动力大小等,还可以是关于物料15的重量或体积变化值,或者针对存储箱11与物料15结合的重量值。当单位时间内下料量恒定的情况下,可采用当前时间驱动设备16的驱动参数作为初始状态值以及对应的实时状态值,但是,此种方式适合用在流动性好的物料15中,否则精确度不高。当流动性不好,且对存储箱11与下料器13的结合度紧密性要求不严格的情况下,优选重量测量方式。本实施例中,利用存储箱11容器的重量和体积是恒定的这一特点,通过传感器来测量物料15的变化量。为了进一步说明,在本实用新型中,介绍两种重量测量的方式。方式一:采用测量重量的传感器,将传感器放置在存储箱11的外部,并能够同时检测到存储箱11和内部的物料15的总重量的位置,当物料15添加完毕,即可监测到物料15和存储箱11的总重量,由于存储箱11的重量是恒定不变的,故很容易得到物料15的重量。当然,测量物料15重量的传感器也可以放置在存储箱11的内部,通过在存储箱11内部设置一个测量物料15重量的结构和装置即可得到物料15的重量。
第二种方式,是通过一种红外传感器,通过测量存储箱11中物料15的深度来得到物料15的变化量,根据物料15在存储箱11中深度的变化,得到物料15的实时重量,这一方式适合使用在液态物料15中,且存储箱11容量为容易计算的结构中。本实用新型中,红外传感器可以安装在存储箱11的内部,也可以安装在存储箱11外部任意一个可以方便检测存储箱11内部物料15深度的位置。这种测量方式,尤其适合当物料15为液态的时候。
以上两种方式只是本实用新型中为了更好地解释本实用新型的工作原理所列举的其中两种方式,但是本实用新型的传感器以及测量初始状态值的方式不局限于上述两种,还可以是其他方式,采用的测量物件可以是其他类型的原件,且监测元件的安装位置也可以是在任意位置,根据监测元件的类型以及作用进行调整。
S2、接收下料指令,根据所述下料指令驱动下料装置进行下料;
当控制器20接收到下料装置10的下料指令后,会控制下料器13进行下料。此处所说的控制器20可以是位于下料器13内部的专门控制下料的控制装置,也可以是与整个下料装置10连接的总的控制器20,无论何种类型的控制器20,只要其接收到了下料指令,都会控制驱动设备16进行动作,从而控制下料。进一步的,驱动设备16可以是下料器13内部的一个部件,也可以是外部附加的设备。
下料器13的结构有多种,当物料15为流动性比较好的物质时,驱动设备16可以直接选用电磁阀,通过控制电磁阀的开关以控制物料15的撒播。当物料15为流动性不强的颗粒状物体或者半湿润物质的时候,则需要一种能够搅动物料15的装置,确保物料15能够顺利从下料器13通过。在一实施例中,可将下料器13设置成具有搅拌功能的结构,通过驱动设备16驱动其进行搅拌,避免物料15堵塞。这种驱动设备16可以是电机或者气缸,电机可以通过外部电源供电,也可以是通过类似于太阳能、风能等转换成电能后驱动电机,而气缸可以是电气缸,也可以是通过油来驱动的液压气缸。利用这类驱动设备16的下料器13的结构可以采用上文中提到的几种下料器13结构,即下料器13中包括主体131、刮刀132和下料柄133,主体131上设置有便于物料15通过的凹槽1311,驱动设备16驱动上述主体131、刮刀132和下料柄133任意一部分进行旋转,以搅动物料15,使物料15正常向外播撒。
为了进一步说明控制器20控制下料器13下料的方式,本实用新型中还列举了几个实施例以进行说明。在一实施例中,控制器20与驱动设备16和检测元件14连接,接收到下料指令后,控制器20控制检测元件14检测物料15或者存储箱11和物料15结合的初始状态值,或者是控制器20直接读取检测元件14上已经检测到的初始状态值,然后控制驱动设备16运动,驱动设备16打开或者转动,从而使物料15向外播撒。
S3、监测关于物料15的实时状态值;
物料15的每一次向外播撒,都伴随着相关参数的变化,这种实时状态值可以是物料15下料的时长。当采用的下料装置10是单位时间内下料量恒定时,则可以通过实时监测下料时间,来得到实际的下料量,此时实时状态值则为从开始下料到当前的时间,或者时长。上述所说的单位时间内下料量恒定的下料装置10,可以是通过电磁阀控制的下料装置10,因为电磁阀的开口大小是一定的,当开口打开,在重力作用下,单位时间内下料量是恒定的,但是这种方式适合于流动性比较好的物料15。
另一种单位时间内下料恒定的结构为采用电机或者气缸来控制下料器13旋转的结构,具体参考上述介绍的几种可以旋转的下料结构,当作为驱动设备16的气缸或者电机控制下料器13旋转时,每旋转一圈,下料量是恒定的,故可以通过记录驱动设备16驱动下料器13旋转的次数,来得到具体的下料量。此时,实时参数为驱动设备16的驱动参数,比如驱动下料器13旋转的次数,或者驱动设备16的电压变化、正反转次数、气缸伸缩次数等参数。
但是上述的方式,都适合流动性比较好,或者是下料器13与存储箱11结合比较紧密,不会有多余的物料15漏出的结构中使用,在物料15流动性不好,容易吸附在存储箱11内壁或者容易下料时堵塞的情况下,上述方式得出的数据并不完全准确。
为了得到更为准的实际下料量,本实用新型中优选实时状态值为物料15的重量值,或者存储箱11和物料15的总重量值的方式,此种方式中初始状态值也为物料15的重量值,或者存储箱11和物料15的总重量值。当物料15向外播撒后,物料15的重量就会发生变化,利用上述介绍的测量初始状态值的方法,即可得到实时状态值,此处的实时状态值必须是与上述的初始状态值是一类型的,即初始状态值是直接测量的物料15的重量或者物料15在存储箱11中的深度,则此处的实时状态值也是物料15的重量或者物料15在存储箱11中的深度,当初始状态值是直接测量物料15与存储箱11的总重量时,则实时状态值也是物料15和存储箱11的总重量,只有保持一致,才能更好地判断实际的下料量。
S4、比较所述实时状态值与初始状态值得到比较结果;
无论实时状态值与初始状态值为重量值,还是时间值,还是驱动设备16的运行参数值,只要进行了下料动作,其物料15的重量,下料的时间以及驱动设备16运行的参数值都会发生变化,则很容易得到初始状态值与实时状态值之间的差值。
请参阅图7,该步骤还包括以下几步:
S41、根据实时状态值与初始状态值计算出实时下料量;
只要确保实时状态值与初始状态值的种类保持一致,就能很容易得到二者的差值,从而依据对应的关系,得出精确的下料量。例如,当初始状态值和实时状态值为物料15的重量值时,下料量为初始状态值减去实时状态值。当初始状态值和实时状态值为驱动设备16控制下料器13转动的圈数或者角度的时候,实时下料量为对应的圈数和角度产生的下料量;当初始状态值和实时状态值为下料的时间时,下料量为恒定的下料开口单位时间内的下料量与下料时间的乘积。
S42、计算实时下料量与参考下料量之间的差值;
得到了实时下料量后,很容易就能得到实时下料量与参考下料量的差值。参考下料量是指依据当前选定的实时下料量的计算方式,设定的一种供实时下料量作为参考的标准值,参考下料量的设定可以通过有线或者无线的方式在控制器20中输入一个可以作为衡量下料量准确度的标准参考值。例如,当选定的初始状态值和实时状态值的判断方式为下料时间时,参考下料量的值为单位时间内在理想状态下的标准下料量与下料时间的乘积,由于单位时间内的实际下料量可能与标准下料量存在误差,故在相同的下料时间内,参考下料量与实时下料量之间会有一个差值。
S43、判断差值是否超出设定的数值范围;
为了能够精确控制下料量,设定一个数值范围,这个数值范围是关于实时下料量与参考下料量之间的差值的范围区间,当上述实时下料量与参考下料量之间的差值超过这个数值范围的最大值或者最小值时,则可以判断当前播撒速度过快或者过慢。
这里所说的数值范围可以在下料器13中嵌入相关参数,或者是通过数据传输的方式将参数传送至控制器20中。
S5、根据所述比较结果调整下料装置10的下料状态。
此处的比较结果,则为实时下料量与参考下料量之间的差值是否超出数值范围,若超出,则调整下料装置10的下料状态,如上所述的,这个数值范围是关于实时下料量与参考下料量之间的差值的范围区间,当上述的差值小于最小值时,则可判断当前播撒速度慢,需要控制驱动设备16加快转动速度,或者控制电磁阀扩大开口面积;当差值大于最大值时,则可判断当前播撒速度过快,需要控制驱动设备16减慢转动速度,或者控制电磁阀减小播撒的开口宽度。当差值在这个数值范围内时,保持当前运行参数。
在本实用新型中,检测元件14对实时状态值的检测是通过特定的频率进行检测得到的,正是因为如此,才将数值范围制定为一个区间值.控制器20接收到检测元件14检测的实时状态值后,计算出实时下料量,并实时判断差值与数值范围之间的关系,在本实施例中,控制器20中还存储有最终下料量,在判断差值与数值范围之间的关系的同时,控制器20还判断实时下料量与最终下料量之间的第二差值是否在数值范围之内,当第二差值在数值范围之内时,则控制器20控制下料器13停止下料,下料工作结束。若实时下料量小于最终下料量,且第二差值不在数值范围之内,控制器20根据实时下料量与参考下料量之间的差值与数值范围的关系,调整下料器13的相关参数,使下料器13的实时下料量接近于参考下料量,确保下料器13下料的精确度。
在一实施例中,当选择的检测元件14为测量存储箱11与物料15的总重量的传感器时,实时状态值也是存储箱11和物料15的总重量,此时,实际下料量=初始总重量-实时总重量;同样,当选择的下料状态值为物料15在存储箱11中的深度时,则下料量可通过初始深度值与实时深度值之差计算得到,需要说明的是,测量物料15在存储箱11中的深度的方式,适用于使用流动性好的液态物料15,固态或者半湿润的物料15由于存在流动性不好,容易吸附在容器壁,容易导致高度分布不均匀的现象,不适合使用深度测量的方式,对于此种物料15优先采用测量重量的方式。
进一步的,当停止下料后,控制器20会将当前实时状态值发送给显示端进行显示,显示端可以是与整个下料装置10进行有线连接的显示屏,也可以是通过无线通信方式进行数据传输的远程客户端30,以方便使用者确认下料量,以及进行下料指令的输入或者相关参数的修改和显示。
以上为一种利用控制器20进行自动控制的方法,在本实用新型中,还可以采用手动的控制方法,不同之处在于,步骤S4中的比较所述实时状态值与初始状态值得到比较结果的过程是人为进行的,同时根据所述比较结果调整下料装置的下料状态的方法也是通过人为比较后,手动控制所述下料装置的下料。即人工通过检测元件14检测到的相关参数及其变化值,根据经验或者事先制定的规则或标准进行手动调节下料的状态。
本实用新型还公开一种移动装置,包括上述介绍的下料装置10、配置有上述介绍的控制方法的控制器20以及用于承载安装下料装置10和控制器20的移动本体(图未示),在本实用新型中,移动本体有多种,可以是在地面运行的带有该下料装置及控制方法的车辆设备,比如播撒机,也可以是在空中自由飞行的飞行装置,比如无人机,当移动本体为无人机时,上述介绍的控制器20为该无人机的飞控系统20A,请参阅图8,飞控系统20A同时与检测元件14、下料器13和客户端30连接通信。下料装置10安装在无人机上,下料装置10中所述的存储箱11为斗仓,斗仓内容置待播撒的农资,飞控系统20A控制下料器13进行农资的播撒,利用下料装置10中的检测元件14实时测量相关参数,及时得出精确的下料量,控制方式简单,同时飞控系统20A还将相关的检测数据和下料参数发送至客户端30中,通过客户端30上的显示端(图未示)查看相关数据,同时,用户还可通过客户端30发送相关指令给飞控系统20A,从而控制下料器13的下料。
本实用新型的有益效果为:
1)本实用新型公开的下料装置,结构简单,并且通过安装检测元件,实时检测相关参数,根据所述检测元件监测存储箱内物料的变化量来控制下料器达到精确控制下料的目的;
2)下料装置结构简单,通过带有上述控制方法的控制器自动控制下料量,设置有数值范围,当实时下料量小于最终下料量,且实时下料量与参考下料量之间的差值保持在数值范围之间,则保持当前下料状态;
当差值超出数值范围时,控制器调整下料的相关参数,调整实时下料量与参考下料量之间的差值,达到自动精确控制下料的目的;
当实际下料量趋近于最终下料量时,且实时下料量与最终下料量之间的第二差值达到对应的数值范围时,控制器控制下料器停止下料,下料工作结束;
整个装置操作起来更为简单方便,无需人工控制,节省了人力成本;
3)通过有线或者无线方式进行数据传输,数据传输方便,可操作性强;
4)将下料装置设置在移动装置中,从而达到精确播撒作业的目的;
5)通过控制下料器的旋转,来拨动存储箱中的物料,方便物料向外流出,避免堵塞下料口;
6)主体上设置有槽体结构,槽体结构从刮刀位置延伸至下料柄,以便于物料从存储箱内滑落,且当主体为弹性结构时,可通过压缩或者拉伸主体,改变槽体的宽度,以便于不同大小的物料的通过。
以上所述仅是本实用新型的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (14)
1.一种下料装置,其特征在于,包括存储箱、下料器、检测元件和驱动设备,所述下料器安装在所述存储箱的出口位置,所述检测元件设置在所述存储箱或所述下料器上,所述存储箱用于容置物料,所述检测元件监控所述存储箱内物料的变化量,所述驱动设备与下料器连接,所述驱动设备控制下料器的下料。
2.根据权利要求1所述的下料装置,其特征在于,还包括控制器,所述控制器与驱动设备和检测元件连接通信,所述控制器用于根据所述检测元件检测的数据控制所述驱动设备的运转。
3.根据权利要求1所述的下料装置,其特征在于,所述下料器包括主体、刮刀和下料柄,所述刮刀和下料柄分别与主体连接,所述下料柄与驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄驱动主体或刮刀转动,以拨动所述存储箱内的物料。
4.根据权利要求3所述的下料装置,其特征在于,所述刮刀和下料柄分别位于主体的相对两端,所述刮刀设置在存储箱的出口位置,所述下料柄与所述驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄以驱动所述刮刀旋转,从而拨动所述物料。
5.根据权利要求4所述的下料装置,其特征在于,所述主体上设置有槽体结构,所述槽体结构从所述刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
6.根据权利要求5所述的下料装置,其特征在于,所述槽体结构呈螺旋状,其螺旋部从刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
7.根据权利要求6所述的下料装置,其特征在于,所述主体为弹性结构,当所述主体伸缩时,所述槽体结构的宽度发生变化。
8.根据权利要求5所述的下料装置,其特征在于,所述槽体结构为直线形的凹槽结构,所述凹槽结构从所述刮刀位置延伸至所述下料柄位置。
9.根据权利要求4所述的下料装置,其特征在于,所述刮刀相对主体旋转,或者刮刀与下料柄相对于主体旋转,或者刮刀、主体与下料柄一起旋转。
10.根据权利要求3所述的下料装置,其特征在于,所述主体呈平板型,所述刮刀可收纳地设置在主体上,所述下料柄与所述驱动设备连接,所述驱动设备通过控制下料柄以驱动所述主体旋转,从而拨动所述物料。
11.根据权利要求1所述的下料装置,其特征在于,还设置有支撑件,用于悬挂支撑所述存储箱,所述检测元件夹持在支撑件与存储箱之间,以监测存储箱与内部物料的重量。
12.根据权利要求1所述的下料装置,其特征在于,所述下料器上设置有电磁阀,所述电磁阀用于控制所述下料器的打开和关闭。
13.根据权利要求2所述的下料装置,其特征在于,所述控制器上设置有有线或无线通信模块,所述有线通信模块或无线通信模块与关联于所述下料装置的客户端连接通信并进行数据显示。
14.一种移动装置,其特征在于,上述权利要求1-13任意一项所述的下料装置、控制器以及移动本体,所述下料装置安装在所述移动本体上,所述控制器与所述下料装置中的下料器、检测元件和关联于所述下料装置的客户端连接通信。
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