CN111302075A - 一种码垛用抓袋机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种码垛用抓袋机械手，包括：固定座、机械臂和旋转驱动机构，所述机械臂通过旋转驱动机构转动连接在固定座上，所述旋转驱动机构包括：水平旋转驱动机构和与其连接的旋转支撑装置；抓手，固定连接在所述机械臂上；控制器、电源，所述控制器分别与水平旋转驱动机构、旋转支撑装置、机械臂、抓手、电源电连接。本发明机械手具有结构稳定性好的优点。

Description

一种码垛用抓袋机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种码垛用抓袋机械手。

背景技术

目前，包装袋被广泛的应用于产品的外包装或者盛放散装货物，其中，包装袋可以采用塑料材料或尼龙材料等。当包装袋装满货物后，通常采用码垛机械手将包装袋放置在规定的位置。现有码垛用抓袋机械手将机械臂安装在固定座上，通过较长的机械臂水平及纵向转动来带动机械臂上的抓手水平及纵向转动，具有结构稳定性差的缺陷。

发明内容

本发明提供一种码垛用抓袋机械手，用以提高码垛用抓袋机械手的结构稳定性。

一种码垛用抓袋机械手，包括：

固定座、机械臂和旋转驱动机构，所述机械臂通过旋转驱动机构转动连接在固定座上，所述旋转驱动机构包括：水平旋转驱动机构和与其连接的旋转支撑装置；

抓手，固定连接在所述机械臂上；

控制器、电源，所述控制器分别与水平旋转驱动机构、旋转支撑装置、机械臂、抓手、电源电连接。

优选的，所述水平旋转驱动机构包括：

第一驱动电机，固定连接在固定座上端，所述第一驱动电机的输出轴竖直朝上设置，所述第一驱动电机与控制器电连接；

第一转动杆，竖直设置，所述第一转动杆下端通过轴承转动连接在固定座上端；

第一齿轮，固定套接在第一驱动电机的输出轴上；

第二齿轮，固定套接在第一转动杆上，所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动；

第一固定板，水平设置，所述第一固定板下端与第一转动杆上端固定连接；

第二固定板，水平设置，所述第二固定板设置在第一固定板上方；

所述旋转支撑装置连接在所述第一固定板和第二固定板之间。

优选的，所述机械臂包括：第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂前部与第二连接臂后部铰接；

所述旋转驱动机构还包括：纵向驱动机构，所述纵向驱动机构包括：两个第一固定块，水平间隔设置在第二固定板顶端；第二转动杆，水平设置，且转动连接在两个第一固定块之间；第一电动缸，所述第一电动缸固定端与所述第二转动杆固定连接，所述第一电动缸伸缩端与第一连接臂下端连接；两个第一固定支架，均竖直设置在第二固定板顶端，所述第一连接臂后部通过第五转动杆转动连接在两个第一固定支架之间；

所述机械臂还包括：两个第二固定支架，竖直设置在第一连接臂前部两侧；第四电动缸，所述第四电动缸固定端通过第四转动杆转动连接在两个第二固定支架之间，所述第四电动缸伸缩端与第二连接臂顶端连接；

第一电动缸、第四电动缸均与控制器电连接。

优选的，所述旋转支撑装置包括：

若干第一铰接球，沿第一固定板周向间隔设置在第一固定板顶端；

若干第二铰接球，沿第二固定板周向间隔设置在第二固定板底端周向；

若干第五电动缸，所述第五电动缸一端与一个第一铰接球固定连接，另一端与第一第二铰接球固定连接，所述第五电动缸与控制器电连接。

优选的，所述旋转支撑装置包括：

若干第一连接杆，对称分布在第二固定板底端、且所述若干第一连接杆沿第一圆周分布，所述第一连接杆上端通过第一万向节连接在第二固定板底端；

若干第二连接杆，对称分布在第一固定板顶端、且所述若干第二连接杆沿第二圆周分布，所述第二圆周与第一圆周轴心线共线，所述第二连接杆下端通过第二万向节连接在第一固定板顶端；

所述第一连接杆下端和第二连接杆上端通过连接轴铰接；

若干第二电动缸，所述第二电动缸固定端与第二连接杆朝向第一连接杆的一侧固定连接，所述第二电动缸伸缩端与第一连接杆朝向第二连接杆的一侧固定连接，所述第二电动缸与控制器电连接；

支撑轴，竖直设置在所述轴心线处，所述支撑轴两端分别通过第三万向节与第一固定板顶端及第二固定板底端连接。

优选的，所述抓手包括：

第一连接支架，所述第一连接支架下端设置安装板，所述第一连接支架上端固定连接在所述机械臂上；

若干壳体，所述若干壳体间隔设置在所述安装板下端，所述壳体下端设置弧形凹槽；

进气管、排气管，分别设置在所述壳体上、且与所述弧形凹槽连通；

充气泵、抽气泵，均设置在固定座上，所述充气泵与所述进气管连接，所述抽气泵与所述排气管连接，所述抽气泵、充气泵分别与控制器电连接。

优选的，所述抓手包括：

第一弧形部、第二弧形部，所述第一弧形部与第二弧形部的上部通过连接轴铰接、且第一弧形部和第二弧形部的弧形开口相互靠近设置；

第一固定部，固定连接第一弧形部顶端；

第二固定部，固定连接在第二弧形部顶端；

第三电动缸，所述第三电动缸水平设置在第一固定部和第二固定部之间，所述第三电动缸固定端和伸缩端分别与第一固定部和第二固定部固定连接，所述第三电动缸与控制器电连接；

第三固定支架，所述第三电动缸固定端通过第三固定支架固定连接在机械臂上。

优选的，所述抓手还包括：

若干U形固定座，固定连接在抓手的夹持端两外侧壁；

L形连接杆，所述L形连接杆的竖直段中部通过第三转动杆铰接在U形固定座的开口内，所述L形连接杆的水平段朝向夹持端内侧；

连接通孔，设置在抓手的夹持端外侧壁，所述L形连接杆的水平段从所述连接通孔伸入抓手的夹持端内侧；

连接弹簧，所述连接弹簧一端与L形连接杆的竖直段下部固定连接，另一端与抓手的夹持端外侧壁固定连接；

感应块，设置在抓手的夹持端外侧壁；

位移传感器，设置在L形连接杆的竖直段，用于感应所述位移传感器至所述感应块的距离，所述位移传感器与控制器电连接。

优选的，所述机械臂上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓手上设置位置传感器，用于感应抓手位置；

所述位移传感器通过处理电路与控制器连接，所述处理电路包括：

第一晶体二极管，正极与位移传感器连接；

第三晶体二极管，正极与位移传感器连接；

第二电容，一端与电源连接，另一端与第一晶体二极管负极连接；

第三电容，一端与电源连接，另一端连接第三晶体二极管负极；

第二电阻，一端连接第一晶体二极管负极；

第二运算放大器，反相输入端与第二电阻另一端连接；

第四电阻，一端与第三晶体二极管负极连接，另一端连接第二运算放大器同相输入端；

第四电容，一端连接电源，另一端与第二运算放大器同相输入端连接；

第一电阻，一端连接第二运算放大器反相输入端，另一端连接第二运算放大器输出端；

第三电阻，一端连接第二运算放大器输出端；

第一运算放大器，反相输入端与第三电阻另一端连接，输出端连接控制器；

第六电阻，一端连接电源，另一端连接第一运算放大器同相输入端；

第五电阻，一端连接第一运算放大器反相输入端；

第一电容，一端连接第五电阻另一端，另一端连接第一运算放大器输出端；

所述控制器还通过控制电路与抓手连接，所述控制电路包括：

第二晶体二极管，与所述控制器并联；

第五电容，与所述控制器并联；

继电器，输入端与所述控制器连接，输出端连接开关控制端连接；

所述开关与抓手和抓手电源组成串联电路；

第六电容，一端与抓手连接；

第四晶体二极管，正极与第六电容另一端连接，负极连接控制器；

第七电阻，与所述第六电容并联。

优选的，所述机械臂包括：

竖直支架，所述竖直支架下端与第二固定板上端固定连接；

第三固定板，水平固定连接在竖直支架上端；

第二连接支架，竖直固定连接在第三固定板上端；

第六电动缸，其伸缩端水平设置，所述第六电动缸固定端与第二连接支架固定连接；

安装支架，所述第六电动缸伸缩端与所述安装支架一侧固定连接；

两个电动伸缩杆，间隔设置在第六电动缸两侧，所述电动伸缩杆固定端与第二连接支架固定连接，所述电动伸缩杆伸缩端与安装支架固定连接；

第二驱动电机，安装在所述安装支架内上部，所述第二驱动电机输出轴水平设置，所述第二驱动电机输出轴与安装支架远离第六电动缸的一侧壁转动连接，且所述第二驱动电机输出轴贯穿至安装支架外；

第三齿轮，固定套接在第二驱动电机的输出轴上；

安装轴，水平固定连接在安装支架下部；

第四齿轮，通过轴承转动套接在安装轴上，所述第二链轮与第一链轮通过链条传动；

L形支架，所述L形支架的竖直段远离L形支架的水平段的一侧与所述第四齿轮固定连接；

套筒，固定连接在L形支架的水平段下端，所述套筒相对两内侧壁设置滑槽；

第七电动缸，竖直固定连接在所述套筒内，所述第七电动缸伸缩端固定连接抓手，所述第七电动缸伸缩端两侧固定连接导向杆，所述导向杆远离第七电动缸伸缩端的一端连接滑块，两个所述滑块分别滑动连接在两个滑槽内；

所述第二驱动电机、第七电动缸、电动伸缩杆、第六电动缸均与控制器电连接。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明固定座和第二固定板连接的结构示意图。

图3为本发明旋转支撑装置的一种实施例的结构示意图。

图4为本发明抓手的一种实施例的结构示意图。

图5为本发明抓手的夹持端外侧壁连接U形固定座和L形连接杆的结构示意图。

图6为本发明抓手另一种实施例的结构示意图。

图7为本发明机械臂的一种实施例的结构示意图。

图8为本发明处理电路和控制电路的电路图。

图中：1、固定座；2、机械臂；21、第一连接臂；22、第二连接臂；23、第二固定支架；24、第四电动缸；25、第四转动杆；26、竖直支架；27、第三固定板；28、第二连接支架；29、第六电动缸；210、安装支架；211、电动伸缩杆；212、第二驱动电机；213、链条；214、安装轴；215、第四齿轮；216、L形支架；217、套筒；218、第七电动缸；219、导向杆；220、滑块；221、滑槽；3、旋转驱动机构；31、水平旋转驱动机构；311、第一驱动电机；312、第一齿轮；3121、第二齿轮；313、第一转动杆；314、第一固定板；315、第二固定板；32、旋转支撑装置；321、第一铰接球；322、第二铰接球；323、第五电动缸；324、第一连接杆；325、第二连接杆；326、第一万向节；327、第二万向节；328、第三万向节；329、第二电动缸；3210、支撑轴；33、纵向驱动机构；331、第一固定块；332、第二转动杆；333、第一电动缸；334、第一固定支架；4、抓手；41、第一弧形部；42、第二弧形部；43、第一固定部；44、第二固定部；45、第三电动缸；46、第三固定支架；47、U形固定座；48、L形连接杆；481、L形连接杆的竖直段；482、L形连接杆的水平段；49、连接通孔；410、抓手的夹持端外侧壁；411、连接弹簧；412、第一连接支架；413、安装板；414、壳体；415、进气管；416、排气管；417、第三转动杆；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；U1、第一运算放大器；U2、第二运算放大器；U3、开关；U4、继电器；D1、第一晶体二极管；D2、第二晶体二极管；D3、第三晶体二极管；D4、第四晶体二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种码垛用抓袋机械手，如图1-7所示，包括：

固定座1、机械臂2和旋转驱动机构3，所述机械臂2通过旋转驱动机构3转动连接在固定座1上，所述旋转驱动机构3包括：水平旋转驱动机构313和与其连接的旋转支撑装置32；

抓手4，固定连接在所述机械臂2上；

控制器、电源，所述控制器分别与水平旋转驱动机构313、旋转支撑装置32、机械臂2、抓手4、电源电连接。优选的，所述控制器可设置在固定座上，所述控制器可无线通信连接手持式控制器，通过手持式控制器控制机械手工作，所述手持式控制器为设有控制按键的手持式控制器；

上述技术技术方案的工作原理和有益效果为：本发明机械手工作时，通过控制器控制水平旋转机构带动机械臂水平转动，转动过程中控制器控制旋转支撑装置工作，来使得机械臂保持平衡，提高本发明的结构稳定性，通过与固定座连接的水平旋转驱动机构带动机械臂旋转运动，实现在支撑机械臂的同时可以带动机械臂水平转动、运动稳定性较好，而机械臂仅需要纵向转动，简化了机械臂的结构，提高了本发明的结构稳定性。

在一个实施例中，如图1-2所示，所述水平旋转驱动机构313包括：

第一驱动电机311，固定连接在固定座1上端，所述第一驱动电机311的输出轴竖直朝上设置，所述第一驱动电机与控制器电连接；

第一转动杆313，竖直设置，所述第一转动杆313下端通过轴承转动连接在固定座1上端；

第一齿轮312，固定套接在第一驱动电机311的输出轴上；

第二齿轮31211，固定套接在第一转动杆313上，所述第一齿轮312和第二齿轮31211啮合传动；

第一固定板314，水平设置，所述第一固定板314下端与第一转动杆313上端固定连接；优选的，也可设置多个第一转动杆，第一转动杆下端与第一固定板转动连接，提高第一转动杆之间提高皮带转动，提高对第一固定板的支撑稳定性。

第二固定板315，水平设置，所述第二固定板315设置在第一固定板314上方；

所述旋转支撑装置32连接在所述第一固定板314和第二固定板315之间。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述水平旋转驱动机构结构简单，驱动方便，及在第一固定板和第二固定板之间设置旋转支撑装置，用于保持第二固定板的平衡，便于保持第二固定板上连接的机械臂的结构稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，所述机械臂2包括：第一连接臂21和第二连接臂22，所述第一连接臂21前部与第二连接臂22后部铰接；

所述旋转驱动机构3还包括：纵向驱动机构33，所述纵向驱动机构33包括：两个第一固定块331，水平间隔设置在第二固定板315顶端；第二转动杆332，水平设置，且转动连接在两个第一固定块331之间；第一电动缸333，所述第一电动缸333固定端与所述第二转动杆332固定连接，所述第一电动缸333伸缩端与第一连接臂21下端连接；两个第一固定支架334，均竖直设置在第二固定板315顶端，所述第一连接臂21后部通过第五转动杆转动连接在两个第一固定支架334之间；本发明中电动缸也可采用电动液压缸或电动气缸代替；

所述机械臂2还包括：两个第二固定支架23，竖直设置在第一连接臂21前部两侧；第四电动缸24，所述第四电动缸24固定端通过第四转动杆25转动连接在两个第二固定支架23之间，所述第四电动缸24伸缩端与第二连接臂22顶端连接；

第一电动缸333、第四电动缸24均与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构设置第一连接臂和第二连接臂，通过第一连接臂与第二固定板可靠连接，再通过第二连接臂连接抓手，使得整个机械臂连接可靠，以及与所述第一连接臂和第二连接臂的上述纵向转动机构，增大了机械臂的纵向转动范围。

在一个实施例中，如图3所示，所述旋转支撑装置32包括：

若干第一铰接球321，沿第一固定板314周向间隔设置在第一固定板314顶端；

若干第二铰接球322，沿第二固定板315周向间隔设置在第二固定板315底端周向；

若干第五电动缸323，所述第五电动缸323一端与一个第一铰接球321固定连接，另一端与第一第二铰接球322固定连接，所述第五电动缸323与控制器电连接。优选的，若干第一铰接球和若干第二铰接球均圆形分布，且两个圆形同心，还包括设置在两个圆形轴心处的第二支撑轴，所述第二支撑轴两端分别与第一固定板顶端及第二固定板底端固定连接，进一步提高结构稳定性。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述球形铰接可转动范围大、运动灵活，使得使得第五电动缸的可调整范围增大，控制器控制第五电动缸伸缩保持第二固定板的平衡，提高本发明结构稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，所述旋转支撑装置32包括：

若干第一连接杆324，对称分布在第二固定板315底端、且所述若干第一连接杆324沿第一圆周分布，所述第一连接杆324上端通过第一万向节326连接在第二固定板315底端；

若干第二连接杆325，对称分布在第一固定板314顶端、且所述若干第二连接杆325沿第二圆周分布，所述第二圆周与第一圆周轴心线共线，所述第二连接杆325下端通过第二万向节327连接在第一固定板314顶端；

所述第一连接杆324下端和第二连接杆325上端通过连接轴铰接；

若干第二电动缸329，所述第二电动缸329固定端与第二连接杆325朝向第一连接杆324的一侧固定连接，所述第二电动缸329伸缩端与第一连接杆324朝向第二连接杆325的一侧固定连接，所述第二电动缸329与控制器电连接；

支撑轴3210，竖直设置在所述轴心线处，所述支撑轴3210两端分别通过第三万向节328(也可为铰接球)与第一固定板314顶端及第二固定板315底端连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构设置铰接的第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆通过第一万向节与第二固定板连接，第二连接杆通过第二万向节与第一固定板连接，通过第二电动缸调整第一连接杆和第二连接杆的张开角度来保持第二固定板平衡，上述结构对第二固定板的支撑效果好，且两个连接杆连接的可调节角度范围增大，便于调节，上述支撑轴的设置进一步提高支撑结构稳定性。

在一个实施例中，如图6所示，所述抓手4包括：

第一连接支架412，所述第一连接支架412下端设置安装板413，所述第一连接支架412上端固定连接在所述机械臂2上；

若干壳体414，所述若干壳体414间隔设置在所述安装板413下端，所述壳体414下端设置弧形凹槽；

进气管415、排气管416，分别设置在所述壳体414上、且与所述弧形凹槽连通；

充气泵、抽气泵，均设置在固定座1上，所述充气泵与所述进气管415连接，所述抽气泵与所述排气管416连接，所述抽气泵、充气泵分别与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构夹持包装袋时，将壳体的弧形凹槽与包装袋表面接触，然后控制器启动抽气泵，抽出弧形凹槽内的空气(抽真空)，在负压的作用下使得包装袋牢固吸附在壳体的弧形凹槽壁上，通过吸附抓取，能够避免破坏包装袋，且若干壳体414间隔设置在所述安装板413下端，可根据需要设置壳体的数量，实现在包装袋的多处吸附，抓取可靠，避免包装袋掉落。

在一个实施例中，如图4所示，所述抓手4包括：

第一弧形部41、第二弧形部42，所述第一弧形部41与第二弧形部42的上部通过连接轴铰接、且第一弧形部41和第二弧形部42的弧形开口相互靠近设置；

第一固定部43，固定连接第一弧形部41顶端；

第二固定部44，固定连接在第二弧形部42顶端；

第三电动缸45，所述第三电动缸45水平设置在第一固定部43和第二固定部44之间，所述第三电动缸45固定端和伸缩端分别与第一固定部43和第二固定部44固定连接，所述第三电动缸45与控制器电连接；

第三固定支架46，所述第三电动缸45固定端通过第三固定支架46固定连接在机械臂2上。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构简单，通过控制器控制第三电动缸伸缩即可实现第一弧形部和第二弧形部张开或闭合来实现放下或夹紧包装袋，便于抓取包装袋。

在一个实施例中，如图5所示，所述抓手4还包括：

若干U形固定座47，固定连接在抓手的夹持端两外侧壁(优选的，设置在图4的第一弧形部和第二弧形部下部与包装袋接触的表面；也可设置在图5与弧形凹槽与包装袋接触部分对应的外侧壁)；

L形连接杆48，所述L形连接杆的竖直段481中部通过第三转动杆417铰接在U形固定座47的开口内，所述L形连接杆48的水平端朝向夹持端内侧；

连接通孔49，设置在抓手的夹持端外侧壁410，所述L形连接杆48的水平端从所述连接通孔49伸入抓手的夹持端内侧；

连接弹簧411，所述连接弹簧411一端与L形连接杆的竖直段481下部固定连接，另一端与抓手的夹持端外侧壁410固定连接；

感应块，设置在抓手的夹持端外侧壁410；

位移传感器，设置在L形连接杆的竖直段481，用于感应所述位移传感器至所述感应块的距离，所述位移传感器与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当抓手的夹持端夹持包装袋时，包装袋与抓手的夹持端内侧壁接触，推动L形连接杆的水平段482从连接通孔离开抓手的夹持端，同时L形连接杆竖直段绕第三转动杆转动，用于感应所述位移传感器至所述感应块的距离值并将其传输给控制器，控制器预设有距离标准值，当位移传感器采集的距离大于或等于距离标准值时，控制器控制抓手夹紧，该结构抓紧可靠，避免包装袋与抓手未充分接触就夹紧起吊，容易产生事故，以上提高了本发明的结构稳定性和可靠性。

在一个实施例中，如图7所示，所述机械臂2上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓手4上设置位置传感器，用于感应抓手4位置；

所述位移传感器通过处理电路与控制器连接，所述处理电路包括：

第一晶体二极管D1，正极与位移传感器连接；

第三晶体二极管D3，正极与位移传感器连接；

第二电容C2，一端与电源连接，另一端与第一晶体二极管D1负极连接；

第三电容C3，一端与电源连接，另一端连接第三晶体二极管D3负极；

第二电阻R2，一端连接第一晶体二极管D1负极；

第二运算放大器U2，反相输入端与第二电阻R2另一端连接；

第四电阻R4，一端与第三晶体二极管D3负极连接，另一端连接第二运算放大器U2同相输入端；

第四电容C4，一端连接电源，另一端与第二运算放大器U2同相输入端连接；

第一电阻R1，一端连接第二运算放大器U2反相输入端，另一端连接第二运算放大器U2输出端；

第三电阻R3，一端连接第二运算放大器U2输出端；

第一运算放大器U1，反相输入端与第三电阻R3另一端连接，输出端连接控制器；

第六电阻R6，一端连接电源，另一端连接第一运算放大器U1同相输入端；

第五电阻R5，一端连接第一运算放大器U1反相输入端；

第一电容C1，一端连接第五电阻R5另一端，另一端连接第一运算放大器U1输出端；

所述控制器还通过控制电路与抓手4连接，所述控制电路包括：

第二晶体二极管D2，与所述控制器并联；

第五电容C5，与所述控制器并联；

继电器U4，输入端与所述控制器连接，输出端连接开关U3控制端连接；

所述开关U3与抓手4和抓手4电源组成串联电路；

第六电容C6，一端与抓手4连接；

第四晶体二极管，正极与第六电容C6另一端连接，负极连接控制器；

第七电阻R7，与所述第六电容C6并联。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：所述红外传感器用于感应其所在区域人体信息，并将其传输给控制器，当其所述区域范围内有人时，控制器控制机械手停止工作，避免损伤人体；所述抓手4上设置位置传感器，用于感应抓手4位置，便于抓手抓取抓取包装袋放置指定位置；上述处理电路将位移传感器的信号进行放大、过滤，能够快速排除干扰，使得检测准确、快速；上述控制电路具有稳压的作用，便于稳定对抓手进行控制。

在一个实施例中，如图7所示，所述机械臂2包括：

竖直支架26，所述竖直支架26下端与第二固定板315上端固定连接；

第三固定板27，水平固定连接在竖直支架26上端；

第二连接支架28，竖直固定连接在第三固定板27上端；

第六电动缸29，其伸缩端水平设置，所述第六电动缸29固定端与第二连接支架28固定连接；

安装支架210，所述第六电动缸29伸缩端与所述安装支架210一侧固定连接；

两个电动伸缩杆211，间隔设置在第六电动缸29两侧，所述电动伸缩杆211固定端与第二连接支架28固定连接，所述电动伸缩杆211伸缩端与安装支架210固定连接；

第二驱动电机212，安装在所述安装支架210内上部，所述第二驱动电机212输出轴水平设置，所述第二驱动电机212输出轴与安装支架210远离第六电动缸29的一侧壁转动连接，且所述第二驱动电机212输出轴贯穿至安装支架210外；

第三齿轮，固定套接在第二驱动电机212的输出轴上；

安装轴214，水平固定连接在安装支架210下部；

第四齿轮215，通过轴承转动套接在安装轴214上(如，轴承内圈固定套接在安装轴外壁，支撑外圈固定套接在第四齿轮轮心处)，所述第二链轮与第一链轮通过链条213传动；

L形支架216，所述L形支架216的竖直段远离L形支架216的水平段的一侧与所述第四齿轮215固定连接；

套筒217，固定连接在L形支架216的水平段下端，所述套筒217相对两内侧壁设置滑槽221；

第七电动缸218，竖直固定连接在所述套筒217内，且固定端与L形支架216的水平段下端固定连接，所述第七电动缸218伸缩端固定连接抓手4，所述第七电动缸218伸缩端两侧固定连接导向杆219，所述导向杆219远离第七电动缸218伸缩端的一端连接滑块220，两个所述滑块220分别滑动连接在两个滑槽221内；

所述第二驱动电机212、第七电动缸218、电动伸缩杆211、第六电动缸29均与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：使用时，可根据码垛机械手使用处的安装空间以及固定座距离码垛堆的距离调整安装支架距离第二连接支架的距离，控制器控制第三电动缸和电动伸缩杆工作使得安装支架水平伸缩，以上结构具有运动稳定性好的优点，便于满足不同空间使用需求，且更换附近码垛堆时不需要移动整个机械手，仅需要控制器控制第三电动缸和电动伸缩杆工作使得安装支架水平伸缩即可，适应性广；控制器控制第二驱动电机转动，通过第三齿轮、第四齿轮和链条带动L形连接支架前后转动，微调安装支架的位置，然后控制器控制第七电动缸伸缩实现抓取包装袋，第七电动缸伸缩时，导向杆连接的滑块在对应的滑槽内滑动，对抓手的运动具有导向作用，上述结构抓手的升降范围较广，且运动结构稳定性较好。上述机械臂与现有使用较长的机械臂纵向转动来实现转取相比，结构稳定性更好。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，包括：

固定座(1)、机械臂(2)和旋转驱动机构(3)，所述机械臂(2)通过旋转驱动机构(3)转动连接在固定座(1)上，所述旋转驱动机构(3)包括：水平旋转驱动机构(31)和与其连接的旋转支撑装置(32)；

抓手(4)，固定连接在所述机械臂(2)上；

控制器、电源，所述控制器分别与水平旋转驱动机构(31)、旋转支撑装置(32)、机械臂(2)、抓手(4)、电源电连接。

2.根据权利要求1所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，所述水平旋转驱动机构(31)包括：

第一驱动电机(311)，固定连接在固定座(1)上端，所述第一驱动电机(311)的输出轴竖直朝上设置，所述第一驱动电机(311)与控制器电连接；

第一转动杆(313)，竖直设置，所述第一转动杆(313)下端通过轴承转动连接在固定座(1)上端；

第一齿轮(312)，固定套接在第一驱动电机(311)的输出轴上；

第二齿轮(3121)，固定套接在第一转动杆(313)上，所述第一齿轮(312)和第二齿轮(3121)啮合传动；

第一固定板(314)，水平设置，所述第一固定板(314)下端与第一转动杆(313)上端固定连接；

第二固定板(315)，水平设置，所述第二固定板(315)设置在第一固定板(314)上方；

所述旋转支撑装置(32)连接在所述第一固定板(314)和第二固定板(315)之间。

3.根据权利要求2所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，

所述机械臂(2)包括：第一连接臂(21)和第二连接臂(22)，所述第一连接臂(21)前部与第二连接臂(22)后部铰接；

所述旋转驱动机构(3)还包括：纵向驱动机构(33)，所述纵向驱动机构(33)包括：两个第一固定块(331)，水平间隔设置在第二固定板(315)顶端；第二转动杆(332)，水平设置，且转动连接在两个第一固定块(331)之间；第一电动缸(333)，所述第一电动缸(333)固定端与所述第二转动杆(332)固定连接，所述第一电动缸(333)伸缩端与第一连接臂(21)下端连接；两个第一固定支架(334)，均竖直设置在第二固定板(315)顶端，所述第一连接臂(21)后部通过第五转动杆转动连接在两个第一固定支架(334)之间；

所述机械臂(2)还包括：两个第二固定支架(23)，竖直设置在第一连接臂(21)前部两侧；第四电动缸(24)，所述第四电动缸(24)固定端通过第四转动杆(25)转动连接在两个第二固定支架(23)之间，所述第四电动缸(24)伸缩端与第二连接臂(22)顶端连接；

第一电动缸(333)、第四电动缸(24)均与控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，所述旋转支撑装置(32)包括：

若干第一铰接球(321)，沿第一固定板(314)周向间隔设置在第一固定板(314)顶端；

若干第二铰接球(322)，沿第二固定板(315)周向间隔设置在第二固定板(315)底端周向；

若干第五电动缸(323)，所述第五电动缸(323)一端与一个第一铰接球(321)固定连接，另一端与第一第二铰接球(322)固定连接，所述第五电动缸(323)与控制器电连接。

5.根据权利要求2所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，所述旋转支撑装置(32)包括：

若干第一连接杆(324)，对称分布在第二固定板(315)底端、且所述若干第一连接杆(324)沿第一圆周分布，所述第一连接杆(324)上端通过第一万向节(326)连接在第二固定板(315)底端；

若干第二连接杆(325)，对称分布在第一固定板(314)顶端、且所述若干第二连接杆(325)沿第二圆周分布，所述第二圆周与第一圆周轴心线共线，所述第二连接杆(325)下端通过第二万向节(327)连接在第一固定板(314)顶端；

所述第一连接杆(324)下端和第二连接杆(325)上端通过连接轴铰接；

若干第二电动缸(329)，所述第二电动缸(329)固定端与第二连接杆(325)朝向第一连接杆(324)的一侧固定连接，所述第二电动缸(329)伸缩端与第一连接杆(324)朝向第二连接杆(325)的一侧固定连接，所述第二电动缸(329)与控制器电连接；

支撑轴(3210)，竖直设置在所述轴心线处，所述支撑轴(3210)两端分别通过第三万向节(328)与第一固定板(314)顶端及第二固定板(315)底端连接。

6.根据权利要求1所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，

所述抓手(4)包括：

第一连接支架(412)，所述第一连接支架(412)下端设置安装板(413)，所述第一连接支架(412)上端固定连接在所述机械臂(2)上；

若干壳体(414)，所述若干壳体(414)间隔设置在所述安装板(413)下端，所述壳体(414)下端设置弧形凹槽；

进气管(415)、排气管(416)，分别设置在所述壳体(414)上、且与所述弧形凹槽连通；

充气泵、抽气泵，均设置在固定座(1)上，所述充气泵与所述进气管(415)连接，所述抽气泵与所述排气管(416)连接，所述抽气泵、充气泵分别与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，

所述抓手(4)包括：

第一弧形部(41)、第二弧形部(42)，所述第一弧形部(41)与第二弧形部(42)的上部通过连接轴铰接、且第一弧形部(41)和第二弧形部(42)的弧形开口相互靠近设置；

第一固定部(43)，固定连接第一弧形部(41)顶端；

第二固定部(44)，固定连接在第二弧形部(42)顶端；

第三电动缸(45)，所述第三电动缸(45)水平设置在第一固定部(43)和第二固定部(44)之间，所述第三电动缸(45)固定端和伸缩端分别与第一固定部(43)和第二固定部(44)固定连接，所述第三电动缸(45)与控制器电连接；

第三固定支架(46)，所述第三电动缸(45)固定端通过第三固定支架(46)固定连接在机械臂(2)上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，所述抓手(4)还包括：

若干U形固定座(47)，固定连接在抓手的夹持端两外侧壁；

L形连接杆(48)，所述L形连接杆的竖直段(481)中部通过第三转动杆(417)铰接在U形固定座(47)的开口内，所述L形连接杆的水平段(482)朝向夹持端内侧；

连接通孔(49)，设置在抓手的夹持端外侧壁(410)，所述L形连接杆的水平段(482)从所述连接通孔(49)伸入抓手的夹持端内侧；

连接弹簧(411)，所述连接弹簧(411)一端与L形连接杆的竖直段(481)下部固定连接，另一端与抓手的夹持端外侧壁(410)固定连接；

感应块，设置在抓手的夹持端外侧壁(410)；

位移传感器，设置在L形连接杆的竖直段(481)，用于感应所述位移传感器至所述感应块的距离，所述位移传感器与控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，

所述机械臂(2)上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓手(4)上设置位置传感器，用于感应抓手(4)位置；

所述位移传感器通过处理电路与控制器连接，所述处理电路包括：

第一晶体二极管(D1)，正极与位移传感器连接；

第三晶体二极管(D3)，正极与位移传感器连接；

第二电容(C2)，一端与电源连接，另一端与第一晶体二极管(D1)负极连接；

第三电容(C3)，一端与电源连接，另一端连接第三晶体二极管(D3)负极；

第二电阻(R2)，一端连接第一晶体二极管(D1)负极；

第二运算放大器(U2)，反相输入端与第二电阻(R2)另一端连接；

第四电阻(R4)，一端与第三晶体二极管(D3)负极连接，另一端连接第二运算放大器(U2)同相输入端；

第四电容(C4)，一端连接电源，另一端与第二运算放大器(U2)同相输入端连接；

第一电阻(R1)，一端连接第二运算放大器(U2)反相输入端，另一端连接第二运算放大器(U2)输出端；

第三电阻(R3)，一端连接第二运算放大器(U2)输出端；

第一运算放大器(U1)，反相输入端与第三电阻(R3)另一端连接，输出端连接控制器；

第六电阻(R6)，一端连接电源，另一端连接第一运算放大器(U1)同相输入端；

第五电阻(R5)，一端连接第一运算放大器(U1)反相输入端；

第一电容(C1)，一端连接第五电阻(R5)另一端，另一端连接第一运算放大器(U1)输出端；

所述控制器还通过控制电路与抓手(4)连接，所述控制电路包括：

第二晶体二极管(D2)，与所述控制器并联；

第五电容(C5)，与所述控制器并联；

继电器(U4)，输入端与所述控制器连接，输出端连接开关(U3)控制端连接；

所述开关(U3)与抓手(4)和抓手(4)电源组成串联电路；

第六电容(C6)，一端与抓手(4)连接；

第四晶体二极管(D4)，正极与第六电容(C6)另一端连接，负极连接控制器；

第七电阻(R7)，与所述第六电容(C6)并联。

10.根据权利要求1所述的一种码垛用抓袋机械手，其特征在于，

所述机械臂(2)包括：

竖直支架(26)，所述竖直支架(26)下端与第二固定板(315)上端固定连接；

第三固定板(27)，水平固定连接在竖直支架(26)上端；

第二连接支架(28)，竖直固定连接在第三固定板(27)上端；

第六电动缸(29)，其伸缩端水平设置，所述第六电动缸(29)固定端与第二连接支架(28)固定连接；

安装支架(210)，所述第六电动缸(29)伸缩端与所述安装支架(210)一侧固定连接；

两个电动伸缩杆(211)，间隔设置在第六电动缸(29)两侧，所述电动伸缩杆(211)固定端与第二连接支架(28)固定连接，所述电动伸缩杆(211)伸缩端与安装支架(210)固定连接；

第二驱动电机(212)，安装在所述安装支架(210)内上部，所述第二驱动电机(212)输出轴水平设置，所述第二驱动电机(212)输出轴与安装支架(210)远离第六电动缸(29)的一侧壁转动连接，且所述第二驱动电机(212)输出轴贯穿至安装支架(210)外；

第三齿轮，固定套接在第二驱动电机(212)的输出轴上；

安装轴(214)，水平固定连接在安装支架(210)下部；

第四齿轮(215)，通过轴承转动套接在安装轴(214)上，所述第二链轮与第一链轮通过链条(213)传动；

L形支架(216)，所述L形支架(216)的竖直段远离L形支架(216)的水平段的一侧与所述第四齿轮(215)固定连接；

套筒(217)，固定连接在L形支架(216)的水平段下端，所述套筒(217)相对两内侧壁设置滑槽(221)；

第七电动缸(218)，竖直固定连接在所述套筒(217)内，所述第七电动缸(218)伸缩端固定连接抓手(4)，所述第七电动缸(218)伸缩端两侧固定连接导向杆(219)，所述导向杆(219)远离第七电动缸(218)伸缩端的一端连接滑块(220)，两个所述滑块(220)分别滑动连接在两个滑槽(221)内；

所述第二驱动电机(212)、第七电动缸(218)、电动伸缩杆(211)、第六电动缸(29)均与控制器电连接。

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