[实用新型]酿酒上甑机器人视觉引导系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及到自动化检测技术领域，尤其涉及到一种酿酒上甑机器人视觉引导系统。

背景技术

我国一直都是酒类消费大国，白酒，啤酒，饮料等在居民的日常消费中占了很大比重，因此，全国各地酒厂林立，日夜不停地酿酒，以保证居民的消费需求。全国有许多有名的酒类，如国酒茅台，劲酒，四川泸州老窖等。纵观全国各地的各大酒厂，绝大多数仍然采用许多年前的传统酿酒工艺，酿出的酒品质很好，但是绝大多数的酒厂在生产中仍然采用人工上料的方式：有的酒厂工人用铁锹一次次的频繁向锅内撒料，自动化程度非常的低；有的酒厂虽然实现机器上料，但平整度没法保证，需要人工在旁边不断调整。这些都属于机械式的重复劳动，工人劳动强度非常大，每个酒厂有很多车间，每天有很多锅要生产，工厂需要雇佣很多工人，不仅人力成本非常的高，而且生产效率没法保证。很多酒厂车间设备陈旧，酒甑架在很高的台子上，空间狭小，工作环境较差，操作既麻烦又危险。在当今国人对酒类的消费需求不断增长，对酒的品质要求越来越高的现状下，如何降低生产成本，人力成本，改善生产环境，提升自动化程度，提高生产效率，成为各大酒厂亟待解决的问题。

在科技发达与经济飞速发展的今天，传统的人工生产已经远远不能满足消费需求，利用机器人自动上甑的方式成为了各大酒厂不约而同的选择。目前的国际趋势是采用基于机器视觉的检测系统，运用图像处理、分析及识别技术判断上料过程中料面的温度，再结合人工生产的经验，利用上甑机器人视觉引导系统，控制上料的位置，出料量大小，以满足上料过程中对蒸汽量大小及平整度的要求，最重要的是满足对生产工艺的要求，保证生产酒的品质与产量。

发明内容

本实用新型是针对目前酿酒行业基本全人工上甑所存在的工人劳动强度大，生产成本高，效率低下，品质得不到保证等问题，提出了一种酿酒上甑机器人视觉引导装置，该装置自动化程度高，检测可靠。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种酿酒上甑机器人视觉引导系统，其特征在于，包括输送装置，下料引导装置，出料装置，双目红外相机构成的拍摄跟踪机构，图像处理与控制单元。

所述输送装置包括储料斗，提升输送传送带，水平输送传送带，其中，储料斗与提升输送传送带与水平输送传送带依次无缝连接，实现将蒸酒用料输送到高台下料引导装置处。

所述下料引导装置包含两个水平相连的、内含绞龙的机械臂，即L1臂与L2臂，以及一个竖直的、可绕中心轴360度旋转的机械臂L3臂，上有电机控制，用于将料引导输送至出料装置处。

所述出料装置包括在竖直机械臂L3下方与其相连的水平传送带，可随L3一起转动，上连有控制电机，用于将料水平抛出到锅内，完成上料。

所述拍摄跟踪机构包括与L2臂相互垂直、对称安装于L2末端的两个红外相机，与机械臂同时移动，配合完成对锅内料面的拍摄。

所述图像处理与控制单元的主控制器为工控机和PLC处理器。PLC处理器负责电气部分的底层控制，包括控制电机运转、接收触发相机拍照和超声波测距反馈信号和伺服驱动器的反馈信号等。

所述图像处理单元是将拍摄机构通过通信网线与交换机相连，交换机一端与工控机相连，另一端与PLC处理器相连。另外，为方便修改参数，实时观察上料情况，在配电柜上增加了显示器。

作为改进，还包括在两个红外相机外面加的密封保护壳，用于适应于现场的高温高湿环境。

作为改进，为避免出料装置上方的电机工作时温度升高对拍摄跟踪机构探测温度及撒料精度的影响，算法中对出料装置的矩形区域做了屏蔽处理，即拍摄跟踪机构不探测该范围内的温度。

作为改进，为保证蓬松度，提高出酒率，本引导装置还通过L3臂下方的水平传送带以一定速度输出料，在相机支架上安装了超声波测距仪，使得出料口与料面的距离基本保持不变，从而保证了蓬松度，提高了出酒率。

整个系统是通过图像处理与控制单元、PLC处理器以及伺服电机相互配合控制机械臂运动撒料，以完成蒸酒过程的上料工作。

本实用新型所具有的有益效果为：

与人工上甑相比，本实用新型的有益效果体现在：

(1)本实用新型引导装置结构简单、由储料斗经输送带到出料口实现连续稳定无缝传输，基本避免了人工的重复机械式高强度劳动；