自动喷射投料装置及投料方法与流程

1.本发明属于投料设备技术领域，具体涉及一种自动喷射投料装置及投料方法。


背景技术：

2.随着养殖业的快速发展，工厂化、规模养殖成为提高养殖效率、减少饵料投喂、减少环境污染的重要方式。
3.参见图1，现有投料装置将饲料装在一个储物罐中，储物罐呈一个矩形锥斗状，物料在重力的作用下慢慢的降到投料盘上；底部有电机，带动抛料盘做旋转运动，物料在重力的作用下掉落至抛料盘上后，随着抛料盘的旋转做离心运动，根据电机功率和转速的不同，抛料的距离也随之变化，变化区域在3-10米范围内。
4.但是，现有的方案存在诸多缺陷：
5.1、现有方案造价成本较高，主体材料为不锈钢材质，并且配有重型配件，比如电机、主体为钢材焊接件的抛料盘等，造成了其单台成本造价高；
6.2、采用了电机回转带动抛料盘抛料的形式，本质上是利用了物料高速旋转的离心运动；如需提高投料的范围，必须配备更高功率的电机，并投入更高电压的电源，导致了设备的运维成本较高；
7.3、设备投料范围要充分，就必须以设备本体为圆心进行圆周运动，这导致了该设备需要坐落在作业区域中心，进一步导致了设备的安装定位不方便；其所需的电线等配件，进行预埋时施工难度较高，施工成本昂贵；
8.4、设备自带电机、回转抛料盘等，导致其设备本体较为庞大，同时，设备自身储料罐相对较小，导致其储料罐需要多次存料，设备储料罐利用率不高，费时费力，人工成本较高；
9.5、设备外置空旷区域，稳定性较差，不易保养与维护等。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种自动喷射投料装置及投料方法，以解决现有方案采用电机驱动抛料盘离心抛料的方式带来的设备本体大、成本高的技术问题。
11.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动喷射投料装置，包括：上位机、控制模块、称重平台、料斗、喷射管和喷射机构；其中所述控制模块与上位机电性相连；所述称重平台与上位机电性相连；所述料斗安装在称重平台上；所述喷射管的管身连接料斗的出料口；所述喷射机构与控制模块电性相连，用于将喷射管内物料喷出。
12.进一步的，所述喷射管内位于料斗的出料口下方处设置有分散件。
13.进一步的，所述分散件呈伞形。
14.进一步的，所述喷射机构包括第一喷吹组件；所述第一喷吹组件包括：第一空气放大器，其喷出口朝向喷射管内料斗的出料口的落料处；第一气管，其一端连接第一空气放大器的进气口，另一端连接气源；以及第一电磁阀，与控制模块电性相连，用于控制第一气管
通断。
15.进一步的，所述喷射机构还包括第二喷吹组件；所述第二喷吹组件包括：第二空气放大器，设置在落料处与喷射管喷射口之间，且其喷出口朝向喷射管的喷射口；第二气管，其一端连接第二空气放大器的进气口，另一端连接气源；以及第二电磁阀，与控制模块电性相连，用于控制第二气管通断。
16.进一步的，所述喷射管包括依次设置的第一管段、第二管段和第三管段；所述第一空气放大器设置在第一管段；所述第二管段为文丘里管，其管身连接料斗的出料口；所述第二空气放大器设置在第三管段。
17.进一步的，所述喷射管的喷射口呈喇叭形或扁嘴喇叭形。
18.进一步的，所述自动喷射投料装置还包括安装座，用于支承称重平台。
19.进一步的，所述安装座上设置有回转装置，用于带动称重平台转动。
20.又一方面，本发明还提供了一种自动喷射投料方法，包括：选取喷射模式；控制模块根据选取的喷射模式，控制喷射机构将喷射管内的物料喷出；其中所述喷射模式包括第一喷射模式、第二喷射模式、第三喷射模式；所述第一喷射模式为单喷吹组件工作模式；所述第二喷射模式为双喷吹组件工作模式；所述第三喷射模式为单、双喷吹组件交替工作模式。
21.本发明的有益效果是，本发明的自动喷射投料装置及投料方法的称重平台可以获取料斗内物料重量，称重精度准确，控料精准，误差可控，且所需成本低；采用气流喷射投料，克服了现有技术方案的诸多缺陷，喷料可控，相较于传统的高能耗电机回转用电，节约了运维成本；整体设备结构简单，易于维护。
22.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是现有投料装置示意图；
26.图2是本发明的优选实施例的自动喷射投料装置的示意图；
27.图3是本发明的优选实施例的自动喷射投料装置的喷射机构的示意图；
28.图4是本发明的优选实施例的自动喷射投料装置的控制原理图。
29.图中：
30.称重平台1、料斗2、出料口21、喷射管3、第一管段31、第二管段32、第三管段33、喷射口34、喷射机构4、第一喷吹组件41、第一空气放大器411、第一气管412、第一电磁阀413、第二喷吹组件42、第二空气放大器421、第二气管422、第二电磁阀423、分散件5、安装座6。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.参见图2所示，本发明第一方面实施例提供了一种自动喷射投料装置，包括：上位机、控制模块、称重平台1、料斗2、喷射管3和喷射机构4；其中所述控制模块与上位机电性相连；所述称重平台1与上位机电性相连；所述料斗2安装在称重平台1上；所述喷射管3的管身连接料斗2的出料口21；所述喷射机构4与控制模块电性相连，用于将喷射管3内物料喷出。
33.可选的，称重平台1可以获取料斗2内物料的重量；上位机可以根据用户需求，可以设定喷射时间间隔、单词喷射物料重量等参数；上位机也可以连接有报警模块，便于监测料筒内剩余料量，一旦料筒内料量不足，可以给出警报提示；控制模块可以但不限于是plc。
34.在本实施例中，自动喷射投料装置及投料方法的称重平台1可以获取料斗内物料重量，称重精度准确，便于精准控料，误差可控，且所需成本低；采用气流喷射投料，克服了现有技术方案的诸多缺陷，喷料可控，相较于传统的高能耗电机回转用电，节约了运维成本；整体设备结构简单，易于维护。
35.在一种应用场景中，料斗2内的物料掉落至喷射管3内，喷射机构4可以将喷射管3中的物料喷出，以进行投料。
36.参见图3所示，为了防止料斗2的出料口21处下方的物料堵塞喷射管3，优选的，所述喷射管3内位于料斗2的出料口21下方处设置有分散件5，可以将出料口21掉落的物料分散。
37.在本实施例中，优选的，所述分散件5呈伞形；物料可以顺伞形分散件5的斜面进行分散。
38.参见图3所示，可选的，所述喷射机构4包括第一喷吹组件41；所述第一喷吹组件41包括：第一空气放大器411，其喷出口朝向喷射管3内料斗2的出料口21的落料处；第一气管412，其一端连接第一空气放大器411的进气口，另一端连接气源；以及第一电磁阀413，与控制模块电性相连，用于控制第一气管412通断。
39.具体的，气源可以是与控制模块电性相连的空压机，可以提供压力气体；控制模块控制第一电磁阀413打开，压力气体经第一气管412进入第一空气放大器411，使得第一空气放大器411喷出气体，可以将喷射管3内料斗2的出料口21的落料吹出喷射管3。
40.参见图3，在本实施例中，为了可以提升喷射范围，优选的，所述喷射机构4还包括第二喷吹组件42；所述第二喷吹组件42包括：第二空气放大器421，设置在落料处与喷射管3喷射口34之间，且其喷出口朝向喷射管3的喷射口34；第二气管422，其一端连接第二空气放大器421的进气口，另一端连接气源；以及第二电磁阀423，与控制模块电性相连，用于控制第二气管422通断。
41.具体的，第二空气放大器421设置在喷射管3内落料处与喷射口34之间，第一空气放大器411设置在喷射管3落料处的另一侧，且第一空气放大器411、第二空气放大器421的出气方向均朝向喷射管3的喷射口34，同时工作时可以提升投料范围。
42.在一些应用场景中，上位机还可以用于设置喷射模式，以根据需要调整投料范围。
例如至少可以进行以下三种模式：
43.单喷吹组件工作模式：第一喷吹组件41或者第二喷吹组件42单独工作，则可以将物料喷射在距离喷射口5-8米的范围；
44.双喷吹组件工作模式：第一喷吹组件41和第二喷吹组件42同时工作，则可以将物料喷射在距离喷射口7-10米的范围；
45.单、双喷吹组件交替工作模式：例如两个喷吹组件同时工作5秒后，关闭其中一个，变为单喷吹组件工作5秒，然后再打开被关闭的喷吹组件，两个喷吹组件同时工作5秒，以此往复；则可以将物料喷射在距离喷射口5-10米的范围。
46.在本实施例中，可选的，所述喷射管3包括依次设置的第一管段31、第二管段32和第三管段33；所述第一空气放大器411设置在第一管段31；所述第二管段32为文丘里管，其管身连接料斗2的出料口21；所述第二空气放大器421设置在第三管段33。
47.在本实施例中，可选的，所述喷射管3的喷射口34呈喇叭形或扁嘴喇叭形；可以提高物料被喷出洒落时的覆盖面积。
48.在本实施例中，可选的，所述自动喷射投料装置还包括安装座6，用于支承称重平台1。
49.在一些实施方式中，所述安装座6上还可以设置有回转装置，用于带动称重平台1转动，以扩大投料范围。
50.在上述实施例的基础上，本发明的第二方面实施例还提供了一种自动喷射投料方法，包括：
51.选取喷射模式；控制模块根据选取的喷射模式，控制喷射机构4将喷射管3内的物料喷出；其中所述喷射模式包括第一喷射模式、第二喷射模式、第三喷射模式；所述第一喷射模式为单喷吹组件工作模式；所述第二喷射模式为双喷吹组件工作模式；所述第三喷射模式为单、双喷吹组件交替工作模式。
52.在一些应用场景中，自动喷射投料方法可以采用如上所述的自动喷射投料装置实现。
53.在一些应用场景中，可以在上位机上设置喷射模式、投料间隔时间、每次投料重量等，以根据需要调整投料范围。例如至少可以进行以下三种模式：
54.单喷吹组件工作模式：第一喷吹组件41或者第二喷吹组件42单独工作，则可以将物料喷射在距离喷射口5-8米的范围；
55.双喷吹组件工作模式：第一喷吹组件41和第二喷吹组件42同时工作，则可以将物料喷射在距离喷射口7-10米的范围；
56.单、双喷吹组件交替工作模式：例如两个喷吹组件同时工作5秒后，关闭其中一个，变为单喷吹组件工作5秒，然后再打开被关闭的喷吹组件，两个喷吹组件同时工作5秒，以此往复；则可以将物料喷射在距离喷射口5-10米的范围。
57.在一些应用场景中，自动喷射投料方法可以全自动投料，包括：
58.设定每次投料的间隔时间，例如可以是间隔1个小时；
59.设定每次投料的重量，例如可以是每次1kg；
60.设定每次投料的喷射模式；例如，白天气温高，鱼类喜欢在池中央水深处，则选择第二喷射模式，可以将物料投的较远；晚上，鱼类喜欢在池边或者分布较广，可以选择第一
或第三喷射模式。
61.综上所述，本发明的自动喷射投料装置带称重功能，用于控制每批次投料量并监测料斗内剩余料量；喷射管3正对料斗2下方增加分散件5，可以防止堵料后喷吹不动的情况发生；4～6bar的压缩空气通过空气放大器放大气源流量，可以达到远距离喷射并节约压缩空气用量，通过调节压缩空气压力，达到调整喷射距离的目的；喷射管出口做成喇叭口，提高物料洒落时的覆盖面积；称重平台可以带485接口和上位机通讯，可以通过上位机设定喷射时间间隔、流量并监测料筒内剩余料量，一旦料筒内料量不足，可以给出警报提示；料斗容积可以是50l，塑料材质，带上盖，称重仪表安装于料斗侧面，220v交流电源供给。
62.本发明的自动喷射投料装置设备设计简约明了，易维护和保养，外露零部件少，稳定性强；可以多模式投料，符合生产对投料点的要求，根据作业区域要求，自行选择投料模式；扁嘴喷料口，喷料落点宽度范围在2.5米范围，符合投料宽度要求；料斗储料较多，不需要多次储料，节约人力物力成本，同时增加储料报警功能，及时反馈储料罐用量；设备用电为常规用电、用气，相较于传统的高能耗电机回转用电，节约了运维成本；整体设备结构简单，易于维护。
63.本技术中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
64.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
65.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
66.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
67.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
68.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
69.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种自动喷射投料装置，其特征在于，包括：上位机、控制模块、称重平台(1)、料斗(2)、喷射管(3)和喷射机构(4)；其中所述控制模块与上位机电性相连；所述称重平台(1)与上位机电性相连；所述料斗(2)安装在称重平台(1)上；所述喷射管(3)的管身连接料斗(2)的出料口(21)；所述喷射机构(4)与控制模块电性相连，用于将喷射管(3)内物料喷出。2.根据权利要求1所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述喷射管(3)内位于料斗(2)的出料口(21)下方处设置有分散件(5)。3.根据权利要求1所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述分散件(5)呈伞形。4.根据权利要求1所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述喷射机构(4)包括第一喷吹组件(41)；所述第一喷吹组件(41)包括：第一空气放大器(411)，其喷出口朝向喷射管(3)内料斗(2)的出料口(21)的落料处；第一气管(412)，其一端连接第一空气放大器(411)的进气口，另一端连接气源；以及第一电磁阀(413)，与控制模块电性相连，用于控制第一气管(412)通断。5.根据权利要求4所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述喷射机构(4)还包括第二喷吹组件(42)；所述第二喷吹组件(42)包括：第二空气放大器(421)，设置在落料处与喷射管(3)喷射口(34)之间，且其喷出口朝向喷射管(3)的喷射口(34)；第二气管(422)，其一端连接第二空气放大器(421)的进气口，另一端连接气源；以及第二电磁阀(423)，与控制模块电性相连，用于控制第二气管(422)通断。6.根据权利要求5所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述喷射管(3)包括依次设置的第一管段(31)、第二管段(32)和第三管段(33)；所述第一空气放大器(411)设置在第一管段(31)；所述第二管段(32)为文丘里管，其管身连接料斗(2)的出料口(21)；所述第二空气放大器(421)设置在第三管段(33)。7.根据权利要求1所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述喷射管(3)的喷射口(34)呈喇叭形或扁嘴喇叭形。8.根据权利要求1所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述自动喷射投料装置还包括安装座(6)，用于支承称重平台(1)。9.根据权利要求8所述的自动喷射投料装置，其特征在于，所述安装座(6)上设置有回转装置，用于带动称重平台(1)转动。10.一种自动喷射投料方法，其特征在于，包括：选取喷射模式；控制模块根据选取的喷射模式，控制喷射机构(4)将喷射管(3)内的物料喷出；其中所述喷射模式包括第一喷射模式、第二喷射模式、第三喷射模式；
所述第一喷射模式为单喷吹组件工作模式；所述第二喷射模式为双喷吹组件工作模式；所述第三喷射模式为单、双喷吹组件交替工作模式。

技术总结
本发明属于投料设备技术领域，具体涉及一种自动喷射投料装置及投料方法。本装置包括：上位机、控制模块、称重平台、料斗、喷射管和喷射机构；其中所述控制模块与上位机电性相连；所述称重平台与上位机电性相连；所述料斗安装在称重平台上；所述喷射管的管身连接料斗的出料口；所述喷射机构与控制模块电性相连，用于将喷射管内物料喷出。称重平台可以获取料斗内物料重量，称重精度准确，控料精准，误差可控，且所需成本低；采用气流喷射投料，克服了现有技术方案的诸多缺陷，喷料可控，相较于传统的高能耗电机回转用电，节约了运维成本；整体设备结构简单，易于维护。易于维护。易于维护。


技术研发人员：杨英豪 杨小卫 杨德川 张亮 戴菁伟 费鹏 赵棵 钱鹏
受保护的技术使用者：昂诺（常州）环境科技有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/14