全自动劈半机器人系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动劈半机器人系统及其控制方法，系统包括机器人主体、安装在机器人主体上的同步追踪系统、主控模块以及刀具总成；所述机器人主体包括机器人手柄，所述刀具总成安装于机器人手柄上；所述同步追踪系统对牲畜胴体进行探测和定位，并将采集的线速度以及位置信息传输给主控模块，主控模块将接收的信息进行运算处理并发送控制指令，控制机器人本体同步移动，当同步追踪系统定位到劈切位置后，主控模块控制刀具总成对牲畜胴体进行劈半处理。本发明专利技术劈半机器人系统通过旋转编码器采集线速度的信息，劈半线速度与胴体线同步，并发送控制指令到机器人本体，实现了全自动劈切控制。

Automatic split-half robot system and its control method

The invention discloses an automatic split-half robot system and its control method, which comprises a robot body, a synchronous tracking system installed on the robot body, a main control module and a tool assembly; the robot body includes a robot handle, and the tool assembly is installed on the robot handle; the synchronous tracking system detects and locates the carcass of livestock, and The collected linear velocity and position information are transmitted to the main control module. The main control module calculates and processes the received information and sends control instructions to control the synchronous movement of the robot body. When the synchronous tracking system is positioned at the cutting position, the main control module controls the cutter assembly to split the carcass of livestock. The split-half robot system of the invention collects the information of the linear velocity through a rotary encoder, synchronizes the split-half linear velocity with the carcass line, and sends control instructions to the robot body, thus realizing the automatic Split-cutting control.

【技术实现步骤摘要】
全自动劈半机器人系统及其控制方法
本专利技术属于牲畜屠宰设备
，尤其涉及一种全自动劈半机器人系统及其控制方法。
技术介绍
在肉类屠宰加工领域，屠宰生产线日益规模化及自动化，但大部分屠宰场因资金问题自动化程度都很落后，普遍使用的电锯为往复式劈半锯或桥式劈半锯。往复式劈半锯劈半效率低、振动大、噪音大、锯条厚，无冷却消毒清洗系统，劈半过程中会对肉的品质造成影响，而且更换锯条比较繁琐，工人劳动强度比较大。桥式劈半锯虽然自动化程度高，但因为其锯片很厚，肉损耗大，耗能大，噪音大，操作人员危险程度高。上述劈切设备均不能根据牲畜胴体的位置实时调整劈半机使其精确追踪劈半位置，劈切过程中极易发生砍切跑位的现象，极大影响了劈半精度与劈半效率。同时，现有的自动劈半机尽管在劈半工序中设置有高温灭菌消毒装置，但是采用定时杀菌消毒的方式而非在每一次劈半完成后对劈半刀进行消毒，容易造成因细菌感染而产生极大的食品安全隐患。因此，有必要对现有的自动劈半机进行改进，使其能够精确定位，实现对牲畜胴体全自动精确劈半。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有牲畜屠宰加工过程中对牲畜胴体进行劈半分割设备存在的上述不足，提供了一种结构简单、精确度高的全自动劈半机器人系统及其控制方法。为解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种全自动劈半机器人系统，包括机器人主体、安装在机器人主体上的同步追踪系统、主控模块以及刀具总成；所述机器人主体包括机器人手柄，所述刀具总成安装于机器人手柄上；所述同步追踪系统对牲畜胴体进行探测和定位，并将采集的线速度以及位置信息传输给主控模块，主控模块将接收的信息进行运算处理并发送控制指令，控制机器人本体同步移动，当同步追踪系统定位到劈切位置后，主控模块控制刀具总成对牲畜胴体进行劈半处理。优选的，所述刀具总成包括驱动装置以及劈刀，所述驱动装置包括电机以及与电机连接为一体的减速机，所述机器人手柄上设置有减速机底座和主结构内支撑组件，所述减速机安装在减速机底座上，所述电机安装在主结构内支撑组件上，减速机的偏心轴上安装有刀臂，刀臂前端安装有劈刀，电机转动时经减速机偏心轴带动劈刀运动。优选的，进一步包括喷淋消毒装置，所述主控模块与喷淋消毒装置连接以控制其工作；所述喷淋消毒装置安装于所述机器人手柄上，并位于刀具总成的劈刀的一侧。优选的，进一步包括揽背装置，所述揽背装置安装于所述机器人手柄上与机器人手柄活动铰接，并位于所述刀具总成的前端。优选的，所述全自动劈半机器人系统还包括用于运输牲畜胴体的输送机，所述运输机上还设置有位移传感器和线速度传感器。优选的，所述同步追踪系统包括定位探测模块，所述定位探测模块用于获取运输机的线速度以及位置信息并进行定位。优选的，进一步包括显示模块，所述显示模块接收主控模块传送的环境信息、机器人主体的状态信息并进行显示。优选的，进一步包括自动升降机构与平移机构。本专利技术还提供了一种全自动劈半机器人系统的控制方法，采用所述的全自动劈半机器人系统，包括以下步骤：系统上电后，进行初始化设置；将位移传感器和线速度传感器采集的位置与线速度信息实时传送到控制器，控制器根据所确定的位置与线速度信息，以控制机器人主体同步运动去逼近待切割牲畜胴体；机器人主体接收控制器发送的控制指令，并对控制指令进行解析，将解析后的指令发送给相应的驱动器，控制机器人主体和刀具总成以及喷淋系统进行相应的工作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的公开了一种全自动劈半机器人系统及其控制方法，用于牲畜的屠宰切割。胴体进行劈半时，机器人本体带动劈刀往复运动，垂直劈切，无骨肉损耗，劈半过程中切割边缘无肉质熟化；配有同步跟踪系统，实时采集带切割牲畜胴体的位置及线速度信息，劈半机器人劈半线速度必须与胴体线同步，控制刀具总成对牲畜胴体进行精确定位劈半处理，提高了劈半精度。本专利技术可以实现根据生产线运行要求，完全自动运行劈半循环过程的执行与实施，降低劳动强度、自动化程度较高，不间歇作业，提高了生产效率；配有自动喷淋消毒装置，每一次自动劈半循环程序对劈刀自动冲洗及消毒，防止细菌感染，提高了肉制品质量。附图说明图1为本专利技术全自动劈半机器人系统的机械结构图；其中，1-机器人主体、11-机器人手柄、111-减速机底座、112-主结构内支撑组件、2-刀具总成、21-减速机、22-劈刀、3-揽背装置、31-扣抓、32-扣轮、4-喷淋消毒装置。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本专利技术的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供了一种全自动劈半机器人系统，用于牲畜屠宰过程中的劈半处理，能够实现全自动劈半控制。下面将结合附图来说明本专利技术全自动劈半机器人系统的结构及原理。一种全自动劈半机器人系统，包括机器人主体1、安装在机器人主体上的步追踪系统、主控模块以及刀具总成2；机器人主体1包括机器人手柄11，刀具总成2安装于机器人手柄11上；同步追踪系统对牲畜胴体进行探测和定位，并将采集的线速度位置信息传输给主控模块，主控模块将接收的信息进行运算处理并发送控制指令，控制机器人本体同步移动，当同步追踪系统定位到劈切位置后，主控模块控制刀具总成对牲畜胴体进行劈半处理。具体的，参考图1所示，刀具总成2包括驱动装置以及劈刀22，驱动装置包括电机以及与电机连接为一体的减速机21，机器人手柄11上设置有减速机底座111和主结构内支撑组件112，减速机21装在减速机底座111上，电机安装在主结构内支撑组件112上，减速机21的偏心轴上安装有刀臂，刀臂前端安装有劈刀22，电机转动时经减速机偏心轴带动劈刀运动。对牲畜胴体进行劈半时，机器人本体1控制劈刀往复运动，垂直劈切，无骨肉损耗。进一步参考图1所示，本系统还包括揽背装置3，揽背装置3安装于机器人手柄11上与机器人手柄11活动铰接，并位于刀具总成2的前端。揽背装置3可绕机器人手柄11的顶部安装位置180°旋转，包括扣抓31与扣轮32，扣抓气缸安装在扣抓31中，扣抓气缸中充气时扣抓气缸杆伸出，扣抓31收缩带动扣轮32的圆靠轮与齿靠轮靠近胴体，起到固定夹持的作用，防止劈刀劈半时因牲畜胴体偏移造成砍切跑位的现象，提高了劈半精度与劈半效率；扣抓气缸中放气时，扣抓气缸杆平伸带动扣轮32回缩，夹持状态松开。本实施例中还设置有喷淋消毒装置4，主控模块与喷淋消毒装置4连接以控制其工作；喷淋消毒装置4安装于机器人手柄11上，并位于刀具总成2的劈刀22的一侧，每完成一次劈半过程对劈半刀具自动消毒，减少刀具残留细菌对猪体的交叉污染现象。同时，劈半时对切割部位自动进行喷水降温，防止劈半过程中切割边缘肉质熟化，提高了肉质质量；停止作业时，喷淋消毒装置自动关闭，降低了成本，防止资源浪费。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动劈半机器人系统，其特征在于，包括机器人主体、安装在机器人主体上的同步追踪系统、主控模块以及刀具总成；所述机器人主体包括机器人手柄，所述刀具总成安装于机器人手柄上；所述同步追踪系统对牲畜胴体进行探测和定位，并将采集的线速度以及位置信息传输给主控模块，主控模块将接收的信息进行运算处理并发送控制指令，控制机器人本体同步移动，当同步追踪系统定位到劈切位置后，主控模块控制刀具总成对牲畜胴体进行劈半处理。

【技术特征摘要】
1.一种全自动劈半机器人系统，其特征在于，包括机器人主体、安装在机器人主体上的同步追踪系统、主控模块以及刀具总成；所述机器人主体包括机器人手柄，所述刀具总成安装于机器人手柄上；所述同步追踪系统对牲畜胴体进行探测和定位，并将采集的线速度以及位置信息传输给主控模块，主控模块将接收的信息进行运算处理并发送控制指令，控制机器人本体同步移动，当同步追踪系统定位到劈切位置后，主控模块控制刀具总成对牲畜胴体进行劈半处理。2.根据权利要求1所述的全自动劈半机器人系统，其特征在于，所述刀具总成包括驱动装置以及劈刀，所述驱动装置包括电机以及与电机连接为一体的减速机，所述机器人手柄上设置有减速机底座和主结构内支撑组件，所述减速机安装在减速机底座上，所述电机安装在主结构内支撑组件上，减速机的偏心轴上安装有刀臂，刀臂前端安装有劈刀，电机转动时经减速机偏心轴带动劈刀运动。3.根据权利要求2所述的全自动劈半机器人系统，其特征在于，进一步包括喷淋消毒装置，所述主控模块与喷淋消毒装置连接以控制其工作；所述喷淋消毒装置安装于所述机器人手柄上，并位于刀具总成的劈刀的一侧。4.根据权利要求1所述的全自动劈半机器人系统，其特征在于，进一步包括揽背装置，所述揽背装置安装于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙胜斌，杨华健，任彧，李兴斌，
申请(专利权)人：青岛建华食品机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37