CN109264325A - 一种上甄机器人 - Google Patents
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Abstract
一种上甄机器人，属于酒类上甄设备技术领域，包括底座、升降驱动机构、升降立柱、大臂、小臂、一级送料机构和二级送料机构，底座上驱动安装升降立柱，升降驱动机构用于带动升降立柱上下运动，升降立柱的上方通过大臂旋转机构与大臂的一端连接，大臂的另一端通过小臂旋转机构与小臂连接，一级送料机构安装在大臂的上部，二级送料机构安装在小臂的上部，一级送料机构、二级送料机构均采用同步带进行物料输送，一级送料机构的末端与二级送料机构的输入端进行物料传递，竖直送料臂设置在二级送料机构的输出端，竖直输送臂为中空筒状结构，缓冲送料机构安装在竖直送料臂的下端。本发明装置能够实现自动上甄。
Description
技术领域
本发明属于酒类上甄设备技术领域，具体涉及一种上甄机器人。
背景技术
白酒酿造行业是中国特有的制造行业，白酒是以粮食为主原料，需要经过固态发酵、蒸桶蒸馏等工序，传统的制造方法主要依靠人工完成，对于人工的经验依赖性强，需要大量人力才能完成，劳动力成本高且生产效率低，上甑品质受员工体力情绪等影响不稳定。
现有市场已有的上甄机器人多才有标准多关节机器人配合末端执行布料机构的形式来实现布料，分为间歇上甄和连续上甄两大类，间歇上甑采用两个机器人相互配合作用，一个机器人用于抓取抛洒酒醅、另一个机器人应用于接料布料，在机器人接料过程时，如果甑桶内出现跑汽现象，机器人无法及时进行布料；连续上甄采用自带物料传送机构的上甄机器人，上甄机器人主要由进料口、内置物料传送装置、出料口和多关节机器人本体，内嵌的传送装置使得机器人可以实现连续性铺料，与间歇上料相比，上甄机器人中酒醅的运动轨迹更加合理，同时提高了补料响应速度。
但是目前的上甄机器人中的内置的物料传送机构主要是通过采用前端采用螺旋式输送机构，螺旋输送机构在运送酒醅的过程中容易卡料，物料自然滑落到出料口，当出料口较低时容易造成物料堆积，由于重力作用易造成物料挤压成块，以上不足会造成物料受热不均，影响酒质和产酒率。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种新型上甄机器人，该上甄机器人的稳定性好，运送酒醅平稳。
本发明采用的技术方案如下：一种上甄机器人，包括底座、升降驱动机构、升降立柱、大臂、小臂、一级送料机构和二级送料机构，底座上驱动安装升降立柱，升降驱动机构用于带动升降立柱上下运动，升降立柱的上方通过大臂旋转机构与大臂的一端连接，大臂的另一端通过小臂旋转机构与小臂连接，一级送料机构安装在大臂的上部，二级送料机构安装在小臂的上部，一级送料机构、二级送料机构均采用同步带进行物料输送，一级送料机构的末端与二级送料机构的输入端进行物料传递，竖直送料臂设置在二级送料机构的输出端，竖直输送臂为中空筒状结构，缓冲送料机构安装在竖直送料臂的下端。
进一步的，一级送料机构包括一级同步带式输送线，连接斗为中空筒状结构，进料斗设置在一级同步带式输送线远离小臂的一端且位一级同步带式输送线的上方，第一送料电机用于驱动一级同步带式输送线。
进一步的，二级送料机构包括二级同步带式输送线，第一过渡口设置在二级同步带式输送线靠近大臂的一端且位于二级同步带式输送线的上方，第二送料电机用于驱动二级同步带式输送线。
进一步的，还包括第三旋转机构，第三旋转机构设置在小臂远离大臂的一端，第三旋转机构用于带动竖直送料臂绕Z轴转动。
进一步的，竖直送料臂可转动地安装在小臂上。
进一步的，缓冲送料机构包括第三同步带式输送线，第三同步带式输送线安装竖直输送臂的下端，第三送料电机带动第三同步式输送线运动，第三同步带式输送线的输送带上等距设置栅格，挡料板设置在第三同步带式输送线的两端且位于其上方，挡料板的下端面与栅格的上端面存在间隙。
进一步的，还包括刮板，刮板安装在缓冲送料机构的下端。
进一步的，小臂远离大臂的一端上安装有红外传感器和激光测距传感器，红外传感器和激光测距传感器正对下方的酒甄，红外传感器用于感知酒甄内温度，激光测距传感器用于感知距离。
进一步的，立柱升降机构包括Z轴电机，Z轴电机安装在底座上，Z轴电机带动蜗轮蜗杆组件运动，升降立柱的上端与蜗杆的上端固定连接，升降立柱的下端与安装在底座上的直线轴承配合。
本发明装置的有益效果：(1)设置两级同步带式送料机构，送料平稳，与螺旋推进式送料机构相比不会卡料，同步带运动物料并不会对酒醅生产挤压，影响酒醅的物料特性，同步带运动更加平稳，同步带易于清理，保证了物料的卫生，达到了“松”的要求；
(2)缓冲送料机构包括带有栅格的第三同步带式输送线和位于第三同步带式输送线两端的挡料板，挡料板一方面用于放置物料随竖直送料臂下降时，物料的冲量较大，导致物料落入第三同步带式输送线之外，第二，第三带式输送线中栅格的物流过高时，挡料板起到刮料的作用，保证每个栅格的物料尽量均匀，从而控制每次投料的剂量均匀，同时设置缓冲送料臂保证了投料时，物料下降的冲量小，即达到了“轻”的要求；
(3)设置刮板在缓冲送料臂的末端，刮板对刚投下对的酒醅表面进行刮平整以防影响下一层甑料的铺洒；
(4)竖直送料臂旋转机构能够带动竖直送料臂及缓冲送料臂进行旋转，从而是保对酒桶内的边缘及内部无死角洒料。
附图说明
图1为本发明装置的注视结构示意图。
图2 为图1的俯视结构示意图。
图3 为图2的A-A向剖视图。
图4 为图1的左视图。
图5 为本发明装置的立体结构示意图。
图6 为本发明装置中缓冲送料机构处的立体结构示意图。
图7 为本发明装置中缓冲送料机构的局部立体结构示意图。
图中： 1：底座； 2：Z轴电机；3：蜗轮蜗杆组件； 4：升降立柱；5：转接座；6：进料斗；7： 一级同步带式输送线；8：第一送料电机；9：第一过渡口；10：二级同步带输送线；11：第二送料电机；12：第二过渡口；13：竖直输送臂；14：缓冲输送臂； 15： 第三送料电机；16：刮板；17：小臂；18：大臂；19：X轴电机；20：连接罩壳；21：R轴电机；22：Y轴电机；23：第三同步带式输送线；24：上安装板；25：挡料板。
具体实施方式
如图1-图5所示，上甄机器人，包括底座1、升降驱动机构、升降立柱4、大臂18、小臂17、一级送料机构和二级送料机构，底座1上驱动安装升降立柱4，升降驱动机构用于带动升降立柱3上下运动以适应甑桶内酒醅高度的变化，升降立柱4的上方通过大臂旋转机构与大臂18的一端连接，大臂18的另一端通过小臂旋转机构与小臂17连接，一级送料机构安装在大臂18的上部，二级送料机构安装在小臂17的上部，一级送料机构、二级送料机构均采用同步带进行物料输送，一级送料机构的末端与二级送料机构的输入端进行物料传递，竖直送料臂13设置在二级送料机构的输出端，竖直输送臂13为中空筒状结构，缓冲送料机构安装在竖直送料臂13的下端。
如图3、图4所示，立柱升降机构包括Z轴电机2，Z轴电机2安装在底座1上，蜗轮蜗杆组件3中蜗轮安装在底座上，蜗杆可滑动地安装在底座1上，蜗轮与蜗杆相互啮合，升降立柱4的上端与蜗杆的上端固定连接，升降立柱4的下端与安装在底座1上的直线轴承配合，从而， Z轴电机2的动力经蜗轮蜗杆组件3 传动到升降立柱4上，Z轴电机2带动升降立柱4上下运动。
如图3所示，大臂旋转机构包括X轴电机19，连接罩壳20安装在升降立柱4的上端面，连接罩壳20为中空结构，转接座5安装在连接罩壳20的上端面，连接罩壳20为中空结构，连接罩壳20用于容纳X轴电机19及其对应的减速器，大臂18的一端与转接座5铰链，X轴电机19的输出端通过减速器与大臂18的一端固定连接，减速器安装在转接座5上，从而，X轴电机19的动力经减速器传到到大臂18上，X轴电机19带动大臂18绕其一端在水平面内转动。
如图3所示，小臂旋转机构包括Y轴电机22，Y轴电机22安装在大臂18的下端，从而，为大臂18上方预留足够的安装空间，小臂17的一端铰链在大臂18的末端，Y轴电机22的输出端与主动带轮固定连接，主动带轮通过轴承安装在大臂18上，从动带轮与主动带轮驱动连接，从动带轮与小臂17的一端固定连接，从而，Y轴电机22的动力经带轮组件传递到小臂17上，Y轴电机22带动小臂17绕其一端在水平面内转动。
如图1、图3所示，一级送料机构包括一级同步带式输送线7，进料斗6为中空筒状结构，优选的进料斗6为从上到下逐渐减小的筒状结构，进料斗6设置在一级同步带式输送线7远离小臂17的一端且位一级同步带式输送线7的上方，第一送料电机8用于驱动一级同步带式输送线7 ，酒醅投入进料斗6中，酒醅从进料斗6中漏下进入一级同步带式输送线7的输送带，输送带运动平稳且不会对酒醅产生较大挤压，保证了酒醅良好的物理特性。
如图1、图3所示，二级送料机构包括二级同步带式输送线10，第一过渡口9为中空结构，第一过渡口9设置在二级同步带式输送线10靠近大臂18的一端且位于二级同步带式输送线10的上方，优选的第一过渡口9为从上到下逐渐减小对的筒状结构，第二送料电机11用于驱动二级同步带式输送线10，酒醅随一级同步带式输送线7运动到第一过渡口9中，酒醅从第一过渡口9中落入到二级同步带式输送线10的输送带上。
第二过渡口12为中空结构，第二过渡口12设置在竖直送料臂13的上端，酒醅随二级同步带式输送线10运动到第二过渡口12中，竖直送料臂13为中空结构，优选的竖直送料臂13为从上到下逐渐减小的筒状结构，可以在一定程度上调节酒醅下落的节拍且筒状结构的表面光滑不易造成局部积料。
如图3所示，本发明装置还包括第三旋转机构，第三旋转机构设置在小臂17远离大臂18的一端，第三旋转机构包括R轴电机21，R轴电机21安装在小臂17上，R轴电机21的输出端与主动带轮固定连接，主动带轮通过轴承安装在小臂17上，主动带轮与从动带轮驱动连接，主从带轮与竖直送料臂13固定连接，从而R轴电机21能够带动竖直送料臂13绕Z轴转动，缓冲送料机构能够在竖直送料臂13的带动下360°旋转，在甄桶内无死角投料。
为了提高竖直送料臂1转动的稳定性，小臂17开有通孔，竖直送料臂13可转动地安装在小臂17上，竖直送料臂13非悬臂布置，稳定性好。
如图6、图7所示，缓冲送料机构包括第三同步带式输送线23，上安装板24安装在竖直送料臂13的下端，上安装板24上设有酒醅漏下的通孔，上安装板24的中间高两侧底，第三同步带式输送线23安装上安装板24的下端，上安装板24的中间部与第三同步带输送线23的输送带组成了一个容纳酒醅的空间，第三送料电机15带动第三同步式输送线23运动，第三同步带式输送线23的输送带上等距设置栅格，挡料板25安装在上安装板24的两端且位于第三同步带式输送线23的上方，挡料板25的下端面与栅格的上端面存在间隙，第三同步带输送线23与挡料板25形成出料口。
酒醅从竖直输送臂13漏下进入第三同步带式输送线23的栅格上，酒醅的动能较大，挡料板25能够防止物料落入第三同步带式输送线23之外，酒醅受自身重力作用下落到第三同步带式输送线23上，导致第三同步带式输送线23的栅格内物料不均，当栅格内的物料较高时，挡料板25与栅格中凸出的酒醅相接触，挡料板25起到刮料的作用，保证每个栅格的物料尽量均匀，从而控制每次投料的剂量均匀，即达到了“均”的要求；同时设置缓冲送料机构减低了物料下降的动能，即达到了“轻”的要求。
如图1所示，本发明装置还包括刮板16，刮板16安装在缓冲送料机构的下端，当缓冲送料机构送酒醅入酒甄后，刮板16刮平抛下醅料表面整以防影响下一层甑料的铺洒，即达到了“平”的要求。
小臂17远离大臂18的一端上安装有红外传感器和激光测距传感器，红外传感器和激光测距传感器正对下方的酒甄，红外传感器用于感知酒甄内温度，激光测距传感器用于感知距离。
根据具体的撒料情况，升降立柱4在立柱升降机构的带动下向上移动，层层铺洒酒醅，直至对单个甄桶上料完成。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案类似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种上甄机器人，包括底座（1）、升降驱动机构、升降立柱（3）、大臂（18）、小臂（17）、一级送料机构和二级送料机构，底座（1）上驱动安装升降立柱（2），升降驱动机构用于带动升降立柱（3）上下运动，升降立柱（2）的上方通过大臂旋转机构与大臂（18）的一端连接，大臂（18）的另一端通过小臂旋转机构与小臂（17）连接，一级送料机构安装在大臂（18）的上部，二级送料机构安装在小臂（17）的上部，一级送料机构、二级送料机构均采用同步带进行物料输送，一级送料机构的末端与二级送料机构的输入端进行物料传递，竖直送料臂（13）设置在二级送料机构的输出端，竖直输送臂（13）为中空筒状结构，缓冲送料机构安装在竖直送料臂（13）的下端。
2.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，所述一级送料机构包括一级同步带式输送线（7），连接斗（6）为中空筒状结构，进料斗（6）设置在一级同步带式输送线（7）远离小臂（17）的一端且位一级同步带式输送线（7）的上方，第一送料电机（8）用于驱动一级同步带式输送线（7）。
3.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，所述二级送料机构包括二级同步带式输送线（10），第一过渡口（9）设置在二级同步带式输送线（10）靠近大臂（18）的一端且位于二级同步带式输送线（10）的上方，第二送料电机（11）用于驱动二级同步带式输送线（10）。
4.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，还包括第三旋转机构，第三旋转机构设置在小臂（17）远离大臂（18）的一端，第三旋转机构用于带动竖直送料臂（13）绕Z轴转动。
5.根据权利要求4所述的上甄机器人，其特征在于，所述竖直送料臂（13）可转动地安装在小臂（17）上。
6.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，所述缓冲送料机构包括第三同步带式输送线（23），第三同步带式输送线（23）安装竖直输送臂（13）的下端，第三送料电机（15）带动第三同步式输送线（23）运动，第三同步带式输送线（23）的输送带上等距设置栅格，挡料板（25）设置在第三同步带式输送线（23）的两端且位于其上方，挡料板（25）的下端面与栅格的上端面存在间隙。
7.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，还包括刮板（16），刮板（16）安装在缓冲送料机构的下端。
8.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，所述小臂（17）远离大臂（18）的一端上安装有红外传感器和激光测距传感器，红外传感器和激光测距传感器正对下方的酒甄，红外传感器用于感知酒甄内温度，激光测距传感器用于感知距离。
9.根据权利要求1所述的上甄机器人，其特征在于，所述立柱升降机构包括Z轴电机（2），Z轴电机（2）安装在底座（1）上，Z轴电机（2）带动蜗轮蜗杆组件（3）运动，升降立柱（4）的上端与蜗杆的上端固定连接，升降立柱（4）的下端与安装在底座（1）上的直线轴承配合。
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