本發(fā)明涉及到生活有機(jī)廢棄物堆肥領(lǐng)域,可用于生活有機(jī)垃圾堆肥、也可用于生活垃圾與農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物混合堆肥。
背景技術(shù):
農(nóng)村有機(jī)垃圾陽光堆肥房由并排布置的多個(gè)堆肥間組成,每個(gè)堆肥間一個(gè)堆肥周期依次經(jīng)過從頂部進(jìn)料口進(jìn)料、攤鋪、堆肥發(fā)酵、貯存、出料幾個(gè)階段,各個(gè)堆肥間依次使用。
農(nóng)村生活垃圾數(shù)量大、分散度高,垃圾堆肥房具有每天投入垃圾次數(shù)多,但每次投入數(shù)量少等特點(diǎn),目前的陽光垃圾堆肥房沒有配備必要的攤鋪、翻堆、出料等設(shè)備,正常運(yùn)行需要人力多、勞動(dòng)強(qiáng)度大。一般的機(jī)械化堆肥場生產(chǎn)能力大、設(shè)備造價(jià)高昂,功耗大等特點(diǎn),不適合覆蓋面積較小的農(nóng)村生活有機(jī)垃圾堆肥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種智能垃圾堆肥機(jī)器人,用于農(nóng)村生活有機(jī)垃圾堆肥房,具有自動(dòng)進(jìn)行堆肥物料攤鋪、翻堆、通風(fēng)供氧、噴水調(diào)濕、出料等功能,能夠自動(dòng)檢測堆肥溫濕度、堆肥深度及自動(dòng)計(jì)算堆肥體積。具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行管理方便、堆肥質(zhì)量易于保證等特點(diǎn),并大幅減少了人工操作,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
智能垃圾堆肥機(jī)器人,包括機(jī)器人本體,本體安裝在并排布置的其中一個(gè)堆肥池的上方,其特征在于:包括智能小車、橋架、縱向?qū)к?、工作部、出料裝置、托移車、橫移軌道和控制系統(tǒng),所述的智能小車、工作裝置、托移車由控制系統(tǒng)連接控制。智能小車架設(shè)在橋架上并可沿固定在橋架上的軌道橫向移動(dòng),橋架橫跨在堆肥池上方兩側(cè)的縱向?qū)к壣?,并可沿縱向?qū)к壙v向移動(dòng);智能小車上裝有可垂直升降及水平回轉(zhuǎn)的機(jī)械臂,機(jī)械臂下端固定有工作裝置。
本發(fā)明所述的智能小車由機(jī)架、機(jī)械臂、工作部、帶馬達(dá)的垂直升降裝置、帶馬達(dá)的水平回轉(zhuǎn)裝置和帶馬達(dá)的沿橋架橫向移動(dòng)裝置組成。機(jī)架通過沿軌道橫向移動(dòng)裝置與橋架上的軌道相連,水平回轉(zhuǎn)裝置固定在機(jī)架上,垂直升降裝置固定在水平回轉(zhuǎn)裝置上,并可水平回轉(zhuǎn),機(jī)械臂與垂直升降裝置連接,并可垂直上下運(yùn)動(dòng),機(jī)械臂至少設(shè)置一個(gè),工作部固定在機(jī)械臂下端,工作部與機(jī)械臂可拆卸式連接。
本發(fā)明所述的橋架由橫梁、兩端支承結(jié)構(gòu)、行走裝置、動(dòng)力裝置、智能小車軌道組成,智能小車軌道固定在橫梁上,橫梁固定在兩端支承結(jié)構(gòu)上,兩端支承結(jié)構(gòu)上安有行走裝置,行走裝置設(shè)置在縱向?qū)к壣稀?/p>
本發(fā)明所述的托移車由車架、托臂、移動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置、承線裝置、橫移軌道組成,車架通過移動(dòng)裝置與橫移軌道相連,托移車橫移軌道設(shè)置在堆肥池的一端,并橫跨并排布置的所有堆肥池,托臂固定在車架兩頭下部,承線裝置固定在橫移軌道上方或下方的墻壁上,帶有智能小車的橋架移動(dòng)到拖移車的托臂上,由托臂移位到其它堆肥池,托移車通過移動(dòng)定位裝置確定停車位置。
本發(fā)明所述的工作裝置為點(diǎn)式翻堆裝置,由機(jī)械臂、機(jī)架、電機(jī)、螺旋提升葉軸、供氧噴氣管路、調(diào)濕噴水管路、噴氣口、液體噴嘴組成,機(jī)架與小車上的機(jī)械臂相連,螺旋提升葉軸固定在機(jī)架上,并由電機(jī)驅(qū)動(dòng),電機(jī)也固定在機(jī)架上。螺旋提升葉軸為空心鋼管,螺旋提升葉軸上設(shè)有噴氣口或液體噴嘴,所述的供氧噴氣管路、噴水管路分別與螺旋提升葉軸上端連接相通。
本發(fā)明所述的工作裝置為挖肥裝置,由機(jī)械臂、機(jī)架、承力桿、垂直回轉(zhuǎn)裝置、挖肥斗、電機(jī)和振動(dòng)器組成,機(jī)架與機(jī)械臂相連,承力桿固定在機(jī)械下,回轉(zhuǎn)裝置固定在承力桿的下部,挖肥斗一側(cè)與回轉(zhuǎn)裝置連接,另一側(cè)直接與承力桿連接,動(dòng)力裝置與回轉(zhuǎn)裝置連接在一起,振動(dòng)器固定在挖肥斗上。
本發(fā)明所述的工作裝置為垃圾破碎裝置,由機(jī)械臂、垃圾破碎機(jī)頭、垃圾破碎刀片及弧形罩組成,垃圾破碎機(jī)頭固定在機(jī)械臂下端,垃圾破碎刀片固定在垃圾破碎機(jī)頭的轉(zhuǎn)軸末端,弧形罩固定在垃圾破碎機(jī)頭上,并且罩在垃圾破碎刀片的上方。
本發(fā)明所述的出料裝置由出料洞口外框、出料洞口門、刷卡器、控制模塊、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、螺旋出料槽、螺旋推進(jìn)葉片、螺旋電機(jī)、料斗和出料口組成。出料洞口外框固定于堆肥間外墻的洞口上,出料洞口門固定于出料洞口外框上,刷卡器位于出料門旁,旋轉(zhuǎn)軸位于出料洞口外框中部,旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定于出料洞口外框上并與旋轉(zhuǎn)軸連接,螺旋出料槽固定于旋轉(zhuǎn)軸上,螺旋出料槽一端固定料斗另一端固定出料口,螺旋推進(jìn)葉片與螺旋出料槽連接。出料前,螺旋出料槽處于豎直狀態(tài),出料時(shí),螺旋出料槽在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)至大致水平狀態(tài),此時(shí)料斗位于堆肥間墻內(nèi),出料口位于堆肥間墻外,堆肥間智能小車的挖肥斗將肥料倒入料口,由螺旋推進(jìn)葉片推出室外。
本發(fā)明智能控制系統(tǒng)由傳感器、限位器、信號(hào)傳輸線路、動(dòng)力線路、編程邏輯控制器plc、觸摸屏顯示器與控制柜組成,觸摸屏顯示器與編程邏輯控制器plc連接,觸摸屏顯示器與編程邏輯控制器plc固定在控制柜內(nèi)的機(jī)架上,傳感器、限位器通過信號(hào)傳輸線路與編程邏輯控制器plc連接,編程邏輯控制器plc通過動(dòng)力線路與智能垃圾堆肥機(jī)器人各部分的動(dòng)力裝置連接并控制其動(dòng)作。
本發(fā)明的基本原理是:根據(jù)堆肥間所處堆肥階段的需要布置不同功能的堆肥機(jī)器人(不同的工作裝置),完成物料攤鋪、破碎、翻堆、出料等不同的功能,一個(gè)堆肥間只能布置一個(gè)堆肥機(jī)器人(可帶1個(gè)或多個(gè)工作裝置),不同堆肥機(jī)器人同時(shí)在不同堆肥間內(nèi)工作,一個(gè)堆肥機(jī)器人在一個(gè)堆肥間工作結(jié)束后,通過拖移車和橫移軌道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)堆肥間工作。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明用于農(nóng)村生活有機(jī)垃圾堆肥房,具有自動(dòng)進(jìn)行堆肥物料攤鋪、翻堆、通風(fēng)供氧、噴水調(diào)濕、出料等功能,能夠自動(dòng)檢測堆肥溫濕度、堆肥深度及自動(dòng)計(jì)算堆肥體積。本發(fā)明具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行管理方便、堆肥質(zhì)量易于保證等特點(diǎn),并大幅減少了人工操作,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
附圖說明
圖1.堆肥機(jī)器人及托移車示意圖;
圖2.翻堆裝置示意圖;
圖3.挖肥裝置示意圖;
圖4液壓挖肥裝置方案一示意圖;
圖5液壓挖肥裝置方案二示意圖;
圖6.破碎裝置示意圖;
圖7、出料裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
智能垃圾堆肥機(jī)器人,包括機(jī)器人本體,本體安裝在并排布置的其中一個(gè)堆肥池的上方,其特征在于:包括智能小車1、橋架2、縱向?qū)к?、工作部4、出料裝置、托移車6、橫移軌道8和控制系統(tǒng)9。所述的智能小車1、工作部4、托移車6由控制系統(tǒng)9連接控制。智能小車1架設(shè)在橋架2上并可沿固定在橋架2上的軌道18橫向移動(dòng),橋架2橫跨在堆肥池上方兩側(cè)的縱向?qū)к?上,并可沿縱向?qū)к?縱向移動(dòng);智能小車1上裝有可垂直升降及水平回轉(zhuǎn)的機(jī)械臂5,機(jī)械臂下端固定有工作部4。工作部可以是攤鋪粑7、垃圾破碎裝置、點(diǎn)式翻堆裝置、挖肥裝置。
智能小車1由機(jī)架10、機(jī)械臂5、工作部4、帶馬達(dá)的垂直升降裝置11、帶馬達(dá)的水平回轉(zhuǎn)裝置12和帶馬達(dá)的沿橋架2橫向移動(dòng)裝置13組成。機(jī)架10通過沿軌道橫向移動(dòng)裝置13與橋架上的軌道18相連,水平回轉(zhuǎn)裝置12固定在機(jī)架10上,垂直升降裝置11固定在水平回轉(zhuǎn)裝置12上,并可水平回轉(zhuǎn),機(jī)械臂5與垂直升降裝置11連接,并可垂直上下運(yùn)動(dòng),機(jī)械臂設(shè)置至少一個(gè),工作部4固定在機(jī)械臂5下端,工作部與機(jī)械臂可拆卸式連接。
橋架2由橫梁14、兩端支承結(jié)構(gòu)15、行走裝置16、動(dòng)力裝置17、智能小車軌道18組成。智能小車軌道18固定在橫梁14上,橫梁14固定在兩端支承結(jié)構(gòu)15上,兩端支承結(jié)構(gòu)15上安有行走裝置16,行走裝置16設(shè)置在縱向?qū)к?上。行走裝置16可以是滾輪,滾輪在動(dòng)力裝置17驅(qū)動(dòng)下,可沿堆肥池壁上的縱向?qū)к?做直線往返運(yùn)動(dòng)。堆肥池縱向?qū)к売貌坌弯撝瞥?,滾輪約束在槽內(nèi),防止工作中的橋架翹起翻車。橋架可設(shè)置為雙梁。
托移車6由車架19、托臂20、移動(dòng)裝置21、動(dòng)力裝置22、承線裝置32、橫移軌道8組成。車架19通過移動(dòng)裝置21與橫移軌道8相連,托移車橫移軌道8設(shè)置在堆肥池的一端,并橫跨并排布置的所有堆肥池,托臂20固定在車架19兩頭下部,承線裝置32固定在橫移軌道上方或下方的墻壁上。帶有智能小車1的橋架14移動(dòng)到托臂20上停泊,由托臂20移位到其它堆肥池,托移車通過移動(dòng)定位裝置確定停車位置,托移車移動(dòng)停車,帶有智能小車1的橋架14縱向移動(dòng)到新的堆肥池的縱向軌道3上,完成一次拖移過程。實(shí)現(xiàn)智能小車的一機(jī)多用、跨池工作。
點(diǎn)式翻堆裝置由機(jī)械臂5、機(jī)架25、電機(jī)26、螺旋提升葉軸27、供氧噴氣管路28、調(diào)濕噴水管路29、噴氣口23、液體噴嘴30組成。機(jī)架25與小車上的機(jī)械臂5相連,螺旋提升葉軸27固定在機(jī)架25上,并由電機(jī)26驅(qū)動(dòng),電機(jī)26也固定在機(jī)架25上。螺旋提升葉軸為空心鋼管,螺旋提升葉軸上設(shè)有噴氣口23或液體噴嘴30,所述的供氧噴氣管路28、噴水管路29分別與螺旋提升葉軸27上端連接相通。
挖肥裝置由機(jī)械臂5、機(jī)架24、承力桿35、垂直回轉(zhuǎn)裝置36、挖肥斗37、電機(jī)38和振動(dòng)器39組成。機(jī)架24與機(jī)械臂5相連,承力桿35固定在機(jī)械24下,回轉(zhuǎn)裝置36固定在承力桿35的下部,挖肥斗37一側(cè)與回轉(zhuǎn)裝置連接,另一側(cè)直接與承力桿35連接,動(dòng)力裝置38與回轉(zhuǎn)裝置36連接在一起,振動(dòng)器39固定在挖肥斗37上。挖肥斗也可采用液壓的形式,液壓挖肥裝置由機(jī)械臂5、液壓推拉桿14、挖肥斗37和振動(dòng)器39組成。液壓推拉桿14與機(jī)械臂5相連,挖肥斗37與機(jī)械臂5、液壓推拉桿14相連,振動(dòng)器39固定在挖肥斗37上。
垃圾破碎裝置由機(jī)械臂5、垃圾破碎機(jī)頭40、垃圾破碎刀片41及弧形罩42組成。垃圾破碎機(jī)頭40固定在機(jī)械臂5下端,垃圾破碎刀片41固定在垃圾破碎機(jī)頭40的轉(zhuǎn)軸末端,弧形罩42固定在垃圾破碎機(jī)頭40上,并且罩在垃圾破碎刀片41的上方。
出料裝置由出料洞口外框43、出料洞口門44、刷卡器45、控制模塊、旋轉(zhuǎn)軸46、旋轉(zhuǎn)電機(jī)47、螺旋出料槽48、螺旋推進(jìn)葉片49、螺旋電機(jī)50、料斗51和出料口52組成,出料洞口外框43固定于堆肥間外墻的洞口上,出料洞口門44固定于出料洞口外框43上,刷卡器45位于出料洞口門44旁,旋轉(zhuǎn)軸46位于出料洞口外框中部,旋轉(zhuǎn)電機(jī)47固定于出料洞口外框43上并與旋轉(zhuǎn)軸46連接,螺旋出料槽48固定于旋轉(zhuǎn)軸46上,螺旋出料槽48一端固定料斗51另一端固定出料口52,螺旋推進(jìn)葉片49與螺旋出料槽48連接。出料前,螺旋出料槽處于豎直狀態(tài),出料時(shí),螺旋出料槽在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)至大致水平狀態(tài),此時(shí)料斗位于堆肥間墻內(nèi),出料口位于堆肥間墻外,堆肥間智能小車的挖肥斗將肥料倒入料口,由螺旋推進(jìn)葉片推出室外。
橋架或機(jī)械臂上裝有傳感器,可測量不同位置堆肥物料深度、不同位置不同深度堆肥物料的的溫度、含水率、氧飽和度、ph值等指標(biāo)。
智能控制系統(tǒng)由傳感器、限位器、信號(hào)傳輸線路、動(dòng)力線路、可編程邏輯控制器plc、觸摸屏顯示器與控制柜9組成。觸摸屏顯示器與可編程邏輯控制器plc連接,觸摸屏顯示器與可編程邏輯控制器plc固定在控制柜內(nèi)的機(jī)架上。各種傳感器、限位器通過信號(hào)傳輸線路與可編程邏輯控制器plc連接,可編程邏輯控制器plc通過動(dòng)力線路與智能垃圾堆肥機(jī)器人各部分的動(dòng)力裝置連接并控制其動(dòng)作。