一种基于协作机器人的五谷豆浆制作系统

摘要

本发明提供一种基于协作机器人的五谷豆浆制作系统，其特征在于包括操作台、人机交互面板、智能五谷豆浆机、五谷配料模块、豆浆杯存储模块、自动封口机、协作机器人和托盘，人机交互面板、智能五谷豆浆机、五谷配料模块、豆浆杯存储模块、自动封口机、协作机器人和托盘均安装在操作台上，协作机器人位于操作台中央，用户可以根据自己的喜好调节豆浆原料的配比，也可以选择已经设定好配比的五谷豆浆，同时在五谷豆浆制作过程中采用量化的配比方式，提高了五谷豆浆原料配比效率，保证原料配比精准，制作的五谷豆浆的口感好和营养丰富，且全程自动化操作，只需一键即可享用五谷豆浆，方便快捷。

说明书

技术领域

本发明涉及协作机器人技术领域，尤其涉及一种基于协作机器人的五谷豆浆制作系统。

背景技术

协作机器人能够与人协同或者单独工作，协作机器人包括能够减轻人类劳动强度、提高人类生存质量的复杂任务。正因如此，人机协作可被看作新型工业机器人的必有属性，协作机器人充分发挥机器人的效率及人类的智能。这种机器人不仅性价比高，而且安全方便，能够极大地促进制造企业的发展。

五谷豆浆的用料包括传统的黄豆，以及玉米、小米、黑米、荞麦、燕麦、红豆、高粱、绿豆等配料，可以根据自己的喜好调节豆浆原料的配比，传统的五谷豆浆原料配比主要通过人工利用勺子完成，五谷豆浆原料配比任务量繁重，制作出来的豆浆营养配比不精准，制作五谷豆浆不仅工序繁琐，而且质量的不到保证，为了提高了五谷豆浆原料配比效率，保证五谷豆浆的口感和营养，利用协作机器人制作五谷豆浆在市场上即展示出广阔的前景和较高的经济价值。

发明内容

根据以上技术问题，本发明提供一种基于协作机器人的五谷豆浆制作系统，其特征在于包括操作台、人机交互面板、智能五谷豆浆机、五谷配料模块、豆浆杯存储模块、自动封口机、协作机器人和托盘，所述人机交互面板、智能五谷豆浆机、五谷配料模块、豆浆杯存储模块、自动封口机、协作机器人和托盘均安装在操作台上，所述协作机器人位于操作台中央；

所述豆浆杯存储模块由豆浆杯取杯器、豆浆杯和支撑架组成，所述支撑架安装于操作台上，所述支撑架上安装有豆浆杯取杯器，所述豆浆杯取杯器为2个，所述豆浆杯取杯器内堆叠盛放有豆浆杯；

所述五谷配料模块由五谷料仓、减速电机、传动皮带、传送带、称重台、原料杯和支撑底座组成，所述支撑底座安装在操作台上，所述支撑底座顶端横向均匀设置有五谷料仓，所述五谷料仓为6个，所述五谷料仓底部设置有电控阀门，所述电控阀门与内部控制系统连接，所述支撑底座前端设置有传送带，所述传送带位于五谷料仓正下方，所述传送带上通过滑块安装有称重台，所述称重台与内部控制系统连接，所述称重台上设置有原料杯，所述传送带一端设置有减速电机和传动皮带，所述减速电机的输出端与传动皮带的输入端连接，所述传动皮带的输出端与传送带的动力轴连接，所述减速电机与内部控制系统连接；

所述智能五谷豆浆机包括五谷豆浆机本体、打浆杯、豆浆机控制面板、豆浆出浆口、内部加热制作装置、净水箱和废水箱，所述五谷豆浆机本体安装在操作台上，所述五谷豆浆机本体前端设置有豆浆机控制面板，所述控制面板下方设置有豆浆出浆口，所述五谷豆浆机本体顶部设置有打浆杯，所述五谷豆浆机本体内部设置有内部加热制作装置，所述净水箱和废水箱安装在操作台内部，所述净水箱和废水箱通过水管与五谷豆浆机本体连接；

所述自动封口机由封口机机箱、机箱底座、光电眼追踪器、从动封口膜辊筒、主动封口膜辊筒、自动封口机控制面板、滑动杯托和封口气缸组成，所述封口机机箱底部设置有机箱底座，所述封口机机箱顶端左侧设置有主动封口膜辊筒，所述封口机机箱顶端右侧设置有从动封口膜辊筒，所述主动封口膜辊筒与主动电机输出轴连接，所述主动封口膜辊筒和从动封口膜辊筒上缠绕有封口膜，所述封口机机箱前端设置有自动封口机控制面板，所述自动封口机控制面板右端设置有光电眼追踪器，所述封口膜穿过光电眼追踪器，所述自动封口机控制面板底部设置有封口气缸，所述自动封口机控制面板底部的左右两侧分别设置有拉平辊，所述封口膜底端绕在拉平辊上，所述封口机机箱底端安装有滑动杯托；

所述协作机器人与内部控制系统连接，所述协作机器人包括六轴机械臂和末端执行器，所述六轴机械臂安装在操作台上，所述六轴机械臂端部安装有末端执行器，所述末端执行器上安装有手指、吸盘和夹爪；

所述人机交互面板与内部控制系统连接。

本发明的有益效果为：

本发明通过协作机器人与各模块配合自动制作五谷豆浆，由于设置有人机交互面板，用户可以根据自己的喜好调节豆浆原料的配比，也可以选择已经设定好配比的五谷豆浆，本发明设置有五谷配料模块，可以根据用户需求调节五谷豆浆配比，满足用户的个性化需求，同时在五谷豆浆制作过程中采用量化的配比方式，提高了五谷豆浆原料配比效率，保证原料配比精准，制作的五谷豆浆的口感好和营养丰富，且全程自动化操作，只需一键即可享用五谷豆浆，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明智能五谷豆浆机的结构图；

图3为本发明五谷配料模块的结构图；

图4为本发明豆浆杯存储模块的结构图；

图5为本发明协作机器人的结构图；

图6为本发明自动封口机的结构图。

如图：1-人机交互面板，2-智能五谷豆浆机，3-五谷配料模块，4-豆浆杯存储模块，5-协作机器人，6-自动封口机，7-托盘；

2-1豆浆出浆口，2-2五谷豆浆机本体，2-3豆浆机控制面板，2-4打浆杯；

3-1支撑底座，3-2传送带，3-3称重台，3-4原料杯，3-5五谷料仓，3-6减速电机，3-7传动皮带；

4-1支撑架，4-2豆浆杯取杯器，4-3豆浆杯；

5-1六轴机械臂，5-2手指，5-3吸盘，5-4夹爪；

6-1机箱底座，6-2封口机机箱，6-3光电眼追踪器，6-4从动封口膜辊筒，6-5主动封口膜辊筒，6-6自动封口机控制面板，6-7滑动杯托。

具体实施方式

实施例1

本发明提供一种基于协作机器人5的五谷豆浆制作系统，其特征在于包括操作台、人机交互面板1、智能五谷豆浆机2、五谷配料模块3、豆浆杯4-3存储模块4、自动封口机6、协作机器人5和托盘7，人机交互面板1、智能五谷豆浆机2、五谷配料模块3、豆浆杯4-3存储模块4、自动封口机6、协作机器人5和托盘7均安装在操作台上，协作机器人5位于操作台中央；

豆浆杯4-3存储模块4由豆浆杯取杯器4-2、豆浆杯4-3和支撑架4-1组成，支撑架4-1安装于操作台上，支撑架4-1上安装有豆浆杯取杯器4-2，豆浆杯取杯器4-2为2个，豆浆杯取杯器4-2内堆叠盛放有豆浆杯4-3；

五谷配料模块3由五谷料仓3-5、减速电机3-6、传动皮带3-7、传送带3-2、称重台3-3、原料杯3-4和支撑底座3-1组成，支撑底座3-1安装在操作台上，支撑底座3-1顶端横向均匀设置有五谷料仓3-5，五谷料仓3-5为6个，五谷料仓3-5底部设置有电控阀门，电控阀门与内部控制系统连接，支撑底座3-1前端设置有传送带3-2，传送带3-2位于五谷料仓3-5正下方，传送带3-2上通过滑块安装有称重台3-3，称重台3-3与内部控制系统连接，称重台3-3上设置有原料杯3-4，传送带3-2一端设置有减速电机3-6和传动皮带3-7，减速电机3-6的输出端与传动皮带3-7的输入端连接，传动皮带3-7的输出端与传送带3-2的动力轴连接，减速电机3-6与内部控制系统连接；

智能五谷豆浆机2包括五谷豆浆机本体2-2、打浆杯2-4、豆浆机控制面板2-3、豆浆出浆口2-1、内部加热制作装置、净水箱和废水箱，五谷豆浆机本体2-2安装在操作台上，五谷豆浆机本体2-2前端设置有豆浆机控制面板2-3，控制面板下方设置有豆浆出浆口2-1，五谷豆浆机本体2-2顶部设置有打浆杯2-4，五谷豆浆机本体2-2内部设置有内部加热制作装置，净水箱和废水箱安装在操作台内部，净水箱和废水箱通过水管与五谷豆浆机本体2-2连接；

自动封口机6由封口机机箱6-2、机箱底座6-1、光电眼追踪器6-3、从动封口膜辊筒6-4、主动封口膜辊筒6-5、自动封口机控制面板6-6、滑动杯托6-7和封口气缸组成，封口机机箱6-2底部设置有机箱底座6-1，封口机机箱6-2顶端左侧设置有主动封口膜辊筒6-5，封口机机箱6-2顶端右侧设置有从动封口膜辊筒6-4，主动封口膜辊筒6-5与主动电机输出轴连接，主动封口膜辊筒6-5和从动封口膜辊筒6-4上缠绕有封口膜，封口机机箱6-2前端设置有自动封口机控制面板6-6，自动封口机控制面板6-6右端设置有光电眼追踪器6-3，封口膜穿过光电眼追踪器6-3，自动封口机控制面板6-6底部设置有封口气缸，自动封口机控制面板6-6底部的左右两侧分别设置有拉平辊，封口膜底端绕在拉平辊上，封口机机箱6-2底端安装有滑动杯托6-7；

协作机器人5与内部控制系统连接，协作机器人5包括六轴机械臂5-1和末端执行器，六轴机械臂5-1安装在操作台上，六轴机械臂5-1端部安装有末端执行器，末端执行器上安装有手指5-2、吸盘5-3和夹爪5-4；

人机交互面板1与内部控制系统连接。

实施例2

当使用本发明时，使用人机交互面板1进行选择操作，人机交互面板1包括用户定制和商家提供两种五谷豆浆下单模式；在用户定制模型下，用户可以根据自己的喜好调节五谷豆浆的原料配比，在商家提供模式下，已提供多种科学合理的五谷豆浆原料配比，用户可以直接选择相应种类的五谷豆浆；通过点击下单按钮将五谷豆浆原料配比信息通过内部控制系统发送到五谷配料模块3，并启动协作机器人5；

五谷配料模块3先开始运作，减速电机3-6通过传动皮带3-7带动传送带3-2运转，传送带3-2通过滑块将称重台3-3和原料杯3-4运送至相应五谷料仓3-5的正下方，然后相应电控阀门打开，五谷料仓3-5开始出料，称重台3-3实时对原料杯3-4内的原料重量进行称量，当原料重量达到指定数值时，称重台3-3发送指令给内部控制系统关闭相应的电控阀门，然后传送带3-2带动称重台3-3和原料杯3-4到下一个五谷料仓3-5正下方，然后重复上述操作，直到原料杯3-4内的原料配比完毕，内部控制系统驱动六轴机械臂5-1运动，夹爪5-4将原料杯3-4夹起然后将其中的原料倒入智能五谷豆浆机2的打浆杯2-4中，然后将原料杯3-4放回称重台3-3上，协作机器人5通过手指5-2触发豆浆机控制面板2-3的启动键，打浆杯2-4将原料打碎输送至内部加热制作装置，净水箱开始为智能五谷豆浆机2供水，制作五谷豆浆；

协作机器人5通过吸盘5-3从豆浆杯4-3存储模块4的豆浆杯取杯器4-2吸取一个豆浆杯4-3放置到豆浆出浆口2-1下方，然后豆浆出浆口2-1流出豆浆注满豆浆杯4-3，协作机器人5通过夹爪5-4抓取盛满豆浆的豆浆杯4-3，放置到自动封口机6的滑动杯托6-7上，协作机器人5通过手指5-2将滑动杯托6-7推入，然后通过手指5-2触发自动封口机控制面板6-6的启动键，主动封口膜辊筒6-5开始转动，带动从动封口膜辊筒6-4转动将封口膜送出，封口膜在拉平辊的作用下移动，光电眼追踪器6-3通过识别封口膜上的有色光标进行封口膜定位和计数，当检测到封口膜移动一个位置后停止主动封口膜辊筒6-5的转动，然后封口气缸开始运作将封口膜压合在豆浆杯4-3上方，然后协作机器人5通过吸盘5-3将滑动杯托6-7拉出，然后通过夹爪5-4将豆浆杯4-3夹取出来放置到托盘7上，即完成五谷豆浆的加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明提到的各个部件为现有领域常见技术，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。