料斗装置和水上投饵设备
阅读说明：本技术 料斗装置和水上投饵设备 (Hopper device and aquatic bait casting equipment ) 是由 俞国燕 陈振雄 刘皞春 侯明鑫 于 2021-02-01 设计创作，主要内容包括：一种料斗装置和水上投饵设备,料斗装置包括料斗、机架、倾角检测部和多个称重部,机架包括多个立柱,料斗支撑在多个立柱上,多个称重部一一对应地设置在多个立柱上,用于检测立柱受到的压力,倾角检测部设置在机架上,用于检测机架的倾角。料斗装置能够通过倾角检测部检测料斗装置的倾角,并根据倾角对称重部的检测结果进行修正,得到更准确的重量数据。水上投饵设备具有上述的料斗装置,因此能够根据料斗装置的重量信息控制投饵,使得投饵过程更加顺利。(The utility model provides a hopper device and equipment of feeding on water, hopper device includes hopper, frame, inclination detection portion and a plurality of portion of weighing, and the frame includes a plurality of stands, and the hopper supports on a plurality of stands, and a plurality of portions of weighing set up on a plurality of stands one-to-one for detect the pressure that the stand received, inclination detection portion sets up in the frame, is used for detecting the inclination of frame. The hopper device can detect the inclination angle of the hopper device through the inclination angle detection part, and correct the detection result of the weighing part according to the inclination angle to obtain more accurate weight data. The overwater bait casting device is provided with the hopper device, so that bait casting can be controlled according to weight information of the hopper device, and the bait casting process is smoother.)
技术领域
本发明涉及畜牧业用机械设备领域，具体而言，涉及一种料斗装置和水上投饵设备。
背景技术
随着海洋资源的开发，远海、深海养殖业正在快速发展，由于距离港口较远，因此远海、深海养殖业大量采用自动化设备进行自动化养殖。
自动化养殖中最广泛使用的自动化设备是投饵机，投饵机的作用是定时、定量地在目标位置投喂饲料。
另一种方式是船只作业，船只载着投饵机航行至预定位置，投饵机进行投喂工作。
在远海，风浪较大，自动化设备或者船只均会随着风浪摇晃，投饵机的也会随着船只的摇摆而倾斜。
现有的称重方法为点测量称重，这种称重方法会因为投饵机的倾斜以及投饵机中的饲料的晃动而导致测量不准确、数据波动大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种料斗装置，其能够通过倾角检测部检测料斗装置的倾角，并根据倾角对称重部的检测结果进行修正，得到更准确的重量数据。
本发明的另一目的在于提供一种水上投饵设备，其具有上述的料斗装置，因此能够根据料斗装置的重量信息控制投饵，使得投饵过程更加顺利。
本发明是这样实现的：
一种料斗装置，其包括料斗、机架、倾角检测部和多个称重部，机架包括多个立柱，料斗支撑在多个立柱上，多个称重部一一对应地设置在多个立柱上，用于检测立柱受到的压力，倾角检测部设置在机架上，用于检测机架的倾角。
多个称重部可以检测料斗与机架的多个立柱之间的压力，并且根据倾角检测部检测到的倾角进行修正，因此得到的料斗的重量更加准确，从而能够根据料斗的重量判断料斗内剩余物料的重量。
在本发明较佳的技术方案中，上述料斗装置还包括多个压力杆，多个压力杆均与料斗连接，多个压力杆一一对应地与多个立柱连接，称重部设置在压力杆和立柱之间。
在本发明较佳的技术方案中，料斗装置还包括多个导向块，多个导向块一一对应地设置在立柱的顶部，导向块上设置有导向孔或导向槽；称重部设置在导向孔或导向槽内；压力杆的底部插入导向孔或导向槽内，并与称重部抵接。
在本发明较佳的技术方案中，机架还包括至少一个横杆，横杆的两端分别与两个立柱连接，倾角检测部设置在横杆上。
在本发明较佳的技术方案中，称重部包括检测面，多个称重部的检测面处于同一平面内。
在本发明较佳的技术方案中，料斗装置还包括下料门和第一控制部，下料门设置在料斗上，用于打开或关闭料斗的下料口，倾角检测部和多个称重部均与第一控制部电连接，第一控制部根据倾角检测部和多个称重部测得的数据计算料斗的重量，并根据料斗的重量控制下料门的开闭。
在本发明较佳的技术方案中，下料门包括推杆和挡板，推杆设置在料斗的外壁上，推杆驱动挡板运动。
一种水上投饵设备，其包括储料部、送料部和上述的料斗装置，送料部的入口端与储料部相连通，送料部的出口端与料斗装置的料斗连通。
在本发明较佳的技术方案中，水上投饵设备还包括第二控制部，料斗装置的称重部和倾角检测部均与第二控制部电连接，第二控制部根据称重部和倾角检测部测得的数据计算料斗装置的料斗的重量，并根据料斗的重量控制送料部的启停。
在本发明较佳的技术方案中，水上投饵设备还包括第二控制部，料斗装置的称重部和倾角检测部均与第二控制部电连接，第二控制部根据称重部和倾角检测部测得的数据计算料斗装置的重心位置，并根据料斗装置的重心位置控制送料部的启停。
本发明的有益效果主要在于：料斗装置能够通过倾角检测部检测料斗装置的倾角，并根据倾角对称重部的检测结果进行修正，得到更准确的重量数据。水上投饵设备具有上述的料斗装置，因此能够根据料斗装置的重量信息控制投饵，使得投饵过程更加顺利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的料斗装置的实施例的主视图；
图2为本发明的料斗装置的实施例的左视图；
图3为本发明的图2的局部放大图；
图4为本发明的料斗装置的实施例的称重部部分的结构示意图；
图5为本发明的料斗装置的实施例的立体图；
图6为本发明的料斗装置的实施例的俯视图；
图7为本发明的料斗装置的实施例的电控关系示意图。
图中：
10-料斗；11-推杆；12-挡板；13-料斗盖；20-机架；21-立柱；22-横杆；23-底盘；30-倾角检测部；40-称重部；50-压力杆；60-导向块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1至图5示出了本发明的料斗装置的一种具体实施例，在该实施例中，料斗10的横截面呈正方形，料斗10有四个侧边板，每个侧板面呈倒三角形，侧板面朝向料斗10的中心倾斜。
料斗10的横截面的面积从上到下逐渐减小，料斗10的顶部为入口端，底部为出口端。
料斗10还包括料斗盖13，料斗盖13通过铰链与料斗10的一侧壁的顶端连接，因此具有打开状态和关闭状态。
如图6所示，在本实施例中，料斗盖13的长度小于料斗10的入口端的宽度，因此即使料斗盖13处于关闭状态，也无法完全关闭料斗10的入口端，处于关闭状态的料斗盖13与料斗10的侧壁之间的缝隙可以作为料斗10的入料口或观察口。
料斗装置还包括机架20，机架20包括四个立柱21，每个立柱21均与料斗10连接，即立柱21支撑料斗10的重量。
在本实施例中，立柱21有四个，分别于料斗10顶部的四个角连接。而在其他实施例中，立柱21的数量可以根据料斗10的形状确定，例如若料斗10的横截面为原型，则立柱21的数量可以为三个或六个。
优选实施例中，多个立柱21以料斗10的重心为中心对称设置，这样能够根据多个立柱21受到的料斗10的压力值结合料斗10的倾角值计算料斗10的重心偏移量。
机架20还包括底盘23，立柱21设置在底盘23上。
如图4所示，料斗装置还包括四个压力杆50，料斗10与压力杆50连接，压力杆50支撑在立柱21上，四个压力杆50分别支撑在四个立柱21上，压力杆50和立柱21之间设置称重部40。
称重部40包括压力传感器，例如弹簧式压力计或电阻式压力计，称重部40能够检测压力杆50和立柱21之间的压力，即料斗10给予立柱21的压力。
称重部40包括检测面，即与压力杆50接触的表面，检测面承受压力杆50的压力。
多个称重部40的检测面需要设置在同一平面内，当料斗10处于水平状态时，多个称重部40的检测面所在的平面平行于水平面。
立柱21的顶部设置有导向块60，导向块60上设置有导向孔或导向槽，称重部40设置在导向孔或导向槽内，压力杆50的底部插入导向孔或导向槽内，并与称重部40抵接。
在本实施例中，导向块60的中部开设有导向孔，压力杆50的底部具有与导向孔相配合的凸杆段，凸杆段的直径小于压力杆50的本体的直径，凸杆段伸入导线孔中并与位于导向块60下方的称重部40相抵接。
倾角检测部30包括双轴倾角传感器，能够检测目标物在两个正交方向上的倾角角度。
如图6所示，倾角检测部30能够检测料斗10在X方向和Z方向上的倾角，进而得到料斗10相对水平面的倾角。
机架20还包括至少一个横杆22，横杆22的两端分别与两个立柱21连接，倾角检测部30设置在横杆22上。
如图1和图5所示，在本实施例中，机架20包括三个横梁，横梁连接在立柱21的顶部，倾角检测部30设置在其中一个横梁的上表面上。
由于机架20整体为刚性结构，因此倾角检测部30的设置位置并不固定。
为了更准确地得到称重部40位置的倾斜角度，倾角检测部30优选地设置在多个称重部40的检测面所在的平面。
当料斗10处于水平状态时，四个称重部40测得的压力值加和即为料斗10的重量。
当料斗10处于倾斜状态时，四个称重部40测得的压力值相比料斗10处于水平状态时小，因此需要利用倾角检测部30检测到的料斗10相对水平面的倾角来对称重部40测得的压力值进行调整，以得到更准确的料斗10的重量。
若料斗10在X方向上的倾角为α，在Z方向上的倾角为β，四个称重部40测得的压力值分别为G1、G2、G3和G4，则料斗10的实际重量M可以采用如下公式得到：
M＝(G1+G2+G3+G4)/(cosα·cosβ)。
料斗装置还包括下料门和第一控制部，下料门设置在料斗10上，用于打开或关闭料斗10的下料口，倾角检测部30和多个称重部40均与第一控制部电连接，第一控制部根据倾角检测部30和多个称重部40测得的数据计算料斗10的重量，并根据料斗10的重量控制下料门的开闭。
如图2和图3所示，在本实施例中，下料门包括推杆11和挡板12，推杆11设置在料斗10的外壁上，推杆11驱动挡板12运动，以打开或关闭料斗10底部的出口。
图7示出了本实施例的料斗装置的电控关系，其中倾角检测部30通过双轴倾角传感器检测料斗装置的倾角，称重部40通过压力传感器检测压力杆50与立柱21之间的压力；数据采集电路与倾角检测部30和称重部40均电连接，数据采集电路收集双轴倾角传感器和四个压力传感器测得的数据，并传送至第一控制部；第一控制部通过上述方法计算并得到料斗10的实际重量，并将测得的重量与设置好的上限警报值和下限警报值相比较。
当测得的料斗10的实际重量大于上限警报值时，停止料斗10的入料；当测得的料斗10的实际重量小于下限警报值时，停止料斗10的出料。
停止料斗10的出料的方法为第一控制部控制下料门的推杆11运动，推杆11驱动挡板12关闭料斗10的出口。
此外，第一控制部还会将各个称重部40测得的压力值、倾角检测部30测得的料斗10的倾角和计算得到的料斗10的重量等数据显示在显示器上，并通过通讯电路传输给上位机。
水上投饵设备，包括储料部、送料部和上述的料斗装置，所述送料部的入口端与所述储料部相连通，所述送料部的出口端与所述料斗装置的料斗10连通。
优选地，所述水上投饵设备还包括第二控制部，所述料斗装置的称重部40和倾角检测部30均与所述第二控制部电连接，所述第二控制部根据称重部40和倾角检测部30测得的数据计算所述料斗装置的料斗10的重量，并根据所述料斗10的重量控制所述送料部的启停。
即当测得的料斗10的实际重量大于上限警报值时，停止料斗10的入料。
停止料斗10的入料的方法包括停止储料部的出料护着停止送料部的运行。
此外，第二控制部还能够根据料斗10的重心位置来控制料斗10的入料。
在本实施例中，所述水上投饵设备还包括第二控制部，所述料斗装置的称重部40和倾角检测部30均与所述第二控制部电连接，所述第二控制部根据称重部40和倾角检测部30测得的数据计算所述料斗装置的重心位置，并根据所述料斗装置的重心位置控制所述送料部的启停。
当料斗10倾斜时，料斗10的重心会随着倾斜而偏移，若偏移量过多，则料斗10的稳定性不足，容易发生侧翻事故。
如图6所示，若料斗10的重心高于底盘23，且重心的投影位于底盘23的外侧，则料斗10会发生侧翻，因此设置预警范围，预警范围的面积为底盘23面积的80％至90％，当检测到料斗10的重心超过预警范围时，停止料斗10的入料。
设定Y方向正交于X方向和Z方向，即X方向、Y方向和Z方向三维正交。
如图6所示，若四个称重部40测得的压力值分别为G1、G2、G3和G4，位于图6中右上侧的称重部40测得的压力值为G1，位于图6中左上侧的称重部40测得的压力值为G2，位于图6中右下侧的称重部40测得的压力值为G3，位于图6中左下侧的称重部40测得的压力值为G4。
若料斗10在X方向上的倾角为α，在Z方向上的倾角为β，a为X方向上的两个立柱21的间距的一半，b为Z方向上的两个立柱21的间距的一半，M为料斗10的重量，则料斗10的重心在X方向、Z方向和Y方向上的偏移量可由如下公式计算：
Xm＝(G1+G3-G2-G4)·a/M；
Zm＝(G1+G2-G3-G4)·b/M；
Ym＝{(G1+G2-G3-G4)·a·cotα/M}-{(G1+G2-G3-G4)·a·cscα/M}；
Ym＝{(G1+G2-G3-G4)·b·cotβ/M}-{(G1+G2-G3-G4)·b·cscβ/M}。
当Xm大于0.8a，或Zm大于0.8b时，则料斗10的重心超过预警范围，第二控制部停止送料部的运行，以停止料斗10入料。
此外，本发明的水上投饵设备还能够根据料斗10的重心位置调整用于与料斗10的重量进行比较的上限警报值，具体操作流程如下：
水上投饵设备运行前先进行程序初始化，设置重量的上限警报值和下限警报值，可以人为手动设置也可以自动赋值，之后开始运行水上投饵设备。
在水上投饵设备运行过程中，称重部40和倾角检测部30实时进行检测，并将测得的数据传输给第一控制部和第二控制部，第二控制部根据上述方法计算得到料斗10的重心位置。当重心位置超过许可范围时，停止送料部的运行；当重心位置处于许可范围内时，根据重心的偏离量下调上限警报值，重心的偏离量越大，上限警报值下调的幅度越大。
第一控制部计算料斗10的重量，当重量大于上限警报值时，停止送料部的运行；当重量小于下限警报值时，第一控制部控制下料门关闭。
本发明的水上投饵设备可以设置在船只上，也可以设置在水上漂浮平台上，适用于水产养殖业。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。