CN111011571A - 一种甜筒自动制成系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种甜筒自动制成系统，系统包括总控机、机器人手臂和冰淇淋机，所述冰淇淋机位于机器人手臂活动范围之内，所述冰淇淋机设有向下挤出冰淇淋的出料口，所述出料口内设有出料执行机构和流量计，所述流量计连接总控机向总控机发出流量信号，所述出料执行机构连接总控机并接收、执行总控机发出的控制信号，所述机器人手臂的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具，所述总控机连接机器人手臂的控制设备和夹具的驱动设备。本发明的优点在于系统自动化程度高，几乎不需要人工参与，能够实现甜筒的自动贩售，大大提升甜筒产品的制作良率，整个过程实现柔性制造，避免了产品大小不一及外溢等问题，既提高了生产效率也提升了客户体验。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，尤其设置能够自动化制作甜筒的系统。
背景技术
传统的冰激凌机(用于甜筒制作)的操作大多是通过一只手控手柄按压来控制冰激凌的出货量，另一只手拿着甜筒蛋卷去接冰激凌并绕圈的方式形成冰激凌的螺旋状，这种方式对操作人员的经验要求比较高才能做出尺寸及外形符合要求的甜筒，因此，目前也有一些能够自动制作甜筒售卖的机器。
够自动制作甜筒售卖的机器采用的是用机械手臂取甜筒蛋卷并靠近甜筒机，甜筒机感应到手臂靠近后开始出货，机械手臂按照编制好的程序开始绕圈从而完成甜筒的制作并将甜筒送到指定位置，这种技术的工作原理其实就是一种自动化编程技术实现甜筒机和机械手臂按照固定程序工作。但是这种技术存在一个很大的缺陷就是程序是固定的，而甜筒机本身因为各种因素，其出货的状态是变化的，流道内的存货因为用户购买甜筒的周期及外界温度的不同也是变化的，这就导致做出的产品通常大小不同，太大了还会外溢，导致良率很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够自动制成甜筒的系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种甜筒自动制成系统，系统包括总控机、机器人手臂和冰淇淋机，所述冰淇淋机位于机器人手臂活动范围之内，所述冰淇淋机设有向下挤出冰淇淋的出料口，所述出料口内设有出料执行机构和流量计，所述流量计连接总控机向总控机发出流量信号，所述出料执行机构连接总控机并接收、执行总控机发出的控制信号，所述机器人手臂的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具，所述总控机连接机器人手臂的控制设备和夹具的驱动设备。
所述夹具包括两个相向驱动的夹板、以及驱动两个夹板相/反向运动的推动机构，所述夹板的相向面设有海绵垫片，所述海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽。
系统设有用于放置蛋卷的支架，所述支架位于机器人手臂活动范围之内。
系统设有水平设置的输送带，所述输送带上固定有称重台，所述称重台上固定有用于放置甜筒的甜筒架，所述输送带的一端位于机器人手臂活动范围之内，所述总控机连接输送带和称重台。
所述机器人手臂、冰淇淋机和支架均位于密封的操作室内，所述操作室其中一面墙体上开设以窗口，所述输送台的一端位于窗口内，另一端位于窗口外。
所述操作室内或者机器人手臂上固定有摄像头，所述操作室的墙体上固定有显示屏，所述总控机连接摄像头和显示屏，所述总控机通过通信装置连接网络。
所述冰淇淋机设有至少两个，每个所述冰淇淋机均位于机器人手臂活动范围之内，每个所述冰淇淋机上设有感应出料口位置是否有夹具的感应器，所述总控机连接感应器。
基于所述甜筒自动制成系统的控制方法：
当接收到制作甜筒指令后，机器人手臂移动夹具至支架处夹取一个蛋卷；
机器人手臂移动夹具至某一个冰淇淋机出料口下方；
启动执行机构待，待输出流量达到第一设定值时机器人手臂驱动夹具以当前所在位置轴线为轴心旋转；
待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构；
机器人手臂移动夹具至某甜筒架上，之后松开夹具；
输送带将制作好的甜筒送出至窗口外；
待取走甜筒后输送带将甜筒架送回初始位置。
系统通过获取称重台信号作为是是否放置好甜筒和取走甜筒的触发信号，系统通过获取称重台信号作为校正流量计参数的校正值。
系统通过摄像头和感应器信号校正机器人手臂的位姿状态。
本发明的优点在于系统自动化程度高，几乎不需要人工参与，能够实现甜筒的自动贩售，大大提升甜筒产品的制作良率，整个过程实现柔性制造，避免了产品大小不一及外溢等问题，既提高了生产效率也提升了客户体验。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为甜筒自动制成系统原理图；
上述图中的标记均为：1、机器人手臂；2、冰淇淋机；3、出料口；4、夹具；5、支架；6、输送带；7、称重台；8、甜筒架；9、摄像头。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
甜筒自动制成系统包括总控机、机器人手臂1和冰淇淋机2，冰淇淋机2位于机器人手臂1活动范围之内，冰淇淋机2设有向下挤出冰淇淋的出料口3，出料口3内设有出料执行机构和流量计，流量计用于获取挤出冰淇淋的量，流量计连接总控机向总控机发出流量信号。出料执行机构连接总控机并接收、执行总控机发出的控制信号，根据冰淇淋机2的设备原理，出料执行机构是将冰淇淋机2内冰淇淋挤出的执行机构，实现挤出和停止挤出的操作，形状结构可以根据冰淇淋机2设定，如出料执行机构可以电磁阀，通过电磁阀的开合实现冰淇淋的从出料口3流出，也可以说是增压或挤出设备，将冰淇淋机2内的冰淇淋向出料口3外挤出，也可以是增压设备与电磁阀的组合，或者挤出设备与电磁阀的组合，等等。
冰淇淋机2的数量可以根据需要设置多个，用于存放不同口味的冰淇淋，每个冰淇淋机2均位于机器人手臂1活动范围之内，每个冰淇淋机2上设有感应出料口3位置是否有夹具4的感应器，总控机连接感应器，感应器将感应的信号输送至总控机，用于辅助判断机器人手臂1的运动位姿和所在位置，可以用于校正机器人手臂1的位姿状态。
机器人手臂1的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具4，总控机连接机器人手臂1的控制设备和夹具4的驱动设备。夹具4包括两个相向驱动的夹板、以及驱动两个夹板相/反向运动的推动机构，推动机构可以采用气缸或者电动缸，夹板的相向面设有海绵垫片，用于保护蛋卷，避免夹碎蛋卷，海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽，凹槽形式与蛋卷形状相适应，一般为倒三角形或倒梯形结构，并向内凹陷呈弧面。
系统设有用于放置蛋卷的支架5，支架5位于机器人手臂1活动范围之内。支架5可以堆叠多层蛋卷，通过摄像头9采集支架5上蛋卷剩余情况，当蛋卷不足时，可以远程通知工作人员及时补充。
操作室内或者机器人手臂1上固定有摄像头9，操作室的墙体上固定有显示屏，总控机连接摄像头9和显示屏，总控机通过通信装置连接网络。显示屏可以显示当前工作参数，也可以作为自动售卖系统的显示器，方便与顾客进行交互。
当作为自动售卖系统工作时，将机器人手臂1、冰淇淋机2和支架5均位于密封的操作室内，优先透明的墙体，操作室其中一面墙体上开设以窗口，作为售卖的窗口，系统设有水平设置的输送带6，输送带6上固定有称重台7，称重台7上固定有用于放置甜筒的甜筒架8，输送带6的一端位于机器人手臂1活动范围之内，总控机连接输送带6和称重台7，输送台的一端位于窗口内，另一端位于窗口外。可以将制作好的甜筒送出操作室，如此往复工作，系统通过获取称重台7信号作为是是否放置好甜筒和取走甜筒的触发信号，此外，系统通过获取称重台7信号作为校正流量计参数的校正值，制作的甜筒应在设定的质量范围内，若质量异常，可以反馈信息给系统，对流量计进行调整，或者告知工作人员进行维护等。
基于上述甜筒自动制成系统的控制方法：
当接收到制作甜筒指令后，机器人手臂1移动夹具4至支架5处夹取一个蛋卷，可以通过摄像头9进行位置调整，从支架5上有蛋卷的位置夹取蛋卷；
机器人手臂1移动夹具4至某一个冰淇淋机2出料口3下方，移动时根据选择的冰淇淋口味，调整到相应冰淇淋机2下方的出料口3下方；
当蛋卷被运动到出料口3下方并到位后，启动执行机构待，待输出流量达到第一设定值时机器人手臂1驱动夹具4以当前所在位置轴线为轴心旋转；
待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构；
机器人手臂1移动夹具4至某甜筒架8上，之后松开夹具4；
输送带6将制作好的甜筒送出至窗口外；
待取走甜筒后输送带6将甜筒架8送回初始位置。
系统将摄像头9当作人的眼睛，将通过对冰淇淋机2流量的控制，操控机械手臂作为双手，将总控机大脑当作人的大脑并会学习并优化决策指令，完全模拟了人的操作过程，让机器越用越聪明，越用越好。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种甜筒自动制成系统，其特征在于：系统包括总控机、机器人手臂和冰淇淋机，所述冰淇淋机位于机器人手臂活动范围之内，所述冰淇淋机设有向下挤出冰淇淋的出料口，所述出料口内设有出料执行机构和流量计，所述流量计连接总控机向总控机发出流量信号，所述出料执行机构连接总控机并接收、执行总控机发出的控制信号，所述机器人手臂的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具，所述总控机连接机器人手臂的控制设备和夹具的驱动设备。
2.根据权利要求1所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：所述夹具包括两个相向驱动的夹板、以及驱动两个夹板相/反向运动的推动机构，所述夹板的相向面设有海绵垫片，所述海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽。
3.根据权利要求1或2所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：系统设有用于放置蛋卷的支架，所述支架位于机器人手臂活动范围之内。
4.根据权利要求3所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：系统设有水平设置的输送带，所述输送带上固定有称重台，所述称重台上固定有用于放置甜筒的甜筒架，所述输送带的一端位于机器人手臂活动范围之内，所述总控机连接输送带和称重台。
5.根据权利要求4所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：所述机器人手臂、冰淇淋机和支架均位于密封的操作室内，所述操作室其中一面墙体上开设以窗口，所述输送台的一端位于窗口内，另一端位于窗口外。
6.根据权利要求5所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：所述操作室内或者机器人手臂上固定有摄像头，所述操作室的墙体上固定有显示屏，所述总控机连接摄像头和显示屏，所述总控机通过通信装置连接网络。
7.根据权利要求1或6所述的甜筒自动制成系统，其特征在于：所述冰淇淋机设有至少两个，每个所述冰淇淋机均位于机器人手臂活动范围之内，每个所述冰淇淋机上设有感应出料口位置是否有夹具的感应器，所述总控机连接感应器。
8.基于权利要求1-7中任一所述甜筒自动制成系统的控制方法，其特征在于：
当接收到制作甜筒指令后，机器人手臂移动夹具至支架处夹取一个蛋卷；
机器人手臂移动夹具至某一个冰淇淋机出料口下方；
启动执行机构待，待输出流量达到第一设定值时机器人手臂驱动夹具以当前所在位置轴线为轴心旋转；
待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构；
机器人手臂移动夹具至某甜筒架上，之后松开夹具；
输送带将制作好的甜筒送出至窗口外；
待取走甜筒后输送带将甜筒架送回初始位置。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：系统通过获取称重台信号作为是是否放置好甜筒和取走甜筒的触发信号，系统通过获取称重台信号作为校正流量计参数的校正值。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于：系统通过摄像头和感应器信号校正机器人手臂的位姿状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200417 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |