甜筒自动制成系统及其控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911328708.9 (22)申请日 2019.12.20 (71)申请人 合肥拉塞特机器人科技有限公司 地址 231200 安徽省合肥市肥西县桃花工 业园繁华大道工投立恒工业广场二期 A8栋3层 (72)发明人 曹井管 (74)专利代理机构 芜湖安汇知识产权代理有限 公司 34107 代理人 朱圣荣 (51)Int.Cl. A23G 9/08(2006.01) A23G 9/22(2006.01) A23G 9/28(2006.01) G07F 11/00(2006.0。

2、1) G07F 11/54(2006.01) (54)发明名称 一种甜筒自动制成系统及其控制方法 (57)摘要 本发明揭示了一种甜筒自动制成系统， 系统 包括总控机、 机器人手臂和冰淇淋机， 所述冰淇 淋机位于机器人手臂活动范围之内， 所述冰淇淋 机设有向下挤出冰淇淋的出料口， 所述出料口内 设有出料执行机构和流量计， 所述流量计连接总 控机向总控机发出流量信号， 所述出料执行机构 连接总控机并接收、 执行总控机发出的控制信 号， 所述机器人手臂的末端固定有用于夹持蛋卷 的夹具， 所述总控机连接机器人手臂的控制设备 和夹具的驱动设备。 本发明的优点在于系统自动 化程度高， 几乎不需要人工参与，。

3、 能够实现甜筒 的自动贩售， 大大提升甜筒产品的制作良率， 整 个过程实现柔性制造， 避免了产品大小不一及外 溢等问题， 既提高了生产效率也提升了客户体 验。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111011571 A 2020.04.17 CN 111011571 A 1.一种甜筒自动制成系统， 其特征在于： 系统包括总控机、 机器人手臂和冰淇淋机， 所 述冰淇淋机位于机器人手臂活动范围之内， 所述冰淇淋机设有向下挤出冰淇淋的出料口， 所述出料口内设有出料执行机构和流量计， 所述流量计连接总控机向总控机发出流量信 号， 所述出料执行机构连接总控机并接收、 执行总控机发出的控制信号， 。

4、所述机器人手臂的 末端固定有用于夹持蛋卷的夹具， 所述总控机连接机器人手臂的控制设备和夹具的驱动设 备。 2.根据权利要求1所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 所述夹具包括两个相向驱动 的夹板、 以及驱动两个夹板相/反向运动的推动机构， 所述夹板的相向面设有海绵垫片， 所 述海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽。 3.根据权利要求1或2所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 系统设有用于放置蛋卷 的支架， 所述支架位于机器人手臂活动范围之内。 4.根据权利要求3所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 系统设有水平设置的输送 带， 所述输送带上固定有称重台， 所述称重台上固定有用于放置甜筒的甜筒。

5、架， 所述输送带 的一端位于机器人手臂活动范围之内， 所述总控机连接输送带和称重台。 5.根据权利要求4所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 所述机器人手臂、 冰淇淋机 和支架均位于密封的操作室内， 所述操作室其中一面墙体上开设以窗口， 所述输送台的一 端位于窗口内， 另一端位于窗口外。 6.根据权利要求5所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 所述操作室内或者机器人手 臂上固定有摄像头， 所述操作室的墙体上固定有显示屏， 所述总控机连接摄像头和显示屏， 所述总控机通过通信装置连接网络。 7.根据权利要求1或6所述的甜筒自动制成系统， 其特征在于： 所述冰淇淋机设有至少 两个， 每个所述冰淇。

6、淋机均位于机器人手臂活动范围之内， 每个所述冰淇淋机上设有感应 出料口位置是否有夹具的感应器， 所述总控机连接感应器。 8.基于权利要求1-7中任一所述甜筒自动制成系统的控制方法， 其特征在于： 当接收到制作甜筒指令后， 机器人手臂移动夹具至支架处夹取一个蛋卷； 机器人手臂移动夹具至某一个冰淇淋机出料口下方； 启动执行机构待， 待输出流量达到第一设定值时机器人手臂驱动夹具以当前所在位置 轴线为轴心旋转； 待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构； 机器人手臂移动夹具至某甜筒架上， 之后松开夹具； 输送带将制作好的甜筒送出至窗口外； 待取走甜筒后输送带将甜筒架送回初始位置。 9.根据权利要求8所述。

7、的控制方法， 其特征在于： 系统通过获取称重台信号作为是是否 放置好甜筒和取走甜筒的触发信号， 系统通过获取称重台信号作为校正流量计参数的校正 值。 10.根据权利要求8或9所述的控制方法， 其特征在于： 系统通过摄像头和感应器信号校 正机器人手臂的位姿状态。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111011571 A 2 一种甜筒自动制成系统及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及自动化设备领域， 尤其设置能够自动化制作甜筒的系统。 背景技术 0002 传统的冰激凌机(用于甜筒制作)的操作大多是通过一只手控手柄按压来控制冰 激凌的出货量， 另一只手拿着甜筒蛋卷去接冰激凌并绕圈的方式形成冰激。

8、凌的螺旋状， 这 种方式对操作人员的经验要求比较高才能做出尺寸及外形符合要求的甜筒， 因此， 目前也 有一些能够自动制作甜筒售卖的机器。 0003 够自动制作甜筒售卖的机器采用的是用机械手臂取甜筒蛋卷并靠近甜筒机， 甜筒 机感应到手臂靠近后开始出货， 机械手臂按照编制好的程序开始绕圈从而完成甜筒的制作 并将甜筒送到指定位置， 这种技术的工作原理其实就是一种自动化编程技术实现甜筒机和 机械手臂按照固定程序工作。 但是这种技术存在一个很大的缺陷就是程序是固定的， 而甜 筒机本身因为各种因素， 其出货的状态是变化的， 流道内的存货因为用户购买甜筒的周期 及外界温度的不同也是变化的， 这就导致做出的产。

9、品通常大小不同， 太大了还会外溢， 导致 良率很低。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是实现一种能够自动制成甜筒的系统。 0005 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案为： 一种甜筒自动制成系统， 系统包括 总控机、 机器人手臂和冰淇淋机， 所述冰淇淋机位于机器人手臂活动范围之内， 所述冰淇淋 机设有向下挤出冰淇淋的出料口， 所述出料口内设有出料执行机构和流量计， 所述流量计 连接总控机向总控机发出流量信号， 所述出料执行机构连接总控机并接收、 执行总控机发 出的控制信号， 所述机器人手臂的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具， 所述总控机连接机器 人手臂的控制设备和夹具的驱动设备。 。

10、0006 所述夹具包括两个相向驱动的夹板、 以及驱动两个夹板相/反向运动的推动机构， 所述夹板的相向面设有海绵垫片， 所述海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽。 0007 系统设有用于放置蛋卷的支架， 所述支架位于机器人手臂活动范围之内。 0008 系统设有水平设置的输送带， 所述输送带上固定有称重台， 所述称重台上固定有 用于放置甜筒的甜筒架， 所述输送带的一端位于机器人手臂活动范围之内， 所述总控机连 接输送带和称重台。 0009 所述机器人手臂、 冰淇淋机和支架均位于密封的操作室内， 所述操作室其中一面 墙体上开设以窗口， 所述输送台的一端位于窗口内， 另一端位于窗口外。 0010 所述操作。

11、室内或者机器人手臂上固定有摄像头， 所述操作室的墙体上固定有显示 屏， 所述总控机连接摄像头和显示屏， 所述总控机通过通信装置连接网络。 0011 所述冰淇淋机设有至少两个， 每个所述冰淇淋机均位于机器人手臂活动范围之 内， 每个所述冰淇淋机上设有感应出料口位置是否有夹具的感应器， 所述总控机连接感应 说明书 1/3 页 3 CN 111011571 A 3 器。 0012 基于所述甜筒自动制成系统的控制方法： 0013 当接收到制作甜筒指令后， 机器人手臂移动夹具至支架处夹取一个蛋卷； 0014 机器人手臂移动夹具至某一个冰淇淋机出料口下方； 0015 启动执行机构待， 待输出流量达到第一设。

12、定值时机器人手臂驱动夹具以当前所在 位置轴线为轴心旋转； 0016 待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构； 0017 机器人手臂移动夹具至某甜筒架上， 之后松开夹具； 0018 输送带将制作好的甜筒送出至窗口外； 0019 待取走甜筒后输送带将甜筒架送回初始位置。 0020 系统通过获取称重台信号作为是是否放置好甜筒和取走甜筒的触发信号， 系统通 过获取称重台信号作为校正流量计参数的校正值。 0021 系统通过摄像头和感应器信号校正机器人手臂的位姿状态。 0022 本发明的优点在于系统自动化程度高， 几乎不需要人工参与， 能够实现甜筒的自 动贩售， 大大提升甜筒产品的制作良率， 整个过程实现。

13、柔性制造， 避免了产品大小不一及外 溢等问题， 既提高了生产效率也提升了客户体验。 附图说明 0023 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明： 0024 图1为甜筒自动制成系统原理图； 0025 上述图中的标记均为： 1、 机器人手臂； 2、 冰淇淋机； 3、 出料口； 4、 夹具； 5、 支架； 6、 输送带； 7、 称重台； 8、 甜筒架； 9、 摄像头。 具体实施方式 0026 下面对照附图， 通过对实施例的描述， 本发明的具体实施方式如所涉及的各构件 的形状、 构造、 各部分之间的相互位置及连接关系、 各部分的作用及工作原理、 制造工艺及 操作使用方法等， 作进。

14、一步详细的说明， 以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、 技术 方案有更完整、 准确和深入的理解。 0027 甜筒自动制成系统包括总控机、 机器人手臂1和冰淇淋机2， 冰淇淋机2位于机器人 手臂1活动范围之内， 冰淇淋机2设有向下挤出冰淇淋的出料口3， 出料口3内设有出料执行 机构和流量计， 流量计用于获取挤出冰淇淋的量， 流量计连接总控机向总控机发出流量信 号。 出料执行机构连接总控机并接收、 执行总控机发出的控制信号， 根据冰淇淋机2的设备 原理， 出料执行机构是将冰淇淋机2内冰淇淋挤出的执行机构， 实现挤出和停止挤出的操 作， 形状结构可以根据冰淇淋机2设定， 如出料执行机构可以电磁阀。

15、， 通过电磁阀的开合实 现冰淇淋的从出料口3流出， 也可以说是增压或挤出设备， 将冰淇淋机2内的冰淇淋向出料 口3外挤出， 也可以是增压设备与电磁阀的组合， 或者挤出设备与电磁阀的组合， 等等。 0028 冰淇淋机2的数量可以根据需要设置多个， 用于存放不同口味的冰淇淋， 每个冰淇 淋机2均位于机器人手臂1活动范围之内， 每个冰淇淋机2上设有感应出料口3位置是否有夹 具4的感应器， 总控机连接感应器， 感应器将感应的信号输送至总控机， 用于辅助判断机器 说明书 2/3 页 4 CN 111011571 A 4 人手臂1的运动位姿和所在位置， 可以用于校正机器人手臂1的位姿状态。 0029 机器。

16、人手臂1的末端固定有用于夹持蛋卷的夹具4， 总控机连接机器人手臂1的控 制设备和夹具4的驱动设备。 夹具4包括两个相向驱动的夹板、 以及驱动两个夹板相/反向运 动的推动机构， 推动机构可以采用气缸或者电动缸， 夹板的相向面设有海绵垫片， 用于保护 蛋卷， 避免夹碎蛋卷， 海绵垫片上设有用于放置蛋卷的凹槽， 凹槽形式与蛋卷形状相适应， 一般为倒三角形或倒梯形结构， 并向内凹陷呈弧面。 0030 系统设有用于放置蛋卷的支架5， 支架5位于机器人手臂1活动范围之内。 支架5可 以堆叠多层蛋卷， 通过摄像头9采集支架5上蛋卷剩余情况， 当蛋卷不足时， 可以远程通知工 作人员及时补充。 0031 操作室。

17、内或者机器人手臂1上固定有摄像头9， 操作室的墙体上固定有显示屏， 总 控机连接摄像头9和显示屏， 总控机通过通信装置连接网络。 显示屏可以显示当前工作参 数， 也可以作为自动售卖系统的显示器， 方便与顾客进行交互。 0032 当作为自动售卖系统工作时， 将机器人手臂1、 冰淇淋机2和支架5均位于密封的操 作室内， 优先透明的墙体， 操作室其中一面墙体上开设以窗口， 作为售卖的窗口， 系统设有 水平设置的输送带6， 输送带6上固定有称重台7， 称重台7上固定有用于放置甜筒的甜筒架 8， 输送带6的一端位于机器人手臂1活动范围之内， 总控机连接输送带6和称重台7， 输送台 的一端位于窗口内， 另。

18、一端位于窗口外。 可以将制作好的甜筒送出操作室， 如此往复工作， 系统通过获取称重台7信号作为是是否放置好甜筒和取走甜筒的触发信号， 此外， 系统通过 获取称重台7信号作为校正流量计参数的校正值， 制作的甜筒应在设定的质量范围内， 若质 量异常， 可以反馈信息给系统， 对流量计进行调整， 或者告知工作人员进行维护等。 0033 基于上述甜筒自动制成系统的控制方法： 0034 当接收到制作甜筒指令后， 机器人手臂1移动夹具4至支架5处夹取一个蛋卷， 可以 通过摄像头9进行位置调整， 从支架5上有蛋卷的位置夹取蛋卷； 0035 机器人手臂1移动夹具4至某一个冰淇淋机2出料口3下方， 移动时根据选择。

19、的冰淇 淋口味， 调整到相应冰淇淋机2下方的出料口3下方； 0036 当蛋卷被运动到出料口3下方并到位后， 启动执行机构待， 待输出流量达到第一设 定值时机器人手臂1驱动夹具4以当前所在位置轴线为轴心旋转； 0037 待输出流量达到第二设定值时关闭执行机构； 0038 机器人手臂1移动夹具4至某甜筒架8上， 之后松开夹具4； 0039 输送带6将制作好的甜筒送出至窗口外； 0040 待取走甜筒后输送带6将甜筒架8送回初始位置。 0041 系统将摄像头9当作人的眼睛， 将通过对冰淇淋机2流量的控制， 操控机械手臂作 为双手， 将总控机大脑当作人的大脑并会学习并优化决策指令， 完全模拟了人的操作过程， 让机器越用越聪明， 越用越好。 0042 上面结合附图对本发明进行了示例性描述， 显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制， 只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进， 或未经改 进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的， 均在本发明的保护范围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 111011571 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 111011571 A 6 。