CN110506668B - 一种智能化畜产品捡拾装置 - Google Patents

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Abstract

一种智能化畜产品捡拾装置，包括控制***、行走机构、捡拾机构、蛋盘架机构、蛋盘临时夹持机构、转接机构、托举机构和放置箱。行走机构用于安装其它功能部件，以及沿鸡笼架移动；捡拾机构用于捡取鸡笼架外侧旁聚蛋槽内的鸡蛋，并将鸡蛋转移至蛋盘架机构处。蛋盘架机构用于叠加放置多个蛋盘。蛋盘临时夹持机构设置在蛋盘架机构的上端，在拾取鸡蛋的过程中，用于临时固定蛋盘架机构最上端的蛋盘。转接机构用于将蛋盘架机构上盛满鸡蛋的蛋盘转移至放置箱内，放置箱用于叠放多个盛装鸡蛋的蛋盘。根据放置箱内已盛放蛋盘的情况，托举机构对来自转接机构的蛋盘进行分区域放置。

Description

一种智能化畜产品捡拾装置
技术领域
本发明涉及畜产品捡拾装置技术领域，具体地说是一种智能化畜产品捡拾装置。
背景技术
目前，在大型蛋鸡养殖场内。蛋鸡关闭在鸡笼架内，并在鸡笼架的外侧设置用于收集鸡蛋的聚蛋槽。工人，每天一次或两次在聚蛋槽内拾取鸡蛋，并通过另一工序将鸡蛋放置于蛋盘中。这种传统的方式，需要多名工人进行协调工作，不利于现代化养殖产业的开展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化畜产品捡拾装置，用于解决对鸡蛋智能化捡取并放置的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种智能化畜产品捡拾装置，包括行走机构以及安装在行走机构上的捡拾机构、蛋盘架机构、转接机构、托举机构和放置箱；
行走机构包括沿鸡笼架设置的行走导轨，以及可移动的设置在行走导轨上的行走小车；
捡拾机构包括升降机、摆动电机、升降座、摆动臂、捡拾电磁夹具和捡拾摄像头；升降机竖向安装在行走小车上，升降座安装在升降机的升降移动动力输出端上；摆动电机安装在升降座上，摆动臂的后端与摆动电机的旋转动力输出端连接；所述捡拾摄像头和捡拾电磁夹具均安装在摆动臂上；
蛋盘架机构包括盘体导向架和盘体举升托盘，用于支撑蛋盘的所述盘体举升托盘可上下移动的安装在盘体导向架上；蛋盘与所述捡拾电磁夹具对应设置；
转接机构包括转接油缸和转接架，转接架横向可移动的安装在放置箱的前端，转接架的外端与转接油缸的动力输出端连接，转接架的内端与所述蛋盘下端的转移托槽对应设置；
所述托举机构包括托举板、实现托举板上下移动的托举油缸，以及实现托举油缸左右移动的托举定位驱动滑块；托举板与所述转接架对应设置；
所述放置箱从后至前分为多个放置区域，每个放置区域的两侧设有多层上下间隔的放置侧板；放置侧板与所述蛋盘对应设置。
进一步的，所述捡拾摄像头倾斜设置。
进一步的，所述捡拾电磁夹具上设有捡拾压力传感器。
进一步的，所述盘体导向架上端设有蛋盘临时夹持机构，蛋盘临时夹持机构包括夹持驱动电机、夹持双向丝杆、夹持驱动螺母和用于夹持最上端蛋盘的夹持板；夹持双向丝杆可转动的安装在盘体导向架上部内侧，夹持驱动电机的旋转动力输出端与夹持双向丝杆的旋转动力输入端连接；夹持驱动螺母分别匹配螺接在夹持双向丝杆的双向螺纹端上；夹持板分别与所述夹持驱动螺母连接。
进一步的，所述盘体导向架的上端，设有用与检测转接架是否***蛋盘下端转移托槽的转接接近开关。
进一步的，所述盘体导向架的上端，设有用于检测最上端蛋盘内是否盛满鸡蛋的盘体监测光幕传感器。
进一步的，所述蛋盘架机构还包括盘体举升电机、盘体举升丝杆和盘体举升丝母；盘体导向架上设有贯通的盘体举升导向槽，盘体举升丝杆沿盘体导向架竖向设置，盘体举升电机的旋转动力输出端与盘体举升丝杆的旋转动力输入端连接；盘体举升丝母匹配螺接在盘体举升丝杆上，盘体举升丝母的侧方通过盘体举升滑块与盘体导向架内的盘体举升托盘连接。
进一步的，所述托举板的上端设有托举压力传感器。
进一步的，所述托举机构还包括托举定位驱动电机、托举定位驱动丝杆和托举定位驱动丝母；所述放置箱的底端设有托举定位滑槽，所述托举定位驱动滑块可滑动的安装在托举定位滑槽内；托举定位驱动丝杆可转动的安装在放置箱的底端，托举定位驱动电机的旋转动力输出端与托举定位驱动丝杆的旋转动力输入端连接；托举定位驱动丝母匹配螺接在托举定位驱动丝杆上，托举定位驱动丝母与托举定位驱动滑块连接。
进一步的，所述放置侧板的上端，间隔设有多个放置检测压力传感器。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、本发明技术方案能够将鸡笼架旁聚蛋槽内的鸡蛋智能化捡取，并将捡取的鸡蛋通过蛋盘码垛在放置箱中。节约了人力，提高了工作效率。
2、盘体导向架内可升降移动的放置多个蛋盘，其上端利用盘体监测光幕传感器，可以检测蛋盘内是否放慢的鸡蛋，以便于转接机构及时将蛋盘转移至放置箱中
3、在拾取鸡蛋的过程中，盘体导向架上端的蛋盘临时夹持机构能够将最上端的蛋盘夹持固定，放置蛋盘的意外滑落。
4、盘体导向架上端设置的转接接近开关，能够确保转接架与蛋盘完全接触后，蛋盘临时夹持机构才对蛋盘松开夹持；提高了装置工作的可靠性。
5、托举机构和放置箱结构特点的配合关系，能够实现蛋盘分区域逐次固定在放置箱内。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视示意图；
图2为本发明实施例中捡拾机构的侧视示意图；
图3为本发明实施例中蛋盘架机构与蛋盘临时夹持机构配合关系侧视示意图；
图4为本发明实施例中转接机构、托举机构以及放置箱配合关系侧视示意图；
图5为图1中A处局部放大示意图；
图6为本发明实施例中蛋盘的侧视示意图；
图中：1、放置箱；2、蛋盘；3、行走导轨；4、行走小车；5、升降机；6、升降座；7、摆动电机；8、摆动臂；9、捡拾电磁夹具；10、捡拾摄像头；11、盘体导向架；12、盘体举升电机；13、盘体举升丝杆；14、盘体举升丝母；15、盘体举升托盘；16、盘体监测光幕传感器；17、盘体举升导向槽；18、盘体举升滑块；19、转移托槽；20、盛蛋腔；21、夹持驱动电机；22、夹持双向丝杆；23、夹持驱动螺母；24、夹持板；25、转接接近开关；26、转接油缸；27、转接架；28、托举油缸；29、托举板；30、托举定位驱动电机；31、托举定位驱动丝杆；32、托举定位驱动丝母；33、托举定位驱动滑块；34、托举压力传感器；35、放置侧板；36、放置检测压力传感器。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至6所示，一种智能化畜产品捡拾装置，包括控制***，以及与控制***电连接的行走机构、捡拾机构、蛋盘架机构、蛋盘临时夹持机构、转接机构、托举机构和放置箱1。行走机构用于安装其它功能部件，以及沿鸡笼架移动；捡拾机构用于捡取鸡笼架外侧旁聚蛋槽内的鸡蛋，并将鸡蛋转移至蛋盘架机构处。蛋盘架机构用于叠加放置多个蛋盘，并用于临时放置来自捡拾机构的鸡蛋，以配合转接机构的需要。蛋盘临时夹持机构设置在蛋盘架机构的上端，在拾取鸡蛋的过程中，用于临时固定蛋盘架机构最上端的蛋盘2。转接机构用于将蛋盘架机构上盛满鸡蛋的蛋盘2转移至放置箱1内，放置箱1用于叠放多个盛装鸡蛋的蛋盘。根据放置箱1内已盛放蛋盘的情况，托举机构对来自转接机构的蛋盘2进行分区域放置。
所述车辆机构包括行走导轨3、行走小车4和行走电机，行走导轨3沿鸡笼架的纵向延伸方向设置，行走小车4的下端通过行走轮可前后移动的设置在行走导轨3上；行走电机安装在行走小车4的下端，并通过传动机构与行走小车4驱动连接。可替换的，在另一实施例中，行走小车4可采用人工推动行走。
所述捡拾机构包括升降机5(优选采用螺杆升降机)，升降座6，摆动电机7，摆动臂8，捡拾电磁夹具9、捡拾摄像头10和捡拾压力传感器。升降机5竖向安装在行走小车4上，升降座6安装在升降机5的升降移动动力输出端上。所述摆动电机7竖向安装在升降座6上，摆动臂8的后端与摆动电机7的旋转动力输出端连接。所述捡拾摄像头10和捡拾电磁夹具9均安装在摆动臂8上，捡拾摄像头10倾斜设置；捡拾压力传感器安装在捡拾电磁夹具9的夹具侧壁(采用弧形夹持臂)上。当捡拾摄像头10捕捉到鸡蛋画面后，控制***内的图像处理模块与该捕捉画面作对比确认，进而捡拾电磁夹具9将聚蛋槽内的鸡蛋夹持拾取；当捡拾压力传感器感应到一定力度的信号后，证明鸡蛋被夹持牢固，这时摆动电机7驱动摆动臂8，将夹取的鸡蛋向所述蛋盘架机构处转移。
所述蛋盘架机构包括盘体导向架11，盘体举升电机12，盘体举升丝杆13，盘体举升丝母14、盘体举升托盘15和盘体监测光幕传感器16；盘体导向架11上设有贯通的盘体举升导向槽17，盘体举升丝杆13沿盘体导向架11竖向设置，盘体举升电机12的旋转动力输出端与盘体举升丝杆13的旋转动力输入端连接；盘体举升丝母14匹配螺接在盘体举升丝杆13上，盘体举升丝母14的侧方通过盘体举升滑块18与盘体导向架11内的盘体举升托盘15连接。所述盘体举升托盘15上用于承载上下叠加的蛋盘2，所述蛋盘2的下端设有向上凹陷的转移托槽19，转移托槽19与所述转接机构对应设置；蛋盘的上端设有多个盛蛋腔20。所述盘体监测光幕传感器16位于所述盘体导向架11的上方一侧；盘体监测光幕传感器16用于检测蛋盘2内鸡蛋的上部，当蛋盘2内的鸡蛋将盘体监测光幕传感器16整体遮挡后，证明蛋盘内盛满了鸡蛋，以便于转接机构将盛满鸡蛋的蛋盘及时转移至放置箱1处。
所述蛋盘临时夹持机构包括夹持驱动电机21、夹持双向丝杆22、夹持驱动螺母23和夹持板24；夹持双向丝杆22通过支架可转动的安装在盘体导向架11上部内端，夹持驱动电机21的旋转动力输出端与夹持双向丝杆22的旋转动力输入端连接；夹持驱动螺母23分别匹配螺接在夹持双向丝杆22的双向螺纹端上。所述盘体导向架11的上端横向上设有夹持导向槽，夹持板24的下端通过滑块可横向移动的安装在夹持导向槽内；夹持板24的外端分别与所述夹持驱动螺母23连接。在需要对最上端蛋盘夹持时，夹持板24向内侧聚拢将蛋盘2的下部两侧夹紧。所述夹持板24的内端部设有转接接近开关25，转接接近开关25与所述转接机构的动力输出移动端对应设置。
所述转接机构安装在所述放置箱1的前端，包括转接油缸26(内设位移传感器的油缸)和转接架27。转接油缸26横向设置，其动力输出端朝向外侧，以减小动作时占用空间；转接架27横向可移动的安装在放置箱1的前端，转接架27的外端与转接油缸26的动力输出端连接，转接架27的内端与所述蛋盘下端的转移托槽19对应设置。在转接蛋盘过程时，转接油缸26收缩，转接架27的前端***转移托槽19内；当夹持板24上的转接接近开关25检测到转接架27后，夹持板24向两侧分离松开对蛋盘2的夹持；盘体举升电机12通过盘体举升丝杆13驱动盘体举升托盘15下移，最上端的蛋盘2落在所述转接架27上；然后转接油缸26伸长至第一长度位置，蛋盘被移动至放置箱1的前端上方；托举机构进而对蛋盘进行托举，转接油缸26伸长至第二长度位置与蛋盘分离；托举机构再将蛋盘移动至放置箱1上相应位置。在转接架27对最上端蛋盘转接后，所述的盘体举升电机12通过盘体举升丝杆13驱动盘体举升托盘15上移，将下方的另一蛋盘向上移动至指定位置，然后两侧的夹持板24对该蛋盘的两侧下部形成夹持。
所述托举机构包括托举油缸28(内设位移传感器的油缸)，托举板29，托举定位驱动电机30(绝对值电机)，托举定位驱动丝杆31，托举定位驱动丝母32和托举定位驱动滑块33。所述放置箱1的底端设有托举定位滑槽，托举定位驱动滑块33可滑动的安装在托举定位滑槽内。托举定位驱动丝杆31可转动的安装在放置箱1的底端，托举定位驱动电机30的旋转动力输出端与托举定位驱动丝杆31的旋转动力输入端连接。托举定位驱动丝母32匹配螺接在托举定位驱动丝杆31上，托举定位驱动丝母32与托举定位驱动滑块33连接。托举油缸28竖向安装在托举定位驱动滑块33上，托举板29横向安装在托举油缸28的上端，托举板29的上端设有托举压力传感器34。所述放置箱1的两侧设有多层放置侧板35，放置侧板35用于分层间隔放置多个蛋盘，每层放置侧板35上又可间隔放置多个蛋盘；所述放置侧板35的上端间隔设有多个放置检测压力传感器36。放置箱1从后至前分为第一放置区域、第二放置区域和第三放置区域。在托举机构对蛋盘放置过程中，托举机构首先托举蛋盘2放置在第一放置区域最上层的放置侧板35上，然后逐次将相应蛋盘向下方的放置侧板35上放置；当第一放置区域盛满蛋盘后，再逐次向第二放置区域和第三放置区域放置蛋盘。
所述控制***包括控制箱、控制器、操控板和报警器，所述控制器、操控板和报警器集成安装在控制箱上，控制箱安装在行走小车4上。控制器的信号输入端分别与所述操控板、捡拾摄像头10、捡拾压力传感器、盘体监测光幕传感器16、转接接近开关25、托举压力传感器34以及放置检测压力传感器36电连接；控制器的信号输出端分别与所述行走电机、升降机5、摆动电机7、捡拾电磁夹具9、盘体举升电机12、夹持驱动电机21、转接油缸26、托举油缸28以及托举定位驱动电机30电连接。
一种上述智能化畜产品捡拾装置的捡拾方法，包括以下步骤。
S1行走小车4沿行走导轨3移动；
S2监测到鸡蛋后，行走小车4停止移动；
S3摆动电机7驱动摆动臂8，使摆动臂8的前端靠近鸡蛋位置，捡拾电磁夹具9夹取鸡蛋；升降机5提升摆动臂8，摆动电机7驱动摆动臂8的前端至盘体导向架11上端的蛋盘2上，捡拾电磁夹具9松开鸡蛋；摆动电机7驱动摆动臂8回转，升降机5带动摆动臂8下降；
S4重复上述步骤S1-S3，直到最上端的蛋盘2盛满鸡蛋；
S5转接油缸26动作，使转接架27***蛋盘2下端的转移托槽19；盘体举升电机12通过盘体举升丝杆13带动盘体举升托盘15下降，蛋盘2落在转接架27上；
S6转接油缸26动作,转接架27带动蛋盘2移动至放置箱1的上方；
S7托举油缸28动作，托举板29将转接架27上的蛋盘2托举；
S8转接油缸26动作,转接架27从蛋盘2的下方抽出；
S9托举定位驱动电机30通过驱动托举定位驱动丝杆31，进而将转接油缸26移动至放置箱1内相应区域；转接油缸26动作，托举板29上的蛋盘2落在放置箱1内相应区域的放置侧板35上。
优选的，在上述步骤S3中，通过捡拾电磁夹具9上的捡拾压力传感器，检测鸡蛋是否被夹紧。
优选的，在上述步骤S3中，通过导向架上端的蛋盘2临时夹持机构对最上端的蛋盘2进行夹持固定。
优选的，在上述步骤S4中，通过导向架上端的盘体监测光幕传感器16检测最上端的蛋盘2是否盛满鸡蛋。
优选的，在上述步骤S5中，通过导向架上端的转接接近开关25检测转接架27是否已***蛋盘2下端的转移托槽19内。
优选的，在上述步骤S7中，托举板29上端的托举压力传感器34检测蛋盘2是否落在托举板29上。
优选的，在上述步骤S9中，放置箱1从后至前分为第一放置区域、第二放置区域和第三放置区域；蛋盘2首先放置在第一放置区域最上层的放置侧板35上，然后逐次将相应蛋盘2向下方的放置侧板35上放置；当第一放置区域盛满蛋盘2后，再逐次向第二放置区域和第三放置区域放置蛋盘2。
优选的，在上述步骤S9中，通过放置侧板35上的放置检测压力传感器36，检测蛋盘2是否放置在了放置箱1内的相应区域。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种智能化畜产品捡拾装置，其特征是，包括行走机构以及安装在行走机构上的捡拾机构、蛋盘架机构、转接机构、托举机构和放置箱；
行走机构包括沿鸡笼架设置的行走导轨，以及可移动的设置在行走导轨上的行走小车；
捡拾机构包括升降机、摆动电机、升降座、摆动臂、捡拾电磁夹具和捡拾摄像头；升降机竖向安装在行走小车上，升降座安装在升降机的升降移动动力输出端上；摆动电机安装在升降座上，摆动臂的后端与摆动电机的旋转动力输出端连接；所述捡拾摄像头和捡拾电磁夹具均安装在摆动臂上；
蛋盘架机构包括盘体导向架和盘体举升托盘，用于支撑蛋盘的所述盘体举升托盘可上下移动的安装在盘体导向架上；蛋盘与所述捡拾电磁夹具对应设置；
转接机构包括转接油缸和转接架，转接架横向可移动的安装在放置箱的前端，转接架的外端与转接油缸的动力输出端连接，转接架的内端与所述蛋盘下端的转移托槽对应设置；
所述托举机构包括托举板、实现托举板上下移动的托举油缸，以及实现托举油缸左右移动的托举定位驱动滑块；托举板与所述转接架对应设置；
所述放置箱从后至前分为多个放置区域，每个放置区域的两侧设有多层上下间隔的放置侧板；放置侧板与所述蛋盘对应设置；
所述盘体导向架上端设有蛋盘临时夹持机构，蛋盘临时夹持机构包括夹持驱动电机、夹持双向丝杆、夹持驱动螺母和用于夹持最上端蛋盘的夹持板；夹持双向丝杆可转动的安装在盘体导向架上部内侧，夹持驱动电机的旋转动力输出端与夹持双向丝杆的旋转动力输入端连接；夹持驱动螺母分别匹配螺接在夹持双向丝杆的双向螺纹端上；夹持板分别与所述夹持驱动螺母连接；
所述盘体导向架的上端，设有用于检测转接架是否***蛋盘下端转移托槽的转接接近开关；
所述盘体导向架的上端，设有用于检测最上端蛋盘内是否盛满鸡蛋的盘体监测光幕传感器；
所述蛋盘架机构还包括盘体举升电机、盘体举升丝杆和盘体举升丝母；盘体导向架上设有贯通的盘体举升导向槽，盘体举升丝杆沿盘体导向架竖向设置，盘体举升电机的旋转动力输出端与盘体举升丝杆的旋转动力输入端连接；盘体举升丝母匹配螺接在盘体举升丝杆上，盘体举升丝母的侧方通过盘体举升滑块与盘体导向架内的盘体举升托盘连接；
所述托举板的上端设有托举压力传感器；
所述放置侧板的上端，间隔设有多个放置检测压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种智能化畜产品捡拾装置，其特征是，所述捡拾摄像头倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种智能化畜产品捡拾装置，其特征是，所述捡拾电磁夹具上设有捡拾压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种智能化畜产品捡拾装置，其特征是，所述托举机构还包括托举定位驱动电机、托举定位驱动丝杆和托举定位驱动丝母；所述放置箱的底端设有托举定位滑槽，所述托举定位驱动滑块可滑动的安装在托举定位滑槽内；托举定位驱动丝杆可转动的安装在放置箱的底端，托举定位驱动电机的旋转动力输出端与托举定位驱动丝杆的旋转动力输入端连接；托举定位驱动丝母匹配螺接在托举定位驱动丝杆上，托举定位驱动丝母与托举定位驱动滑块连接。
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