一種柔性撒料的智能上甑機(jī)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(jī)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(dòng)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(jī)器人安裝的柔性送料送料端承載平臺(tái)，承載平臺(tái)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(tái)可以自轉(zhuǎn)，在甄桶內(nèi)無死角灑料運(yùn)行。
【專利說明】
一種柔性撒料的智能上甑機(jī)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(jī)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(yàn)依賴性強(qiáng)，需要大量人力才能完成，勞動(dòng)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(dòng)裝甑設(shè)備通常是采用訂購ABB機(jī)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(jī)器人抓取，送料計(jì)量、速度以及連續(xù)性較差。2、物料直接從甄桶上方拋灑進(jìn)入甄桶，會(huì)造成下層已有物料被壓實(shí)，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(jìn)行鋪撒，在這個(gè)過程中，下方物料蒸出的蒸汽是非均勻跑冒的，蒸汽會(huì)從敞開的甄桶上方逸散，較為浪費(fèi)。
[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(xiàn)。
[0005]全自動(dòng)裝甑機(jī)器人系統(tǒng)(CN203781376U)，包括給料機(jī)構(gòu)、布料機(jī)構(gòu)、裝甑機(jī)器人和甑桶，所述給料機(jī)構(gòu)包括給料斗及與其頂部進(jìn)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(jī)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(jī)器人包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架及轉(zhuǎn)動(dòng)連接于機(jī)架上的旋轉(zhuǎn)臂I，布料機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)臂I上，布料斗的進(jìn)料口與布料口分別移位銜接給料斗的卸料口和甑桶進(jìn)料口，所述裝甑機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信號連接上料裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和氣缸的驅(qū)動(dòng)裝置。該實(shí)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(dòng)機(jī)械化發(fā)展的瓶頸。
[0006]經(jīng)過對比，本專利申請所要求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別較大，實(shí)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(qiáng)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(jī)設(shè)計(jì)與物理原型樣機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種柔性撒料的智能上甑機(jī)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(dòng)安裝有一升降架，該升降架由升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿立架上下移動(dòng);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(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，控制二級送料臂進(jìn)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(dòng)控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)軸，帶動(dòng)緩沖送料臂進(jìn)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(jìn)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(jī)，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(jī)。
[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(tái)，該承載平臺(tái)的前后兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)輥軸并且在該兩個(gè)輥軸上驅(qū)動(dòng)安裝有一傳送帶。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0014]1、本發(fā)明可以全自動(dòng)化進(jìn)行原料的輸送及播撒，為不破壞酒醅物理特性，獨(dú)創(chuàng)的手臂內(nèi)雙螺桿推進(jìn)送料機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)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(jìn)行拋灑酒醅的“輕、薄、準(zhǔn)、松、平、勻”的要求，無待料等候時(shí)間，提尚效率。
[0015]2、本機(jī)器人通過紅外相機(jī)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(jī)進(jìn)行捕捉，從而為控制系統(tǒng)提供定位信息，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到漏氣位置，進(jìn)行酒醅的拋灑，從而覆蓋漏氣點(diǎn)，準(zhǔn)確度高，快速補(bǔ)鋪漏氣點(diǎn)，避免漏氣，蒸餾效果好，完全實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，提升效率，并且提升加工質(zhì)量。
[0016]3、本機(jī)器人基于剛?cè)釀?dòng)力學(xué)、柔性機(jī)器人動(dòng)態(tài)仿真、空間動(dòng)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(jī)械手的逆動(dòng)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(dòng)力矩，并在時(shí)域下通過直接數(shù)值積分，求解了機(jī)械手的彈性構(gòu)型變量。
[0017]4、本機(jī)器人安裝的柔性送料送料端承載平臺(tái)，承載平臺(tái)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(tái)可以自轉(zhuǎn)，在甄桶內(nèi)無死角灑料運(yùn)行。
[0018]5、本發(fā)明輸送可精準(zhǔn)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)灑料薄、柔、勻，提升出酒率。達(dá)到輕撒薄鋪、見氣灑料、灑料點(diǎn)準(zhǔn)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(jī)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(jī)器人工作狀態(tài)立體圖。
[0025]附圖標(biāo)記表示:I立架，2進(jìn)料斗，3升降架，4一級送料臂，5驅(qū)動(dòng)電機(jī)，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(dòng)裝置，13送料通道，14螺旋送料桿，15送料電機(jī)，16傳送帶，17承載平臺(tái)，18輥軸。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)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(hù)范圍。
[0027]—種柔性撒料的智能上甑機(jī)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(jìn)行自轉(zhuǎn)，立架上驅(qū)動(dòng)安裝有一升降架3，該升降架由升降驅(qū)動(dòng)裝置12驅(qū)動(dòng)沿立架上下移動(dòng)；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(dòng)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(dòng)控制裝置，由控制系統(tǒng)控制二級送料臂進(jìn)行水平往復(fù)擺動(dòng)，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(dòng)，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(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，控制二級送料臂進(jìn)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(dòng)控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控制，從而帶動(dòng)緩沖送料臂進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)；
[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(tái)17，該承載平臺(tái)的前后兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)輥軸并且在該兩個(gè)輥軸上驅(qū)動(dòng)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(dòng)水平移動(dòng)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(xì)描述。
[0034]本機(jī)器人工作方法:
[0035]⑴升降驅(qū)動(dòng)裝置控制升降架上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)撒料高度；
[0036]⑵物料通過進(jìn)料斗進(jìn)入一級送料臂，一級送料臂內(nèi)的送料電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋送料桿轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jìn)入二級送料臂，二級送料臂內(nèi)的螺旋送料桿驅(qū)動(dòng)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(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，可以靈活地將物料送到甄桶內(nèi)任意位置；
[0039]同時(shí)，通過紅外相機(jī)檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測甄桶內(nèi)的蒸汽漏氣位置，快速補(bǔ)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(dòng)，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(shí)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(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性撒料的智能上甑機(jī)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(dòng)安裝有一升降架，該升降架由升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿立架上下移動(dòng);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(dòng)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(jī)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(dòng)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(dòng)，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(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，控制二級送料臂進(jìn)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(dòng)控制裝置，由控制系統(tǒng)控制豎直送料臂進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)軸，帶動(dòng)緩沖送料臂進(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)，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(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性撒料的智能上甑機(jī)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(tái)，該承載平臺(tái)的前后兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)輥軸并且在該兩個(gè)輥軸上驅(qū)動(dòng)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