一种黑水虻的产卵集卵装置
技术领域
本发明涉及黑水虻养殖设备，具体涉及一种黑水虻的产卵集卵装置。
背景技术
为适应有机垃圾无害化、资源化处理的需要，近几年来我国引进了利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法。其中，黑水虻原产于美洲，是一种腐生性的水虻科昆虫，其幼虫营腐生生活，能够取食禽畜粪便和生活垃圾，并能够富有效率地将易腐有机垃圾转化为高附加值的昆虫蛋白和油脂，向市场提供大量优质而廉价的动物蛋白来源，从而在环保和农业领域同时具有巨大的应用前景。
随着养殖技术的进步，黑水虻的养殖方式逐渐由传统的散养方式转为高效的集中养殖方式，尤其是在黑水虻产卵过程中，将黑水虻引导至专门设置的产卵装置上，使得黑水虻在统一、集中的位置产卵，以便后续对虫卵进行统一处理，例如，申请公布号为CN109042543 A的发明申请公开了一种黑水虻集卵方法，在该集卵方式中，虽然能够集中地获得大批量的虫卵，但是在黑水虻产下虫卵后，需要人工取出集卵装置，利用刮刀采集虫卵，这样不仅会制约采卵的效率，还可能会在人工收集卵过程造成虫卵的损坏。
为此，现有技术中提供一些能够自动采集虫卵的技术，例如申请公布号为CN110731313 A的发明申请公开了一种黑水虻卵收集装置及其收集方法，在该收集方式中，虽然能够自动地对集卵板上的虫卵进行采集，无需人工参与，极大地提高了虫卵的采集效率，但是该收集方式同时存在以下的不足：
1、需要单独配置采集设备，而且采集工序繁多，生产成本高。
2、需要将集卵板转移出集卵地进行统一采集，不够便捷，而且还需要将处理后的集卵板重新装回原集卵地，以便黑水虻继续产卵。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种黑水虻的产卵集卵装置，该产卵集卵装置不仅能够自动对黑水虻虫卵进行集中的收集，而且具有结构简单、操作便捷、收集效率高等优点。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种黑水虻的产卵集卵装置，包括用于让黑水虻进行集中产卵的集卵机构和用于采集黑水虻虫卵的采卵机构，所述集卵机构包括集卵器，该集卵器设置在养殖室内，包括多个沿着圆周方向排列的集卵板;其中，相邻两个集卵板之间的间隙构成集卵缝;
所述采卵机构包括用于将虫卵从集卵板上吹落的吹风机构以及用于驱动集卵器进行自转或者驱动吹风机构绕着集卵器转动的旋转驱动机构;
所述集卵器的下方设有用于对落下的虫卵进行统一收集的收卵斗。
上述黑水虻的产卵集卵装置的工作原理是：
根据黑水虻的生长习性可知，成虫不需进食，只需要补充水分，光源充足时，喜欢选择在有臭味的狭小缝隙中产卵。将黑水虻关养在养殖室内，当黑水虻成虫交配后，会聚集在集卵板上并将虫卵产在集卵缝中的集卵板表面上，当集卵缝中的虫卵密集到一定程度时，开始进行原地的自动采卵工作。
启动吹风机构，将快速的气流吹向集卵器，快速的风流撞击附着在集卵板表面的虫卵上，使得虫卵从集卵板上脱离下来，由下方的收卵斗进行统一收集。进一步，以旋转驱动机构驱动集卵器进行自转为例，由于集卵器由多个沿着圆周方向排列的集卵板构成，亦即集卵器为圆柱形的集合体，虫卵密布在圆柱面上，所以当吹风机构正前方的集卵板完成采集工作后，旋转驱动机构驱动集卵器自转一定角度，使得下一个相邻的集卵板转动至吹风机构的正前方，从而开展吹扫采卵工作。按照上述采集流程，依次沿着圆周的方向将集卵器中的全部虫卵吹落至收卵斗中，再进行孵化的工作。
本发明的一个优选方案，其中，所述集卵板竖向设置或者横向设置。
优选地，当集卵板竖向设置时，该集卵板呈两端薄、中间厚的结构，使板与板之间狭缝更小。
优选地，当集卵板横向设置时，该集卵板呈两端薄、中间厚的扇形结构，且自上而下与中心轴呈一定角度层叠设置。
本发明的一个优选方案，其中，所述集卵板竖向设置;所述吹风机构包括风嘴以及用于驱动所述风嘴在集卵器的外侧进行升降移动的竖向驱动机构;所述风嘴的出风口往下倾斜地朝向集卵器，且该风嘴与提供高速风流的送风装置连通。
本发明的一个优选方案，其中，所述采卵机构还包括用于驱动待采集的集卵板远离集卵时所处的位置的顶出机构和用于驱动采集完毕的集卵板复位至集卵时所处的位置的复位机构。在实际的养殖场合中，为了吸引黑水虻成虫产卵(黑水虻喜欢选择在狭小缝隙中产卵)，相邻的两个集卵板会尽可能地靠近，亦即两个集卵板的间距比较小，这样虽然能够有效地吸引大量的黑水虻进行产卵，但同时存在一些问题：集卵缝的尺寸窄小，集卵缝中的虫卵密度比较大，虫卵的附着力比较大，依靠风力难以高效且彻底地完成采集的工作。为了解决上述问题，本优选设置了可以将待采集的集卵板顶出的顶出机构，使得集卵板以及附着在集卵板的两个侧面上的虫卵离开集卵时所处的位置，远离集卵器，将虫卵从窄小的集卵缝中带到外侧，单独地移动至风嘴之前，这样便于高速的风力将集卵板的两个侧面上的虫卵吹落，从而保证高效且彻底的采集工作。进一步，当该集卵板完成采集时，复位机构会驱动其复位至集卵时所处的位置。
优选地，所述顶出机构包括凸台挤压结构和顶出动力机构，所述凸台挤压结构包括第一凸台和第二凸台，所述第一凸台面向第二凸台的一侧设有倾斜的顶出面，所述第一凸台设置在位于多个集卵板的中心位置的升降杆上，所述升降杆通过固定结构连接在顶出动力机构的驱动端上;
所述第二凸台设置在集卵板的内侧，当第二凸台随着对应的待采集的集卵板转动至第一凸台之前时，顶出动力机构驱动升降杆作相应的升降移动，第一凸台靠近并往外挤压第二凸台，将该待采集的集卵板顶出并远离集卵时所处的位置。上述结构，将顶出结构的设置在集卵器的内部，在集卵器的内部将集卵板顶出，结构十分巧妙，不占用养殖室的其他空间。
进一步，所述顶出动力机构包括顶出气缸，所述顶出气缸的伸缩杆与所述升降杆的顶端固定连接。
优选地，所述复位机构包括复位弹簧，所述复位弹簧设有多个，且与集卵板一一对应;
所述复位弹簧水平地连接在集卵板和集卵安装架之间，所述集卵安装架设置在多个集卵板的内侧，且该集卵安装架上沿着圆周的方向设有多个导向部，所述集卵板配合在导向部内。
进一步，所述导向部设有两组，相对地设置在集卵安装架的顶部和底部;所述集卵板卡在顶部和底部的导向部之间。
进一步，所述升降杆延伸至集卵安装架的内侧，所述集卵安装架沿着圆周的方向上设有多个避让孔，所述第二凸台穿过避让孔延伸至集卵安装架的内侧。这样在保证基本的集卵功能的基础上，集合了顶出以及复位的功能，结构十分紧凑、巧妙。
本发明的一个优选方案，其中，所述采卵机构包括用于驱动集卵器进行自转的旋转驱动机构，该旋转驱动机构包括旋转安装架、旋转驱动电机以及旋转传动组件，所述集卵器同轴地连接在旋转安装架的外侧，所述旋转安装架的顶部往上延伸至养殖室的外侧，并通过所述旋转传动组件与旋转驱动电机的输出轴连接。
优选地，所述旋转传动组件由同步带结构组成，或者由同步齿轮结构组成。
优选地，所述顶出气缸设置在养殖室的顶部表面上，所述升降杆穿过旋转安装架的中心往下延伸，通过上述结构，既能驱动集卵器进行自转，又能驱动单个集卵板顶出，结构十分巧妙。
本发明的一个优选方案，其中，所述竖向驱动机构包括升降安装架、升降驱动电机和升降传动组件，所述升降驱动电机和升降传动组件设置在养殖室的顶部表面上;
所述升降安装架的下端延伸至养殖室内，上端通过升降传动组件与升降驱动电机的输出轴连接;所述风嘴固定设置在升降安装架的下端。
优选地，所述升降传动组件由丝杆传动结构组成，或者由齿轮齿条结构组成。
本发明的一个优选方案，其中，所述收卵斗包括用于虫卵和风流同时汇入的汇入段、用于将风流导流出去的导风段以及用于虫卵通往孵化室中的虫卵转移段，所述汇入段的下端设有倾斜放置的隔离板，该隔离板上设有多个尺寸比虫卵的尺寸小的隔离孔;
所述虫卵转移段倾斜地设置，其首端延伸至所述隔离板的上表面;
所述导风段的首端延伸至所述隔离板的下方，用于将穿过隔离板的风流导流出去。通过上述结构，风嘴吹出的高速风流将虫卵吹落后，大部分风流会随着虫卵一起进入收卵斗中，首先经过汇入段，当风流和虫卵移动至汇入段的底部时，隔离板将虫卵拦截，风流继续往下流动，进而从下方的导风段流出，实现有效的导流作用，避免高速的风流继续随着虫卵移动，影响后续的工作。而虫卵被拦截后，自动沿着倾斜的隔离板和虫卵转移段往下移动，继而转移至孵化室中。
优选地，所述汇入段的上沿靠近风嘴的一侧设有往上延伸的遮挡领。
优选地，所述汇入段内靠近集卵器的一侧壁上设有漏风板，该漏风板倾斜地设置在该侧壁之前。
进一步，所述汇入段内靠近集卵器的侧壁由阶梯结构构成。
本发明的一个优选方案，其中，所述养殖室的底部设有用于自动将黑水虻的尸体清理至养殖室之外的尸体清理机构，该尸体清理机构由振动筛机构组成;
其中，所述振动筛机构的筛板构成养殖室的底面，所述养殖室的一侧壁开设有送出口，所述筛板的一端从该送出口延伸至养殖室外，所述送出口处设有门板;当黑水虻死亡后，掉落至筛板上，一定时间后，振动筛开始工作，筛板进行高频的振动，逐渐将黑水虻的尸体经过送出口送到养殖室外。当然，所述尸体清理机构还可以由皮带传动结构组成。
优选地，所述筛网倾斜地设置在养殖室的底部，靠近送出口的一端高于远离送出口的一端。
本发明的一个优选方案，其中，所述养殖室内设有清洗设备、烘干设备和消毒设备。优选地，所述烘干设备采用热风干燥设备，所述消毒设备采用紫外线设备。
本发明的一个优选方案，其中，所述养殖室内还设有恒湿设备和恒湿设备实现养殖室内的恒温恒湿。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明中的产卵集卵装置集成在黑水虻的养殖场地中，无需单独设置集卵板以及独立集卵板的移动装置，有利于降低生产成本。
2、本发明的采集工作在养殖现场(亦即养殖室内)进行，无需转移集卵器，减去中间的过渡工作，操作十分便捷。
3、当集卵缝中的虫卵密集到一定程度时，借用风力将虫卵从集卵板上取下，采集的工作十分简便。
附图说明
图1为本发明中的黑水虻的产卵集卵装置的立体结构示意图。
图2为本发明中的黑水虻的产卵集卵装置的正视图。
图3-图4为本发明中的采集过程示意图，其中，图3为采集前的示意图，图4为风嘴正在竖向移动对伸出的集卵板进行吹扫工作的示意图。
图5为图3中的集卵器、旋转驱动机构以及顶出机构的立体结构示意图。
图6-图7为本发明中的集卵器的其中一个实施方式的剖面图，其中，图6为非采集工作时的剖面图，图7为采集工作时的剖面图。
图8为本发明中的集卵板和集卵安装架的立体结构示意图。
图9为本发明中的集卵板和升降杆的立体结构示意图。
图10为图1中的收卵斗的剖视图。
图11-图12为本发明中集卵器的另一个实施方式的内部结构示意图，其中，图11为非采集工作时的结构示意图，图12为采集工作时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
参见图1-图2，本实施例中的黑水虻的产卵集卵装置，包括用于供黑水虻生活的养殖室1、用于让黑水虻进行集中产卵的集卵机构以及用于采集黑水虻虫卵的采卵机构，所述集卵机构包括集卵器2，该集卵器2包括多个沿着圆周方向排列的集卵板2-1，其中，相邻两个集卵板2-1之间的间隙构成集卵缝，黑水虻在构成集卵缝的槽壁的两个集卵板2-1表面上产卵;所述集卵缝沿着竖向方向延伸。所述集卵板2-1呈两端薄、中间厚的结构，使板与板之间狭缝更小。所述集卵器2的下方设有用于对落下的虫卵进行统一收集的收卵斗3。
所述采卵机构包括用于将虫卵从集卵板2-1上吹落的吹风机构和用于驱动集卵器2进行自转的旋转驱动机构，所述吹风机构包括风嘴4和竖向驱动机构，所述竖向驱动机构用于驱动所述风嘴4在集卵器2的外侧进行升降移动;所述风嘴4的出风口往下倾斜地朝向集卵器2，且该风嘴4与提供高速风流的送风装置连通。
参见图1-图4和图6-图9，所述采卵机构还包括用于驱动待采集的集卵板2-1远离集卵时所处的位置的顶出机构和用于驱动采集完毕的集卵板2-1复位至集卵时所处的位置的复位机构。在实际的养殖场合中，为了吸引黑水虻成虫产卵(黑水虻喜欢选择在狭小缝隙中产卵)，相邻的两个集卵板2-1会尽可能地靠近，亦即两个集卵板2-1的间距比较小，这样虽然能够有效地吸引大量的黑水虻进行产卵，但同时存在一些问题：集卵缝的尺寸窄小，集卵缝中的虫卵密度比较大，虫卵的附着力比较大，依靠风力难以高效且彻底地完成采集的工作。为了解决上述问题，本实施例设置了可以将待采集的集卵板2-1顶出的顶出机构，使得集卵板2-1以及附着在集卵板2-1的两个侧面上的虫卵离开集卵时所处的位置，单独地移动至风嘴4之前，这样便于高速的风力将集卵板2-1的两个侧面上的虫卵吹落，从而保证高效且彻底的采集工作。进一步，当该集卵板2-1完成采集时，复位机构会驱动其复位至集卵时所处的位置。
参见图1-图4和图6-图9，所述顶出机构包括凸台挤压结构和顶出动力机构，所述凸台挤压结构包括第一凸台5和第二凸台2-1-1，所述第一凸台5面向第二凸台2-1-1的一侧设有倾斜的顶出面，所述第一凸台5设置在位于多个集卵板2-1的中心位置的升降杆6上，所述升降杆6通过固定结构连接在顶出动力机构的驱动端上;所述第二凸台2-1-1设置在集卵板2-1的内侧，且与集卵板2-1一体化设置。当第二凸台2-1-1随着对应的待采集的集卵板2-1转动至第一凸台5之前时，顶出动力机构驱动升降杆6作相应的升降移动，第一凸台5靠近并往外挤压第二凸台2-1-1，将该待采集的集卵板2-1顶出并远离集卵时所处的位置。
进一步，所述顶出动力机构包括顶出气缸7，所述顶出气缸7的伸缩杆与所述升降杆6的顶端固定连接。当然，所述顶出动力机构也可以由顶出电机和齿轮传动结构组成。
参见图3-图9，所述复位机构包括复位弹簧8，所述复位弹簧8设有多个，且与集卵板2-1一一对应;所述复位弹簧8水平地连接在集卵板2-1和集卵安装架9之间，所述集卵安装架9设置在多个集卵板2-1的内侧，且该集卵安装架9上沿着圆周的方向设有多个导向部9-1，所述集卵板2-1配合在导向部9-1内;所述导向部9-1设有两组，相对地设置在集卵安装架9的顶部和底部;所述集卵板2-1卡在顶部和底部的导向部9-1之间。
进一步，所述升降杆6延伸至集卵安装架9的内侧，所述集卵安装架9沿着圆周的方向上设有多个避让孔9-2，所述第二凸台2-1-1穿过避让孔9-2延伸至集卵安装架9的内侧。这样在保证基本的集卵功能的基础上，集合了顶出以及复位的功能，结构十分紧凑、巧妙。
参见图1-图5，所述旋转驱动机构包括旋转安装架(在本实施例中，所述旋转安装架由所述集卵安装架9构成)、旋转驱动电机10以及旋转传动组件，所述集卵器2同轴地连接在旋转安装架的外侧，所述旋转安装架的顶部往上延伸至养殖室1的外侧，并通过所述旋转传动组件与旋转驱动电机10的输出轴连接。
具体地，本实施例中的旋转传动组件由同步带结构组成，或者由同步齿轮结构组成。
进一步，所述顶出气缸7设置在养殖室1的顶部表面上，所述升降杆6穿过旋转安装架的中心往下延伸，通过上述结构，既能驱动集卵器2进行自转，又能驱动单个集卵板2-1顶出，结构十分巧妙。
参见图1-图5，所述竖向驱动机构包括升降安装架11、升降驱动电机12和升降传动组件，所述升降驱动电机12和升降传动组件设置在养殖室1的顶部表面上;所述升降安装架11的下端延伸至养殖室1内，上端通过升降传动组件与升降驱动电机12的输出轴连接;所述风嘴4固定设置在升降安装架11的下端。
具体地，本实施例中的升降传动组件由丝杆传动结构组成，或者由齿轮齿条结构组成。
参见图10，所述收卵斗3包括用于虫卵和风流同时汇入的汇入段3-1、用于将风流导流出去的导风段3-3以及用于虫卵通往孵化室中的虫卵转移段3-2，所述汇入段3-1的下端设有倾斜放置的隔离板13，该隔离板13上设有多个尺寸比虫卵的尺寸小的隔离孔;所述虫卵转移段3-2倾斜地设置，其首端延伸至所述隔离板13的上表面;所述导风段3-3的首端延伸至所述隔离板13的下方，用于将穿过隔离板13的风流导流出去。通过上述结构，风嘴4吹出的高速风流将虫卵吹落后，大部分风流会随着虫卵一起进入收卵斗3中，首先经过汇入段3-1，当风流和虫卵移动至汇入段3-1的底部时，隔离板13将虫卵拦截，风流继续往下流动，进而从下方的导风段3-3流出，实现有效的导流作用，避免高速的风流继续随着虫卵移动，影响后续的工作。而虫卵被拦截后，自动沿着倾斜的隔离板13和虫卵转移段3-2往下移动，继而转移至孵化室中。
进一步，所述汇入段3-1的上沿靠近风嘴4的一侧设有往上延伸的遮挡领。
参见图10，所述汇入段3-1内靠近集卵器2的一侧壁上设有漏风板14，该漏风板14倾斜地设置在该侧壁之前。所述汇入段3-1内靠近集卵器2的侧壁由阶梯结构构成。
参见图1-图2，所述养殖室1的底部设有用于自动将黑水虻的尸体清理至养殖室1之外的尸体清理机构，该尸体清理机构由振动筛机构组成;其中，所述振动筛机构的筛板15构成养殖室1的底面，所述养殖室1的一侧壁开设有送出口，所述筛板15的一端从该送出口延伸至养殖室1外，所述送出口处设有门板;当黑水虻死亡后，掉落至筛板15上，一定时间后，振动筛开始工作，筛板15进行高频的振动，逐渐将黑水虻的尸体经过送出口送到养殖室1外。
进一步，所述筛板15倾斜地设置在养殖室1的底部，靠近送出口的一端高于远离送出口的一端。
本实施例中，所述养殖室1内设有用于提供充足的光照的灯光，具体可采用碘钨灯。
所述养殖室1内设有用于提供水分的自动喷水机构，可根据实际的需要以及黑水虻的习性，设置自动喷水的时长以及间隔等参数，具体结构可参考养殖领域中自动供水的技术。
另外，本实施例中的养殖室1内还设置有自动温度控制模块和自动湿度控制模块，实时监测养殖室1内的温度和湿度，当养殖室1内的温度和湿度达到临界范围时，可以自动实现室内环境的控制，具体结构可参考养殖领域中相关的技术。
所述养殖室内设有清洗设备、烘干设备、消毒设备。具体地，所述烘干设备采用热风干燥设备，所述消毒设备采用紫外线设备。当养殖完一代黑水虻后，开启供水装置，旋转喷水头进行养殖室的清洗，然后开启热风烘干机烘干水分，用紫外线杀菌后再进行下一代黑水虻的养殖。
而且，所述养殖室1内设有高清摄像头，用于远程观察和记录黑水虻的行为和变化，做出相应的调整措施。
参见图1-图10，上述黑水虻的产卵集卵装置的工作原理是：
根据黑水虻的生长习性可知，成虫不需进食，只需要补充水分，光源充足时，喜欢选择在有臭味的狭小缝隙中产卵。将黑水虻关养在养殖室1内，当黑水虻成虫交配后，会聚集在集卵板2-1上，并将虫卵产在集卵缝中的集卵板2-1表面上，当集卵缝中的虫卵密集到一定程度时，开始进行自动采卵工作。
启动提供高速风流的送风装置，使得快速的风力输送至风嘴4，并从风嘴4吹向集卵器2。其中，快速的风流撞击附着在集卵板2-1表面的虫卵上，将虫卵从集卵板2-1上脱离下来，由下方的收卵斗3进行统一收集。进一步，由于集卵缝(集卵板2-1)沿着竖向方向延伸，尽量容纳更多的虫卵，那么在实际的应用过程中，需要竖向驱动机构驱动风嘴4进行升降移动，沿着集卵板2-1自上而下地进行吹风工作，将集卵板2-1上的虫卵吹落。
另外，由于集卵器2由多个沿着圆周方向排列的集卵板2-1构成，亦即集卵器2为圆柱形的集合体，虫卵密布在圆柱面上;而风嘴4固定在集卵器2的一侧，只能对正前方的集卵板2-1进行吹扫，所以当正前方的集卵板2-1完成采集工作后，旋转驱动机构驱动集卵器2自转一定角度，使得下一个相邻的集卵板2-1转动至风嘴4的正前方，从而开展吹扫采卵工作。按照上述采集流程，依次沿着圆周的方向将集卵器2中的全部虫卵吹落至收卵斗3中，再进行孵化的工作。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中的集卵板横向设置，该集卵板呈两端薄、中间厚的扇形结构，且自上而下与中心轴呈一定角度层叠设置。
实施例3
参见图11-图12，与实施例1不同的是，本实施例中的顶出机构由电动推杆结构组成，所述电动推杆设置在集卵器2的中心内，设有能够沿着靠近风嘴4的方向进行直线伸缩的推杆。当待采集的集卵板2-1转动至推杆的前方时，推杆往风嘴4的方向驱动该集卵板2-1，使得该集卵板2-1靠近风嘴4，从而获得更好的采集效果。
实施例4
与实施例1不同的是，本实施例中的采卵机构包括用于驱动吹风机构绕着集卵器2转动的旋转驱动机构，亦即在集卵的过程中，所述吹风机构在集卵器2的圆周外侧进行转动吹风。
实施例5
与实施例1不同的是，本实施例中的尸体清理机构由皮带传动机构组成，由驱动电机驱动皮带进行移动，从而将黑水虻成虫输送至养殖室外。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
