專利名稱：全自動裝甑系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及全自動裝甑系統(tǒng)。
背景技術：
中國白酒從小作坊式生產(chǎn)到規(guī)?；勗?，其裝甑工藝始終是人工操作完成，這種方式使得在裝甑過程中，生產(chǎn)效率、質(zhì)量和出酒率受人為因素影響大。并且生產(chǎn)中人工勞動強度大，技術要求高，招工越來越難，用工成本也越來越高。因此有必要為白酒釀造中裝甑工藝研制一種全自動裝甑系統(tǒng)，實現(xiàn)釀酒全面機械化和信息化。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種全自動裝甑系統(tǒng)，實現(xiàn)釀酒裝甑工藝的全面機械化和信息化。為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的技術方案是:全自動裝甑系統(tǒng)包括多關節(jié)機器人、裝甑執(zhí)行機構、裝甑視覺測控機構、中心控制機構和上料機構；所述裝甑執(zhí)行機構固定在多關節(jié)機器人的末端，并位于甑桶上方；所述裝甑視覺測控機構對甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控；所述中心控制機構接收裝甑視覺測控機構采集的信息，經(jīng)過計算處理后發(fā)送控制信息到多關節(jié)機器人和裝甑視覺測控機構；所述多關節(jié)機器人根據(jù)控制信息控制裝甑執(zhí)行機構動作；所述裝甑視覺測控機構根據(jù)控制信息相應動作；所述上料機構為裝甑執(zhí)行機構添料。所述裝甑執(zhí)行機構包括料倉、輸送裝置、攪拌裝置和鏈條；所述輸送裝置設置在料倉底部；所述輸送裝置包括輸送驅(qū)動電機、輸送帶和傳動軸；所述輸送驅(qū)動電機驅(qū)動傳動軸帶動輸送帶轉(zhuǎn)動；所述攪拌裝置設置在料倉內(nèi)；所述傳動軸通過鏈條帶動攪拌裝置轉(zhuǎn)動。所述裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置的輸送帶為皮帶，所述輸送裝置還包括設置在輸送帶上的筋板；所述筋板的頂部呈斜坡形設置，外側高、內(nèi)側低。所述裝甑執(zhí)行機構還包括支撐桿、斜擋板和拉桿；所述支撐桿的一端固定在料倉側部，另一端與斜擋板鉸接；所述拉桿設有兩根，兩根拉桿分別設置在斜擋板的兩側，拉桿的一端與料倉鉸接，另一端與斜擋板鉸接；所述斜擋板設置在輸送裝置的出口外部。所述裝甑執(zhí)行機構還包括設置在料倉頂部的物位計；所述物位計設有深入料倉底部的電極。所述裝甑執(zhí)行機構還包括傳感器或者延時開關；所述傳感器設置在輸送裝置的出口處；所述傳感器采用對射傳感器；所述延時開關設置在物位計的控制電路上。所述裝甑視覺測控機構包括底座、升降架、旋轉(zhuǎn)裝置和紅外相機；所述升降架安裝在底座上；所述旋轉(zhuǎn)裝置的一端安裝在升降架頂部，另一端安裝紅外相機；所述紅外相機位于裝甑執(zhí)行機構上方，并對甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控。 所述升降架 采用多節(jié)式結構。[0012]采用了上述技術方案后，本實用新型具有以下的有益效果:(1)本實用新型機器采用多關節(jié)機器人，響應速度快，控制靈活，能使裝甑執(zhí)行機構模擬人工進行裝甑，精確、高效、安全地實現(xiàn)逐層均勻鋪料和見濕蓋料；同時監(jiān)控機構監(jiān)控甑桶內(nèi)料面的溫度，當香醅料將要冒氣時，對將要冒氣位置進行及時、準確的定位，并反饋給中心控制機構，實現(xiàn)見濕蓋料，有效減少冒氣點數(shù)量；故而本實用新型的全自動裝甑系統(tǒng)能全面模擬人工裝甑，且更加高效和準確，實現(xiàn)了釀酒裝甑工藝的全面機械化和信息化。(2)為了確保裝甑的出酒率，要求連續(xù)鋪料，本實用新型的裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置設置在料倉底部，輸送帶連續(xù)運動，連續(xù)不斷地將香醅料向出口輸送，從而實現(xiàn)了裝甑時的連續(xù)鋪料。(3)本實用新型的裝甑執(zhí)行機構充分考慮到香醅料的濕粘特性，因此在料倉內(nèi)設置攪拌裝置，使料倉內(nèi)的香醅料保持松散狀態(tài)，從而避免了香醅料的粘結，確保了香醅料的輸送和最終裝甑的實現(xiàn)，同時本實用新型采用輸送裝置的傳動軸通過鏈條帶動攪拌裝置轉(zhuǎn)動的巧妙設計，因而可以少設置一個用于驅(qū)動攪拌裝置的電機，有效降低了成本。(4)由于釀酒用的料具有濕、粘等特性，因此容易粘結在一起不易輸送，而且對鏈條類的輸送機構會造成銹蝕，故而本實用新型的裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置優(yōu)選采用皮帶進行輸送，同時在輸送帶上設置筋板，增加了料與皮帶的摩擦還可以實現(xiàn)刮料的動作，更為巧妙的設計是使筋板的頂部呈斜坡形設置，外側高、內(nèi)側低，這種結構充分考慮到輸送的勻速和圓周鋪料時的外圓周和內(nèi)圓周的周長差別，從而本實用新型的裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置不僅使得料倉內(nèi)的料能夠順利推送，并且出料時外側出料多、內(nèi)側出料少，滿足了圓周鋪料的要求。(5)由于輸送帶上筋板的設置，輸送帶將香醅料傳輸?shù)匠隹谔帟r會被筋板阻擋，使出料動作變得有斷點、不連續(xù)，因此本實用新型的裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置的出口外部設置斜擋板，使出料得到緩沖，保證了鋪料時的連續(xù)性。(6)本實用新 型的裝甑執(zhí)行機構的料倉頂部設置物位計，物位計設有深入料倉底部的電極，物位計能夠檢測料倉內(nèi)是否有料，若無料接觸探棒，則發(fā)出無料報警信號，保證及時加料，實現(xiàn)了裝甑的信息化和智能化，使裝甑過程準確高效。(7)考慮到物位計的電極有可能因為在送料過程中出現(xiàn)的短暫無料情況而導致錯誤的無料報警信號，因此本實用新型的裝甑執(zhí)行機構還可以在輸送裝置的出口處設置傳感器，傳感器與物位計起到相同的功能，可以作為物位計的替換，或者作為物位計的輔助，與物位計一起更加精準地實現(xiàn)對料倉內(nèi)的料的監(jiān)控功能；或者采用在物位計的控制電路上設置延時開關，將短暫的無料信號，比如小于3秒的無料信號屏蔽掉，從而確保對料倉內(nèi)的料的準確監(jiān)控。(8)本實用新型的紅外相機還監(jiān)控甑桶內(nèi)料面的高度，使得裝甑裝甑執(zhí)行機構每鋪完一層料，升降架能夠帶動紅外相機及時上升，使紅外相機與甑桶內(nèi)料面始終保持穩(wěn)定的距離，保證紅外相機能夠?qū)θ康牧厦孢M行監(jiān)控；升降架采用多節(jié)式結構，這種結構使得升降架能夠升到更高的距離。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為本實用新型的全自動裝甑系統(tǒng)無中心控制機構和上料機構的結構示意圖。圖2為本實用新型的全自動裝甑系統(tǒng)的裝甑執(zhí)行機構的結構示意圖。圖3為圖2去掉物位計后的左視圖。圖4為圖2去掉頂部部件后的俯視圖。圖5為本實用新型的裝甑執(zhí)行機構的輸送裝置的結構示意圖。附圖中的標號為:多關節(jié)機器人1、裝甑執(zhí)行機構2、料倉21、進料口 211、輸送裝置22、減速電機221、輸送帶222、傳動軸223、筋板224、攪拌裝置23、鏈條24、支撐桿25、斜擋板26、拉桿27、物位計28、傳感器29、裝甑視覺測控機構3、底座31、升降架32、旋轉(zhuǎn)裝置33、紅外相機34。
具體實施方式
(實施例1)見圖1，本實施例的全自動裝甑系統(tǒng)包括多關節(jié)機器人1、裝甑執(zhí)行機構2、裝甑視覺測控機構3、中心控制機構和上料機構。裝甑執(zhí)行機構2固定在多關節(jié)機器人I的末端，并位于甑桶4上方。裝甑視覺測控機構3對甑桶4內(nèi)料面的 溫度及高度進行實時監(jiān)控。中心控制機構接收裝甑視覺測控機構3采集的信息，并發(fā)送控制信息到多關節(jié)機器人I和裝甑視覺測控機構3，根據(jù)這個控制信息，多關節(jié)機器人I控制裝甑執(zhí)行機構2進行鋪料、補料等動作，同時這個控制信息又反饋給裝甑視覺測控機構3，來使其相應地做出響應動作，比如上升、旋轉(zhuǎn)等。上料機構為裝甑執(zhí)行機構2添料。裝甑執(zhí)行機構2包括料倉21、輸送裝置22、攪拌裝置23、鏈條24、支撐桿25、斜擋板26、拉桿27、物位計28。輸送裝置22設置在料倉21底部。輸送裝置22包括輸送驅(qū)動電機221、輸送帶222、傳動軸223和筋板224。輸送驅(qū)動電機221驅(qū)動傳動軸223帶動輸送帶222轉(zhuǎn)動。攪拌裝置23設置在料倉21內(nèi)。傳動軸223通過鏈條24帶動攪拌裝置23轉(zhuǎn)動。輸送帶222采用皮帶，筋板224設置在輸送帶222上。筋板224的頂部呈斜坡形設置，外側高、內(nèi)側低，出料時外側出料多、內(nèi)側出料少。支撐桿25的一端固定在料倉21側部，另一端與斜擋板26鉸接。拉桿27設有兩根，兩根拉桿27分別設置在斜擋板26的兩側，拉桿27的一端與料倉21鉸接，另一端與斜擋板26鉸接。斜擋板26設置在輸送裝置22的出口外部。物位計28設置在料倉21頂部。物位計28設有深入料倉21底部的電極。由于物位計28的電極可能因短暫無料而導致錯誤的報警信號，還可以在輸送裝置22的出口處設置傳感器29。傳感器29采用對射傳感器。傳感器29可以作為物位計28的替換，或者作為物位計28的輔助，與物位計一起更加精準地實現(xiàn)對料倉21內(nèi)的香醅料的監(jiān)控功能防止因物位計28失靈而造成無法連續(xù)鋪料。還可以采用在物位計28的控制電路上設置延時開關，將小于3秒的無料信號屏蔽掉。裝甑視覺測控機構3包括底座31、升降架32、旋轉(zhuǎn)裝置33和紅外相機34。升降架32安裝在底座31上。升降架32采用多節(jié)式結構。旋轉(zhuǎn)裝置33的一端安裝在升降架32頂部，另一端安裝紅外相機34。紅外相機34位于裝甑執(zhí)行機構2上方，并對甑桶4內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控，同時由中心控制機構進行計算，通過電機驅(qū)動升降架32的運動，使紅外相機34始終保持在恒定的拍攝距離內(nèi)。在裝甑時，為確保裝甑執(zhí)行機構2每次鋪料和傳統(tǒng)人工鋪料的厚度接近，本實施例控制在每層鋪料2-3厘米，裝甑完畢一共鋪設40層。首先不打開蒸汽，鋪設底料，再打開蒸汽，然后見濕蓋料。鋪設底料的要求是將甑桶4底部的蒸汽孔堵住即可。見濕蓋料的目的是:香醅料的酒精濃度大致為4%，要保證通過裝甑其酒精濃度提高到65%左右，就需要通過逐層濃縮蒸發(fā)，因此每次見濕補料的要求是既要蓋住蒸汽，但又不能太厚，以確保蒸汽在合理的時間內(nèi)就能完全穿透該層香醅料，避免殘留在該層香醅料中，影響酒的品質(zhì)。為此，本實施例的全自動裝甑系統(tǒng)的裝甑方法的步驟為:①以甑桶4的中心為圓心，將甑桶4分為3個區(qū)域，其中中間區(qū)域為圓形，其它兩個區(qū)域為環(huán)形。②中心控制機構控制多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2先順時針在最外圈的環(huán)形區(qū)域內(nèi)鋪料，然后多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2在中心圓形區(qū)域鋪料，最后順時針在第二圈環(huán)形區(qū)域鋪料，按照此方法鋪設三層作為底料。采用這樣的方法的目的是:一方面，多關節(jié)機器人I每旋轉(zhuǎn)360度需要復位一次，避免其上的電線纏結影響工作；另一方面，在裝甑執(zhí)行機構2順時針鋪料時才能確保斜擋板26發(fā)揮作用，逆時針旋轉(zhuǎn)則會出現(xiàn)出料斷點，高高低低的現(xiàn)象。在實施例里，多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2在中心圓形區(qū)域鋪料的方式是先由輸送裝置22送出定量的香醅料，然后多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2旋轉(zhuǎn)360度，將定量的香醅料刮平鋪好。③鋪完底料后，打開蒸汽，裝甑視覺測控機構3的紅外相機34開始對甑桶4內(nèi)料面的溫度和高度進行監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳送給給中心控制機構；當香醅料的某個區(qū)域溫度急劇升高時，紅外相機34拍攝的視頻圖像中該區(qū)域的灰度值也會急劇升高，中心控制機構據(jù)此即可對該區(qū)域進行定位，并控制多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2對該區(qū)域進行補料；當紅外相機34與料面的距離減少時，即料面的高度增加，中心控制機構控制升降架32上升，使紅外相機34始終保持在恒定的拍攝距離內(nèi)。④裝甑執(zhí)行機構2在鋪料`的過程中，物位計28檢測料倉21內(nèi)是否有料，若無料接觸物位計28的電極，則發(fā)出無料報警信號給中心控制機構，中心控制機構控制減速電機221停止運轉(zhuǎn)，同時控制多關節(jié)機器人I帶動裝甑執(zhí)行機構2將料倉21移至上料機構添料。⑤中心控制機構將甑桶4內(nèi)的料面劃分為11個面積基本相等的區(qū)域，最外圈環(huán)形劃分為6個區(qū)域，第二圈環(huán)形劃分為4個區(qū)域，然后中心的圓形作為一個補料區(qū)域，鋪料完成后，中心控制機構自動統(tǒng)計未出現(xiàn)過冒氣現(xiàn)象的區(qū)域，對未出現(xiàn)過冒氣現(xiàn)象的區(qū)域最后補料。視覺測控的原理是:通過紅外相機34測得冒氣之前溫升區(qū)域的平均灰度值在120左右，蒸汽冒出時達到160以上；然后中心控制機構通過對紅外相機34現(xiàn)場采集的視頻進行分析處理，發(fā)現(xiàn)正常區(qū)域的平均灰度值不高于80，而冒氣區(qū)域的灰度值與正常區(qū)域的灰度值有非常明顯的差異，并且呈現(xiàn)連續(xù)升高的趨勢。由此便能對將要冒氣區(qū)域進行準確及時、準確的定位，實現(xiàn)見濕蓋料，有效減少冒氣點數(shù)量，確保出酒率。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
權利要求1.全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:包括多關節(jié)機器人(I)、裝甑執(zhí)行機構(2)、裝甑視覺測控機構(3)、中心控制機構和上料機構；所述裝甑執(zhí)行機構(2)固定在多關節(jié)機器人(I)的末端，并位于甑桶(4)上方；所述裝甑視覺測控機構(3)對甑桶(4)內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控；所述中心控制機構接收裝甑視覺測控機構(3)采集的信息，經(jīng)過計算處理后發(fā)送控制信息到多關節(jié)機器人(I)和裝甑視覺測控機構(3);所述多關節(jié)機器人(I)根據(jù)控制信息控制裝甑執(zhí)行機構(2)動作；所述裝甑視覺測控機構(3)根據(jù)控制信息相應動作；所述上料機構為裝甑執(zhí)行機構(2)添料。
2.根據(jù)權利要求1所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機構(2)包括料倉(21)、輸送裝置(22 )、攪拌裝置(23 )和鏈條(24 );所述輸送裝置(22 )設置在料倉(21)底部；所述輸送裝置(22 )包括輸送驅(qū)動電機(221)、輸送帶(222 )和傳動軸(223 );所述輸送驅(qū)動電機(221)驅(qū)動傳動軸(223)帶動輸送帶(222)轉(zhuǎn)動；所述攪拌裝置(23)設置在料倉(21)內(nèi)；所述傳動軸(223)通過鏈條(24)帶動攪拌裝置(23)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權利要求2所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機構(2)的輸送裝置(22)的輸送帶(22)為皮帶；所述輸送裝置(22)還包括設置在輸送帶(222)上的筋板(224);所述筋板(224)的頂部呈斜坡形設置，外側高、內(nèi)側低。
4.根據(jù)權利要求2所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機構(2)還包括支撐桿(25)、斜擋板(26)和拉桿(27);所述支撐桿(25)的一端固定在料倉(21)側部,另一端與斜擋板(26)鉸接；所述拉桿(27)設有兩根，兩根拉桿(27)分別設置在斜擋板(26)的兩側，拉桿(27)的一端與料倉(21)鉸接，另一端與斜擋板(26)鉸接；所述斜擋板(26)設置在輸送裝置(22)的出口外部。
5.根據(jù)權利要求2所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機構(2)還包括設置在料倉 (21)頂部的物位計(28);所述物位計(28)設有深入料倉(21)底部的電極。
6.根據(jù)權利要求2至5之一所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機構(2 )還包括傳感器(29 )或者延時開關；所述傳感器(29 )設置在輸送裝置(22 )的出口處；所述傳感器(29)采用對射傳感器；所述延時開關設置在物位計(28)的控制電路上。
7.根據(jù)權利要求1所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑視覺測控機構(3)包括底座(31)、升降架(32)、旋轉(zhuǎn)裝置(33)和紅外相機(34);所述升降架(32)安裝在底座(31)上；所述旋轉(zhuǎn)裝置(33)的一端安裝在升降架(32)頂部，另一端安裝紅外相機(34);所述紅外相機(34)位于裝甑執(zhí)行機構(2)上方，并對甑桶(4)內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控。
8.根據(jù)權利要求7所述的全自動裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述升降架(32)采用多節(jié)式結構。
專利摘要本實用新型公開了全自動裝甑系統(tǒng)，包括多關節(jié)機器人、裝甑執(zhí)行機構、裝甑視覺測控機構、中心控制機構和上料機構；所述裝甑執(zhí)行機構固定在多關節(jié)機器人的末端，并位于甑桶上方；所述裝甑視覺測控機構對甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進行實時監(jiān)控；所述中心控制機構接收裝甑視覺測控機構采集的信息，并發(fā)送控制信息到多關節(jié)機器人和裝甑視覺測控機構；所述上料機構為裝甑執(zhí)行機構添料。本實用新型的全自動裝甑系統(tǒng)能全面模擬人工裝甑，且更加高效和準確，實現(xiàn)了釀酒裝甑工藝的全面機械化和信息化。
文檔編號B65G69/00GK203143708SQ20132002615
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者曲東升, 李長峰, 劉彥武, 梁健, 趙桂忠, 劉雨順, 閔繼江, 邵喬林 申請人:常州銘賽機器人科技有限公司