CN215514391U - 阀口袋抓取机械手及使用该机械手的包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀口袋抓取机械手及使用该机械手的包装机，阀口袋抓取机械手包括基座，基座设有升降驱动机构，升降驱动机构具有可上下往复移动的输出端；输出端上设有弓臂；弓臂上转动装配有摆臂组件，摆臂组件、所述输出端分置在弓臂的两端，机械手还包括用于驱动摆臂组件转动的回转驱动机构；所述摆臂组件上设有抓手组件，抓手组件包括用于抓取阀口袋的吸盘机构，还包括用于夹紧阀口袋的夹袋机构；所述摆臂组件的转动行程具有抓袋位和套袋位，处于抓袋位时，所述摆臂组件折叠至所述弓臂的下方以使抓手组件抓取位于弓臂下方的阀口袋；处于套袋位时，所述摆臂组件外摆至所述弓臂的外部以将阀口袋套在填充管上。

Description

阀口袋抓取机械手及使用该机械手的包装机

技术领域

本实用新型涉及一种阀口袋抓取机械手及使用该机械手的包装机。

背景技术

阀口袋，俗称糊底袋，主要用于包装固体粉料及小颗粒料，在包装时需要将阀口袋由袋仓中取出、开袋和撑口，现有技术中的阀口袋抓取机械手多如授权公告号为CN212891219U的中国实用新型专利所示，该机械手包括机械臂（即该专利中的连接架）和安装在机械臂上的吸盘机构和夹袋机构（即抱夹机构），吸盘机构用来抓取阀口袋的袋顶，夹袋机构用来抱紧阀口袋。现有技术的机械手所在的包装机中，袋仓、机械手以及填充设备在水平方向上依次排开，使用时，通过机械臂的伸展、回转来抓取袋仓内的阀口袋，然后进行开袋、夹紧和套袋，机械臂的回转半径较大，所需的伸展回转空间较大，而且袋仓、机械手依次排开，占用的空间较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阀口袋抓取机械手，以解决现有技术中的机械手所需的伸展回转空间较大的技术问题；还提供一种使用该阀口袋抓取机械手的包装机，以解决包装机所需空间较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手的技术方案是：一种阀口袋抓取机械手，包括基座，基座上设有升降驱动机构，升降驱动机构具有可上下往复移动的输出端；升降驱动机构的输出端上设有弓臂，弓臂为中间向上弓起、两端向下延伸的结构；所述弓臂上绕上下延伸的轴线转动装配有摆臂组件，摆臂组件、所述输出端分置在弓臂的两端，机械手还包括用于驱动摆臂组件转动的回转驱动机构；所述摆臂组件上设有抓手组件，抓手组件包括用于抓取阀口袋的吸盘机构，还包括用于夹紧阀口袋的夹袋机构；所述摆臂组件的转动行程具有抓袋位和套袋位，处于抓袋位时，所述摆臂组件折叠至所述弓臂的下方以使抓手组件抓取位于弓臂下方的阀口袋；处于套袋位时，所述摆臂组件外摆至所述弓臂的外部以将阀口袋套在填充管上。：

有益效果：摆臂组件以及摆臂组件上的抓手组件能够折叠至弓臂的下方以抓取阀口袋，使用时，袋仓可以布置在弓臂的下方，机械手活动所需空间可与袋仓空间上下重叠，所需空间小，结构紧凑。设置弓臂后，摆臂组件的回转半径也变小，节省了伸展回转的空间，节省了机械手占用的空间。

优选地，所述摆臂组件包括转动安装在弓臂上的小臂，以及转动安装在小臂上的腕臂，所述抓手组件设于所述腕臂上；

所述回转驱动机构用于驱动小臂相对于弓臂转动、腕臂相对于小臂转动。

摆臂组件包括可单独转动的小臂、腕臂，能够实现多自由度的动作，且能够伸展的距离也更大。

优选地，所述小臂、腕臂均为中空臂体，中空臂体内穿装有线缆；

所述小臂与弓臂相连处、腕臂与小臂相连处均形成肘节，中空臂体上于肘节处设有线缆线缆固定夹，所述线缆线缆固定夹用于将线缆固定在中空臂体上。通过线缆线缆固定夹能够将肘节处的线缆进行固定，使用时预先留出线缆的使用量，避免线缆杂乱，也防止线缆被过度拉拽而出现拉伤损坏。

优选地，所述升降驱动机构的输出端上设有升降座，所述弓臂绕上下延伸的轴线转动装配在所述升降座上，升降座上设有用于驱动弓臂转动的弓臂驱动电机。弓臂也可以相对于升降驱动机构转动，进一步加大了机械手可伸展的距离，适用范围更广。

优选地，所述升降驱动机构包括直线模组，直线模组包括框架和沿上下方向导向移动装配在框架上的滑块，所述滑块形成所述输出端，所述弓臂设于所述滑块上；

所述滑块的上下两端与框架的对应上下端之间设有风琴防护罩。通过风琴防护罩能够防止粉尘进入到直线模组内，对直线模组内的零部件造成损害。

优选地，所述直线模组的框架与滑块之间设有拖链，拖链中穿装有线缆；

所述拖链的一端固设于直线模组的顶部，另一端固设于所述滑块上。通过拖链来内置线缆，防止出现线缆乱飞的情况，保证线缆自然下垂。

优选地，所述吸盘机构包括吸盘，还包括布置在吸盘一侧的袋筒整形板，袋筒整形板用于对阀口袋袋顶进行整形。袋筒整形板能够提高阀口袋袋口的器圆度，方便后续套袋。

优选地，所述夹袋机构包括直接或间接地设于腕臂上的夹袋臂气缸；

夹袋机构还包括转动安装在夹袋臂气缸两侧的夹袋臂组件，两夹袋臂组件相向摆动时可夹紧阀口袋；

夹袋机构还包括中间连杆，中间连杆两端分别与两夹袋臂组件铰接，中间连杆与所述夹袋臂气缸的活塞杆固定相连，夹袋臂气缸中的活塞杆向上移动时驱动两夹袋臂组件相向摆动以夹紧阀口袋。

优选地，夹袋臂组件包括用于对阀口袋袋顶进行限位的弧形限位板，两夹袋臂夹紧阀口袋时两弧形限位板配合而对阀口袋袋顶限位以保持阀口袋袋顶的撑开。

本实用新型包装机的技术方案是：一种包装机，包括阀口袋抓取机械手，阀口袋抓取机械手包括基座，基座上设有升降驱动机构，升降驱动机构具有可上下往复移动的输出端；升降驱动机构的输出端上设有弓臂，弓臂为中间向上弓起、两端向下延伸的结构；所述弓臂上绕上下延伸的轴线转动装配有摆臂组件，摆臂组件、所述输出端分置在弓臂的两端，机械手还包括用于驱动摆臂组件转动的回转驱动机构；所述摆臂组件上设有抓手组件，抓手组件包括用于抓取阀口袋的吸盘机构，还包括用于夹紧阀口袋的夹袋机构；所述摆臂组件的转动行程具有抓袋位和套袋位，处于抓袋位时，所述摆臂组件折叠至所述弓臂的下方以使抓手组件抓取位于弓臂下方的阀口袋；处于套袋位时，所述摆臂组件外摆至所述弓臂的外部以将阀口袋套在填充管上；包装机还包括用于储存阀口袋的袋仓，所述袋仓位于阀口袋抓取机械手中弓臂的下方。

有益效果：摆臂组件以及摆臂组件上的抓手组件能够折叠至弓臂的下方以抓取阀口袋，使用时，袋仓可以布置在弓臂的下方，机械手活动所需空间可与袋仓空间上下重叠，所需空间小，结构紧凑。设置弓臂后，摆臂组件的回转半径也变小，节省了伸展回转的空间，节省了机械手占用的空间。

优选地，所述摆臂组件包括转动安装在弓臂上的小臂，以及转动安装在小臂上的腕臂，所述抓手组件设于所述腕臂上；

所述回转驱动机构用于驱动小臂相对于弓臂转动、腕臂相对于小臂转动。

摆臂组件包括可单独转动的小臂、腕臂，能够实现多自由度的动作，且能够伸展的距离也更大。

优选地，所述小臂、腕臂均为中空臂体，中空臂体内穿装有线缆；

所述小臂与弓臂相连处、腕臂与小臂相连处均形成肘节，中空臂体上于肘节处设有线缆固定夹，所述线缆固定夹用于将线缆固定在中空臂体上。通过线缆固定夹能够将肘节处的线缆进行固定，使用时预先留出线缆的使用量，避免线缆杂乱，也防止线缆被过度拉拽而出现拉伤损坏。

优选地，所述升降驱动机构的输出端上设有升降座，所述弓臂绕上下延伸的轴线转动装配在所述升降座上，升降座上设有用于驱动弓臂转动的弓臂驱动电机。弓臂也可以相对于升降驱动机构转动，进一步加大了机械手可伸展的距离，适用范围更广。

优选地，所述升降驱动机构包括直线模组，直线模组包括框架和沿上下方向导向移动装配在框架上的滑块，所述滑块形成所述输出端，所述弓臂设于所述滑块上；

所述滑块的上下两端与框架的对应上下端之间设有风琴防护罩。通过风琴防护罩能够防止粉尘进入到直线模组内，对直线模组内的零部件造成损害。

优选地，所述直线模组的框架与滑块之间设有拖链，拖链中穿装有线缆；

所述拖链的一端固设于直线模组的顶部，另一端固设于所述滑块上。通过拖链来内置线缆，防止出现线缆乱飞的情况，保证线缆自然下垂。

优选地，所述吸盘机构包括吸盘，还包括布置在吸盘一侧的袋筒整形板，袋筒整形板用于对阀口袋袋顶进行整形。袋筒整形板能够提高阀口袋袋口的器圆度，方便后续套袋。

优选地，所述夹袋机构包括直接或间接地设于腕臂上的夹袋臂气缸；

夹袋机构还包括转动安装在夹袋臂气缸两侧的夹袋臂组件，两夹袋臂组件相向摆动时可夹紧阀口袋；

夹袋机构还包括中间连杆，中间连杆两端分别与两夹袋臂组件铰接，中间连杆与所述夹袋臂气缸的活塞杆固定相连，夹袋臂气缸中的活塞杆向上移动时驱动两夹袋臂组件相向摆动以夹紧阀口袋。

优选地，夹袋臂组件包括用于对阀口袋袋顶进行限位的弧形限位板，两夹袋臂夹紧阀口袋时两弧形限位板配合而对阀口袋袋顶限位以保持阀口袋袋顶的撑开。

附图说明

图1为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例的第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例的第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例的去掉直线模组、防护罩、弓臂后的第一视角的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例的去掉直线模组、防护罩、弓臂后的第二视角的结构示意图；

图5为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中抓手组件的结构示意图；

图6为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中腕臂的结构示意图；

图7为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中吸盘机构的结构示意图；

图8为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中处于气胀状态的气胀头的主视图；

图9为图8中A-A截面的示意图；

图10为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中处于泄气状态的气胀头的主视图；

图11为图10为B-B截面的示意图；

图12为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例中夹袋臂气缸、夹袋臂组件的配合示意图；

图13为本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手实施例的阀口袋抓取机械手与袋仓的配合示意图；

附图标记说明：

1、基座；2、拖链；3、进线口；4、拖链上安装板；5、直线模组；6、风琴防护罩；701、第一伺服电机；702、第二伺服电机；703、第三伺服电机；704、第四伺服电机；8、出线口；9、固定罩；10、弓臂；11、线缆固定夹；12、小臂；13、腕臂；14、活动罩；15、吸盘；16、夹袋臂组件；17、阀口袋；18、旋转气胀臂；19、拖链下安装板；20、轴夹；21、筋板；22、夹袋臂气缸；23、线缆；24、防护罩；25、电磁阀组；26、旋转气缸；27、旋转接头；28、接头间气管；29、气胀头；30、真空发生器；31、绕转线缆；32、滑块；33、真空压力传感器；34、位置传感器；35、位置传感器触片；36、三通阀；37、电磁阀座；38、夹袋轴；39、夹袋臂；40、弧形限位板；41、电磁阀气管；42、轴夹安装座板；43、固定夹穿孔；44、竖板；45、T形板；46、耳板；47、吸盘箱；48、腰形孔；49、旋转气缸活塞杆；50、袋筒整形板；51、吸盘座；52、螺钉孔；53、进气孔；54、压板；55、气胀弹性胎；56、气胀腔；57、撑圈；58、座板；59、气体通道；60、螺栓穿孔；61、转动臂；62、中间连杆；100、阀口袋抓取机械手；200、袋仓；300、伸缩缸；400、阀口袋压板。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的阀口袋抓取机械手的具体实施例：

如图1至图13所示，本实施例中的阀口袋抓取机械手100能够对阀口袋进行抓取、撑开和撑口，还可以进行套袋。阀口袋抓取机械手包括基座1，基座1作为其他零部件的安装载体，基座1在使用时固定在支架上。

在基座1上固定安装有直线模组5，直线模组5为市场上成熟的产品，为基于丝杠螺母机构原理制作而成的直线驱动结构。直线模组5包括固定在基座1上的框架以及转动安装在框架内的丝杆，丝杆上套装有滑块32，滑块32沿上下方向导向装配在框架内，直线模组5还包括能够带动丝杆转动的第一伺服电机701。如图1和图2所示，在滑块32上安装有弓臂10，具体地，在滑块32上固定安装有第二伺服电机702，弓臂10转动安装在第二伺服电机702的输出轴上，通过第二伺服电机702能够带动弓臂10进行往复摆动。弓臂10为中间位置向上弓起的结构，弓臂10的两端向下弯折且均有水平外伸部分，朝向滑块32的水平外伸部分与第二伺服电机702相连，在另一个水平外伸部分上固定安装有第三伺服电机703，第三伺服电机703的输出轴上固定有小臂12。

具体地，如图3所示，在小臂12上固定安装有轴夹20，第三伺服电机703的输出轴穿入轴夹20中并进行紧固，实现固定相连。在小臂12的另一端上固定安装有第四伺服电机704，第四伺服电机704的输出轴上固定安装有腕臂13，如图3所示，腕臂13包括轴夹安装座板42，轴夹安装座板42上固定有轴夹，第四伺服电机704的输出轴穿入轴夹中并进行固定。在腕臂13上固定安装有抓手组件，抓手组件能够抓取阀口袋17并将阀口袋17撑开。其中，本实施例中，弓臂10的弓形高度大于小臂12上第四伺服电机704的高度，同时小于抓手组件的高度，弓臂10的弓形长度大于小臂12、腕臂13、抓手组件折叠后的整体长度，保证折叠过程中没有碰撞干涉的情况发生。

本实施例中，通过设置多个伺服电机，能够将小臂12、腕臂13以及腕臂13上的抓手组件折叠到弓臂10的下方，节省空间，而且在使用时可以将阀口袋的袋仓200布置在弓臂10的下方，这样，能够实现空间的合理利用，节省空间。而且小臂12、腕臂13的回转半径也较小，所需的伸展回转空间较小。

各伺服电机上均连接有线缆23，为方便走线，在直线模组5上安装有拖链2，具体地，在直线模组5的顶部固定有拖链上安装板4，拖链2一端连接在拖链上安装板4上；在滑块32上固定有拖链下安装板19，拖链2另一端连接在拖链下安装板19上。在拖链2的一端有进线口3，另一端有出线口8。本实施例中的拖链2为L形竖直设置，线缆23在拖链2中自由下垂，保证拖链2的运行稳定。线缆23经出线口8穿出后与伺服电机以及电磁阀组25进行相连。其中，如图3所示，线缆23在轴夹20处缠绕布置而形成绕转线缆31。

如图1和图2所示，为防止在使用时粉尘进入直线模组5内而对直线轴承等零部件造成损害，在滑块32的上下两端以及框架的上下端之间均安装有风琴防护罩6，风琴防护罩6能够折叠和伸展。为了对弓臂10的上下高度进行监测，在直线模组5的框架上固定有位置传感器34，在滑块32上固定有位置传感器触片35，其中位置传感器34沿上下方向排布有三处，当滑块32上的位置传感器触片35移动至位置传感器34处时，能够触发位置传感器34，发生到位信号。

其中，无论是弓臂10、小臂12还是腕臂13均为中空臂体，在使用时，线缆穿入中空臂体内，相邻两个中空臂体之间形成肘节，各肘节处均需要进行转动，此处的线缆23易被拉伤损坏，为此，在每个肘节位置处均安装有线缆固定夹11，其中，线缆固定夹11为U形夹，U形夹固定在肘节处，通过U形夹来固定线缆23。在使用时，预先留出转动时所需的线缆23长度，防止线缆23发生拉伤损坏。

其中，腕臂13的结构如图6所示，腕臂13整体上包括轴夹安装座板42和吸盘箱47，吸盘箱47为中空腔体，吸盘箱47的顶面固定有竖板44和T形板45，其中，竖板44直接固定在吸盘箱47上，T形板45的竖边固定在吸盘箱47上，横边与吸盘箱47之间还固定有筋板21，筋板21中间有孔，供气管穿过。在吸盘箱47的其中一侧端部还固定有耳板46，另一侧开设有腰形孔48，腰形孔48能够方便多个气管同时穿过。如图6所示，耳板46、竖板44和T形板45上均开设有穿孔，穿孔用来供螺钉或者螺栓穿过。耳板46用来安装旋转接头27，竖板44的一侧用来安装夹袋臂气缸22，T形板45的横边用来安装电磁阀座37，T形板45的竖边用来安装旋转气缸26。在吸盘箱47的顶面上还开设有两个固定夹穿孔43，固定夹穿孔43用来穿装线缆固定夹11，线缆固定夹11用来固定线缆。

在吸盘箱47的底部固定安装有吸盘机构，吸盘机构用来吸附阀口袋17的袋顶，在吸盘机构随直线模组5的滑动32向上移动时能够将阀口袋17置于竖直状态。如图13所示，在袋仓200处安装有伸缩缸300和伸缩缸300上的阀口袋压板400，阀口袋压板400能够压住阀口袋17的袋底位置。当吸盘机构随直线模组5向上移动时，阀口袋压板400压住阀口袋17，使得吸盘机构能够将阀口袋17的阀口吸开，直线模组5继续带动吸盘机构上行，能够将阀口袋17置于竖直状态。

吸盘机构的结构如图7所示，吸盘机构包括吸盘座51，吸盘座51上开有螺钉孔52，通过螺钉将吸盘座51固定安装在吸盘箱47的底面上。在吸盘座51上安装有四个吸盘15（其他实施例中，吸盘的数量根据实际情况进行增减），吸盘15可以选用市场上外购的零件，与吸盘座51之间采用螺栓夹紧的方式进行固定。其他实施例中可以直接焊接在吸盘座上。在吸盘箱47的底部对应于每一个吸盘15均由开孔，各吸盘15的顶部穿入对应的开孔中。其中，此处的吸盘15下端有一定的弹性，能够保证对阀口袋17的贴合吸附。

如图3和图4所示，在吸盘箱47的两侧固定有真空发生器30，其中，真空发生器30的数量与吸盘15的数量相等且一一对应，能够单独控制每一个吸盘15的抽吸力度。其中真空发生器30上连接的气管穿过腰形孔48而穿入吸盘箱47内并与吸盘15相连。在吸盘座51的底面上位于吸盘15的一侧位置还固定有袋筒整形板50，袋筒整形板50的顶面为内凹的弧形面，能够对阀口袋进行限位整形。由于吸盘15的底部有弹性褶皱，当吸盘15吸住阀口袋17之后，在真空发生器30的作用下，吸盘15底部的弹性褶皱会被抽吸收缩，使吸盘15的底部朝上窜动，吸盘15的底部能够位于袋筒整形板50的上方，保证袋筒整形板50可以与阀口袋17接触并对阀口袋17的顶部进行整形，提高阀口袋的器圆度，方便后续的套袋。在实际加工时，吸盘15底部的弹性褶皱可以有一个或者依次排布的两个及两个以上。当然，其他实施例中，为了使袋筒整形板能够对阀口袋的顶部进行整形，可以将吸盘设计为可相对于吸盘座上下移动的方式，并对应配备驱动部件，吸取阀口袋时将吸盘下移，吸住之后，驱动吸盘相对于袋筒整形板上移。

如图3、图4、图6和图12所示，抓手组件还包括夹袋机构，夹袋机构包括固定安装在竖板44上的夹袋臂气缸22，夹袋臂气缸22的活塞杆上连接有两个夹袋臂组件16，两个夹袋臂组件16能够相对摆动，从而能够在吸盘15吸住阀口袋17之后将阀口袋17进行夹紧。其中，夹袋臂组件16的结构如图4和图12所示，夹袋臂组件16包括转动臂61和夹袋臂39，夹袋臂39为弯折臂，弯折角度为钝角。在弯折臂的内侧固定有弧形限位板40，弧形限位板40能够在阀口袋17撑开后对阀口袋17进行限位，使其保持圆柱形。在夹袋臂39的端部固定有夹袋轴38，夹袋轴38垂直于夹袋臂39布置，两个夹袋臂组件16中的夹袋轴38配合而夹紧阀口袋17。为驱动两个夹袋臂39同时相对摆动，如图12所示，转动臂61转动安装在夹袋臂气缸22的下端，在夹袋臂气缸22的活塞杆上固定安装有中间连杆62，中间连杆62同时与两个转动臂61相连，当夹袋臂气缸22的活塞杆向上收缩时，中间连杆62带动两个夹袋臂组件16相向摆动，以夹紧阀口袋17；当夹袋臂气缸22的活塞杆向下伸出时，中间连杆62带动两个夹袋臂组件16相背摆动，松开阀口袋17。

如图3、图4和图6所示，在T形板45的竖边上固定安装有旋转气缸26，旋转气缸26包括旋转气缸活塞杆49，旋转气缸活塞杆49的动作为伸缩和正、反旋转90°两个动作的总和。其中，旋转气缸活塞杆49的延伸方向与阀口袋17袋顶的延伸方向一致，旋转气缸活塞杆49上固定安装有旋转气胀臂18，旋转气胀臂18的一端固定在旋转气缸活塞杆49上，另一端上固定有气胀头29，气胀头29能够在旋转气缸26的带动下进行移动和摆动。

气胀头29的结构如图8至图11所示，气胀头29整体上包括主体部分和固定在主体部分外周上的气胀弹性胎55，气胀弹性胎55有一定的弹性。其中，主体部分包括撑圈57，撑圈57为环形结构，在撑圈57上开设有多个径向穿孔，径向穿孔沿径向贯穿撑圈57，此处的径向穿孔供气体穿过而为气体穿孔。气胀弹性胎55套在撑圈57的外周上，与撑圈57一起形成气胀腔56。其中，气胀弹性胎55有翻至撑圈57内周面上的翻边。主体部分还包括座板58和压板54，座板58和压板54均为中间凸起的结构，从而在边缘位置形成环形台阶，座板58和压板54相对扣合时能够与撑圈57配合将气胀弹性胎55沿轴向压紧，同时依靠座板58、压板54与撑圈57的配合，能够沿径向压紧气胀弹性胎55的翻边。

如图9所示，座板58和压板54扣合之后，在座板58和压板54之间形成有气体通道59，此处的气体通道59具体可以采用开槽来形成。气体通道59通过撑圈57上的径向穿孔与气胀腔56相连通。如图8和图9所示，在压板54和座板58上开设有多个螺栓穿孔60，通过螺栓将压板54和座板58固定装配在一起，在座板58的中间位置处开设有进气孔53，进气孔53与气体通道59连通。

使用时，未向气胀弹性胎55内充气时，如图10和图11所示，气胀弹性胎55在自身弹性力作用力处于泄气状态，此时的气胀弹性胎55径向内收，气胀头29的整体外径较小。旋转气缸26能够驱动气胀头29摆动至阀口袋17的位置，同时驱动处于泄气状态的气胀头29伸入阀口袋17的袋口中；之后再充入气体，使气胀弹性胎55径向胀开，将阀口袋17的袋口进行撑圆。

如图3、图4和图5所示，在气胀头29的进气孔53上固定安装有旋转接头27，旋转接头27同时贯穿旋转气胀臂18，在耳板46上也安装有旋转接头27，两个旋转接头27之间通过接头间气管28进行相连。

本实用新型中，为控制夹袋臂气缸22、真空发生器30以及气胀头29的状态切换，阀口袋抓取机械手配备有电磁阀组25，电磁阀组25安装在T形板45的横边上，具体地，在横边上固定安装有电磁阀座37，电磁阀组25固定安装在电磁阀座37上。当然，其他实施例中，电磁阀组可以直接安装在T形板的横边上。电磁阀组25连接有线缆23，电磁阀组25包括能够控制真空发生器30通断的电磁阀。其中，接头间气管28连接有电磁阀气管41，电磁阀组25还包括能够控制电磁阀气管41通断的电磁阀。电磁阀组25还包括控制夹袋臂气缸22动作的电磁阀，该电磁阀连接有气管，气管连接有三通阀36，三通阀36的两个接口分别与夹袋臂气缸22的有杆腔和无杆腔相连。

如图1、图2和图3所示，为了防止粉尘进入到电磁阀组25、夹袋臂气缸22、旋转气缸26处，在抓手组件的外部安装有防护罩24，此处的防护罩24包括固定罩9和活动罩14，固定罩9固定在夹袋臂气缸22和电磁阀组25上，活动罩14通过螺钉可拆地安装在固定罩9上。如图2所示，在夹袋臂气缸22的侧面固定安装有真空压力传感器33，真空压力传感器33能够对吸盘15的压力进行监测，其中，真空压力传感器33穿过防护罩24，操作界面外置，便于进行操作。而且真空压力传感器33与吸盘15之间的距离较近，信号反应速度较快。

本实用新型使用时，小臂12、腕臂13以及腕臂13上的抓手组件折叠至弓臂10的下方，直线模组5带动抓手组件向下移动，真空发生器30工作产生负压，吸盘15吸附在袋仓200中阀口袋17的袋顶。之后直线模组5带动阀口袋17向上移动，移动过程中，由于阀口袋压板400压在阀口袋17的底部，使得吸盘15能够将阀口袋17的袋口撑开。直线模组5继续上行，使阀口袋17脱离阀口袋压板400直至处于竖直状态。而伸缩缸300驱动阀口袋压板400下行，保持对袋仓200内阀口袋17的顶压。夹袋臂气缸22的活塞杆向上移动，使两个夹袋臂组件16相向摆动，两个夹袋臂组件16上的夹袋轴38夹紧阀口袋17，同时两个弧形限位板40配合对阀口袋17的袋顶进行限制，保持在撑开的状态。此时吸盘15不再吸附阀口袋17。之后，旋转气缸26驱动旋转气胀臂18以及气胀头29摆动至阀口袋17袋口处，旋转气缸26再驱动气胀头29伸入阀口袋17的袋口中，电磁阀组25控制气体进入到气胀头29中，使气胀头29切换至气胀状态，将阀口袋17的袋口进行撑圆。最后，通过各伺服电机的配合，将撑圆后的阀口袋17套在填充管的外部。

本实施例中，第二伺服电机形成驱动弓臂转动的弓臂驱动电机，第三伺服电机形成驱动小臂转动的小臂驱动电机，第四伺服电机形成驱动腕臂转动的腕臂驱动电机，小臂和腕臂一起形成摆臂组件，小臂驱动电机、腕臂驱动电机一起形成回转驱动机构。其他实施例中，电机的类型可以进行更改。其他实施例中，回转驱动机构包括布置在弓臂与小臂之间、小臂与腕臂之间的电推杆，通过电推杆的伸缩来推动小臂相对于弓臂、腕臂相对于小臂转动。其他实施例中，将电推杆更换为油缸或气缸。

当摆臂组件折叠至弓臂下方时，摆臂组件处于抓袋位，摆臂组件外摆至弓臂外部时，摆臂组件处于套袋位。

本实施例中，直线模组形成了能够驱动弓臂上下移动的升降驱动机构，直线模组上的滑块形成安装弓臂的升降座，同时滑块形成了升降驱动机构的输出端。伸缩缸形成了能够驱动阀口袋压板下行的阀口袋压板驱动机构。

本实施例中，机械手包括防护罩，防护罩包括固定罩和活动罩。其他实施例中，防护罩为整体式的结构，一起取放。

本实施例中，腕臂上有T形板和竖板，电磁阀组通过电磁阀座间接地固设在T形板的横边上，旋转气缸固设在T形板的竖边上，夹袋臂气缸固设在竖板上。其他实施例中，电磁阀组可以直接安装在T形板的横边上。其他实施例中，可以将电磁阀组、旋转气缸、夹袋臂气缸均可以安装在腕臂上。

本实施例中，气胀头中座板的中心位置有进气孔。其他实施例中，进气孔的轴线与座板的中心轴线之间有一定的距离，即进气孔偏心布置在座板上。

本实施例中，座板和压板上均有螺栓穿孔，通过螺栓将座板和压板可拆地固定在一起。其他实施例中，座板和压板之间可以焊接在一起。

本实施例中，座板和压板上均有环形台阶，而气胀弹性胎有翻边，通过环形台阶与撑圈的内周面的配合而压紧气胀弹性胎的翻边。其他实施例中，取消气胀弹性胎的翻边，仅依靠座板和压板的端面与撑圈的端面进行压紧。

本实施例中，主体部分上的气体通道是由座板和压板上的凹槽一起形成的。其他实施例中，在座板或压板上开设气体通道。

本实施例中，主体部分包括撑圈、座板和压板。其他实施例中，主体部分为一体式的结构，气胀弹性胎采用胶粘或者硫化成型的方式固定在主体部分的外周上，而主体部分上的气体通道采用在主体部分的端面和周面上开槽连通的方式形成。

本实施例中，在夹袋臂上设置有弧形限位板。其他实施例中，将弧形限位板取消，而在夹袋机构夹紧阀口袋之后，吸盘仍然保持对阀口袋袋顶的吸附，从而保证阀口袋的袋口处于撑开的状态。

本实施例中，夹袋机构包括夹袋臂气缸，夹袋臂气缸与两个夹袋臂组件之间通过中间连杆相连，从而驱动两个夹袋臂组件相对摆动。其他实施例中，每个夹袋臂组件均铰接在腕臂上，在腕臂与每个夹袋臂组件之间设置伸缩机构，通过伸缩机构的动作来带动夹袋臂组件动作，通过增加控制器来保证两个伸缩机构同步摆动，其中，伸缩机构可以为气缸、油缸、电推杆等。

本实施例中，吸盘机构包括对阀口袋袋顶进行整形的袋筒整形板。其他实施例中，将袋筒整形板取消。

本实施例中，吸盘机构有四个吸盘，每个吸盘均配备有真空发生器。其他实施例中，吸盘的数量可以进行增减，但优选地，吸盘有至少两个。其他实施例中，减小真空发生器的数量，即两个或多个吸盘共用一个真空发生器。

本实施例中，直线模组上的框架与滑块之间有拖链。其他实施例中，将拖链取消，线缆外露布置。

本实施例中，直线模组构成了升降驱动机构。其他实施例中，升降驱动机构可以为气缸、油缸或电推杆等具有伸缩输出端的结构，伸缩输出端上下伸缩，弓臂安装在伸缩输出端上。

本实施例中，升降驱动机构的输出端上设有升降座，弓臂绕上下延伸的轴线转动装配在升降座上。其他实施例中，弓臂固定在升降驱动机构的输出端上。

本实施例中，摆臂组件包括小臂和腕臂。其他实施例中，摆臂组件可以仅包括一个摆臂，该摆臂能够折叠至弓臂的下方，也可以外摆，此时，虽然摆臂组件的自由度减小，但是通过合理调整袋仓、填充管的位置，通过单个摆臂也能够实现抓取阀口袋、撑开、套袋的动作。

本实施例中，旋转气缸、气胀头、吸盘机构和夹袋机构集成在腕臂上。其他实施例中，将旋转气缸、气胀头取消，仅保留吸盘机构和夹袋机构。

本实施例中，弓臂的远离直线模组的一端有水平外伸部分，小臂安装在水平外伸部分上。其他实施例中，当弓臂的弓形长度较大时，水平外伸部分朝直线模组所在方向延伸，小臂对应的电机也可以完全位于弓臂下方。

本实施例中，袋仓处的阀口袋压板驱动机构为伸缩杆。其他实施例中，阀口袋压板驱动机构为弹簧，弹簧拉动阀口袋压板向下移动。

本实施例中，通过阀口袋压板与吸盘配合而撑开阀口袋的袋口。其他实施例中，可以采用如背景技术的方式，即吸盘可以相对于夹袋臂上下移动，待夹袋臂夹紧阀口袋时，吸盘再上行撑开阀口袋。

本实用新型包装机的具体实施例：

包装机包括阀口袋抓取机械手和袋仓，其结构均与上述阀口袋抓取机械手实施例中的一致，在此不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀口袋抓取机械手，其特征在于：包括基座（1），基座（1）上设有升降驱动机构，升降驱动机构具有可上下往复移动的输出端；升降驱动机构的输出端上设有弓臂（10），弓臂（10）为中间向上弓起、两端向下延伸的结构；所述弓臂（10）上绕上下延伸的轴线转动装配有摆臂组件，摆臂组件、所述输出端分置在弓臂（10）的两端，机械手还包括用于驱动摆臂组件转动的回转驱动机构；所述摆臂组件上设有抓手组件，抓手组件包括用于抓取阀口袋（17）的吸盘机构，还包括用于夹紧阀口袋（17）的夹袋机构；所述摆臂组件的转动行程具有抓袋位和套袋位，处于抓袋位时，所述摆臂组件折叠至所述弓臂（10）的下方以使抓手组件抓取位于弓臂（10）下方的阀口袋（17）；处于套袋位时，所述摆臂组件外摆至所述弓臂（10）的外部以将阀口袋（17）套在填充管上。

2.根据权利要求1所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述摆臂组件包括转动安装在弓臂（10）上的小臂（12），以及转动安装在小臂（12）上的腕臂（13），所述抓手组件设于所述腕臂（13）上；

所述回转驱动机构用于驱动小臂（12）相对于弓臂（10）转动、腕臂（13）相对于小臂（12）转动。

3.根据权利要求2所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述小臂（12）、腕臂（13）均为中空臂体，中空臂体内穿装有线缆（23）；

所述小臂（12）与弓臂（10）相连处、腕臂（13）与小臂（12）相连处均形成肘节，中空臂体上于肘节处设有线缆固定夹（11），所述线缆固定夹（11）用于将线缆（23）固定在中空臂体上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述升降驱动机构的输出端上设有升降座，所述弓臂（10）绕上下延伸的轴线转动装配在所述升降座上，升降座上设有用于驱动弓臂（10）转动的弓臂驱动电机。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述升降驱动机构包括直线模组（5），直线模组（5）包括框架和沿上下方向导向移动装配在框架上的滑块（32），所述滑块（32）形成所述输出端，所述弓臂（10）设于所述滑块（32）上；

所述滑块（32）的上下两端与框架的对应上下端之间设有风琴防护罩（6）。

6.根据权利要求5所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述直线模组（5）的框架与滑块（32）之间设有拖链（2），拖链（2）中穿装有线缆（23）；

所述拖链（2）的一端固设于直线模组（5）的顶部，另一端固设于所述滑块（32）上。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述吸盘机构包括吸盘（15），还包括布置在吸盘（15）一侧的袋筒整形板（50），袋筒整形板（50）用于对阀口袋（17）袋顶进行整形。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：所述夹袋机构包括直接或间接地设于腕臂（13）上的夹袋臂气缸（22）；

夹袋机构还包括转动安装在夹袋臂气缸（22）两侧的夹袋臂组件（16），两夹袋臂组件（16）相向摆动时可夹紧阀口袋（17）；

夹袋机构还包括中间连杆（62），中间连杆（62）两端分别与两夹袋臂组件（16）铰接，中间连杆（62）与所述夹袋臂气缸（22）的活塞杆固定相连，夹袋臂气缸（22）中的活塞杆向上移动时驱动两夹袋臂组件（16）相向摆动以夹紧阀口袋（17）。

9.根据权利要求8所述的阀口袋抓取机械手，其特征在于：夹袋臂组件（16）包括用于对阀口袋（17）袋顶进行限位的弧形限位板（40），两夹袋臂（39）夹紧阀口袋（17）时两弧形限位板（40）配合而对阀口袋（17）袋顶限位以保持阀口袋（17）袋顶的撑开。

10.一种包装机，其特征在于：包括如权利要求1-9中任意一项所述的阀口袋抓取机械手（100）；包装机还包括用于储存阀口袋（17）的袋仓（200），所述袋仓（200）位于阀口袋抓取机械手（100）中弓臂（10）的下方。

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