CN211388806U - 一种水产品行业用工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水产品行业用工业机器人，包括磁悬浮机械臂、升降旋转机构和抓料手爪，磁悬浮机械臂包括第一直线电机、辅助导轨和第二直线电机，所述第一直线电机包括第一底座、第一定子、第一动子和第一动子载物座，所述第二直线电机包括二底座、第二定子、第二动子和第二动子载物座；所述第二动子载物座上安装所述升降旋转机构，所述抓料手爪包括支撑座及安装在所述支撑座上的伸缩夹具，所述伸缩夹具包括双导杆气缸和夹爪气缸，所述双导杆气缸包括连接块、第一缸体和两根第一导杆。本实用新型运行速度快且定位精度高，其能够快速的进行对任意姿态的龙虾进行抓取和摆放，夹爪能快速的从小龙虾的抓取位置移动到放置位置。

Description

一种水产品行业用工业机器人

技术领域

本实用新型属于机器人领域，更具体地，涉及一种水产品行业用工业机器人。

背景技术

小龙虾为淡水经济虾类，因肉味鲜美广受人们欢迎。为更方便的食用、保存或运输，可将鲜活的小龙虾煮熟之后去掉虾壳和虾头，并将小龙虾肉打包封装。目前小龙虾的剥壳主要由手工剥壳。手工剥壳需要剥壳工人手工操作，速度慢且效率低，质量参差不齐，而且容易受污染，难以实现大批量小龙虾处理的需求。由于缺乏相关的机械，虾仁的产量一直是制约虾类深加工的最大因素。

此外，如果要在机械设备上对小龙虾进行一些加工，则需要使用到夹具先将小龙虾给抓取起来，由于小龙虾的外面是一层坚硬的虾壳而里面是松软的虾肉，如果使用现有的普通夹具，一则可能会在抓取小龙虾的过程中，小龙虾由于虾壳比较硬和滑，容易滑出手爪，二则可能会将小龙虾给夹碎，使得虾肉粘附在夹具的夹持面上后难以脱离夹具。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种水产品行业用工业机器人，其运行速度快且定位精度高，其能够快速的进行对任意姿态的龙虾进行抓取和摆放，夹爪能快速的从小龙虾的抓取位置移动到放置位置。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，包括磁悬浮机械臂、升降旋转机构和抓料手爪，其中，

所述磁悬浮机械臂包括第一直线电机、辅助导轨和第二直线电机，所述第一直线电机包括第一底座、安装在该第一底座上的第一定子、可沿该第一定子的纵向移动的两个或三个动子组，每个所述动子组分别包括第一动子和安装在所述第一动子上的第一动子载物座，所述辅助导轨的纵向与所述第一定子的纵向一致，所述第二直线电机的数量与所述第一动子载物座的数量一致，每个所述第二直线电机的一端分别安装在一所述第一动子载物座上而另一端分别安装在所述辅助导轨上，对于各第二直线电机而言，其各自包括安装在第一动子载物座和辅助导轨上的第二底座、安装在该第二底座上的第二定子、可沿该第二定子的纵向移动的第二动子、与所述动子固定连接的第二动子载物座，所述第二定子与所述第一定子垂直；

每个所述第二动子载物座上分别安装一所述升降旋转机构，每个所述升降旋转机构上分别安装一所述抓料手爪，以用于带动所述抓料手爪升降和旋转；

每个所述抓料手爪均包括支撑座及安装在所述支撑座上的伸缩夹具，所述伸缩夹具包括双导杆气缸和夹爪气缸，其中，所述双导杆气缸包括连接块、第一缸体和相互平行的两根第一导杆，所述连接块固定安装在所述支撑座上，每根所述第一导杆均竖直设置并且每根所述第一导杆的上端均固定安装在所述连接块上，两根所述第一导杆安装在所述缸体上，所述夹爪气缸包括第二缸体及左右对称安装在该第二缸体上的两个夹爪，所述第一缸体上安装所述第二缸体，以用于带动所述第二缸体上下移动。

优选地，所述第一直线电机还包括安装在所述第一底座上的第一拖链组，所述第一拖链组具有多个第一拖链，每个所述第一动子载物座分别与一所述第一拖链的上部连接，这些第一拖链的上部的高度各不相同并且这些第一拖链的下部堆叠在一起，每个所述第一拖链内均设置有第一线缆，并且第一线缆与带动该第一拖链运动的第一动子的绕组连接。

优选地，所述第二直线电机还包括第二拖链，所述第二拖链内设置有第二线缆，所述第二线缆与带动该第二拖链运动的第二动子的绕组连接，安装该第二直线电机的第一动子载物座所连接的第一拖链上也布置该第二线缆的一部分线路。

优选地，对于各升降旋转机构而言，其各自包括基座及共同安装在所述基座上的升降驱动装置、旋转驱动装置和丝杠花键轴，其中，

所述基座上设置有电机安装座和丝杠花键轴安装座，并且所述电机安装座和丝杠花键轴安装座均位于所述基座的上方；

所述丝杠花键轴包括竖直设置的丝杠及穿装在所述丝杠上的滚珠螺母和花键母，所述丝杠穿过丝杠花键轴安装座和所述基座，所述滚珠螺母和花键母分别通过轴承安装在所述丝杠花键轴安装座，所述丝杠为空心结构并且采用碳纤维制成；

所述升降驱动装置包括第一伺服电机和第一带轮传动机构，所述第一伺服电机安装在所述电机安装座上，所述第一伺服电机通过所述第一带轮传动机构驱动所述滚珠螺母旋转；

所述旋转驱动装置包括第二伺服电机和第二带轮传动机构，所述第二带轮传动机构位于所述基座内，所述第二伺服电机安装在所述基座上，所述第二伺服电机通过所述第二带轮传动机构驱动所述花键母旋转。

优选地，各升降旋转机构还包括防护装置，所述防护装置包括外罩、上波纹管和下波纹管，所述外罩罩在所述基座上并且位于所述基座的上方，所述电机安装座、丝杠花键轴安装座、第一伺服电机、第一带轮传动机构和第二伺服电机均位于所述外罩内，所述外罩在对应于该丝杠的位置设置有用于让丝杠穿过该外罩的缺口，所述上波纹管和下波纹管分别活动套接在所述丝杠上，该上波纹管的下端固定连接在该外罩上并封闭该缺口，该下波纹管的上端固定连接在该基座上，所述丝杠的顶端和底端分别设置上压块和下压块，所述上压块与所述上波纹管的上端抵接，所述下压块与所述下波纹管的下端抵接。

优选地，所述第二带轮传动机构包括主动带轮、中间双层带轮、从动带轮、传动带A和传动带B，所述主动带轮安装在所述第二伺服电机的电机轴上，所述从动带轮与所述花键母固定连接并且它们同轴设置，所述中间双层带轮包括同轴设置并且连接在一起的大带轮和小带轮，所述大带轮通过所述传动带A与所述主动带轮连接，所述小带轮通过所述传动带B与所述从动带轮连接。

优选地，所述基座上设置有张紧轮安装板，所述张紧轮安装板上安装有用于张紧传动带A的张紧轮A和用于张紧传动带B的张紧轮B。

优选地，每个所述伸缩夹具还包括弹片及两个弹料机构，两个所述弹料机构前后对称布置在所述第二缸体上；

对于各个所述弹料机构而言，其各自包括固定座、第二导杆和压缩弹簧，所述固定座安装在所述第二缸体上，所述第二导杆竖直设置，该第二导杆的上端安装在所述固定座上而下端依次穿过所述压缩弹簧和弹片，所述压缩弹簧的上端抵靠在所述固定座上而下端抵靠在所述弹片上，所述第二导杆的下端与所述弹片之间存在间隙，并且所述第二导杆的下端设置有用于防止弹片掉落的下限位块。

优选地，所述第二导杆与所述固定座间隙配合，所述第二导杆的上端固定连接有用于防止第二导杆的上端与所述固定座脱落的上限位块。

优选地，每个所述夹爪用于夹持物料的一侧均设置有软胶。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型可以通过磁悬浮机械臂来带动升降旋转机构和抓料手爪朝两个方向实现快速的水平移动，并通过升降旋转机构来实现抓料手爪的上下移动和旋转，从而可以实现四轴联动，能快速地将抓料手爪定位到传送带上的水产品(譬如小龙虾)的上方，从而实现对水产品的抓取。

2)本实用新型采用了两套直线电机组合，可以同时进行沿第一定子的纵向和第二定子的纵向这两个相互垂直的方向的位置控制，而且三个第二电机还可以同时运行，这样两个第二电机可以对应三个工位，三个第二电机可以对应四个工位，让每个第二电机可以在两个工位的上方进行移动，从而可以最大化地利用有限空间，高效作业。

3)本实用新型的双导杆气缸可上下直线运动，实现了夹爪的上下伸缩动作；夹爪气缸可实现手爪的开合动作，而且结构简单可靠，解决了传统方式通过齿轮或连杆传动等方式实现同样动作组成复杂、零件多、成本高、不便维护等问题，可应用于各种需要实现联动夹紧同时对设备成本及效率有较高限制的设备中；

4)本实用新型的弹料机构可实现夹爪张开时物料自动弹出，避免卡料现象。

5)本实用新型的升降驱动装置和旋转驱动装置可以驱动丝杠花键轴的丝杠快速地上下移动及旋转，从而可以方便丝杠及丝杆上安装的抓料手爪快速运动到物料的上方来进行后续的操作，而且丝杠为空心结构，重量轻，移动快，特别适合在长方形的区域譬如传送带上来对准物料后进行后续的操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中抓料手爪的立体示意图；

图3是本实用新型中抓料手爪的主视图；

图4是本实用新型中抓料手爪的左视图；

图5是本实用新型中升降旋转机构的结构示意图；

图6是本实用新型中升降旋转机构撤去防护装置后的结构示意图；

图7是本实用新型中升降旋转机构的仰视图；

图8是本实用新型中磁悬浮机械臂的结构示意图；

图9是图8中A处的放大图；

图10是图8中B处的放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1～图10所示，一种水产品行业用工业机器人，包括磁悬浮机械臂 300、升降旋转机构200和抓料手爪100，其中，

本磁悬浮机械臂300包括第一直线电机301、辅助导轨302和第二直线电机303，其中，

所述第一直线电机301包括第一底座311、安装在该第一底座311上的第一定子312、可沿该第一定子312的纵向移动的两个或三个动子组，每个所述动子组分别包括第一动子313和安装在所述第一动子313上的第一动子载物座314，第一定子312的纵向与笛卡尔坐标系的X轴平行，此外，所述第一直线电机301还包括安装在所述第一底座311上的第一拖链组 315，所述第一拖链组315具有多个第一拖链3151，每个所述第一动子载物座314分别与一所述第一拖链3151的上部连接，这些第一拖链3151的上部的高度各不相同并且这些第一拖链3151的下部堆叠在一起，则每个第一动子载物座314分别对应一个拖链并可带动与之对应的拖链运动，第一拖链3151可以采用工程塑料材质，质量轻，便于第一动子载物座314的快速移动，每个所述第一拖链3151内均设置有第一线缆，并且第一线缆与带动该第一拖链3151运动的第一动子313的绕组连接，则采用第一拖链组315 可以保护来保护第一直线电机301用的第一线缆。

所述辅助导轨302的纵向与所述第一定子312的纵向一致；

所述第二直线电机303的数量与所述第一动子载物座314的数量一致，每个所述第二直线电机303的一端分别安装在一所述第一动子载物座314 上而另一端分别安装在所述辅助导轨302上；辅助导轨302起辅助支撑作用，则第一动子载物座314可以带着第二直线电机303沿着第一定子312 的纵向移动；

对于各第二直线电机303而言，其各自包括安装在第一动子载物座314 和辅助导轨302上的第二底座331、安装在该第二底座331上的第二定子 332、可沿该第二定子332的纵向移动的第二动子333、与所述动子固定连接的第二动子载物座334和与所述第二动子载物座334固定连接的第二拖链335，所述第二定子332与所述第一定子312垂直，则第二定子332的纵向与上述笛卡尔坐标系的Y轴平行，所述第二拖链335内设置有第二线缆，所述第二线缆与带动该第二拖链335运动的第二动子333的绕组连接，安装该第二直线电机303的第一动子载物座314所连接的第一拖链3151上也布置该第二线缆的一部分线路，即第二线缆也可以从第一拖链3151上进行走线。

本机器人采用的直线电机的位置精确度高，运动效率高，直线电机的气垫和磁垫中间存在缝隙，在运动时，不会出现机械接触，也没有摩擦，无噪声，无转子发热，对零部件的损伤较小，从而具有较高的工作效率，可以进行高速精准的位置控制动作。而且直线电机，适应能力强，内部铁芯使用环氧树脂材料制成，具有较好的防腐防潮功能，即使在潮湿和有害气体的水产品工作环境中，仍然可以使用。第一直线电机301和第二直线电机303可联动控制，也可单独运行，能同时X轴、Y轴高效地进行位置控制。

进一步，所述第一直线电机301还包括两条第一导轨316，所述第一定子312位于这两条所述第一导轨316之间，每个所述第一动子载物座314 均通过这两条所述第一导轨316承接，这样可以让第一动子载物座314运行得更加平稳，而且如果如果第一动子载物座314上的负载重量比较大的话，第一导轨316的设置还有助于保持第一动子313与第一定子312之间的气隙。

进一步，所述第二直线电机303还包括两条第二导轨336，所述第二定子332位于这两条所述第二导轨336之间，所述第二动子载物座334均通过这两条所述第二导轨336承接，这样可以让第二动子333载物运行得更加平稳，而且如果如果第二动子载物座334上的负载重量比较大的话，第二导轨336的设置还有助于保持第二动子333与第二定子332之间的气隙。

进一步，所述第一底座311的两端分别设置有限位开关，所述第二底座331的两端也设置有限位开关，具有防撞警报设计功能。

进一步，相邻两个所述第二直线电机303的第二底座331相对的两侧设置有防撞模块，所述防撞模块为橡胶块和/或行程开关，这样防止相邻两个所述第二直线电机303之间碰撞力过大而损坏第一直线电机301和第二直线电机303。

进一步，所述第一底座311上安装有第一铝合金护板(图1未示出第一底座311上的铝合金护板)，所述第一动子313与第一动子载物座314之间存在间隙，所述第一铝合金护板从该间隙处穿过，并且该第一铝合金护板遮盖住所述第一定子312；此外，所述第二底座331上安装有第二铝合金护板304，所述第二动子333与第二动子载物座334之间存在间隙，所述第二铝合金护板304从该间隙处穿过，并且该第二铝合金护板304遮盖住所述第二定子332。第一铝合金护板和第二铝合金护板304既能保护下面电机部分不裸露于外部，又不影响动子载物座上的动作运行，更适用于水产品环境的防护功能。

进一步，所述第一底座311和第二底座331上均设置有排水孔，使得第一底座311和第二底座331易于清洗，能将清洗后的水引流排出，不留积水。

本磁悬浮机械臂可以与视觉识别系统和夹具配合使用，通过视觉识别系统的定位检测技术，可以实现本磁悬浮机械臂的高精度、高速度和高重复性地完成位置控制动作，安装在本磁悬浮机械臂上的夹具可以精准快速地定位到所需位置来夹取小龙虾后再精准快速地定位到所需位置松开小龙虾，提高了水产品加工生产的效率和自动化程度。

所述升降旋转机构200包括基座201及共同安装在所述基座201上的升降驱动装置202、旋转驱动装置203、丝杠花键轴204和防护装置205，其中，

所述基座201安装在一所述第二动子载物座334上，所述基座201上设置有电机安装座206和丝杠花键轴安装座207，并且所述电机安装座206 和丝杠花键轴安装座207均位于所述基座201的上方；

所述丝杠花键轴204包括竖直设置的丝杠241及穿装在所述丝杠241 上的滚珠螺母和花键母，所述丝杠241穿过丝杠花键轴安装座207和所述基座201，所述滚珠螺母和花键母分别通过轴承安装在所述丝杠花键轴安装座207，并且所述滚珠螺母位于所述花键母的上方；所述丝杠241为空心结构并且采用碳纤维制成，这样可以降低丝杠241的重量，方便丝杠241快速进行响应和运动，而且热膨胀系数小，不易变形，耐腐蚀性好，能很好地适应水产品加工车间潮湿的环境，有助于提高丝杠241的使用；

所述升降驱动装置202包括第一伺服电机221和第一带轮传动机构 222，所述第一伺服电机221安装在所述电机安装座206上，所述第一伺服电机221的电机轴朝下设置，所述第一伺服电机221通过所述第一带轮传动机构222驱动所述滚珠螺母旋转，滚珠螺母的旋转可以带动丝杠241上下移动；优选地，所述第一带轮传动机构222的两个带轮均为圆弧齿同步带轮，则所述第一带轮传动机构222的皮带为圆弧齿同步齿形带，圆弧齿同步齿形带的传动比准确，工作时无滑动，传动效率高，而且传动平稳，而且传动比高，能适应水产品加工车间这种潮湿的环境。通过控制第一带轮传动机构222的传动比，可以让滚珠螺母的转速较快，从而让丝杠241 快速地上下移动。

所述旋转驱动装置203包括第二伺服电机231和第二带轮传动机构 232，所述第二带轮传动机构232位于所述基座201内，所述第二伺服电机 231安装在所述基座201上，所述第二伺服电机231通过所述第二带轮传动机构232驱动所述花键母旋转，花键母的旋转可以带动丝杠241旋转，则丝杠241在滚珠螺母和花键母的带动下既可以上下移动又可以旋转。

所述防护装置205包括外罩251、上波纹管252和下波纹管253，所述外罩251罩在所述基座201上并且位于所述基座201的上方，所述电机安装座206、丝杠花键轴安装座207、第一伺服电机221、第一带轮传动机构 222和第二伺服电机231均位于所述外罩251内，所述外罩251在对应于该丝杠241的位置设置有用于让丝杠241穿过该外罩251的缺口，所述上波纹管252和下波纹管253分别活动套接在所述丝杠241上，该上波纹管252 的下端固定连接在该外罩251上并封闭该缺口，该下波纹管253的上端固定连接在该基座201上，所述丝杠241的顶端和底端分别设置上压块2411 和下压块2412，所述上压块2411与所述上波纹管252的上端抵接，两者只是抵接而没有固定，在丝杠241向下移动时可以压缩上波纹管252，所述下压块2412与所述下波纹管253的下端抵接，两者只是抵接而没有固定，在丝杠241向上移动时可以压缩下波纹管253。上波纹管252和下波纹管253 可以很好地进行伸缩，从而一直围着丝杠241对丝杠241进行全程防护，而且可以很好地适应丝杠241的上下移动及转动。外罩251、上波纹管252 和下波纹管253可以对升降驱动单元和旋转驱动单元进行全方位的防护，防止水产品加工车间的水进到升降驱动单元和旋转驱动单元内而降低使用寿命。

丝杠241可以带动抓料手爪100快速地上下移动以及旋转来改变抓料手爪100的姿态，从而可以让抓料手爪100从传送带上夹取各种姿态的小龙虾，特别适合在长方形的区域譬如传送带上进行取料。

进一步，所述第二带轮传动机构232包括主动带轮2321、中间双层带轮2322、从动带轮2323、传动带A2324和传动带B2325，所述主动带轮2321 安装在所述第二伺服电机231的电机轴上，所述从动带轮2323与所述花键母固定连接并且它们同轴设置，所述中间双层带轮2322包括同轴设置并且连接在一起的大带轮2326和小带轮2327，所述大带轮2326通过所述传动带A2324与所述主动带轮2321连接，所述小带轮2327通过所述传动带 B2325与所述从动带轮2323连接，这样便于控制传动比，可以让传动比比较大，从而让丝杠241快速转动来到达物料正上方。优选地，所述基座201 上设置有张紧轮安装板208，所述张紧轮安装板208上安装有用于张紧传动带A2324的张紧轮A和用于张紧传动带B2325的张紧轮B，以让传动平稳而不影响丝杠241的正常运动。

进一步，所述主动带轮2321、中间双层带轮2322和从动带轮2323均为铝合金制成，质量轻而防腐蚀，所述主动带轮2321、中间双层带轮2322 和从动带轮2323均设置有用于减重的镂空孔。此外，所述第一带轮传动机构222的两个带轮均为铝合金制成，这两个带轮上均设置有用于减重的镂空孔。上述镂空孔的尺寸、位置的设计充分考量了质量对称平衡原理，使第一带轮传动机构222和第二带轮传动机构232运转的时候达到动平衡。这些设计都可以降低整个升降旋转机构的质量，结合丝杠241做成空心结构的减重措施，可以使得本升降旋转机构的质量减重30％以上，这样将本套升降旋转机构安装到譬如双轴移动平台上以后，本套升降旋转机构相当于是作为双轴移动平台的负载，可以使得双轴移动平台的负载较轻，有助于双轴移动平台带动本升降旋转机构快速移动。

本实用新型的升降旋转机构能在水产品行业高速运行，能达到防护等级，而且上波纹管252和下波纹管253可以很好地密封丝杠241，能避免产品污染。外罩251表面经耐腐蚀材料涂覆，防护结构轻，且具有较好的耐腐蚀、耐久性和可洗净性。

所述双工位抓料手爪100包括支撑座101及安装在所述支撑座101上的伸缩夹具102，伸缩夹具102优选为两个并且它们左右对称设置在所述支撑座101上，所述支撑座101优选与所述升降旋转机构200的下压块2412 固定连接；

对于各个所述伸缩夹具102而言，其各自包括双导杆气缸103、夹爪气缸104、弹片105及两个弹料机构106，其中，所述双导杆气缸103包括连接块131、第一缸体132和相互平行的两根第一导杆133，所述连接块131 固定安装在所述支撑座101上，每根所述第一导杆133均竖直设置并且每根所述第一导杆133的上端均固定安装在所述连接块131上，两根所述第一导杆133安装在所述缸体上，所述缸体可以相对于所述第一导杆133上下移动，所述夹爪气缸104包括第二缸体141及左右对称安装在该第二缸体141上的两个夹爪142，两个夹爪142可以相互靠近或远离，从而可以实现取放物料(譬如小龙虾)，优选地，每个所述夹爪142分别可转动安装在所述第二缸体141上，而且每个夹爪142用于夹持物料的一侧均设置有曲面槽，这样可以更好地适应小龙虾的形状；所述第一缸体132上安装所述第二缸体141，以用于带动所述第二缸体141上下移动，所述第二缸体 141优选通过固定板107安装在所述第一缸体132上，这样可以对固定板 107进行加工来适应第一缸体132和第二缸体141的外形，便于第一缸体 132和第二缸体141的安装；在第一缸体132上下移动时，第二缸体141也可以跟着上下移动；两个所述弹料机构106前后对称布置在所述第二缸体 141上，对于各个所述弹料机构106而言，其各自包括固定座161、第二导杆162和压缩弹簧163，所述固定座161安装在所述第二缸体141上，可以跟随第二缸体141上下移动，所述第二导杆162竖直设置，该第二导杆162 的上端安装在所述固定座161上而下端依次穿过所述压缩弹簧163和弹片 105，所述压缩弹簧163的上端抵靠在所述固定座161上而下端抵靠在所述弹片105上，所述第二导杆162的下端与所述弹片105之间存在间隙，并且所述第二导杆162的下端设置有用于防止弹片105掉落的下限位块165，弹片105优选采用弹簧钢材质。当夹爪气缸104的夹爪142夹取物料时，物料会通过弹片105来挤压压缩弹簧163，同时弹片105也会沿着第二导杆 162上移，然后两个夹爪142再配合来夹住物料；当两个夹爪142松开物料时，压缩弹簧163复位，推动弹片105沿着导杆的纵向向下移动，弹片105 也会将所夹取的物料弹出，从而可以有效防止譬如小龙虾这样的物料粘在夹爪142上而难以掉落。

进一步，所述第二导杆162的上端可以固定安装在所述固定座161上，也可以是活动安装，譬如所述第二导杆162与所述固定座161间隙配合，第二导杆162可在固定座161内上下移动，所述第二导杆162的上端固定连接有用于防止第二导杆162的上端与所述固定座161脱落的上限位块 164，优选地，所述固定座161包括支架1611及安装在所述支架1611上的导套1612，所述导套1612的下端安装在所述支架1611上而上端承接所述上限位块164，所述支架1611可拆卸安装在所述第二缸体141上，所述导套1612和支架1611均与该第二导杆162间隙配合，便于第二导杆162上下移动。导套1612可以采用自润滑的塑料，免维护、吸振性、低噪音运行、无腐蚀、具有高化学抗性、易清理、可水洗。

进一步，所述上限位块164螺纹连接在所述第二导杆162的上端，这样可以通过拧动上限位块164来调整弹片105在第二导杆162上的位置，从而使弹片105一直压着压缩弹簧163。此处，所述下限位块165螺纹连接在所述第二导杆162的下端，这样也可以调整弹片105在第二导杆162上的位置，即可以通过上限位块164和下限位块165来调整弹片105在第二导杆162上的位置，而且也方便将弹料装置从夹料气缸上拆卸下来更换零件或让夹料气缸再做其他用途。

进一步，每个所述夹爪142均为塑料材质，便于清洗，而且每个所述手爪内表面贴软胶143，抓取时能将小龙虾更好的包覆在手爪内。

本实用新型的抓料手爪100通过双导杆气缸103实现夹爪142上下移动，通过夹爪气缸104实现对物料的夹紧和松开，夹紧机构上固定的弹料装置实现夹爪气缸104松开时，物料自动弹出功能。

本实用新型的抓料手爪100优选采用两组双导杆气缸103和两组夹爪气缸104，可实现双工位抓虾动作，抓料手爪100与视觉识别装置和升降旋转装置200相配合可以来实现抓虾，抓虾时，升降旋转装置200带动本抓料手爪100的夹爪142对准小龙虾，其中一个伸缩夹具102下移来夹取一只小龙虾后上升，然后升降旋转装置200再带动本抓料手爪100的夹爪142 转动对准另一只小龙虾，让另一个伸缩夹具102下移来夹取小龙虾，此后抓料手爪100移动到并排设置的两个机械夹紧装置上方，再松开两只小龙虾，让它们并排落到小龙虾加工设备的两个机械夹紧装置上。

本抓料手爪的两个双导杆气缸103可各自单动运行，互不影响，且第一缸体132的移动速度可调，夹爪气缸104的两夹爪142的夹紧力可调。双导杆气缸103的结构紧凑、导向精度高、能承受较大的横向负载和力矩，伸缩速度可调。夹爪气缸104的结构紧凑、体积小、重量轻，双作用结构，可自动对中，重复精度高，抓取力矩恒定，抓取力可调。

本实用新型可以通过磁悬浮机械臂300来带动升降旋转机构200和抓料手爪100朝两个方向实现快速的水平移动，并通过升降旋转机构200来实现抓料手爪100的上下移动和旋转，从而可以实现四轴联动(左右、前后、上下及旋转)，能快速地将抓料手爪100定位到传送带上的水产品(譬如小龙虾)的上方，从而实现对水产品的抓取，然后再移动到加工设备的其他机构上进行投放。

本领域的技术人员容易理解，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)

1.一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，包括磁悬浮机械臂、升降旋转机构和抓料手爪，其中，

所述磁悬浮机械臂包括第一直线电机、辅助导轨和第二直线电机，所述第一直线电机包括第一底座、安装在该第一底座上的第一定子、可沿该第一定子的纵向移动的两个或三个动子组，每个所述动子组分别包括第一动子和安装在所述第一动子上的第一动子载物座，所述辅助导轨的纵向与所述第一定子的纵向一致，所述第二直线电机的数量与所述第一动子载物座的数量一致，每个所述第二直线电机的一端分别安装在一所述第一动子载物座上而另一端分别安装在所述辅助导轨上，对于各第二直线电机而言，其各自包括安装在第一动子载物座和辅助导轨上的第二底座、安装在该第二底座上的第二定子、可沿该第二定子的纵向移动的第二动子、与所述动子固定连接的第二动子载物座，所述第二定子与所述第一定子垂直；

每个所述第二动子载物座上分别安装一所述升降旋转机构，每个所述升降旋转机构上分别安装一所述抓料手爪，以用于带动所述抓料手爪升降和旋转；

每个所述抓料手爪均包括支撑座及安装在所述支撑座上的伸缩夹具，所述伸缩夹具包括双导杆气缸和夹爪气缸，其中，所述双导杆气缸包括连接块、第一缸体和相互平行的两根第一导杆，所述连接块固定安装在所述支撑座上，每根所述第一导杆均竖直设置并且每根所述第一导杆的上端均固定安装在所述连接块上，两根所述第一导杆安装在所述缸体上，所述夹爪气缸包括第二缸体及左右对称安装在该第二缸体上的两个夹爪，所述第一缸体上安装所述第二缸体，以用于带动所述第二缸体上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，所述第一直线电机还包括安装在所述第一底座上的第一拖链组，所述第一拖链组具有多个第一拖链，每个所述第一动子载物座分别与一所述第一拖链的上部连接，这些第一拖链的上部的高度各不相同并且这些第一拖链的下部堆叠在一起，每个所述第一拖链内均设置有第一线缆，并且第一线缆与带动该第一拖链运动的第一动子的绕组连接。

3.根据权利要求1所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，所述第二直线电机还包括第二拖链，所述第二拖链内设置有第二线缆，所述第二线缆与带动该第二拖链运动的第二动子的绕组连接，安装该第二直线电机的第一动子载物座所连接的第一拖链上也布置该第二线缆的一部分线路。

4.根据权利要求1所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，对于各升降旋转机构而言，其各自包括基座及共同安装在所述基座上的升降驱动装置、旋转驱动装置和丝杠花键轴，其中，

所述基座上设置有电机安装座和丝杠花键轴安装座，并且所述电机安装座和丝杠花键轴安装座均位于所述基座的上方；

所述丝杠花键轴包括竖直设置的丝杠及穿装在所述丝杠上的滚珠螺母和花键母，所述丝杠穿过丝杠花键轴安装座和所述基座，所述滚珠螺母和花键母分别通过轴承安装在所述丝杠花键轴安装座，所述丝杠为空心结构并且采用碳纤维制成；

所述升降驱动装置包括第一伺服电机和第一带轮传动机构，所述第一伺服电机安装在所述电机安装座上，所述第一伺服电机通过所述第一带轮传动机构驱动所述滚珠螺母旋转；

所述旋转驱动装置包括第二伺服电机和第二带轮传动机构，所述第二带轮传动机构位于所述基座内，所述第二伺服电机安装在所述基座上，所述第二伺服电机通过所述第二带轮传动机构驱动所述花键母旋转。

5.根据权利要求4所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，各升降旋转机构还包括防护装置，所述防护装置包括外罩、上波纹管和下波纹管，所述外罩罩在所述基座上并且位于所述基座的上方，所述电机安装座、丝杠花键轴安装座、第一伺服电机、第一带轮传动机构和第二伺服电机均位于所述外罩内，所述外罩在对应于该丝杠的位置设置有用于让丝杠穿过该外罩的缺口，所述上波纹管和下波纹管分别活动套接在所述丝杠上，该上波纹管的下端固定连接在该外罩上并封闭该缺口，该下波纹管的上端固定连接在该基座上，所述丝杠的顶端和底端分别设置上压块和下压块，所述上压块与所述上波纹管的上端抵接，所述下压块与所述下波纹管的下端抵接。

6.根据权利要求4所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，所述第二带轮传动机构包括主动带轮、中间双层带轮、从动带轮、传动带A和传动带B，所述主动带轮安装在所述第二伺服电机的电机轴上，所述从动带轮与所述花键母固定连接并且它们同轴设置，所述中间双层带轮包括同轴设置并且连接在一起的大带轮和小带轮，所述大带轮通过所述传动带A与所述主动带轮连接，所述小带轮通过所述传动带B与所述从动带轮连接。

7.根据权利要求4所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，所述基座上设置有张紧轮安装板，所述张紧轮安装板上安装有用于张紧传动带A的张紧轮A和用于张紧传动带B的张紧轮B。

8.根据权利要求1所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，每个所述伸缩夹具还包括弹片及两个弹料机构，两个所述弹料机构前后对称布置在所述第二缸体上；

对于各个所述弹料机构而言，其各自包括固定座、第二导杆和压缩弹簧，所述固定座安装在所述第二缸体上，所述第二导杆竖直设置，该第二导杆的上端安装在所述固定座上而下端依次穿过所述压缩弹簧和弹片，所述压缩弹簧的上端抵靠在所述固定座上而下端抵靠在所述弹片上，所述第二导杆的下端与所述弹片之间存在间隙，并且所述第二导杆的下端设置有用于防止弹片掉落的下限位块。

9.根据权利要求8所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，所述第二导杆与所述固定座间隙配合，所述第二导杆的上端固定连接有用于防止第二导杆的上端与所述固定座脱落的上限位块。

10.根据权利要求1所述的一种水产品行业用工业机器人，其特征在于，每个所述夹爪用于夹持物料的一侧均设置有软胶。

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