CN107651248B

CN107651248B - 智能打粉售卖机器人与方法

Info

Publication number: CN107651248B
Application number: CN201710903653.4A
Authority: CN
Inventors: 张辉; 赵竞远; 陈燕
Original assignee: Jiaxing University
Current assignee: Jiaxing University
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: CN107651248A

Abstract

本发明公开一种智能打粉售卖机器人与方法，该装置主要包括料仓装置、集料斗、打粉装置、下料装置、下料斗、储罐装置、密封装置、包装罐、罐盖、出料箱、静音气泵、气压传感器、真空泵、真空传感器；智能打粉售卖机器人的一种智能打粉售卖方法是智能打粉售卖机器人根据用户需求的物料及重量完成在线收费，智能打粉售卖机器人自动化把物料加工出来。由于目前人力成本和食品加工安全卫生程度要求越来越高，本发明智能打粉售卖机器人可以无人自动完成五谷杂粮的选料、称量、打粉、包装，通过网络实现在线统计、在线收费、在线维护、在线预警等远程管理与控制，也可通过手机APP实现远程管理与控制。

Description

智能打粉售卖机器人与方法

技术领域

本发明涉及粮食的自动化加工领域，尤其涉及无人五谷杂粮的智能打粉售卖加工设备，还涉及智能打粉售卖方法。

背景技术

五谷杂粮，习惯地将米和面粉以外的粮食称作杂粮。营养学认为，最好的饮食其实是平衡膳食。粮食也如此，只吃精米、白面是不符和平衡膳食原则的，还要吃五谷杂粮，如小米、玉米、荞麦、高粱、燕麦等。五谷杂粮的某些微量元素，例如铁、镁、锌、硒的含量要比米面等细粮多，五谷杂粮中的钾、钙、维生素e、叶酸、生物类黄酮的含量也比米面等细粮丰富，这些微量元素对人体健康的价值是相当大的。目前人们食用五谷杂粮粉越来越多，市场上杂粮粉的制作主要是人工完成选料和称量，然后人工用打粉机打粉，人工完成包装等，由于目前人力成本和食品加工安全卫生要求越来越高，本发明智能打粉售卖机器人在密闭干净卫生的设备里无人智能化完成五谷杂粮的选料、称量、打粉、包装，并通过网络实现在线统计、在线收费、在线维护、在线预警等远程管理与控制，也可通过手机APP实现远程管理与控制。

发明内容

根据所述问题，本发明主要解决现有打粉方法的人力成本过高和食品加工安全卫生程度要求高等问题，实现密闭设备里无人化加工打粉、售卖。

本发明提供一种智能打粉售卖机器人，该装置包括料仓装置、集料斗、打粉装置、下料装置、下料斗、储罐装置、密封装置、包装罐、罐盖、出料箱、静音气泵、气压传感器、真空泵、真空传感器；若干料仓装置在集料斗正上方，各料仓装置盛有不同种类物料供用户选择，保证物料能够完全落在集料斗内；集料斗下方设有打粉装置，保证物料能够完全落在打粉装置内；打粉装置下方设有下料装置，保证粉料能够落入下料装置的包装罐内；下料装置后部的上方设有储罐装置，在空的落罐槽内放置包装罐；储罐装置内部储放包装罐，包装罐是透明的塑料材质，包装罐表面设有刻度，可视定量倒出物料，包装罐外形为梯形可叠加放置节省空间，包装罐口部设有螺纹与罐盖配合；下料装置前部的上方设有密封装置完成罐盖与包装罐的拧紧动作；密封装置内部储放罐盖，罐盖内壁设有螺纹，与包装罐配合；下料装置前部下方设有出料箱，放置盛物料的包装罐；静音气泵与料仓装置、打粉装置、密封装置通过管相连，保证全部气缸准确动作，气压传感器设于静音气泵的口部，检测静音气泵气压；真空泵与密封装置通过管相连，保证吸附动作，真空传感器设于真空泵的口部，检测静音气泵气压。

料仓装置包括料箱、重量传感器、料仓阀门、料仓气缸，料箱出口处设有料仓阀门，料仓气缸驱动料仓阀门开闭，料仓阀门下方设有重量传感器，实时传递物料重量数据给控制系统保证定量准确下料。

打粉装置包括打粉腔、粉腔阀门、粉腔气缸、刀片、电机、电机座、伺服电机，打粉腔上部设有粉腔阀门，粉腔气缸驱动粉腔阀门开闭，打粉腔底部设有刀片，刀片与电机的主轴固定连接，电机与电机座螺纹固定，伺服电机设于电机座侧面，从而伺服电机驱动电机座带动打粉腔左右摆动，保证物料不粘在打粉腔壁上从而能够被完全打磨成所需粉料。

下料装置包括输送带、滚筒、电动滚筒、落罐槽、落罐传感器，输送带前部设有电动滚筒，输送带后部设有滚筒，输送带表面设有若干落罐槽，落罐槽口部设有落罐传感器，通过落罐传感器计数包装罐及判断落罐槽是否空置，电动滚筒驱动输送带保证落罐槽能准确定位落罐位置、装料位置、密封位置。

储罐装置包括储罐腔、储罐皮带、储罐电机、储罐带轮、储罐挡片，储罐腔壁竖直方向设有储罐皮带，储罐电机驱动储罐皮带运动，储罐带轮张紧储罐皮带，储罐皮带外表面均匀设有若干储罐挡片，每个储罐挡片上放置一个包装罐，储罐电机驱动储罐皮带运动一定距离保证包装罐每次一个准确落入落罐槽。

密封装置包括储盖腔、储盖皮带、储盖电机、储盖带轮、储盖挡片、落盖传感器、罐盖定位器、罐盖滑道、直线导轨、气动滑块、升降气缸、旋转气缸、吸盘，储盖腔壁竖直方向设有储盖皮带，储盖电机驱动储盖皮带运动，储盖带轮张紧储盖皮带，储盖皮带外表面均匀设有若干储盖挡片，每个储盖挡片上放置一个罐盖，储盖腔侧下方设有罐盖定位器，罐盖滑道连接储盖腔与罐盖定位器，储盖电机驱动储盖皮带运动一定距离保证罐盖通过罐盖滑道每次一个准确滑入罐盖定位器，罐盖定位器设有落盖传感器，通过落盖传感器计数罐盖及判断罐盖定位器是否空置，罐盖定位器上方设有直线导轨，气动滑块沿直线导轨滑动，气动滑块下端设有升降气缸，升降气缸下端设有旋转气缸，旋转气缸下部设有吸盘，通过直线导轨、气动滑块和升降气缸的动作准确定位吸盘吸附的罐盖落到包装罐上，旋转气缸驱动吸盘旋转罐盖拧入包装罐。

智能打粉售卖机器人的一种智能打粉售卖方法，其特征在于智能打粉售卖机器人根据用户选择物料的种类及重量，后台服务器完成在线收费后把物料相关信息传递给智能打粉售卖机器人的控制系统，控制系统发送指令打开料仓阀门，重量传感器把检测数据实时传递给控制系统，达到用户购买相应物料的重量时控制系统发送指令关闭料仓阀门，输出相应重量的物料到集料斗，通过集料斗输送物料到打粉装置，打粉装置进行物料打粉动作，根据用户物料粗细需求设置打粉时间，伺服电机驱动打粉腔左右摇摆防止物料停留在打粉腔壁上，保证所有物料完全打磨，完成打粉后伺服电机驱动打粉腔倒置，然后打开粉腔阀门把物料倒入下料斗，下料斗把物料倒入包装罐内，输送带把装满物料的包装罐移动到密封位置，当气动滑块运动到罐盖定位器位置后，升降气缸下降，吸盘启动吸附罐盖，升降气缸上升，气动滑块从罐盖定位器位置移动到包装罐位置，升降气缸下降，旋转气缸驱动吸盘旋转罐盖完成拧紧动作，吸盘停止后松开罐盖，输送带继续运动把包装罐移动到出料箱的位置后，包装罐从落罐槽落入出料箱内，落罐传感器动作传递信号给控制系统，用户取走包装罐，输送带把落罐槽移动到落罐位置，储罐电机启动后驱动储罐皮带运动一定距离落下一个包装罐后停止，落罐传感器动作传递信号给控制系统。当吸盘启动吸附罐盖从罐盖定位器移走后，落盖传感器动作传递信号给控制系统，储盖电机启动后驱动储盖皮带运动一定距离落下一个罐盖后停止，罐盖滑入罐盖定位器位置后，落盖传感器动作传递信号给控制系统。后台服务器根据重量传感器、落罐传感器、落盖传感器实时统计相关数据，当达储料值到预警线时，工作人员的手机APP发出报警信号通知工作人员及时去补充物料。后台服务器实时监视与控制气压传感器、真空传感器、重量传感器、落罐传感器、落盖传感器等参数，若超出正常范围则报警，通过后台服务器监控处理，若不能解决则派工作人员现场处理。

附图说明

图1是本发明智能打粉售卖机器人的整机结构示意图。

图2是本发明储罐装置的结构剖视图。

图3是本发明密封装置的结构示意图。

图4是本发明储盖腔的结构剖视图。

图5是本发明落罐槽的结构剖视图。

图6是本发明罐盖的结构剖视图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

本发明的技术人员在研究智能打粉售卖机器人与方法的技术过程中，发现现有的打粉机需要人工完成选料、称量、打粉、包装等过程，极大浪费人力成本和难以保证食品加工卫生安全，为了解决这个问题，技术人员使用智能打粉售卖方法解决。

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6，本发明智能打粉售卖机器人的结构示意图包括料仓装置1、集料斗2、打粉装置3、下料装置4、下料斗5、储罐装置6、密封装置7、包装罐8、罐盖9、出料箱10；若干料仓装置1在集料斗 2正上方，各料仓装置1盛有不同种类物料供用户选择，保证物料能够完全落在集料斗2内；集料斗2下方设有打粉装置3，保证物料能够完全落在打粉装置3 内；打粉装置3下方设有下料装置4，保证粉料能够落入下料装置4的包装罐8 内；下料装置4后部的上方设有储罐装置6，在空的落罐槽44内放置包装罐8；储罐装置6内部储放包装罐8，包装罐8是透明的塑料材质，包装罐8表面设有刻度，可视定量倒出物料，包装罐8外形为梯形可叠加放置节省空间，包装罐8 口部设有螺纹与罐盖9配合；下料装置前部的上方设有密封装置7完成罐盖9 与包装罐8的拧紧动作；密封装置7内部储放罐盖9，罐盖9内壁设有螺纹，与包装罐8配合；下料装置前部下方设有出料箱10，用于放置盛物料的包装罐8。

料仓装置1包括料箱11、料仓阀门12、料仓气缸13、重量传感器14，料箱11出口处设有料仓阀门12，料仓气缸13驱动料仓阀门12开闭，料仓阀门 12下方设有重量传感器14，实时传递物料重量数据给控制系统保证定量准确下料。

打粉装置3包括打粉腔31、粉腔阀门32、粉腔气缸33、刀片34、电机35、电机座36、伺服电机37，打粉腔31上部设有粉腔阀门32，粉腔气缸33驱动粉腔阀门32开闭，打粉腔31底部设有刀片34，刀片34与电机35的主轴固定连接，电机35与电机座36螺纹固定，伺服电机37设于电机座36侧面，从而伺服电机37驱动电机座36带动打粉腔31左右摆动，保证物料不粘在打粉腔 31壁上从而能够被完全打磨成所需粉料。

下料装置4包括输送带41、滚筒42、电动滚筒43、落罐槽44、落罐传感器45，输送带41前部设有电动滚筒43，输送带41后部设有滚筒42，输送带 41表面设有若干落罐槽44，落罐槽44口部设有落罐传感器45，通过落罐传感器45计数包装罐及判断落罐槽44是否空置，电动滚筒43驱动输送带41保证落罐槽44能准确定位落罐位置、装料位置、密封位置。

储罐装置6包括储罐腔61、储罐皮带62、储罐电机63、储罐带轮64、储罐挡片65，储罐腔61壁竖直方向设有储罐皮带62，储罐电机63驱动储罐皮带62运动，储罐带轮64张紧储罐皮62带，储罐皮带62外表面均匀设有若干储罐挡片65，每个储罐挡片65上放置一个包装罐8，储罐电机63驱动储罐皮带62运动一定距离保证包装罐8每次一个准确落入落罐槽44。

密封装置7包括储盖腔71、储盖皮带72、储盖电机73、储盖带轮74、储盖挡片75、落盖传感器76、罐盖定位器77、罐盖滑道78、直线导轨79、气动滑块80、升降气缸81、旋转气缸82、吸盘83，储盖腔71壁竖直方向设有储盖皮带72，储盖电机73驱动储盖皮带72运动，储盖带轮74张紧储盖皮带72，储盖皮带72外表面均匀设有若干储盖挡片75，每个储盖挡片75上放置一个罐盖9，储盖腔71侧下方设有罐盖定位器77，罐盖滑道78连接储盖腔71与罐盖定位器77，储盖电机73驱动储盖皮带72运动一定距离保证罐盖9通过罐盖滑道78每次一个准确滑入罐盖定位器77，罐盖定位器77设有落盖传感器76，通过落盖传感器76计数罐盖9及判断罐盖定位器77是否空置，罐盖定位器77 上方设有直线导轨79，气动滑块80沿直线导轨79滑动，气动滑块80下端设有升降气缸81，升降气缸81下端设有旋转气缸82，旋转气缸82下部设有吸盘83，通过直线导轨79、气动滑块80和升降气缸81的动作准确定位吸盘83 吸附的罐盖9落到包装罐8上，旋转气缸82驱动吸盘83旋转罐盖9拧入包装罐8。

智能打粉售卖机器人的一种智能打粉售卖方法，其步骤主要是，智能打粉售卖机器人根据用户选择物料的种类及重量，后台服务器完成在线收费后把物料相关信息传递给智能打粉售卖机器人的控制系统，控制系统发送指令打开料仓阀门12，重量传感器14把检测数据实时传递给控制系统，达到用户购买相应物料的重量时控制系统发送指令关闭料仓阀门12，输出相应重量的物料到集料斗2，通过集料斗2输送物料到打粉装置3，打粉装置3进行物料打粉动作，根据用户物料粗细需求设置打粉时间，伺服电机36驱动打粉腔31左右摇摆防止物料停留在打粉腔31壁上，保证所有物料完全打磨，完成打粉后伺服电机36驱动打粉腔31倒置，然后打开粉腔阀门32把物料倒入下料斗5，下料斗5把物料倒入包装罐8内，输送带把装满物料的包装罐8移动到密封位置，当气动滑块80运动到罐盖定位器77位置后，升降气缸81下降，吸盘83启动吸附罐盖9，升降气缸81上升，气动滑块80从罐盖定位器77位置移动到包装罐8位置，升降气缸81下降，旋转气缸82驱动吸盘83旋转罐盖9完成拧紧动作，吸盘83停止后松开罐盖9，输送带41继续运动把包装罐8移动到出料箱10的位置后，包装罐8从落罐槽44落入出料箱10内，落罐传感器45动作传递信号给控制系统，用户取走包装罐8，输送带 41把落罐槽44移动到落罐位置，储罐电机63启动后驱动储罐皮带62运动一定距离落下一个包装罐8后停止，落罐传感器45动作传递信号给控制系统。当吸盘83 启动吸附罐盖9从罐盖定位器77移走后，落盖传感器77动作传递信号给控制系统，储盖电机73启动后驱动储盖皮带72运动一定距离落下一个罐盖9后停止，罐盖9滑入罐盖定位器77位置后，落盖传感器77动作传递信号给控制系统。后台服务器根据重量传感器14、落罐传感器45、落盖传感器76实时统计相关数据，当达储料值到预警线时，工作人员的手机APP发出报警信号通知工作人员及时去补充物料。后台服务器实时监视与控制气压传感器、真空传感器、重量传感器14、落罐传感器45、落盖传感器76等参数，若超出正常范围则报警，通过后台服务器监控处理，若不能解决则派工作人员现场处理。

Claims

1.一种智能打粉售卖机器人，其特征是：包括料仓装置、集料斗、打粉装置、下料装置、下料斗、储罐装置、密封装置、包装罐、罐盖、出料箱、静音气泵、气压传感器、真空泵、真空传感器；若干所述料仓装置设置在所述集料斗正上方；所述集料斗下方设有所述打粉装置；所述打粉装置下方设有所述下料装置；所述下料装置后部的上方设有所述储罐装置；所述储罐装置内部储放所述包装罐；所述包装罐是透明的塑料材质，所述包装罐表面设有刻度，所述包装罐外形为梯形；所述包装罐口部设有螺纹；所述下料装置前部的上方设有所述密封装置，所述密封装置内部储放所述罐盖，所述罐盖内壁设有螺纹；所述下料装置前部下方设有所述出料箱；所述静音气泵与所述料仓装置、所述打粉装置、所述密封装置通过管相连，所述气压传感器设于所述静音气泵的口部；所述真空泵与所述密封装置通过管相连，所述真空传感器设于所述真空泵的口部；

所述料仓装置包括料箱、重量传感器、料仓阀门、料仓气缸，料箱出口处设有料仓阀门，料仓气缸驱动料仓阀门开闭，料仓阀门下方设有重量传感器；

所述打粉装置包括打粉腔、粉腔阀门、粉腔气缸、刀片、电机、电机座、伺服电机，打粉腔上部设有粉腔阀门，粉腔气缸驱动粉腔阀门开闭，打粉腔底部设有刀片，刀片与电机的主轴固定连接，电机与电机座螺纹固定，伺服电机设于电机座侧面；

所述下料装置包括输送带、滚筒、电动滚筒、落罐槽、落罐传感器，输送带前部设有电动滚筒，输送带后部设有滚筒，输送带表面设有若干落罐槽，落罐槽口部设有落罐传感器；

所述储罐装置包括储罐腔、储罐皮带、储罐电机、储罐带轮、储罐挡片，储罐腔壁竖直方向设有储罐皮带，储罐电机驱动储罐皮带运动，储罐带轮张紧储罐皮带，储罐皮带外表面均匀设有若干储罐挡片；

所述密封装置包括储盖腔、储盖皮带、储盖电机、储盖带轮、储盖挡片、落盖传感器、罐盖定位器、罐盖滑道、直线导轨、气动滑块、升降气缸、旋转气缸、吸盘，储盖腔壁竖直方向设有储盖皮带，储盖电机驱动储盖皮带运动，储盖带轮张紧储盖皮带，储盖皮带外表面均匀设有若干储盖挡片，储盖腔侧下方设有罐盖定位器，罐盖滑道连接储盖腔与罐盖定位器，罐盖定位器设有落盖传感器，罐盖定位器上方设有直线导轨，气动滑块沿直线导轨滑动，气动滑块下端设有升降气缸，升降气缸下端设有旋转气缸，旋转气缸下部设有吸盘。

2.根据权利要求1所述智能打粉售卖机器人的一种智能打粉售卖方法，其特征在于：所述智能打粉售卖机器人根据用户选择物料的种类及重量，后台服务器完成在线收费后把物料相关信息传递给所述智能打粉售卖机器人的控制系统，控制系统发送指令打开料仓阀门，重量传感器把检测数据实时传递给控制系统，达到用户购买相应物料的重量时控制系统发送指令关闭料仓阀门，输出相应重量的物料到所述集料斗，通过所述集料斗输送物料到所述打粉装置，所述打粉装置进行物料打粉动作，根据用户物料粗细需求设置打粉时间，伺服电机驱动打粉腔左右摇摆防止物料停留在打粉腔壁上，保证所有物料完全打磨，完成打粉后伺服电机驱动打粉腔倒置，然后打开粉腔阀门把物料倒入所述下料斗，通过所述下料斗把物料倒入所述包装罐内，输送带把装满物料的所述包装罐移动到密封位置，当气动滑块运动到罐盖定位器位置后，升降气缸下降，吸盘启动后吸附所述罐盖，升降气缸上升，气动滑块从罐盖定位器位置移动到所述包装罐位置，升降气缸下降，旋转气缸驱动吸盘旋转所述罐盖完成拧紧动作，吸盘停止后松开所述罐盖，输送带继续运动把所述包装罐移动到所述出料箱的位置后，所述包装罐从落罐槽落入所述出料箱内，落罐传感器动作传递信号给控制系统，用户取走所述包装罐，输送带把落罐槽移动到落罐位置，储罐电机启动后驱动储罐皮带运动一定距离落下一个所述包装罐后停止，所述包装罐落入落罐槽后，落罐传感器动作传递信号给控制系统，当吸盘启动吸附所述罐盖从罐盖定位器移走后，落盖传感器动作传递信号给控制系统，储盖电机启动后驱动储盖皮带运动一定距离落下一个所述罐盖后停止，所述罐盖滑入罐盖定位器位置后，落盖传感器动作传递信号给控制系统，后台服务器根据重量传感器、落罐传感器、落盖传感器实时统计相关数据，当达储料值到预警线时，工作人员的手机APP发出报警信号通知工作人员及时去补充物料，后台服务器实时监视与控制所述气压传感器、所述真空传感器、重量传感器、落罐传感器、落盖传感器等参数，若超出正常范围则报警，通过后台服务器监控处理，若不能解决则派工作人员现场处理。