一种工业机器人咖啡调制工作站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工业机器人咖啡调制工作站，包括框架、工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元安装在框架上，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元分别与控制单元连接，通过控制单元来控制整个工作站的运行，控制单元控制工业机器人从包装单元处取出纸杯，并将纸杯放置在咖啡调制单元处，控制咖啡调制单元将顾客需求的咖啡调制到纸杯里，再控制着工业机器人将盛放了咖啡的纸杯拿至包装单元处扣盖、贴标签，最终工业机器人将封装好的咖啡放置到成品放置单元处。

An industrial robot coffee making workstation

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人咖啡调制工作站
本技术涉及饮品设备
，具体涉及一种工业机器人咖啡调制工作站。
技术介绍
咖啡是采用烘焙的咖啡豆制作的饮料，通常为热饮，但也有作为冷饮的冰咖啡。咖啡是人类社会流行范围最为广泛的饮料之一。因滴漏煮咖啡时间过长，且冲煮时间过于缓慢会直接影响咖啡的品质，二十世纪初意大利工程师LuigiBezzera技术了初代咖啡机，经过一个多世纪的发展，现今的咖啡机不但冲煮速度快，而且咖啡品质高。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的工业自动化装备。其即可靠自身动力和控制能力来实现工业生产制造的各种作业需求，也可以接受人类指挥，按照预先编排的程序运行，进行工业生产各项作业要求。成本上，工业机器人能替代越来越昂贵的劳动力，在投入成本高效利用的基础上，以更加精确的操作，实现低误差率，从而降低生产的废品率和产品成本。随着工业机器人的应用领域越来越广，已然渗透到服务业，最典型的例子就是工业机器人代替服务员调制饮品，而其中又以调制咖啡最为常见。但是，现有的工业机器人调制咖啡服务平台功能单一，仍需大量的人力来维护整个平台的运行，智能化程度不高，无法实现完全的无人操作。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种智能化程度高、可调制不同口味的咖啡、具有包装功能的工业机器人咖啡调制工作站。为了实现上述目的，本技术一种工业机器人咖啡调制工作站，包括框架、工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元安装在框架上，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元分别与控制单元连接，通过控制单元来控制整个工作站的运行，控制单元控制工业机器人从包装单元处取出纸杯，并将纸杯放置在咖啡调制单元处，控制咖啡调制单元将顾客需求的咖啡调制到纸杯里，再控制着工业机器人将盛放了咖啡的纸杯拿至包装单元处扣盖、贴标签，最终工业机器人将封装好的咖啡放置到成品放置单元处。进一步，所述框架包括装置柜、操作台和围板，操作台安装在装置柜上方，围板安装在操作台侧面；其中，操作台的尺寸与装置柜的上表面相适配，操作台上设置有用于安装所述工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元的安装位及走线孔；围板有三块，围设在操作台的三侧，且外侧的两个围板外端分别安装有安全光幕，安全光幕与控制单元连接，当人的手伸到工作站工业机器人操作范围内，会触发安全光幕，此时控制单元控制工业机器人或停止动作或动作变缓；所述框架底部的四个角设置有脚杯和可折叠的万向轮，且万向轮的高度大于脚杯的高度。进一步，所述工业机器人包括基座、机器人底座、旋转端、第一转臂、第二转臂、第三转臂、操作臂、执行端、控制柜和示教器，其中，控制柜和示教器安装在框架的装置柜里，两者均又与机器人底座连接，接收控制单元的指令来控制、调试工业机器人；基座可拆卸安装在操作台上，机器人底座安装在基座上，机器人底座、旋转端、第一转臂、第二转臂、第三转臂、操作臂、执行端依次轴接在一起；所述机器人底座与旋转端轴接处安装有第一旋转电机，其旋转范围为-170°~170°，使旋转端能够水平旋转；旋转端与第一转臂轴接处安装有第二旋转电机，其旋转范围为-110°~120°，使第一转臂能够绕旋转端转动；第一转臂与第二转臂轴接处安装有第三旋转电机，其旋转范围为-69°~205°，使第二转臂能够绕第一转臂转动；第二转臂与第三转臂轴接处安装有第四旋转电机，其旋转范围为-190°~190°，使第三转臂能够绕第二转臂转动；第三转臂与操作臂轴接处安装有第五旋转电机，其旋转范围为-120°~120°，使操作臂能够绕第三转臂转动；操作臂与执行端轴接处安装有第六旋转电机，其旋转范围为-360°~360°，使执行端在垂直与操作臂的方向能够旋转；所述执行端上设置有两个真空吸盘和夹爪，真空吸盘的作用是吸取杯盖和标贴，真空吸盘与真空泵连接，真空泵安装在装置柜内，并与控制单元连接；夹爪用于抓取纸杯，其为气动夹爪，由电磁阀控制其松开和夹紧，电磁阀与控制单元连接。进一步，所述咖啡调制单元包括咖啡机、安装底座、液位传感器、水泵和桶装水，安装底座可拆卸安装在操作台上，咖啡机安装在安装底座上，与控制单元连接，咖啡机能够制作不同浓度的咖啡；水泵和桶装水放置在装置柜中，水泵分别与桶装水、咖啡机的水箱连接，将桶装水的水输送到咖啡机水箱中，水泵与控制单元连接；液位传感器有两个，分别安装于咖啡机水箱内部底部和咖啡机水箱外侧，水箱内的液位传感器用于检测水箱是否缺水，水箱外的液位传感器用于检测水箱是否盛满，两个液位传感器与控制单元连接，并将检测到数据实时传送给控制单元，控制单元根据液位传感器给的信号控制水泵的工作。进一步，所述咖啡机上安装有用于检测纸杯的光纤传感器，该光纤传感器与控制单元连接，并将检测的信号实时传送给控制单元。进一步，所述包装单元包括纸杯供给装置、扣盖装置和贴标装置，三者可拆卸安装在包装单元底座上，而包装单元底座可拆卸安装在操作台上；纸杯供给装置包括“L”型固定框架、纸杯装置筒、环形三爪夹、转动臂、升降臂和升降座，“L”型固定框架可拆卸安装在包装单元底座上，其包括短板和长板，短板和长板的面夹角为90°，纸杯装置筒、环形三爪夹、转动臂、升降臂和升降座安装在这个直角夹成的空间内；纸杯装置筒可拆卸安装在长板上方，用于装置纸杯，其内的纸杯彼此套设在一起，最下面的纸杯底端从纸杯装置筒末端漏出，纸杯装置筒的顶端设置有筒盖，筒体内部设置有光纤传感器和光电传感器，光纤传感器用于检测是否缺料，光电传感器用于检测是否无料，光纤传感器、光电传感器分别与控制单元连接，实时将采集到的信号发送给控制单元；升降座可拆卸安装在“L”型固定框架的短板上，升降臂的一端安装在升降座上，并能够在升降座上上下滑行，转动臂的一端安装在升降臂的另一端，并能够水平转动，转动范围为0-90°，0°时其与升降臂平行，90°时其与升降臂垂直，且其末端正好位于纸杯装置筒下方，环形三爪夹安装在转动臂末端，环形三爪夹能够夹紧、放松，以实现将纸杯从纸杯装置筒取下；扣盖装置包括杯盖储物架、基架、装盖台、压环、推杆和压环支座，杯盖储物架用于存放与纸杯相适配的杯盖，其包括圆台、若干根长杆和缺口圆环，圆台可拆卸安装在包装单元底座上，长杆两端分别与圆台、缺口圆环可拆卸连接，并均匀分布，缺口圆环的缺口大小能够使工业机器人的真空吸盘出入，长杆内侧设置有光纤传感器和光电传感器，光纤传感器用于检测是否无料，光电传感器用于检测是否缺料，光纤传感器、光电传感器分别与控制单元连接，实时将采集到的信号发送给控制单元；基架包括基板与若干条支腿，支腿上端可拆卸安装在基板下方，并均匀分布在基板边缘，支腿的末端可拆卸安装在包装单元底座上，基板上可拆卸安装有装盖台、压环支座和贴标装置；装盖台中心部位设置有凹槽，凹槽的尺寸与纸杯的杯底相适配，在凹槽的边缘设置用于固定咖啡杯的气动型三夹爪，控制该三夹爪的电磁阀与控制单元连接；压环位于装盖台凹槽的正上方与推杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，包括框架、工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元安装在框架上，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元分别与控制单元连接，通过控制单元来控制整个工作站的运行，控制单元控制工业机器人从包装单元处取出纸杯，并将纸杯放置在咖啡调制单元处，控制咖啡调制单元将顾客需求的咖啡调制到纸杯里，再控制着工业机器人将盛放了咖啡的纸杯拿至包装单元处扣盖、贴标签，最终工业机器人将封装好的咖啡放置到成品放置单元处。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，包括框架、工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元和控制单元安装在框架上，工业机器人、咖啡调制单元、包装单元分别与控制单元连接，通过控制单元来控制整个工作站的运行，控制单元控制工业机器人从包装单元处取出纸杯，并将纸杯放置在咖啡调制单元处，控制咖啡调制单元将顾客需求的咖啡调制到纸杯里，再控制着工业机器人将盛放了咖啡的纸杯拿至包装单元处扣盖、贴标签，最终工业机器人将封装好的咖啡放置到成品放置单元处。


2.根据权利要求1所述的一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，进一步，所述框架包括装置柜、操作台和围板，操作台安装在装置柜上方，围板安装在操作台侧面；其中，操作台的尺寸与装置柜的上表面相适配，操作台上设置有用于安装所述工业机器人、咖啡调制单元、包装单元、成品放置单元的安装位及走线孔；围板有三块，围设在操作台的三侧，且外侧的两个围板外端分别安装有安全光幕，安全光幕与控制单元连接，当人的手伸到工作站工业机器人操作范围内，会触发安全光幕，此时控制单元控制工业机器人或停止动作或动作变缓；所述框架底部的四个角设置有脚杯和可折叠的万向轮，且万向轮的高度大于脚杯的高度。


3.根据权利要求2所述的一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，所述工业机器人包括底座、机器人底座、旋转端、第一转臂、第二转臂、第三转臂、操作臂、执行端、控制柜和示教器，其中，控制柜和示教器安装在框架的装置柜里，两者均又与机器人底座连接，接收控制单元的指令来控制、调试工业机器人；底座可拆卸安装在操作台上，机器人底座安装在基座上，机器人底座、旋转端、第一转臂、第二转臂、第三转臂、操作臂、执行端依次轴接在一起；
所述机器人底座与旋转端轴接处安装有第一旋转电机，其旋转范围为-170°～170°，使旋转端能够水平旋转；旋转端与第一转臂轴接处安装有第二旋转电机，其旋转范围为-110°～120°，使第一转臂能够绕旋转端转动；第一转臂与第二转臂轴接处安装有第三旋转电机，其旋转范围为-69°～205°，使第二转臂能够绕第一转臂转动；第二转臂与第三转臂轴接处安装有第四旋转电机，其旋转范围为-190°～190°，使第三转臂能够绕第二转臂转动；第三转臂与操作臂轴接处安装有第五旋转电机，其旋转范围为-120°～120°，使操作臂能够绕第三转臂转动；操作臂与执行端轴接处安装有第六旋转电机，其旋转范围为-360°～360°，使执行端在垂直与操作臂的方向能够旋转；
所述执行端上设置有两个真空吸盘和夹爪，真空吸盘的作用是吸取杯盖和标贴，真空吸盘与真空泵连接，真空泵安装在装置柜内，并与控制单元连接；夹爪用于抓取纸杯，其为气动夹爪，由电磁阀控制其松开和夹紧，电磁阀与控制单元连接。


4.根据权利要求2所述的一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，所述咖啡调制单元包括咖啡机、安装底座、液位传感器、水泵和桶装水，安装底座可拆卸安装在操作台上，咖啡机安装在安装底座上，与控制单元连接，咖啡机能够制作不同浓度的咖啡；水泵和桶装水放置在装置柜中，水泵分别与桶装水、咖啡机的水箱连接，将桶装水的水输送到咖啡机水箱中，水泵与控制单元连接；液位传感器有两个，分别安装于咖啡机水箱内部底部和咖啡机水箱外侧，水箱内的液位传感器用于检测水箱是否缺水，水箱外的液位传感器用于检测水箱是否盛满，两个液位传感器与控制单元连接，并将检测到数据实时传送给控制单元，控制单元根据液位传感器给的信号控制水泵的工作。


5.根据权利要求4所述的一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，所述咖啡机上安装有用于检测纸杯的光纤传感器，该光纤传感器与控制单元连接，并将检测的信号实时传送给控制单元。


6.根据权利要求2所述的一种工业机器人咖啡调制工作站，其特征在于，所述包装单元包括纸杯供给装置、扣盖装置和贴标装置，三者可拆卸安装在包装单元底座上，而包装单元底座可拆卸安装在操作台上；
纸杯供给装置包括“L”型固定框架、纸杯装置筒、环形三爪夹、转动臂、升降臂和升降座，“L”型固定框架可拆卸安装在包装单元底座上，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭赛金，陈南江，林燕文，
申请(专利权)人：北京华晟智造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11