小型基質(zhì)自動(dòng)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 吳正哲 黨革榮 楊有剛 侯明星 鄧海濤 喬 停 蔡 端 陳德元 西北農(nóng)林科技大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院 陜西 楊凌 712100 摘 要 為提高基質(zhì)包裝自動(dòng)化程度 降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本 試制了一種小型基質(zhì)自動(dòng)包裝機(jī) 機(jī)器可通 過(guò)PLC可編程控制器控制多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行工作 集基質(zhì)攪拌 定量裝填 成型制袋 熱封切斷等功能為一體 可 實(shí)現(xiàn)基質(zhì)包裝全程自動(dòng)化 同時(shí) 重點(diǎn)闡述和分析了包裝機(jī)的關(guān)鍵工作部件設(shè)計(jì)和工作原理 完成樣機(jī)試制并 進(jìn)行了包裝試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果表明 整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 運(yùn)行平穩(wěn) 包裝效果良好 包裝速度為42袋 h 包裝成功 率為98 6 包裝優(yōu)質(zhì)率為93 2 作業(yè)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo) 機(jī)器的設(shè)計(jì)為基質(zhì)全自動(dòng)化包裝提供了技術(shù) 參考 關(guān)鍵詞 基質(zhì)包裝 定量裝填 全程自動(dòng)化 PLC 中圖分類號(hào) S226 7 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1003 188X 2024 02 0108 05 0 引言 無(wú)土基質(zhì)栽培具有解決設(shè)施農(nóng)業(yè)與露地農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)爭(zhēng)地的矛盾 拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間 克服土壤連作障 礙及提高作物產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn) 有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 在國(guó)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用 1 5 目前 國(guó)內(nèi)主要 的無(wú)土栽培方式為槽式基質(zhì)栽培 其管理方式與傳統(tǒng) 土壤栽培相似 生產(chǎn)管理簡(jiǎn)便 基質(zhì)袋栽培作為無(wú)土 栽培方式的一種 與槽式基質(zhì)栽培和土壤栽培相比省 去了施肥 整地 起壟 除草等勞動(dòng)環(huán)節(jié) 可以節(jié)約人 力 提高生產(chǎn)效率 6 8 同時(shí) 生產(chǎn)中采用滴灌方式可 以避免土壤深層滲透和土面蒸發(fā)導(dǎo)致的水分流失 易 于實(shí)現(xiàn)水肥的精準(zhǔn)控制 大大提高了水肥利用率 有 利于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化管理 9 11 因此 基質(zhì)袋栽培不論是從適用性 經(jīng)濟(jì)性的角度出 發(fā) 還是從環(huán)境要求 市場(chǎng)需求方面考慮 都有很好的 發(fā)展前景 現(xiàn)階段 基質(zhì)袋的包裝缺乏針對(duì)性較強(qiáng)的專業(yè)機(jī) 械 主要依靠人工進(jìn)行生產(chǎn) 勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率 低 不能滿足市場(chǎng)需求和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展 部分食用 菌培養(yǎng)料裝袋機(jī)可實(shí)現(xiàn)基質(zhì)袋的定量裝填 但不能實(shí) 現(xiàn)定量 填充 制袋和封口等工序的全程自動(dòng)化 占用 收稿日期 2022 02 25 基金項(xiàng)目 陜西省科技廳重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 項(xiàng)目 2019TSLN Y01 01 作者簡(jiǎn)介 吳正哲 1996 男 山東鄆城人 碩士研究生 E mail 1968644790 qq com 通訊作者 黨革榮 1968 男 陜西澄城人 副教授 碩士生導(dǎo)師 E mail dyhsy 163 com 人工多 生產(chǎn)效率低 12 14 一些大型散料包裝機(jī)械也 可對(duì)基質(zhì)進(jìn)行包裝 但其體積大 價(jià)格貴 針對(duì)性不 強(qiáng) 未能得到廣泛應(yīng)用 為解決以上問(wèn)題 設(shè)計(jì)了一種針對(duì)個(gè)體種植戶的 小型基質(zhì)全自動(dòng)包裝機(jī) 該機(jī)通過(guò)PLC可控制編程 器控制多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行工作 集基質(zhì)攪拌 定量裝 填 成型制袋 熱封切斷等功能為一體 可實(shí)現(xiàn)不同大 小基質(zhì)袋包裝全程自動(dòng)化 具備體積小 可移動(dòng) 成本 低 結(jié)構(gòu)合理 自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn) 工作中運(yùn)行平 穩(wěn) 包裝效果良好 生產(chǎn)效率高 對(duì)基質(zhì)機(jī)械包裝行業(yè) 的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用 1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 1 1 整機(jī)結(jié)構(gòu) 基質(zhì)包裝機(jī)主要由定量料倉(cāng) 攪拌機(jī)構(gòu) 成型裝 置 包裝材料行進(jìn)系統(tǒng) 熱封切斷裝置 傳動(dòng)系統(tǒng)等組 成 如圖1所示 1 2 工作原理 設(shè)計(jì)的包裝機(jī)可實(shí)現(xiàn)不同大小基質(zhì)袋的全自動(dòng) 化包裝 并具備體積小 可移動(dòng) 成本低 全自動(dòng)等特 點(diǎn) 其工作過(guò)程主要分為準(zhǔn)備階段 攪拌定量下料 成型制袋 熱封切斷 成品袋輸出5個(gè)過(guò)程 通過(guò)PLC 可編程控制器控制各執(zhí)行電機(jī)完成各階段工作 1 準(zhǔn)備階段 基質(zhì)的包裝工藝為上下膜包覆并 四邊封口切斷 包裝前 上下包裝膜需在包裝膜行進(jìn) 系統(tǒng)進(jìn)行繞行張緊 工作當(dāng)中上下包裝膜分別由各自 牽引步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行拉送 上包裝膜初始平鋪在攪拌 定量料倉(cāng)和熱封裝置下方 成型裝置上方 下膜位于 801 2024年2月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第2期 DOI 10 13427 ki njyi 2024 02 038 料倉(cāng)前部 熱封裝置下方 下膜上方 各執(zhí)行部件處 于包裝初始位置 即成型裝置位于料倉(cāng)正下方 熱封 裝置處于其工作運(yùn)動(dòng)范圍最上方 熱封切斷裝置為 電熱扁絲加熱 需進(jìn)行提前預(yù)熱 2 攪拌定量下料過(guò)程 基質(zhì)通過(guò)人工或輸送裝 置裝填進(jìn)攪拌定量料倉(cāng) 經(jīng)攪拌機(jī)構(gòu)充分?jǐn)嚢?填充 至定量轉(zhuǎn)倉(cāng)中 隨定量裝置做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至料倉(cāng)出口 3 成型制袋過(guò)程 基質(zhì)出料倉(cāng)后隨即裝填進(jìn)成 型裝置 會(huì)將成型裝置上方的下膜壓覆在成型裝置內(nèi) 表面 完成基質(zhì)的半包覆 并留有一定余量覆蓋在成 型裝置的熱封邊用于封口 切斷 基質(zhì)裝填完成后 成型裝置水平移動(dòng)至熱封裝置正下方 4 熱封切斷過(guò)程 成型裝置到位后 預(yù)熱完成的 熱封裝置向下運(yùn)動(dòng) 將成型裝置下方的上膜壓覆在成 型裝置上表面完成對(duì)基質(zhì)的完全包覆 熱封切斷結(jié)束 后 熱封裝置返回初始位置 基質(zhì)袋制作完成 5 成品袋輸出過(guò)程 熱封裝置返回的同時(shí)成型 裝置開(kāi)始返回至料倉(cāng)下方 成型裝置底托板下垂 裝 置內(nèi)的基質(zhì)袋下落至成品出口 成型裝置繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至 料倉(cāng)下方 底托板回復(fù)初始狀態(tài) 包裝行進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行 重新鋪膜 包裝機(jī)單個(gè)包裝周期完成 對(duì)于不同大小基質(zhì)袋的包裝 可通過(guò)更換不同成 型裝置完成制作 1 成型裝置 2 腳輪 3 機(jī)架 4 包裝材料行進(jìn)系統(tǒng) 5 熱封切斷裝置 6 定量攪拌料倉(cāng) 7 攪拌機(jī)構(gòu) 8 傳動(dòng)系統(tǒng) 圖1 基質(zhì)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)圖 Fig 1 Structural diagram of the matrix packing machine 2 關(guān)鍵工作部件的設(shè)計(jì) 2 1 攪拌定量料倉(cāng)的設(shè)計(jì) 攪拌定量料倉(cāng)在基質(zhì)包裝過(guò)程中發(fā)揮攪拌基質(zhì) 定體積填充的作用 固定安裝在成型裝置的上方和熱 封裝置前部的機(jī)架上 設(shè)有進(jìn)料口和出料口 倉(cāng)內(nèi)豎 直方向平行安裝有攪拌機(jī)構(gòu)和定量轉(zhuǎn)倉(cāng) 如圖2所 示 攪拌機(jī)構(gòu)如圖3所示 工作中 電機(jī)驅(qū)動(dòng)其做回 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 對(duì)基質(zhì)進(jìn)行攪拌以防堵塞 定量轉(zhuǎn)倉(cāng)對(duì)基質(zhì) 進(jìn)行體積定量 為十字隔板結(jié)構(gòu) 將其做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 空間分為4個(gè)等大隔間 如圖4所示 工作時(shí) 由電 磁離合器控制做間歇性回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 料倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí)可最多包裝4個(gè)最大尺寸為960mm 300mm 200mm的基質(zhì)袋 9個(gè)最小尺寸為300mm 200mm 100mm的基質(zhì)袋 工作中 基質(zhì)經(jīng)攪拌機(jī)構(gòu) 攪拌后下落至定量轉(zhuǎn)倉(cāng) 隨定料轉(zhuǎn)倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)填充滿各 個(gè)隔間 定量轉(zhuǎn)倉(cāng)回轉(zhuǎn)中依次與倉(cāng)壁形成密閉隔間完 成體積定量 再將基質(zhì)填充至下方的成型裝置中 通 過(guò)不同數(shù)量隔間體積的基質(zhì)裝填 完成不同大小基質(zhì) 袋的裝填 1 料倉(cāng)安裝支架 2 定量轉(zhuǎn)倉(cāng)安裝孔 3 攪拌機(jī)構(gòu)安裝孔 4 裝料口 5 出料口 圖2 攪拌定量料倉(cāng) Fig 2 Stirring xing quantitative warehouse 圖3 攪拌機(jī)構(gòu) Fig 3 Mixing mechanism 圖4 十字式定量轉(zhuǎn)倉(cāng) Fig 4 Cross type feed transfer warehouse 901 2024年2月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第2期 2 2 成型裝置的設(shè)計(jì) 成型裝置用于基質(zhì)袋熱封切斷前的填充成型工 作 根據(jù)成型包裝袋尺寸形狀要求 設(shè)計(jì)成型裝置為 一面敞口的長(zhǎng)方盒體 由盒體 側(cè)擋板和底托板3部 分組成 盒體由壓膜邊 封膜邊 近U型面和托膜板 組成 如圖5所示 其中 通過(guò)與側(cè)擋板和底托板的 配合完成基質(zhì)袋的裝填成型過(guò)程 側(cè)擋板為獨(dú)立個(gè) 體可單獨(dú)運(yùn)動(dòng) 形狀近似為L(zhǎng)型 短折邊為熱封切斷 邊 中間開(kāi)有切刀槽 將其分割為壓膜邊和封膜邊 長(zhǎng) 折面下部開(kāi)有底托板插槽 用于底托板水平位置插 入 底托板結(jié)構(gòu)為矩形鐵板 與盒體等長(zhǎng) 寬度為盒 體寬度的2 3 通過(guò)合頁(yè)與盒體底面相連 可實(shí)現(xiàn)水平 面至豎直面的來(lái)回?cái)[動(dòng) 成型裝置通過(guò)滑塊滑軌將 其安裝在攪拌定量料倉(cāng)和熱封裝置下方 可實(shí)現(xiàn)在料 倉(cāng)和熱封裝置的下方來(lái)回移動(dòng) 不同尺寸基質(zhì)袋一 一對(duì)應(yīng)相同結(jié)構(gòu)不同尺寸的成型裝置 工作時(shí) 成型裝置初始位置位于攪拌定量料倉(cāng)正 下方 此時(shí)側(cè)擋板緊靠盒體 底托板水平插入側(cè)擋板 中 如圖5所示 基質(zhì)填充時(shí)將下膜壓入定量裝置 中 裝填結(jié)束后成型裝置整體由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)水平運(yùn) 動(dòng)至熱封裝置的下方 待熱封切斷結(jié)束 盒體先行返 回 此時(shí)從側(cè)擋板中抽出并受重力作用下垂 包裝完 成的基質(zhì)袋順勢(shì)掉落出成型裝置 隨后 底托板被機(jī) 架頂至水平位置并插入返回的側(cè)擋板當(dāng)中 成型裝置 結(jié)束單周期包裝工作 1 底托板 2 側(cè)擋板 3 壓膜邊 4 熱封邊 5 托膜板 6 盒體 圖5 成型裝置 Fig 5 A molding device 2 3 熱封切斷裝置的設(shè)計(jì) 熱封切斷裝置完成基質(zhì)袋封口和切斷工作 位于 成型裝置上方 料倉(cāng)前方 與機(jī)架通過(guò)滑塊滑軌安裝 可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行豎直方向上下運(yùn)動(dòng) 熱風(fēng)裝置由 安裝架 切膜刀彈簧 熱封扁絲安裝槽 壓膜邊 切膜 刀安裝架 切膜刀 耐熱橡膠及熱封扁絲組成 如圖6 所示 1 壓膜邊 2 熱封扁絲 3 切膜刀 4 切膜刀安裝架 5 安裝架 6 切膜刀彈簧 7 熱封扁絲安裝槽 8 耐熱橡膠 圖6 熱封裝置組合圖 Fig 6 Combination diagram of the heat sealing device 基質(zhì)袋封口和切斷兩個(gè)工序并同時(shí)進(jìn)行 工作 時(shí) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)預(yù)熱完成的熱封裝置快速下移 壓 膜邊和熱封扁絲同時(shí)將上膜壓在下方成型裝置的壓 膜邊和熱封邊上進(jìn)行熱封 熱封裝置繼續(xù)下壓 切膜 刀彈簧受壓縮短 此時(shí)加熱的切膜刀從壓膜邊和熱封 扁絲之間伸出并插入成型裝置的切刀槽完成四邊切 膜 隨后 熱封裝置上移 切膜刀縮回 壓膜邊和熱封 扁絲脫離成型裝置 完成熱封切斷過(guò)程 熱封扁絲和 熱封邊外覆有耐熱防粘特氟龍布 以防止熱封過(guò)程中 包裝膜粘連 3 主要技術(shù)參數(shù) 基質(zhì)四面封包裝機(jī)的性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)如表1 所示 表1 基質(zhì)四面封包裝機(jī)性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù) Table 1 Performance indexes and technical parameters of matrix sealing packing machine 技術(shù)參數(shù)單位指標(biāo) 外形尺寸 長(zhǎng) 寬 高 mm 2000 1700 1600 整機(jī)質(zhì)量kg 187 總功率kW 2 1 包裝速度袋 h 40 包裝材料 聚乙烯 基質(zhì)袋規(guī)格 長(zhǎng) 寬 高 mm 960 600 300 300 200 960 600 300 250 160 960 600 300 200 160 960 600 300 200 100 操作人員人1 011 2024年2月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第2期 4 試驗(yàn)驗(yàn)證 4 1 試驗(yàn)條件與方法 樣機(jī)試制組裝完成后 為驗(yàn)證小型可移動(dòng)基質(zhì)自 動(dòng)包裝機(jī)的機(jī)械性能和運(yùn)行效果是否達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì) 目標(biāo) 在西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院汽車 拖拉機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)備采用自行設(shè)計(jì)的樣機(jī) 如圖7所示 選 取包裝材料厚度為0 06mm的PE膜 試驗(yàn)環(huán)境溫度 為16 23 由于我國(guó)還沒(méi)有制定基質(zhì)包裝機(jī)械性 能試驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 故設(shè)計(jì)的小型可移動(dòng)基質(zhì)自 動(dòng)包裝機(jī)選用包裝行業(yè)較為重視的參數(shù)作為此次試 驗(yàn)指標(biāo) 分別為包裝速度 包裝成功率 包裝優(yōu)質(zhì)率 試驗(yàn)熱封溫度為145 熱封時(shí)間為0 5s 觀察試驗(yàn)現(xiàn) 象并記錄機(jī)器的包裝情況 圖7 小型基質(zhì)包裝機(jī)樣機(jī) Fig 7 Small matrix packaging machine prototype 4 2 試驗(yàn)結(jié)果 小型可移動(dòng)基質(zhì)自動(dòng)包裝樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示 由表2可知 包裝速度為42袋 h 包裝成功率 為98 6 包裝優(yōu)質(zhì)率為93 2 表2 小型可移動(dòng)基質(zhì)自動(dòng)包裝機(jī)試驗(yàn)結(jié)果 Table 2 Test results of small portable matrix automatic packaging machine 試驗(yàn)指標(biāo)單位試驗(yàn)結(jié)果 包裝速度袋 h 42 包裝成功率 98 6 包裝優(yōu)質(zhì)率 93 2 試驗(yàn)過(guò)程中 物料和包裝材料輸送順暢 各執(zhí)行機(jī) 構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn) 協(xié)調(diào)性良好 可完成基質(zhì)袋的設(shè)計(jì)尺寸包 裝 達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果 且試驗(yàn)中機(jī)器未出現(xiàn)其他異常 狀況 5 結(jié)論 1 設(shè)計(jì)了一種小型可移動(dòng)基質(zhì)自動(dòng)包裝機(jī) 確定 了包裝機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)和包裝工藝 提高了基質(zhì)包裝的生 產(chǎn)效率 2 采用PLC可編程控制器對(duì)整機(jī)運(yùn)行進(jìn)行控制 實(shí)現(xiàn)了基質(zhì)袋制袋 定量 裝填 熱封 封切全過(guò)程自 動(dòng)化 3 樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明 整機(jī)結(jié)構(gòu)良好 運(yùn)行平穩(wěn) 包裝速度為42袋 h 包裝成功率為98 6 包裝優(yōu)質(zhì) 率為93 2 滿足基質(zhì)包裝機(jī)的作業(yè)要求 參考文獻(xiàn) 1 白永娟 徐煒南 常曉曉 等 不同碳氮比及氮源對(duì)菇渣 發(fā)酵的影響 J 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版 2016 42 6 760 768 2 王柳 張福墁 魏秀菊 不同氮肥水平對(duì)日光溫室黃瓜品 質(zhì)和產(chǎn)量的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2007 12 225 229 3 李靜 張富倉(cāng) 方棟平 等 水氮供應(yīng)對(duì)滴灌施肥條件下 黃瓜生長(zhǎng)及水分利用的影響 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014 47 22 4475 4487 4 李銀坤 武雪萍 吳會(huì)軍 等 水氮條件對(duì)溫室黃瓜光合 日變化及產(chǎn)量的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2010 26 S1 122 129 5 蔣靜靜 常曉曉 胡曉輝 供氮水平對(duì)基質(zhì)袋培黃瓜養(yǎng)分 吸收分配和產(chǎn)量的影響 J 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 農(nóng)業(yè)與生命 科學(xué)版 2018 44 6 678 686 6 屈鋒 張佼 朱玉堯 等 基質(zhì)供應(yīng)量和基質(zhì)袋擺放高度 對(duì)黃瓜產(chǎn)量 品質(zhì)和養(yǎng)分利用的影響 J 中國(guó)土壤與肥 料 2020 2 184 191 7 鄭劍超 智雪萍 董飛 等 槽式栽培下不同基質(zhì)配比對(duì) 黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018 59 11 2038 2039 8 王彩云 武春成 閆立英 等 不同營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)栽培對(duì)黃瓜 生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018 46 26 51 53 9 王君正 張琪 高子星 等 兩種微生物菌劑對(duì)有機(jī)基質(zhì) 袋培秋黃瓜產(chǎn)量 品質(zhì)及根際環(huán)境的影響 J 中國(guó)農(nóng)業(yè) 科學(xué) 2021 54 14 3077 3087 10 張佼 屈鋒 楊甲甲 等 基質(zhì)深度及基質(zhì)袋擺放方式 對(duì)春季袋培番茄產(chǎn)量 品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響 J 中國(guó) 農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2020 25 8 43 53 11 耿國(guó)明 邵青旭 李悅鵬 等 KNO 3濃度對(duì)基質(zhì)袋培 薄皮甜瓜產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)的影響 J 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報(bào) 2020 51 1 52 61 12 王鵬飛 王利源 何建華 等 基于AIP的食用菌培養(yǎng) 料裝袋機(jī)設(shè)計(jì) J 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2018 41 2 110 115 13 林靜 陳英心 白雪衛(wèi) 等 基于SolidWorks培養(yǎng)料仿 生裝袋機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2010 32 1 111 2024年2月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第2期 102 105 14 范景峰 梅二召 李江艷 等 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī) 的設(shè)計(jì) J 包裝與食品機(jī)械 2019 37 5 46 49 Design and Testing of Small Matrix Automatic Packaging Machine Wu Zhengzhe Dang Gerong Yang Yougang Hou Mingxing Deng Haitao Qiao Ting Cai Duan Chen Deyuan School of Mechanical and Electronic Engineering Northwest A quantitative filling full automation PLC 上接第107頁(yè) Abstract ID 1003 188X 2024 02 0103 EA Design and Experiment of Intelligent Robot System for Excrement Cleaning Gao Yanyu1 Luo Tuyu1 Bian Feng1 Zhou Kunle2 Zhong Rikai1 1 Guangdong Institute of Modern Agricultural Equipment Guangzhou 510630 China 2 Guangdong GuangXing Ani mal Husbandry Machinery Equipment Co Ltd Guangzhou 510520 China Abstract In order to solve the problem that the excrement on the leaking board can not fall into the excrement collecting trough completely in the modern enclosed culture house an intelligent excrement cleaning robot is designed The robot is designed based on ROS system and Lidar SLAM algorithm using small industrial computer as upper controller and ARM chips as bottom controller fusing infrared and ultrasonic sensor technology to achieve the required functions The univer sal wheel and two symmetrical driving wheels are used to form a three point supporting walking frame to keep the body running stably The water spray heads are arranged at the front and rear of the machine for drying and fixing the excre ment and cleaning the excrement leakage board after scraping The excrement board is made of wear resistant rubber avoid scraping with the ground affect the floor of the leaking board flat and the service life of the leaking board the lea king board is placed in front of the lower part of the fuselage follow the whole machine to achieve the cleaning function The experiment shows that the robot can realize automatic walking independent drawing automatic charging and water adding has better function of recognizing obstacles and path planning and can clean the piggery waste in real time re duce labor and the intensity of labor The research content can provide equipment reference for intelligent cleaning of ex crement on the leaking board in the livestock and poultry breeding house Key words livestock and poultry breeding excrement robot excrement clean mapping and navigation 211 2024年2月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第2期