[发明专利]一种龙门式酒醅自动装甑机及装甑方法

权利要求书

1.一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：包括龙门装甑机器人、装甑执行机构（7）、双目视觉识别系统及控制系统；所述龙门装甑机器人由两条水平的导轨（2）、两根立柱（4）、横梁（5）以及滑枕（6）组成，所述两条导轨（2）分别设置于甑桶（1）两侧，所述两根立柱（4）底端分别滑动连接于两条导轨（2）并与X轴驱动机构（8）传动，所述横梁（5）两端分别通过滑板（10）滑动连接于两根立柱（4）并与Z轴升降驱动机构（17）传动，所述滑枕（6）滑动连接于横梁（5）并与Y轴驱动机构传动，所述装甑执行机构（7）通过Z轴微调驱动机构安装在滑枕（6）上；所述双目视觉识别系统包括输出端分别连接控制系统输入端的跑汽识别红外热像仪和高度识别红外热像仪，其中跑汽识别红外热像仪安装在甑桶正上方，高度识别红外热像仪安装在立柱（4）或横梁（5）上，二者从不同角度采集甑桶中的料面信息；所述X轴驱动机构（8）、Z轴升降驱动机构（17）、Y轴驱动机构、Z轴微调驱动机构和装甑执行机构（7）的控制器输入端分别连接控制系统输出端。

2.如权利要求1所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述导轨（2）包括H形的底座（16），所述底座（16）上端面两侧的突起部分别设有平导轨（13）和V型导轨（14），所述底座（16）上端面的槽中设有齿条（15）；所述立柱（4）下端设有滑车（3），所述滑车（3）上安装有分别与平导轨（13）和V型导轨（14）配合的车轮，以及与齿条（15）配合的齿轮，所述齿轮与X轴驱动机构（8）传动。

3.如权利要求1所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述装甑执行机构（7）包括下端同轴连通有送料槽（77）的料仓（74），以及同轴贯穿料仓（74）的搅拌轴（71），所述搅拌轴（71）穿出料仓（74）的上端与驱动电机（72）传动，位于料仓（74）中的上部安装有搅拌松料器（73），位于送料槽（77）中的下部安装有螺旋送料机构（75），穿出送料槽（77）的下端连接有旋转抛撒筛（76），所述驱动电机（72）的控制器输入端连接控制系统输出端。

4.如权利要求3所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述搅拌松料器（73）是连接在搅拌轴（71）上的螺旋叶片，所述螺旋叶片设有三层，每层设有六片。

5.如权利要求3所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述螺旋送料机构（75）是由螺距较小的上部和螺距较大的下部组成的变螺距螺杆。

6.如权利要求3所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述料仓（74）的外壁安装有振动防粘器（78），所述料仓（74）顶部还安装有料位计（79），所述旋转抛撒筛（76）下端还安装有距离传感器，所述料位计（79）和距离传感器的输出端连接控制系统输入端。

7.如权利要求3所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述旋转抛撒筛（76）呈碗状，搅拌轴（71）下端从碗口插入并固定连接于碗底；所述旋转抛撒筛（76）的壁上均匀设有多个筛孔。

8.如权利要求1所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述控制系统由工控机和PLC可编程逻辑控制器组成，所述跑汽识别红外热像仪和高度识别红外热像仪为红外热像仪，分别通过图像数据处理器连接工控机输入端，所述工控机与PLC可编程逻辑控制器通信，所述X轴驱动机构（8）、Z轴升降驱动机构（17）、Y轴驱动机构、Z轴微调驱动机构和装甑执行机构（7）的控制器输入端分别连接PLC可编程逻辑控制器输出端。

9.如权利要求1或8所述的一种龙门式酒醅自动装甑机，其特征在于：所述X轴驱动机构（8）为伺服电机；所述Z轴升降驱动机构（17）是竖直安装的液压缸，其活塞杆顶端与滑板（10）固定连接；所述Y轴驱动机构是与Y轴驱动电机（9）传动的Y轴丝杠（11），所述Z轴微调驱动机构是与Z轴驱动电机（12）传动的Z轴丝杠（25），所述装甑执行机构（7）安装在Z轴丝杠（25）的丝母座（18）上。

10.如权利要求1~9任一项所述龙门式酒醅自动装甑机的装甑方法，其特征在于包括以下步骤：

a. 在甑桶底部先撒一层谷壳，再铺两层酒醅，在甑桶底部通入蒸汽；

b. 在蒸汽冒出酒醅表面时，再铺一层酒醅，将甑桶内的酒醅表面划分为多个区域并进行编号，通过双目识别系统获取甑桶内酒醅表面温度分布场，对该温度分布场进行数据滤波、映射变换和二值化处理，得到各区域的特征参数灰度值，将特征参数的灰度值与常态阈值的像素比较，判断是否存在需要跑汽补料的区域，若全部不需要跑汽补料，则再铺一层酒醅；

c. 若步骤b判断有区域需要跑汽补料，则抽取目标特征，将像素分布和亮度、颜色转变为数字化信号，根据像素点之间的位置关系得到需跑汽补料区域的编号进行位置定位，并反馈至装甑机的控制系统进行跑汽补料；

d. 重复执行步骤b、c，直到酒醅层数达到40，装甑机控制系统统计各区域跑汽补料次数，对各区域进行找平补料。