一種柔性撒料的智能上甑機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種柔性撒料的智能上甑機器人，包括基座、立架、升降架、一級送料臂、二級送料臂、豎直送料臂以及緩沖送料臂，在基座上端豎直安裝里有立架，立架上水平懸臂式安裝有一級送料臂，該一級送料臂的懸臂端水平轉(zhuǎn)動安裝有二級送料臂的一端，二級送料臂的另一端下方封閉安裝有豎直送料臂的上端，該豎直送料臂為中空的筒形結(jié)構(gòu)，豎直送料臂下端安裝有緩沖送料臂的一端，緩沖送料臂的另一端安裝有撒料出口。本機器人安裝的柔性送料送料端承載平臺，承載平臺高度可控制，有效保證酒醅平緩的灑落在甄桶內(nèi)，從而使鋪撒的酒醅保持疏松，提升后期蒸餾的加工效果；而且，承載平臺可以自轉(zhuǎn)，在甄桶內(nèi)無死角灑料運行。
【專利說明】
一種柔性撒料的智能上甑機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于白酒制造領(lǐng)域，涉及釀酒設(shè)備，尤其是一種柔性撒料的智能上甑機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]白酒釀造產(chǎn)業(yè)是中國特有的制造行業(yè)，白酒是以糧食為主要原料，需要經(jīng)過固態(tài)發(fā)酵、蒸桶蒸餾等工序，傳統(tǒng)的制造方法主要依靠人工完成，對于人工的經(jīng)驗依賴性強，需要大量人力才能完成，勞動力成本很高，整體生產(chǎn)效率較低。
[0003]在裝甑步驟中，現(xiàn)有的自動裝甑設(shè)備通常是采用訂購ABB機器人抓取及拋灑物料，主要存在以下缺陷:1、現(xiàn)有的物料輸送方式通常是敞開式輸送，再由裝甑機器人抓取，送料計量、速度以及連續(xù)性較差。2、物料直接從甄桶上方拋灑進入甄桶，會造成下層已有物料被壓實，影響后續(xù)的蒸酒效果。3、在裝甑過程中，順序鋪撒或通過傳感器探測甑內(nèi)的物料厚度進行鋪撒，在這個過程中，下方物料蒸出的蒸汽是非均勻跑冒的，蒸汽會從敞開的甄桶上方逸散，較為浪費。
[0004]經(jīng)過檢索，發(fā)現(xiàn)以下較為接近的現(xiàn)有包裝系統(tǒng)有關(guān)的專利文獻。
[0005]全自動裝甑機器人系統(tǒng)(CN203781376U)，包括給料機構(gòu)、布料機構(gòu)、裝甑機器人和甑桶，所述給料機構(gòu)包括給料斗及與其頂部進料口相接的上料裝置，所述給料斗底部的卸料口開閉通過氣缸控制;所述布料機構(gòu)包括扇形結(jié)構(gòu)的布料斗及設(shè)于其底部的扇形輸送裝置、攤平裝置;所述裝甑機器人包括驅(qū)動系統(tǒng)、機架及轉(zhuǎn)動連接于機架上的旋轉(zhuǎn)臂I，布料機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)臂I上，布料斗的進料口與布料口分別移位銜接給料斗的卸料口和甑桶進料口，所述裝甑機器人的驅(qū)動系統(tǒng)信號連接上料裝置的驅(qū)動電機和氣缸的驅(qū)動裝置。該實用新型完全取代了原始的人工裝甑工作，裝甑快速、均勻，突破釀酒全自動機械化發(fā)展的瓶頸。
[0006]經(jīng)過對比，本專利申請所要求保護的技術(shù)內(nèi)容與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別較大，實際解決的技術(shù)問題也有較大區(qū)別，本專利申請技術(shù)內(nèi)容具有較強的創(chuàng)新性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種以釀酒產(chǎn)業(yè)的重大需求為核心，采用虛擬樣機設(shè)計與物理原型樣機開發(fā)相結(jié)合的方式，研發(fā)一種基于傳統(tǒng)釀造工藝的柔性撒料的智能上甑機器人。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]—種柔性撒料的智能上甑機器人，其特征在于:包括基座、立架、升降架、一級送料臂、二級送料臂、豎直送料臂以及緩沖送料臂，在基座上端豎直安裝里有立架，立架上驅(qū)動安裝有一升降架，該升降架由升降驅(qū)動裝置驅(qū)動沿立架上下移動;在升降架內(nèi)水平懸臂式安裝有一級送料臂，該一級送料臂的懸臂端水平轉(zhuǎn)動安裝有二級送料臂的一端，二級送料臂的另一端下方封閉安裝有豎直送料臂的上端，該豎直送料臂為中空的筒形結(jié)構(gòu)，豎直送料臂下端安裝有緩沖送料臂的一端，緩沖送料臂的另一端安裝有撒料出口。
[0010]而且，所述一級送料臂與二級送料臂之間安裝有轉(zhuǎn)動控制裝置，具體為:一級送料臂與二級送料臂的連接通道的接口密封而且自由轉(zhuǎn)動，且一級送料臂與二級送料臂之間安裝有齒輪組，該齒輪組由驅(qū)動電機驅(qū)動進行轉(zhuǎn)動，控制二級送料臂進行水平擺轉(zhuǎn);在二級送料臂與豎直送料臂之間安裝轉(zhuǎn)動控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進行自動轉(zhuǎn)軸，帶動緩沖送料臂進行360°旋轉(zhuǎn)。
[0011]而且，一級送料臂和二級送料臂均為中空圓筒形結(jié)構(gòu)，一級送料臂上端固裝有一進料斗;在一級送料臂內(nèi)同軸安裝有螺旋送料桿，螺旋送料桿的一端伸出一級送料臂的后端并同軸安裝有送料電機，螺旋送料桿的另一端下方的一級送料臂上制有送料通道，該送料通道下端連通二級送料臂，二級送料臂內(nèi)同軸安裝有另一螺旋送料桿以及送料電機。
[0012]而且，在豎直送料臂下端出口對應(yīng)的緩沖送料臂內(nèi)安裝有一水平設(shè)置的承載平臺，該承載平臺的前后兩側(cè)分別安裝有兩個輥軸并且在該兩個輥軸上驅(qū)動安裝有一傳送帶。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0014]1、本發(fā)明可以全自動化進行原料的輸送及播撒，為不破壞酒醅物理特性，獨創(chuàng)的手臂內(nèi)雙螺桿推進送料機構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)連續(xù)灑料，保證物料傳送安全穩(wěn)定以及衛(wèi)生性，有效控制送料速度和劑量，模擬人手進行拋灑酒醅的“輕、薄、準、松、平、勻”的要求，無待料等候時間，提尚效率。
[0015]2、本機器人通過紅外相機完成視覺數(shù)據(jù)采集，并且紅外視覺圖像處理技術(shù)指揮撒料位置，由于蒸汽與酒醅的溫度存在溫度差，一旦有微小的蒸汽漏出，都可以通過紅外相機進行捕捉，從而為控制系統(tǒng)提供定位信息，從而驅(qū)動機器人運動到漏氣位置，進行酒醅的拋灑，從而覆蓋漏氣點，準確度高，快速補鋪漏氣點，避免漏氣，蒸餾效果好，完全實現(xiàn)智能生產(chǎn)，提升效率，并且提升加工質(zhì)量。
[0016]3、本機器人基于剛?cè)釀恿W(xué)、柔性機器人動態(tài)仿真、空間動態(tài)測量及系統(tǒng)剛度研究、非線性控制策略的研究等內(nèi)容。根據(jù)跟定末端給定軌跡，求取構(gòu)件名義構(gòu)型變量，然后將該構(gòu)型變量作為已知，構(gòu)建機械手的逆動力學(xué)模型，并借助離散傅立葉變換采用數(shù)值法求解了關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩，并在時域下通過直接數(shù)值積分，求解了機械手的彈性構(gòu)型變量。
[0017]4、本機器人安裝的柔性送料送料端承載平臺，承載平臺高度可控制，有效保證酒醅平緩的灑落在甄桶內(nèi)，從而使鋪撒的酒醅保持疏松，提升后期蒸餾的加工效果;而且，承載平臺可以自轉(zhuǎn)，在甄桶內(nèi)無死角灑料運行。
[0018]5、本發(fā)明輸送可精準控制，能夠?qū)崿F(xiàn)灑料薄、柔、勻，提升出酒率。達到輕撒薄鋪、見氣灑料、灑料點準確、醋面要平以形成松散均勻的微孔結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0019]圖1為機器人結(jié)構(gòu)主視圖；
[0020]圖2為圖1的俯視圖；
[0021]圖3為圖1的左視圖；
[0022]圖4為圖3中A-A向剖視圖；
[0023]圖5為圖4中的B部放大圖；
[0024]圖6為本機器人工作狀態(tài)立體圖。
[0025]附圖標記表示:I立架，2進料斗，3升降架，4一級送料臂，5驅(qū)動電機，6齒輪組，7二級送料臂，8豎直送料臂，9緩沖送料臂，10撒料出口，11基座，12升降驅(qū)動裝置，13送料通道，14螺旋送料桿，15送料電機，16傳送帶，17承載平臺，18輥軸。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0027]—種柔性撒料的智能上甑機器人，包括基座11、立架1、升降架3、一級送料臂4、二級送料臂7、豎直送料臂8以及緩沖送料臂9，
[0028]在基座11上端豎直安裝里有立架I，立架可在基座上以豎直的立架中心軸為軸進行自轉(zhuǎn)，立架上驅(qū)動安裝有一升降架3，該升降架由升降驅(qū)動裝置12驅(qū)動沿立架上下移動；在升降架內(nèi)水平懸臂式安裝有一級送料臂4，該一級送料臂的懸臂端水平轉(zhuǎn)動安裝有二級送料臂7的一端，二級送料臂的另一端下方封閉安裝有豎直送料臂8的上端，該豎直送料臂為中空的筒形結(jié)構(gòu)，豎直送料臂下端安裝有緩沖送料臂9的一端，緩沖送料臂的另一端安裝有撒料出口 10;
[0029]—級送料臂與二級送料臂之間安裝有轉(zhuǎn)動控制裝置，由控制系統(tǒng)控制二級送料臂進行水平往復(fù)擺動，具體為:一級送料臂與二級送料臂的連接通道的接口密封而且自由轉(zhuǎn)動，且一級送料臂與二級送料臂之間安裝有齒輪組6，該齒輪組由驅(qū)動電機5驅(qū)動進行轉(zhuǎn)動，控制二級送料臂進行水平擺轉(zhuǎn)；
[0030]在二級送料臂與豎直送料臂之間安裝轉(zhuǎn)動控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進行自動轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動角度可控制，從而帶動緩沖送料臂進行360°旋轉(zhuǎn)，在甄桶內(nèi)無死角撒料；
[0031]—級送料臂和二級送料臂均為中空圓筒形結(jié)構(gòu)，一級送料臂上端固裝有一進料斗2用于輸入物料;在一級送料臂內(nèi)同軸安裝有螺旋送料桿14，螺旋送料桿的一端伸出一級送料臂的后端并同軸安裝有送料電機15，螺旋送料桿的另一端下方的一級送料臂上制有送料通道13，該送料通道下端連通二級送料臂7，二級送料臂內(nèi)同軸安裝有另一螺旋送料桿以及送料電機；
[0032]在豎直送料臂下端出口對應(yīng)的緩沖送料臂內(nèi)安裝有一水平設(shè)置的承載平臺17，該承載平臺的前后兩側(cè)分別安裝有兩個輥軸并且在該兩個輥軸上驅(qū)動安裝有一傳送帶16，有上方落下的物料掉落在傳送帶上，由傳送帶驅(qū)動水平移動最終平緩地送出撒料出口。
[0033]本專利申請對于電控系統(tǒng)不作詳細描述。
[0034]本機器人工作方法:
[0035]⑴升降驅(qū)動裝置控制升降架上下移動，調(diào)節(jié)撒料高度；
[0036]⑵物料通過進料斗進入一級送料臂，一級送料臂內(nèi)的送料電機驅(qū)動螺旋送料桿轉(zhuǎn)動，定向推送將一級送料臂內(nèi)的物料向前推送，物料通過一級送料臂前端的送料通道下落進入二級送料臂，二級送料臂內(nèi)的螺旋送料桿驅(qū)動物料向前推送，落入豎直送料臂，自由下落到緩沖送料臂內(nèi)，最終由撒料出口平緩的灑入甄桶內(nèi)；
[0037]送料電機的轉(zhuǎn)動速度由控制系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)控制；
[0038]⑶物料松散的鋪撒在甄桶內(nèi)，一級送料臂、二級送料臂以及緩沖送料臂配合轉(zhuǎn)動，可以靈活地將物料送到甄桶內(nèi)任意位置；
[0039]同時，通過紅外相機檢測系統(tǒng)實時檢測甄桶內(nèi)的蒸汽漏氣位置，快速補充酒醅的拋灑，防止漏氣；
[0040]⑷根據(jù)撒料情況，升降架向上移動，層層鋪撒酒醅，直至裝滿甄桶，加蓋甄桶蓋。
[0041]盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種柔性撒料的智能上甑機器人，其特征在于:包括基座、立架、升降架、一級送料臂、二級送料臂、豎直送料臂以及緩沖送料臂，在基座上端豎直安裝里有立架，立架上驅(qū)動安裝有一升降架，該升降架由升降驅(qū)動裝置驅(qū)動沿立架上下移動;在升降架內(nèi)水平懸臂式安裝有一級送料臂，該一級送料臂的懸臂端水平轉(zhuǎn)動安裝有二級送料臂的一端，二級送料臂的另一端下方封閉安裝有豎直送料臂的上端，該豎直送料臂為中空的筒形結(jié)構(gòu)，豎直送料臂下端安裝有緩沖送料臂的一端，緩沖送料臂的另一端安裝有撒料出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性撒料的智能上甑機器人，其特征在于:所述一級送料臂與二級送料臂之間安裝有轉(zhuǎn)動控制裝置，具體為:一級送料臂與二級送料臂的連接通道的接口密封而且自由轉(zhuǎn)動，且一級送料臂與二級送料臂之間安裝有齒輪組，該齒輪組由驅(qū)動電機驅(qū)動進行轉(zhuǎn)動，控制二級送料臂進行水平擺轉(zhuǎn)； 在二級送料臂與豎直送料臂之間安裝轉(zhuǎn)動控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進行自動轉(zhuǎn)軸，帶動緩沖送料臂進行360°旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性撒料的智能上甑機器人，其特征在于:一級送料臂和二級送料臂均為中空圓筒形結(jié)構(gòu)，一級送料臂上端固裝有一進料斗;在一級送料臂內(nèi)同軸安裝有螺旋送料桿，螺旋送料桿的一端伸出一級送料臂的后端并同軸安裝有送料電機，螺旋送料桿的另一端下方的一級送料臂上制有送料通道，該送料通道下端連通二級送料臂，二級送料臂內(nèi)同軸安裝有另一螺旋送料桿以及送料電機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性撒料的智能上甑機器人，其特征在于:在豎直送料臂下端出口對應(yīng)的緩沖送料臂內(nèi)安裝有一水平設(shè)置的承載平臺，該承載平臺的前后兩側(cè)分別安裝有兩個輥軸并且在該兩個輥軸上驅(qū)動安裝有一傳送帶。
【文檔編號】B65G37/00GK105923410SQ201610475901
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】邢恩宏
【申請人】天津榮新佳科技有限公司