循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置，其特征在于：包括高压水枪喷水机构、水枪水平移动机构、水枪纵向摆角机构和电控系统四部分，所述的高压水枪喷水机构包括水枪、水管和水泵；所述的水枪水平移动机构包括主电机、主螺杆、平衡导轨和运载平台；所述的水枪纵向摆角机构包括副电机、副螺杆和水枪摆角板；所述的电控系统包括电机主驱动器、副驱动器、控制器、定时开关等器件。本实用新型可实现循环水养殖系统弧形筛的自动冲洗，在清除筛面污物的同时，极大地改善了筛缝内积污的冲洗效果，提高了养殖水净化处理的整体效能，装置安装、维护方便，适合推广应用。
【专利说明】循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水产养殖水处理【技术领域】，尤其涉及循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置。
【背景技术】
[0002]发展工厂化养殖对我国十几亿人口的水产品供应具有重要意义。为了减少养殖排泄物对周边环境造成的生态污染，我国推行封闭式循环水养殖方式。这种养殖方式通过强化养殖水体的净化处理，在实现养殖水再利用的同时，将排泄物收集起来并转化为有机肥料。排泄物过滤是循环水养殖系统中的一个重要环节。图1是一种采用弧形筛去除养殖水固体颗粒物的过滤池构造。养殖池的水通过溢水管被送到过滤池，从过滤池中间底部往上溢出，再向左右两边的弧形筛倾泻下去，水流通过弧形筛筛缝后流向净化池，得以循环利用；固体颗粒沿着弧形筛表面被水流冲泄到集污槽，便于回收。弧形筛常用的筛缝间隙为0.25mm，可有效去除约80%的粒径大于70微米的固体悬浮物，具有结构简单、造价低等优点，与转鼓式微滤机相比，无需额外的机械动力，节能效果好。主要缺点在于弧形筛表面容易堆积较大粒径的固体颗粒物，造成筛缝堵塞，在养殖负荷较高时必须进行频繁冲洗。
[0003]为此，专利“水产养殖用弧形筛过滤设备”(专利号201020601464.5)提出一种自动清洗装置。该装置有清洗刷和驱动装置组成，清洗刷的底面与弧形筛以及集污槽内表面形状一致，驱动装置定时驱动清洗刷沿水平方向平行于弧形筛作往复移动，来清除弧形筛网面的积污。该装置主要缺点在于，清洗刷不能清除筛缝内的积污，在筛缝堵塞后，水流同样会从筛面流失到集污槽。
【发明内容】
[0004]针对图1所示的循环水养殖系统弧形筛过滤器，为解决清洗刷不能清除筛缝内积污问题，本实用新型提供一种能自动冲洗筛面和筛缝积污的轨道式移动机器人装置。
[0005]本实用新型所述的技术方案是:
[0006]循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置，其特征在于:包括高压水枪喷水机构、水枪水平移动机构和水枪纵向摆角机构、电控系统四部分；所述的高压水枪喷水机构包括水枪、水管和水泵，所述的水枪通过水管与水泵连接；所述的水枪水平移动机构包括主电机、主螺杆、平衡导轨和运载平台，所述的主电机通过主联轴器与主螺杆联接，所述的主螺杆由两端的轴承固定在底座上，所述的运载平台通过滑块安装在所述的平衡导轨上，并与所述的主螺杆上的螺帽固定在一起；所述的水枪纵向摆角机构包括副电机、副螺杆和水枪摆角板，所述的副电机通过副联轴器与副螺杆联接，所述的副螺杆由两端的轴承固定在所述的运载平台上，所述的水枪摆角板由两块平板通过第一合页联接起来，其中一块平板的另一端通过第二合页固定在所述的运载平台上副电机一侧，第二块平板的另一端通过第三合页与所述的副螺杆上的螺帽固定，所述的水枪固定在所述的水枪摆角板上；所述的电控系统包括电机主驱动器、副驱动器、控制器和定时开关，所述的控制器分别通过所述的主驱动器和副驱动器与所述的主电机和副电机联接。
[0007]进一步，所述的主电机和副电机均为步进电机。
[0008]进一步，所述的主驱动器由交流220V供电，所述的副驱动器由直流24V供电。
[0009]进一步，整个装置的220V供电通过一个定时开关控制，定时时间根据过滤筛冲洗频次进行设置。
[0010]工作步骤:
[0011](I)系统定时上电:定时开关在设置的时刻自动接通220V电源，水泵和电控系统上电。
[0012](2)水枪喷水:水泵上电后，水流通过水管从水枪喷嘴喷出，调节水枪喷嘴，使水柱聚焦于弧形筛上较小面积，一方面可对筛面上大颗粒污物向排水沟方向冲移，另一方面也对筛孔进行疏通。
[0013](3)水枪水平前移:控制器上电后，首先向主电机发出正转步进脉冲，主电机通过主联轴器将动力传给主螺杆，主螺杆转动通过主螺杆上的螺母带动运载平台前移，推动安装在运载平台上的水枪前移，从而实现水柱在弧形筛表面沿直线前移扫射。
[0014](4)水枪纵向顺摆:当水枪水柱正好处于弧形筛对面边缘时，主电机停止转动，控制器向副电机发出正转步进脉冲，副电机通过副联轴器将动力传给副螺杆，副螺杆转动使得副螺杆上的螺母平移，通过第三合页、第一合页使得水枪摆角板围绕第二合页转动，从而实现水枪纵向顺摆一个角度。摆角大小由控制器发出的脉冲数决定。
[0015](5)水枪水平后移:水枪纵向摆角完成后，副电机停止转动，控制器向主电机发出反转步进脉冲，主螺杆反转带动运载平台和水枪后移，实现水柱在弧形筛表面下移一个间距后沿直线后移扫射。
[0016](6)水枪再次纵向顺摆:当水枪水柱回到弧形筛初始边缘时，主电机停止转动，控制器向副电机发出正转步进脉冲，副螺杆转动使得水枪纵向顺转一个角度。如果水枪水柱还未到达弧形筛底部，则继续冲洗，返回步骤(3);否则，执行步骤(7)。
[0017](7)水枪纵向逆摆:当弧形筛冲洗工作完成后，水枪处于弧形筛初始边缘一侧，主电机停止转动，控制器向副电机发出反转步进脉冲，副螺杆反转带动水枪摆角板反转，水枪返回初始位置。
[0018](8)系统断电:由于弧形筛横向长度和纵向宽度一定，步进电机脉冲数可以事先设定，整个冲洗过程用时也是固定的，因此，可通过设置定时开关通电时间对系统上电持续时间进行控制。在定时开关通电时间结束时，自动切断系统电源，水泵和电控系统断电。
[0019]本实用新型的有益效果体现在:可实现循坏水养殖系统弧形筛的自动冲洗，在清除筛面污物的同时，极大地改善了筛缝内积污的冲洗效果，提高了养殖水净化处理的整体效能，装置安装、维护方便，适合推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型整体装置结构示意图。
[0021]图2是本实用新型涉及的水枪水平移动机构示意图。
[0022]图3是本实用新型涉及的水枪纵向摆角机构示意图。
[0023]图4是本实用新型涉及的电控系统组成示意图。
[0024]图5是本实用新型涉及的水枪水柱在弧形筛表面的移动轨迹图。
[0025]图中，1-过滤池墙体；2_过滤池进水通道；3_弧形筛；4_集污槽；5_水枪水平移动机构；6_水枪纵向摆角机构；7_高压水枪喷水机构；8_电控系统；51_底座；52_平衡导轨；53_主螺杆；54_主电机；55_轴承；56_主联轴器；57_主螺杆上的螺母；58_运载平台；59-滑块；61_副电机；62_副螺杆；63_副联轴器；64_轴承；65_副螺杆上的螺母；66_第一合页；67_第二合页；68_第三合页；69_水枪摆角板；71_水枪；72_水泵；73_水管；81_主驱动器；82_副驱动器；83_控制器；84_开关电源；85_定时开关；91_水枪水柱在弧形筛表面形成的冲击区域；92_水枪水柱筛面冲击区域中心的移动轨迹。
【具体实施方式】
[0026]针对图1所示的循环水养殖系统弧形筛过滤器，本实用新型提供一种用于弧形筛自动冲洗的轨道式移动机器人装置。该过滤池的特点在于:养殖池的水通过溢水管从过滤池I的进水通道2往上溢出，再向左右两边的弧形筛3倾泻下去，当弧形筛3的筛缝通畅时，水流通过弧形筛3后流向净化池，得以循环利用；当弧形筛3的筛缝被污物堵塞时，水流就沿着弧形筛3表面流到集污槽4。为避免弧形筛3的筛缝堵塞，必须对弧形筛3实施定时自动冲洗。
[0027]结合图2?图5，对本实用新型作详细说明。
[0028]循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置，包括高压水枪喷水机构7、水枪水平移动机构5、水枪纵向摆角机构6和电控系统8四部分，所述的高压水枪喷水机构?包括水枪71、水泵72和水管73，所述的水枪71与水管73与水泵72连接；所述的水枪水平移动机构5包括主电机54、主螺杆53、平衡导轨52和运载平台58，所述主电机54通过主联轴器56与主螺杆53联接，所述的主螺杆53由两端的轴承55固定在底座51上，所述的运载平台58通过滑块59安装在所述的平衡导轨52上，并与所述的主螺杆53上的螺帽57固定在一起；所述的水枪纵向摆角机构6包括副电机61、副螺杆62和水枪摆角板69，所述副电机61通过副联轴器63与副螺杆62联接，所述的副螺杆62由两端的轴承64固定在所述的运载平台58上，所述的水枪摆角板69由两块平板通过第一合页66联接起来，其中一块平板的另一端通过第二合页67固定在所述的运载平台58上副电机61 —侧，第二块平板的另一端通过第三合页68与所述的副螺杆62上的螺帽65固定，所述的水枪71固定在所述的水枪摆角板69上；所述的电控系统8包括电机主驱动器81、副驱动器82、双路控制器83和定时开关85，所述的双路控制器83分别通过所述的主驱动器81和副驱动器82与所述的主电机54和副电机61联接。
[0029]进一步，所述的主电机64和所述的副电机61均为步进电机。
[0030]进一步，所述的主驱动器81由交流220V供电，所述的副驱动器82由开关电源84提供直流24V。
[0031]进一步，整个装置的220V供电通过一个定时开关85控制，定时时间根据过滤筛冲洗频次进行设置。
[0032]工作步骤:
[0033](I)系统定时上电:定时开关85在设置的时刻自动接通220V电源，水泵72和电控系统8上电。
[0034](2)水枪喷水:水泵72上电后，水流通过水管73从水枪71喷嘴喷出，调节水枪71喷嘴，使水柱聚焦于弧形筛3上较小冲击区域91，一方面可将筛面上大颗粒污物向集污槽4方向冲移，另一方面也对筛缝进行疏通。
[0035](3)水枪水平前移:控制器83上电后，首先向主电机54发出正转步进脉冲，主电机54通过主联轴器56将动力传给主螺杆53，主螺杆53转动通过主螺杆53上的螺母57带动运载平台58前移，推动安装在运载平台58上的水枪71前移，从而实现水柱在弧形筛3表面形成的冲击区域91沿直线前移。
[0036](4)水枪纵向顺摆:当水枪水柱处于弧形筛3对面边缘时，主电机54停止转动，控制器83向副电机61发出正转步进脉冲，副电机61通过副联轴器63将动力传给副螺杆62，副螺杆62转动使得副螺杆62上的螺母65平移，通过第三合页68、第一合页66使得水枪摆角板69围绕第二合页67转动，从而实现水枪71纵向顺摆一个角度。摆角大小由控制器83发出的脉冲数决定。
[0037](5)水枪水平后移:水枪71纵向摆角完成后，副电机61停止转动，控制器83向主电机54发出反转步进脉冲，主螺杆53反转带动运载平台58及其上的水枪71后移，使得水枪水柱冲击区域在弧形筛3表面下移一个间距后再沿直线后移。
[0038](6)水枪再次纵向顺摆:当水枪水柱回到弧形筛3初始边缘时，主电机54停止转动，控制器83向副电机61发出正转步进脉冲，副螺杆62转动使得水枪71纵向顺转一个角度。如果水枪水柱还未到达弧形筛3底部，则继续冲洗，返回步骤(3);否则，执行步骤(7)。
[0039](7)水枪纵向逆摆:当弧形筛3冲洗工作完成后，水枪71处于弧形筛3初始边缘一侧，主电机54停止转动，控制器83向副电机61发出反转步进脉冲，副螺杆62反转带动水枪摆角板69反转，水枪71返回初始位置。
[0040](8)系统断电:由于弧形筛3横向长度和纵向宽度一定，步进电机脉冲数可以事先设定，整个冲洗过程用时也是固定的，因此，可通过设置定时开关85通电时间对系统上电持续时间进行控制。在定时开关85通电时间结束时，自动切断系统电源，水泵72和电控系统8断电。
[0041]水枪水柱在弧形筛表面所形成冲击区域的中心移动轨迹91如图5所示。
[0042]本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置，其特征在于:包括高压水枪喷水机构、水枪水平移动机构和水枪纵向摆角机构、电控系统四部分；所述的高压水枪喷水机构包括水枪、水管和水泵，所述的水枪通过水管与水泵连接；所述的水枪水平移动机构包括主电机、主螺杆、平衡导轨和运载平台，所述的主电机通过主联轴器与主螺杆联接，所述的主螺杆由两端的轴承固定在底座上，所述的运载平台通过滑块安装在所述的平衡导轨上，并与所述的主螺杆上的螺帽固定在一起；所述的水枪纵向摆角机构包括副电机、副螺杆和水枪摆角板，所述的副电机通过副联轴器与副螺杆联接，所述的副螺杆由两端的轴承固定在所述的运载平台上，所述的水枪摆角板由两块平板通过第一合页联接起来，其中一块平板的另一端通过第二合页固定在所述的运载平台上副电机一侧，第二块平板的另一端通过第三合页与所述的副螺杆上的螺帽固定，所述的水枪固定在所述的水枪摆角板上；所述的电控系统包括电机主驱动器、副驱动器、控制器和定时开关，所述的控制器分别通过所述的主驱动器和副驱动器与所述的主电机和副电机联接。
2.根据权利要求1所述的循环水养殖系统弧形筛自动冲洗轨道式移动机器人装置，其特征在于:整个装置的220V供电通过一个定时开关控制，定时时间根据过滤筛冲洗频次进行设置。
【文档编号】B08B3/02GK204220528SQ201420538357
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】杨海清, 吴洪喜, 马建中, 单乐州, 林少珍, 张立宁, 蔡景波, 周朝生, 黄振华, 陆荣茂 申请人:浙江省海洋水产养殖研究所