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用于培育、尤其是用于培育昆虫的装置和方法与流程

2022-05-12 00:14:34 来源:中国专利 TAG:

用于培育、尤其是用于培育昆虫的装置和方法
1.本发明涉及一种用于自动化培育、尤其是昆虫的自动化培育的装置和方法。
2.从现有技术,尤其是wo 2019/053439a2已知的是,所述文献主要涉及用于将来自昆虫的废物作为用于昆虫饲养的食物进行再循环的装置,在这种情况下,该装置包括废物模块和饲养模块。
3.此外,从国际专利申请wo 2017/007310a1中已知一种用于培育昆虫的装置和方法,所述昆虫用于从产卵母畜工业化连续生产幼虫。在这种情况下,该装置用于从产卵母畜培育和生产幼虫,并且在这种情况下,该装置包括产卵区域和孵化区域,每个区域包括单独的食物递送系统。
4.国际专利申请wo 2014/171829a1也涉及一种用于培育昆虫的方法和装置,使用多个单独的盒。在这种情况下,该方法包括以下步骤:
5.提供多个盒,用包含饲料和未成熟状态的昆虫的基质填充所述多个盒中的至少一些盒,以及提供气候区。
6.该方法还包括其中可以放置多个盒的通风设施,以提供传送系统,以及提供沿着传送系统的观察系统。
7.该方法还包括沿传送系统提供原料供应站,以及提供通风系统。
8.此外,已知的解决方案提供了通过传送系统从气候区定期取回多个盒中的至少一个单独的盒,并且随后将盒转移到观察系统。
9.评估由观察系统获得的与单个盒中的昆虫的基质和状态有关的信息,并且基于该信息,发出与单个盒中的昆虫的进一步培育、收获或处置有关的指令。
10.从国际专利申请wo 2012/115959a2中已知一种用于培育幼虫的装置,其包括多个培养皿,这些培养皿布置成至少一个皿堆叠,每个堆叠包括多个皿平面。
11.每个所述皿包含设置在顶部的开口,以便能够接纳幼虫和幼虫食物。此外,该装置包括食物分配系统,该食物分配系统适于使得幼虫食物能够自动地且单独地分配到相应的皿上。该装置还包括供水系统,该供水系统适于使得皿能够自动地供水。
12.国际专利申请wo 2018/029597a1公开了一种用于培育和/或饲养非飞虫和/或昆虫幼虫的技术传送带,其特征在于,该传送带是具有侧向布置在两侧上的侧壁的自动传送带,所述侧壁纵向布置在传送带上,其顶部边缘向内弯曲至少一次,边缘的弯曲角度不小于30
°
,优选30
°
至90
°
。传送带还包括横向构件,其通常垂直地支撑传送带的横向侧壁并且连接相对的成型侧壁,成型侧壁也是支承结构元件。
13.传送带的纵向边缘和横向侧壁一起形成槽形轮廓,位于传送带的表面上的昆虫的质量,连同可能的额外食物和昆虫的排泄物一起,在传送带的纵向边缘和横向侧壁上施加压力,因此横向构件以及成型的横向侧壁由具有有效导热性能的材料构成。
14.此外,从国际专利申请wo 2016/166471a1中已知用于培育昆虫的机构。该机构包括第一区域和第二区域,在第一区域中,待培育的昆虫在其生长期间存储在容器中,第二区域包括至少一个工作站,该工作站设计成使得能够对容器中的昆虫执行与培育相关的任务。在这种情况下,第一区域的容器以堆叠的方式组合,其被称为基础单元。第一区域因此
包括其中布置有基本单元的托盘架。第一区域还配备有自动化装置,该自动化装置被配置成使得基本单元能够在第一区域之间移动并且与第二区域接合。
15.从该现有技术出发,本发明的目的是提供一种用于自动化培育昆虫幼虫直至它们准备好被收获的装置和方法。该目的通过独立权利要求1和权利要求16来实现,权利要求2至15涉及本发明的有利实施例。
16.根据权利要求1的前序部分,本发明涉及一种用于自动化养殖特别是昆虫的装置,包括多个单独的盒子,所述盒子可以布置成包括多个盒子平面的堆叠,所述盒子填充有幼虫和尤其包含食物的基质。
17.根据权利要求1的前序部分所述的装置,还包括观察系统,通过该观察系统能够获得与每个单独的盒子中的昆虫的状态和基质相关的信息,使得能够基于所述信息输出呈单独的盒子中的昆虫的进一步培育、收获或处置形式的指令。该装置还包括食品分配系统,该食品分配系统适于使得食品可以自动地和单独地分配到相应的盒中。
18.根据独立权利要求1的发明的特征在于,所述装置包括位于底盘上的至少一个盒堆叠以及机架。该机架包含至少一个供应模组、清洁模组、向上竖直运输机、向下竖直运输机、上部横向运输机及下部横向运输机。
19.根据本发明的装置还提供了用于存在机架的引导系统,特别是导轨引导件,使得机架能够朝向至少一个盒子的堆叠移动,并且其中存在传送系统,特别是传送带,盒子能够借助于传送系统从至少一个盒子的堆叠传送以及传送到至少一个盒子的堆叠。也可以设想,由输送系统输送的盒子能够由定位机构、特别是借助于起重磁铁定位在机架上,以便由相关的底盘装载和卸载。
20.因此,借助于所述机架能够在至少一个堆垛内循环地重新堆垛、供给和清理盒子内部的昆虫,并且借助于所述传送系统和所述机架能够装载和卸载所述至少一个堆垛的盒子中的盒子。
21.在一种有利的实施方式中,根据本发明的装置规定,所述机架由型材系统、尤其由铝制成的型材系统和/或焊接结构构成。这是有利的,因为机架可以单独地适应于盒子的尺寸和堆垛的高度。
22.在另一有利的实施方式中,本发明的装置提供了机架的向上竖直运输机,其包括在每种情况下相对地、单独地至少两个驱动单元,包含线性带驱动器以及在每个驱动器上的至少两个提升指状件。这些在向上竖直运输机向上运动的情况下是可装载的,并且因此可以吸收重量,尤其是盒子的重量。在盒子从传送带插入穿过被动底盘期间,也可从下方将提升指状件向外推,因此,通过向上竖直运输机,用于盒子的运输的钩住和解开可被动地执行。
23.这是有利的,因为向上竖直运输机仅包含两个可移动部件,即,线性带驱动器和提升指状件,因此可以实现减少的机械磨损,并且使得向上竖直运输机的维护更容易。
24.根据权利要求4,本发明的装置提供位于机架上的向下竖直运输机,其包括在每种情况下相对地、单独地至少两个驱动单元,所述驱动单元包括至少两个线性带驱动器以及至少两个提升销臂,所述提升销臂包括至少两个连接至辊的提升销,以及包括偏转摇杆的辊引导件。
25.此外,根据权利要求4的发明提供了一种提升销臂的提升销,其连接到至少一个
辊,以在向下竖直运输机向下运动时通过辊引导件可以偏转,使得盒子可以通过所述提升销被保持和向下运输。
26.在向下竖直运输机向上运动的情况下,连接到辊的提升销可以由辊引导件中的至少一个偏转摇杆偏转,使得向下竖直运输机也可以向上运动,而提升销在此过程中不伸出,因此没有盒子可以被抓住。
27.通过提升销臂和其提升销连接到辊上,通过辊引导件和其偏转摇杆,另一个盒子也可以由驱动器接收,用于向下竖直运输机的向下运动。
28.这是有利的,因为盒子可以借助于向下竖直运输机被向上提升和向下输送。
29.这仅通过两个活动部件、即线性驱动器和提升臂的提升销来实现,所述提升销连接到辊,从而在这种情况下,确保了过低的机械应力,因此确保了设备的长使用寿命以及简单的维护。
30.在另一有利的实施方式中,本发明的装置规定,在机架上方的横向运输机,其在每种情况下通过线性带驱动器、包括至少两个提升插座的提升臂、在提升臂上的通过线性轴联接的辊以及通过包括至少两个摇杆的辊引导件来相对地、单独地实现。此外,根据所述有利的实施方式,本发明提供了在提升臂通过驱动器、特别是通过包括通过线性轴联接的辊的线性带驱动器沿着辊引导件运动的情况下,提升臂能够通过辊引导件上的摇杆枢转,使得能够接收盒子并且盒子能够从左向右和/或从右向左运动。
31.根据该有利的实施方式,本发明还提供了提升臂,该提升臂能够借助于通过线性轴紧固到提升臂的辊在辊引导件的另一摇杆处偏转,使得能够放置盒子。
32.根据权利要求6,本发明的装置提供了在机架下方的横向运输机,以在每种情况下相对地、单独地提供竖直定向的非对称带。该装置可以借助于水平定向的驱动器竖直地移动,其中,不对称带在一侧具有这样的厚度,即,由于不对称带的竖直移动,借助于水平定向的驱动器可以抓住盒子并使盒子从左向右和/或从右向左移动。因此,在这种情况下,下部横向运输机也仅由两个可移动部件实现,即竖直驱动器和非对称带,因此,这里也实现了减少机械磨损和便于或减少维护的优点。
33.根据权利要求7的本发明的另一个有利实施例的特征在于,机架包括伺服电机,并且主动底盘包括连接元件,特别是腹板,其紧固到鲍登线缆,鲍登线缆紧固到提升指状件。连接元件可由机架上的伺服电机致动,使得主动底盘的提升指状件可通过伺服电机的致动而向外偏转。结果,准备用于收获的盒子可以借助于向下竖直运输机通过主动底盘卸载到传送带上。
34.这里,优点也在于,主动底盘的必要运动通过仅一个可动部件来实现,这里,也期望机械的磨损减少,以及设备的相关的较低维护成本。伺服电机位于机架上也是有利的,因为结果不需要每个主动底盘本身包括伺服电机,并且因此可以以恒定的有效性水平实现减少的材料使用,并且主动底盘不需要其自身的电源或单独的致动。
35.在另一有利的实施方式中,机架包括检测单元,该检测单元包括传感器,特别是热传感器和湿度传感器,和/或照相机。
36.昆虫培育所需的参数,特别是湿度和温度,其必须在盒子中占优势以便最佳培育昆虫,可以借助于所述传感器和/或所述检测单元来确定。
37.此外,还可以通过照相机来捕获图像,该图像捕获并再现具有盒子中的供应材料
的昆虫的当前状态,在每种情况下可以将所述捕获的图像与存储在数据库中的参考数据进行比较,使得可以确定具有盒子中的供应材料的昆虫的相应状态,并且由此获得的信息可以用于机器学习。因此,在至少两个堆叠中的每个单独的盒子的相应状态可以由机架的检测单元借助于该装置来确定,从而产生可以监测和调节用于昆虫培育的最佳参数的优点。
38.根据权利要求9,根据本发明的装置的发明规定,所述盒子在每种情况下包括双基部和在所述基部之间的至少一个抽吸开口。
39.此外,双基部的上基部形成为格栅状基部,使得废物,特别是粪便,通过所述格栅状基部向下落下。
40.所述粪便可由清洁模块通过双基部之间的抽吸开口移除或吸走。
41.这是有利的,因为杂质不保留在基质中,结果是可以实现昆虫的更高卫生标准,并且因此可以预期昆虫不需要或几乎不需要用药物处理。此外,昆虫培育产生的废物可以容易地通过双基座和抽吸开口从盒子中移除,并且可以选择地进一步使用,例如以肥料的形式。
42.在另一有利的实施方式中,本发明包括清洁模块,该清洁模块包括至少两个抽吸装置,借助至少一个抽吸装置,能够通过在双基部之间的箱子的抽吸开口抽吸废物,并且借助至少一个第二抽吸装置,在向上横向运输期间,能够吸出幼虫的皮以及存在于盒子内的任何食物残渣和其它废物,和/或借助静电拾取,和/或借助空气分离去除。
43.因此,在箱的横向运输期间,通过机架上方的横向运输机,从向上的堆叠到向下的堆叠,清洁模块能够从盒子的双基部移除废物,以及盒子内的幼虫的皮和食物残留。结果,保证了盒子内昆虫的卫生环境,从而可以消灭待培育昆虫的可能疾病。
44.根据权利要求11,本发明的装置规定,供给模块被分成至少两个容器。每个所述容器在每种情况下包括单独的计量辊,使得在通过上部横向运输机进行横向运输的情况下,通过相关容器的计量辊的可调节前进,第一基质和随后的食物可以以每种情况下所需的量分配到相关盒子中。
45.在另一有利的实施方式中,本发明的装置规定,盒子包括rfid芯片或另一无源电子芯片、和/或条形码、和/或2d矩阵,使得数据、尤其是盒子的状态数据可被存储和检索,由此可以基于所述数据执行评估,并且如果需要的话,优选自动地执行指令。这是有利的,因为芯片上可用的信息,例如状态数据、盒子的数量、堆叠内的时间等,可以借助于读取器,特别是借助于检测单元读出和存储,结果,基于所述数据,可以自动地执行指令,特别是盒子的卸载、清洁或昆虫的饲养。
46.在另一有利的实施方式中,本发明的装置提供了用于机架的站,在该站中,清洁模块能够选择地清空,并且供应模块的容器能够再填充在每种情况下所需的材料,特别是基质和/或食物。因此,这确保了昆虫培育的进一步自动化。
47.根据权利要求14,本发明的装置提供了根据权利要求1的装置,即,在每种情况下包括主动底盘和被动底盘的至少两个盒堆叠,以及在主动底盘和被动底盘下的传送带,并且包括具有导轨的机架,以及根据当前权利要求1的特征,能够根据需要经常地一个接一个地纵向排列,至少一个机架能够在纵向排列的所有堆叠上移动。
48.此外,根据本发明的有利实施例,所述纵向排列的装置可以并排排列。
49.这是有利的,因为该装置可以适应于相应的局部条件,特别是工业建筑物的长度、
宽度和高度,因此可以对局部条件进行最佳利用。
50.在另一个有利的实施例中,本发明的装置提供了至少一个传送带,其正交地布置在权利要求14所述的装置上,使得根据权利要求14所述的装置可以借助于所述正交传送带从商店被供应包括昆虫和供应材料的新盒子。
51.有利的实施例还包括通过相对于权利要求14中所述的装置垂直定向的所述至少一个传送带,能够将准备收获的盒子从装置运走到商店中的可能性。
52.这是有利的,因为新的和准备收获的盒子向设备的运输和从设备的移除以完全自动的方式通过传送带进行。
53.根据权利要求16,本发明还提供一种方法,其中,在每种情况下,位于被动底盘上的堆叠的最低的盒子通过向上竖直运输机被升高至少一个盒子高度。同时,来自主动底盘的堆叠的从底部的第二个盒子通过向下竖直运输机升高,使得堆叠的最下面的盒子通过下部横向运输机在由向上竖直运输机升高的第二个盒子下面被带到主动底盘上。
54.通过向下竖直运输机,升高的从底部开始的第二个盒子也向下移动至少一个盒子高度,通过向上竖直运输机,同样通过上部横向运输机,将升高一个盒子高度的堆叠的最上面的盒子带到位于主动底盘上的盒子的堆叠的上方。
55.在借助于上部横向运输机运输盒子期间,借助于清洁和供应模块清洁包括昆虫及其供应材料的盒子,并且可选地装备相应的供应材料,并且执行所述运输过程,直到借助于清洁和供应模块清洁至少两个堆叠的所有盒子并且可选地装备相应的供应材料。
56.准备用于收获的盒子,在清洁和装备供应材料期间,准备用于收获的盒子通过检测单元确定,通过向下竖直运输机传送通过位于主动底盘上的盒子的堆叠,直到它到达主动底盘,主动底盘向外偏转。结果,准备用于收获的盒子通过主动底盘借助于向下竖直运输机卸载到传送带上。
57.同样,借助于向上竖直运输机通过被动底盘装载包括昆虫和供应材料的新盒,该新盒借助于传送带在被动底盘下方传送,被动底盘在装载时借助于盒向外偏转到位于被动底盘上的盒的堆叠中,使得执行自动化昆虫培育。
58.下面将参考实施例更详细地解释本发明。在附图中:
59.图1是包括机架和容纳昆虫的两堆盒子的装置的透视正视图,
60.图2是根据图1的机架的没有两堆盒子的前透视图,
61.图3a是从根据图1的机架的清洁模块上方观察的透视图,
62.图3b是从根据图3a的机架的清洁模块的下方观察的透视图,
63.图4a是从根据图1的机架的供应模块上方观察的透视图,
64.图4b是根据图4a的机架的供应模块的剖视图,
65.图5是根据图1的装置的被动底盘的透视图,
66.图6a是根据图1的设备的主动底盘的透视图,
67.图6b是根据图6a的装置的主动底盘的详细透视图,包括机架的伺服电机,
68.图7是根据图1的向上竖直运输机的透视前视图,
69.图8a是根据图1的向下竖直运输机的透视正视图,其具有缩回的提升销,
70.图8b是根据图8a的向下竖直运输机的前视透视图,其具有延伸的提升销,
71.图8c是根据图8a和8b的向下竖直运输机的后透视图,其具有延伸的提升销,
72.图9是根据图1的下部横向驱动器的前透视图,以及
73.图10是根据图1的上部横向驱动器的透视正视图。
74.图1是装置1的前透视图,包括机架6,其具有至少两个盒子2的堆叠3,盒中充满昆虫。在此,龙机架6由型材(profile)系统9组成并且包括供应模块10、清洁模块11、向上竖直运输机12、向下竖直运输机13、上部的横向运输机14、下部的横向运输机15、主动底盘5、被动底盘4(在此未进一步示出)以及设置在底盘4、5和导轨7之间的输送带8,机架6能够沿着所述导轨装置移动。
75.被动底盘4上的盒子2的堆叠3可以借助于向上竖直运输机12至少提升一个盒子高度,第二盒子2从底部被向下竖直运输机13预先提升,使得位于主动底盘5上的底部盒子2可以借助于下部横向运输机15被带到由向上竖直运输机12向上提升的堆叠3下方。
76.同样,借助于上部横向运输机14,将通过向上竖直运输机12提升至少一个盒子高度的盒子2的堆叠3的最上面的盒子2从所述盒子2的堆叠3带到由向下竖直运输机13向下传送的盒子2的堆叠3的上方。
77.在通过上部横向运输机14进行横向运输的情况下,盒子2在每种情况下都通过清洁模块11清洁,并通过供应模块12供应必要的材料,特别是基质和/或食物。
78.准备用于收获的盒子2可以由主动底盘5通过向下竖直运输机13卸载,主动底盘5可以通过伺服电机29向外偏转,使得所述盒子2到达位于底盘4、5之间的传送带8上,使得准备用于收获的盒子2然后可以被运走。
79.同样,传送带8可以将包括新昆虫和基质以及食物的新盒子2传送到装置1,并且使得借助于向上竖直运输机12通过被动底盘4装载新盒2成为可能,被动底盘4的提升指状件17在新盒子2装载时可向外偏转。
80.图2示出了根据图1的装置1,但仅没有位于被动底盘4和主动底盘5上的盒子2的堆垛3。图2示出了相互相对的运输驱动器,即向上竖直运输机12、向下竖直运输机13、下部横向运输机15和上部的横向运输机14,并且还示出了位于底盘4、5之间的传送带8以及机架6可以在其上移动的导轨7。
81.图3a和3b是根据图1的机架6的清洁模块11的从上方和从下方观察的透视图。在这种情况下,清洁模块11包括两个抽吸装置34,一个抽吸装置34侧向地附接到清洁模块11,以便其能够用于通过盒子2的抽吸开口(这里未进一步示出)抽吸废物,特别是幼虫的粪便,并且另一个抽吸装置34附接在清洁模块11下方,使得所述抽吸装置34在每种情况下从上方将幼虫的皮肤抽吸到盒子2外。
82.图4a和4b以从上方观察的透视图和横截面示出了根据图1的供应模块10,供应模块10包括两个容器,至少一个基质容器35和食物容器36,以及布置在每个容器中的一个计量辊37。由于计量辊37在基质容器35和食品容器36中都前进,因此相应所需量的相关材料可以从供应模块10输出。
83.图5是根据图1的被动底盘4的透视正视图,被动底盘4包括总共六个提升指状件17,所述提升指状件17在新盒子2从下方装载的情况下可被动地朝向外部偏转。
84.图6a是根据图1的活动底盘5的透视图,活动底盘5的提升指状件17通过鲍登线缆30连接到活动底盘5的腹板38。根据图6b,提升指状件17可以通过致动腹板38而向外偏转,在这种情况下,通过借助于伺服电机29向下按压腹板38。因此,在活动底盘5的提升指状件
17通过位于机架6上的伺服马达29偏转之后,盒子2可以通过向下竖直运输机13向下传送通过活动底盘5到传送带8上。
85.图7示出了根据图1的向上垂直运输机12的四个驱动单元中的一个,所述驱动单元包括线性带驱动器16和具有两个提升容器25的提升指17,在从下方装载新盒子时,提升指17可朝外偏转。
86.图8a、8b和8c以前透视图、前透视图和后透视图示出了向下竖直运输机13的四个驱动单元中的一个,在前透视图中,升降销19缩回,在前透视图中,升降销19伸出,在后透视图中,升降销19伸出。图8a示出了由提升销臂18引导的提升销19,所述提升销19通过线性轴21连接到辊22,使得提升销19通过辊引导件20缩回。
87.图8b示出了由于包括偏转摇杆23的辊引导件20而延伸的提升销19,以及通过线性轴21连接到辊22的提升销19。
88.图8c是根据图8b的向下竖直运输机13的驱动单元的后透视图。图8c示出,当向下竖直运输机13的一个驱动单元的提升销臂18向下移动时,偏转摇杆23偏转,使得经由线性轴21连接到提升销19的辊22不偏转,使得提升销19保持延伸。只有当提升销臂18被提升时,通过线性轴21连接到提升销19的辊22才被辊引导件20的偏转摇杆23偏转,使得提升销19然后被缩回。
89.图9是根据图1的下部横向运输机15的两个驱动单元中的一个的前透视图,下部横向运输机15的一个驱动单元包括不对称带27和水平驱动器28。在通过水平驱动器28使不对称带27偏转时,盒子2可以被不对称带27的较厚侧抓住,并因此可以在一个方向上,即在水平驱动器28使不对称带27偏转的方向上被传送。
90.图10是根据图1的上部横向运输机14的两个驱动单元之一的前透视图。上部横向运输装置14的驱动单元包括具有至少两个摇杆26的辊导向件20、线性带驱动器16、具有至少两个提升插座25的提升臂24、以及沿辊导向件20移动的辊22,辊22通过线性轴21连接到提升臂24。
91.如果提升臂24已经到达辊引导件20的端部,并且因此到达摇杆26中的一个,则提升臂24能够借助于辊引导件20、借助于线性轴21连接到提升臂24的辊22而偏转,使得盒子2能够在提升臂24运动时由线性带驱动器16抓持。在盒子2已经被抓持之后,所述盒子2在提升臂24沿着辊引导件20运动期间保持被抓持,直到下一个摇杆26。在到达下一个摇杆26时,提升臂24通过借助于线性轴21连接到提升臂24的辊22偏转,使得盒子2能够被放下。因此,箱2可以从左向右或从右向左运输。
92.附图标记列表
93.1装置
94.2盒子
95.3堆叠
96.4被动底盘
97.5主动底盘
98.6机架
99.7导轨
100.8传送带
101.9型材系统
102.10供应模块
103.11清洗模块
104.12向上竖直运输机
105.13向下竖直运输机
106.14上部横向运输机
107.15下部横向运输机
108.16线性带驱动器
109.17提升指状件
110.18提升销臂
111.19提升销
112.20辊引导件
113.21线性轴
114.22辊
115.23偏转摇杆
116.24提升臂
117.25提升插座
118.26摇杆
119.27不对称带
120.28水平驱动
121.29伺服电机
122.30鲍登线缆
123.34抽吸装置
124.35基质容器
125.36食品容器
126.37计量辊
127.38腹板。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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