【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能酿酒设备，尤其是一种自动上甑机器人系统及其上甑方法。
技术介绍
1、在白酒酿造工艺中，上甑是较为重要的步骤，上甑时要遵循“均撒匀铺”，达到轻、松、匀、薄、平、缓。“轻、松、缓”意在增加酒醅混合物之间的疏松度,以营造良好的蒸馏环境；“匀、薄、平”意在增大温度梯度,提高酒醅混合物内部物质的馏出量。传统工艺上甑时，上甑人员持续观察酒甑内蒸汽情况，主要是通过将手指插入到糟面以下感知温度或插入温度计测量温度，当某一处将要冒出蒸汽时，上甑人员需及时将酒醅定量铺设至该处，如此反复直至上甑完成，上甑的及时性、准确性和每次的上甑量都会影响后续酒醅的蒸馏效果，不同的上甑人员因其个人经验、上甑习惯、判断的准确性等，会导致最终酒醅产酒量差异巨大。
2、现有技术中，中国专利cn212476680u公开了全自动上甑机器人，包括立柱，立柱上转动连接旋转臂座，第一旋转驱动机构驱动旋转臂座转动，旋转臂座上固定连接旋臂，旋臂内设置第一螺旋输送机，第一螺旋输送机的出口位于末端、朝下设置并固定连接多节伸缩筒的上端，多节伸缩筒的下端套接第一安装板，升降驱动机构驱动第一安装板上下移动，第一安装板底部转动连接斜料斗，第二旋转驱动机构驱动斜料斗转动，斜料斗下端固定连接第二安装板，第二安装板底部转动连接下料机。
3、但是，上述申请的全自动上甑机器人只是用作于酒甑的自动上料，由于没有温度检测和糟面轮廓检测的功能，无法检测到上甑过程中的温度变化情况及糟面轮廓参数，因此无法满足白酒上甑的自动化工艺。为此，本申请作出进一步的改进。
技术实现思路
1、针对现有技术上甑机器人无法实现自动上甑酿酒工艺的技术问题，本专利技术提供一种自动上甑机器人系统及其上甑方法。
2、本专利技术所采用的技术方案是：自动上甑机器人系统，包括：
3、机架；
4、酒甑，布置在机架旁侧，用于蒸酒糟；
5、机器人，布置在酒甑的旁侧，用于驱动簸箕移动；
6、簸箕，与机器人相连，用于装酒糟和酒甑上料；
7、热成像组件，布置在机架上，位于酒甑的上方，用于获取其下方酒甑内酒糟表面的实时温度数据；
8、轮廓检测组件，布置在机架上，位于酒甑的上方，用于获取酒甑内酒糟的三维形貌数据。
9、进一步的是，簸箕包括中空的料仓，料仓的顶部为敞口，料仓的顶部设置有用于与机器人相连的接头，料仓的底部设置有输送机，料仓对应输送机输送方向的侧面设置有出料口，出料口上设置有用于打散输送中酒糟的打散组件。
10、进一步的是，打散组件包括横向布置在出料口的打散辊，打散辊与料仓连接，打散辊的表面设置有若干垂直于打散辊的打散齿。
11、进一步的是，打散组件远离料仓的一侧设置有挡料组件；所述挡料组件包括槽形的挡板、扭臂和动力组件，扭臂的中部与料仓铰接，扭臂的一端与动力组件相连，扭臂的另一端与挡板相连，动力组件可驱动挡板转动至输送机的上方，也可驱动挡板转动至挡板的底部紧邻输送机的侧面。
12、进一步的是，动力组件为气缸，气缸的固定端与料仓相连，气缸的活动端与扭臂相连。
13、进一步的是，挡板的底部设置有缓冲垫，缓冲垫由食品级橡胶制成。
14、进一步的是，料仓的侧面设置有摆动测温组件，摆动测温组件包括与料仓相连的摆动气缸，摆动气缸的活动端连接有测温探针，摆动气缸可驱动测温探针在竖向上转动。
15、进一步的是，料仓的侧面设置有用于测量料仓至其下方酒甑内酒糟表面距离的第一测距传感器，料仓的顶部设置有用于测量料仓内酒糟高度的第二测距传感器。
16、进一步的是，出料口所在料仓的下方设置有与料仓相连的耙齿组件，耙齿组件包括耙齿杆和若干设置在耙齿杆底部的耙齿，耙齿倾斜向下布置。
17、进一步的是，出料口上竖向设置有可调节出料口高度的调节板，调节板上设置有长孔，调节板通过螺栓与料仓相连。
18、进一步的是，输送机的下方设置有刮板组件，刮板组件用于刮掉输送机的上粘附的酒糟。
19、进一步的是，刮板组件包括沿输送机宽度方向布置的安装板，安装板上设置有刮条，刮条的顶部紧邻输送机的底部。
20、进一步的是，刮条与安装板螺栓连接。
21、自动上甑方法，用于上述自动上甑机器人系统，包括以下步骤：
22、s1将酒甑内的洒料区域划分为n个同心圆环，在n个圆环内给定机器人可以洒料的最小角度为下限来下发机器人工作角度；
23、s2机器人收到开始工作指令后，先检测簸箕料仓内的酒糟量，并将簸箕移动至喂料机接料；接料完成后向轮廓检测组件发送信号，等待轮廓检测组件反馈糟面轮廓及高度数值信号，机器人收到反馈的糟面轮廓及高度数值信号后，开始对酒甑底部进行铺底；铺底完成后机器人回到安全等待位，向上位机发送糟面轮廓及高度数值检测信号且请求热成像组件信号，并等待热成像组件工作；
24、s3热成像组件根据环境温度设置洒料的阈值，热成像组件实时获取酒甑内酒糟表面的温度数据，当检测到糟面某点温度变化超过阈值时，将此点列为报警点，以报警点为中心参照机器人工作角度范围规划报警区域，并将报警点所在的报警区域信号发送给机器人，机器人收到报警区域信号后，机器人驱动簸箕对报警区域洒料，在铺料过程中若簸箕内酒糟不足时，机器人驱动簸箕至喂料机接料；
25、s4当酒甑内酒糟到达一定高度及轮廓后，机器人进行全区域盖顶作业，热成像组件识别报警区域后，将所在报警区域发送给机器人，机器人收到报警区域信号后先洒当前报警区域，之后依次补洒其他区域；
26、s5盖顶完成后，机器人回到安全等待位并发送工作完成信号，上位机收到完成信号后初始化相关数据等待下次工作开始。
27、进一步的是，步骤s2中，铺底时，靠近酒甑内壁的酒糟高度高于酒甑内糟面10～30mm。
28、进一步的是，步骤s3中，上位机每次接收到机器人可以接收任务指令时，热成像组件多次更新获取甑内报警点数据累加在一起的报警区域数据，通过这些数据来计算报警区域，并对各报警区域进行优先级排序，排序最高的报警区域作为任务给到机器人；如果机器人上次可以接收指令到本次可以接收指令之间不存在报警区域，则在本区域轮询等待本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.自动上甑机器人系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述簸箕(4)包括中空的料仓(401)，料仓(401)的顶部为敞口，料仓(401)的顶部设置有用于与机器人(3)相连的接头(402)，料仓(401)的底部设置有输送机(403)，料仓(401)对应输送机输送方向的侧面设置有出料口(404)，出料口(404)上设置有用于打散输送中酒糟的打散组件(5)。
3.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述打散组件(5)包括横向布置在出料口(404)的打散辊(501)，打散辊(501)与料仓(401)连接，打散辊(501)的表面设置有若干垂直于打散辊(501)的打散齿(502)。
4.如权利要求3所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述打散组件(5)远离料仓(401)的一侧设置有挡料组件(6)；
5.如权利要求4所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述动力组件为气缸(603)，气缸(603)的固定端与料仓(401)相连，气缸(603)的活动端与扭臂(602)相连。
6.
7.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述料仓(401)的侧面设置有摆动测温组件(7)，摆动测温组件(7)包括与料仓(401)相连的摆动气缸(701)，摆动气缸(701)的活动端连接有测温探针(702)，摆动气缸(701)可驱动测温探针(702)在竖向上转动。
8.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述料仓(401)的侧面设置有用于测量料仓至其下方酒甑内酒糟表面距离的第一测距传感器(405)，料仓(401)的顶部设置有用于测量料仓内酒糟高度的第二测距传感器(409)。
9.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述出料口所在料仓的下方设置有与料仓相连的耙齿组件(8)，耙齿组件(8)包括耙齿杆(801)和若干设置在耙齿杆(801)底部的耙齿(802)，耙齿(802)倾斜向下布置。
10.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述出料口(404)上竖向设置有可调节出料口(404)高度的调节板(406)，调节板(406)上设置有长孔(407)，调节板(406)通过螺栓(408)与料仓(401)相连。
11.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述输送机(403)的下方设置有刮板组件(9)，刮板组件(9)用于刮掉输送机的上粘附的酒糟。
12.如权利要求11所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述刮板组件(9)包括沿输送机(403)宽度方向布置的安装板(901)，安装板(901)上设置有刮条(902)，刮条(902)的顶部紧邻输送机的底部。
13.如权利要求12所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述刮条(902)与安装板(901)螺栓连接。
14.自动上甑方法，用于权利要求1～13任意一项自动上甑机器人系统，其特征在于，包括以下步骤：
15.如权利要求14所述的自动上甑方法，其特征在于，所述步骤S2中，铺底时，靠近酒甑内壁的酒糟高度高于酒甑内糟面10～30mm。
16.如权利要求14所述的自动上甑方法，其特征在于，所述步骤S3中，上位机每次接收到机器人可以接收任务指令时，热成像组件多次更新获取甑内报警点数据累加在一起的报警区域数据，通过这些数据来计算报警区域，并对各报警区域进行优先级排序，排序最高的报警区域作为任务给到机器人；如果机器人上次可以接收指令到本次可以接收指令之间不存在报警区域，则在本区域轮询等待，表现在机器人方面为等待工作。
17.如权利要求14所述的自动上甑方法，其特征在于，所述步骤S3中，上位机处理热成像组件的图像时，会去除掉机器人工作区域内影响区域的报警点，影响区域与给机器人下发的工作区域之间通过模型建立关系，来去掉不合理的报警点。
18.如权利要求14所述的自动上甑方法，其特征在于，所述步骤S3中，上位机处理热成像组件的图像时，会去除掉机器人本体上发热部件导致的错误报警区域。
19.如权利要求14所述的自动上甑方法，其特征在于，所述步骤S3中，热成像组件采集环境温度为基准温度，然后根据基准温度设置阈值，阈值大于基准温度2～5℃。
...【技术特征摘要】
1.自动上甑机器人系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述簸箕(4)包括中空的料仓(401)，料仓(401)的顶部为敞口，料仓(401)的顶部设置有用于与机器人(3)相连的接头(402)，料仓(401)的底部设置有输送机(403)，料仓(401)对应输送机输送方向的侧面设置有出料口(404)，出料口(404)上设置有用于打散输送中酒糟的打散组件(5)。
3.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述打散组件(5)包括横向布置在出料口(404)的打散辊(501)，打散辊(501)与料仓(401)连接，打散辊(501)的表面设置有若干垂直于打散辊(501)的打散齿(502)。
4.如权利要求3所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述打散组件(5)远离料仓(401)的一侧设置有挡料组件(6)；
5.如权利要求4所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述动力组件为气缸(603)，气缸(603)的固定端与料仓(401)相连，气缸(603)的活动端与扭臂(602)相连。
6.如权利要求4所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述挡板(601)的底部设置有缓冲垫(604)，缓冲垫(604)由食品级橡胶制成。
7.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述料仓(401)的侧面设置有摆动测温组件(7)，摆动测温组件(7)包括与料仓(401)相连的摆动气缸(701)，摆动气缸(701)的活动端连接有测温探针(702)，摆动气缸(701)可驱动测温探针(702)在竖向上转动。
8.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述料仓(401)的侧面设置有用于测量料仓至其下方酒甑内酒糟表面距离的第一测距传感器(405)，料仓(401)的顶部设置有用于测量料仓内酒糟高度的第二测距传感器(409)。
9.如权利要求2所述的自动上甑机器人系统，其特征在于，所述出料口所在料仓的下方设置有与料仓相连的耙齿组件(8)，耙齿组件(8)包括耙齿杆(801)和若干设置在耙齿杆(801)底部的耙齿(802)，耙齿(802)倾斜向下布置。
10.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙云权，黄兴博，田超，齐立哲，
申请(专利权)人：泸州智通自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。