專利名稱：機械手抓取機構及使用該機構的餃子抓取裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械手抓取機構及使用該機構的餃子抓取裝置。
背景技術：
速凍餃子的制造工序大體上分為制餡、制面、餃子成型、速凍和包裝等。目前制餡、制面、餃子成型工序基本都實現了自動化，但是，成型后的餃子從成型裝置上下線時，目前廠家一般采用傳統的人工轉移餃子的方式，生產率低下，增加了勞動成本，也不能保證餃子擺放的整齊，給后續餃子擺盤作業的自動化造成困難。同時，由于工人需要用手接觸到水餃，傳統方式還存在有衛生安全隱患。申請號為201120388850.5的中國專利公開的凸輪盤式餃子成型定位工裝中，提供了 一種餃子自動下線用的頂餃裝置，與用于將餃子包合成型的餃子成型裝置對應設置，使用時利用凸輪盤和與其配合的從動桿將成形后的餃子推下成型裝置，雖然省去了人工下線，但是無法將餃子整齊地擺放，不利于后續餃子擺盤作業的自動化，且會導致餃子變形，影響產品的外觀。目前，在其他工業生產領域中存在采用機械手模擬人手的動作來實現物品的轉運的技術，比如申請號為201210189672.2的中國專利公開了一種多機械手同步抱抓機構，包括機械手抓取機構和帶動機械手抓取機構移位的機械手臂。機械手抓取機構包括聯接座、分別通過兩對應的水平導向件導向裝配在聯接座上的兩機械手安裝座、分別安裝在對應的機械手安裝座上的多只第一夾持臂和多只第二夾持臂，兩機械手安裝座通過拉繩和滑輪連接而實現相反方向的同步移動，其中一個機械手安裝座上設置有帶動其運動的伸縮氣缸，從而在伸縮氣缸動作時帶動第一夾持臂和第二夾持臂相向運動合攏或相背運動分開而實現張合動作，將物品夾緊或松開，同時配合機械手臂的動作，實現物品的夾持、轉移和松開。但是，由于各只第一夾持臂和第二夾持臂是沿張合方向并排設置，機械手安裝座的長度方向尺寸較大，并需要移動空間，結構復雜，占用空間大，并且各只機械手的收合是依靠拉繩和伸縮氣缸驅動實現，各夾持臂的傳動精度低，可靠性差，而不能適用于水餃的抓取。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構緊湊的機械手抓取機構，同時提供一種使用該機構的餃子抓取裝置。本實用新型中機械手抓取機構所采用的技術方案是:機械手抓取機構，包括機械手安裝座、安裝在機械手安裝座上的機械手，所述機械手包括相對設置的第一夾持臂和第二夾持臂，所述機械手安裝座包括沿直線延伸的固定軸，所述機械手設有兩組以上并沿固定軸的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上；各所述第二夾持臂傳動連接有動作時帶動各第二夾持臂共同繞固定軸轉動而與對應的各第一夾持臂張合配合的驅動桿，所述驅動桿上傳動連接有帶動驅動桿動作的驅動桿驅動裝置。采用上述技術方案，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上，且各第二夾持臂是在對應的驅動桿驅動下同步動作，張合方向與固定軸垂直，需要的回轉空間小，并通過驅動桿由統一的驅動桿驅動裝置驅動，整體空間占用小，結構緊湊，動作一致性好。所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接；所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接，所述驅動桿驅動裝置是具有伸縮桿的伸縮氣缸，所述伸縮桿上固連有傳動塊，所述傳動塊上設有供所述擺動軸導向滑動并轉動配合的滑槽而在隨伸縮桿伸縮時帶動所述擺動軸繞固定軸擺動。驅動桿采用上述結構的擺動軸，驅動桿驅動裝置采用上述結構的伸縮氣缸，能夠將伸縮桿的伸縮轉化為擺動軸的擺動，結構簡單，安裝方便，動作靈活。所述固定軸上套設有對第二夾持臂施加朝向第一夾持臂轉動的力而使機械手合攏的扭簧，所述扭簧的一端與第二夾持臂傳動連接，另一端止旋裝配在固定軸上對應設置的扭簧擋止件上。設置上述扭簧，能夠為第二夾持臂提供足夠的夾持力，保證物品夾持牢固。所述扭簧擋止件是轉動位置可調地轉動裝配在固定軸上而在轉動時調節扭簧的扭矩。位置可調的扭簧擋止件能夠對機械手的夾緊力進行調整，避免夾緊力過大而產生次品餃子或夾緊不牢固。本實用新型中餃子抓取裝置所采用的技術方案是:餃子抓取裝置，包括機械手抓取機構和帶動機械手抓取機構運動的機械手移位機構，所述機械手抓取機構包括機械手安裝座、安裝在機械手安裝座上的機械手，所述機械手包括相對設置的第一夾持臂和第二夾持臂，所述機械手安裝座包括沿直線延伸的固定軸，所述機械手設有兩組以上并沿固定軸的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上；各所述第二夾持臂傳動連接有帶動各第二夾持臂共同繞固定軸轉動而與對應的各第一夾持臂張合配合的驅動桿，所述驅動桿上傳動連接有帶動驅動桿動作的驅動桿驅動裝置；所述第一夾持臂和第二夾持臂設有相對應的夾持凹部。采用上述技術方案，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上，且各第二夾持臂是在對應的驅動桿驅動下同步動作，張合方向與固定軸垂直，需要的回轉空間小，并通過驅動桿由統一的驅動桿驅動裝置驅動，整體空間占用小，結構緊湊，動作一致性好。所述第一夾持臂和第二夾持臂設有相對應的夾持凹部便于餃子的夾持，減少夾持導致的餃子變形。所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接；所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接，所述驅動桿驅動裝置是具有伸縮桿的伸縮氣缸，所述伸縮桿上固連有傳動塊，所述傳動塊上設有供所述擺動軸導向滑動并轉動配合的滑槽而在隨伸縮桿伸縮時帶動所述擺動軸繞固定軸擺動。驅動桿采用上述結構的擺動軸，驅動桿驅動裝置采用上述結構的伸縮氣缸，能夠將伸縮桿的伸縮轉化為擺動軸的擺動，結構簡單，安裝方便，動作靈活。[0012]所述固定軸上套設有對第二夾持臂施加朝向第一夾持臂轉動的力而使機械手合攏的扭簧，所述扭簧的一端與第二夾持臂傳動連接，另一端止旋裝配在固定軸上對應設置的扭簧擋止件上。設置上述扭簧，能夠為第二夾持臂提供足夠的夾持力，保證物品夾持牢固。所述扭簧擋止件是轉動位置可調地轉動裝配在固定軸上而在轉動時調節扭簧的扭矩。位置可調的扭簧擋止件能夠對機械手的夾緊力進行調整，避免夾緊力過大而產生次品餃子或夾緊不牢固。所述機械手移位機構包括用于裝配機械手的機械手安裝座，還包括沿水平方向導向的第一導向件、在相應驅動裝置的驅動下止旋導向移動裝配于第一導向件上的第一滑塊；沿豎直方向導向的第二導向件、在相應驅動裝置的驅動下止旋導向移動裝配于第二導向件上的第二滑塊；所述第一滑塊上固設有沿豎直方向導向的第三導向件，所述第二滑塊上固設有沿水平方向導向的第四導向件，所述第三導向件上沿豎直方向止旋導向裝配有用于固連所述機械手安裝座的輸出桿；所述輸出桿還沿水平方向止旋導向移動裝配于所述第四導向件上。采用上述技術方案，第一、二滑塊在相應的驅動裝置下能夠實現各自的水平移動和豎直移動，第三導向件和第四導向件分別固設在第一滑塊和第二滑塊上能夠分別隨第一滑塊和第二滑塊運動，而輸出桿與第三導向件和第四導向件均是導向配合，因此，第一滑塊與第二滑塊的動作能夠分別傳遞給輸出桿，使輸出桿的水平移動和豎直移動互不干涉，便于水平動作和豎直動作的協調，傳動可靠。機械手移位機構還包括架體，所述驅動裝置包括由電機驅動轉動裝配于架體上的凸輪盤、分別傳動連接于凸輪盤的兩個端面與相應的第一滑塊或第二滑塊之間的第一傳動機構和第二傳動機構；所述第一傳動機構包括一端鉸接于架體上的擺桿和設置在第一滑塊上沿豎直方向導向的第一滑槽，所述擺桿遠離其鉸接端的一端設有與所述第一滑槽導向裝配并轉動配合的第一配合體而構成驅動第一滑塊沿水平方向運動的正切機構，所述凸輪盤的相應端面與所述擺桿上對應設有用于驅動擺桿擺動的曲線滑槽與滾輪；所述第二傳動機構包括設置于第二滑塊上的沿水平方向導向的第二滑槽，所述凸輪盤上設有與所述第二滑槽導向裝配并轉動配合的第二配合體而構成驅動第二滑塊沿豎直方向運動的正切機構。采用凸輪盤結構驅動可靠，便于獲得需要的動作輸出，第一傳動機構和第二傳動機構分別傳動連接于凸輪盤的兩個端面與相應的第一滑塊或第二滑塊之間能夠避免第一傳動機構和第二傳動機構出現干涉，裝配維修方便。采用擺桿、滑槽和第一配合體構成的正切機構，動作可靠，傳動精度高，便于維護。擺桿采用對應的曲線滑槽和滾輪驅動便于擺桿擺動角度的控制，便于得到需要的機械手運動路徑。第二傳動裝置采用上述結構，結構緊湊、動作可靠，便于裝配維護。

圖1:本實用新型中餃子抓取裝置的一個實施例的主視圖；圖2:本實用新型中餃子抓取裝置的一個實施例連接機械手抓取機構后的結構示意圖；圖3:圖1的右視圖；圖4:本實用新型中餃子抓取機構的一個實施例的結構示意圖。[0020]圖中各附圖標記對應的名稱為:1架體，20機械手，21第一夾持臂，22第二夾持臂，222折邊，30機械手安裝座，31固定軸，311轉動塊，32轉動軸，33伸縮氣缸，34傳動塊，341滑槽，35扭簧,36調節環,4連接臂,51橫向導軌,52橫向滑塊,61豎向導套,62豎向導向桿，63水平導槽，64滑動連接塊，65豎向滑塊，7輸出桿，8凸輪盤，9擺桿，10凸輪盤轉軸。
具體實施方式
本實用新型中餃子抓取裝置的一個實施例如圖f圖4所示，餃子抓取裝置，包括機械手抓取機構和帶動機械手抓取機構運動的機械手移位機構。機械手抓取機構包括機械手安裝座30、安裝在機械手安裝座30上的機械手，機械手包括相對設置的第一夾持臂21和第二夾持臂22，機械手安裝座30包括沿直線延伸的固定軸31，機械手設有兩組以上并沿固定軸31的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂21固連在固定軸31上，固定軸31上套設有轉動塊311，第二夾持臂22通過轉動塊311繞固定軸31的軸線轉動裝配在固定軸31上；各第二夾持臂22傳動連接有動作時帶動各第二夾持臂22共同繞固定軸31轉動而與對應的各第一夾持臂21張合配合的驅動桿，本實施例中，驅動桿是與固定軸31平行并繞固定軸31擺動裝配的擺動軸32，第二夾持臂22上對應擺動軸32的擺動行程設置有折邊222而構成與擺動軸32傳動連接的擋止件。擺動軸32上傳動連接有帶動擺動軸32動作的驅動桿驅動裝置,本實施例中，驅動桿驅動裝置是具有伸縮桿的伸縮氣缸33，伸縮桿上固連有傳動塊34，傳動塊34上設有供擺動軸32導向滑動并轉動配合的滑槽341，構成正切機構，而在傳動塊34隨伸縮桿伸縮時帶動擺動軸32繞固定軸31擺動。固定軸31上套設有對第二夾持臂22施加朝向第一夾持臂21轉動的力而使機械手合攏的扭簧35，扭簧35的一端與第二夾持臂22傳動連接，另一端止旋裝配在固定軸31上對應設置的扭簧擋止件上，本實施例中，扭簧擋止件是轉動裝配在固定軸31上的調節環36，調節環36通過其上對應設置的緊定螺釘調整在固定軸31上的轉動位置而調節扭簧35的扭矩。機械手移位機構包括架體1，還包括:設置在架體I上沿水平方向導向的橫向導軌51、導向移動裝配于橫向導軌51上的橫向滑塊52,橫向導軌51平行設置有兩條以實現橫向滑塊52的止旋裝配；設置在架體I上沿豎直方向導向的兩只豎向導套61、分別導向移動裝配于兩豎向導套61上的兩根豎向導向桿62,兩根豎向導向桿62之間架設固連有豎向滑塊65。橫向滑塊52上固設有沿豎直方向導向的兩個導向孔，豎向滑塊65上設有水平延伸的水平導槽63。兩個導向孔內沿豎直方向止旋導向裝配有兩根輸出桿7，供機械手安裝座30通過對應的連接臂4固連在輸出桿7上；兩根輸出桿7通過下端設置的滑動連接塊64與豎向滑塊65上的水平導槽63導向移動裝配。橫向滑塊52和豎向滑塊65均設有相應驅動裝置，本實施例中，驅動裝置包括由電機驅動轉動裝配于架體I上的凸輪盤8、分別傳動連接于凸輪盤8的兩個端面與相應的橫向滑塊52或第二滑塊之間的第一傳動機構和第二傳動機構。其中第一傳動機構包括一端鉸接于架體I上的擺桿9和設置在橫向滑塊52上沿豎直方向導向的第一滑槽，擺桿9遠離其鉸接端的一端設有與第一滑槽導向裝配并轉動配合的第一配合體而構成驅動橫向滑塊52沿水平方向運動的正切機構，凸輪盤8的相應端面與擺桿9上對應設有用于驅動擺桿9擺動的曲線滑槽(圖中未示出)與滾輪(圖中未示出)。第二傳動機構包括設置于第二滑塊上的沿水平方向導向的第二滑槽，凸輪盤8上設有與第二滑槽導向裝配并轉動配合的第二配合體而構成驅動第二滑塊沿豎直方向運動的正切機構。上述餃子抓取裝置的實施例在使用時，機械手20的張合是由伸縮氣缸33驅動，伸縮氣缸33上的伸縮桿帶動傳動塊34縮回時，擺動軸32在傳動塊34的滑槽341內導向滑動并轉動，從而克服扭簧35扭力帶動第二夾持臂22相對第一夾持臂21張開，伸縮氣缸33上的伸縮桿帶動傳動塊34伸出時，擺動軸32對第二夾持臂22的作用力解除，扭簧帶動第二夾持臂21相對第一夾持臂21合攏并提供合適的夾緊力，將餃子夾緊，且夾緊力可通過調節環36進行調節，保證餃子夾緊并盡量減少變形。機械手移位機構中，凸輪盤8伸出架體I的凸輪盤轉軸10在對應的電機帶動下轉動，豎向滑塊65在對應的上述第二傳動機構的帶動下沿豎直方向運動，同時通過兩根輸出桿7通過下端設置的滑動連接塊64帶動輸出桿7沿豎直方向運動，繼而通過連接臂4帶動機械手20座和機械手20實現豎直運動。同時，擺桿9在對應的上述第一傳動機構的帶動下擺動而通過相應的正切機構撥動橫向滑塊52沿水平方向運動，由于滑動連接塊64是通過豎向滑塊65上的水平導槽63導向裝配，因此輸出桿7同時跟隨橫向滑塊52沿水平方向運動，繼而通過連接臂4帶動機械手20座和機械手20實現水平運動。由此，機械手20能夠按照設定路徑實現可靠的豎直方向、水平方向的運動，同時配合機械手20的張合，將餃子夾持、轉運和釋放，實現餃子的抓取及有序擺放。本實用新型中機械手抓取機構的一個實施例即上述餃子抓取裝置的實施例中的機械手抓取機構，此處不再贅述。另外，在本實用新型的其他實施例中，機械手抓取機構也可以使用于餃子生產以外的領域。在上述實施例中，驅動桿采用的是繞固定軸擺動并與固定軸平行的擺動軸，第二夾持臂上設有折邊與擺動軸傳動配合，在其他實施例中，驅動桿也可以采用其他的形式，例如，驅動桿直接與對應伸縮氣缸的伸縮桿固連，通過伸縮桿的上下運動與第二夾持臂上的折邊傳動連接，同樣能夠帶動第二夾持臂轉動。而上述實施例中的扭簧和調節環是非必須結構，在其他實施例中可以省去。另外，機械手移位機構中的第一導向件與第一滑塊、第二導向件與第二滑塊采用的是兩根導向桿與兩導向孔適配的結構，在本實用新型的其他實施例中，對應的導向件與滑塊也可以采用其他形式替換，例如采用燕尾滑軌和燕尾槽的形式。而上述實施例中驅動裝置中的第一傳動機構和第二傳動機構采用的凸輪盤8結構和正切機構也可以替換成其他形式，例如齒輪齒條傳動、絲杠螺母傳動等，第一傳動機構和第二傳動機構也可以互換。
權利要求1.機械手抓取機構，包括機械手安裝座、安裝在機械手安裝座上的機械手，所述機械手包括相對設置的第一夾持臂和第二夾持臂，其特征在于:所述機械手安裝座包括沿直線延伸的固定軸，所述機械手設有兩組以上并沿固定軸的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上；各所述第二夾持臂傳動連接有動作時帶動各第二夾持臂共同繞固定軸轉動而與對應的各第一夾持臂張合配合的驅動桿，所述驅動桿上傳動連接有帶動驅動桿動作的驅動桿驅動裝置。
2.根據權利要求1所述的機械手抓取機構，其特征在于:所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的 擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接，所述驅動桿驅動裝置是具有伸縮桿的伸縮氣缸，所述伸縮桿上固連有傳動塊，所述傳動塊上設有供所述擺動軸導向滑動并轉動配合的滑槽而在隨伸縮桿伸縮時帶動所述擺動軸繞固定軸擺動。
3.根據權利要求1或2所述的機械手抓取機構，其特征在于:所述固定軸上套設有對第二夾持臂施加朝向第一夾持臂轉動的力而使機械手合攏的扭簧，所述扭簧的一端與第二夾持臂傳動連接，另一端止旋裝配在固定軸上對應設置的扭簧擋止件上。
4.根據權利要求3所述的機械手抓取機構，其特征在于:所述扭簧擋止件是轉動位置可調地轉動裝配在固定軸上而在轉動時調節扭簧的扭矩。
5.餃子抓取裝置，包括機械手抓取機構和帶動機械手抓取機構運動的機械手移位機構，所述機械手抓取機構包括機械手安裝座、安裝在機械手安裝座上的機械手，所述機械手包括相對設置的第一夾持臂和第二夾持臂，其特征在于:所述機械手安裝座包括沿直線延伸的固定軸，所述機械手設有兩組以上并沿固定軸的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上；各所述第二夾持臂傳動連接有帶動各第二夾持臂共同繞固定軸轉動而與對應的各第一夾持臂張合配合的驅動桿，所述驅動桿上傳動連接有帶動驅動桿動作的驅動桿驅動裝置；所述第一夾持臂和第二夾持臂設有相對應的夾持凹部。
6.根據權利要求5所述的餃子抓取裝置，其特征在于:所述驅動桿是與所述固定軸平行并繞固定軸擺動裝配的擺動軸，所述第二夾持臂是通過其上對應擺動軸的擺動行程設置的擋止件與擺動軸傳動連接，所述驅動桿驅動裝置是具有伸縮桿的伸縮氣缸，所述伸縮桿上固連有傳動塊，所述傳動塊上設有供所述擺動軸導向滑動并轉動配合的滑槽而在隨伸縮桿伸縮時帶動所述擺動軸繞固定軸擺動。
7.根據權利要求5或6所述的餃子抓取裝置，其特征在于:所述固定軸上套設有對第二夾持臂施加朝向第一夾持臂轉動的力而使機械手合攏的扭簧，所述扭簧的一端與第二夾持臂傳動連接，另一端止旋裝配在固定軸上對應設置的扭簧擋止件上。
8.根據權利要求7所述的餃子抓取裝置，其特征在于:所述扭簧擋止件是轉動位置可調地轉動裝配在固定軸上而在轉動時調節扭簧的扭矩。
9.根據權利要求5或6所述的餃子抓取裝置，其特征在于:所述機械手移位機構包括用于裝配機械手的機械手安裝座，還包括沿水平方向導向的第一導向件、在相應驅動裝置的驅動下止旋導向移動裝配于第一導向件上的第一滑塊；沿豎直方向導向的第二導向件、在相應驅動裝置的驅動下止旋導向移動裝配于第二導向件上的第二滑塊；所述第一滑塊上固設有沿豎直方向導向的第三導向件，所述第二滑塊上固設有沿水平方向導向的第四導向件，所述第三導向件上沿豎直方向止旋導向裝配有用于固連所述機械手安裝座的輸出桿；所述輸出桿還沿水平方向止旋導向移動裝配于所述第四導向件上。
10.根據權利要求9所述的餃子抓取裝置，其特征在于:所述機械手移位機構還包括架體，所述驅動裝置包括由電機驅動轉動裝配于架體上的凸輪盤、分別傳動連接于凸輪盤的兩個端面與相應的第一滑塊或第二滑塊之間的第一傳動機構和第二傳動機構；所述第一傳動機構包括一端鉸接于架體上的擺桿和設置在第一滑塊上沿豎直方向導向的第一滑槽，所述擺桿遠離其鉸接端的一端設有與所述第一滑槽導向裝配并轉動配合的第一配合體而構成驅動第一滑塊沿水平方向運動的正切機構，所述凸輪盤的相應端面與所述擺桿上對應設有用于驅動擺桿擺動的曲線滑槽與滾輪；所述第二傳動機構包括設置于第二滑塊上的沿水平方向導向的第二滑槽，所述凸輪盤上設有與所述第二滑槽導向裝配并轉動配合的第二配合體 而構成驅動第二滑塊沿豎直方向運動的正切機構。
專利摘要本實用新型涉及機械手抓取機構及餃子抓取裝置，提供了一種結構緊湊的機械手抓取機構及使用該機構的餃子抓取裝置。其中機械手抓取機構包括機械手安裝座、安裝在機械手安裝座上的機械手，機械手包括相對設置的第一夾持臂和第二夾持臂，機械手安裝座包括沿直線延伸的固定軸，機械手設有兩組以上并沿固定軸的延伸方向并列設置，各組機械手中的第一夾持臂固連在固定軸上且第二夾持臂繞固定軸軸線轉動裝配在固定軸上；各第二夾持臂傳動連接有動作時帶動各第二夾持臂共同繞固定軸轉動而與對應的各第一夾持臂張合配合的驅動桿，驅動桿上傳動連接有帶動驅動桿動作的驅動桿驅動裝置。上述機械手抓取機構整體空間占用小，結構緊湊，動作一致性好。
文檔編號B25J11/00GK203028010SQ20132004226
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者成宰源 申請人:崔春花