CN106945196A - 一种塑料饮料瓶智能压缩机器人 - Google Patents

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Abstract

一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，包括底板、第一电缸、第二电缸、两个压块桶、两个滑动板、两个吸盘、两个真空发生器、两个第一步进电机、两个第一伸缩缸、两个脱标组件、两个第一支架、两个第三电缸、两个压块板、两个第二支架、两个第一液压缸、抓取组件、去盖组件、第三支架、进料桶、输料组件，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明通过机械手来抓取塑料瓶，安全可靠、稳定高效，通过独特设计的去盖组件、脱标组件对塑料瓶进行去盖和脱标工作，结构紧凑、自动化程度高。

Description

一种塑料饮料瓶智能压缩机器人
技术领域
本发明涉及一种塑料回收加工机械设备，具体涉及一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
随着塑料瓶的广泛应用，塑料瓶的回收工作也备受关注，在塑料饮料瓶的回收过程中,由于瓶盖的材料与瓶身材料不同，不能被同时回收利用，需要将瓶盖、瓶身以及标签分离，按照传统的方法，瓶盖在压缩前由人工分离，或者粉碎后，利用重力等原理将其分离，这样不但浪费大量的人力物力，也增加了加工成本，市场上也出现了一系列塑料瓶回收的机械设备，但自动化程度不高，无法解决上述问题，如申请号为201620234537.9的《塑料瓶罐回收压缩机构》其包括破孔针、挤压机构和压块驱动组件，能够对回收塑料瓶进行挤压等方式的压缩处理，但是其无法实现瓶盖、瓶身、标签的分离，需要后续的一些设备进行处理，增加了加工成本，应用不广。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，能够实现瓶盖、瓶身、标签的分离并分类压缩。
本发明采取的技术方案为：一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，包括底板、第一电缸、第二电缸、两个压块桶、两个滑动板、两个吸盘、两个真空发生器、两个第一步进电机、两个第一伸缩缸、两个脱标组件、两个第一支架、两个第三电缸、两个压块板、两个第二支架、两个第一液压缸、抓取组件、去盖组件、第三支架、进料桶、输料组件，其特征在于：所述底板为矩形，在其右方设有纵向的矩形槽，第二电缸水平向前固定安装在底板上，且其伸缩杆与底板上的矩形槽上下对齐，第一电缸水平向后固定安装在第二电缸上方，且其伸缩杆与底板上的矩形槽上下对齐，两个压块桶矩形桶状，其右侧设有开口，在其内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽，其分别固定安装在底板前后两端的中间位置，两个滑动板为矩形板状，其分别固定安装在第一电缸和第二电缸的伸缩杆上，且两个滑动板底部分别竖直滑动安装在底板上的矩形槽中，两个滑动板后部分别滑动安装在两个压块桶内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽中；
所述两个第一步进电机分别竖直固定安装在底板右侧的前后两端，两个第一伸缩缸分别水平向左固定安装在两个第一步进电机的电机轴上，两个真空发生器分别固定安装在两个第一伸缩缸的伸缩杆顶端，两个吸盘分别与两个真空发生器连接，且两个吸盘分别与两个压块桶左右对齐；
所述两个第一支架分别竖直固定安装在底板右端的前后两端，且两者前后对齐，并位于两个第一步进电机的左侧，两个第三电缸分别水平相向安装在两个第一支架的侧面，两个脱标组件分别相向固定安装在两个第三电缸的伸缩杆顶端；
所述两个脱标组件分别包括支撑架、两个第四电缸、两个转动支架、两个第二步进电机、两个脱标刀，两个第四电缸底部分别铰接在支撑架的上下两侧面，两个转动支架上部分别铰接在两个第四电缸伸缩杆的顶部，两个转动支架右侧面分别铰接在支撑架前端面的上下两端，两个脱标刀分别转动安装在两个转动支架上，两个第二步进电机分别固定安装在两个转动支架左侧面，其电机轴分别与两个脱标刀侧面的中心相固定；
两个第一支架为L状，分别竖直向下固定安装在底板中部的前后两端，两个第一液压缸分别竖直向下固定安装在两个第一支架上，两个压块板为与两个压块桶内腔尺寸相同的矩形板，并分别固定安装在两个第一液压缸伸缩杆的顶部，且与两个压块桶上下对齐；
所述抓取组件竖直固定安装在底板中部的中间位置，且与两个压块桶前后对齐，去盖组件竖直固定安装在底板中部的中间位置，且与抓取组件前后对齐，并位于抓取组件的前部，第三支架竖直固定安装在底板的左前部，进料桶为空心四棱台状，并固定安装在第三支架上，输料组件固定安装在底板的左前部，并位于第三支架的后部，且输料组件位于进料桶的下方一定距离；
所述抓取组件包括第三步进电机、第四支架、第四步进电机、第五电缸、第六步进电机、机械爪，第三步进电机竖直向上固定安装在底板上，第四支架竖直固定安装在第三步进电机的电机轴上，第五电缸底部铰接在第四支架的顶部，第四步进电机固定安装在第四支架顶部，其电机轴与第五电缸底部的旋转中心固定安装，第六步进电机水平固定安装在第五电缸的伸缩杆顶部，机械爪水平固定安装在第六步进电机的电机轴上；
所述机械爪包括第六电缸、主架、四个连接杆、四个曲杆、推板，所述第六电缸底部固定安装在主架内部的中心处，其伸缩杆穿过主架上端的孔后与推板固定在一起，在推板周边均布四个铰接架，四个曲杆的顶端分别铰接在推板周边的四个铰接架上，四个连接杆一端分别铰接在主架四个面中部的中间位置，另一端分别铰接在四个曲杆中部；
所述去盖组件包括第五支架、第七步进电机、第二伸缩缸、第七电缸、两个瓶盖夹板，第五支架竖直固定安装在底板上，第七步进电机竖直固定安装在第五支架的顶部，第二伸缩缸水平固定安装在第七步进电机的电机轴上，第七电缸水平固定安装在第二伸缩缸伸缩杆的电机轴上，两个瓶盖夹板为矩形状，其侧面分别上设有相对应的圆弧槽，两个瓶盖夹板中一个固定安装在第七电缸的缸体上端，另一个固定安装在第七电缸的伸缩杆顶部，两个瓶盖夹板与抓取组件上下对齐；
所述输料组件包括第五支架、第八步进电机、两个链轮、两个卷筒、链条、皮带，第五支架固定安装在底板上，两个卷筒分别转动安装在第五支架上部的前后两端，两个链轮分别固定安装在两个卷筒侧面的旋转中心，链条配合安装在两个链轮上，皮带上均匀设有横向的矩形板，其配合安装在两个卷筒上。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明通过机械手来抓取塑料瓶，安全可靠、稳定高效，通过独特设计的去盖组件、脱标组件对塑料瓶进行去盖和脱标工作，结构紧凑、自动化程度高。
附图说明
图1为本发明整体装配的立体结构示意图。
图2为本发明整体装配另一角度的立体结构示意图。
图3为本发明去盖组件的立体结构示意图。
图4为本发明输料组件的立体结构示意图。
图5为本发明抓取部件的立体结构示意图。
图6为本发明机械爪的立体结构示意图。
图7为本发明局部装配的立体结构示意图。
图8为本发明脱标组件的立体结构示意图。
附图标号：1-底板；2-第一电缸；3-第二电缸；4-压块桶；5-滑动板；6-吸盘；7-真空发生器；8-第一步进电机；9-第一伸缩缸；10-脱标组件；11-第一支架；12-第三电缸；13-压块板；14-第二支架；15-第一液压缸；16-抓取组件；17-去盖组件；18-第三支架；19-进料桶；20-输料组件；
1001-支撑架；1002-第四电缸；1003-转动支架；1004-第二步进电机；1005-脱标刀；
1601-第三步进电机；1602-第四支架；1603-第四步进电机；1604-第五电缸；1605-第六步进电机；1606-机械爪；
16061-第六电缸；16062-主架；16063-连接杆；16064-曲杆；16065-推板；
1701-第五支架；1702-第七步进电机；1703-第二伸缩缸；1704-第七电缸；1705-瓶盖夹板；
2001-第五支架；2002-第八步进电机；2003-链轮；2004-卷筒；2005-链条；2006-皮带。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，包括底板1、第一电缸2、第二电缸3、两个压块桶4、两个滑动板5、两个吸盘6、两个真空发生器7、两个第一步进电机8、两个第一伸缩缸9、两个脱标组件10、两个第一支架11、两个第三电缸12、两个压块板13、两个第二支架14、两个第一液压缸15、抓取组件16、去盖组件17、第三支架18、进料桶19、输料组件20，其特征在于：所述底板1为矩形，在其右方设有纵向的矩形槽，第二电缸3水平向前固定安装在底板1上，且其伸缩杆与底板1上的矩形槽上下对齐，第一电缸2水平向后固定安装在第二电缸3上方，且其伸缩杆与底板1上的矩形槽上下对齐，两个压块桶4矩形桶状，其右侧设有开口，在其内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽，其分别固定安装在底板1前后两端的中间位置，两个滑动板5为矩形板状，其分别固定安装在第一电缸2和第二电缸3的伸缩杆上，且两个滑动板5底部分别竖直滑动安装在底板1上的矩形槽中，两个滑动板5后部分别滑动安装在两个压块桶4内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽中；
所述两个第一步进电机8分别竖直固定安装在底板1右侧的前后两端，两个第一伸缩缸9分别水平向左固定安装在两个第一步进电机8的电机轴上，两个真空发生器7分别固定安装在两个第一伸缩缸9的伸缩杆顶端，两个吸盘6分别与两个真空发生器7连接，且两个吸盘6分别与两个压块桶4左右对齐；
所述两个第一支架11分别竖直固定安装在底板1右端的前后两端，且两者前后对齐，并位于两个第一步进电机8的左侧，两个第三电缸12分别水平相向安装在两个第一支架11的侧面，两个脱标组件10分别相向固定安装在两个第三电缸12的伸缩杆顶端；
所述两个脱标组件10分别包括支撑架1001、两个第四电缸1002、两个转动支架1003、两个第二步进电机1004、两个脱标刀1005，两个第四电缸1002底部分别铰接在支撑架1001的上下两侧面，两个转动支架1003上部分别铰接在两个第四电缸1002伸缩杆的顶部，两个转动支架1003右侧面分别铰接在支撑架1001前端面的上下两端，两个脱标刀1005分别转动安装在两个转动支架1003上，两个第二步进电机1004分别固定安装在两个转动支架1003左侧面，其电机轴分别与两个脱标刀1005侧面的中心相固定；
两个第一支架11为L状，分别竖直向下固定安装在底板1中部的前后两端，两个第一液压缸15分别竖直向下固定安装在两个第一支架11上，两个压块板13为与两个压块桶4内腔尺寸相同的矩形板，并分别固定安装在两个第一液压缸15伸缩杆的顶部，且与两个压块桶4上下对齐；
所述抓取组件16竖直固定安装在底板1中部的中间位置，且与两个压块桶4前后对齐，去盖组件17竖直固定安装在底板1中部的中间位置，且与抓取组件16前后对齐，并位于抓取组件16的前部，第三支架18竖直固定安装在底板1的左前部，进料桶19为空心四棱台状，并固定安装在第三支架18上，输料组件20固定安装在底板1的左前部，并位于第三支架18的后部，且输料组件20位于进料桶19的下方一定距离；
所述抓取组件16包括第三步进电机1601、第四支架1602、第四步进电机1603、第五电缸1604、第六步进电机1605、机械爪1606，第三步进电机1601竖直向上固定安装在底板1上，第四支架1602竖直固定安装在第三步进电机1601的电机轴上，第五电缸1604底部铰接在第四支架1602的顶部，第四步进电机1603固定安装在第四支架1602顶部，其电机轴与第五电缸1604底部的旋转中心固定安装，第六步进电机1605水平固定安装在第五电缸1604的伸缩杆顶部，机械爪1606水平固定安装在第六步进电机1605的电机轴上；
所述机械爪1606包括第六电缸16061、主架16062、四个连接杆16063、四个曲杆16064、推板16065，所述第六电缸16061底部固定安装在主架16062内部的中心处，其伸缩杆穿过主架16062上端的孔后与推板16065固定在一起，在推板16065周边均布四个铰接架，四个曲杆16064的顶端分别铰接在推板16065周边的四个铰接架上，四个连接杆16063一端分别铰接在主架16062四个面中部的中间位置，另一端分别铰接在四个曲杆16064中部；
所述去盖组件17包括第五支架1701、第七步进电机1702、第二伸缩缸1703、第七电缸1704、两个瓶盖夹板1705，第五支架1701竖直固定安装在底板1上，第七步进电机1702竖直固定安装在第五支架1701的顶部，第二伸缩缸1703水平固定安装在第七步进电机1702的电机轴上，第七电缸1704水平固定安装在第二伸缩缸1703伸缩杆的电机轴上，两个瓶盖夹板1705为矩形状，其侧面分别上设有相对应的圆弧槽，两个瓶盖夹板1705中一个固定安装在第七电缸1704的缸体上端，另一个固定安装在第七电缸1704的伸缩杆顶部，两个瓶盖夹板1705与抓取组件16上下对齐；
所述输料组件20包括第五支架2001、第八步进电机2002、两个链轮2003、两个卷筒2004、链条2005、皮带2006，第五支架2001固定安装在底板1上，两个卷筒2004分别转动安装在第五支架2001上部的前后两端，两个链轮2003分别固定安装在两个卷筒2004侧面的旋转中心，链条2005配合安装在两个链轮2003上，皮带2006上均匀设有横向的矩形板，其配合安装在两个卷筒2004上。
本发明的工作原理为：本发明工作时，使用者将塑料瓶头部朝左横放进进料桶19，然后塑料瓶落到皮带2006的矩形板之间，然后电机2002工作，待塑料瓶送至抓取组件16左方时，第五电缸1604、第六步进电机1605、机械爪1606工作爪住塑料瓶的底部，然后第四步进电机1603工作，使机械爪1606顺时针旋转90°，使瓶盖位于两个瓶盖夹板1705之间，然后第七电缸1704工作，使两个瓶盖夹板1705夹紧瓶盖，然后第六步进电机1605工作，带动机械爪1606旋转，进而完成去除瓶盖工作，然后第七步进电机1702工作，使瓶盖夹1705顺时针转动180°，将瓶盖放进前部的压块桶4中，循环以上步骤，完成塑料瓶的去盖工作，然后第四步进电机1603、第五电缸1604工作，使机械爪1606继续顺时针旋转90°，使瓶身的标签位于两个脱标组件10之间，然后两个第三电缸12工作，调整两个脱标组件10间距，然后两个第四电缸1002、两个第二步进电机1004工作，将瓶身标签去除，然后第四步进电机1603工作，使机械爪1606逆时针旋转90°，然后第三步进电机1601工作，使抓取组件16逆时针旋转90°，然后第五电缸1604、机械爪1606工作，将瓶身放进后部的压块桶4中，待两个压块桶4盛满时，两个第一液压缸15工作，带动两个压块板13向下运动将瓶身和瓶盖分别压缩，然后第一电缸2、第二电缸3工作，将两个滑动板5拉出，然后两个第一伸缩缸9、两个吸盘6、两个真空发生器7工作，使两个吸盘6吸紧压缩成块的塑料瓶，将其从压块桶4中取出。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (1)

1.本发明的技术方案为：一种塑料饮料瓶智能压缩机器人，包括底板(1)、第一电缸(2)、第二电缸(3)、两个压块桶(4)、两个滑动板(5)、两个吸盘(6)、两个真空发生器(7)、两个第一步进电机(8)、两个第一伸缩缸(9)、两个脱标组件(10)、两个第一支架(11)、两个第三电缸(12)、两个压块板(13)、两个第二支架(14)、两个第一液压缸(15)、抓取组件(16)、去盖组件(17)、第三支架(18)、进料桶(19)、输料组件(20)，其特征在于：所述底板(1)为矩形，在其右方设有纵向的矩形槽，第二电缸(3)水平向前固定安装在底板(1)上，且其伸缩杆与底板(1)上的矩形槽上下对齐，第一电缸(2)水平向后固定安装在第二电缸(3)上方，且其伸缩杆与底板(1)上的矩形槽上下对齐，两个压块桶(4)矩形桶状，其右侧设有开口，在其内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽，其分别固定安装在底板(1)前后两端的中间位置，两个滑动板(5)为矩形板状，其分别固定安装在第一电缸(2)和第二电缸(3)的伸缩杆上，且两个滑动板(5)底部分别竖直滑动安装在底板(1)上的矩形槽中，两个滑动板(5)后部分别滑动安装在两个压块桶(4)内部后侧面的右端设有竖直的矩形槽中；
所述两个第一步进电机(8)分别竖直固定安装在底板(1)右侧的前后两端，两个第一伸缩缸(9)分别水平向左固定安装在两个第一步进电机(18)的电机轴上，两个真空发生器(7)分别固定安装在两个第一伸缩缸(9)的伸缩杆顶端，两个吸盘(6)分别与两个真空发生器(27)连接，且两个吸盘(6)分别与两个压块桶(4)左右对齐；
所述两个第一支架(11)分别竖直固定安装在底板(1)右端的前后两端，且两者前后对齐，并位于两个第一步进电机(8)的左侧，两个第三电缸(12)分别水平相向安装在两个第一支架(11)的侧面，两个脱标组件(10)分别相向固定安装在两个第三电缸(12)的伸缩杆顶端；
所述两个脱标组件(10)分别包括支撑架(1001)、两个第四电缸(1002)、两个转动支架(1003)、两个第二步进电机(1004)、两个脱标刀(1005)，两个第四电缸(1002)底部分别铰接在支撑架(1001)的上下两侧面，两个转动支架(1003)上部分别铰接在两个第四电缸(1002)伸缩杆的顶部，两个转动支架(1003)右侧面分别铰接在支撑架(1001)前端面的上下两端，两个脱标刀(1005)分别转动安装在两个转动支架(1003)上，两个第二步进电机(1004)分别固定安装在两个转动支架(1003)左侧面，其电机轴分别与两个脱标刀(1005)侧面的中心相固定；
两个第一支架(11)为L状，分别竖直向下固定安装在底板(1)中部的前后两端，两个第一液压缸(15)分别竖直向下固定安装在两个第一支架(111)上，两个压块板(13)为与两个压块桶(4)内腔尺寸相同的矩形板，并分别固定安装在两个第一液压缸(15)伸缩杆的顶部，且与两个压块桶(4)上下对齐；
所述抓取组件(16)竖直固定安装在底板(1)中部的中间位置，且与两个压块桶(4)前后对齐，去盖组件(17)竖直固定安装在底板(1)中部的中间位置，且与抓取组件(16)前后对齐，并位于抓取组件(16)的前部，第三支架(18)竖直固定安装在底板(1)的左前部，进料桶(19)为空心四棱台状，并固定安装在第三支架(18)上，输料组件(20)固定安装在底板(1)的左前部，并位于第三支架(18)的后部，且输料组件(200)位于进料桶(19)的下方一定距离；
所述抓取组件(16)包括第三步进电机(1601)、第四支架(1602)、第四步进电机(1603)、第五电缸(1604)、第六步进电机(1605)、机械爪(1606)，第三步进电机(1601)竖直向上固定安装在底板(1)上，第四支架(1602)竖直固定安装在第三步进电机(1601)的电机轴上，第五电缸(1604)底部铰接在第四支架(1602)的顶部，第四步进电机(1603)固定安装在第四支架(1602)顶部，其电机轴与第五电缸(1604)底部的旋转中心固定安装，第六步进电机(1605)水平固定安装在第五电缸(1604)的伸缩杆顶部，机械爪(1606)水平固定安装在第六步进电机(1605)的电机轴上；
所述机械爪(1606)包括第六电缸(16061)、主架(16062)、四个连接杆(16063)、四个曲杆(16064)、推板(16065)，所述第六电缸(16061)底部固定安装在主架(16062)内部的中心处，其伸缩杆穿过主架(16062)上端的孔后与推板(16065)固定在一起，在推板(16065)周边均布四个铰接架，四个曲杆(16064)的顶端分别铰接在推板(16065)周边的四个铰接架上，四个连接杆(16063)一端分别铰接在主架(16062)四个面中部的中间位置，另一端分别铰接在四个曲杆(16064)中部；
所述去盖组件(17)包括第五支架(1701)、第七步进电机(1702)、第二伸缩缸(1703)、第七电缸(1704)、两个瓶盖夹板(1705)，第五支架(1701)竖直固定安装在底板(1)上，第七步进电机(1702)竖直固定安装在第五支架(1701)的顶部，第二伸缩缸(1703)水平固定安装在第七步进电机(1702)的电机轴上，第七电缸(1704)水平固定安装在第二伸缩缸(1703)伸缩杆的电机轴上，两个瓶盖夹板(1705)为矩形状，其侧面分别上设有相对应的圆弧槽，两个瓶盖夹板(1705)中一个固定安装在第七电缸(1704)的缸体上端，另一个固定安装在第七电缸(1704)的伸缩杆顶部，两个瓶盖夹板(1705)与抓取组件(16)上下对齐；
所述输料组件(20)包括第五支架(2001)、第八步进电机(2002)、两个链轮(2003)、两个卷筒(2004)、链条(2005)、皮带(2006)，第五支架(2001)固定安装在底板(1)上，两个卷筒(2004)分别转动安装在第五支架(2001)上部的前后两端，两个链轮(2003)分别固定安装在两个卷筒(2004)侧面的旋转中心，链条(2005)配合安装在两个链轮(2003)上，皮带(2006)上均匀设有横向的矩形板，其配合安装在两个卷筒(2004)上。
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