CN110193479B - 垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于垃圾分拣设备技术领域，尤其涉及一种垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备，垃圾分拣夹取装置包括安装座、多位置气缸、滑动机构、连杆机构和两个夹爪，多位置气缸和滑动机构均呈水平状安装于安装座内，连杆机构的上端与多位置气缸的活塞杆和滑动机构连接，且连杆机构的上端在多位置气缸的驱动下以滑动机构为导向实现水平移动，两个夹爪均转动连接于安装座上，且两个夹爪的上端均与连杆机构的下端连接，两个夹爪的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。本发明的垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪的时间，解决因产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

Description

垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备

技术领域

本发明属于垃圾分拣设备技术领域，尤其涉及一种垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备。

背景技术

垃圾中含有很多种可重复利用的再生资源，对垃圾的循环利用是可持续发展战略的重要组成部分，但是垃圾都是很多种类型混合在一起，所以想要利用可重复使用的垃圾，则必须对其进行垃圾分类，从中筛选出可重复使用的垃圾类型，但是传统的垃圾分类装置对垃圾分类的效率较低，操作复杂。特别地，垃圾的大小各不相同，垃圾分类装置的夹爪在夹取垃圾时，为确保能够成功夹取到垃圾，夹爪每次都需要张开至最大的开口，如此就导致对垃圾的夹取效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备，旨在解决现有技术中的垃圾分类装置的夹爪夹取垃圾效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种垃圾分拣夹取装置，包括安装座、多位置气缸、滑动机构、连杆机构和两个夹爪，所述多位置气缸和所述滑动机构均呈水平状安装于所述安装座内，所述连杆机构的上端与所述多位置气缸的活塞杆和所述滑动机构连接，且所述连杆机构的上端在所述多位置气缸的驱动下以所述滑动机构为导向实现水平移动，两个所述夹爪均转动连接于所述安装座上，且两个所述夹爪的上端均与所述连杆机构的下端连接，两个所述夹爪的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。

可选地，所述滑动机构包括齿轮、两个齿条和两个线性滑轨，两个所述线性滑轨的导轨间隔安装于所述安装座内并位于所述多位置气缸的下方，所述齿轮通过连接轴可转动地安装于所述安装座内并位于两个所述线性滑轨的导轨之间，两个齿条分别啮合连接于所述齿轮的两侧，且两个所述齿条分别与所述线性滑轨的滑块连接，所述连杆机构的上端分别与两个所述线性滑轨的滑块连接。

可选地，所述安装座内设置有安装板，所述多位置气缸安装于所述安装板的上方，所述线性滑轨的导轨和所述连接轴安装于所述安装板的下方，所述多位置气缸的活塞杆通过转接块与其中一所述线性滑轨的滑块连接，所述安装板上设置有供所述转接块穿设和移动的条形槽。

可选地，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆交叉设置，所述第一连杆的上端与其中一个所述线性滑轨的滑块连接、下端与其中一个所述夹爪的上端连接，所述第二连杆的上端与另外一个所述线性滑轨的滑块连接、下端与另外一个所述夹爪的上端连接。

可选地，所述夹爪上穿设有转轴，所述转轴的两端均通过固定轴承安装于所述安装座上。

可选地，所述夹爪包括连接板和夹取板，所述连接板与所述夹取板可拆卸连接，且所述连接板与所述安装座转动连接，所述连接板的上端与所述连杆机构连接。

可选地，所述夹取板的内侧设置有防滑齿。

可选地，所述夹取板的内侧沿其长度方向分别设置有大件垃圾夹持槽和小件垃圾夹持槽。

可选地，所述安装座的顶部设置有连接机构，所述连接机构包括上连接板、下连接板、空气弹簧和若干弹性绳，所述下连接板与所述安装座的顶部连接，所述上连接板设置于所述下连接板的上方，所述空气弹簧连接于所述上连接板与所述下连接板之间，各所述弹性绳的两端分别连接于所述上连接板的周缘与所述下连接板的周缘之间，且各所述弹性绳均呈倾斜状布置。

本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本发明的垃圾分拣夹取装置中，启动多位置气缸后，多位置气缸的活塞杆作伸缩运动，活塞杆带动与其连接的连杆机构动作，连杆机构在滑动机构的导向下沿着水平移动，这样即可带动与连杆机构连接的两个夹爪水平张开或者闭合，这样实现对垃圾的夹取；其中，多位置气缸可以根据实际需求(例如是根据接收到的控制信号)控制其活塞杆伸出不同长度，进而可以使得活塞杆处于不同的位置，如此可以实现控制连杆机构水平移动至不同的位置，进而实现控制两个夹爪张开不同的大小的开口，实现对不同体积大小进行夹取，这样可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪的时间，解决因产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

本发明另一实施例提供一种垃圾自动分拣设备，其包括上述的垃圾分拣夹取装置。

本发明实施例提供的垃圾自动分拣设备中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：由于其使用有上述的垃圾分拣夹取装置，那么本发明的垃圾自动分拣设备可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪的时间，解决因产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的结构分解示意图。

图3为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的夹爪的结构示意图。

图4为图3中的垃圾分拣夹取装置的夹爪的另一视角的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的滑动机构的部分结构示意图。

图6为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的多位置气缸的内部结构示意图。

图7为本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置的夹爪张开多个状态的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—安装座 11—安装板 20—多位置气缸

21—转接块 30—滑动机构 31—齿轮

32—齿条 33—线性滑轨 34—连接轴

35—限位机构 40—连杆机构 41—第一连杆

42—第二连杆 50—夹爪 51—连接板

52—夹取板 53—转轴 54—固定轴承

60—连接机构 61—上连接板 62—下连接板

63—空气弹簧 64—弹性绳 111—条形槽

331—导轨 332—滑块 351—竖直板

352—水平板 521—限位凸缘 522—加强筋条

523—防滑齿 524—大件垃圾夹持槽 525—小件垃圾夹持槽

3521—竖向凸起。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～7描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图1～7所示，提供的一种垃圾分拣夹取装置，包括安装座10、多位置气缸20、滑动机构30、连杆机构40和两个夹爪50，安装座10主要供其余部件的支撑和连接，还可以通过该安装座10与设备的机械手连接，以使得整个辣鸡分拣夹取装置可以收到机械手的控制，实现分垃圾的分拣。其中，所述多位置气缸20和所述滑动机构30均呈水平状安装于所述安装座10内，多位置气缸20的活塞杆的伸缩运动是沿着水平方向伸缩的，滑动机构30的起到水平方向的导向作用。所述连杆机构40的上端与所述多位置气缸20的活塞杆和所述滑动机构30连接，且所述连杆机构40的上端在所述多位置气缸20的驱动下以所述滑动机构30为导向实现水平移动，即在多位置气缸20的控制下，连杆机构40的上端可以在水平方向上移动，并且可以在多个位置实现定位，多位置气缸20可以是大于两个位置控制的气缸，例如是两个位置气缸、三个位置气缸、四个位置气缸或者五个位置气缸，根据实际需求制作。例如图6所示的多位置气缸20为五个位置的气缸，其内部的活塞具有五个，分别为A、B、C、D、E，那么该活塞处于不同位置是，夹爪50的张开程度则不同，例如图7所示为夹爪50张开的五个状态示意图，分别为1号位、2号位、3号位、4号位和5号位。进一步地，两个所述夹爪50均转动连接于所述安装座10上，且两个所述夹爪50的上端均与所述连杆机构40的下端连接，两个所述夹爪50的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。两个夹爪50实现张开或者闭合是以与安装座10的转动连接处为转动中心转动而实现，这样可以确保夹爪50动作的稳定和可靠。

本发明实施例提供的垃圾分拣夹取装置中，启动多位置气缸20后，多位置气缸20的活塞杆作伸缩运动，活塞杆带动与其连接的连杆机构40动作，连杆机构40在滑动机构30的导向下沿着水平移动，这样即可带动与连杆机构40连接的两个夹爪50水平张开或者闭合，这样实现对垃圾的夹取；其中，多位置气缸20可以根据实际需求(例如是根据接收到的控制信号)控制其活塞杆伸出不同长度，进而可以使得活塞杆处于不同的位置，如此可以实现控制连杆机构40水平移动至不同的位置，进而实现控制两个夹爪50张开不同的大小的开口，实现对不同体积大小进行夹取，这样可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪50的时间，解决因产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

进一步地，本实施例中的垃圾分拣夹取装置适用于垃圾自动分拣设备中，其可以通过CCD摄像装置识别不同大小的垃圾后，将该信号传输至多位置气缸20，多位置气缸20根据该信号控制其活塞杆伸出的位置，进而控制两个夹爪50张开的开口的大小，实现最佳适配夹取所识别的垃圾，这样可以实现快速地、高效率地夹取垃圾，提高生产效率。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述滑动机构30包括齿轮31、两个齿条32和两个线性滑轨33，线性滑轨33包括导轨331和滑动连接在导轨331上的滑块332。两个所述线性滑轨33的导轨331间隔安装于所述安装座10内并位于所述多位置气缸20的下方，所述齿轮31通过连接轴34可转动地安装于所述安装座10内并位于两个所述线性滑轨33的导轨331之间，这样可以确保齿轮31即实现安装又能够转动。两个齿条32分别啮合连接于所述齿轮31的两侧，两个齿条32平行设置，如此，只要其中一个齿条32实现移动，那么就可以通过齿轮31带动另外一齿条32移动。并且，两个所述齿条32分别与所述线性滑轨33的滑块332连接，这样其中一个线性滑轨33的滑块332移动时即可带动另外一个线性滑轨33的滑块332移动。所述连杆机构40的上端分别与两个所述线性滑轨33的滑块332连接。具体地，多位置气缸20的活塞杆作伸缩运动时，其可以带动其中一个线性滑轨33的滑块332沿着导轨331滑动，如此连接在该线性滑轨33的滑块332上的齿条32也随着运动，进而该齿条32可以带动与其啮合连接的齿轮31转动，齿轮31转动的同时会带动另外一齿条32移动，与另外一齿条32连接的线性滑块332的滑动沿着与其连接的导轨331移动，这样，两个滑块332均沿着与各自连接的导轨331滑动，如此与两个线性滑轨33的滑块332连接的连杆机构40实现移动，进而使得与连杆机构40连接的夹爪50实现张开或者闭合。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，安装座10内设置有限位结构，限位机构35安装竖直板351和水平板352，竖直板351与安装座10连接并呈竖直设置，水平板352与竖直板351的底端连接并呈水平设置，水平板352远离竖直板351的一端设置有竖向凸起3521，其中，齿轮31位于水平板352的上方并在竖直板351和竖向凸起3521之间，两个与齿轮31啮合连接的齿条32分别与竖直板351和竖向凸起3521平行，并且，两个齿条32分别与竖直板351和竖向凸起3521之间的间隙较小，这样可以通过竖直板351和竖向凸起3521对两个齿条32实现限位，确保两个齿条32始终与齿轮31啮合，进而确保滑动机构30的结构可靠性和稳定性。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2和图5所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述安装座10内设置有安装板11，所述多位置气缸20安装于所述安装板11的上方，所述线性滑轨33的导轨331和所述连接轴34安装于所述安装板11的下方，安装板11的设置使得安装座10的内部形成间开的空间，这样可以方便对多位置气缸20和线性滑轨33进行合理的安装位置布局。使得部件与部件之间可以有效连接的同时，避免部件之间的干涉，同时，可以使得整个装置的结构更加紧凑。所述多位置气缸20的活塞杆通过转接块21与其中一所述线性滑轨33的滑块332连接，得益滑动机构30的设计，多工位气缸的活塞杆只要与其中一个线性滑轨33的滑块332连接即可实现控制另外一个线性滑轨33的滑块332移动，最终实现联动，结构设计巧妙，实用性强。另外，所述安装板11上设置有供所述转接块21穿设和移动的条形槽111。条形槽111的设置有利于转接块21的安装，并且为转接块21的移动提供了足够的空间，确保各部件能够正常工作。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述连杆机构40包括第一连杆41和第二连杆42，所述第一连杆41和所述第二连杆42交叉设置，所述第一连杆41的上端与其中一个所述线性滑轨33的滑块332连接、下端与其中一个所述夹爪50的上端连接，所述第二连杆42的上端与另外一个所述线性滑轨33的滑块332连接、下端与另外一个所述夹爪50的上端连接。具体地，第一连杆41和第二连杆42的交叉形状呈“×”状，这样可以确保安装的结构更加的紧凑，同时驱动作用在第一连杆41和第二连杆42上较小的力即可使得第一连杆41和第二连杆42之间形成较大的开口，进而可以便于控制与第一连杆41和第二连杆42连接的两个夹爪50的张开。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述夹爪50上穿设有转轴53，所述转轴53的两端均通过固定轴承54安装于所述安装座10上，固定轴承54的设置也确保了转轴53能够稳定安装在安装座10上并能够相对于安装座10转动。具体地，夹爪50以转轴53为中心轴相对于安装座10转动，这样夹爪50之间实现张开或者闭合时，稳定性好。

在本发明的另一个实施例中，如图1～4所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述夹爪50包括连接板51和夹取板52，所述连接板51与所述夹取板52可拆卸连接，且所述连接板51与所述安装座10转动连接，所述连接板51的上端与所述连杆机构40连接。具体地，夹爪50的夹取板52可以实现装拆，这样可以更换该夹取板52，根据需求还可以更换为长度不同的夹取板52适配使用不同的垃圾自动分拣设备。

进一步地，如图3～4所示，夹取板52为板状结构，其上部(即靠近上端的部分结构)的外侧设置有限位凸缘521，限位凸缘521可用于限制连接板51的安装，即安装连接板51时，将其置于两个限位凸缘521之间，然后采用紧固件将连接板51与夹取板52锁紧连接即可。

更进一步地，如图4所示，夹取板52的下部(即靠近上端的部分结构)的外侧设置有加强筋条522，加强筋条522位于两个限位凸缘521之间的下方，这样该加强筋条522的上端可以用于与连接板51的下端抵接，这样，当将连接板51置入两个限位凸缘521之间式，当其抵接到加强筋条522时，即表明该连接板51安装到位。另外，该加强筋条522可以用于加强夹取板52的强度，确保夹取板52夹取垃圾更加有力，也不易损坏。

在本发明的另一个实施例中，如图3～4所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述夹取板52的内侧设置有防滑齿523。具体地，防滑齿523的设计可以增加夹取板52夹取垃圾时的摩擦力，避免夹取板52在夹取垃圾时，易出现掉落的问题，提高分拣垃圾的可靠性。

在本发明的另一个实施例中，如图3～4所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述夹取板52的内侧沿其长度方向分别设置有大件垃圾夹持槽524和小件垃圾夹持槽525。具体地，夹取板52的整体结构大致呈波浪状，两个夹取板52相对设置，那么会形成两个相对设置的大件垃圾夹持槽524和两个相对设置的小件垃圾夹持槽525，两个大件垃圾夹持槽524形成的空间更大，适配夹持体积更大的垃圾，而两个小件垃圾夹持槽525形成的空间更小，适配夹持体积更小的垃圾，这样可以提高夹爪50对垃圾夹持的通用性。

在本发明的另一个实施例中，如图1～2所示，提供的该垃圾分拣夹取装置的所述安装座10的顶部设置有连接机构60，连接机构60用于与垃圾自动分拣设备的机械手连接。进一步地，所述连接机构60包括上连接板61、下连接板62、空气弹簧63和若干弹性绳64，所述下连接板62与所述安装座10的顶部连接，所述上连接板61设置于所述下连接板62的上方，所述空气弹簧63连接于所述上连接板61与所述下连接板62之间，各所述弹性绳64的两端分别连接于所述上连接板61的周缘与所述下连接板62的周缘之间，且各所述弹性绳64均呈倾斜状布置。具体地，上连接板61与下连扳之间通过空气弹簧63和弹性绳64连接，这样上连接板61与下连接板62之间可以相对运动，实现减震缓冲的作用，其中，弹性绳64的设置还可以确保夹住对中。进一步地，上连接板61和下连接板62可以为相同结果的三角形框架板。并且，该种结构的上连接板61和下连接板62形成错位设置，及上连接板61的一个角对应位于下连接板62的两个角的中间，弹性绳64的一端与上连接板61的一个角连接，另一端与下连接板62的下侧方的一个角连接，这样连接确保最中可以实现夹爪50对中。

本发明另一实施例提供一种垃圾自动分拣设备，其包括上述的垃圾分拣夹取装置。具体地，本发明实施例提供的垃圾自动分拣设备中，由于其使用有上述的垃圾分拣夹取装置，那么本发明的垃圾自动分拣设备可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪50的时间，解决因产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种垃圾分拣夹取装置，其特征在于：包括安装座、多位置气缸、滑动机构、连杆机构和两个夹爪，所述多位置气缸和所述滑动机构均呈水平状安装于所述安装座内，所述连杆机构的上端与所述多位置气缸的活塞杆和所述滑动机构连接，且所述连杆机构的上端在所述多位置气缸的驱动下以所述滑动机构为导向实现水平移动，两个所述夹爪均转动连接于所述安装座上，且两个所述夹爪的上端均与所述连杆机构的下端连接，两个所述夹爪的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合；所述滑动机构包括齿轮、两个齿条和两个线性滑轨，两个所述线性滑轨的导轨间隔安装于所述安装座内并位于所述多位置气缸的下方，所述齿轮通过连接轴可转动地安装于所述安装座内并位于两个所述线性滑轨的导轨之间，两个齿条分别啮合连接于所述齿轮的两侧，且两个所述齿条分别与所述线性滑轨的滑块连接，所述连杆机构的上端分别与两个所述线性滑轨的滑块连接；所述安装座内设置有安装板，所述多位置气缸安装于所述安装板的上方，所述线性滑轨的导轨和所述连接轴安装于所述安装板的下方，所述多位置气缸的活塞杆通过转接块与其中一所述线性滑轨的滑块连接，所述安装板上设置有供所述转接块穿设和移动的条形槽；所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆交叉设置，所述第一连杆的上端与其中一个所述线性滑轨的滑块连接、下端与其中一个所述夹爪的上端连接，所述第二连杆的上端与另外一个所述线性滑轨的滑块连接、下端与另外一个所述夹爪的上端连接；所述夹爪上穿设有转轴，所述转轴的两端均通过固定轴承安装于所述安装座上；所述夹爪包括连接板和夹取板，所述连接板与所述夹取板可拆卸连接，且所述连接板与所述安装座转动连接，所述连接板的上端与所述连杆机构连接。

2.根据权利要求1所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述夹取板的内侧设置有防滑齿。

3.根据权利要求1所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述夹取板的内侧沿其长度方向分别设置有大件垃圾夹持槽和小件垃圾夹持槽。

4.根据权利要求1～3任一项所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述安装座的顶部设置有连接机构，所述连接机构包括上连接板、下连接板、空气弹簧和若干弹性绳，所述下连接板与所述安装座的顶部连接，所述上连接板设置于所述下连接板的上方，所述空气弹簧连接于所述上连接板与所述下连接板之间，各所述弹性绳的两端分别连接于所述上连接板的周缘与所述下连接板的周缘之间，且各所述弹性绳均呈倾斜状布置。

5.一种垃圾自动分拣设备，其特征在于：包括权利要求1～4任一项所述的垃圾分拣夹取装置。