一种上甑机器人的制作方法

本发明属于酿酒设备技术领域，具体涉及一种上甑机器人。

背景技术：

甑是中国古代的蒸食用具，与鬲通过镂空的箅相连，用来放置食物，利用鬲中的蒸汽将甑中的食物煮熟。目前，甑运用最为广泛的为白酒酿造领域，而上甑则是白酒酿造中的一道重要工序，目的是将酒糟均匀的铺撒在蒸锅内，现有的上甑技术，还是普遍采用的人工上甑的方法，依靠工人的经验来保证酒糟的均匀程度，人工上甑的缺点在于：

1)工作环境差(室内最高气温达40度左右、湿度为100％且空气质量差)，发酵间温度高湿度大，空气质量差，环境条件恶劣，工人上甑工作繁重，劳动强度大，不利于职工的身心健康；

2)人工成本上升，劳动力减少；

3)人工上甑铺洒酒糟不均匀，由于在上甑过程中有蒸汽的逸出人工没有及时的用酒糟覆盖造成酒的损失；

4)人工上甑铺撒厚度不均匀导致甑酒的过程中，疏松部位蒸汽的逸出速度比较厚部分的逸出快，在蒸馏相同时间下势必会造成酒的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有的人工上甑中存在的问题，提供一种上甑机器人，实现自动上甑，上甑效率高，酒糟等铺撒物铺撒更加均匀。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种上甑机器人，其特征在于，包括支撑平台，支撑平台上设置有上料机构、蒸馏锅和上甑机械手；

所述的上料机构包括安装在支撑平台上的旋转底座，旋转底座上设置有与旋转底座转动式连接的上料槽，上料槽的出料端连接有插入蒸馏锅中的下料筒；

所述的上甑机械手包括支撑立柱、第一悬臂、第二悬臂和提升杆；第一悬臂通过第一回转装置与支撑立柱连接；第二悬臂通过第二回转装置与第一悬臂连接；提升杆通过用于驱动提升杆升降的提升机构与第二悬臂连接；提升杆通过回转机构连接有与用于连接上料机构的上料连接板；回转机构包括与提升杆固定连接的转轴座轴、与上料连接板固定连接的旋转座，转轴座轴通过轴承件与旋转座连接；提升杆外套设有伸缩套管，伸缩套管的一端连接第二悬臂，另一端连接所述的转轴座轴。

优选地，所述的蒸馏锅包括蒸馏盖，支撑平台包括位于蒸馏锅上方的悬挂架，悬挂架上设置有导轨，蒸馏盖悬挂在所述的导轨上。

优选地，所述的旋转底座上设置有旋转支架，旋转支架的下部具有连接轴部，连接轴部插入所述的旋转底座中与旋转底座转动式连接，旋转支架的上部具有叉口部，上料槽设置在叉口部中并与叉口部轴连接。

优选地，所述的蒸馏锅设置有两个。

优选地，所述的第一回转装置和第二回转装置均采用电机和蜗轮蜗杆组成。

优选地，所述的提升杆采用丝杆，提升机构包括设置在第二悬臂上的驱动电机，驱动电机连接用于与丝杆螺纹配合的驱动螺母。

优选地，还包括超声传感器和温度传感器，超声传感器和温度传感器均固定在上料连接板的下方。

优选地，还包括摄像机，摄像机固定安装在第二悬臂的下方。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的上甑机器人，通过上甑机械手带动上料机构绕蒸锅进行圆周运动，一层一层的从下往上将酒糟均匀的铺洒在蒸锅里面。机器人带视觉系统，可根据上甄时的实际情况，随时自动调整上甄机器人的上甄动作，实现智能探气上甄和轻撒匀铺；

进而上甑机械手通过设置有支撑立柱、第一悬臂、第二悬臂和提升杆，在支撑立柱与第一悬臂之间形成第一轴、第一悬臂与第二悬臂之间形成第二轴、第二悬臂与提出杆之间形成第三轴，形成一种水平多关节机器人，具有三个轴和三个运动自由度，X、Y、Z方向的平动自由度和绕Z轴的上下自由度，使得上甑机械手能够驱动上料机构在蒸锅内任意位置铺撒酒糟，铺撒更加均匀。

附图说明

图1是本发明的上甑机器人结构示意图。

图2是本发明的上甑机械手上甑示意图。

图3是本发明的上甑机械手结构示意图。

图4是本发明的上甑机械手局部剖视图。

图5是本发明的下料筒结构示意图。

附图标记：

1-支撑平台，101-悬挂架，2-蒸馏锅，201-蒸馏盖，3-上甑机械手，301-支撑立柱，302-第一悬臂，303-第二悬臂，304-提升杆，305-伸缩套管，306-上料连接板，307-第一回转装置，308-第二回转装置，309-驱动电机，310-驱动螺母，311-摄像机，312-超声传感器，313-温度传感器，314-转轴座轴，315-轴承件，316-旋转座，4-上料机构，401-上料槽，402-旋转底座，403-旋转支架，404-下料筒。

具体实施方式

参照图1-5，本发明的一种上甑机器人，包括支撑平台1，支撑平台1上设置有上料机构4、蒸馏锅2和上甑机械手3。

参照图2，上料机构4包括安装在支撑平台1上的旋转底座402，旋转底座402上设置有与旋转底座402转动式连接的上料槽401，上料槽401的出料端连接有插入蒸馏锅2中的下料筒404。具体地，旋转底座402上设置有旋转支架403，旋转支架403的下部具有连接轴部，连接轴部插入所述的旋转底座402中与旋转底座402转动式连接，旋转支架403的上部具有叉口部，上料槽401设置在叉口部中并与叉口部轴连接。这样，上料槽401及下料筒404即可实现左右旋转和上下摆动。参照图5，下料筒404中设置有螺旋下料机构，使得酒糟等物料不容易在下料筒404中形成堵塞，同时在螺旋下料机构的底部设置有搅拌机构，能够使得出来的物料均匀的铺撒，并可将铺设厚度较厚的地方进行搅拌，保证铺设厚度更加均匀。

蒸馏锅2包括蒸馏盖201，支撑平台1包括位于蒸馏锅2上方的悬挂架101，悬挂架101上设置有导轨，蒸馏盖201悬挂在所述的导轨上，在上甑前和上甑完成后，蒸馏盖201均可以通过在悬挂架101的导轨上滑动来实现上盖和下盖。

本实施例中蒸馏锅2的数量可以设置为两个，当然也可以设置其他数量。

参照图3，图4，上甑机械手3包括支撑立柱301、第一悬臂302、第二悬臂303和提升杆304。

第一悬臂302通过第一回转装置307与支撑立柱301连接，第一悬臂302与支撑立柱301之间优选采用垂直方向进行轴连接，第一回转装置307采用电机和和蜗轮蜗杆的组合方式，电机安装在支撑立柱301上，电机输出端连接蜗杆，第一悬臂302连接蜗轮，电机通过蜗杆驱动蜗轮转动时，即可驱动第一悬臂302围绕支撑立柱301转动。

第二悬臂303通过第二回转装置308与第一悬臂302连接，第二悬臂303与第一悬臂302平行设置，并在其中一端实现轴连接，第二回转装置308采用电机和和蜗轮蜗杆的组合方式，电机安装在第一悬臂302上，电机输出端连接蜗杆，第二悬臂303连接蜗轮，电机通过蜗杆驱动蜗轮转动时，即可驱动第二悬臂303围绕连接轴转动。

提升杆304通过用于驱动提升杆304升降的提升机构与第二悬臂303连接，提升杆304采用丝杆，提升机构包括设置在第二悬臂303上的驱动电机309，驱动电机309连接用于与丝杆螺纹配合的驱动螺母310。当第二悬臂303上的驱动电机309带动驱动螺母310转动时，实现对丝杆的升降控制。

提升杆304通过回转机构连接有与用于连接上料机构4的上料连接板306，回转机构包括与提升杆304固定连接的转轴座轴314、与上料连接板306固定连接的旋转座316，转轴座轴314通过轴承件315与旋转座316连接。

提升杆304外套设有伸缩套管305，伸缩套管305的一端连接第二悬臂303，另一端连接所述的转轴座轴314。伸缩套管305除了可以对提升杆304进行整体密封，防止提升杆304的润滑物质泄露影响酒的品质，同时伸缩套管305还对提升杆304具有导向作用，同时还能承受来自负载的径向力或径向载荷。所述的伸缩套管305采用四节管伸缩式连接而成。

上甑机械手3还包括超声传感器312和温度传感器313，超声传感器312和温度传感器313均固定在上料连接板306的下方。上甑机械手3还包括摄像机311，摄像机311固定安装在第二悬臂303的下方。

超声传感器312可实时测量蒸馏甑中酒糟的铺洒厚度。机械手运行过程中根据测量到的酒糟厚度，决定当前位置酒糟的铺洒量，即当前位置酒糟厚度浅，就根据一定算法多铺；如果当前位置酒糟厚度深就少铺。

上甑机械手3还包括酒精敏感传感器，用来对蒸馏甑进行整体扫描，以检测甑子中是否出现“跑烟”情形。当检测到局部酒精浓度超过一定阈值，就说明局部出现了“炮烟”，那么控制器就需要驱动机械臂运动到“炮烟”处进行酒糟铺洒，铺洒后在回到原先位置继续铺洒酒糟。

温度传感器313采用红外测温传感器，摄像机311采用CCD相机，两者配合可测量酒糟表面的温度，如果发现局部温度高，就说明此处可能会出现“跑烟”，需要在铺洒时适当多铺一些酒糟。