全自动清洗鸡笼生产线研究

梁 健，詹俊鑫，董日贵，欧钫城，林素慧

（广东水利电力职业技术学院，广州 510635）

0 引言

据资料显示，鸡瘟对鸡的危害很大，一旦鸡群感染了鸡瘟的话，鸡只的死亡率很高，所以断绝鸡瘟的传播是养鸡场的首要任务之一。鸡瘟的传播途径很多，通过运输鸡只的鸡笼传播是主要途径之一。为了解决运输鸡只的鸡笼传播鸡瘟的问题，只有彻底清洗鸡笼并对它进行消毒才能达到目的[1]。鸡笼最大的污染源就是运输过程中附着在笼上的鸡粪和外界环境病菌，目前清洗鸡笼都是简易设备和人工操作，通过人工操作高压水枪对鸡笼进行简单的清洗，由于是人工操作，所以不但劳动强度大，需要的劳动力多，而且清洗的质量也得不到保证[2]。

为此，笔者设计一条全自动清洗鸡笼生产线，以期能够自动对鸡笼进行快速、高效的清洗和消毒，以达到断绝鸡瘟传播的一个途径、降低工人的劳动强度和节约成本的目的。

1 总体设计

图1 总体布局图

根据清洗要求对全自动清洗鸡笼生产线进行了初步的设计。如图1所示，该生产线需要2个工人分别进行鸡笼挂钩和鸡笼脱钩的工作，其他工序全部由生产线自动完成。生产线的各个机构设计得可靠实用，以方便检测和维修。考虑到节约运行成本问题，生产线内每个工序的用水经过滤后都可以送到前一级进行重复利用，节约用水。生产线内的各个部件的强度、疲劳寿命等都经过计算，可满足正常的加工强度需要。

根据以上设计，在工人完成鸡笼挂钩动作之后，生产线自动对鸡笼进行浸泡软化、高压清洗、消毒的工序，同时对处理的废水进行二次利用，最后在出口由人工把鸡笼卸下堆叠，装车运走，具体工作流程图如图2所示。

按生产要求对生产线进行设计，确定各部分尺寸如图3所示：生产线的长为17 m，宽6 m，高2.5 m，占地约100 m2，装机总功率约为 19 kW，初步设计生产线链条的行进速度为8 m/min, 生产率约为 650 个 /h[3]。

图2 工作流程图

图3 总体尺寸图

2 工艺流程

下面对生产线的工作流程作详细的说明。

2.1 待洗鸡笼

将空的鸡笼摆放在生产线前的空地上，以便工人进行挂笼工作。

2.2 鸡笼挂钩

如图4所示，在生产线的导轨1上挂有挂钩3，挂钩上有滚轮可以沿着导轨运动，动力来自链条2，链条2与每一个挂钩都有连接，由驱动电机驱动链条，链条再带动挂钩运动，这样就可以使鸡笼沿特定的方向运动。这套链条传动系统结构简单，而且行动顺滑，检测维修都很方便。

挂好的鸡笼与地面有倾角，这样在高压清洗时笼内的水会自动流走，就不会有水残留在笼内而影响清洗的效果。

图4 鸡笼挂钩

2.3 浸泡软化

待洗的鸡笼上有很多鸡粪，有些是已经晾干附在鸡笼上的，直接用高压水喷射比较难清洗干净，需将鸡笼浸泡一段时间，以便把鸡粪泡软，以利高压清洗工序清洗得更彻底[4]。如图5所示，打开阀门1，第一级高压清洗后的污水就流到过滤箱2中，在过滤箱中有5层过滤板，从左往右每块过滤板上的过滤孔的直径就会小一个尺寸，污水经过这五层滤板后就能很好去除其中的鸡粪等的杂物。要清理箱中的杂物，只要把5块过滤板抽出就可以进行清理工作。污水滤清后经过水泵3泵到喷射系统4中，该喷射系统有很多喷头，高压水经过这些喷头射在泡在水里的鸡笼上，可以把一些容易脱落的鸡粪喷下，同时这些高压水流还可以让泡池中的水形成层流，使鸡笼内的每个角落都被水流冲擦过，鸡粪被浸泡软。当浸泡池5中的水太多的时候，污水可以经过排污管6排走。

图5 浸泡软化及过滤

2.4 一次清洗

图6 高压清洗及过滤

整个清洗生产线里面，最重要的就是高压清洗部分。如图6所示：第二级高压清洗的污水经过过滤箱1过滤之后由高压泵2把水泵到第一级高压清洗的3组多角度清洗系统里对鸡笼进行高压清洗。由于鸡笼上的鸡粪已经经过水的浸泡，所以初步设计每个喷口的出口压力为0.14 MPa。因为挂在挂钩上的鸡笼只能沿一个方向移动，不能够旋转，所以要设计多角度的清洗系统进行清洗。第一级高压清洗里由3个相同的多角度清洗系统组成。每一个系统有左右组相同的清洗系统，每一组有4个喷头。上面的3个喷头对着鸡笼前进的方向与封板5有45°的夹角，这样就可以干净地清洗鸡笼6个面中的4个。最下面的第4个喷头向上喷射高压水，就可以清洗鸡笼最下面的那个面。在3个清洗系统里面喷头6的方向跟其他两个系统喷头的夹角成90°，这样设计是为了清洗鸡笼的第6个面。集水池3的作用主要是把高压清洗后流下来的水收集，然后送到过滤池中过滤。在集水池的两旁有2块封板，既可以挡住高压水流，不让它喷到其他的设备上，也可以防止高压水喷出集水池而浪费掉。

2.5 第二级高压清洗

由于鸡笼上的脏物比较多，所以经过一次高压清洗之后还是有一小部分残留在鸡笼上，所以要进行第二级高压清洗。第二级高压清洗跟第一级高压清洗的原理一样，不同的地方就在于第二级高压清洗的水是由高压泵3经过水管2由外面抽的自来水，而不是由污水过滤而来的。

2.6 消毒浸泡

前面虽然经过了两级的高压清洗，把鸡笼中的脏物去除掉了，但是附着在鸡笼上的病毒是不能够被冲走的，必须对鸡笼进行消毒才能彻底的防止鸡瘟的传播，所以还有1道工序——消毒。由于消毒水相对自来水成本高，故需要把消毒水重复利用。在该工序中，当消毒池中的消毒水需要过滤的时候，打开阀门6把污水放到过滤箱5中进行过滤，过滤之后，再由水泵2把消毒水泵回消毒池4中；当池中的消毒水已经不能使用的时候，打开阀门7就可以把污水排走，池中的污水排干净之后，关闭阀门3，打开阀门1，开动水泵2就可以往池中注入干净的自来水（阀门所连接的水管直接连接自来水），然后倒入消毒液混合就可以完成消毒池中消毒水的更新。

图7 消毒浸泡及过滤

2.7 鸡笼脱钩

前面的工序完成以后，接着的工序就是人工卸笼，该工序只要一个人在生产线的尾端把挂钩上的鸡笼卸下来就行了。

2.8 堆放待运

将空的鸡笼堆放在生产线前的空地上，以便工人进行对叠运输。

4 结论

全自动清洗鸡笼生产线全线自动运行无需人工干预，能自动实现浸泡软化、两级高压清洗，自动消毒，自动过滤废水等工艺[5]。该生产线除了可以对鸡笼进行清洗消毒加工，还能对其他具有相似形状的家禽物流框进行清洗消毒加工工作。该生产线利用高效的机电一体化技术代替传统的人工操作，可实现加工过程的高速、高效，降低工人的劳动强度，减少工人数量降低劳动成本，极大的降低物流过程外界病菌引起鸡瘟的风险，促进整个家禽生产行业快速发展。