一种用于放养牲畜的清洗、药浴和风干装置

本发明涉及一种包括限位喷水单元、开合擦洗单元、药浴单元、风干单元的牲畜清洁装置，属于动物智能养殖、牲畜清洗。背景技术：1、近年来世界各地都爆发过严重的猪瘟。放养的牲畜肉质更好，身体更健康，但放养的牲畜身上往往很脏，甚至携带病毒，直接将放养归来的牲畜赶回圈里，不仅会弄脏圈舍，易在规模化养殖的牲畜间传播，而且还可能传播外界的病毒，这也是部分国家和地区的猪瘟难以根除的主要原因之一。因此，大部分牲畜养殖企业亟待研发牲畜洗护方法和装置，切实有效地解决上述问题，实现放养牲畜的清洁。2、目前牲畜养殖产业对牲畜洗护需求越来越大的背景下，牲畜洗护主要包括两种：(1)人工清洁。雇佣牲畜清洁护工，采用水枪和抹布对牲畜进行清洁，并进行消毒，优点是干净彻底，缺点是费时费力成本高。(2)自动清洁装置。如专利cn202223484470.9采用颈部限位装置，采用电机驱动梳理棍沿预设滑轨直线移动，且梳理棍自转可清理牲畜皮毛，缺点是对于大部分放养牲畜来说腿部内侧与下腹部最容易积累泥土，此装置梳理棍无法有效清理干净。专利cn201910856836.4采用侧刷结构和顶刷结构相结合，并且通过侧刷的间距来限制牲畜的活动空间从而达到限位的效果，该装置缺点是不能很好地限制住牲畜，并且无法快速风干和消毒。专利202210119484.6采用气、液喷装置，能有效清理且快速风干，并且做好消毒，该装置缺点是无限位装置且只能气、液各自单独喷射，而且清洗角度调节能力欠缺，所喷出药水难以循环，浪费水与药资源。综上两种方式的问题可知，目前牲畜洗护需要避免人力、财力、资源的过度消耗，同时需要有效限位和全方位的清洗装置，并具备药浴消毒和风干的功能，以防止病毒传播，保证牲畜身体健康。3、为克服以上问题，本发明公开的一种用于放养牲畜的清洗、药浴和风干装置，综合考虑和升级了前两种牲畜洗护的不足，创新性地设计了清洗、药浴和风干的流水线一体化作业方式，两个丝杆传动墙体、多根螺纹传动伸缩杆与液压杆配合有效限位，顶部和底部液喷相结合与具备旋转擦洗布条的柔性多轴配合擦洗，推杆作用下自动药浴，既可以有效限位并全方位清洗，节约水资源，全方位风干降低牲畜受寒与得皮肤病的风险，又可以实现洗、药浴和风干三者的一体化集成，增强装置的实用性。技术实现思路1、本发明用于解决现有清洁装置限位有效性差，清洗范围不全面，清洗、药浴和风干一体化程度低的问题，提供了一种新型的集清洗、药浴和风干一体的装置，设计两个丝杆传动墙体、多根螺纹传动伸缩杆与液压杆配合的有效限位；其次，设计底部与顶部喷水装置与具备旋转擦洗布条的柔性多轴配合，从而保障全方位清洗的高效性；此外，设计推杆推动牲畜从药浴桶中走到风干处，从而实现浸泡式药浴与风干的一体化，避免了喷药造成资源浪费，还降低牲畜受寒与得皮肤病的风险；2、本装置针对现有牲畜清洁装置存在的问题，进行原理性创新，基本思想是：①设计多重限位装置的配合，丝杆传动墙体先初步限位，螺纹传动的多个伸缩杆从墙体中伸出，进行二次限位，最后液压杆限制住腿部的移动，从而实现对牲畜的有效限位。②为了避免清洗不够全面，设计了顶部和底部液喷相结合与具备旋转擦洗布条的柔性多轴配合对躯干进行擦洗，底部可喷水液压杆通过近距离高压喷水能清洗到腿部，实现对整个身躯的高效率全方位清洗。③为实现药浴风干的自动化、节源化、一体化，设计浸泡式药浴，而并非喷液式药浴，再配合自转的推杆，推动牲畜走到风干处，避免牲畜受寒，以及没有吹干所导致的皮癣、湿疹以及螨虫等皮肤病。3、为实现上述目的和原理，本发明的技术方案如下：4、一种用于放养牲畜的清洗、药浴和风干装置由限位喷水单元1、开合擦洗单元2、药浴单元3、风干单元4四个部分所组成；5、所述限位喷水单元1包括输出电机101、联轴器102、丝杆103、墙体104、导轨105、伸缩杆限位模块106、带孔支撑底座107、泵体108、橡胶水管109、液压模块110、塑料水管111、水管支架112、喷头113；6、所述输出电机101通过螺钉连接固定在导轨105上，输出电机101输出转矩由联轴器102稳定传递到丝杆103，丝杆103与墙体104构成螺旋副，墙体104与导轨105两端的轨道相接，在丝杆103转动时通过螺纹传动带动墙体104做直线运动，导轨105中间镂空，导轨105镂空处上方放置带孔支撑底座107，下方放置液压模块110，以便于后续液压模块110工作，输出电机101、联轴器102和丝杆103沿墙体104中心对称分布，墙体104沿导轨105中心对称分布，左、右墙体104分别按中心对称分布的方式，各自设计相同的输出电机101通过联轴器102驱动丝杆103转动，从而实现左、右墙体104的相向移动，由于螺纹传动具有自锁能力，能将牲畜夹紧在导轨105中心处，形成对牲畜的初步限位，墙体104接触到牲畜后关停输出电机101，使得牲畜无法在水平方向上移动，以便后续进一步的再限位；7、所述伸缩杆限位模块106包括步进电机106.1、联轴器106.2、蜗杆106.3、固定端106.4、滚动轴承106.5、蜗轮106.6、滚珠螺母106.7、滚动轴承106.8、滚动轴承106.9、螺杆106.10、力敏传感器106.11；8、所述步进电机106.1通过螺钉连接固定在墙体104内壁上，步进电机106.1输出转矩由联轴器106.2稳定传递到蜗杆106.3上，固定端106.4通过螺钉连接固定在墙体104内壁上，蜗杆106.3另一端外嵌滚动轴承106.5装配在固定端106.4内部，可以减少蜗杆106.3因振动而偏移的风险，以蜗轮蜗杆副形式将蜗杆106.3上的转矩传递到蜗轮106.6上，蜗轮106.6与滚珠螺母106.7通过螺钉固接在一起，滚珠螺母106.7随蜗轮106.6同步转动，并且滚珠螺母106.7前部外嵌一个滚动轴承106.8，后部外嵌一个滚动轴承106.9，分别与墙体104前端面与后端面上的孔位相嵌合，减少滚珠螺母106.7转动时与墙体104之间的摩擦，滚珠螺母106.7与螺杆106.10构成滚珠丝杠副，滚珠螺母106.7转动驱使螺杆106.10做直线运动，力敏传感器106.11放置在螺杆106.10的端口，接触牲畜后受一定阈值的阻力则步进电机106.1停止动力输出，由于螺纹传动具有自锁能力，螺杆106.10稳定在终止位置，保证了对牲畜限位的稳定性；9、所述伸缩杆模块106环形阵列六个分布在墙体104上，限制牲畜在前后方向上的移动，完成二次限位，以便后续的最终限位；10、所述液压模块110包括液压输水管110.1、喷水输水管110.2、缸体110.3、中空腔110.4、活塞110.5、液压杆110.6；11、所述液压输水管110.1阀门打开接收橡胶水管109传来的水流，水流进入缸体110.3，到达中空腔110.4中，活塞110.5设置于中空腔110.4内，活塞110.5与缸体110.3内壁密封连接，水流充满中空腔110.4时，推动活塞110.5向上运动，活塞110.5上面放置液压杆110.6，液压杆110.6在活塞110.5推力作用下穿过导轨105镂空处和带孔支撑底座107并伸出，液压杆110.6中间镂空且表面布有阵列出水口，同时在液压杆110.6下方左侧限定位置设有入水口，液压杆110.6随活塞110.5伸出至左下方入水口与喷水输水管110.2的位置重合，喷水输水管110.2阀门打开，水流从喷水输水管110.2通过液压杆110.6的中部涌向阵列分布的出水口，出水冲洗腿部和易堆积脏物的缝隙部位；12、所述液压模块110由225个紧密阵列分布的液压杆110.6组成，被牲畜蹄覆盖住的液压杆110.6受压不会伸出，伸出的液压杆110.6紧贴包裹住牲畜腿部并顶在其下腹位置，进而对腿部进行最终限位，实现对牲畜的完全定位；13、所述泵体108输出水流，通过橡胶水管109到达液压模块110，液压杆110.6上升并喷水，泵体108输出水流通过塑料水管111，塑料水管111由水管支架112支撑将水流传输到喷头113喷出，顶部与底部液喷结合，实现了全方位覆盖喷水，且能出水冲洗腿部和易堆积脏物的缝隙部位，保障了对牲畜清洗的全面性；14、所述输出电机101与步进电机106.1输出反向转矩，墙体104与螺杆106.10都退回初始位置，液压输水管110.1阀门关上，液压杆110.6保持限位，既确保不干扰到开合清洗单元2的工作，又能继续保持对牲畜的完全定位；15、所述开合擦洗单元2包括开合模块21、带坡圆孔墙体22、输出电机23、连接轴24、万向节25、柔性轴弹簧补偿模块26；16、所述开合模块21包括电机支架21.1、步进电机21.2、小齿轮支架21.3、小行星齿轮21.4、大齿轮支架21.5、大行星齿轮21.6、导棒21.7、导槽支架21.8、开合板21.9；17、所述步进电机21.2通过螺钉连接固定在电机支架21.1上，小齿轮支架21.3支撑小行星齿轮21.4，步进电机21.2输出转矩驱动小行星齿轮21.4转动，大行星齿轮支架21.5后端拉伸圆环与大行星齿轮21.6的内陷圆环嵌合，为大行星齿轮21.6提供支持力，小行星齿轮21.4与大行星齿轮21.6相啮合，大行星齿轮21.6上固接四根圆周阵列的导棒21.7，导棒21.7随大行星齿轮21.6转动，导棒21.7穿过开合板21.9与导槽支架21.8的导槽相配合，四个圆周阵列的开合板21.9分别铰接在导槽支架21.8上，导棒21.7沿导槽转动，进而实现开合板21.9的开合动作，并完成柔性轴26.4对牲畜躯干的贴合包裹，确保牲畜在高效擦洗的有效范围内；18、所述柔性轴弹簧补偿模块26包括外轴套26.1、拉力弹簧26.2、内轴套26.3、柔性轴26.4、布条26.5；19、所述柔性轴26.4位于开合板21.9的孔位中，在四块开合板21.9上圆周阵列分布八个柔性轴26.4，柔性轴26.4与内轴套26.3固接，柔性轴26.4可发生弯曲形变，用以补偿两端受拉后的轴长变化，柔性轴26.4的一端与拉力弹簧26.2一端连接，拉力弹簧26.2受拉，拉力弹簧26.2另一端与外轴套26.1一端连接，外轴套26.1另一端与万向节25固接，外轴套26.1不发生移动，拉力弹簧26.2被拉长，外轴套26.1与内轴套26.3为直线滑槽连接，进而内轴套26.3沿滑槽向被拉方向移动，以补偿柔性轴26.4形变，防止柔性轴26.4掉落，保障开合擦洗单元2清洗工作的稳定性；20、所述输出电机23通过螺钉连接固定在带坡圆孔墙体22上，输出电机23的输出转矩通过连接轴24传递到万向节25上，万向节25与柔性轴弹簧补偿模块26连接，通过万向节25旋转力矩驱使柔性轴弹簧补偿模块26转动，进而实现柔性轴26.4的匀速转动，柔性轴26.4圆周阵列8个且表面带有布条26.5，可高效清除牲畜躯干上的泥泞；21、所述药浴单元3包括输出电机31、顶板32、减速器33、自转推杆34、壳体35、螺旋台阶36、支撑栏杆37、进入口38；22、所述输出电机31通过螺钉连接固定在顶板32上，输出电机31输出转矩通过减速器33先进行减速，减速后的转矩传递到自转推杆34上，自转推杆34上焊接一列推杆，自转推杆34的推杆之间的间隙大于螺旋台阶36的厚度2cm，从而自转推杆34转动时能穿过螺旋台阶36，进而能推动牲畜沿螺旋台阶36向上，螺旋台阶36和支撑栏杆37通过焊接固定在壳体35上，壳体35放置消杀药液，在壳体35上开一进入口38，药液深度需低于进入口38下沿的高度，又有支撑栏杆37防止牲畜向外跳出，实现了浸泡式药浴的自动化，提高药浴的消杀效果，极大降低了牲畜间病毒传播的风险，既避免了喷液式药浴，节约了水资源，又能保障药浴与风干的一体化；23、所述吹风单元4包括鼓风电机41、吹风机器42、支撑架43、栏杆44；24、所述鼓风电机41与栏杆44通过焊接固定在支撑架43上，鼓风电机41输出到吹风机器42，吹风机器42内置电热丝向外出热风，在支撑架43两侧各有两台吹风机器42和鼓风电机41，两侧互补排列，并且两侧阵列对称分布12根栏杆44，确保牲畜只能在有风区域活动，全方位对牲畜出热风，避免牲畜受寒，以及没有吹干所导致的皮癣、湿疹以及螨虫等皮肤病。25、本发明的有益效果是：26、1、本发明中设计了两个丝杆传动的墙体、多个两侧对称且阵列分布的伸缩杆和液压杆，通过三者的配合限制牲畜的行动，因而提高限位的有效性，且能够适合各种形态的牲畜，进而增强了牲畜洗护装置的适用性；27、2、本发明中设计了顶部和底部液喷相结合，并以具备旋转擦洗布条的柔性多轴相辅助，能够实现对牲畜的全方位清洗，解决腿部和易堆积脏物的缝隙部位难清洗问题；28、3、本发明中设计了一种自动化浸泡式药浴方式，自转推杆可方便穿过台阶间的缝隙进而推动牲畜走出药浴桶，避免了喷水式药浴，节省人力、降低资源成本的同时增强了消毒杀菌效果；29、4、本发明中设计了四个风机，可无死角对牲畜进行风干，并且风机内置电热丝出热风，降低牲畜受寒与患病风险；30、5、本发明设计了清洗、药浴和风干流水线一体化和自动化的牲畜洗护方法，极大提高了洗护效率并且减少了人畜接触，保障操作者的安全。