本发明属于白酒酿造设备技术领域，涉及一种上甑装置，具体的说是涉及一种集定量和精准自动上料功能于一体的上甑装置。
背景技术：
中国白酒是世界六大蒸馏酒之一，固态蒸馏是中国白酒独有的酿造工艺，也是我国劳动人民的智慧结晶，固态蒸馏是将粮谷类作物通过发酵后所得到的酒醅装入甑桶内，通过甑桶蒸馏来提取乙醇和各类风味物质的过程。蒸馏是酿造好酒的关键工艺环节，而蒸馏的好坏关键又在于上甑工艺的优劣。上甑是将酒醅装入甑桶的过程，传统上甑工序是由操作人员用撮箕将酒醅一层一层的铺在甑桶内，且必须满足“探气上甑，均撒匀铺”的工艺要求，以实现产酒效率和产酒质量。然而，由于此项工序一般由技术熟练的工人操作，工作环境条件差、劳动强度高，出酒品质和出酒率均与人为操作因素紧密关联，人工操作不仅效率慢、成本高，而且一致性和品质性也很难保障，这些问题也成为困扰酒企发展的关键性难题。
近年来，为了改善这一生产现状，部分酿酒企业引入了抖动式和旋转式上甑机器人用于上甑工序中，但在实际生产中，上甑机器人存在以下不足：(1)只是通过简单机械模拟人工上甑的动作和顺序，只能完成连续性的均匀下料，不能进行选择性撒料；(2)一个机器人只能操作于一个甑位，效率低；(3)不能实现精准探气和精细化铺料；(4)机器人的运动路径复杂，响应速度慢，影响加工质量和效率。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有上甑机器人只能完成连续性均匀下料，不能选择性撒料，不能实现精准探气和精细化铺料，机器人运动路径复杂，响应速度慢，与人工操作优势不明显等不足，提出一种集定量和精准自动上料功能于一体的上甑装置，可有效解决上述技术中的缺陷，实现定量、精准的铺料作业，进一步降低生产成本，提高生产质量和效率。
本发明的技术方案是：一种集定量和精准自动上料功能于一体的上甑装置，包括设置在地面上的第一甑位和第二甑位，设置在第一甑位和第二甑位之间的底座以及设置在底座内部的驱动电机；其特征在于：所述上甑装置还由主运动机构、落料输送机构、计量称重机构和洒料运动机构组成；
所述主运动机构由固定轴套、中间立柱、主轴套、配重块、机械臂、减速机、底板、垂直螺杆和升降伺服电机构成；所述固定轴套固定设置在所述底座上，所述中间立柱与所述固定轴套活动连接，所述中间立柱的表面上设有垂直导轨，所述主轴套套置在所述中间立柱上，所述主轴套通过垂直导轨上下滑动于中间立柱上，所述配重块设置在所述主轴套的一侧，所述机械臂设置在所述主轴套的另一侧，所述底板固定设置在所述中间立柱的顶端，所述减速机和升降伺服电机固定设置在所述底板上，所述垂直螺杆由所述升降伺服电机驱动连接，所述垂直螺杆与所述机械臂形成螺旋传动连接；
所述落料输送机构由料斗、输送支架、输送带、输送伺服电机和落料闸门构成；所述输送支架连接固定在所述底板上方，所述输送伺服电机设置在所述输送支架的一端，所述落料闸门设置在所述输送支架的另一端，所述料斗固定设置在所述落料闸门的上方；
所述计量称重机构由计量料斗、计量平台、第一控制闸门、安装平台和重力传感器构成；所述安装平台固定设置在所述机械臂的上方，所述计量平台设置在所述安装平台上，所述重力传感器设置在计量平台与安装平台之间，所述第一控制闸门安装在所述计量平台上，所述计量料斗固定设置在所述第一控制闸门的上方，所述计量料斗的上端与所述输送带相衔接；
所述洒料运动机构由旋转运动机构和直线运动机构组成；所述旋转运动机构由步进电机、同步带、法兰和空心轴构成；所述直线运动机构由支架、伺服电机、横向螺杆、横向导轨、螺母块和洒料斗构成；所述步进电机固定设置在安装平台上，所述法兰分别设置在机械臂的上端和下端，所述空心轴设置在所述法兰中，所述空心轴通过同步带与所述步进电机形成旋转驱动连接，所述空心轴下端与所述支架固定连接，由空心轴的转动带动支架和洒料斗作回转运动，所述支架的上方设有第二控制闸门，所述支架的下方设有底部框架，所述横向导轨固定设置在所述底部框架上，所述螺母块与所述横向导轨滑动连接，所述伺服电机和横向螺杆设置在所述第二控制闸门与横向导轨之间，所述横向螺杆由所述伺服电机驱动连接，所述横向螺杆与所述螺母块形成螺旋传动，所述洒料斗与所述螺母块固定连接并由螺母块带动作往复直线运动。
所述料斗的斗身上设有位置传感器，位置传感器与落料闸门形成反馈连接。
所述洒料斗底部设有打散机构，打散机构由电机和搅拌叶片构成。
所述第一控制闸门和第二控制闸门均由伺服电机、螺杆、移动螺母、滑杆、滑块和闸板连接构成，伺服电机与螺杆控制连接，移动螺母套置在螺杆上，移动螺母与滑杆固定连接，滑杆的顶端与闸板固定连接。
所述计量平台底部均布四个S型重力传感器，重力传感器与第一控制闸门形成反馈连接。
所述洒料运动机构上设有红外摄像头，以实现摄像头与甑桶内料子表层的定焦距实时监控。
所述洒料斗呈扁状的直角三角形结构，洒料斗在螺母块带动下发生径向移动时其上端始终与空心轴底部出料口相衔接。
所述横向螺杆的长度略大于第一甑位和第二甑位的半径。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种集定量和精准自动上料功能于一体的上甑装置，装置结构新颖，结构上由主运动机构、落料输送机构、计量称重机构和洒料运动机构组成，整个装置在主运动机构的运动下可旋转180°完成两个工位的操作，计量称重机构可以完成定量化铺料作业，洒料运动机构可带动洒料斗完成甑桶内垂直和径向运动，洒料运动机构上的红外摄像头随洒料斗的转动和移动对甑桶内料子表层进行定焦距和实时监测，本发明与传统的上甑机器相比，可进行选择性撒料，能实现精准探气和定量化铺料，整个装置运动路径简单，响应速度快，与人工操作相比具有明显的优势，进一步降低了生产成本，提高了生产质量和效率。
附图说明
图1 为本发明立体结构示意图。
图2 为本发明中各运动机构结构示意图。
图3 为本发明主视结构示意图。
图中：料斗1、输送支架2、计量料斗3、第一控制闸门4、计量平台5、同步带6、第二控制闸门7、支架8、伺服电机9、洒料斗10、固定轴套11、中间立柱12、主轴套13、配重块14、第二甑位15、第一甑位16、位置传感器17、落料闸门18、输送带19、输送伺服电机20、安装平台21、法兰22、打散机构23、重力传感器24、底座25、垂直导轨26、机械臂27、减速机28、升降伺服电机29、步进电机30、螺母块31、垂直螺杆32、横向导轨33、横向螺杆34、底板35、底部框架36。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种集定量和精准自动上料功能于一体的上甑装置，包括设置在地面上的第一甑位16和第二甑位15，设置在第一甑位16和第二甑位15之间的底座25以及设置在底座25内部的驱动电机；上甑装置还由主运动机构、落料输送机构、计量称重机构和洒料运动机构组成；
如图1-3所示，主运动机构由固定轴套11、中间立柱12、主轴套13、配重块14、机械臂27、减速机28、底板35、垂直螺杆32和升降伺服电机29构成；固定轴套11固定设置在底座25上，中间立柱12与固定轴套11活动连接，中间立柱12的表面上设有垂直导轨26，主轴套13套置在中间立柱12上，主轴套11通过垂直导轨26上下滑动于中间立柱12上，配重块14设置在主轴套13的一侧，机械臂27设置在主轴套13的另一侧，底板35固定设置在中间立柱12的顶端，减速机28和升降伺服电机29固定设置在底板35上，垂直螺杆32由升降伺服电机29驱动连接，垂直螺杆32与机械臂27形成螺旋传动连接；
如图1-3所示，落料输送机构由料斗1、输送支架2、输送带19、输送伺服电机20和落料闸门18构成；输送支架2连接固定在底板35上方，输送伺服电机20设置在输送支架2的一端，落料闸门18设置在输送支架2的另一端，料斗1固定设置在所述落料闸门18的上方；
如图1-3所示，计量称重机构由计量料斗3、计量平台5、第一控制闸门4、安装平台21和重力传感器24构成；安装平台21固定设置在机械臂27的上方，计量平台5设置在安装平台21上，重力传感器24设置在计量平台5与安装平台21之间，第一控制闸门4安装在计量平台5上，计量料斗3固定设置在第一控制闸门4的上方，计量料斗3的上端与输送带19相衔接；
如图1-3所示，洒料运动机构由旋转运动机构和直线运动机构组成；旋转运动机构由步进电机30、同步带6、法兰22和空心轴构成；直线运动机构由支架8、伺服电机9、横向螺杆34、横向导轨33、螺母块31和洒料斗10构成；步进电机30固定设置在安装平台21上，法兰22分别设置在机械臂27的上端和下端，空心轴设置在法兰22中，空心轴通过同步带6与步进电机30形成旋转驱动连接，空心轴下端与支架8固定连接，由空心轴的转动带动支架8和洒料斗10作回转运动，支架8的上方设有第二控制闸门7，支架8的下方设有底部框架36，横向导轨33固定设置在底部框架36上，螺母块31与横向导轨33滑动连接，伺服电机9和横向螺杆34设置在第二控制闸门7与横向导轨33之间，横向螺杆34由伺服电机9驱动连接，横向螺杆34与螺母块31形成螺旋传动，洒料斗10与螺母块31固定连接并由螺母块31带动作往复直线运动。
如图1-3所示，料斗1的斗身上设有位置传感器17，位置传感器17与落料闸门18形成反馈连接；洒料斗10底部设有打散机构23，打散机构23由电机和搅拌叶片构成；第一控制闸门4和第二控制闸门7均由伺服电机、螺杆、移动螺母、滑杆、滑块和闸板连接构成，伺服电机与螺杆控制连接，移动螺母套置在螺杆上，移动螺母与滑杆固定连接，滑杆的顶端与闸板固定连接；计量平台5底部均布四个S型重力传感器24，重力传感器24与第一控制闸门4形成反馈连接；洒料运动机构上设有红外摄像头，以实现摄像头与甑桶内料子表层的定焦距实时监控；洒料斗10呈扁状的直角三角形结构，洒料斗10在螺母块31带动下发生径向移动时其上端始终与空心轴底部出料口相衔接；横向螺杆34的长度略大于第一甑位16和第二甑位15的半径。
本发明装置结构新颖，整个装置在主运动机构的运动下可旋转180°完成两个工位的操作，计量称重机构可以完成定量化铺料作业，洒料运动机构可带动洒料斗完成甑桶内垂直和径向运动，洒料运动机构上的红外摄像头随洒料斗的转动和移动对甑桶内料子表层进行定焦距和实时监测，本发明与传统的上甑机器相比，可进行选择性撒料，能实现精准探气和定量化铺料，整个装置运动路径简单，响应速度快，与人工操作相比具有明显的优势，进一步降低了生产成本，提高了生产质量和效率。