一种往复式多通道摊撒上甑机器人及其工作方法

摘要

本发明涉及一种往复式多通道摊撒上甑机器人及其工作方法，属于酿酒设备技术领域。机器人包括支撑架、往复运动驱动装置、多通道移动摊铺料仓和智能控制系统，其中，支撑架上设置有往复运动驱动装置，往复运动驱动装置连接有多通道移动摊铺料仓，往复运动驱动装置驱动多通道移动摊铺料仓在支撑架上做往复运动，往复运动驱动装置和多通道移动摊铺料仓均连接有智能控制系统。本发明采用多通道串联各通道独立控制设计理念，可以根据需要确定相应位置是否进行酒醅摊撒以及摊撒量的大小，整体结构紧凑，运行高效，可控性强，工作灵活可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复式多通道摊撒上甑机器人及其工作方法，属于酿酒设备技术领域。

背景技术

我国酿酒历史悠久，在白酒酿造传统工艺中流传着“生香靠发酵，提香靠蒸馏”的说法，而上甑是蒸馏的一个必要环节，可见上甑是白酒酿造过程中非常重要的一环，并且上甑工艺的优劣直接影响白酒的质量与产量。随着科技的发展，很多行业已经逐渐实现自动化，但是我国酿酒企业中的上甑工艺还是多以手动为主。

该工序需要工人在甑桶附近工作，不仅劳动强度大、工作环境恶劣，而且传统工艺还要求“探气上甑”，为了实现这一工艺要求，对工人技术也有着非常高的要求，工人的技术水平甚至心情都可能影响上甑质量，而上甑质量的好坏对出酒率、优酒率又有着重要影响。可见，实现上甑工序的自动化是大势所趋。而上甑是我国白酒蒸馏中独有的工艺，所以，该技术的进步只能依靠我国的技术人员进行创新实践。

近年来，现有技术也公开了一些自动化上甑的设计方案，如中国专利文件CN104291122A公开了一种自动上甑机，中国专利文件CN105420008A公开了一种上甑机器人，中国专利文件CN109852522A公开了一种智能上甑机，上述方案主要使用出料口局部出料的方法来实现酒醅摊撒，不仅工作效率比较受限，而且运动路径过程控制也比较复杂，影响了上甑机械设备的使用效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种往复式多通道摊撒上甑机器人，采用多通道串联各通道独立控制设计理念，可以根据需要确定相应位置是否进行酒醅摊撒以及摊撒量的大小。多通道出料口串联在一起，在甑桶上面进行往复运动，即可进行全区域的均匀摊撒，又可以通过红外摄像仪检测冒气部分实现“探气上甑”的工艺要求，整机结构紧凑，运行高效，可控性强，工作灵活可靠。

本发明还提供上述往复式多通道摊撒上甑机器人的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种往复式多通道摊撒上甑机器人，包括支撑架、往复运动驱动装置、多通道移动摊铺料仓和智能控制系统，其中，

支撑架上设置有往复运动驱动装置，往复运动驱动装置连接有多通道移动摊铺料仓，往复运动驱动装置驱动多通道移动摊铺料仓在支撑架上做往复运动，往复运动驱动装置和多通道移动摊铺料仓均连接有智能控制系统。

优选的，所述往复运动驱动装置包括伺服电机、丝杠、滑块和导轨，支撑架两侧分别设置有导轨，丝杠两端通过轴承座设置于导轨上，丝杠一端连接有伺服电机，丝杠通过滑块连接有多通道移动摊铺料仓。通过丝杠驱动滑块在导轨上滑动，进而带动多通道移动摊铺料仓移动。

优选的，所述多通道移动摊铺料仓包括料斗、分料轮、中轴和散料器，料斗为上宽下窄的Y型斗，料斗下部固定设置有中轴，中轴上串联设置有分料轮，中轴下侧设置有散料器。散料器用于将落下的酒醅进行打散处理。

进一步优选的，分料轮包括槽轮和中空电机，中空电机串联固定于中轴，中空电机外侧嵌套有槽轮，通过中空电机转动带动槽轮转动，中轴为中空轴，中轴靠近中空电机处设有通孔，方便布线。

优选的，槽轮直径与料斗下部宽度相同，槽轮上设置有滑槽，槽轮静置时，堵塞料斗，避免物料下落，槽轮转动时，将物料卷出。

优选的，分料轮上方的料斗上倾斜设置有单边挡板，单边挡板用于引导酒醅朝着下落的一侧运动。

优选的，散料器包括散料轴和散料电机，散料轴上设置有散料杆，散料轴两端通过轴承固定于料斗底部，散料轴一端连接有散料电机，通过散料电机驱动散料轴旋转，利用散料杆将落下的酒醅打散。

优选的，料斗底侧两端分别设置有连接板，2个连接板上一侧分别设置有滚珠丝杠，2个滚珠丝杠中心线重合，滚珠丝杠一端连接有丝杠电机，连接板另一侧贯穿连接设置有滑杆，滑杆与滚珠丝杠平齐，2个滚珠丝杠和滑杆分别贯穿连接有收边导料器，2个收边导料器相对布置相对运动，收边导料器包括导料板，导料板上设置有导向斜槽，通过导向斜槽将边缘摊撒的酒醅导入下方的甑桶内。

优选的，料斗上设置有红外热成像传感器，用于检测甑桶形状、冒气点位置、酒醅摊撒高度。

优选的，支撑架为矩形支架，矩形支架两侧设置有U型托线槽，U型托线槽用于多通道移动摊铺料仓做往复运动时梳理连线。

优选的，多通道移动摊铺料仓上方设置有补料传输装置，用于对多通道移动摊铺料仓进行补料。

上述往复式多通道摊撒上甑机器人的工作方法，操作步骤如下：

(1)将需要上料的酒醅运输至多通道移动摊铺料仓，做好物料准备；

(2)往复运动驱动装置驱使多通道移动摊铺料仓在支撑架上移动，甑桶置于支撑架下方，红外热成像传感器检测甑桶位置，并把甑桶位置信息传输给智能控制系统，智能控制系统控制各分料轮匀速转动实现均匀铺撒，控制两个收边导料器沿着甑桶边缘做相对运动；

(3)分料轮转动将多通道移动摊铺料仓内的酒醅向下方转移，并经散料器打散后摊撒在甑桶内部，收边导料器将可能撒到甑桶外面的酒醅导入甑桶内部；

(4)当红外热成像传感器检测到冒气点时，控制相应位置的分料轮加速转动，使得更多的酒醅摊撒到冒气区域，即实现了探气上甑的工艺要求；

(5)多通道移动摊铺料仓在甑桶上方往复运动，逐层进行酒醅的摊撒，实现酒醅的自动化上甑。

本发明的有益效果在于：

1、本发明以多通道移动摊铺料仓为核心部件，将可独立控制的各下料通道串联在一起，通过控制各下料通道的通断控制摊撒范围，再配合往复运动驱动装置使得多通道移动摊铺料仓在甑桶上方往复运动，最终实现了对整个平面区域摊撒范围的控制。

2、本发明检测到冒气点时，只需在相应位置提升分料轮转动速度就可以对相应区域进行增料，即实现了“探气上甑”这一传统工艺要求，方便快捷，工作稳定可靠。

3、本发明整体结构布局紧凑，工作过程简单高效，实用性强。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的支撑架结构示意图；

图3为本发明的多通道移动摊铺料仓结构示意图；

图4为本发明的分料轮结构示意图；

图5为本发明的多通道移动摊铺料仓断面结构示意图；

其中：1、支撑架；2、往复运动驱动装置；3、多通道移动摊铺料仓；4、补料传输装置；5、智能控制系统；6、甑桶；

101、纵向支撑架；102、横向支撑架；103、连接支撑架；104、U型托线槽；

201、伺服电机；202、丝杠；203、滑块；204、导轨；

301、料斗；302、分料轮；303、中轴；304、散料器；305、收边导料器；306、单边挡板；307、槽轮；308、中空电机；309、通孔；310、连接板；311、滚珠丝杠；312、滑杆；313、导料板；314、导向斜槽；315、滚珠丝杠；

501、红外热成像传感器。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-5所示，本实施例提供一种往复式多通道摊撒上甑机器人，包括支撑架1、往复运动驱动装置2、多通道移动摊铺料仓3和智能控制系统5，其中，

支撑架1上设置有往复运动驱动装置2，往复运动驱动装置2连接有多通道移动摊铺料仓3，往复运动驱动装置2驱动多通道移动摊铺料仓3在支撑架1上做往复运动，将酒醅按需摊撒在甑桶6内部，往复运动驱动装置2和多通道移动摊铺料仓3均连接有智能控制系统。

所述往复运动驱动装置2包括伺服电机201、丝杠202、滑块203和导轨204，支撑架1两侧分别设置有导轨204，丝杠202两端通过轴承座设置于导轨上，丝杠202一端连接有伺服电机201，丝杠202通过滑块203连接有多通道移动摊铺料仓3。通过丝杠驱动滑块在导轨上滑动，进而带动多通道移动摊铺料仓移动。

所述多通道移动摊铺料仓3包括料斗301、分料轮302、中轴303和散料器304，料斗301为上宽下窄的Y型斗，料斗301下部固定设置有中轴303，中轴303上串联设置有分料轮302，中轴303下侧设置有散料器304。散料器用于将落下的酒醅进行打散处理。

分料轮302包括槽轮307和中空电机308，中空电机308串联固定于中轴303，中空电机308外侧嵌套有槽轮307，通过中空电机308转动带动槽轮307转动，中轴303为中空轴，中轴303靠近中空电机308处设有通孔309，方便布线。

槽轮307直径与料斗301下部宽度相同，槽轮307上设置有滑槽，槽轮静置时，堵塞料斗，避免物料下落，槽轮307转动时，将物料卷出。

散料器304包括散料轴和散料电机，散料轴上设置有散料杆，散料轴两端通过轴承固定于料斗底部，散料轴一端连接有散料电机，通过散料电机驱动散料轴旋转，利用散料杆将落下的酒醅打散。

料斗301底侧两端分别设置有连接板310，2个连接板上一侧分别设置有滚珠丝杠311和滚珠丝杠315，2个滚珠丝杠中心线重合，滚珠丝杠一端连接有丝杠电机，连接板310另一侧贯穿设置有滑杆312，滑杆312与滚珠丝杠311平齐，滚珠丝杠311和滚珠丝杠315分别与滑杆312贯穿连接有收边导料器305，2个收边导料器305相对布置相对运动，通过滚动丝杠驱动收边导料沿着甑桶边缘做相对运动，收边导料器305包括导料板313，导料板313上设置有导向斜槽314，通过导向斜槽314将边缘摊撒的酒醅导入下方的甑桶内。

分料轮302的大小决定了多通道移动摊铺料仓3的摊撒精度，分料轮302不可能无限小，这就使得边缘摊撒时总会出现一些边缘溢料现象，而加装收边导料器305后可以有效的将可能撒到甑桶外面的酒醅导入甑桶内部，使得甑桶边缘部位摊撒的酒醅略高，这刚好也符合上甑的工艺要求。

料斗301上设置有红外热成像传感器501，用于检测甑桶形状、冒气点位置、酒醅摊撒高度。

上述往复式多通道摊撒上甑机器人的工作方法，操作步骤如下：

(1)将需要上料的酒醅运输至多通道移动摊铺料仓3，做好物料准备；

(2)往复运动驱动装置2驱使多通道移动摊铺料仓3在支撑架1上移动，甑桶6置于支撑架1下方，红外热成像传感器501检测甑桶位置，并把甑桶位置信息传输给智能控制系统5，智能控制系统5控制各分料轮302匀速转动实现均匀铺撒，控制两个收边导料器沿着甑桶边缘做相对运动；

(3)分料轮302转动将多通道移动摊铺料仓3内的酒醅向下方转移，并经散料器304打散后摊撒在甑桶6内部，收边导料器305将可能撒到甑桶外面的酒醅导入甑桶内部；

(4)当红外热成像传感器501检测到冒气点时，控制相应位置的分料轮302加速转动，使得更多的酒醅摊撒到冒气区域，即实现了探气上甑的工艺要求；

(5)多通道移动摊铺料仓3在甑桶6上方往复运动，逐层进行酒醅的摊撒，实现酒醅的自动化上甑。

实施例2：

一种往复式多通道摊撒上甑机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，分料轮302上方的料斗301上倾斜设置有单边挡板306，单边挡板306用于引导酒醅朝着下落的一侧运动。

实施例3：

一种往复式多通道摊撒上甑机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，支撑架1为矩形支架，矩形支架包括纵向支撑架101、横向支撑架102和连接支撑架103，纵向支撑架101用于调节整机的高度，横向支撑架102和连接支撑架103围成一个“口”字形空间，甑桶6置于“口”字形空间内部，横向支撑架102上设置有U型托线槽104，U型托线槽用于多通道移动摊铺料仓做往复运动时梳理连线。

实施例4：

一种往复式多通道摊撒上甑机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，多通道移动摊铺料仓3上方设置有补料传输装置4，补料传输装置4为物料传输带，用于对多通道移动摊铺料仓3进行补料。

本行业技术人员应该了解，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。