CN110775655A - 一种中药原材料自动投料机器人及工作方法 - Google Patents

一种中药原材料自动投料机器人及工作方法 Download PDF

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Abstract

一种中药原材料自动投料机器人及工作方法,包括移动载体,移动载体上侧设置有支架,支架上侧设置有夹紧机构,夹紧机构通过翻转机构连接夹子,夹子之间设置有投料桶,投料桶下侧设置有漏斗,翻转机构用于翻转投料桶,实现中药厂投料车间投料自动化,形成车间自动化生产线,投料机器人行为单体化,便于形成车间物联网,形成中药材出库、配料、运输、投料的药材信息集成化,成为中药智能制造重要的一环,自动投料机器人吸尘灵活化、实时化,投料机器人在投料过程中,及时处理扬尘,改善投料环境,改变曾经繁琐的人力叉车运输投料方式,提高生产效率,提高生产安全性。

Description

一种中药原材料自动投料机器人及工作方法
技术领域
本发明涉及一种中药原材料自动投料机器人及工作方法,属于中药加工领域。
背景技术
目前的中药厂前处理车间原料投料以人工叉车工作为主,人工投料效率低、人工劳动繁琐、安全性差且不能及时处理中药原材料投料产生的扬尘问题。本发明基于中药厂投料车间出现的以上述问题,设计出一种用于中药生产投料车间的自动投料机器人,通过机器人在投料车间的出库、运输、卸投料过程实现中药厂投料自动化。
中国专利CN201821215922.4一种用于中药材的多功能运输装置,提供了一种用于中药材的多功能运输装置,包括万向轮、防护门、把手和移动箱,所述移动箱底部四角固定安装有所述万向轮,所述移动箱前部设置有所述防护门,所述防护门前部固定安装有所述把手,所述移动箱内部固定安装有控制器和蓄电池,所述移动箱内部设置有支撑架,但不方便投料,同时也会产生大量的扬尘。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种中药原材料自动投料机器人
本发明还提供上述装置的工作方法。
本发明的技术方案如下:
一种中药原材料自动投料机器人,包括移动载体,移动载体上侧设置有支架,支架上侧设置有夹紧机构,夹紧机构通过翻转机构连接夹子,夹子之间设置有投料桶,投料桶下侧设置有漏斗,翻转机构用于翻转投料桶。
移动载体可随生产要求选择不同AGV型号;本投料机器人优选1000Kg级别工业级别AGV,根据实际运输运动情况,选用AGV型号适用不同移动运动控制。
优选的,所述夹紧机构包括平行设置的悬臂,悬臂之间通过丝杠组件连接,悬臂通过直线滑动导轨设置在支架上,丝杠组件包括减速器、滚珠丝杠、夹紧机构伺服电机,减速器与夹紧机构伺服电机连接,减速器固定在支架上,减速器两侧通过联轴器连接滚珠丝杠,滚珠丝杠两端与悬臂之间通过带座球轴承连接。
要先通过夹紧机构夹紧后再通过翻转机构翻转投料桶,电机通电后通过减速器带动丝杠旋转,再带动悬臂在直线导轨上做直线运动,进而通过悬臂带动夹子在直线导轨上做直线运动。通过机械限位装置做运动限定,致使夹紧机构达到夹紧与松开动作效果。
进一步优选的,所述悬臂,其中一侧悬臂通过翻转机构连接夹子,另一侧悬臂通过轴承连接夹子。
进一步优选的,所述夹紧机构还包括限位块,限位块包括内限位块和外限位块,内限位块设置于悬臂内侧,固定于支架上,外限位块支架最外端轴承座一侧。
通过布置在支架上的2个内限位块和固定在支架最外端轴承座旁边的2个外限位块装置做运动限定。
优选的,所述翻转机构包括翻转机构伺服电机、减速器、齿轮传动装置、齿轮传动装置壳罩。齿轮传动装置包括大齿轮、小齿轮,大齿轮与小齿轮互相啮合,翻转机构伺服电机通过减速器与齿轮传动装置的小齿轮连接,大齿轮通过轴承套件连接夹子。
电机通电后通过减速器带动齿轮传动装置旋转,进而带动夹子旋转,通过齿轮传动,带动夹子旋转,达到翻转效果,结构简单,精确度高。通过轴承给丝杠起固定支撑作用,丝杠与悬臂使用丝杠螺母连接,悬臂外面露出的丝杠用轴承固定在机构外端;
优选的,投料桶为可拆卸圆筒形,材料为不锈钢。
料桶的大小为d:640mm、h:600mmm,选用不锈钢管材质,应用材料达食品级,用于盛料,与中药材直接接触,圆筒形容器无死角相比于方形料桶更容易清洁。桶为固定容积量,可根据具体料品特性(密度不同)决定不同料需要配送的桶数。
优选的,所述漏斗设置在漏斗架上,固定于投料桶下方。
漏斗可用于料桶翻转到一定角度开始卸料时的药材导流作用,以达到使中药材料品垂直向下的卸料效果,有利于中药厂投料车间地表式投料口的投料。
优选的,还包括吸尘装置,吸尘装置固定安装在移动载体上,吸风口对准投料桶。
可随生产要求选择不同工业级吸尘器型号;本投料机器人优选工业级小功率级吸尘器,采用型号为HBC—350定制型吸尘,定制使吸尘管道与吸尘盘定制为投料桶上方,致使投料机器人在投料产生扬尘上扬时达到最好的吸尘效果。
一种用于中药生产投料车间自动投料机器人工作方法,包括以下步骤:
投料前期,投料桶在中药材投料车间的配料点已装好中药材原料,自动投料机器人通过行走运动到配料站点,夹紧机构通过电机驱动夹紧配好料的投料桶,夹紧到位后,投料机器人运动行走至投料罐口,精确对位后,吸尘装置打开准备吸尘,然后翻转电机驱动翻转机构运动,将料筒翻转卸料并通过料斗导流落入料罐。待中药原材料卸完后,投料机器人翻转机构归位,夹带投料桶行走回到配料站点,夹紧机构电机运动卸掉空料投料桶,通过夹紧机构动作下一个已配好料的投料桶重复以上动作。
本发明的有益效果在于:
(1)实现中药厂投料车间投料自动化,形成车间自动化生产线,投料机器人行为单体化,便于形成车间物联网,形成中药材出库、配料、运输、投料的药材信息集成化,成为中药智能制造重要的一环。
(2)自动投料机器人吸尘灵活化、实时化。投料机器人在投料过程中,及时处理扬尘,改善投料环境。
(3)改变曾经繁琐的人力叉车运输投料方式,提高生产效率,提高生产安全性。
附图说明
图1是本发明机械系统结构示意图;
图2是夹紧装置结构示意图;
图3是翻转装置结构示意图;
图4是投料桶示意图;
图5是漏斗示意图;
其中,1.移动载体;2.支架;3.翻转机构;4.漏斗;5.投料桶;6.夹紧装置;7.吸尘器;8.夹子9.悬臂;10.直线导轨;11.带座球轴承;12.联轴器13.减速器.14.夹紧机构伺服电机15.内限位块;16滚珠丝杠;17.翻转机构伺服电机;18.减速器;19.外壳罩;20.大齿轮;21.小齿轮;22.外限位块;23、漏斗架。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例1:
一种中药原材料自动投料机器人,包括移动载体,动载体可随生产要求选择不同AGV型号;本投料机器人优选1000Kg级别工业级别AGV,根据实际运输运动情况,选用AGV型号适用不同移动运动控制。移动载体上侧设置有支架,支架上侧设置有夹紧机构,夹紧机构通过翻转机构连接夹子,夹子之间设置有投料桶,投料桶下侧设置有漏斗,翻转机构用于翻转投料桶。料桶的大小为d:640mm、h:600mmm,选用不锈钢管材质,应用材料达食品级,用于盛料,与中药材直接接触,圆筒形容器无死角相比于方形料桶更容易清洁。桶为固定容积量,可根据具体料品特性(密度不同)决定不同料需要配送的桶数。
所述夹紧机构包括平行设置的悬臂,悬臂之间通过丝杠组件连接,悬臂通过直线滑动导轨设置在支架上,丝杠组件包括减速器、滚珠丝杠、夹紧机构伺服电机,减速器与夹紧机构伺服电机连接,减速器固定在支架上,减速器两侧通过联轴器连接滚珠丝杠,滚珠丝杠两端与悬臂之间通过带座球轴承连接;夹紧机构还包括限位块,限位块包括内限位块和外限位块,内限位块设置于悬臂内侧,固定于支架上,外限位块支架最外端轴承座一侧。对称设置的两个悬臂,其中一个通过翻转机构连接夹子,另一个通过轴承连接夹子,要先通过夹紧机构夹紧后再通过翻转机构翻转投料桶,电机通电后通过减速器带动丝杠旋转,再带动悬臂在直线导轨上做直线运动,进而通过悬臂带动夹子在直线导轨上做直线运动,通过布置在支架上的2个内限位块和固定在支架最外端轴承座旁边的2个外限位块装置做运动限定。
翻转机构设置于一侧悬臂上,翻转机构设置于外壳罩内,翻转机构包括翻转机构伺服电机、减速器、齿轮传动装置、齿轮传动装置壳罩。齿轮传动装置包括大齿轮、小齿轮,大齿轮与小齿轮互相啮合,翻转机构伺服电机通过减速器与齿轮传动装置的小齿轮连接,大齿轮通过轴承套件连接夹子。电机通电后通过减速器带动齿轮传动装置旋转,进而带动夹子旋转,通过齿轮传动,带动夹子旋转,达到翻转效果,结构简单,精确度高。通过轴承给丝杠起固定支撑作用,丝杠与悬臂使用丝杠螺母连接,悬臂外面露出的丝杠用轴承固定在机构外端;所述漏斗设置在漏斗架上,漏斗架固定在移动载体上,固定于投料桶下方。漏斗可用于料桶翻转到一定角度开始卸料时的药材导流作用,以达到使中药材料品垂直向下的卸料效果,有利于中药厂投料车间地表式投料口的投料。
实施例2:
一种中药原材料自动投料机器人,其结构与实施例1一样,不同的是:还包括吸尘装置,采用型号为HBC—350定制型吸尘;本投料机器人优选小功率级吸尘装置,采用定制型吸尘,定制使吸尘管道与吸尘盘定制为投料桶上方,致使投料机器人在投料产生扬尘上扬时达到最好的吸尘效果。
实施例3:
一种用于中药生产投料车间自动投料机器人工作方法,其结构如实施例1所示,包括以下步骤:
投料前期,投料桶在中药材投料车间的配料点已装好中药材原料,自动投料机器人通过行走运动到配料站点,夹紧机构通过电机驱动夹紧配好料的投料桶,夹紧到位后,投料机器人运动行走至投料罐口,精确对位后,吸尘装置打开准备吸尘,然后翻转电机驱动翻转机构运动,将料筒翻转卸料并通过料斗导流落入料罐。待中药原材料卸完后,投料机器人翻转机构归位,夹带投料桶行走回到配料站点,夹紧机构电机运动卸掉空料投料桶,通过夹紧机构动作下一个已配好料的投料桶重复以上动作。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种中药原材料自动投料机器人,其特征在于:包括移动载体,移动载体上侧设置有支架,支架上侧设置有夹紧机构,夹紧机构通过翻转机构连接夹子,夹子之间设置有投料桶,投料桶下侧设置有漏斗,翻转机构用于翻转投料桶。
2.根据权利要求1所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:所述夹紧机构包括平行设置的悬臂,悬臂之间通过丝杠组件连接,悬臂通过直线导轨设置在支架上,丝杠组件包括减速器、滚珠丝杠、夹紧机构伺服电机,减速器与夹紧机构伺服电机连接,减速器固定在支架上,减速器两侧通过联轴器连接滚珠丝杠,滚珠丝杠两端与悬臂之间通过轴承连接。
3.根据权利要求2所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:所述夹紧机构还包括限位块,限位块包括内限位块和外限位块,内限位块设置于悬臂内侧,固定于支架上,外限位块在支架最外端轴承座一侧。
4.根据权利要求2所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:所述悬臂,其中一侧悬臂通过翻转机构连接夹子,另一侧悬臂通过轴承连接夹子。
5.根据权利要求2所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:所述翻转机构包括翻转机构伺服电机、减速器、齿轮传动装置、齿轮传动装置壳罩;齿轮传动装置包括大齿轮、小齿轮,大齿轮与小齿轮互相啮合,翻转机构伺服电机通过减速器与齿轮传动装置的小齿轮连接,大齿轮通过轴承套件连接夹子。
6.根据权利要求1所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:投料桶为圆筒形,材料为不锈钢。
7.根据权利要求1所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:所述漏斗设置在漏斗架上,漏斗架固定在移动载体上,固定于投料桶下方。
8.根据权利要求1所述的中药原材料自动投料机器人,其特征在于:还包括吸尘装置,吸尘装置固定安装在移动载体上,吸风口对准投料桶。
9.一种如权利要求5用于中药生产投料车间自动投料机器人工作方法,包括以下步骤:
投料前期,投料桶在中药材投料车间的配料点已装好中药材原料,自动投料机器人通过行走运动到配料站点,夹紧机构通过夹紧机构伺服电机驱动夹紧配好料的投料桶,夹紧到位后,投料机器人运动行走至投料罐口,精确对位后,然后翻转机构伺服电机驱动翻转机构运动,将投料桶翻转卸料并通过漏斗导流落入料罐;待中药原材料卸完后,投料机器人翻转机构归位,夹带投料桶行走回到配料站点,夹紧机构伺服电机反向运动卸掉空料投料桶,通过夹紧机构动作下一个已配好料的投料桶重复以上动作。
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