CN216164464U - 用于投料装置的物料投放机构 - Google Patents

Abstract

用于投料装置的物料投放机构，包括投料电机和投料缸，所述投料缸内腔设有活塞，投料缸进口通过进料导向管与外部料池出口连通，进料导向管上安装第一单向阀，所述投料缸出口通过出料导向管与出料嘴连通，出料导管上安装第二单向阀；所述投料电机驱动活塞动作完成投料缸的吸料或者投料操作；所述活塞设有用于清除投料缸内壁附着物料的凸环。本实用新型结构设置合理，成本低，便于使用和维护。可以实现自动的物料投放操作，减少海参养殖所使用的人工，降低劳动强度，节省人力成本。

Description

用于投料装置的物料投放机构

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及投放部件的结构改进，具体为一种用于投料装置的物料投放机构。

背景技术

随着人工成本的增加，在工业、农业、渔业养殖等领域结合机械和自动控制技术，越来越多的出现和应用自动上料、投放设备。例如，工业生产中的机械手、机器人；农业种植中的药物喷洒无人机等等。通过物料的自动上料、投料设备可以降低人工成本和劳动强度，同时也能较为精确的控制投放料量，有利于促进生产、养殖的产品质量。

目前，在海参养殖中一般是人工推动载有饲料的小车，通过人工挖取饲料进行投放。还没有饲料自动投放装置，这样既占用时间也浪费人力，也无法控制投放饲料的精准度。

海参养殖所用的饲料，是由藻类、动物碎屑以及水等形成的混合浆体。由于其特性使然，在投放料操作时，更容易发生饲料粘接或附着管道壁、堵塞喷头等问题，损坏设备、降低了工作效率，影响投料效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于投料装置的物料投放机构，用于解决现有技术中池养海参饲料投放耗费人力、不便于管理的问题。

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：

用于投料装置的物料投放机构，包括投料电机和投料缸，所述投料缸内腔设有活塞，投料缸进口通过进料导向管与外部料池出口连通，进料导向管上安装第一单向阀，所述投料缸出口通过出料导向管与出料嘴连通，出料导管上安装第二单向阀；所述投料电机驱动活塞动作完成投料缸的吸料或者投料操作；所述活塞设有用于清除投料缸内腔壁附着物料的凸环。

为了进一步提高本实用新型的效果，还可以采用以下技术方案：

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述投料电机为伺服电机。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述投料缸设有2套并安装在机架上；所述出料嘴为喷嘴，两套配嘴分别设置在机架两侧。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述机架两侧分别安装有可以折叠的支撑架，2套投料缸的出料导向管分别敷设在两侧的支撑架上。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述投料缸由316不锈钢材料制成，活塞由橡胶和POM树脂材料制。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述凸环为贴合在投料缸内壁上的橡胶圈。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述喷嘴包括顶面固定圈、底面固定圈、出料管和出料室，所述顶面固定圈、底面固定圈之间设置弹性组件；所述出料管安装在顶面固定圈中间，出料管的一端开口，出料管的另一端与出料室连通，所述出料室活动安装在底面固定圈上，所述出料室侧壁开有出料缝隙；当带压物料从出料管开口进入出料室内，推动弹性组件和底面固定圈移动，使物料从出料缝隙中喷出；当带压物料停止输入，底面固定圈在弹性组件作用下回弹到出料缝隙位置进行密封。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述弹性组件包括导向柱和弹簧；所述导向柱至少设置有2根，导向柱一端与底部固定圈固定连接，另一端与顶部固定圈活动连接；所述弹簧套设在顶面固定圈、底面固定圈之间的导向柱上。

如上所述的用于投料装置的物料投放机构，所述出料室内安装活塞，活塞位于出料管与出料室的连通口外侧，所述活塞与底部固定圈位于同一平面，底部固定圈与活塞之间设置有固定连接件；所述固定连接件包括与活塞连接的第一导杆、与底部固定圈连接的第二导杆，第一导杆与第二导杆通过短杆连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型结构设置合理，成本低，便于使用和维护。可以实现自动的物料投放操作，减少海参养殖所使用的人工，降低劳动强度，节省人力成本。

2、投料电机通过驱动活塞抽压投料缸内腔的物料，完成物料的吸料或者投料操作，因此，结合投料电机和活塞的行程，可以精确的实现海参养殖饲料的定量投放；从而结合控制系统，构建定点、定时、定量的投料操作，更利于海参养殖管理，提高海参养殖的效率和质量。

3、本实用新型中设置的喷嘴，可以利用物料输送的本身压力来实现出料缝隙的打开或封堵，从出实现物料的投放。即带压物料从料管开口进入出料室内，随之推动弹性组件和底面固定圈移动，使物料从出料缝隙中喷出；当带压物料停止输入，底面固定圈在弹性组件作用下回弹到出料缝隙位置进行密封。相对于现有的喷头而言，简化了其内部结构，并可以根据物料的最大粒径设置出料缝隙的规格，解决了投料堵塞的问题。也有利于投料完成后的投料管道清洗。

4、在活塞上安装有采用橡胶材料制成凸环，该凸环一方面可以在随活塞一起运动时，对投料缸内壁附着物料进行清除；另一方面，也可以提高活塞与投料缸内壁的密封性能，更好的保证物料的吸料或者投料操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1中所述出料嘴的放大图。

附图标记：

1-物料投放机构，11-投料缸，12-进料导向管，13-出料导向管，14-机架， 15-支撑架，16-投料电机；

2-出料嘴，21-顶面固定圈，22-底面固定圈，23-出料管，24-出料室，25- 出料缝隙，26-导向柱，27-弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实施例公开用于投料装置的物料投放机构1，包括投料电机16和投料缸11，在投料缸11的内腔设有活塞。

投料缸11进口通过进料导向管12与外部料池出口连通，进料导向管12上安装第一单向阀，投料缸11出口通过出料导向管13与出料嘴2连通，出料导管上安装第二单向阀；投料电机16驱动活塞动作完成投料缸11的吸料或者投料操作；活塞设有用于清除投料缸11内腔壁附着物料的凸环。

该用于投料装置的物料投放机构1用于自动投料装置上，可以实现海参养殖饲料的自动上料、投放操作。在结构上，投料装置包括机架14以及机架14 上安装的物料存储机构、物料搅拌机构、用于投料装置的物料投放机构1和控制系统。机架14的下方安装滚轮，滚轮由行走机构驱动，以实现投料装置的移动和定位。

物料存储机构设有用于存放待投放物料的料池。在用于投料装置的物料投放机构1设置有两套，出料嘴2为喷头，两套喷头分别设置在机架14两侧；机架14两侧分别安装有可以折叠的支撑架15，两套用于投料装置的物料投放机构 1的出料导向管13分别敷设在两侧的支撑架15上。

凸环为贴合在投料缸11内壁上的橡胶圈。该凸环一方面可以在随活塞一起运动时，对投料缸11内壁附着物料进行清除；另一方面，也可以提高活塞与投料缸11内壁的密封性能，更好的保证物料的吸料或者投料操作。

如图4所示，本实施例中采用的出料嘴2为喷嘴，该喷嘴包括顶面固定圈 21、底面固定圈22、出料管23和出料室24。其中，顶面固定圈21、底面固定圈22为圆形板，在圆形板的中间开有圆形口，分别用于和出料管23、出料室 24配合。顶面固定圈21、底面固定圈22采用耐腐蚀的不锈钢材料制成。

出料管23安装在顶面固定圈21中间，出料管23的一端开口，开口的出料管23端用于和出料导向管13密封连接，作为饲料的进口。出料管23的另一端与出料室24连通，出料室24活动安装在底面固定圈22上。

在出料室24侧壁开有出料缝隙25。该出料缝隙25与饲料的粒径相适配，避免出现堵塞的问题。出料管23和出料室24采用塑料制成。在顶面固定圈21、底面固定圈22之间设置弹性组件。

工作时，当带压物料从出料管23开口进入出料室24内，推动弹性组件和底面固定圈22移动，使物料从出料缝隙25中喷出；当带压物料停止输入，底面固定圈22在弹性组件作用下回弹到出料缝隙25位置进行密封。

弹性组件包括导向柱26和弹性件，导向柱26设置有至少2根。本实施例中导向柱26设置有3根，以顶部固定圈圆心按相同间隔布置。弹性件采用弹簧 27，在底部固定圈与顶部固定圈间距减小的情况下，也可以采用板簧。

导向柱26位于出料管23和出料室24的外侧，导向柱26一端与底部固定圈固定连接，另一端与顶部固定圈活动连接，弹性件设置在顶面固定圈21、底面固定圈22之间。

同时，为了更好的适应带压物料的启停操作。在出料室24内安装活塞，活塞位于出料管23与出料室24的连通口外侧。该活塞与底部固定圈位于同一平面，底部固定圈与活塞之间设置有固定连接件。

为了保持活塞与底部固定圈动作的一致性，固定连接件包括与活塞连接的第一导杆、与底部固定圈连接的第二导杆，第一导杆与第二导杆通过短杆连接固定。

控制系统包括处理器、伺服驱动器、行走电机驱动器，所述处理器与伺服驱动器、行走电机驱动器电连接，所述伺服驱动器、行走电机驱动器分别用于控制投料电机16、行走电机的启停，以实现移动以及物料的投放数量的控制。

该控制模块由可编程逻辑控制器PLC进行构建，并根据投料装置的物料存储、搅拌、投放以及行走、定位等操作实现逻辑控制、通讯，该控制系统运行稳定、效率高，便于维护和操作。可编程逻辑控制器PLC通过编程控制继电器、电机控制器工作以及与触摸屏、除湿器通信。动力模块的行走电机、投料电机 16、搅拌电机通过电机控制器实现启停、运动速度和运动量的控制。

该动力模块包括行走电机、投料电机16、搅拌电机和电机控制器，电机控制器用于控制行走电机、投料电机16、搅拌电机的启停以及运动速度、运动量，电机控制器与可编程逻辑控制器PLC电连接。

行走机构包括两个前驱动轮、两个后从动轮和左右两个辅助轮，通过行走电机带动前驱动轮和后从动轮动作。

在料池上安装有搅拌机构，包括搅拌电机、伺服电机、丝杠和搅拌组件；所述搅拌电机用于带动搅拌组件对物料进行搅拌，伺服电机通过丝杠带动搅拌组件升降；搅拌组件包括搅拌杆和安装在搅拌杆下部的搅动件，搅拌杆的上端带有螺纹与丝杠的丝母配合或者搅拌杆的上端与丝杠的丝杆连接。

搅动件包括横向搅动杆和竖向搅动杆，横向搅动杆的一端与搅拌杆连接、另一端与竖向搅动杆的下端连接；搅动件至少在搅拌杆上间隔设置两层；所述搅拌杆与横向搅动杆之间安装有斜支撑杆。

本实施例中，为了用于投料装置的物料投放机构1的精确定位和投料，该控制系统中配置由感应器和感应卡构成的定位模块。

该感应卡安装在目标投料位置，感应器安装在投料装置上，当投料装置行走至目标投料位置，感应器识别到感应卡使所述投料装置定位。

感应卡为RFID卡，感应器为RFID读卡器。RFID卡优选安装在投料装置的侧面，位于用于投料装置的物料投放机构1的部位。保持和喷嘴的位置对齐，实现准确定位和饲料投放。

目标投放位置为放置有海参的养殖池，也即RFID卡安装在养殖池的池璧。在设置多个养殖池的情况下，RFID卡安装在每一独立养殖池9的过道一侧。每一个RFID卡都有自己的识别码以标记对应的养殖池。相邻养殖池上的RFID卡间距可以设置不同，根据投放位置需要确定即可。

该投料装置工作时，RFID卡随其一起移动，当行走每一养殖池放置的RFID 卡位置，也即目标投料位置，感应器识别到感应卡使该投料装置停止移动实现定位投料。

该控制系统中设有安全模块；安全模块设置有安全光栅，安全光栅安装在投料装置的前侧和后侧，用于监测该投料装置的前后障碍物并实现制动。以实现投料装置的安全移动，避免造成自身损坏或者损害他方。

除此外，安全模块设置有除湿器和防潮电气柜，防潮电气柜内安装该投料装置的电气器件以及除湿器，除湿器用于检测和控制防潮电气柜的内部温度和湿度。由于该投料装置工作于海参养殖池的潮湿环境下，因此，为了隔离潮湿空气、防止氧化影响线路和电器质量，将电器均安装在防潮电气柜内，并安装除湿器对电气柜内部温度和湿度进行控制，防潮电气柜与外部电气器件采用螺纹管连接，以提高密封隔离性能。

该控制系统中配置有触摸控制屏，触摸控制屏与可编程逻辑控制器PLC通讯，通过触摸控制屏调节、显示所述投料装置的行走速度、投料速度、投料量、搅拌时间以及显示投料装置的物料剩余量。

为了监测和获取物料存储机构中存放的海参养殖饲料量，在料池内安装有液位计，该液位计与可编程逻辑控制器PLC电连接，以实时、动态掌握物料投放的余量，及时进行添加，以提高工作效率。

供电模块为该控制系统提供电源，包括第一电源和第二电源，第一电源为行走电机、投料电机16、搅拌电机供电。本实施例中第一电源采用48V可充电电池，第一电源具有容量大、可连续运行时间长的优点。第二电源为可编程逻辑控制器PLC、电机控制器供电，第二电源采用24V直流电池。

投料装置工作时，事先完成可编程逻辑控制器PLC的程序编程设定，在料池内添加海参养殖饲料。然后启动控制系统，也即启动投料装置进行自动投放料操作。动力模块的行走电机受可编程逻辑控制器PLC控制在养殖池过道内移动，同时搅拌电机通过搅拌组件对料池内的海参养殖饲料进行搅拌，以保持饲料的混合均匀。当该投料装置移动到目标投料位置，即养殖池上安装的感应卡设定的距离范围内，感应器接受到感应卡的信号并输出信号至可编程逻辑控制器PLC，完成该投料装置的定位，停止其移动。然后用于投料装置的物料投放机构1中的投料电机16工作，抽取料池内的饲料开始投放。在该养殖池投放完成后，投料装置继续移动至下一养殖池进行投料。可编程逻辑控制器PLC配置存储器，根据每一感应卡的识别码，进而可以储存每个养殖池的状态以及饲料投放量的控制，如果投料设备中途发生故障或者电量不足，存储器可以记忆哪些养殖池已经投料，等待故障解决或充满电后可以恢复到原先位置继续投放工作。

本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (9)

1.用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，包括投料电机和投料缸，所述投料缸内腔设有活塞，投料缸进口通过进料导向管与外部料池出口连通，进料导向管上安装第一单向阀，所述投料缸出口通过出料导向管与出料嘴连通，出料导管上安装第二单向阀；所述投料电机驱动活塞动作完成投料缸的吸料或者投料操作；所述活塞设有用于清除投料缸内腔壁附着物料的凸环。

2.根据权利要求1所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述投料电机为伺服电机。

3.根据权利要求1所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述投料缸设有2套并安装在机架上；所述出料嘴为喷嘴，两套配嘴分别设置在机架两侧。

4.根据权利要求3所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述机架两侧分别安装有可以折叠的支撑架，2套投料缸的出料导向管分别敷设在两侧的支撑架上。

5.根据权利要求1所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述投料缸由316不锈钢材料制成，活塞由橡胶和POM树脂材料制。

6.根据权利要求1所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述凸环为贴合在投料缸内壁上的橡胶圈。

7.根据权利要求3所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述喷嘴包括顶面固定圈、底面固定圈、出料管和出料室，所述顶面固定圈、底面固定圈之间设置弹性组件；所述出料管安装在顶面固定圈中间，出料管的一端开口，出料管的另一端与出料室连通，所述出料室活动安装在底面固定圈上，所述出料室侧壁开有出料缝隙；当带压物料从出料管开口进入出料室内，推动弹性组件和底面固定圈移动，使物料从出料缝隙中喷出；当带压物料停止输入，底面固定圈在弹性组件作用下回弹到出料缝隙位置进行密封。

8.根据权利要求7所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述弹性组件包括导向柱和弹簧；所述导向柱至少设置有2根，导向柱一端与底部固定圈固定连接，另一端与顶部固定圈活动连接；所述弹簧套设在顶面固定圈、底面固定圈之间的导向柱上。

9.根据权利要求7所述的用于投料装置的物料投放机构，其特征在于，所述出料室内安装活塞，活塞位于出料管与出料室的连通口外侧，所述活塞与底部固定圈位于同一平面，底部固定圈与活塞之间设置有固定连接件；所述固定连接件包括与活塞连接的第一导杆、与底部固定圈连接的第二导杆，第一导杆与第二导杆通过短杆连接固定。

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