本发明涉及畜牧养殖技术领域，更具体的说是涉及一种牛养殖场用保定自动给药装置。
背景技术：
奶牛在养殖过程中需要定期完成接种疫苗，以及在奶牛生病时也需要注射药水，目前一般是由工作人员手持注射器进行注射。采用人工抓捕牲畜保定注射的方式，其工作量比较大，作业人员的劳动强度高，尤其是对于大规模的养殖，其工作效率比较低，耗费时间长；同时注射时会产生疼痛感，而疼痛感会刺激奶牛，使奶牛跑动或发生挣扎，在奶牛跑动或挣扎时会误伤工作人员。
因此，如何提供一种牛养殖场用保定自动给药装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种牛养殖场用保定自动给药装置，以解决背景技术部分所记载的上技术问题；本发明在牲畜自动采食过程中通过智能耳标检测系统筛选，对围栏进行锁定有效限制牲畜的活动，同时自动给药器进行注射部位消毒、注射给药，不需要人工保定和注射，实现全自动筛选、保定、消毒、注射和数据统计智能化管理，所以可以避免注射人员使注射器抖动，继而避免注射时增加奶牛的疼痛感误伤工作人员，使用方便、智能化管理、注射计量准确、节省人力、结构简单、制造成本低，特别适宜规模化养殖企业使用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种牛养殖场用保定自动给药装置，包括若干个等距排布的保定给药机构，所述保定给药机构包括保定围栏和安装在所述保定围栏上的自动给药器和plc控制器；
所述保定围栏的两侧设置有侧栏，前端设置有头颈固定环，所述头颈固定环通过第一液压缸固定于所述侧栏上，后端设置有出入口，所述出入口的一侧安装u型卡件，另一侧铰接有档杆，所述档杆一端位于所述u型卡件内，另一端通过转轴与所述出入口的另一侧铰接，并且所述转轴与步进电机传动连接；
所述自动给药器包括给药箱、自动注射器和第二液压缸，所述自动注射器安装在所述第二液压缸的活塞杆上，并且位于所述给药箱内，所述药箱上开设有自动注射器口；所述第二液压缸的缸体固定安装在所述给药箱内，并且所述给药箱内设置有紫外线杀菌灯管，所述紫外线杀菌灯管连接有电源，并与所述plc控制器电性连接；
所述自动注射器包括壳体和位于所述壳体内的药管、注射活塞、注射活塞杆、导向装置、驱动板、滚珠丝杠机构、电机和一次性可更换针头；所述注射活塞位于所述药管内，所述注射活塞杆一端与所述注射活塞固定连接，另一端与所述驱动板固定连接；所述驱动板滑动设置在所述导向装置上，并且所述驱动板与所述滚珠丝杠机构的螺母固定连接；所述滚珠丝杠机构的螺杆与所述电机的输出轴传动连接，所述电机连接有电源，并与所述plc控制器电性连接；所述药管的无杆腔端部开设有出药口和进药口，所述一次性可更换针头安装在所述出药口上，所述进药口通过进药管与药瓶连通。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述出药口和所述进药口上分别安装有单向阀；所述出药口的单向阀允许流体流动方向为从所述药管的无杆腔流向所述一次性可更换针头；所述进药口的单向阀允许流体流动方向为从药瓶流向所述药管的无杆腔。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述自动给药器上方设置有rfid解读器，用于采集牛耳上耳标的信息进行识别；所述rfid解读器与计算机电性连接，所述计算机与所述plc控制器电性连接。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述第一液压缸和所述第二液压缸的有杆腔和无杆腔均通过管路与液压站连通，并且所述液压站的控制阀与所述plc控制器电性连接；有杆腔和无杆腔与所述液压站连通的管路上均设置有泄压阀，所述泄压阀的出油口与液压站的油箱连通。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述螺杆的另一端支撑在轴承上，所述轴承通过轴承座安装在所述壳体内部。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述导向装置包括导向杆，所述导向杆的两端安装在所述壳体内，所述驱动板上设置有滑孔，所述导向杆位于所述滑孔内。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述药管的无杆腔端部设置有限位块。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述头颈固定环由两个相对设置的半圆环状卡环构成，两个所述卡环分别通过所述第一液压缸安装在所述侧栏的侧边上，所述第一液压缸的缸体与所述侧栏的侧边固定连接，所述第一液压缸的活塞杆与所述卡环固定连接。
优选的，在上述一种牛养殖场用保定自动给药装置中，所述转轴与所述步进电机通过联轴器传动连接，并且所述步进电机与所述plc控制器电性连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种牛养殖场用保定自动给药装置，保定围栏将牛的身躯进行限制，使其不具备活动空间，将牛头卡于头颈固定环内无法随意扭动，方便注射给药，有效限制牲畜的活动，便于自动注射器对牛进行相应操作，保定围栏使用方便、结构简单、制造成本低，特别适宜规模化养殖企业使用；
自动注射器能够用于牛养殖过程中注射防疫使用，其采用电动与液压组合的驱动方式，在使用过程中，通过液压驱动自动注射器伸出给药箱，并且将针头部位刺入牛颈部，然后通过滚珠丝杠机构能够驱动注射活塞杆，进而通过注射活塞杆驱动注射活塞，并由注射活塞与药管之间的配合对其内部的药液进行推动，并从一次性可更换针头射出，进而实现其注射药液。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图；
图2附图为自动给药器的内部结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例公开了一种牛养殖场用保定自动给药装置，通过保定围栏能够有效限制牲畜的活动，同时自动给药器进行注射给药，不需要人工手动进行注射，所以可以避免注射人员使注射器抖动，继而避免注射时增加奶牛的疼痛感误伤工作人员，使用方便、结构简单、制造成本低，特别适宜规模化养殖企业使用。
实施例1，本发明公开了一种牛养殖场用保定自动给药装置，在本实施例中包括3个等距排布的保定给药机构，所述保定给药机构包括保定围栏1和安装在保定围栏1上的自动给药器2和plc控制器；
保定围栏1的两侧设置有侧栏11，前端设置有头颈固定环13，头颈固定环13通过第一液压缸12固定于侧栏11上，后端设置有出入口，出入口的一侧安装u型卡件14，另一侧铰接有档杆15，档杆15一端位于u型卡件14内，另一端通过转轴与出入口的另一侧铰接，并且转轴与步进电机传动连接.
头颈固定环13的下方设置有喂料桶16，能够引诱牛将头部深入头颈固定环13内。
自动给药器2包括给药箱21、自动注射器22和第二液压缸23，自动注射器22安装在第二液压缸23的活塞杆上，并且位于给药箱21内，药箱21上开设有自动注射器口；第二液压缸23的缸体固定安装在给药箱21内，并且给药箱21内设置有紫外线杀菌灯管24，紫外线杀菌灯管24连接有电源，并与plc控制器电性连接；
自动注射器22包括壳体和位于壳体内的药管221、注射活塞222、注射活塞杆223、导向装置224、驱动板225、滚珠丝杠机构226、电机227和一次性可更换针头228；注射活塞222位于药管221内，注射活塞杆223一端与注射活塞222固定连接，另一端与驱动板225固定连接；驱动板225滑动设置在导向装置224上，并且驱动板225与滚珠丝杠机构226的螺母固定连接；滚珠丝杠机构226的螺杆与电机227的输出轴传动连接，电机227连接有电源，并与plc控制器电性连接；药管221的无杆腔端部开设有出药口25和进药口26，一次性可更换针头228安装在出药口25上，进药口26通过进药管与药瓶连通。药瓶位于药箱21外，防止紫外线灯光灭火疫苗。
为了进一步优化上述技术方案，出药口25和进药口26上分别安装有单向阀；出药口25的单向阀允许流体流动方向为从药管221的无杆腔流向一次性可更换针头228；进药口26的单向阀允许流体流动方向为从药瓶流向药管221的无杆腔。
为了进一步优化上述技术方案，自动给药器2上方设置有rfid解读器3，用于采集牛耳上耳标的信息进行识别；rfid解读器3与计算机电性连接，计算机与plc控制器电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，第一液压缸12和第二液压缸23的有杆腔和无杆腔均通过管路与液压站连通，并且液压站的控制阀与plc控制器电性连接；有杆腔和无杆腔与液压站连通的管路上均设置有泄压阀，泄压阀的出油口与液压站的油箱连通。
为了进一步优化上述技术方案，螺杆的另一端支撑在轴承上，轴承通过轴承座安装在壳体内部。
为了进一步优化上述技术方案，导向装置224包括导向杆，导向杆的两端安装在壳体内，驱动板225上设置有滑孔，导向杆位于滑孔内。
为了进一步优化上述技术方案，药管221的无杆腔端部设置有限位块4。
为了进一步优化上述技术方案，头颈固定环13由两个相对设置的半圆环状卡环构成，两个卡环分别通过第一液压缸12安装在侧栏11的侧边上，第一液压缸12的缸体与侧栏11的侧边固定连接，第一液压缸12的活塞杆与卡环固定连接。
为了进一步优化上述技术方案，转轴与步进电机通过联轴器传动连接，并且步进电机与plc控制器电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，喂料桶16的开口上设置有主动红外入侵探测器，能够探测牛头是否处于喂料桶16内进行进食。
工作原理：
保定围栏1的出入口在非工作时处于常开状态，牛能够从保定围栏1的出入口进入，食用喂料桶16内饲料，牛进入保定围栏1后，rfid解读器3采集牛耳上耳标的信息进行识别，识别到牛的信息后发送到计算机，计算机与数据库比对，找到此个体的信息后，确认是否接种此次疫苗，如果已经接种，则不进行任何动作，牛可自由进出保定围栏1；如果信息比对后发现未接种，则计算机对数据库中此个体的数据进行修改，进行此次接种登记。
接种流程为：由于头颈固定环13的下方设置有喂料桶16，当主动红外入侵探测器，探测到牛头处于喂料桶16内进行进食时，发送信号到plc控制器，然后plc控制器控制第一液压缸12的活塞杆伸出，两个相对设置的半圆环状卡环构成完整圆环状的头颈固定环13，将牛头进行固定；
同时，plc控制器控制步进电机旋转90°，使档杆15绕转轴旋转90°，使其一端落入u型卡件14内，保定围栏1将牛的身躯进行限制，使其不具备活动空间，牛无法后退，头伸入头颈固定环13后无法随意扭动，方便注射给药，有效限制牲畜的活动，便于自动注射器22对牛进行相应操作。
然后通过plc控制器控制液压站对第二液压缸23进行驱动，使连接在第二液压缸23活塞杆上的自动注射器22从给药箱21的自动注射器口伸出，自动注射器口与头颈固定环13对应设置，自动注射器22从给药箱21的自动注射器口伸出后，一次性可更换针头228逐渐刺入牛颈部内，当位于药管221的无杆腔端部的限位块4与牛体接触时，阻止自动注射器22运动，第二液压缸23的无杆腔油压升高，当达到泄压阀的泄压阈值时，进行泄压，此时自动注射器22将不再运动，保持位置不动，完成刺入动作。
然后，plc控制器电机227转动将药液从一次性可更换针头228推出，注入牛体内，由于电机227转速为定值，所以通过plc控制器控制其转动时间，便能够设定注射活塞222推送距离；
完成注射后，plc控制器通过液压站控制第一液压缸12回退，plc控制器控制步进电机反向旋转90°，将保定围栏1的出入口打开，使接种的牛能够退出，人工更换一次性可更换针头228即可，plc控制器控制第二液压缸23的有杆腔供油，使活塞杆带动自动注射器22缩回给药箱21内，给药箱21内设置有紫外线杀菌灯管24，能对自动注射器22进行灭菌处理。开启一段时间后关闭紫外线杀菌灯管24。
然后plc控制器控制电机227反转，使注射活塞222回退，由于出药口25和进药口26上分别安装有单向阀；出药口25的单向阀允许流体流动方向为从药管221的无杆腔流向一次性可更换针头228；进药口26的单向阀允许流体流动方向为从药瓶流向药管221的无杆腔；所以在注射时，药液不会进入药瓶，同时吸液时不会有流体从一次性可更换针头228进入，完成后准备下一次接种。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，包括若干个等距排布的保定给药机构，所述保定给药机构包括保定围栏和安装在所述保定围栏上的自动给药器和plc控制器；
所述保定围栏的两侧设置有侧栏，前端安装有头颈固定环，所述头颈固定环通过第一液压缸固定于所述侧栏上，后端设置有出入口，所述出入口的一侧安装u型卡件，另一侧铰接有档杆，所述档杆一端位于所述u型卡件内，另一端通过转轴与所述出入口的另一侧铰接，并且所述转轴与步进电机传动连接；
所述自动给药器包括给药箱、自动注射器和第二液压缸，所述自动注射器安装在所述第二液压缸的活塞杆上，并且位于所述给药箱内，所述药箱上开设有自动注射器口；所述第二液压缸的缸体固定安装在所述给药箱内，并且所述给药箱内设置有紫外线杀菌灯管，所述紫外线杀菌灯管连接有电源，并与所述plc控制器电性连接；
所述自动注射器包括壳体和位于所述壳体内的药管、注射活塞、注射活塞杆、导向装置、驱动板、滚珠丝杠机构、电机和一次性可更换针头；所述注射活塞位于所述药管内，所述注射活塞杆一端与所述注射活塞固定连接，另一端与所述驱动板固定连接；所述驱动板滑动设置在所述导向装置上，并且所述驱动板与所述滚珠丝杠机构的螺母固定连接；所述滚珠丝杠机构的螺杆与所述电机的输出轴传动连接，所述电机连接有电源，并与所述plc控制器电性连接；所述药管的无杆腔端部开设有出药口和进药口，所述一次性可更换针头安装在所述出药口上，所述进药口通过进药管与药瓶连通。
2.根据权利要求1所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述出药口和所述进药口上分别安装有单向阀；所述出药口的单向阀允许流体流动方向为从所述药管的无杆腔流向所述一次性可更换针头；所述进药口的单向阀允许流体流动方向为从药瓶流向所述药管的无杆腔。
3.根据权利要求1所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述自动给药器上方设置有rfid解读器，用于采集牛耳上耳标的信息进行识别；所述rfid解读器与计算机电性连接，所述计算机与所述plc控制器电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述第一液压缸和所述第二液压缸的有杆腔和无杆腔均通过管路与液压站连通，并且所述液压站的控制阀与所述plc控制器电性连接；有杆腔和无杆腔与所述液压站连通的管路上均设置有泄压阀，所述泄压阀的出油口与液压站的油箱连通。
5.根据权利要求4所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述螺杆的另一端支撑在轴承上，所述轴承通过轴承座安装在所述壳体内部。
6.根据权利要求5所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述导向装置包括导向杆，所述导向杆的两端安装在所述壳体内，所述驱动板上设置有滑孔，所述导向杆位于所述滑孔内。
7.根据权利要求6所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述药管的无杆腔端部设置有限位块。
8.根据权利要求1所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述头颈固定环由两个相对设置的半圆环状卡环构成，两个所述卡环分别通过所述第一液压缸安装在所述侧栏的侧边上，所述第一液压缸的缸体与所述侧栏的侧边固定连接，所述第一液压缸的活塞杆与所述卡环固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种牛养殖场用保定自动给药装置，其特征在于，所述转轴与所述步进电机通过联轴器传动连接，并且所述步进电机与所述plc控制器电性连接。
技术总结