CN109720763B - 一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其包括：支撑组件，设于所述支撑组件内的物料存储组件，对物料进行分类按需取出的三轴运动定位取料组件，以及对物料存储组件循环输送冷气的制冷模组，所述三轴运动定位取料组件按指令受控运动至物料存储组件的对应物料所在位置，取出物料并移动至下一工序。与现有技术相比，本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其基于物联网技术，对面团等需要低温存储的物料进行低温存储，并根据物料的类型分类存储和按需选择出料，其结构合理，解决了诸如面球等物料的分类存储和取出的技术问题，实现了设备自动化和智能化，以及集群化管理。

Description

一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人设备技术领域，尤其涉及一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人。

背景技术

随着人们生活节奏加快及生活水平的提高，人们对饮食的科学性更加重视，面食因其特有的营养成分和易于消化的特点，也因面条丰富的烹饪方式和食用方法广受大众喜爱。经对现在市场上面条机调研和现有技术文献检索发现，现有的面条机仅仅停留在能直接压出单一面条的技术层面上，其品类单一、智能化程度很低等缺点，具体体现在以下几方面：1、现有的面条机没有低温存储面团的一体装置，客户下单后需要操作人员从冷藏柜中取出适量面团手动喂入面条机；2、现有的面条机每次出面量是通过操作工人拿取固定面团放入机器进行压面，无法对不同客户需求不同量的面量进行调整，不能智能地满足客户的选择；3、随着个性化需求占比越来越大，不仅需要给客户不同份量的选择，还应有供客户选择的不同种类面条，如南瓜味、菠菜味、黑米味等多种丰富品类面团。所以为了适应客户个性化需求，要求面条机器人能更智能化、人性化，能够存储多种面坯并根据收到的客户指令自动选择合适种类、重量的面坯进行烹煮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其解决了现有的诸如面球等物料的分类低温存储以及个性化选择出料的技术问题。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

本发明的一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其包括：支撑组件，设于所述支撑组件内的物料存储组件，对物料进行分类按需取出的三轴运动定位取料组件，以及对物料存储组件循环输送冷气的制冷模组，所述三轴运动定位取料组件按指令受控运动至物料存储组件的对应物料所在位置，取出物料并移动至下一工序。

其中，所述支撑组件包括：顶板，底板，以及将所述顶板和底板连接组成框体的若干支撑滑杆和加强板，所述顶板、底板、支撑滑杆和加强板外围还设有保温层，所述保温层外还设有外壳体。

其中，所述物料存储组件包括：若干层叠的料盘机构，所述料盘机构包括：料盘本体，所述料盘本体两侧各设有导轨，以及用于支撑所述料盘本体的支撑件，所述支撑件上设有与所述导轨对应的滑道件，料盘本体上设有若干存储物料的料位。

其中，所述三轴运动定位取料组件包括：Z轴升降机构，由所述Z轴升降机构驱动升降的Y轴横移机构，以及由所述Y轴横移机构驱动横移的X轴横移机构。

其中，所述X轴横移机构包括：安装板，连接于所述安装板其中一面上的支撑板，安装板的另一面上连接有花键座，花键座内设有第一花键套，所述第一花键套外部套装有第一带轮，所述第一带轮上设有第一传动带，所述第一传动带穿过所述安装板另一端套装连接于支撑板端部的第五带轮。

其中，所述支撑板上还连接有一X向驱动座，所述第一传动带上设有一插针座，所述插针座上设有若干插针，所述第一花键套内设有第一花键轴，由所述第一花键轴受控转动传动带动第一传动带移动以驱动插针座上的插针在X向移动。

其中，所述的Y轴横移机构包括：滑行板，所述滑行板的两端各设有一升降滑块，所述升降滑块之间设有第二花键轴，升降滑块上还设有一齿轮座，所述齿轮座内设有第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过一法兰轴套连接于升降滑块上，所述第二齿轮同轴连接有一第二带轮，所述第二带轮之间设有第二传动带，所述第二齿轮受控转动传动带动第二传动带沿Y向移动，所述第二传动带连接于安装板，以致同步带动X轴横移机构沿Y向横移。

其中，所述滑行板上还设有导轨，所述安装板上设有与导轨对应的滑块。

其中，所述Z轴升降机构包括：横轴，连接于所述横轴上的第三斜齿轮，所述第三斜齿轮啮合于第四斜齿轮，所述第四斜齿轮受控于第一电机，所述第一电机通过电机连接板连接于支撑组件上，所述横轴上还设有两第三带轮，所述支撑组件上还设有支撑座，所述支撑座上设有第四带轮，所述第三带轮与第四带轮之间设有第三传动带，所述齿轮座上还设有一皮带夹，所述皮带夹连接于第三传动带，当所述第三传动带受控转动时，同步驱动Y轴横移机构沿着Z轴方向升降。

其中，所述物料存储组件的底部与支撑组件之间还设有一转盘旋转组件，所述转盘旋转组件包括：托板，所述托板用于支撑物料存储组件，托板底部设有一支撑盘，所述支撑盘中心设有一支撑柱，所述支撑柱的底端设有一把手，所述把手的端部设有一楔形块，所述楔形块支撑所述支撑柱的底端，当转动把手，楔形块前移，推动支撑柱上升，以致物料存储组件脱离托板可沿着支撑柱转动。

与现有技术相比，本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其基于物联网技术，对面团等需要低温存储的物料进行循环输送冷气，实现低温存储，并根据物料的类型分类存储和按需选择出料，其结构合理，解决了诸如面球等物料的分类低温存储和取出的技术问题，实现了设备自动化和智能化。

附图说明

图1为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的整体结构示意图。

图2为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的物料存储组件部分结构示意图。

图3和图4为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的三轴运动定位取料组件结构示意图。

图5和图6为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的X轴横移组件部分结构示意图。

图7和图8为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的Y轴横移机构部分结构示意图。

图9为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的Z轴升降机构部分结构示意图。

图10和图11为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的料盘机构部分结构示意图。

图12至图14为本发明的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的转盘转动组件部分结构示意图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅图1至图14，在本实施例中，该基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人包括以下模组：制冷模组1，位于所述制冷模组1上方的物料存储组件2，用于从物料存储组件2中取出物料100的三轴运动定位取料组件3，用于放置物料的若干叠放的料盘机构4，以及用于驱动物料存储组件2转动的转盘旋转组件5。

具体的，该基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其至少包括：支撑组件23，设于所述支撑组件23内的若干料盘机构4，对物料进行分类按需取出的三轴运动定位取料组件3，以及对料盘机构4循环输送冷气的制冷模组1，所述三轴运动定位取料组件3按指令受控运动至料盘机构4的对应物料所在位置，取出物料并移动至下一工序。

其中，所述支撑组件23包括：顶板231，底板232，以及将所述顶板231和底板232连接组成框体的若干支撑滑杆233和加强板234，所述顶板231、底板232、支撑滑杆233和加强板234外围还设有保温层22，所述保温层22外还设有外壳体21。其中，支撑滑杆233两端分别连接于顶板231与底板232的后侧，加强板234连接于顶板231与底板232的前侧，前侧还设有第二花键轴302和第三花键轴303，第二花键轴302的上端部连接于联轴器，所述联轴器上设有第二电机301，所述第二电机301驱动第二花键轴302转动。该第二花键轴302驱动三轴运动定位取料组件3的X轴横移机构31沿X轴方向往复移动。第三花键轴303的上端部连接于联轴器，所述联轴器上设有第三电机304，所述第三电机304驱动第三花键轴303转动。该第三花键轴303驱动三轴运动定位取料组件3的Y轴横移机构32沿Y轴方向往复移动。上述的底板232上还设有出料口2321，从料盘机构4中取出的物料从该出料口2321送出。

其中，所述料盘机构4设有多组，且纵向层叠分布，所述料盘机构4包括：料盘本体41，所述料盘本体41两侧各设有导轨42，以及用于支撑所述料盘本体41的支撑件43，所述支撑件43上设有与所述导轨42对应的滑道件44，料盘本体41上设有若干存储物料的料位411。所述支撑板43的四个拐角处还设有一托板锁板45。

请参阅附图3和图4，所述三轴运动定位取料组件包括：Z轴升降机构33，由所述Z轴升降机构33驱动升降的Y轴横移机构32，以及由所述Y轴横移机构32驱动横移的X轴横移机构31。

具体的，请参阅图5和图6，所述X轴横移机构31包括：安装板312，连接于所述安装板312其中一面上的支撑板311，安装板312的另一面上连接有花键座313，花键座313内设有第一花键套314，所述第一花键套314外部套装有第一带轮315，所述第一带轮315上设有第一传动带317，所述第一传动带317穿过所述安装板312另一端套装连接于支撑板311端部的第五带轮3181，第五带轮3181与支撑板311的端部之间还设有一连接板318，连接板318通过转轴与第五带轮3181连接。

更具体的，所述支撑板311上还连接有一X向驱动座310，所述第一传动带317上设有一插针座319，所述插针座319上设有若干插针3191，所述第一花键套314内设有第一花键轴30，由所述第一花键轴30受控转动传动带动第一传动带317移动以驱动插针座319上的插针3191在X向移动以插取物料。其中，插针座319与第一传动带317通过皮带夹3192连接。

请再次参阅图7和图8，所述的Y轴横移机构32包括：滑行板321，所述滑行板321的两端各设有一升降滑块323和3231，所述升降滑块323、3231之间设有第一花键轴30，升降滑块323上还设有一齿轮座328，所述齿轮座328内设有第一齿轮3281，与所述第一齿轮3281啮合的第二齿轮325，所述第二齿轮325通过一法兰轴套324连接于升降滑块323上，所述第二齿轮325同轴连接有一第二带轮326，所述第二带轮326之间设有第二传动带327，所述第二带轮326受控转动传动带动第二传动带327沿Y向移动，所述第二传动带327连接于安装板312，以致传动带动X轴横移机构31沿Y向横移。

所述滑行板321的内端设有另一升降滑块3231，升降滑块3231侧还设有另一齿轮座329，所述齿轮座329内设有第一斜齿轮3291，与所述第一斜齿轮3291啮合的第二斜齿轮3292，所述第二斜齿轮3292安装在升降滑块3231内部，直联第一花键轴30。所述升降滑块3231同轴连接有一第二带轮326，所述第二带轮326之间设有第二皮带327。所述第二斜齿轮325受控转动第一花键轴并同步带动皮带317运动。皮带317驱动X轴横移组件沿着X轴横移。

其中，所述滑行板321上还设有导轨3211，所述安装板312上设有与导轨对应的滑块316，X轴横移组件31沿着Y轴横移组件32横移时，通过导轨3211与滑块316引导提高其运动的稳定性。上述的齿轮座328的一侧还连接有一皮带限位件320，安装板312上还设有一拨料件322，该拨料件322用于将插针3191上的物料剥落至出料口2321。

请参阅图9，所述Z轴升降机构33包括：横轴335，连接于所述横轴335上的第三齿轮333，所述第三齿轮333啮合于第四齿轮332，所述第四齿轮332受控于第一电机331，所述第一电机331通过电机连接板334连接于支撑组件23上，所述横轴335上还设有两第三带轮336，所述支撑组件23上还设有支撑座338，所述支撑座338上设有第四带轮339，所述第三带轮336与第四带轮339之间设有第三传动带337，上述的第三带轮336，第四带轮339，第三传动带337以及支撑座338设有两组，分别位于横轴335的前后两端，所述齿轮座328上还设有一皮带夹320，所述皮带夹320连接于第三传动带337，当所述第三传动带337受控转动时，同步驱动Y轴横移机构32沿着Z轴方向升降。上述的第一传动带、第二传动带、第三传动带均可以是：普通皮带、同步带，或者是由链轮与链条的组合传动方式。

请再次参阅图12至图14，所述物料存储组件2的底部与支撑组件23之间还设有一转盘旋转组件5，所述转盘旋转组件5包括：托板51，所述托板51用于支撑物料存储组件2，托板51底部设有一支撑盘52，所述支撑盘52中心设有一支撑柱54，所述支撑柱54的底端设有一把手55，所述把手55的端部设有一楔形块552，另一端设有一手柄551，所述楔形块552支撑所述支撑柱54的底端，当转动把手55，楔形块552前移，推动支撑柱54上升，以致物料存储组件2脱离托板51可沿着支撑柱54转动。更具体的，所述支撑柱54与楔形块552之间还设有上滑块57，上滑块57的端面设有与楔形块552对应的斜面，支撑盘42上还设有一限位件58，所述楔形块由该限位件58限位以致其仅能在水平方向直线前进或后退。支撑盘52通过支撑块53安装于制冷模组2的外壳体的上端部，托板51上板面还设有承压块511，其中，托板51与支撑盘52之间还设有保温层56，支撑盘52的底部还设有另一保温板59，支撑块53上设有螺纹孔，把手55上设有与该螺纹孔对应的外螺纹553，手柄551受力转动，沿着螺纹孔伸缩，以推动楔形块552。

本实施例的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人的工作过程如下，以下以物料为面球为例进行说明：

准备阶段：

抽出料盘机构，人工放置面球，其中多层料盘机构可存储多种口味的面球。放置完成后，推动料盘机构至指定位置，自动选料喂料系统将形成密闭环境，完成存储功能。

制冷模组为整套自动选料喂料系统循环输送冷气，保证面球新鲜，可长时间存储。其中保温支承框架系统中保温层可以减弱系统与外界热交换，达到保温、节能的功能。

取面阶段：

通过三轴运动定位取料组件完成面球的定位定量插取工序。该插取功能包括：可自动定位定量选取一个或者多个单种口味的面球；可自动定位定量选取一个或者多个不同口味的面球；可自动计数和识别面托上面球的数量，在面球使用完时提醒补充面球。

三轴运动定位取料组件初始阶段处于零点位置，系统指示需求第三层口味面球数量2个，Y轴横移机构及X轴横移机构随Z轴升降机构上升至第三层，然后经Y轴横移机构和X轴横移机构移动至具体的面球位置，传感器组检测该层该排是否有足够数量的面球，同时将插针座X轴方向上移动到可同时插2个面球的位置，如果该排只有一个面球的情况下，Z轴升降机构在Z轴方向上运动将使用第一组钢针把该面球插取，同时Y轴横移机构在Y轴方向上运动，带出面球。插针座在X轴方向上回到该方向上的零点，同理插取下一排的面球。完成面球插取工序后，Z轴升降机构在Z轴方向运动并通过顶料臂的作用，将面球分别顶出，掉入滑道。系统指示需求第一层口味一个和第二层口味一个时，三轴运动定位取料组件同理可以完成面球的取放工序。当系统经由传感器检测到没有面球的时候会提醒补充面球。

清洗阶段：

转动转盘旋转组件中的把手，将保温支承框架组件顶出脱离可旋转底盘模块上的四组支撑板，人工转动保温支承框架模块至合适的位置，可进行清洗和补料工序，其中该机构可适应受空间限制的环境进行操作。

与现有技术相比，本实施例的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其基于物联网技术，对面团等需要低温存储的物料进行低温存储，并根据物料的类型分类存储和按需选择出料，其结构合理，解决了诸如面球等物料的分类低温存储和取出的技术问题，实现了设备自动化和智能化。

当然，以上仅是本实施例的机械部分描述，其还包括控制器，以及网络通信模组，通过控制器及网络通信模组实现智能存储和取料工序步骤如下：

第一步，获取用户订单，根据订单数量由控制系统转化为分选指令(包含口味及数量信息)；

第二步，分选指令进入指令解析模块转换为系统可识别的数据；

第三步，解析后的数据进入储料区(多层级矩阵式立体存储)物料管理模块，系统自动核对库存量与解析后的需求量是否匹配，不匹配则提醒操作人员补充不足的物料，匹配则进入下一模块；

第四步，进入面球分选执行模块(三轴独立控制，多轴协作执行)，系统自动控制X轴横移机构，Y轴横移机构以及Z轴升降机构配合插取机构分选出所需口味和数量的面球，执行完成后更新储料区物料管理模块数据；

第五步，分选出的面球进入出料口，面球从出料口往外送出分选的面球，至此整个分选过程完成。

以上几个步骤过程中的数据通过远程数据传输单元实时上传至云端服务器或管理后台，实现集群化管理。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其特征在于，包括：支撑组件，设于所述支撑组件内的若干层叠的料盘机构，对物料进行分类按需取出的三轴运动定位取料组件，对料盘机构循环输送冷气的制冷模组以及设于所述制冷模组上方的物料存储组件，所述三轴运动定位取料组件按指令受控运动至料盘机构的对应物料所在位置，取出物料并移动至下一工序；所述三轴运动定位取料组件包括：Z轴升降机构，由所述Z轴升降机构驱动升降的Y轴横移机构，以及由所述Y轴横移机构驱动横移的X轴横移机构，所述X轴横移机构包括：安装板，连接于所述安装板其中一面上的支撑板，安装板的另一面上连接有花键座，花键座内设有第一花键套，所述第一花键套外部套装有第一带轮，所述第一带轮上设有第一传动带，所述第一传动带穿过所述安装板，另一端套装连接于支撑板端部的第五带轮，所述支撑板上还连接有一X向驱动座，所述第一传动带上设有一插针座，所述插针座上设有若干插针，所述第一花键套内设有第一花键轴，由所述第一花键轴受控转动传动带动第一传动带移动以驱动插针座上的插针在X向移动以插取物料，所述的Y轴横移机构包括：滑行板，所述滑行板的两端各设有一升降滑块，所述升降滑块之间设有第二花键轴，升降滑块上还设有一齿轮座，所述齿轮座内设有第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过一法兰轴套连接于升降滑块上，所述第二齿轮同轴连接有一第二带轮，所述第二带轮之间设有第二传动带，所述第二齿轮受控转动传动带动第二传动带沿Y向移动，所述第二传动带连接于安装板，以致传动带动X轴横移机构沿Y向横移，所述滑行板上还设有导轨，所述安装板上设有与导轨对应的滑块，所述Z轴升降机构包括：横轴，连接于所述横轴上的第三齿轮，所述第三齿轮啮合于第四齿轮，所述第四齿轮受控于第一电机，所述第一电机通过电机连接板连接于支撑组件上，所述横轴上还设有两第三带轮，所述支撑组件上还设有支撑座，所述支撑座上设有第四带轮，所述第三带轮与第四带轮之间设有第三传动带，所述齿轮座上还设有一皮带夹，所述皮带夹连接于第三传动带，当所述第三传动带受控转动时，同步驱动Y轴横移机构沿着Z轴方向升降。

2.如权利要求1所述的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其特征在于，所述支撑组件包括：顶板，底板，以及将所述顶板和底板连接组成框体的若干支撑滑杆和加强板，所述顶板、底板、支撑滑杆和加强板外围还设有保温层，所述保温层外还设有外壳体。

3.如权利要求1所述的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其特征在于，所述物料存储组件包括：若干层叠的料盘机构，所述料盘机构包括：料盘本体，所述料盘本体两侧各设有导轨，以及用于支撑所述料盘本体的支撑件，所述支撑件上设有与所述导轨对应的滑道件，料盘本体上设有若干存储物料的料位。

4.如权利要求1所述的基于物联网低温存储三轴定位定量取料智能机器人，其特征在于，所述物料存储组件的底部与支撑组件之间还设有一转盘旋转组件，所述转盘旋转组件包括：托板，所述托板用于支撑物料存储组件，托板底部设有一支撑盘，所述支撑盘中心设有一支撑柱，所述支撑柱的底端设有一把手，所述把手的端部设有一楔形块，所述楔形块支撑所述支撑柱的底端，当转动把手，楔形块前移，推动支撑柱上升，以致物料存储组件脱离托板可沿着支撑柱转动。

Images