CN115350959B - 一种用于筛选容器的智能机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于筛选容器的智能机械手，属于机械手技术领域。该智能机械手包括转运框架以及设置于转运框架上的导向机构和机械臂；导向机构包括导向丝杠、导向螺母、滑动孔板和连接滑柱；导向丝杠与导向螺母构成丝杠螺母机构，滑动孔板与导向螺母固定连接；滑动孔板上设置有滑动孔槽，滑动孔槽呈倒V形，转运框架上设置有轨迹滑槽，轨迹滑槽呈门字形或开口向下的C字形，连接滑柱分别滑动嵌设于滑动孔槽和轨迹滑槽内；机械臂与连接滑柱连接，机械臂的底端设置有夹持组件。本发明提供的智能机械手，通过一台工作电机即可使机械臂升降、左右运动，可以大幅减少驱动源，控制更为简单，机器故障率较低，维修方便。

Description

一种用于筛选容器的智能机械手

技术领域

本发明属于机械手技术领域，具体涉及一种用于筛选容器的智能机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、货物搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，机械手是最早出现的工业机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，在对灌装的包装工作时经常需要对容器进行搬运操作。

容器在灌装后，会掺杂不合格品，例如，漏灌、少灌等，需要将合格品与不合格品挑选出来，主要是根据灌装后的重量判断容器是否合格，当然，也可以通过视觉识别系统识别外观来判断容器是否合格。筛选容器时，通常有两种方式：1.使用机械臂将传送带上的合格品转移至另外一个传送带上；2.使用机械臂将传送带上的不合格品转移至另外一个传送带上。机械臂通常采用直角坐标型机械臂或者关节型机械臂，这两种机械臂通常采用多个驱动源驱动，例如，直角坐标型机械臂包括左右电机、升降电机、夹持电机等，关节型机械臂包括旋转电机、夹持电机以及驱动各个关节转动的电机等。众所周知，驱动源越多，则控制越繁琐，机器发生故障的概率越高，检修较为困难。

发明内容

鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种用于筛选容器的智能机械手，通过一台工作电机即可使机械臂升降、左右运动，可以大幅减少驱动源，控制更为简单，机器故障率较低，维修方便。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于筛选容器的智能机械手，包括转运框架以及设置于所述转运框架上的导向机构和机械臂；所述导向机构包括导向丝杠、导向螺母、滑动孔板和连接滑柱；所述导向丝杠与所述导向螺母构成丝杠螺母机构且通过工作电机驱动，所述滑动孔板沿左右方向滑动设置于所述转运框架且与所述导向螺母固定连接；所述滑动孔板上设置有滑动孔槽，所述滑动孔槽呈倒V形，所述转运框架上设置有轨迹滑槽，所述轨迹滑槽呈门字形或开口向下的C字形，所述连接滑柱分别滑动嵌设于所述滑动孔槽和所述轨迹滑槽内，所述导向丝杠带动所述导向螺母和所述滑动孔板活动过程中，所述滑动孔槽与所述轨迹滑槽始终相交，所述连接滑柱位于所述滑动孔槽与所述轨迹滑槽的相交处；所述机械臂与所述连接滑柱连接，所述机械臂的底端设置有夹持组件。

作为上述实施例的可选方案，所述轨迹滑槽包括横向段、两个竖向段和两个斜向段，两个所述竖向段位于所述横向段的两侧，所述竖向段的两端分别通过所述斜向段与两个所述横向段连通，所述滑动孔槽包括两段斜槽，两个所述斜向段和两个所述斜槽一一对应，相应的所述斜向段与所述斜槽相交且二者的夹角大于或等于30°。

作为上述实施例的可选方案，所述转运框架上设置有两个调节板，每个所述调节板上均依次设置有竖向段、斜向段和横向分段，两个所述调节板的横向分段的部分重合且组成所述横向段，所述横向分段的远离所述斜向段的一端设置有喇叭口，两个所述调节板共同形成所述轨迹滑槽，每个所述调节板沿左右方向滑动设置于所述转运框架，以使所述横向段的总长度可调。

作为上述实施例的可选方案，所述导向机构还包括辅助组件，所述辅助组件包括横向杆、竖向杆和竖向滑块，所述横向杆沿左右方向设置于所述转运框架，所述竖向杆沿上下方向设置于所述转运框架，所述横向杆的分别两端通过所述竖向滑块滑动设置于所述竖向杆，所述连接滑柱的一端滑动套设于所述横向杆。

作为上述实施例的可选方案，所述夹持组件包括夹持架和动作组件，所述夹持架与所述机械臂固定，所述动作组件包括升降件和沿所述升降件周向分布的至少三个夹爪，所述升降件通过升降气缸驱动且可升降地设置于所述夹持架，所述夹爪沿所述升降件的径向可滑动地设置于所述夹持架，所述升降件与所述夹爪之间通过两根所述连杆连接，所述连杆的两端分别与所述升降件与所述夹爪铰接，所述升降件、所述夹爪和两根所述连杆构成平行四边形结构，以使所述升降件升降过程中能够带动所述夹爪沿所述升降件的径向活动。

作为上述实施例的可选方案，所述夹持架呈壳体状且设置有容纳空腔，所述升降气缸和所述连杆均位于所述容纳空腔内部，所述夹持架的底部设置有夹紧滑杆，所述夹紧滑杆沿所述升降件的径向延伸，所述夹爪滑动套设于所述夹紧滑杆。

作为上述实施例的可选方案，所述夹爪包括活动部和夹持部，所述活动部滑动设置于所述夹持架，所述夹持部滑动设置于所述活动部的底端，所述夹持部能够相对于所述活动部沿所述升降件的径向活动，所述夹持部与所述活动部之间设置有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧分别与所述夹持部和所述活动部连接且使所述夹持部具有向内运动的趋势。

作为上述实施例的可选方案，所述夹爪还包括调整滑块和调整螺栓，所述活动部的底端设置有至少两根调节滑杆，所述夹持部和所述调整滑块滑动套设于所述调节滑杆，所述夹紧弹簧套设于所述调节滑杆，所述夹紧弹簧的两端分别与所述夹持部和所述调整滑块抵接，所述调整螺栓与所述活动部螺纹连接且与所述调整滑块抵接，以使所述调整螺栓能够调整所述调整滑块的位置且改变所述夹紧弹簧的预紧力。

作为上述实施例的可选方案，所述夹持组件包括至少三个夹爪，至少三个所述夹爪共同围成夹持区间，所述夹爪包括爪体、限位组件和多根活动辊，所述活动辊围绕自身轴线可转动地设置于所述爪体上，多根所述活动辊沿竖向分布，所述活动辊的表面设置有柔性层；所述限位组件包括若干个第一齿轮、若干个第二齿轮和棘轮机构，所述第一齿轮与所述活动辊同轴固定且同步转动，所述第二齿轮设置于所述爪体上，相邻的两个所述第一齿轮之间通过所述第二齿轮传动；所述棘轮机构包括棘轮、棘爪和限位弹簧，所述棘轮与其中一个所述第二齿轮同轴固定，所述棘轮的周向上设置有若干个棘齿，所述棘爪转动设置于所述爪体且与所述棘齿抵接，所述限位弹簧分别与所述爪体和所述棘爪连接，以使所述棘爪压紧于所述棘齿上且使所述第二齿轮只能单向转动；所述夹持组件具有所述夹爪将容器抓起至脱离传送带、所述活动辊不转动的抓起状态，以及所述夹爪将容器放置在传送带上、所述夹爪继续下降且所述活动辊转动的放置状态。

作为上述实施例的可选方案，所述智能机械手还包括选取架和设置于所述选取架上的选取组件，所述选取组件包括选取丝杠、选取螺母和两个驱动组件，所述选取丝杠与所述选取螺母构成丝杠螺母机构且通过选取电机驱动，两个所述驱动组件位于所述选取丝杠的两侧，所述驱动组件包括伸缩滑杆、连接滑块、第一孔板、旋转连杆、第二孔板、选取滑杆和定位夹块，所述伸缩滑杆设置于所述选取丝杠的一侧，所述连接滑块滑动套设于所述伸缩滑杆上，所述第一孔板与所述连接滑块固定连接，所述旋转连杆的中部与所述夹爪转动连接，所述旋转连杆的两端分别与所述第一孔板和所述第二孔板滑动配合，所述第一孔板设置有第一滑槽，所述第二孔板设置有第二滑槽，所述第一滑槽与所述第二滑槽垂直，所述选取滑杆与所述第二孔板连接，所述选取滑杆沿自身轴线滑动设置于所述选取架，所述定位夹块与所述选取滑杆固定连接；所述选取丝杠、所述伸缩滑杆和所述第二滑槽均沿前后方向设置，所述第一滑槽、所述选取滑杆均沿左右方向设置；当所述丝杠转动时，能够带动所述选取螺母、所述连接滑块和所述第一孔板沿前后方向活动，所述第一孔板通过所述旋转连杆驱动所述第二孔板、所述选取滑杆和所述定位夹块左右活动，以使两个所述定位夹块相互靠近或远离。

本发明的有益效果是：

本发明提供的用于筛选容器的智能机械手，导向机构设置于转运框架内，导向机构能够带动机械臂升降及左右移动，机械臂底端的夹持组件能够夹持容器。工作电机工作时，能够驱动导向丝杠围绕自身轴线转动，导向丝杠与导向螺母配合，并且导向螺母经滑动孔板限位，导向螺母能够带动滑动孔板沿导向丝杠的轴向滑动，从而使得滑动孔槽与轨迹滑槽的不同部位相交，由于连接滑柱始终位于二者的相交处，因此连接滑柱被驱动沿竖向活动或沿横向活动。当连接滑柱沿竖向活动时，机械臂能够靠近或远离传送带，当连接滑柱沿横向活动时，机械臂能够将容器由其中一个传送带上方转移至另外一个传送带上方。仅仅通过一台工作电机，即可实现容器向上脱离其中一个传送带、转移至另外一个传送带上方、落在另外一个传送带上的工作流程，可以大幅减少驱动源，控制更为简单，机器故障率较低，维修方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例提供的智能机械手的安装结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的智能机械手的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的智能机械手的结构示意图（无夹持组件）；

图4为本发明实施例提供的智能机械手的局部结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的智能机械手的转运框架、滑动孔板和连接滑柱的配合关系示意图；

图6为本发明实施例提供的智能机械手的调节板的结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的智能机械手的调节板的结构示意图二；

图8为本发明实施例提供的智能机械手的夹持组件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的智能机械手的夹持组件的局部结构示意图一；

图10为本发明实施例提供的智能机械手的夹持组件的局部结构示意图二；

图11为本发明实施例提供的智能机械手的局部结构示意图二；

图12为本发明实施例提供的智能机械手的选取组件的结构示意图。

图标：

10-智能机械手；

100-机架；101-第一传送带；102-第二传送带；

11-转运框架；12-导向机构；14-机械臂；17-选取组件；

110-轨迹滑槽；114-调节板；

120-导向丝杠；121-导向螺母；122-滑动孔板；123-连接滑柱；124-工作电机；125-滑动孔槽；127-横向杆；128-竖向杆；129-竖向滑块；

140-夹持组件；141-夹持架；143-升降件；144-夹爪；145-升降气缸；146-连杆；147-夹紧滑杆；148-活动部；149-夹持部；150-夹紧弹簧；151-调整滑块；152-调整螺栓；153-调节滑杆；

160-爪体；162-活动辊；163-第一齿轮；164-第二齿轮；165-棘轮机构；

170-选取架；171-选取丝杠；172-选取螺母；174-伸缩滑杆；175-连接滑块；176-第一孔板；177-旋转连杆；178-第二孔板；179-选取滑杆；180-定位夹块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1、图2所示，本发明的实施例提供了一种用于筛选容器的智能机械手10，该智能机械手10主要用于识别筛分合格与不合格的容器，并将合格或不合格的容器进行转移。当然，在其他实施例中，该智能机械手10还可以实现其他物品的转运，不仅仅用于对容器进行筛选。在本实施例中，该智能机械手10将传送带上合格的容器筛选转移至另外一条传送带上，不合格的容器经原传送带输送至回收箱内。

该智能机械手10需要与两个传送机构配合使用，传送机构的结构可以采用但不限于下列方案：传送机构包括机架100和传送带，传送带设置于机架100上且通过电机驱动，传送带转动时，能够带动其上方的容器前进，其中，两个传送机构的传送带分别为第一传送带101和第二传送带102，第一传送带101和第二传送带102可以平行分布、垂直分布、倾斜分布等。在本实施例中，第一传送带101和第二传送带102平行，第一传送带101的末端和第二传送带102的起始端部分相邻。

在本实施例中，会出现前后方向、左右方向、上下方向等限定，本实施例中指出的前后方向是指容器的输送方向，左右方向是指第一传送带101或第二传送带102的宽度方向，上下方向是指竖向方向。

智能机械手10横跨于第一传送带101和第二传送带102的上方，智能机械手10由机架100支撑，当然，智能机械手10也可以由其他结构支撑，智能机械手10能够将第一传送带101上的容器转运至第二传送带102上。

智能机械手10的具体结构如下：请参照图3所示，智能机械手10包括转运框架11、导向机构12和机械臂14，其中，导向机构12设置于转运框架11上，机械臂14与导向机构12连接，转运框架11用于支撑导向机构12和机械臂14等，导向机构12用于控制机械臂14升降及左右移动，机械臂14用于抓取或释放容器，导向机构12驱动机械臂14左右移动时，能够使机械臂14到达第一传送带101的末端上方或第二传送带102的起始端上方。

具体的，转运框架11的结构不限，转运框架11采用框架结构，在本实施例中，转运框架11大致呈长方体结构，转运框架11内部中空。

请参照图3-图5所示，导向机构12包括导向丝杠120、导向螺母121、滑动孔板122和连接滑柱123，其中，导向丝杠120、导向螺母121和滑动孔板122等可以设置于转运框架11内部，连接滑柱123的一部分位于转运框架11内部，另外一部分从转运框架11内伸出。当然，在其他实施例中，导向机构12与转运框架11的位置关系还可以采用其他方式。

导向丝杠120呈圆柱状，表面设置有螺旋状结构，丝杠螺母转动套设在导向丝杠120上，导向丝杠120与导向螺母121构成丝杠螺母机构，导向丝杠120通过工作电机124驱动，导向丝杠120能够围绕自身轴线转动。

滑动孔板122的形状不限，在本实施例中，滑动孔板122大致呈三角形结构。滑动孔板122沿左右方向滑动设置于转运框架11，滑动孔板122与导向螺母121固定连接。滑动孔板122与转运框架11的滑动配合方式不限，例如，在本实施例中，滑动孔板122上设置有滑块，转运框架11上设置有滑杆，滑杆与导向丝杠120的轴线平行，滑块滑动套设于滑杆上。在其他实施例中，滑动孔板122与转运框架11还可以采用滑块和滑槽的配合关系。

由于滑动孔板122与导向螺母121固定，二者作为一个整体，当导向丝杠120转动时，能够使滑动孔板122和导向螺母121沿导向丝杠120的中心线移动。

滑动孔板122上设置有滑动孔槽125，滑动孔槽125呈倒V形，滑动孔槽125分为两部分斜槽，分别为第一段和第二段，二者连通，第一段和第二段呈夹角设置，夹角的角度范围不限，例如30°、45°、60°等。

转运框架11上设置有轨迹滑槽110，轨迹滑槽110呈门字形或C字形，轨迹滑槽110的开口向下，此处所说的形状为大致形状，可以在该基础上做出适当变形，在本实施例中，轨迹滑槽110呈C字形，轨迹滑槽110包括横向段、两个竖向段和两个斜向段，两个竖向段位于横向段的两侧，竖向段的两端分别通过斜向段与两个横向段连通。

连接滑柱123分别嵌设于滑动孔槽125和轨迹滑槽110内，并且，连接滑柱123能够分别在滑动孔槽125和轨迹滑槽110内滑动，因此，当滑动孔槽125与轨迹滑槽110交叉相对移动时，连接滑槽始终位于二者的交叉位置，而交叉位置随着导向螺母121及滑动孔板122的移动而变化，因此，连接滑柱123能够沿轨迹滑槽110活动。而轨迹滑槽110的结构限制，使得连接滑柱123能够依次完成上升-左右平移-下降动作，即带动机械臂14完成上升-左右平移-下降动作，容器能够被提升至第一传送带101-移动至第二传送带102上方-被放置在第二传送带102上，完成转移工序。

两个竖向段和两个斜槽一一对应，两个斜向段和两个斜槽一一对应，横向段分别与两个斜槽对应，即两个斜槽分别与轨迹滑槽110的一部分匹配，其中一个斜槽与轨迹滑槽110的左半部分匹配，另外一个斜槽与轨迹滑槽110的右半部分匹配，当连接滑柱123位于轨迹滑槽110的左半部分时，连接滑柱123位于第一段内，当连接滑柱123位于轨迹滑槽110的右半部分时，连接滑柱123位于第二段内，相应的斜向段与斜槽之间、相应的竖向段与斜槽之间、斜槽与横向段之间的夹角均可以大于或等于30°，如此设置，能够确保连接滑柱123不容易窜位。

请参照图6、图7所示，转运框架11上设置有调节板114，轨迹滑槽110位于调节板114上，当然，调节板114也可以看做转运框架11的一部分，调节板114与转运框架11可以一体成型，也可以可拆卸地连接，在本实施例中，可以采用但不限于下列方案：转运框架11上设置有两个调节板114，每个调节板114均匀转运框架11滑动配合，调节板114能够在转运框架11上沿左右方向滑动，调节板114滑动到位后通过锁定件锁定，锁定件可以为锁定螺栓等，锁定件将调节板114的位置固定。每个调节板114上均依次设置有竖向段、斜向段和横向分段，两个调节板114的横向分段的部分重合且组成横向段，两个调节板114共同形成轨迹滑槽110，由于两个调节板114的位置可调，因此，横向段的总长度可调。此外，在两个横向分段的远离对应的斜向段的一端设置有喇叭口，喇叭口可以对连接滑柱123导向，使连接滑柱123能够顺利地由一个横向分段进入另外一个横向分段内。

如此设置，使得轨迹滑槽110的长度可以调节，轨迹滑槽110的两个底端的位置可调，因此，能够使轨迹滑槽110对应不同长度的转移距离，适应不同位置的传送带。例如，第一传送带101和第二传送带102之间的距离增大，则只需要使其中一个或两个调节板114向两端移动，增加横向段的总体长度，即可使两个竖向段分别位于第一传送带101和第二传送带102的正上方。

连接滑柱123由滑动孔槽125和轨迹滑槽110共同限位，但对应部分均会采用间隙配合，连接滑柱123仍可能发生一定幅度的晃动，因此，在本实施例中提供了如下方案：请结合图3所示，导向机构12还包括辅助组件，辅助组件包括横向杆127、竖向杆128和竖向滑块129，横向杆127沿左右方向设置于转运框架11，竖向杆128沿上下方向设置于转运框架11，横向杆127的分别两端通过竖向滑块129滑动设置于竖向杆128，连接滑柱123的一端滑动套设于横向杆127。辅助组件可以进一步对连接滑柱123进行限位，使连接滑柱123尽可能保持平稳。

机械臂14与连接滑柱123连接，机械臂14的结构不限，可以采用现有技术，在本实施例中，机械臂14采用竖向的杆状结构，并且，在机械臂14的底端设置有夹持组件140。

夹持组件140的作用是夹持或松开容器，并随着机械臂14的升降、平移等带动容器做相应动作，夹持组件140的结构可以参照现有技术，在本实施例中，可以采用但不限于下列方案：请参照图8所示，夹持组件140包括夹持架141和动作组件，夹持架141用于与机械臂14固定连接，动作组件安装于夹持架141上且能够夹持容器。

夹持架141的结构不限，例如，可以采用框架结构，在本实施例中，夹持架141采用壳体结构，夹持架141内设置有容纳空腔，容纳空腔内用于容纳动作组件的部分组件，防止外接干扰，减少夹持组件140的故障率。

动作组件包括升降件143和若干个夹爪144，夹住的数量根据需要设定，例如四个、五个等，在本实施例中，夹爪144的数量为三个，三个夹爪144沿升降件143周向分布，三个夹爪144呈三角形分布。

升降件143通过升降气缸145驱动，升降件143可升降地设置于夹持架141，在本实施例中，升降件143和升降气缸145均位于容纳空腔内部，夹持架141内设置有导向杆，导向杆沿竖向设置，升降件143滑动套设于导向杆上，升降件143能够沿导向杆升降。

夹爪144沿升降件143的径向可滑动地设置于夹持架141，夹爪144的滑动结构不限，在本实施例中，夹持架141的底部设置有夹紧滑杆147，夹紧滑杆147沿升降件143的径向延伸，夹爪144滑动套设于夹紧滑杆147。

升降件143升降过程中能够带动夹爪144沿升降件143的径向活动，具体的，升降件143与夹爪144之间通过两根连杆146连接，连杆146的两端分别与升降件143与夹爪144铰接，升降件143、夹爪144和两根连杆146构成平行四边形结构，当升降件143升降时，夹爪144能够沿夹紧滑杆147滑动。

上述结构的夹持组件140，结构简单、控制方式较为简单，安装方便。

在其他实施例中，由于容器通常外壳较软，在夹持容器的过程中，若夹爪144与容器刚性接触，即夹爪144与容器接触至达到预设压力阈值时间非常短，则夹爪144会对容器造成冲击，可能会使容器变形、凹陷等，因此，在本实施例中，提供了如下改善方案：请参照图9所示，夹爪144包括活动部148和夹持部149，活动部148滑动设置于夹持架141，即活动架滑动套设于夹紧滑杆147，夹持部149滑动设置于活动部148的底端，夹持部149能够相对于活动部148沿升降件143的径向活动，夹持部149与活动部148之间设置有夹紧弹簧150，本实施例中，夹紧弹簧150为压簧，夹紧弹簧150分别与夹持部149和活动部148抵接，夹紧弹簧150使夹持部149具有向内运动的趋势。当夹持部149与容器接触时，此时，夹紧弹簧150的弹力较小，夹持部149与容器保持不动，活动部148相对于夹持部149继续活动，夹紧弹簧150被逐渐压缩，弹力逐渐增大，直至到达预定弹力阈值，既能够确保夹持组件140能够牢牢夹住容器，又可以在容器增大或减小时，起到缓冲作用，有效保护容器。

活动部148和夹持部149的连接方式可以选用但不限于下列方案：夹爪144还包括调整滑块151和调整螺栓152，活动部148的底端设置有至少两根调节滑杆153，调节滑杆153大致沿升降件143的径向延伸，夹持部149和调整滑块151滑动套设于调节滑杆153，每个调节滑杆153均对应设置有一个夹紧弹簧150，夹紧弹簧150套设于调节滑杆153，夹紧弹簧150的两端分别与夹持部149和调整滑块151抵接。调整螺栓152与活动部148螺纹连接且与调整滑块151抵接，以使调整螺栓152能够调整调整滑块151的位置且改变夹紧弹簧150的预紧力。

此外，在夹持组件140从第一传送带101上抓起容器时，夹紧组件首先下降至适当的位置，此时，三个夹爪144位于容器的四周，收紧夹爪144即可夹持容器。但是将容器放置在第二传送带102上时，由于各个组件的安装误差，使得夹持组件140下降至指定位置时，容器的底部与第二传送带102之间可能存在间隙，或者容器与第二传送带102之间的压力过大。因此，在其他实施例中，还可以采用如下方案，请参照图10所示，夹爪144包括爪体160、限位组件和多根活动辊162。

活动辊162围绕自身轴线可转动地设置于爪体160上，活动辊162与爪体160之间直接转动连接，在其他实施例中，还可以在爪体160上设置有横向的多根升降转轴，活动辊162可转动地套设于升降转轴。多根活动辊162沿竖向分布，活动辊162的表面设置有柔性层。活动辊162能够围绕升降转轴转动，即活动辊162与容器接触时，机械臂14及夹持组件140仍然可以相对于容器上下活动，柔性层可以防止容器变形。

限位组件限定活动辊162的转向，限位组件能够使活动辊162只能单向转动，即夹持组件140将容器放置在第二传送带102上时，容器由第二传送带102支撑，夹持组件140能够继续向下运动，此时，活动辊162能够转动，反之，当夹持组件140将容器提升至脱离第一传送带101后，容器不能相对于夹持组件140向下运动，限位组件的结构可以采用如下结构：限位组件包括若干个第一齿轮163、若干个第二齿轮164和棘轮机构165，第一齿轮163与活动辊162同轴固定且同步转动，第二齿轮164设置于爪体160上，相邻的两个第一齿轮163之间通过第二齿轮164传动。第一齿轮163能够和活动辊162一起转动，第二齿轮164使多个活动辊162同步且同向转动，棘轮机构165用于限制第二齿轮164单向转动，从而使活动辊162单向转动。

棘轮机构165的具体结构如下：棘轮机构165包括棘轮、棘爪和限位弹簧，棘轮与其中一个第二齿轮164同轴固定，棘轮的周向上设置有若干个棘齿，棘爪转动设置于爪体160且与棘齿抵接，限位弹簧分别与爪体160和棘爪连接，以使棘爪压紧于棘齿上且使第二齿轮164只能单向转动。举例说明，当活动辊162顺时针转动时，第一齿轮163与活动辊162同步转动，第二齿轮164逆时针转动，此时，棘爪能够往复摆动，棘爪与棘齿之间搭接但不锁定；当活动辊162具有逆时针转动的趋势时，限位弹簧将棘爪压紧在棘齿上，棘轮不能转动，则对应的第二齿轮164不能转动，使得第一齿轮163、活动辊162和第二齿轮164全部锁定。

夹持组件140具有抓起状态以及放置状态：当夹持组件140处于抓起状态时，夹爪144将容器抓起至脱离第一传送带101、活动辊162不转动，该状态下的步骤不变；当夹持组件140处于放置状态时，夹爪144将容器放置在第二传送带102上，然后夹爪144继续下降，确保容器被完全放置在第二传送带102上，此时，活动辊162能够单向转动，即容器被第二传送带102支撑，但夹持组件140继续下降，同时，容器对第二传送带102施加的作用力基本不变。如此设置，既可以确保容器能够完全被第二传送带102支撑，又可以确保容器对第二传送带102的压力适当。

此外，由于机械臂14下降需要一定的时间，在这段时间内，容器始终在前进，因此，当容器到达指定位置，即夹持组件140的正下方时，需要将容器固定，因此，本实施例提供了如下技术方案：请参照图11、图12所示，智能机械手10还包括选取架170和设置于选取架170上的选取组件17，选取组件17包括选取丝杠171、选取螺母172和两个驱动组件，选取丝杠171与选取螺母172构成丝杠螺母机构且通过选取电机驱动，两个驱动组件位于选取丝杠171的两侧。

驱动组件包括伸缩滑杆174、连接滑块175、第一孔板176、旋转连杆177、第二孔板178、选取滑杆179和定位夹块180，伸缩滑杆174设置于选取丝杠171的一侧，连接滑块175滑动套设于伸缩滑杆174上，第一孔板176与连接滑块175固定连接，旋转连杆177的中部与夹爪144转动连接，旋转连杆177的两端分别与第一孔板176和第二孔板178滑动配合，第一孔板176设置有第一滑槽，第二孔板178设置有第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽垂直，选取滑杆179与第二孔板178连接，选取滑杆179沿自身轴线滑动设置于选取架170，定位夹块180与选取滑杆179固定连接。

选取丝杠171、伸缩滑杆174和第二滑槽均沿前后方向设置，第一滑槽、选取滑杆179均沿左右方向设置。

当丝杠转动时，能够带动选取螺母172、连接滑块175和第一孔板176沿前后方向活动，第一孔板176通过旋转连杆177驱动第二孔板178、选取滑杆179和定位夹块180左右活动，以使两个定位夹块180相互靠近或远离。两个夹块用于阻挡容器，使容器的位置固定，机械臂14下降至指定位置时将其夹取。

两个夹块的相对侧结构不限，在一些实施例中，以容器的前进方向为基准，夹块分为上游端和下游端，两个夹块的上游端之间的间距大于容器的直径或宽度，两个夹块的下游端之间的间距小于容器的直径或宽度，如此设置，使得夹块可以提前落位，容器能够通过两个夹块的上游端之间的间隙进入两个夹块内部，并被两个夹块的下右端限位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于筛选容器的智能机械手，其特征在于，包括转运框架以及设置于所述转运框架上的导向机构和机械臂；

所述导向机构包括导向丝杠、导向螺母、滑动孔板和连接滑柱；所述导向丝杠与所述导向螺母构成丝杠螺母机构且通过工作电机驱动，所述滑动孔板沿左右方向滑动设置于所述转运框架且与所述导向螺母固定连接；所述滑动孔板上设置有滑动孔槽，所述滑动孔槽呈倒V形，所述转运框架上设置有轨迹滑槽，所述轨迹滑槽呈门字形或开口向下的C字形，所述连接滑柱分别滑动嵌设于所述滑动孔槽和所述轨迹滑槽内，所述导向丝杠带动所述导向螺母和所述滑动孔板活动过程中，所述滑动孔槽与所述轨迹滑槽始终相交，所述连接滑柱位于所述滑动孔槽与所述轨迹滑槽的相交处；所述机械臂与所述连接滑柱连接，所述机械臂的底端设置有夹持组件；

所述夹持组件包括夹持架和动作组件，所述夹持架与所述机械臂固定，所述动作组件包括升降件和沿所述升降件周向分布的至少三个夹爪，所述升降件通过升降气缸驱动且可升降地设置于所述夹持架，所述夹爪沿所述升降件的径向可滑动地设置于所述夹持架，所述升降件与所述夹爪之间通过两根连杆连接，所述连杆的两端分别与所述升降件与所述夹爪铰接，所述升降件、所述夹爪和两根所述连杆构成平行四边形结构，以使所述升降件升降过程中能够带动所述夹爪沿所述升降件的径向活动；

至少三个所述夹爪共同围成夹持区间，所述夹爪包括爪体、限位组件和多根活动辊，所述活动辊围绕自身轴线可转动地设置于所述爪体上，多根所述活动辊沿竖向分布，所述活动辊的表面设置有柔性层；所述限位组件包括若干个第一齿轮、若干个第二齿轮和棘轮机构，所述第一齿轮与所述活动辊同轴固定且同步转动，所述第二齿轮设置于所述爪体上，相邻的两个所述第一齿轮之间通过所述第二齿轮传动；所述棘轮机构包括棘轮、棘爪和限位弹簧，所述棘轮与其中一个所述第二齿轮同轴固定，所述棘轮的周向上设置有若干个棘齿，所述棘爪转动设置于所述爪体且与所述棘齿抵接，所述限位弹簧分别与所述爪体和所述棘爪连接，以使所述棘爪压紧于所述棘齿上且使所述第二齿轮只能单向转动；所述夹持组件具有所述夹爪将容器抓起至脱离传送带、所述活动辊不转动的抓起状态，以及所述夹爪将容器放置在传送带上、所述夹爪继续下降且所述活动辊转动的放置状态。

2.根据权利要求1所述的智能机械手，其特征在于，所述轨迹滑槽包括横向段、两个竖向段和两个斜向段，两个所述竖向段位于所述横向段的两侧，所述竖向段的两端分别通过所述斜向段与两个所述横向段连通，所述滑动孔槽包括两段斜槽，两个所述斜向段和两个所述斜槽一一对应，相应的所述斜向段与所述斜槽相交且二者的夹角大于或等于30°。

3.根据权利要求2所述的智能机械手，其特征在于，所述转运框架上设置有两个调节板，每个所述调节板上均依次设置有竖向段、斜向段和横向分段，两个所述调节板的横向分段的部分重合且组成所述横向段，所述横向分段的远离所述斜向段的一端设置有喇叭口，两个所述调节板共同形成所述轨迹滑槽，每个所述调节板沿左右方向滑动设置于所述转运框架，以使所述横向段的总长度可调。

4.根据权利要求1所述的智能机械手，其特征在于，所述导向机构还包括辅助组件，所述辅助组件包括横向杆、竖向杆和竖向滑块，所述横向杆沿左右方向设置于所述转运框架，所述竖向杆沿上下方向设置于所述转运框架，所述横向杆的分别两端通过所述竖向滑块滑动设置于所述竖向杆，所述连接滑柱的一端滑动套设于所述横向杆。

5.根据权利要求1所述的智能机械手，其特征在于，所述夹持架呈壳体状且设置有容纳空腔，所述升降气缸和所述连杆均位于所述容纳空腔内部，所述夹持架的底部设置有夹紧滑杆，所述夹紧滑杆沿所述升降件的径向延伸，所述夹爪滑动套设于所述夹紧滑杆。

6.根据权利要求1所述的智能机械手，其特征在于，所述夹爪包括活动部和夹持部，所述活动部滑动设置于所述夹持架，所述夹持部滑动设置于所述活动部的底端，所述夹持部能够相对于所述活动部沿所述升降件的径向活动，所述夹持部与所述活动部之间设置有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧分别与所述夹持部和所述活动部连接且使所述夹持部具有向内运动的趋势。

7.根据权利要求6所述的智能机械手，其特征在于，所述夹爪还包括调整滑块和调整螺栓，所述活动部的底端设置有至少两根调节滑杆，所述夹持部和所述调整滑块滑动套设于所述调节滑杆，所述夹紧弹簧套设于所述调节滑杆，所述夹紧弹簧的两端分别与所述夹持部和所述调整滑块抵接，所述调整螺栓与所述活动部螺纹连接且与所述调整滑块抵接，以使所述调整螺栓能够调整所述调整滑块的位置且改变所述夹紧弹簧的预紧力。

8.根据权利要求1所述的智能机械手，其特征在于，所述智能机械手还包括选取架和设置于所述选取架上的选取组件，所述选取组件包括选取丝杠、选取螺母和两个驱动组件，所述选取丝杠与所述选取螺母构成丝杠螺母机构且通过选取电机驱动，两个所述驱动组件位于所述选取丝杠的两侧，所述驱动组件包括伸缩滑杆、连接滑块、第一孔板、旋转连杆、第二孔板、选取滑杆和定位夹块，所述伸缩滑杆设置于所述选取丝杠的一侧，所述连接滑块滑动套设于所述伸缩滑杆上，所述第一孔板与所述连接滑块固定连接，所述旋转连杆的中部与所述选取架转动连接，所述旋转连杆的两端分别与所述第一孔板和所述第二孔板滑动配合，所述第一孔板设置有第一滑槽，所述第二孔板设置有第二滑槽，所述第一滑槽与所述第二滑槽垂直，所述选取滑杆与所述第二孔板连接，所述选取滑杆沿自身轴线滑动设置于所述选取架，所述定位夹块与所述选取滑杆固定连接；所述选取丝杠、所述伸缩滑杆和所述第二滑槽均沿前后方向设置，所述第一滑槽、所述选取滑杆均沿左右方向设置；

当所述丝杠转动时，能够带动所述选取螺母、所述连接滑块和所述第一孔板沿前后方向活动，所述第一孔板通过所述旋转连杆驱动所述第二孔板、所述选取滑杆和所述定位夹块左右活动，以使两个所述定位夹块相互靠近或远离。

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