一种可用于猪只疫苗自动注射设备的制作方法

文档序号:20108159发布日期:2020-03-17 18:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:包括ai视觉感知模块(100)、机械臂动作模块(200)、注射枪模块(300)、猪只捕捉固定模块(400)、控制系统及基座(500);全自动注射动物疫苗的机器人分六个主要部分;机器人自行或者被移动到需要打针的产床或者保育栏,核对圈号无误后,打开圈门和捕获固定猪只模块对接形成循环通道;当猪圈被打开的时候,猪只们排队通过一条狭窄的通道,这个通道的宽度只可以通过一个猪只;

其中,ai视觉感知模块、机械臂动作模块、注射枪模块依次动作,完成注射工作;基座除了固定上述各模块之外,主要是形成一个狭窄通道,使得猪只仔从通道中通过,在通过的时候,ai感知模块感知到猪只的位置和脖子的位置坐标,在经过打针区的时候猪只被夹住并固定住,然后脖子被喷上消毒药水;套筒击打脖子使得肌肉收缩后注射针扎入,注射泵注射指定药量的药水,然后收针并使得针头脱落,固定猪只的装置收回,猪只继续前行,然后新的针头到位准备注射新的猪只。

2.根据权利要求1所述一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:所述的ai视觉感知模块(100)为相距一定距离的双工业相机构成的机器眼,通过usb3.0连接工业电脑,运行实现对猪只图像捕捉及定位;

而工控pc通过工业网线,与整个系统的控制器通讯;这个模块主要感知猪只在通道里面的位置,引导捕获固定猪只模块动作固定猪只;感知事先设定的注射部位如猪脖子的位置,引导注射模块的针头进行注射动作;最后引导固定模块释放已注射猪只,引导下一个活体进入;这个模块是通过双目摄像头连接工业计算机实现;人工智能软件,通过对猪只行走时的图像进行分析后,把猪只的位置坐标和注射部位实时通知整个自动化设备的控制器。

3.根据权利要求1所述一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:所述的机械臂动作模块(200)包括安装板(201)、支撑杆(202)以及由三轴滚珠丝杆滑台构成的xyz三方向机械手(203),机械手(203)设置在支撑杆(202)上,支撑杆(202)的底部与安装板(201)固定;机械手(203)上安装注射枪模块(300),通过步进电机驱动,将注射枪模块(300)移动到指定位置,进行疫苗注射;步进电机由运动控制器控制运动及方向;机械臂是一个三轴xyz方向的机械臂,它的功能是准确把注射模块整体移到相应注射部位,如猪脖子的位置;机械臂由三根滚珠丝杆构成,这三根丝杆构成三个xyz的互相垂直的运动方向;丝杆由三相步进电机驱动,而控制步进电机方向和行程的,是系统的运动控制器。

4.根据权利要求1所述一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:所述注射枪模块(300)具有注射器(301)、套筒(302)、双向电磁铁(303)、单向电磁铁(304)、注射针挡铁(305)、注射针头弹夹(306)、步进电机(307),注射器(301)外接注射泵、注射容器,以及相应管路;这个注射枪每注射一次,换一个消毒针头,保证了注射的安全卫生;注射器(301)位于套筒(302)内,套筒(302)与单向电磁铁(304)连接,注射器(301)同时与双向电磁铁(303)连接,套筒(302)内还设有注射针挡铁(305);

所述注射枪模块(300)工作步骤如下:在机械臂定位移动锁定后,注射器(301)末端喷出消毒液,首先对注射部位进行喷淋消毒;注射器(301)被双向电磁铁(303)驱动向前移动,插入到注射针头当中;供液泵微供液挤出注射针头内的空气;外部的注射套筒(302)由单向电磁铁(304)向前推动,击打到捕获通道内锁定猪只的猪脖子上,对注射部位卡位保护,防止意外滑位、跳针,也是防止猪只肌肉紧张,卡住针头;套筒(302)内的注射针由于套筒向前移动,带动打开注射针挡铁(305),有了可动作区间,注射筒在双向电磁铁(303)的驱动下推动注射针头扎入注射部位,注射深度由针头长度确定;然后供液泵快速启动,注入设定容量的注射液;注射完毕后,套筒(302)在单向电磁铁(304)断电后退回,针头和注射筒在双向电磁铁作用下向后运动;针头由于挡铁(305)阻挡,也从注射筒上脱出掉入下面的收集盘中;最后注射针头弹夹中的针头在重力作用下,落入弹盘(308)的针头槽位,弹盘转过一格,下一次注射用新针头就位。

5.根据权利要求1所述一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:所述的猪只捕捉固定模块(400)包括用于夹住身体的夹板(401)、电动推杆(402)、步进电机a(403)、限制鼻子的双闸门(404)和步进电机b(405)构成,夹板(401)表面敷有柔性硅胶,通过固定支架(406)设置在基座上猪只行走通道两边,实现猪只的捕捉和固定作用,然后可以进行疫苗注射;电动推杆(402)、步进电机a(403)和步进电机b(405)设置在固定支架(406)上,步进电机a(403)带动夹板(401)转动,步进电机b(405)带动双闸门(404)动作,电动推杆(402)与限位推板(407)连接;

由固定支架(406)、夹板(401)和双闸门(404)形成限位装置;整个模块可以换位换方向操作,通道双方向适用,猪只左进右出或者右进左出,满足不同圈舍结构和左右不同注射部位的需求;猪只在狭窄通道行走到注射工位,两块夹板(401)从两侧伸出轻微夹住猪只;限位推板(407)下压限制猪头的活动范围;打针动作完成后,夹板(401)和双闸门(404)自动收回,释放猪只前进,然后引导新的猪只进入工位;

夹板动作由机器视觉和控制器控制,自适应方式;猪只进入通道后,逐步收紧,最后固定的时序是前后、左右;狭窄通道中有一个栅栏门在通道入口位置,是防止两只猪只一起首尾连接进入打针区域,在这个栅栏门的作用下,一次只能有一个猪只进入打针区。

6.根据权利要求1所述一种可用于猪只疫苗自动注射设备,其特征在于:所述的控制系统由运动控制器smc304硬件实现,通过获取猪只位置,控制相应动作机构,实现捕捉,固定,注射等功能能;控制模块主要控制机器人运动、工作参数输入、圈舍识别、注射工作动作及自动记录;它由运动控制器smc304和自有知识产权软件构成,有hmi作为人机界面,用户在hmi上设置各种参数(比如每针注射量),并得到注射反馈和统计,以及报警功能(注射针头补充,消毒液补充,疫苗注射液补充报警)等。

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