CN212608281U - 一种装甑机器人 - Google Patents

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陈钦明
徐中福
肖正宗
王辉
查东升
刘海金
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Abstract

本实用新型提出了一种装甑机器人,包括升降机构、第一旋转臂、第二旋转臂和布料器,升降机构包括底座和升降柱,且底座和升降柱之间设置有导向装置,第一旋转臂的一端可旋转地设置于升降柱的顶部,第二旋转臂可旋转地与第一旋转臂的另一端连接,第一旋转臂和第二旋转臂上分别设置有输送装置,布料器与设置于第二旋转臂的末端的中空转轴可旋转地连接,且布料器上设置有至少两个的出料口。该装甑机器人具有较高的送料准确度,可以准确控制出料速度和出料量,大大提高了布甑效率和质量。

Description

一种装甑机器人
技术领域
本实用新型涉及一种酒类酿造的技术领域,尤其是一种装甑机器人。
背景技术
在自动化酿酒工艺环节中,有一道装甑工序,该工序在传统生产中是最为关键的一步,装甑效果的好坏会影响酒的产量和质量。目前行业中所使用的连续装甑装置主要存在布料效率不够高,或者布料效率高,但布料效果不够细腻,影响产量。
目前行业中所使用的装甑装置主要是用多关节机器人携带布甑设备(诸如布料器)间歇上料,布甑设备从接料点接料,再移动到甑锅内铺料,如此循环动作直到铺满整个甑锅。由于布甑设备存储物料有限,因此需要重复到接料点接料,布料效率低,铺料效果不够好,进而影响产量,并且目前布甑设备的升降机构在升降过程中存在阻力大、容易摆动等影响布甑效果的问题。
实用新型内容
本实用新型提出了一种装甑机器人。解决了自动酿酒工艺中布料效率低、铺料效果不好的技术问题。
本实用新型提出了一种装甑机器人,包括升降机构、第一旋转臂、第二旋转臂和布料器,升降机构包括底座和升降柱,且底座和升降柱之间设置有导向装置,第一旋转臂的一端可旋转地设置于升降柱的顶部,第二旋转臂可旋转地与第一旋转臂的另一端连接,第一旋转臂和第二旋转臂上分别设置有输送装置,布料器与设置于第二旋转臂的末端的中空转轴可旋转地连接,且布料器上设置有至少两个的出料口。设置有导向装置的升降机构能够更加稳定的实现升降,多个出料口的设置可以缩短布甑的时间。
优选的,导向装置包括沿升降柱的轴线方向设置的至少两组导向机构。多组导向机构的设置可以进一步保证升降机构的稳定性。
进一步优选的,导向机构为设置于底座的圆周方向上的至少三组导向轮,导向轮与升降柱抵接。导向轮的设置可以减小升降阻力,保证升降柱的顺利升降。
进一步优选的,升降柱的表面沿轴线的方向上开设有与导向轮相耦合的导向槽,导向轮与导向槽的底部抵接。导向槽可以起到限位的作用,防止升降柱在升降过程中出现自转的现象。
进一步优选的,升降机构还设置有第一伺服电机和蜗轮丝杆,伺服电机驱动蜗轮丝杆进而驱动升降柱在底座中升降。
优选的,输送装置包括设置于第一旋转臂上部的第一输送链、设置于第二旋转臂上部的第二输送链以及用于控制两输送链的驱动电机。通过输送链定量输送可以提高布料时的送料准确度。
进一步优选的,第一输送链和第二输送链的两侧均设置有挡板,且两输送链的末端均设置有弧形挡板。通过该设置可以保证设备在旋转过程中酒糟可以始终落入输送链内部。
优选的,布料器包括储存仓和布甑机构,储存仓与中空转轴连接,布甑机构上设置有两个出料口。该设置可以减少布料器旋转动作过程,缩短布甑时间,相比一般振动洒落的方式更加准确细腻。
优选的,升降柱和第一旋转臂之间、第一旋转臂和第二旋转臂之间设置有分别用于控制两旋转臂旋转的第二伺服电机和第三伺服电机,第二旋转臂的末端设置有用于控制中空转轴旋转的第四伺服电机。凭借多组伺服电机的设置可以保证布料器精确的绕着甑锅中心旋转布料。
本实用新型提出了一种装甑机器人,采用多组导向轮机构的升降结构,保证升降轴和底座同轴度的同时减小了升降轴和底座的刮蹭,并且导向轮组件可以减小升降阻力,保证升降柱顺利升降;利用输送链进行定量输送,提高布料时的送料准确度,相比现有技术中的振动洒落的方式更加准确细腻;连续输送机构和存储式布料器保证布料器内酒糟充足,出料口出料厚度始终均匀,保证布甑效果;布料器设置有多个出料口前后均可出料布甑,减少布料器旋转动作过程,缩短布甑时间;采用圆形接料斗和圆弧形挡料板保证设备在旋转过程中酒糟可以始终落入输送链内部;采用伺服联动机构,可以保证布料器精确的绕着甑锅中心旋转布料;采用伺服电机驱动滚珠丝杆升降机升降,保证升降位置精确,实现甑锅内铺料厚度一致;布料器可以按照机器人设定程序进行布甑。利用该布甑机器人进行布料可以极大地提高布料效率和布料效果。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点,因为通过引用以下详细描述,它们变得被更好地理解。通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是根据实用新型的一个实施例的装甑机器人的结构示意图;
图2是根据实用新型的一个具体的实施例的升降机构的结构示意图;
图3是根据实用新型的一个具体的实施例的第一旋转臂的结构示意图;
图4是根据实用新型的一个具体的实施例的第二旋转臂的结构示意图;
图5是根据实用新型的一个具体的实施例的中空转轴的结构示意图;
图6是根据实用新型的一个具体的实施例的布料器的结构示意图;
图7是根据实用新型的一个具体的实施例的第一输送链的结构示意图;
图8是根据实用新型的一个具体的实施例的第二输送链的结构示意图;
图9是根据本实用新型的一个具体的实施例的装甑机器人的工作流程示意图。
图中各编号的含义:100.升降机构,200.第一旋转臂,300.第二旋转臂,400.中空转轴,500.布料器,600.第一输送链,700.第二输送链,101.底座,102.导向轮组,103.第一伺服电机,104.蜗轮丝杆升降机,105.升降柱,201.第二伺服电机,202.第一同步带轮组,203.第一RV减速机,204.第一主旋转臂,301.第三伺服电机,302.第二同步带轮组,303.第二RV减速机,304.第二主旋转臂,401.第四伺服电机,402.一级行星减速器,403.二级减速齿轮组,404.中空导料筒,501.储存仓,502.布甑机构,601.料斗,602.第一输送链带,603.第一弧形挡板,604.第一电机,701.挡料板,702.第二输送链带,703.第二弧形挡板,704.第二电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型,而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
图1示出了根据实用新型的一个实施例的装甑机器人的结构示意图。如图1所示,该装甑机器人包括升降机构100、第一旋转臂200、第二旋转臂300、中空转轴400、布料器500、第一输送链600、第二输送链700和料斗601。第一输送链600装设于第一旋转臂200上部,第一旋转臂200可以绕着升降机构100旋转。第二输送链700装设于第二旋转臂300上部,第二旋转臂300可以绕着第一旋转臂200的末端旋转。中空转轴400安装在第二旋转臂300的末端,布料器500安装在中空转轴400末端,布料器500可以绕着中空转轴400旋转,旋转角度为正负360°。第一输送链600位于第二输送链700的上方以保证第一输送链600上的物料可以落至第二输送链700上,且在第二输送链700旋转时第一输送链600的出料位置均落入第二输送链700的范围内。第一旋转臂200、第二旋转臂300、中空转轴400、布料器500以及第一输送链600和第二输送链700在升降机构100作用下实现整体地升降动作。
继续参考图2,图2示出了根据实用新型的一个具体的实施例的升降机构的结构示意图,如图2所示,升降机构100包括底座101和升降柱105,底座101和升降柱105之间设置有导向装置,导向装置具体包括沿升降柱105的轴线方向设置的至少两组导向机构,其中,导向机构为设置于底座101的圆周方向上的至少三组导向轮,导向轮与升降柱105抵接。优选的,升降柱105的表面沿升降柱105的升降方向上开设有与导向轮相耦合的导向槽,导向轮与导向槽的底部抵接。该设置可以减少升降柱105的升降阻力,还可以限制升降柱105的自转,防止升降柱105在升降过程中自转的情况出现影响布甑的效果。
在一个具体的实施例中,在底座101上安装8组导向轮组102,导向轮组102始终与升降柱105的四个侧边平面相抵接,使得升降柱105只能在竖直方向升降,同时导向轮组102能够减小摩擦力,使得升降柱105更容易升降。通过第一伺服电机103驱动蜗轮丝杆升降机104实现升降动作。可替代的,除了采用第一伺服电机103驱动蜗轮丝杆升降机104的升降方式之外,还可以采用液压、气压等驱动方式实现升降柱105的升降过程,同样能够实现本实用新型的技术效果。
图3和图4示出了根据实用新型的一个具体的实施例的第一旋转臂和第二旋转臂的结构示意图,如图3和图4所示,在第一旋转臂200中,由第二伺服电机201提供动力源,经过第一同步带轮组202和第一RV减速机203共同减速后实现控制第一主旋转臂204的旋转动作。在第二旋转臂300中,由第三伺服电机301提供动力源,经过第二同步带轮组302和第二RV减速机303共同减速后控制第二主旋转臂304的旋转动作。通过伺服电机、同步带轮组以及减速机的配合,能够实现更为平缓的旋转臂的旋转动作,使得机器人的布料位置的控制更加稳定可靠。
继续参考图5,图5示出了根据实用新型的一个具体的实施例的中空转轴的结构示意图,中空转轴400由第四伺服电机401提供动力源,经过一级行星减速器402和二级减速齿轮组403共用减速后控制中空导料筒404旋转。其中,中空导料筒404为大尺寸的中空柱状结构,大尺寸的中空导料筒404可以避免酒糟在料筒中堵塞,影响落料,该中空导料筒404的旋转角度为正负360°。利用减速器和齿轮组的配合可以精准地控制实现中空转轴400的旋转进而精准地把控布料器500的布料位置。
图6示出了根据实用新型的一个具体的实施例的布料器的结构示意图,布料器500由储存仓501和布甑机构502,其中,布甑机构502被设置为具有多个出料口的结构,可以通过不同方向上设置的电机和输送链组合实现不同方向上的出料动作,例如,可以设置为前后双出料口均可以布甑,减少布料器转动时间。储存仓501可以存储一定容量酒糟,提升布甑的效率保证布甑效果。
图7和图8示出了根据实用新型的一个具体的实施例的第一输送链和第二输送链的结构示意图,如图7所示,外部输送设备持续将酒糟输送到料斗601中,料斗601为倒锥形的喇叭结构,料斗601的底部出料处位于第一输送链带602的正上方,第一输送链带602的末端设置有第一弧形挡板603,第一电机604驱动第一输送链带602将酒糟输送至末端。如图8所示,第二输送链700与第一输送链600配合的一端设置有挡料板701,另一端设置有第二弧形挡板703,第二电机704驱动第二输送链带702将酒糟输送至末端。第一旋转臂200的旋转中心和料斗601的中心线重合,保证了料斗601在跟随第一旋转臂200旋转的过程中酒糟不会落在外面,酒糟始终沿着料斗601内壁滑入第一输送链带602。同理,第一弧形挡板603的圆心和第二旋转臂300的旋转中心同轴,在第二输送链700跟随第二旋转臂300旋转的过程中也可以保证酒糟不会落入外部。第一输送链600和第二输送链700的第一输送链带602和第二输送链带702的边沿具有高于酒糟高度的挡板,用以防止酒糟从第一输送链带602或第二输送链带702两侧掉落。
在具体的实施例中,图9示出了根据本实用新型的一个具体的实施例的装甑机器人的工作流程示意图。经过第一输送链600的酒糟在末端弧形挡板的作用下落入第二输送链700中,由电机驱动输送链将酒糟输送至第二输送链700的末端,在第二输送链700末端弧形挡板作用下可以保证酒糟只能落入中空转轴400的导料筒中,直到布料器500的存储仓内。外部输送设备持续给第一输送链600上的料斗601送料,由第一输送链600和第二输送链700共同输送将酒糟输送到布料器500的存储仓内,直到预定的存储容量。之后在第一旋转臂200和第二旋转臂300共同的伺服联动作用下,将布料器500精确移动到甑锅上方,再由升降机构100作用下精确地将布料器500下降到布甑点低位。在第一旋转臂200和第二旋转臂300伺服联动作用下,布料器500既可绕着甑锅中心旋转,也可以按照需要设定特定运动方式动作,同时布料器500自身也可以同时缓慢旋转角度改变出料方向来满足铺料位置,在这些机构精确配合下,布料器500在甑锅内铺满一层酒糟,之后布料器500在升降机构100作用下再上升一定高度,重复铺料动作,直到铺满整个甑锅。布料器500在第一旋转臂200和第二旋转臂300作用下回到等待点,准备下一循环。
以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本实用新型中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种装甑机器人,其特征在于,包括升降机构、第一旋转臂、第二旋转臂和布料器,所述升降机构包括底座和升降柱,且所述底座和所述升降柱之间设置有导向装置,所述第一旋转臂的一端可旋转地设置于所述升降柱的顶部,所述第二旋转臂可旋转地与所述第一旋转臂的另一端连接,所述第一旋转臂和所述第二旋转臂上分别设置有输送装置,所述布料器与设置于所述第二旋转臂的末端的中空转轴可旋转地连接,且所述布料器上设置有至少两个的出料口。
2.根据权利要求1所述的装甑机器人,其特征在于,所述导向装置包括沿所述升降柱的轴线方向设置的至少两组导向机构。
3.根据权利要求2所述的装甑机器人,其特征在于,所述导向机构为设置于所述底座的圆周方向上的至少三组导向轮,所述导向轮与所述升降柱抵接。
4.根据权利要求3所述的装甑机器人,其特征在于,所述升降柱的表面沿所述轴线的方向上开设有与所述导向轮相耦合的导向槽,所述导向轮与所述导向槽的底部抵接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装甑机器人,其特征在于,所述升降机构还设置有第一伺服电机和蜗轮丝杆,所述伺服电机驱动所述蜗轮丝杆进而驱动所述升降柱在所述底座中升降。
6.根据权利要求1所述的装甑机器人,其特征在于,所述输送装置包括设置于所述第一旋转臂上部的第一输送链、设置于所述第二旋转臂上部的第二输送链以及用于控制两输送链的驱动电机。
7.根据权利要求6所述的装甑机器人,其特征在于,所述第一输送链和所述第二输送链的两侧均设置有挡板,且两输送链的末端均设置有弧形挡板。
8.根据权利要求1所述的装甑机器人,其特征在于,所述布料器包括储存仓和布甑机构,所述储存仓与所述中空转轴连接,所述布甑机构上设置有两个出料口。
9.根据权利要求1所述的装甑机器人,其特征在于,所述升降柱和所述第一旋转臂之间、所述第一旋转臂和所述第二旋转臂之间设置有分别用于控制两旋转臂旋转的第二伺服电机和第三伺服电机,所述第二旋转臂的末端设置有用于控制所述中空转轴旋转的第四伺服电机。
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