CN113231346A - 一种智能食品质量检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能食品质量检测机器人，包括底座以及设置在底座上的取样机械手和检测部，取样机械手与检测部之间通过转送平台连接，检测部连接有送样机械手和回收平台，取样机械手将抽检出的样品通过转送平台输送至检测部进行食品质量检测，检测部通过送样机械手将检测合格的样品返送至初始运输路线，且检测部通过回收平台将检测不合格的样品进行转移回收。通过检测部将检测合格的样品放回其位于输送机原先的位置上，减少对取样合格的产品进行二次输送而导致生产线设备成本和能耗的增加，有利于生产线的结构精简和高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种智能食品质量检测机器人。
背景技术
广义的食品检验是指研究和评定食品质量及其变化的一门学科，它依据物理、化学、生物化学的一些基本理论和各种技术，按照制订的技术标准，如国际、国家食品卫生/安全标准，对食品原料、辅助材料、半成品、成品及副产品的质量进行检验，以确保产品质量合格。
食品检验内容十分丰富，狭义的食品检验通常是指食品检验机构依据规定的卫生标准，对食品质量所进行的检验，包括对食品的外包装、内包装、标志、唛头和商品体外观的特性、理化指标以及其它一些卫生指标所进行的检验，检验方法主要有感官检验法和理化检验法。
由于自动化生产的普及，食品检测也逐渐由机器人等自动化检测设备来代替人工抽检，但是，目前的自动化检测设备在进行抽检检测时，抽检下来的样品在检测合格后通常需要人工或另外的输送装置进行输送和回收，不利于节约生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能食品质量检测机器人，以解决现有技术中，由于抽检的样品在检测后需要进行二次转移而导致的生产成本增加技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种智能食品质量检测机器人，包括底座以及设置在底座上的取样机械手和检测部，所述取样机械手与所述检测部之间通过转送平台连接，所述检测部连接有送样机械手和回收平台，所述取样机械手将抽检出的样品通过所述转送平台输送至所述检测部进行食品质量检测，所述检测部通过所述送样机械手将检测合格的样品返送至初始运输路线，且所述检测部通过所述回收平台将检测不合格的样品进行转移回收。
作为本发明的一种优选方案，所述取样机械手、所述转送平台、所述检测部和所述送样机械手依次设置在所述底座上，所述回收平台设置在所述底座上且位于所述检测部的一侧，所述底座上安装有与所述回收平台相配合对检测不合格的样品进行收集的收集框。
作为本发明的一种优选方案，所述取样机械手、所述转送平台、所述检测部和所述送样机械手均通过同个往复驱动机构滑动安装在所述底座，且所述取样机械手、所述转送平台、所述检测部和所述送样机械手的滑动路线与取样段的样品的输送路线相平行。
作为本发明的一种优选方案，所述检测部包括联动平台、分拣机构、伸缩臂和检测总成，所述分拣机构和所述伸缩臂均设置在所述联动平台上，所述分拣机构与所述送样机械手和所述回收平台相对接；
所述检测总成通过所述伸缩臂滑动设置在所述转送平台的正上方，所述伸缩臂驱动所述检测总成与所述转送平台上的样品进行对接，且所述伸缩臂在所述检测总成对样品进行检测的过程中通过所述检测总成带动样品向所述分拣机构进行输送，所述分拣机构根据所述检测总成的检测结果将接收的样品输送至所述送样机械手或回收平台。
作为本发明的一种优选方案，所述分拣机构包括转动安装在所述底座上的旋转分拣柱、用于驱动所述旋转分拣柱转动的伺服电机，以及安装在所述旋转分拣柱上的用于推送样品的送样气缸，所述旋转分拣柱的一侧开设有用于样品装入的置样槽，所述伸缩臂驱动所述检测总成往复运动的路线位于所述置样槽的开口方向的延伸线上，所述伸缩臂通过检测总成带动所述样品沿所述转送平台进入所述置样槽中，所述置样槽相对于其开口的槽壁上开设有贯穿所述旋转分拣柱的外壁的安装孔，所述送样气缸安装在所述旋转分拣柱的外壁上，且所述送样气缸的活塞杆穿过所述安装孔。
作为本发明的一种优选方案，所述底座上安装有与所述旋转分拣柱间隔设置的侧架，所述侧架位于所述旋转分拣柱相对于所述回收平台的一侧，所述伸缩臂安装在所述侧架上并位于所述旋转分拣柱的上方。
作为本发明的一种优选方案，所述侧架的一侧安装有顶部支撑板，所述顶部支撑板位于所述旋转分拣柱的上方，所述伸缩臂通过所述顶部支撑板安装在所述侧架上，且所述旋转分拣柱被所述伺服电机驱动旋转的轴线处安装有导动轴，所述顶部支撑板上安装有连接所述导动轴的弹性自复位组件，所述弹性自复位组件在所述伺服断电后驱动所述旋转分拣柱复位至所述置样槽的开口与所述转送平台对接。
作为本发明的一种优选方案，所述弹性自复位组件包括扭簧和圆盘，所述圆盘转动安装在所述顶部支撑板上，所述顶部支撑板上开设有供所述圆盘转动并嵌入的圆孔，所述扭簧位于所述圆孔内，所述扭簧的一端固定在所述圆孔的孔壁上且另一端偏心安装在所述圆盘上，所述导动轴与所述圆盘相连接，且所述导动轴、所述圆盘和所述圆孔均同轴设置。
作为本发明的一种优选方案，所述收集框固定安装在所述底座。
作为本发明的一种优选方案，所述回收平台为输入端固定安装在所述往复驱动机构上的槽板，所述回收平台的输入端与所述旋转分拣柱正相对设置，且所述回收平台相对于所述旋转分拣柱的输出端倾斜向下设置。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明通过检测部通过送样机械手将检测合格的样品返送至输送机上原先的位置上，且检测部通过回收平台将检测不合格的样品进行转移回收，通过检测部将检测合格的样品放回其位于输送机原先的位置上，减少对取样合格的产品进行二次输送而导致生产线设备成本和能耗的增加，有利于生产线的结构精简和高效运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的分拣机构结构示意图；
图3为本发明实施例的弹性自复位组件结构示意图。
1-底座；2-取样机械手；3-检测部；4-转送平台；5-送样机械手；6-回收平台；7-收集框；8-侧架；9-顶部支撑板；10-导动轴；11-弹性自复位组件；12-往复驱动机构；13-输送机；
301-联动平台；302-分拣机构；303-伸缩臂；304-检测总成；
3021-旋转分拣柱；3022-伺服电机；3023-送样气缸；3024-置样槽；
1101-扭簧；1102-圆盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本发明提供了一种智能食品质量检测机器人，包括底座1以及设置在底座1上的取样机械手2和检测部3，取样机械手2与检测部3之间通过转送平台4连接，检测部3连接有送样机械手5和回收平台6。
具体的，取样机械手2和检测部3通过底座1设置在用于输送产品的输送机13一侧，取样机械手2按照设定间歇地从输送机13上抓取一个产品进行抽检取样，取样机械手2将抽检出的样品通过转送平台4输送至检测部3进行食品质量检测，检测部3通过送样机械手5将检测合格的样品返送至输送机13上原先的位置上，且检测部3通过回收平台6将检测不合格的样品进行转移回收，通过检测部3将检测合格的样品放回其位于输送机13原先的位置上，减少对取样合格的产品进行二次输送而导致生产线设备成本和能耗的增加，有利于生产线的结构精简和高效运行。
其中，取样机械手2的结构根据产品的结构特点进行选择，例如，取样机械手2为间歇将输送机13上的产品抓取并放至转送平台4上的机械手等。相应的，检测部3的具体结构根据产品的种类和检测项目来相应的设计。
在上述实施例上进一步优化的是，取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5依次设置在底座1上，回收平台6设置在底座1上且位于检测部3的一侧，底座1上安装有与回收平台6相配合对检测不合格的样品进行收集的收集框7。
取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5按照待抽检产品的输送方向依次设置，以利于检测部3检测过后的合格产品通过送样机械手5返送至输送机13的原先位置上。而底座1上的收集框7则是为了收集检测不合格而被检测部3通过回收平台6输出的不合格产品，以便于后续对不合格产品集中的输送和处理。
在上述实施例上进一步优化的是，取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5均通过同个往复驱动机构12滑动安装在底座1，且取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5的滑动路线与取样段的样品的输送路线相平行。
通常，例如对罐装食品的密封性进行检测时，目前是采用间歇停顿的方式来对罐装食品进行输送，以便于进行取样或直接对输送机13上选定的样品进行检测，但是，间歇停顿的输送方式不仅效率低下，且重复停顿的输送方式对驱动系统的精度以及耐久度会造成负面影响。相较之下，本发明实施例通过往复驱动机构12来驱动取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5在进行取样、检测以及返送和回收时与输送机13输送的产品进行同步运动，并在完成上述流程后驱动取样机械手2、转送平台4、检测部3和送样机械手5进行复位，无需输送机13的间歇停顿输送即可实现取样、检测及回收和返送的流程，不会因检测环节的不合理而对生产效率造成负面影响。
并且，本发明实施例实现了取样检测而非在输送机13上直接对产品进行检测，避免了受相邻产品间隙等因素的影响而导致无法适应一些种类的食品的检测要求，从而提高了智能食品质量检测机器人下文中简称为检测机器人的适应性。
其中，检测部3包括联动平台301、分拣机构302、伸缩臂303和检测总成304，分拣机构302和伸缩臂303均设置在联动平台301，分拣机构302与送样机械手5和回收平台6相对接。
检测总成304通过伸缩臂303滑动设置在转送平台4的正上方，伸缩臂303驱动检测总成304与转送平台4上的样品进行对接，且伸缩臂303在检测总成304对样品进行检测的过程中通过检测总成304带动样品向分拣机构302进行输送，分拣机构302根据检测总成304的检测结果将接收的样品输送至送样机械手5或回收平台6。
检测总成304在伸缩臂303的往复驱动下，将样品从取样机械手2沿转送平台4向分拣机构302进行输送，并且，在此过程中，检测总成304对样品进行检测，而伸缩臂303驱动检测总成304进行运动的速度根据检测总成304检测样品所需的时间进行设定，且优选的，检测总成304在完成样品检测时，伸缩臂303通过检测总成304将样品输送至分拣机构302。同时，伸缩臂303将完成检测的样品释放，并直接或间接地向分拣机构302反馈检测结果，使分拣机构302依据检测结构来对接收的样品进行处理，而具体的是，当样品检测合格时，分拣机构302依据反馈的信息将样品通过送样机械手5返送至输送机13上的原来位置，反之，则将样品通过回收平台6输送收集框7中。
另外，收集框7即可以与回收平台6相对应设置在往复驱动机构12上，也可设置在底座1上，回收平台6在于收集框7对接时，将不合格产品输送至收集框7，本发明优选的采用收集框7固定设置在底座1上的实施例，以避免收集框7中的不合格产品在往复驱动机构12的驱动下不断晃动而损坏，以及对往复驱动机构12的稳定性和精度造成负面影响。
分拣机构302包括转动安装在底座1上的旋转分拣柱3021、用于驱动旋转分拣柱3021转动的伺服电机3022，以及安装在旋转分拣柱3021上的用于推送样品的送样气缸3023，旋转分拣柱3021的一侧开设有用于样品装入的置样槽3024，伸缩臂303驱动检测总成304往复运动的路线位于置样槽3024的开口方向的延伸线上，伸缩臂303固定设置在旋转分拣柱3021的顶端且位于置样槽3024的正上方，置样槽3024相对于其开口的槽壁上开设有贯穿旋转分拣柱3021的外壁的安装孔，送样气缸3023安装在旋转分拣柱3021的外壁上，且送样气缸3023的活塞杆穿过安装孔。检测总成304根据检测结果生成相应的控制信号，伺服电机3022在接收控制信号时，驱动旋转分拣柱3021转动至置样槽3024的开口朝向回收平台6或送样机械手5，随后，送样气缸3023将样品由置样槽3024推出至相应的回收平台6或送样机械手5上。
并且，为了简化检测机器人的结构，优选的，回收平台6为输入端固定安装在往复驱动机构12上的槽板，回收平台6的输入端与旋转分拣柱3021正相对设置，且回收平台6相对于旋转分拣柱3021的输出端倾斜向下设置。即当旋转分拣柱3021被伺服电机3022转动至置样槽3024朝向回收平台6的输入端时，送样气缸3023将置样槽3024中的不合格产品推至回收平台6上，使不合格产品沿倾斜的回收平台6向外侧的收集框7进行运动。
在上述实施例上进一步优化的是，底座1上安装有与旋转分拣柱3021间隔设置的侧架8，侧架8位于旋转分拣柱3021相对于回收平台6的一侧，伸缩臂303安装在侧架8上并位于旋转分拣柱3021的上方。
通过侧架8对伸缩臂303进行固定，以确保伸缩臂303驱动检测总成304进行往复运动的路径的准确，并且，避免了将伸缩臂303安装在旋转分拣柱3021的顶部而影响旋转分拣柱3021旋转的稳定性及定位的准确性，有利于由旋转分拣柱3021被推出的样品能够准确地被送样机械手5和回收平台6所接收。另外，将伸缩臂303与旋转分拣柱3021进行分离，使得伸缩臂303在旋转分拣柱3021在旋转的过程中能够不受影响的驱动检测总成304进行往复运动，即不受影响地完成从取样机械手2接收样品、输送样品以及在输送过程中对样品进行检测，从而有利于提高检测效率，以适应输送机13高速的输送以及高频次抽测的要求。
伸缩臂303为电动推杆、气缸等任意一种具有推送功能的装置及部件。
在上述实施例上进一步优化的是，侧架8的一侧安装有顶部支撑板9，顶部支撑板9位于旋转分拣柱3021的上方，伸缩臂303安装在顶部支撑板9上，且旋转分拣柱3021被驱动旋转的轴线处安装有导动轴10，顶部支撑板9弹性自复位组件11，导动轴10与弹性自复位组件11相连接，弹性自复位组件11在伺服断电后驱动旋转分拣柱3021复位至置样槽3024的开口朝向转送平台4。
一方面，顶部支撑板9的设置便于伸缩臂303通过旋转分拣柱3021一侧的侧架8而设置与旋转分拣柱3021的正上方，有利于伸缩臂303安装的稳定，另一方面，通过设置的弹性自复位组件11与导动轴10的配合来驱动旋转分拣柱3021进行复位，具体的，当检测总成304对样品检测完成且在伸缩臂303的驱动下将样品送入置样槽3024后，伺服电机3022根据检测总成304发出的控制信号来驱动旋转分拣柱3021向回收平台6或送样机械手5进行转动，直至置样槽3024的开口与回收平台6或送样机械手5对接后，气缸推动置样槽3024中的样品向回收平台6或送样机械手5进行运动。而伺服电机3022则在气缸将样品推出置样槽3024且复位后断电，使弹性自复位组件11通过导动轴10驱动旋转分拣柱3021复位至置样槽3024的开口与转送平台4对接，以供下个被输送的样品进入置样槽3024中。并且，相较于通过伺服电机3022驱动旋转分拣柱3021进行复位，本发明实施例有利于降低伺服电机3022的使用频率，延长伺服电机3022的使用寿命。
弹性自复位组件11包括扭簧1101和圆盘1102，圆盘1102转动安装在顶部支撑板9上，顶部支撑板9上开设有供圆盘1102转动并嵌入的圆孔901，扭簧1101位于圆孔901内，扭簧1101的一端固定在圆孔901的孔壁上且另一端偏心安装在圆盘1102上，导动轴10与圆盘1102相连接，且导动轴10、圆盘1102和圆孔901均同轴设置。旋转分拣柱3021在转动时依次通过导动轴10和圆盘1102来驱动扭簧1101发生形变，以实现对扭簧1101的蓄能，从而使扭簧1101在伺服电机3022因断电而失去自锁功能后依次通过圆盘1102和导动轴10来驱动旋转分拣柱3021进行复位。
圆孔901的作用在于对圆盘1102进行限位并供扭簧1101嵌入，以避免扭簧1101外露而影响美观。并且，扭簧1101的数目、结构以及安装方式根据实际要求进行选择，例如，为了更好的适应旋转分拣柱3021在正转和反转后的复位，扭簧1101相应的设置有两个以分别在旋转分拣柱3021发生正转和反转后驱动旋转分拣柱3021进行复位。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，包括底座(1)以及设置在底座(1)上的取样机械手(2)和检测部(3)，所述取样机械手(2)与所述检测部(3)之间通过转送平台(4)连接，所述检测部(3)连接有送样机械手(5)和回收平台(6)，所述取样机械手(2)将抽检出的样品通过所述转送平台(4)输送至所述检测部(3)进行食品质量检测，所述检测部(3)通过所述送样机械手(5)将检测合格的样品返送至初始运输路线，且所述检测部(3)通过所述回收平台(6)将检测不合格的样品进行转移回收。
2.根据权利要求1所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述取样机械手(2)、所述转送平台(4)、所述检测部(3)和所述送样机械手(5)依次设置在所述底座(1)上，所述回收平台(6)设置在所述底座(1)上且位于所述检测部(3)的一侧，所述底座(1)上安装有与所述回收平台(6)相配合对检测不合格的样品进行收集的收集框(7)。
3.根据权利要求2所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述取样机械手(2)、所述转送平台(4)、所述检测部(3)和所述送样机械手(5)均通过同个往复驱动机构(12)滑动安装在所述底座(1)，且所述取样机械手(2)、所述转送平台(4)、所述检测部(3)和所述送样机械手(5)的滑动路线与取样段的样品的输送路线相平行。
4.根据权利要求3所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述检测部(3)包括联动平台(301)、分拣机构(302)、伸缩臂(303)和检测总成(304)，所述分拣机构(302)和所述伸缩臂(303)均设置在所述联动平台(301)上，所述分拣机构(302)与所述送样机械手(5)和所述回收平台(6)相对接；
所述检测总成(304)通过所述伸缩臂(303)滑动设置在所述转送平台(4)的正上方，所述伸缩臂(303)驱动所述检测总成(304)与所述转送平台(4)上的样品进行对接，且所述伸缩臂(303)在所述检测总成(304)对样品进行检测的过程中通过所述检测总成(304)带动样品向所述分拣机构(302)进行输送，所述分拣机构(302)根据所述检测总成(304)的检测结果将接收的样品输送至所述送样机械手(5)或回收平台(6)。
5.根据权利要求4所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述分拣机构(302)包括转动安装在所述底座(1)上的旋转分拣柱(3021)、用于驱动所述旋转分拣柱(3021)转动的伺服电机(3022)，以及安装在所述旋转分拣柱(3021)上的用于推送样品的送样气缸(3023)，所述旋转分拣柱(3021)的一侧开设有用于样品装入的置样槽(3024)，所述伸缩臂(303)驱动所述检测总成(304)往复运动的路线位于所述置样槽(3024)的开口方向的延伸线上，所述伸缩臂(303)通过检测总成(304)带动所述样品沿所述转送平台(4)进入所述置样槽(3024)中，所述置样槽(3024)相对于其开口的槽壁上开设有贯穿所述旋转分拣柱(3021)的外壁的安装孔，所述送样气缸(3023)安装在所述旋转分拣柱(3021)的外壁上，且所述送样气缸(3023)的活塞杆穿过所述安装孔。
6.根据权利要求5所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述底座(1)上安装有与所述旋转分拣柱(3021)间隔设置的侧架(8)，所述侧架(8)位于所述旋转分拣柱(3021)相对于所述回收平台(6)的一侧，所述伸缩臂(303)安装在所述侧架(8)上并位于所述旋转分拣柱(3021)的上方。
7.根据权利要求6所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述侧架(8)的一侧安装有顶部支撑板(9)，所述顶部支撑板(9)位于所述旋转分拣柱(3021)的上方，所述伸缩臂(303)通过所述顶部支撑板(9)安装在所述侧架(8)上，且所述旋转分拣柱(3021)被所述伺服电机(3022)驱动旋转的轴线处安装有导动轴(10)，所述顶部支撑板(9)上安装有连接所述导动轴(10)的弹性自复位组件(11)，所述弹性自复位组件(11)在所述伺服断电后驱动所述旋转分拣柱(3021)复位至所述置样槽(3024)的开口与所述转送平台(4)对接。
8.根据权利要求7所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述弹性自复位组件(11)包括扭簧(1101)和圆盘(1102)，所述圆盘(1102)转动安装在所述顶部支撑板(9)上，所述顶部支撑板(9)上开设有供所述圆盘(1102)转动并嵌入的圆孔(901)，所述扭簧(1101)位于所述圆孔(901)内，所述扭簧(1101)的一端固定在所述圆孔(901)的孔壁上且另一端偏心安装在所述圆盘(1102)上，所述导动轴(10)与所述圆盘(1102)相连接，且所述导动轴(10)、所述圆盘(1102)和所述圆孔(901)均同轴设置。
9.根据权利要求2所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述收集框(7)固定安装在所述底座(1)。
10.根据权利要求4所述的一种智能食品质量检测机器人，其特征在于，所述回收平台(6)为输入端固定安装在所述往复驱动机构(12)上的槽板，所述回收平台(6)的输入端与所述旋转分拣柱(3021)正相对设置，且所述回收平台(6)相对于所述旋转分拣柱(3021)的输出端倾斜向下设置。
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