CN213230518U - 一种干垃圾分类机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干垃圾分类机械手，包括用于执行干垃圾夹持动作的夹持机构和用于控制夹持机构执行夹持动作的夹持控制器，夹持机构具体包括用于夹持干垃圾的夹持部、用于控制夹持部作出夹持动作的手指夹紧缸、用于控制夹持部绕水平轴回转的水平轴回转缸、用于控制夹持部绕竖直轴回转的竖直轴回转缸、用于控制夹持部作前后伸缩运动的手臂直线伸缩缸、与手臂直线伸缩缸铰接的手臂回转摆动缸，手臂回转摆动缸铰接在机械手安装平台上，夹持控制器通过控制手指夹紧缸、水平轴回转缸、竖直轴回转缸、手臂直线伸缩缸以及手臂回转摆动缸的工作状态以改变机械手夹持干垃圾的动作，从而实现对目标干垃圾的抓取和分类。

Description

一种干垃圾分类机械手

技术领域

本实用新型涉及垃圾分类技术领域，具体涉及一种干垃圾分类机械手。

背景技术

干垃圾通常指其他垃圾，是生活中除了厨余垃圾以及可回收物、有害垃圾、湿垃圾外的其他生活废弃物，主要包括砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、瓷器碎片等难以回收的废弃物。目前对于干垃圾没有较好地处理办法，普遍采取的方法是卫生填埋，这种简单粗暴的干垃圾处理方式不可避免的会对地下水、地表水、土壤以及空气产生污染。

近些年，居民对于垃圾分类的意识逐年提升，但在垃圾分类宣传工作中，宣传人员一般把宣传重点放在如何对各种垃圾进行分类上，通常不会细致到如何对某一类型的垃圾比如干垃圾作进一步的分类，所以居民普遍对干垃圾如何分类不了解，难以做到对干垃圾的准确分类。

为了提高干垃圾的循环利用价值，减少干垃圾对环境的污染，国内部分垃圾处理厂通过人为分拣方式对回收的干垃圾进行再分类，但人为分拣方式效率低下、成本高，无法根本性解决干垃圾分类回收难的问题，所以需要一款专门针对干垃圾的分类装置，以实现对干垃圾的分类。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、灵活小巧的干垃圾分类机械手，实现了对干垃圾的准确、快速抓取并分类。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种干垃圾分类机械手，包括用于执行干垃圾夹持动作的夹持机构和与所述夹持机构连接的用于控制所述夹持机构执行夹持动作的夹持控制器，所述夹持机构具体包括用于夹持干垃圾的夹持部、与所述夹持部连接的用于控制所述夹持部作出夹持动作的手指夹紧缸、与所述手指夹紧缸连接的用于控制所述夹持部绕水平轴回转的水平轴回转缸、与所述水平轴回转缸连接的用于控制所述夹持部绕竖直轴回转的竖直轴回转缸、与所述竖直轴回转缸连接的用于控制所述夹持部作前后伸缩运动的手臂直线伸缩缸、与所述手臂直线伸缩缸通过第三铰接件铰接的手臂回转摆动缸，所述手臂回转摆动缸铰接在机械手安装平台上，所述夹持机构还包括手臂俯仰机构，手臂俯仰机构的第一端通过第二铰接件铰接在所述手臂直线伸缩缸上，所述手臂俯仰机构的第二端通过第四铰接件铰接在所述手臂回转摆动缸上，所述夹持控制器通过控制所述手指夹紧缸、所述水平轴回转缸、所述竖直轴回转缸、所述手臂直线伸缩缸、所述手臂回转摆动缸以及所述手臂俯仰机构的工作状态以改变机械手夹持干垃圾的动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述夹持部包括滑槽杠杆回转式左指和滑槽杠杆回转式右指，所述滑槽杠杆回转式左指包括上下相对设置的第一安装横杆和第二安装横杆，所述第一安装横杆上开设有第一滑槽，所述第二安装横杆上开设有与所述第一滑槽相对的第二滑槽，

所述滑槽杠杆回转式右指包括上下相对设置的第三安装横杆和第四安装横杆，所述第三安装横杆上开设有第三滑槽，所述第四安装横杆上开设有第四滑槽，一竖直杠杆从上往下先后穿过所述第一滑槽、所述第三滑槽、开设在所述手指夹紧缸的活塞杆上的通孔、所述第二滑槽和所述第四滑槽后固定连接在所述手指夹紧缸的活塞杆上，所述活塞杆在所述手指夹紧缸内部的活塞作用力下作前后运动推动所述竖直杠杆在滑槽内沿滑槽长度方向做来回运动，以改变所述夹持部的夹持动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述干垃圾分类机械手还包括用于安装所述夹持部的手指安装平台，所述手指安装平台与所述手指夹紧缸固定连接，所述手指安装平台包括第一手指安装支架和第二手指安装支架，固定在所述滑槽杠杆回转式左指的所述第一安装横杆和所述第二安装横杆之间的一第一旋转轴穿过开设在所述第一手指安装支架上的通孔，所述第一旋转轴可在所述第一手指安装支架上的通孔中旋转；

固定在所述滑槽杠杆回转式右指的所述第三安装横杆和所述第四安装横杆之间的一第二旋转轴穿过开设在所述第二手指安装支架上的通孔，所述第二旋转轴可在所述第二手指安装支架上的通孔中旋转。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手指安装平台固定安装在所述手指夹紧缸的手指夹紧缸上端盖上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手指夹紧缸包括缸体和设置在所述缸体内的压缩弹簧、手指夹紧缸活塞以及外露于所述缸体的所述活塞杆，所述活塞杆在所述手指夹紧缸活塞的作用力下作向前或向后运动，以改变所述夹持部的夹持状态。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手指夹紧缸通过一法兰与所述水平轴回转缸连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述竖直轴回转缸包括回转缸套。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手臂直线伸缩缸包括手臂直线伸缩缸缸筒、手臂直线伸缩缸前端盖和手臂直线伸缩缸活塞杆，所述手臂直线伸缩缸活塞杆与所述竖直轴回转缸通过第一铰接件铰接，所述手臂直线伸缩缸在所述夹持控制器的控制下可驱动所述手臂直线伸缩缸活塞杆作前后伸缩运动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手臂直线伸缩缸活塞杆的伸出距离为0~320mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述手臂俯仰机构包括手臂俯仰缸和手臂俯仰缸活塞杆，所述手臂俯仰缸活塞杆的一端通过第二铰接件铰接在所述手臂直线伸缩缸上，所述手臂俯仰缸的一端通过第四铰接件铰接在所述手臂回转摆动缸上，所述手臂俯仰缸在所述夹持控制器的驱动下控制所述手臂俯仰缸活塞杆作伸缩运动，进而控制所述手臂直线伸缩缸作上下俯仰运动。

本实用新型提供的干垃圾分类机械手结构简单、灵活小巧，可实现对干垃圾的准确快速抓取和有效分类。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的干垃圾分类机械手的整体结构示意图；

图2是所述干垃圾分类机械手中的所示夹持部和所述手指夹紧缸的结构以及所述夹持部与所述手指夹紧缸的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型一实施例提供的干垃圾分类机械手，包括用于执行干垃圾夹持动作的夹持机构和与夹持机构通信连接的用于控制夹持机构执行夹持动作的夹持控制器，夹持机构在夹持控制器的控制指令下自动完成对干垃圾的夹持和分类。关于夹持机构的具体结构请参照图1和图1，如图1和图2所示，夹持机构包括用于夹持干垃圾的夹持部100、与夹持部100连接的用于控制夹持部100作出夹持动作的手指夹紧缸200、与手指夹紧缸200连接的用于控制夹持部100绕水平轴（x轴）回转的水平轴回转缸6，水平轴回转缸6可实现360°旋转，与水平轴回转缸6连接的用于控制夹持部100绕竖直轴（y轴）回转的竖直轴回转缸7、与竖直轴回转缸7铰接的用于控制夹持部100作前后伸缩运动的手臂直线伸缩缸300、与手臂直线伸缩缸300通过第三铰接件14铰接的手臂回转摆动缸15，手臂回转摆动缸15可实现前后180°回转，手臂回转摆动缸15铰接在机械手安装平台17上，

夹持机构还包括手臂俯仰机构400，手臂俯仰机构400的第一端401通过第二铰接件13铰接在手臂直线伸缩缸300上，手臂俯仰机构400的第二端402通过第四铰接件16铰接在手臂回转摆动缸15上，具体地，手臂俯仰机构400包括手臂俯仰缸18和手臂俯仰缸活塞杆19，手臂俯仰缸活塞杆19的一端（即手臂俯仰机构400的第一端401）通过第二铰接件13铰接在手臂直线伸缩缸300上，手臂俯仰缸18的一端（即手臂俯仰机构400的第二端402）通过第四铰接件16铰接在手臂回转摆动缸15上，夹持控制器通过控制手指夹紧缸200、水平轴回转缸6、竖直轴回转缸7、手臂直线伸缩缸300、手臂回转摆动缸15以及手臂俯仰机构400的工作状态以改变机械手夹持干垃圾的动作。

图2示出了夹持部100和手指夹紧缸200的结构以及夹持部100与手指夹紧缸200的连接结构示意图，以下结合图2和图1对夹持部100和手指夹紧缸200的结构以及夹持部100与手指夹紧缸200的连接关系进行具体说明，如图2和图1所示，夹持部100包括滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1，滑槽杠杆回转式左指2包括上下相对设置的第一安装横杆211和第二安装横杆212，第一安装横杆211上开设有第一滑槽2111，第二安装横杆212上开设有与第一滑槽2111相对的第二滑槽（图中未示出），

滑槽杠杆回转式右指1包括上下相对设置的第三安装横杆111和第四安装横杆112，第三安装横杆111上开设有第三滑槽1111，第四安装横杆112上开设有第四滑槽（图中未示出），一竖直杠杆22从上往下先后穿过第一滑槽2111和第三滑槽1111、开设在手指夹紧缸200的活塞杆201上的通孔、第二滑槽和第四滑槽后固定连接在手指夹紧缸200的活塞杆201上，活塞杆201在手指夹紧缸200内部的活塞20作用力下作向前或向后运动推动竖直杠杆22在滑槽内沿滑槽长度方向做来回运动，以改变夹持部100的夹持动作。

滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1以第一竖直杠杆22和第二竖直杠杆为支杆呈“V”字形结构设置，滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1两指之间形成的V形槽可夹持住圆柱形目标。滑槽杠杆回转式左指2的指尖平台213和滑槽杠杆回转式右指1的指尖平台113相互配合可夹紧不规则物体或直径较小的目标干垃圾。

为了提高夹持部100夹持干垃圾的效果，如图2所示，干垃圾分类机械手还包括用于安装夹持部100的手指安装平台500，手指安装平台500与手指夹紧缸200固定连接（比如可通过螺纹连接方式相互连接），手指安装平台500包括第一手指安装支架501和第二手指安装支架502，固定在滑槽杠杆回转式左指2的第一安装横杆211和第二安装横杆212之间的第一旋转轴214穿过开设在第一手指安装支架501上的通孔，第一旋转轴214可在第一手指安装支架501上的通孔中旋转。

固定在滑槽杠杆回转式右指1的第三安装横杆111和第四安装横杆112之间的第二旋转轴114安装穿过开设在第二手指安装支架502上的通孔，第二旋转轴114可在第二手指安装支架502上的通孔中旋转。滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1通过旋转轴固定在手指安装平台500上不仅增加了夹持部100固定的稳定性，还同时提升了夹持部100夹持干垃圾的效果。

作为一种优选方案，手指安装平台500固定安装在手指夹紧缸200的手指夹紧缸上端盖3上。

以下结合图2对手指夹紧缸200的结构进行说明，如图2所示，手指夹紧缸200包括缸体202和设置在缸体202内的压缩弹簧21、手指夹紧缸活塞20以及外露于缸体201的活塞杆201，活塞杆201在手指夹紧缸活塞20的作用力下作向前或向后运动，以带动竖直杠杆22在滑槽内沿滑槽长度方向作向前或向后运动，以改变夹持部100的夹持动作，进而将不同体积、尺寸的目标干垃圾夹持住分类到指定垃圾桶中。这里对手指夹紧缸活塞20驱动活塞杆201作向前或向后运动的原理进行简要阐述：

夹持部100处于非工作状态时，手指夹紧缸缸体202内充满液压油，手指夹紧缸活塞20在液压油的压力和压缩弹簧21的弹簧力作用下向前运动带动活塞杆201向前运动，活塞杆201带动竖直杠杆22在滑槽内运动从而使得滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1两指间处于张开状态（夹持部100的初始状态）。

当夹持部100需要夹持目标干垃圾时，手指夹紧缸缸体202内的液压油排出，手指夹紧缸活塞20失去液压油的压力后，在压缩弹簧21的拉力作用下向后运动带动活塞杆201向后运动，活塞杆201带动竖直杠杆22在滑槽内运动从而使得滑槽杠杆回转式左指2和滑槽杠杆回转式右指1两指合拢以夹持住目标干垃圾。

为了对活塞杆201前后运动进行限位，优选地，手指夹紧缸200还包括一手指夹紧缸上端盖3，手指夹紧缸上端盖3上开设有一前后贯通的通孔（图中未示出），活塞杆201贯穿所述通孔后与所述手指夹紧缸活塞20连接。

如图1所示，手指夹紧缸200优选通过一法兰5与水平轴回转缸6连接，水平轴回转缸6的作用是在夹持控制器的水平回转指令下控制夹持部100绕水平轴360°回转。

水平轴回转缸6优选通过铰接方式与竖直轴回转缸7连接固定。竖直轴回转缸7通过第一铰接件9与手臂直线伸缩缸300连接固定。竖直轴回转缸7的作用是在夹持控制器的竖直回转指令下控制夹持部100绕竖直轴180°回转。

为了降低竖直轴回转缸7的损坏概率，延长其使用寿命，优选地，竖直轴回转缸7还包括一回转缸套8。

以下对手臂直线伸缩缸300的结构进行阐述，请参照图1，手臂直线伸缩缸300包括手臂直线伸缩缸缸筒12、手臂直线伸缩缸前端盖11和手臂直线伸缩缸活塞杆10，手臂直线伸缩缸活塞杆10与竖直轴回转缸7通过第一铰接件9连接固定，手臂直线伸缩缸300在夹持控制器的控制下可驱动手臂直线伸缩缸活塞杆10作前后伸缩运动，以延长夹持部100的夹持距离。优选地，手臂直线伸缩缸活塞杆10的可伸出距离为0~320mm。夹持部100的最大工作半径优选为720mm。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种干垃圾分类机械手，其特征在于，包括用于执行干垃圾夹持动作的夹持机构和与所述夹持机构连接的用于控制所述夹持机构执行夹持动作的夹持控制器，所述夹持机构具体包括用于夹持干垃圾的夹持部、与所述夹持部连接的用于控制所述夹持部作出夹持动作的手指夹紧缸、与所述手指夹紧缸连接的用于控制所述夹持部绕水平轴回转的水平轴回转缸、与所述水平轴回转缸连接的用于控制所述夹持部绕竖直轴回转的竖直轴回转缸、与所述竖直轴回转缸连接的用于控制所述夹持部作前后伸缩运动的手臂直线伸缩缸、与所述手臂直线伸缩缸通过第三铰接件铰接的手臂回转摆动缸，所述手臂回转摆动缸铰接在机械手安装平台上，所述夹持机构还包括手臂俯仰机构，手臂俯仰机构的第一端通过第二铰接件铰接在所述手臂直线伸缩缸上，所述手臂俯仰机构的第二端通过第四铰接件铰接在所述手臂回转摆动缸上，所述夹持控制器通过控制所述手指夹紧缸、所述水平轴回转缸、所述竖直轴回转缸、所述手臂直线伸缩缸、所述手臂回转摆动缸以及所述手臂俯仰机构的工作状态以改变机械手夹持干垃圾的动作。

2.根据权利要求1所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述夹持部包括滑槽杠杆回转式左指和滑槽杠杆回转式右指，所述滑槽杠杆回转式左指包括上下相对设置的第一安装横杆和第二安装横杆，所述第一安装横杆上开设有第一滑槽，所述第二安装横杆上开设有与所述第一滑槽相对的第二滑槽，

所述滑槽杠杆回转式右指包括上下相对设置的第三安装横杆和第四安装横杆，所述第三安装横杆上开设有第三滑槽，所述第四安装横杆上开设有第四滑槽，一竖直杠杆从上往下先后穿过所述第一滑槽、所述第三滑槽、开设在所述手指夹紧缸的活塞杆上的通孔、所述第二滑槽和所述第四滑槽后固定连接在所述手指夹紧缸的所述活塞杆上，所述活塞杆在所述手指夹紧缸内部的活塞作用力下作前后运动推动所述竖直杠杆在滑槽内沿滑槽长度方向做来回运动，以改变所述夹持部的夹持动作。

3.根据权利要求2所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述干垃圾分类机械手还包括用于安装所述夹持部的手指安装平台，所述手指安装平台与所述手指夹紧缸固定连接，所述手指安装平台包括第一手指安装支架和第二手指安装支架，固定在所述滑槽杠杆回转式左指的所述第一安装横杆和所述第二安装横杆之间的一第一旋转轴穿过开设在所述第一手指安装支架上的通孔，所述第一旋转轴可在所述第一手指安装支架上的通孔中旋转；

固定在所述滑槽杠杆回转式右指的所述第三安装横杆和所述第四安装横杆之间的一第二旋转轴穿过开设在所述第二手指安装支架上的通孔，所述第二旋转轴可在所述第二手指安装支架上的通孔中旋转。

4.根据权利要求3所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手指安装平台固定安装在所述手指夹紧缸的手指夹紧缸上端盖上。

5.根据权利要求2所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手指夹紧缸包括缸体和设置在所述缸体内的压缩弹簧、手指夹紧缸活塞以及外露于所述缸体的所述活塞杆，所述活塞杆在所述手指夹紧缸活塞的作用力下作向前或向后运动，以改变所述夹持部的夹持状态。

6.根据权利要求1所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手指夹紧缸通过一法兰与所述水平轴回转缸连接。

7.根据权利要求1所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述竖直轴回转缸包括回转缸套。

8.根据权利要求1所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手臂直线伸缩缸包括手臂直线伸缩缸缸筒、手臂直线伸缩缸前端盖和手臂直线伸缩缸活塞杆，所述手臂直线伸缩缸活塞杆与所述竖直轴回转缸通过第一铰接件铰接，所述手臂直线伸缩缸在所述夹持控制器的控制下可驱动所述手臂直线伸缩缸活塞杆作前后伸缩运动。

9.根据权利要求8所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手臂直线伸缩缸活塞杆的伸出距离为0~320mm。

10.根据权利要求1所述的干垃圾分类机械手，其特征在于，所述手臂俯仰机构包括手臂俯仰缸和手臂俯仰缸活塞杆，所述手臂俯仰缸活塞杆的一端通过第二铰接件铰接在所述手臂直线伸缩缸上，所述手臂俯仰缸的一端通过第四铰接件铰接在所述手臂回转摆动缸上，所述手臂俯仰缸在所述夹持控制器的驱动下控制所述手臂俯仰缸活塞杆作伸缩运动，进而控制所述手臂直线伸缩缸作上下俯仰运动。

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