CN210676039U - 垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型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框架、伺服电机、传动机构、两个活动连杆和两个夹爪；伺服电机安装于框架内并与框架连接；传动机构包括第一齿条、第二齿条和齿轮，齿轮设置于框架内并与伺服电机的主轴连接，第一齿条和第二齿条分别与齿轮的相对两侧啮合连接；两个夹爪的上端分别转动连接于框架的两侧，两个夹爪的上端还分别与两个活动连杆的一端连接，两个活动连杆的另一端分别与第一齿条和第二齿条连接以带动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。本实用新型适用复杂环境下对不同物体大小的夹取，解决应产品大小的不同而不能正常夹取困扰，生产效率高。

Description

垃圾分拣夹取装置及垃圾自动分拣设备

技术领域

本实用新型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

随着工业自动化的不断，现有技术中的很多机器人都能实现对垃圾的抓取和释放操作，可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，机械手在国民经济各领域有着广阔的应用和发展前景。

但是，现有技术中利用液压或气缸驱动方式控制夹具，只能实现完全打开或完全闭合两种情况，无法实现夹具多角度夹紧垃圾，这样就无法控制夹具的张开程度适配对不同体积或大小的垃圾进行夹取，对实际操作过程带来了不便。另外，现有技术中的夹具的传动机构多采用同步带和同步轮的组合，该种传动结构存在跳齿和振动等问题，如此造成对垃圾的夹取不稳定性，使用效果不佳。

实用新型内容

本实用新型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夹具无法实现多角度张开以适配对不同体积或大小的垃圾进行夹紧的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种垃圾分拣夹取装置，包括框架、伺服电机传动机构、两个活动连杆和两个夹爪；

所述电机安装于所述框架内并与所述框架连接；所述传动机构包括第一齿条、第二齿条和齿轮，所述齿轮设置于所述框架内并与所述伺服电机的主轴连接，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述齿轮的相对两侧啮合连接；

两个所述夹爪的上端分别转动连接于所述框架的两侧，且两个所述夹爪的上端还分别与两个所述活动连杆的一端连接，两个所述活动连杆的另一端分别与所述第一齿条和所述第二齿条连接以带动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，所述传动机构还包括支撑板、若干第一轴承和若干第二轴承，所述支撑板设置于所述齿轮的下方并与所述框架连接，所述支撑板顶部的相对两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽；

各所述第一轴承均可转动地连接于所述第一齿条的外侧，且各所述第一轴承均滑动连接于所述第一滑槽内，最靠近其中一个所述活动连杆的一个所述第一轴承的外侧与所述活动连杆铰接；

各所述第二轴承均可转动地连接于所述第二齿条的外侧，且各所述第二轴承均滑动连接于所述第二滑槽内，最靠近另外一个所述活动连杆的一个所述第二轴承的外侧与所述活动连杆铰接。

可选地，所述第一轴承的数量和所述第二轴承的数量均为三个。

可选地，所述垃圾分拣夹取装置还包括减速器，所述减速器的输入轴与所述伺服电机的主轴连接，所述减速器的输出轴与所述齿轮连接，所述减速器的底部设置有安装板，所述安装板与所述框架连接，所述安装板的底部的两侧分别设置第一耐磨条和第二耐磨条，各所述第一轴承均与所述第一耐磨条抵接，各所述第二轴承均与所述第二耐磨条抵接。

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框架上。

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框架转动连接，所述连接板的上端与所述活动连杆连接。

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，所述框架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框架的顶部连接，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。

本实用新型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：本实用新型的垃圾分拣夹取装置，使用时，启动伺服电机，利用伺服电机的主轴的转动来驱动齿轮转动，如此可以使得啮合连接在齿轮相对两侧的第一齿条和第二齿条在同一平面上沿着相背向或者相面向的方向做往返的直线运动；其中，伺服电机可以根据实际需求(例如是根据接收到的控制信号)控制其主轴转动不同的圈数，这样，可以控制第一齿条和第二齿条移动需求的距离，使得分别与第一齿条和第二齿条连接的两个活动连杆也实现动作，从而可以通过两个活动连杆带动分别与该两个活动连杆连接的两个夹爪张开或者闭合，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，解决应产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

本实用新型另一实施例提供了一种垃圾自动分拣设备，其包括上述的垃圾分拣夹取装置。

本实用新型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：本实用新型的垃圾自动分拣设备，由于使用有上述的垃圾分拣夹取装置，从而可以通过两个活动连杆带动分别与该两个活动连杆连接的两个夹爪张开或者闭合，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，解决应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实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的结构分解示意图。

图3为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的剖视图。

图4为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的支撑板的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的夹爪的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的垃圾分拣夹取装置的夹爪的另一结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—框架 20—伺服电机 30—传动机构

31—第一齿条 32—第二齿条 33—齿轮

34—支撑板 35—第一轴承 36—第二轴承

40—活动连杆 50—夹爪 51—转轴

52—固定轴 53—连接板 54—夹取板

60—减速器 61—安装板 70—连接机构

71—上连接板 72—下连接板 73—空气弹簧

341—第一滑槽 342—第二滑槽 541—防滑齿

542—大件垃圾夹持槽 543—小件垃圾夹持槽 544—限位凸缘

545—加强筋条 611—第一耐磨条 612—第二耐磨条。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，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实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1～3所示，提供一种垃圾分拣夹取装置，可以安装在垃圾自动分拣设备上使用，具体地，垃圾分拣夹取装置包括框架10、伺服电机20、传动机构30、两个活动连杆40和两个夹爪50。

进一步地，所述电机安装于所述框架10内并与所述框架10连接；所述传动机构30包括第一齿条31、第二齿条32和齿轮33，所述齿轮33设置于所述框架10内并与所述伺服电机20的主轴连接，所述第一齿条31和所述第二齿条 32分别与所述齿轮33的相对两侧啮合连接。

进一步地，两个所述夹爪50的上端分别转动连接于所述框架10的两侧，且两个所述夹爪50的上端还分别与两个所述活动连杆40的一端连接，两个所述活动连杆40的另一端分别与所述第一齿条31和所述第二齿条32连接以带动两个所述夹爪50的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。

本实用新型实施例的垃圾分拣夹取装置，使用时，启动伺服电机20，利用伺服电机20的主轴的转动来驱动齿轮33转动，如此可以使得啮合连接在齿轮 33相对两侧的第一齿条31和第二齿条32在同一平面上沿着相背向或者相面向的方向做往返的直线运动，这样有利于垃圾分拣装置在工作时的平稳性；其中，伺服电机20可以根据实际需求(例如是根据接收到的控制信号)控制其主轴转动不同的圈数，这样，可以控制第一齿条31和第二齿条32移动需求的距离，使得分别与第一齿条31和第二齿条32连接的两个活动连杆40也实现动作，从而可以通过两个活动连杆40带动分别与该两个活动连杆40连接的两个夹爪50 张开或者闭合，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，解决应产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～4所示，所述传动机构30还包括支撑板34、若干第一轴承35和若干第二轴承36，所述支撑板34设置于所述齿轮33的下方并与所述框架10连接，所述支撑板34顶部的相对两侧分别设置有第一滑槽341和第二滑槽342；第一滑槽341第二滑槽342作为轨道分别供第一轴承35和和轴承滚动。也就是说，第一滑槽341和第二滑槽342分别限制了第一轴承35和第二轴承36滚动的路径，避免出现偏差。

进一步地，各所述第一轴承35均可转动地连接于所述第一齿条31的外侧，且各所述第一轴承35均滑动连接于所述第一滑槽341内，最靠近其中一个所述活动连杆40的一个所述第一轴承35的外侧与所述活动连杆40铰接。其中，该活动连杆40例如是在图2中所示的右侧。

进一步地，各所述第二轴承36均可转动地连接于所述第二齿条32的外侧，且各所述第二轴承36均滑动连接于所述第二滑槽342内，最靠近另外一个所述活动连杆40的一个所述第二轴承36的外侧与所述活动连杆40铰接。其中，该活动连杆40例如是在图2中所示的左侧。

具体地，设置在支撑板34上的第一滑槽341和第二滑槽342限定了第一轴承35和第二轴承36的滑动轨迹，第一轴承35和第二轴承36在滑动时不会偏离直线方向，有利于垃圾分拣夹取装置运作的精确性，所述第一轴承35转动连接所述第一齿条31外侧和第二轴承36转动连接所述第二齿条32外侧，有利于所述第一齿条31和第二齿条32运动的流畅性；所述活动连杆40和所述最靠近的第一轴承35外侧连接，所述活动连杆40和所述最靠近的第二轴承36外侧连接的方式可实现在所述框架10内活动连杆40和活动连杆40运动角度的最大化，有利于实现装置效果的最优化。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2所示，所述第一轴承35的数量和所述第二轴承36的数量均为三个。具体地，所述第一轴承35和第二轴承36的数量均设置为三个，与第一轴承35连接的第一齿条31，以及与第二轴承36连接的第二齿条32受到自由度限制，在同一平面上做直线运动时，有利于移动过程中的平稳性，减少部件在工作过程中出现抖动，进而确保对垃圾的夹取更加可靠。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，所述垃圾分拣夹取装置还包括减速器60，所述减速器60的输入轴与所述伺服电机20的主轴连接，所述减速器60的输出轴与所述齿轮33连接，所述减速器60的底部设置有安装板 61，所述安装板61与所述框架10连接，所述安装板61的底部的两侧分别设置第一耐磨条611和第二耐磨条612，各所述第一轴承35均与所述第一耐磨条611 抵接，各所述第二轴承36均与所述第二耐磨条612抵接。具体地，安装板61 底部两侧设置的第一耐磨条611和第二耐磨条612在各所述第一轴承35和各所述第二轴承36做直线运动时，可避免第一轴承35和第二轴承36直接与安装板 61直接接触，从而有效提高了轴承的使用寿命；当然，该第一耐磨条611和第二耐磨条612还可以分别让第一轴承35和第二轴承36的滚动更加顺滑。进一步地，第一耐磨条611和第二耐磨条612可以采用铜条。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、2、3、5、6所示，所述夹爪50 上穿设有转轴51，所述转轴51的两端均通过固定轴52承安装于所述框架10上，固定轴52承的设置也确保了转轴51能够稳定安装在框架10上并能够相对于框架10转动。具体地，夹爪50通过转轴51固定在框架10上，在夹爪50运动时，固定轴52有效地限制了夹爪50的位置，有利于夹爪50运动时的平稳性，在实际操作过程中，装置的平稳性得到保障，因此，工作效率将有效提高。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、2、3、5、6所示，所述夹爪50 包括连接板53和夹取板54，所述连接板53与所述夹取板54可拆卸连接，且所述连接板53与所述框架10转动连接，所述连接板53的上端与所述活动连杆40 连接。具体地，夹爪50在长时间工作后容易受到不同程度损伤，传统生产过程中因部分零件损伤而报废导致生产成本大大提高，本实施例中的所述夹爪50由连接板53和夹取板54组成，因此，夹爪50上易损件有损伤时可直接更换夹取板54，有利于提高生产的经济效益。并且夹爪50的夹取板54可以实现装拆，这样可以更换该夹取板54，根据需求还可以更换为长度不同的夹取板54适配使用不同的垃圾自动分拣设备。

进一步地，结合图5、6所示，夹取板54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544，限位凸缘544可用于限制连接板 53的安装，即安装连接板53时，将其置于两个限位凸缘544之间，然后采用紧固件将连接板53与夹取板54锁紧连接即可。

更进一步地，结合图5、6所示，夹取板54的下部(即靠近下端的部分结构)的外侧设置有加强筋条545，加强筋条545位于两个限位凸缘544之间的下方，这样该加强筋条545的上端可以用于与连接板53的下端抵接，这样，当将连接板53置入两个限位凸缘544之间式，当其抵接到加强筋条545时，即表明该连接板53安装到位。另外，该加强筋条545可以用于加强夹取板54的强度，确保夹取板54夹取垃圾更加有力，也不易损坏。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5、6所示，所述夹取板54的内侧沿其长度方向分别设置有大件垃圾夹持槽542和小件垃圾夹持槽543。具体地，夹取板54在实际操作过程中可以对垃圾体积的大小进行适合的操作，让操作过程得以加快，有利于生产的积极性。其中，夹取板54的整体结构大致呈波浪状，两个夹取板54相对设置，那么会形成两个相对设置的大件垃圾夹持槽542和两个相对设置的小件垃圾夹持槽543，两个大件垃圾夹持槽542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543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。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5、6所示，所述夹取板54的内侧设置有防滑齿541。具体地，夹取板54在夹取不同材料、形状和大小的垃圾时，可通过设置在夹取板54内侧的防滑齿541和垃圾增加摩擦力，从而增强了装置的适用范围。即防滑齿541的设计可以增加夹取板54夹取垃圾时的摩擦力，避免夹取板54在夹取垃圾时，易出现掉落的问题，提高分拣垃圾的可靠性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，所述框架10的顶部设置有连接机构70，连接机构70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70包括上连接板71、下连接板72、空气弹簧73和若干弹性绳，所述下连接板72与所述框架10的顶部连接，所述上连接板71设置于所述下连接板72的上方，所述空气弹簧73连接于所述上连接板71与所述下连接板72 之间，各所述弹性绳的两端分别连接于所述上连接板71的周缘与所述下连接板 72的周缘之间，且各所述弹性绳均呈倾斜状布置。具体地，上连接板71与下连接扳之间通过空气弹簧73和弹性绳连接，这样上连接板71与下连接板72之间可以相对运动，实现减震缓冲的作用，其中，弹性绳的设置还可以确保夹住对中。进一步地，上连接板71和下连接板72可以为相同结果的三角形框架10板。并且，该种结构的上连接板71和下连接板72形成错位设置，及上连接板71的一个角对应位于下连接板72的两个角的中间，弹性绳的一端与上连接板71的一个角连接，另一端与下连接板72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。

在本实用新型的另一个实施例中，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，本实用新型实施例的垃圾自动分拣设备，由于使用有上述的垃圾分拣夹取装置，从而可以通过两个活动连杆40带动分别与该两个活动连杆40连接的两个夹爪50张开或者闭合，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，解决应产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

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

Claims (10)

1.一种垃圾分拣夹取装置，其特征在于：包括框架、伺服电机、传动机构、两个活动连杆和两个夹爪；

所述伺服电机安装于所述框架内并与所述框架连接；所述传动机构包括第一齿条、第二齿条和齿轮，所述齿轮设置于所述框架内并与所述伺服电机的主轴连接，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述齿轮的相对两侧啮合连接；

两个所述夹爪的上端分别转动连接于所述框架的两侧，且两个所述夹爪的上端还分别与两个所述活动连杆的一端连接，两个所述活动连杆的另一端分别与所述第一齿条和所述第二齿条连接以带动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。

2.根据权利要求1所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述传动机构还包括支撑板、若干第一轴承和若干第二轴承，所述支撑板设置于所述齿轮的下方并与所述框架连接，所述支撑板顶部的相对两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽；

各所述第一轴承均可转动地连接于所述第一齿条的外侧，且各所述第一轴承均滑动连接于所述第一滑槽内，最靠近其中一个所述活动连杆的一个所述第一轴承的外侧与所述活动连杆铰接；

各所述第二轴承均可转动地连接于所述第二齿条的外侧，且各所述第二轴承均滑动连接于所述第二滑槽内，最靠近另外一个所述活动连杆的一个所述第二轴承的外侧与所述活动连杆铰接。

3.根据权利要求2所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述第一轴承的数量和所述第二轴承的数量均为三个。

4.根据权利要求2所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述垃圾分拣夹取装置还包括减速器，所述减速器的输入轴与所述伺服电机的主轴连接，所述减速器的输出轴与所述齿轮连接，所述减速器的底部设置有安装板，所述安装板与所述框架连接，所述安装板的底部的两侧分别设置第一耐磨条和第二耐磨条，各所述第一轴承均与所述第一耐磨条抵接，各所述第二轴承均与所述第二耐磨条抵接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：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框架上。

6.根据权利要求1～4任一项所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：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框架转动连接，所述连接板的上端与所述活动连杆连接。

7.根据权利要求6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。

8.根据权利要求6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。

9.根据权利要求1～4任一项所述的垃圾分拣夹取装置，其特征在于：所述框架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框架的顶部连接，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。

10.一种垃圾自动分拣设备，其特征在于：包括权利要求1～9任一项所述的垃圾分拣夹取装置。

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