專(zhuān)利名稱(chēng)：全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)及其裝甑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)及其裝甑方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)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(guò)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(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)要求高，招工越來(lái)越難，用工成本也越來(lái)越高。因此有必要為白酒釀造中裝甑工藝研制一種全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)釀酒全面機(jī)械化和信息化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)釀酒裝甑工藝的全面機(jī)械化和信息化。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人、裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)、裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)、中心控制機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)；所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在多關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端，并位于甑桶上方；所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)對(duì)甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述中心控制機(jī)構(gòu)接收裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)采集的信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后發(fā)送控制信息到多關(guān)節(jié)機(jī)器人和裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)；所述多關(guān)節(jié)機(jī)器人根據(jù)控制信息控制裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息相應(yīng)動(dòng)作；所述上料機(jī)構(gòu)為裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)添料。所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括料倉(cāng)、輸送裝置、攪拌裝置和鏈條；所述輸送裝置設(shè)置在料倉(cāng)底部；所述輸送裝置包括輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輸送帶和傳動(dòng)軸；所述輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)；所述攪拌裝置設(shè)置在料倉(cāng)內(nèi)；所述傳動(dòng)軸通過(guò)鏈條帶動(dòng)攪拌裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置的輸送帶為皮帶，所述輸送裝置還包括設(shè)置在輸送帶上的筋板；所述筋板的頂部呈斜坡形設(shè)置，外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低。所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(cāng)側(cè)部，另一端與斜擋板鉸接；所述拉桿設(shè)有兩根，兩根拉桿分別設(shè)置在斜擋板的兩側(cè)，拉桿的一端與料倉(cāng)鉸接，另一端與斜擋板鉸接；所述斜擋板設(shè)置在輸送裝置的出口外部。所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在料倉(cāng)頂部的物位計(jì)；所述物位計(jì)設(shè)有深入料倉(cāng)底部的電極。所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括傳感器或者延時(shí)開(kāi)關(guān)；所述傳感器設(shè)置在輸送裝置的出口處；所述傳感器采用對(duì)射傳感器；所述延時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)置在物位計(jì)的控制電路上。所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)包括底座、升降架、旋轉(zhuǎn)裝置和紅外相機(jī)；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(jī)；所述紅外相機(jī)位于裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)上方，并對(duì)甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 所述升降架采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)的裝甑方法，實(shí)現(xiàn)層層鋪料、全面鋪料和見(jiàn)濕蓋料。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)的裝甑方法，其特征在于:包括以下步驟:①以甑桶的中心為圓心，將甑桶分為多個(gè)區(qū)域，其中中間區(qū)域?yàn)閳A形，其它區(qū)域?yàn)榄h(huán)形；②中心控制機(jī)構(gòu)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)分區(qū)域鋪設(shè)底料；；③鋪完底料后，裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)的紅外相機(jī)開(kāi)始對(duì)甑桶內(nèi)料面進(jìn)行視頻監(jiān)控，并將視頻數(shù)據(jù)傳送給給中心控制機(jī)構(gòu)；當(dāng)香醅料的某個(gè)區(qū)域溫度急劇升高時(shí)，紅外相機(jī)拍攝的視頻圖像中該區(qū)域的灰度值也會(huì)急劇升高，，中心控制機(jī)構(gòu)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行定位，并控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)料；當(dāng)紅外相機(jī)與料面的距離減少時(shí)，即料面的高度增加，中心控制機(jī)構(gòu)控制升降架上升，使紅外相機(jī)始終保持在恒定的拍攝距離內(nèi)；④裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)在鋪料的過(guò)程中，物位計(jì)檢測(cè)料倉(cāng)內(nèi)是否有料，若無(wú)料接觸物位計(jì)的電極，則發(fā)出無(wú)料報(bào)警信號(hào)給中心控制機(jī)構(gòu)，中心控制機(jī)構(gòu)控制減速電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)將料倉(cāng)移至上料機(jī)構(gòu)添料；⑤中心控制機(jī)構(gòu)將甑桶內(nèi)的料面劃分為多個(gè)面積相等的區(qū)域，鋪料完成后，中心控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域，對(duì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域最后補(bǔ)料。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果:(1)本發(fā)明機(jī)器采用多關(guān)節(jié)機(jī)器人，響應(yīng)速度快，控制靈活，能使裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬人工進(jìn)行裝甑，精確、高效、安全地實(shí)現(xiàn)逐層均勻鋪料和見(jiàn)濕蓋料；同時(shí)監(jiān)控機(jī)構(gòu)監(jiān)控甑桶內(nèi)料面的溫度，當(dāng)香醅料將要冒氣時(shí)，對(duì)將要冒氣位置進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的定位，并反饋給中心控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)見(jiàn)濕蓋料，有效減少冒氣點(diǎn)數(shù)量；故而本發(fā)明的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)能全面模擬人工裝甑，且更加高效和準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了釀酒裝甑工藝的全面機(jī)械化和信息化。(2)為了確保裝甑的出酒率，要求連續(xù)鋪料，本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置設(shè)置在料倉(cāng)底部，輸送帶連續(xù)運(yùn)動(dòng)，連續(xù)不斷地將香醅料向出口輸送，從而實(shí)現(xiàn)了裝甑時(shí)的連續(xù)鋪料。(3)本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)充分考慮到香醅料的濕粘特性，因此在料倉(cāng)內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，使料倉(cāng)內(nèi)的香醅料保持松散狀態(tài)，從而避免了香醅料的粘結(jié)，確保了香醅料的輸送和最終裝甑的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)本發(fā)明采用輸送裝置的傳動(dòng)軸通過(guò)鏈條帶動(dòng)攪拌裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的巧妙設(shè)計(jì)，因而可以少設(shè)置一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)攪拌裝置的電機(jī)，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(jié)在一起不易輸送，而且對(duì)鏈條類(lèi)的輸送機(jī)構(gòu)會(huì)造成銹蝕，故而本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置優(yōu)選采用皮帶進(jìn)行輸送，同時(shí)在輸送帶上設(shè)置筋板，增加了料與皮帶的摩擦還可以實(shí)現(xiàn)刮料的動(dòng)作，更為巧妙的設(shè)計(jì)是使筋板的頂部呈斜坡形設(shè)置，外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低，這種結(jié)構(gòu)充分考慮到輸送的勻速和圓周鋪料時(shí)的外圓周和內(nèi)圓周的周長(zhǎng)差別，從而本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置不僅使得料倉(cāng)內(nèi)的料能夠順利推送，并且出料時(shí)外側(cè)出料多、內(nèi)側(cè)出料少，滿(mǎn)足了圓周鋪料的要求。(5)由于輸送帶上筋板的設(shè)置，輸送帶將香醅料傳輸?shù)匠隹谔帟r(shí)會(huì)被筋板阻擋，使出料動(dòng)作變得有斷點(diǎn)、不連續(xù)，因此本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置的出口外部設(shè)置斜擋板，使出料得到緩沖，保證了鋪料時(shí)的連續(xù)性。(6)本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的料倉(cāng)頂部設(shè)置物位計(jì)，物位計(jì)設(shè)有深入料倉(cāng)底部的電極，物位計(jì)能夠檢測(cè)料倉(cāng)內(nèi)是否有料，若無(wú)料接觸探棒，則發(fā)出無(wú)料報(bào)警信號(hào)，保證及時(shí)加料，實(shí)現(xiàn)了裝甑的信息化和智能化，使裝甑過(guò)程準(zhǔn)確高效。(7)考慮到物位計(jì)的電極有可能因?yàn)樵谒土线^(guò)程中出現(xiàn)的短暫無(wú)料情況而導(dǎo)致錯(cuò)誤的無(wú)料報(bào)警信號(hào)，因此本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可以在輸送裝置的出口處設(shè)置傳感器，傳感器與物位計(jì)起到相同的功能，可以作為物位計(jì)的替換，或者作為物位計(jì)的輔助，與物位計(jì)一起更加精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對(duì)料倉(cāng)內(nèi)的料的監(jiān)控功能；或者采用在物位計(jì)的控制電路上設(shè)置延時(shí)開(kāi)關(guān)，將短暫的無(wú)料信號(hào)，比如小于3秒的無(wú)料信號(hào)屏蔽掉，從而確保對(duì)料倉(cāng)內(nèi)的料的準(zhǔn)確監(jiān)控。(8)本發(fā)明的紅外相機(jī)還監(jiān)控甑桶內(nèi)料面的高度，使得裝甑裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)每鋪完一層料，升降架能夠帶動(dòng)紅外相機(jī)及時(shí)上升，使紅外相機(jī)與甑桶內(nèi)料面始終保持穩(wěn)定的距離，保證紅外相機(jī)能夠?qū)θ康牧厦孢M(jìn)行監(jiān)控；升降架采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得升降架能夠升到更高的距離。(9)本發(fā)明的裝甑方法為均勻布料、連續(xù)布料、圓周布料和見(jiàn)濕蓋料，通過(guò)控制裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)前述布料的動(dòng)作，精準(zhǔn)可靠，大幅度的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，確保了出酒率。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為本發(fā)明的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)無(wú)中心控制機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2去掉物位計(jì)后的左視圖。圖4為圖2去掉頂部部件后的俯視圖。圖5為本發(fā)明的裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)號(hào)為:多關(guān)節(jié)機(jī)器人1、裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2、料倉(cāng)21、進(jìn)料口 211、輸送裝置22、減速電機(jī)221、輸送帶222、傳動(dòng)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(jì)28、傳感器29、裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3、底座31、升降架32、旋轉(zhuǎn)裝置33、紅外相機(jī)34。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人1、裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2、裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3、中心控制機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)。裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2固定在多關(guān)節(jié)機(jī)器人I的末端，并位于甑桶4上方。裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3對(duì)甑桶4內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。中心控制機(jī)構(gòu)接收裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3采集的信息，并發(fā)送控制信息到多關(guān)節(jié)機(jī)器人I和裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3，根據(jù)這個(gè)控制信息，多關(guān)節(jié)機(jī)器人I控制裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2進(jìn)行鋪料、補(bǔ)料等動(dòng)作，同時(shí)這個(gè)控制信息又反饋給裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3，來(lái)使其相應(yīng)地做出響應(yīng)動(dòng)作，比如上升、旋轉(zhuǎn)等。上料機(jī)構(gòu)為裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2添料。裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2包括料倉(cāng)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(jì)28。輸送裝置22設(shè)置在料倉(cāng)21底部。輸送裝置22包括輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)221、輸送帶222、傳動(dòng)軸223和筋板224。輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)221驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸223帶動(dòng)輸送帶222轉(zhuǎn)動(dòng)。攪拌裝置23設(shè)置在料倉(cāng)21內(nèi)。傳動(dòng)軸223通過(guò)鏈條24帶動(dòng)攪拌裝置23轉(zhuǎn)動(dòng)。輸送帶222采用皮帶，筋板224設(shè)置在輸送帶222上。筋板224的頂部呈斜坡形設(shè)置，夕卜側(cè)高、內(nèi)側(cè)低，出料時(shí)外側(cè)出料多、內(nèi)側(cè)出料少。支撐桿25的一端固定在料倉(cāng)21側(cè)部，另一端與斜擋板26鉸接。拉桿27設(shè)有兩根，兩根拉桿27分別設(shè)置在斜擋板26的兩側(cè)，拉桿27的一端與料倉(cāng)21鉸接，另一端與斜擋板26鉸接。斜擋板26設(shè)置在輸送裝置22的出口外部。物位計(jì)28設(shè)置在料倉(cāng)21頂部。物位計(jì)28設(shè)有深入料倉(cāng)21底部的電極。由于物位計(jì)28的電極可能因短暫無(wú)料而導(dǎo)致錯(cuò)誤的報(bào)警信號(hào)，還可以在輸送裝置22的出口處設(shè)置傳感器29。傳感器29采用對(duì)射傳感器。傳感器29可以作為物位計(jì)28的替換，或者作為物位計(jì)28的輔助，與物位計(jì)一起更加精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對(duì)料倉(cāng)21內(nèi)的香醅料的監(jiān)控功能防止因物位計(jì)28失靈而造成無(wú)法連續(xù)鋪料。還可以采用在物位計(jì)28的控制電路上設(shè)置延時(shí)開(kāi)關(guān)，將小于3秒的無(wú)料信號(hào)屏蔽掉。裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3包括底座31、升降架32、旋轉(zhuǎn)裝置33和紅外相機(jī)34。升降架32安裝在底座31上。升降架32采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)。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(jī)34。紅外相機(jī)34位于裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2上方，并對(duì)甑桶4內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)由中心控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降架32的運(yùn)動(dòng)，使紅外相機(jī)34始終保持在恒定的拍攝距離內(nèi)。在裝甑時(shí)，為確保裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2每次鋪料和傳統(tǒng)人工鋪料的厚度接近，本實(shí)施例控制在每層鋪料2-3厘米，裝甑完畢一共鋪設(shè)40層。首先不打開(kāi)蒸汽，鋪設(shè)底料，再打開(kāi)蒸汽，然后見(jiàn)濕蓋料。鋪設(shè)底料的要求是將甑桶4底部的蒸汽孔堵住即可。見(jiàn)濕蓋料的目的是:香醅料的酒精濃度大致為4%，要保證通過(guò)裝甑其酒精濃度提高到65%左右，就需要通過(guò)逐層濃縮蒸發(fā)，因此每次見(jiàn)濕補(bǔ)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(shí)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(shí)施例的全自動(dòng)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(gè)區(qū)域，其中中間區(qū)域?yàn)閳A形，其它兩個(gè)區(qū)域?yàn)榄h(huán)形。②中心控制機(jī)構(gòu)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2先順時(shí)針在最外圈的環(huán)形區(qū)域內(nèi)鋪料，然后多關(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2在中心圓形區(qū)域鋪料，最后順時(shí)針在第二圈環(huán)形區(qū)域鋪料，按照此方法鋪設(shè)三層作為底料。采用這樣的方法的目的是:一方面，多關(guān)節(jié)機(jī)器人I每旋轉(zhuǎn)360度需要復(fù)位一次，避免其上的電線纏結(jié)影響工作；另一方面，在裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2順時(shí)針?shù)伭蠒r(shí)才能確保斜擋板26發(fā)揮作用，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則會(huì)出現(xiàn)出料斷點(diǎn)，高高低低的現(xiàn)象。在實(shí)施例里，多關(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(kāi)蒸汽，裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)3的紅外相機(jī)34開(kāi)始對(duì)甑桶4內(nèi)料面的溫度和高度進(jìn)行監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳送給給中心控制機(jī)構(gòu)；當(dāng)香醅料的某個(gè)區(qū)域溫度急劇升高時(shí)，紅外相機(jī)34拍攝的視頻圖像中該區(qū)域的灰度值也會(huì)急劇升高，中心控制機(jī)構(gòu)據(jù)此即可對(duì)該區(qū)域進(jìn)行定位，并控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2對(duì)該區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)料；當(dāng)紅外相機(jī)34與料面的距離減少時(shí)，即料面的高度增加，中心控制機(jī)構(gòu)控制升降架32上升，使紅外相機(jī)34始終保持在恒定的拍攝距離內(nèi)。④裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2在鋪料的過(guò)程中，物位計(jì)28檢測(cè)料倉(cāng)21內(nèi)是否有料，若無(wú)料接觸物位計(jì)28的電極，則發(fā)出無(wú)料報(bào)警信號(hào)給中心控制機(jī)構(gòu)，中心控制機(jī)構(gòu)控制減速電機(jī)221停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人I帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)2將料倉(cāng)21移至上料機(jī)構(gòu)添料。⑤中心控制機(jī)構(gòu)將甑桶4內(nèi)的料面劃分為11個(gè)面積基本相等的區(qū)域，最外圈環(huán)形劃分為6個(gè)區(qū)域，第二圈環(huán)形劃分為4個(gè)區(qū)域，然后中心的圓形作為一個(gè)補(bǔ)料區(qū)域，鋪料完成后，中心控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域，對(duì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域最后補(bǔ)料。視覺(jué)測(cè)控的原理是:通過(guò)紅外相機(jī)34測(cè)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(shí)達(dá)到160以上；然后中心控制機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)紅外相機(jī)34現(xiàn)場(chǎng)采集的視頻進(jìn)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(shì)。由此便能對(duì)將要冒氣區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)、準(zhǔn)確的定位，實(shí)現(xiàn)見(jiàn)濕蓋料，有效減少冒氣點(diǎn)數(shù)量，確保出酒率。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)、裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)、裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)、中心控制機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)；所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)固定在多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)的末端，并位于甑桶(4)上方；所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)對(duì)甑桶(4)內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述中心控制機(jī)構(gòu)接收裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)采集的信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后發(fā)送控制信息到多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)和裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3);所述多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)根據(jù)控制信息控制裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)動(dòng)作；所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)根據(jù)控制信息相應(yīng)動(dòng)作；所述上料機(jī)構(gòu)為裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)添料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)包括料倉(cāng)(21)、輸送裝置(22 )、攪拌裝置(23 )和鏈條(24 );所述輸送裝置(22 )設(shè)置在料倉(cāng)(21)底部；所述輸送裝置(22 )包括輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)(221)、輸送帶(222 )和傳動(dòng)軸(223 );所述輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)(221)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸(223)帶動(dòng)輸送帶(222)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述攪拌裝置(23)設(shè)置在料倉(cāng)(21)內(nèi)；所述傳動(dòng)軸(223)通過(guò)鏈條(24)帶動(dòng)攪拌裝置(23)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(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(shè)置在輸送帶(222)上的筋板(224);所述筋板(224)的頂部呈斜坡形設(shè)置，外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(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(cāng)(21)側(cè)部,另一端與斜擋板(26)鉸接；所述拉桿(27)設(shè)有兩根，兩根拉桿(27)分別設(shè)置在斜擋板(26)的兩側(cè)，拉桿(27)的一端與料倉(cāng)(21)鉸接，另一端與斜擋板(26)鉸接；所述斜擋板(26)設(shè)置在輸送裝置(22)的出口外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)還包括設(shè)置在料倉(cāng)(21)頂部的物位計(jì)(28);所述物位計(jì)(28)設(shè)有深入料倉(cāng)(21)底部的電極。`
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2 )還包括傳感器(29 )或者延時(shí)開(kāi)關(guān)；所述傳感器(29 )設(shè)置在輸送裝置(22 )的出口處；所述傳感器(29)采用對(duì)射傳感器；所述延時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)置在物位計(jì)(28)的控制電路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)包括底座(31)、升降架(32)、旋轉(zhuǎn)裝置(33)和紅外相機(jī)(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(jī)(34);所述紅外相機(jī)(34)位于裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)上方，并對(duì)甑桶(4)內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)，其特征在于:所述升降架(32)采用多節(jié)式結(jié)構(gòu)。
9.全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)的裝甑方法，其特征在于:包括以下步驟: ①以甑桶(4)的中心為圓心，將甑桶(4)分為多個(gè)區(qū)域，其中中間區(qū)域?yàn)閳A形，其它區(qū)域?yàn)榄h(huán)形； ②中心控制機(jī)構(gòu)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)分區(qū)域鋪設(shè)底料； ③鋪好底料后，裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)(3)的紅外相機(jī)(34)開(kāi)始對(duì)甑桶(4)內(nèi)料面進(jìn)行視頻監(jiān)控，并將視頻數(shù)據(jù)傳送給給中心控制機(jī)構(gòu)；當(dāng)香醅料的某個(gè)區(qū)域溫度急劇升高時(shí)，紅外相機(jī)(34)拍攝的視頻圖像中該區(qū)域的灰度值也會(huì)急劇升高，中心控制機(jī)構(gòu)由此對(duì)該區(qū)域進(jìn)行定位，并控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)料；當(dāng)紅外相機(jī)(34)與料面的距離減少時(shí)，即料面的高度增加，中心控制機(jī)構(gòu)控制升降架(32)上升，使紅外相機(jī)(34)始終保持在恒定的拍攝距尚內(nèi)； ④裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)在鋪料的過(guò)程中，物位計(jì)(28)檢測(cè)料倉(cāng)(21)內(nèi)是否有料，若無(wú)料接觸物位計(jì)(28)的電極，則發(fā)出無(wú)料報(bào)警信號(hào)給中心控制機(jī)構(gòu)，中心控制機(jī)構(gòu)控制減速電機(jī)(221)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人(I)帶動(dòng)裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)將料倉(cāng)(21)移至上料機(jī)構(gòu)添料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)的裝甑方法，其特征在于:還包括:⑤中心控制機(jī)構(gòu)將甑桶(4)內(nèi)的料面劃分為多個(gè)面積相等的區(qū)域，鋪料完成后，中心控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域 ，對(duì)未出現(xiàn)過(guò)冒氣現(xiàn)象的區(qū)域最后補(bǔ)料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)及其裝甑方法，其中全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人、裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)、裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)、中心控制機(jī)構(gòu)和上料機(jī)構(gòu)；所述裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在多關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端，并位于甑桶上方；所述裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)對(duì)甑桶內(nèi)料面的溫度及高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述中心控制機(jī)構(gòu)接收裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)采集的信息，并發(fā)送控制信息到多關(guān)節(jié)機(jī)器人和裝甑視覺(jué)測(cè)控機(jī)構(gòu)；所述上料機(jī)構(gòu)為裝甑執(zhí)行機(jī)構(gòu)添料。本發(fā)明的全自動(dòng)裝甑系統(tǒng)能全面模擬人工裝甑，且更加高效和準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了釀酒裝甑工藝的全面機(jī)械化和信息化。
文檔編號(hào)B65G69/00GK103101773SQ20131001826
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者曲東升, 李長(zhǎng)峰, 劉彥武, 梁健, 趙桂忠, 劉雨順, 閔繼江, 邵喬林 申請(qǐng)人:常州銘賽機(jī)器人科技有限公司