CN211890826U - 并联机器人及其分拣夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分拣夹爪，其包括安装架、双向气缸、第一夹指、第二夹指、第一推动件和第二推动件，第一夹指和第二夹指各枢接于安装架上，第一夹指和第二夹指呈并排间距布置，双向气缸沿安装架的左右方向安装于安装架上，第一推动件安装于双向气缸两输出端中的一者上，第一推动件设于第一夹指的左侧外，第二推动件安装于双向气缸两输出端中的另一者上，第二推动件设于第二夹指的右侧外，双向气缸驱使第一推动件和第二推动件之间的平移靠近而推动第一夹指和第二夹指之间的旋转张开以夹取物料。本实用新型的分拣夹爪具有结构紧凑且能有效夹紧物体的优点。另，本实用新型还公开了一种并联机器人。

Description

并联机器人及其分拣夹爪

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，尤其涉及一种并联机器人及其分拣夹爪。

背景技术

垃圾中含有多种可重复利用的再生资源，对垃圾的循环利用是可持续发展战略的重要组成部分，而垃圾都是很多类的废品混合在一起，所以想要利用可重复使用的垃圾，则必须对垃圾进行分拣。随着自动化技术的发展，垃圾分选也由传统利用人工方式转变成了通过自动化分选设备进行自动分选。但是，由于垃圾种类的多种多样(如包括石头、木材、纸板、塑料和金属等)，每一种类的垃圾体积变化也很大，所以对垃圾分选机器人中分拣夹爪的抓取夹持能力提出了很高的要求。当前的分拣夹爪一般可分为Y型分拣夹爪和平型分拣夹爪，通常Y型分拣夹爪的结构较大，且关节较多，故其难以有效快速夹紧垃圾和不利于分拣夹爪的安装布置，而平型分拣夹爪是通过两个夹指的平移远离或靠近而进行开合的，故其在夹持非常规的垃圾时，夹指与垃圾的接触面积有限，易发生夹不紧或夹不住垃圾的情况。

因此，亟需要一种结构紧凑且能有效夹紧物体的分拣夹爪及其并联机器人来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑且能有效夹紧物体的分拣夹爪。

本实用新型的另一目的在于提供一种结构紧凑且能有效夹紧物体的并联机器人。

为实现上述目的，本实用新型的分拣夹爪包括安装架、双向气缸、第一夹指、第二夹指、第一推动件和第二推动件，所述第一夹指和所述第二夹指各枢接于所述安装架上，所述第一夹指和所述第二夹指呈并排间距布置，所述双向气缸沿所述安装架的左右方向安装于所述安装架上，所述第一推动件安装于所述双向气缸两输出端中的一者上，所述第一推动件设于所述第一夹指的左侧外，所述第二推动件安装于所述双向气缸两输出端中的另一者上，所述第二推动件设于所述第二夹指的右侧外，所述双向气缸驱使第一推动件和所述第二推动件之间的平移靠近而推动所述第一夹指和所述第二夹指之间的旋转张开以夹取物料

较佳地，所述第一夹指借由与所述安装架的枢接处而分隔出第一配推部和第一夹持部，所述第二夹指借由与所述安装架的枢接处而分隔出第二配推部和第二夹持部，所述第一夹指的上端往右凸伸出第一限转部，所述第二夹指的上端往左凸伸出第二限转部，所述第一夹持部、第一限转部、第二夹持部及第二限转部共同围出一与外界连通且可变大小的夹持空间，所述第一推动件设于所述第一配推部的左侧外，所述第二推动件设于第二配推部的右侧外。

较佳地，本实用新型的分拣夹爪还包括一安装于所述第一夹指和所述第二夹指之间的弹性件，所述弹性件恒具有驱使所述第一夹持部和所述第二夹持部相互旋转靠近的趋势。

较佳地，所述弹性件的第一端安装于所述第一夹持部上，所述弹性件的第二端安装于第二夹持部上，所述弹性件沿所述安装架的前后方向设于所述第一限转部和所述第二限转部的旁侧。

较佳地，所述第一夹持部和所述第二夹持部各呈弯折结构，所述第一夹持部和所述第二夹持部上均开设有镂空结构。

较佳地，所述第一配推部设有与所述第一推动件正对并呈倾斜布置的第一侧推面，所述第二配推部设有与所述第二推动件正对并呈倾斜布置的第二侧推面，所述第一配推部与所述第二配推部沿所述安装架的上下方向围出正八字结构。

较佳地，所述分拣夹爪包括多排沿所述安装架的前后方向间隔布置的第一夹指和第二夹指，所述安装架包括架体及两可转动地装配于所述架体的枢转杆，两所述枢转杆呈正对平行布置，每排的所述第一夹指安装于两所述枢转杆中的一者上，每排的所述第二夹指安装于两所述枢转杆中的另一者上，所述第一推动件设于所有所述第一夹指的左侧外，所述第二推动件设于所有所述第二夹指的右侧外。

较佳地，所述第一推动件包括第一推动部及呈竖直布置的第一装配部，所述第一推动部安装于所述第一装配部的下端，所述第一推动部的底部往下凸伸有多个沿所述安装架的前后方向间隔布置的第一凸起结构，每一所述第一凸起结构各对应设于每一所述第一夹指的第一侧推面的左侧外，所述第二推动件包括第二推动部及呈竖直布置的第二装配部，所述第二推动部安装于所述第二装配部的下端，所述第二推动部的底部往下凸伸有多个沿所述安装架的前后方向间隔布置的第二凸起结构，每一所述第二凸起结构各对应设于每一所述第二夹指的第二侧推面的右侧外，所述第一装配部安装于所述双向气缸两输出端中的一者上，所述第二装配部安装于所述双向气缸两输出端中的另一者上。

较佳地，所述架体包括顶板和各安装于所述顶板前后两端的侧板，所述顶板及两所述侧板之间围出一容置空间，多排所述第一夹指和第二夹指设置于所述容置空间中，所述双向气缸安装于所述顶板的底部。

为实现上述目的，本实用新型的并联机器人包括定平台、动平台、上述的分拣夹爪、安装于所述定平台与所述动平台之间的转动支链以及并联安装于所述定平台与所述动平台之间的多个平移支链，所述转动支链的输出端穿过所述动平台并安装于所述分拣夹爪的安装架上。

与现有技术相比，本实用新型的分拣夹爪包括安装架、双向气缸、第一夹指、第二夹指、第一推动件和第二推动件，第一夹指和第二夹指各枢接于安装架上，第一夹指和第二夹指呈并排间距布置，双向气缸沿安装架的左右方向安装于安装架上，第一推动件安装于双向气缸两输出端中的一者上，第一推动件设于第一夹指的左侧外，第二推动件安装于双向气缸两输出端中的另一者上，第二推动件设于第二夹指的右侧外，双向气缸驱使第一推动件和第二推动件之间的平移靠近而推动第一夹指和第二夹指之间的旋转张开，故双向气缸呈横向的布置有利于实现分拣夹爪的紧凑化，并且分拣夹爪并不包含关节，能快速夹取住物体，另外第一夹指和第二夹指通过旋转开合的配合去夹取物体，故第一夹指和第二夹指能以“环抱式”的方式夹紧物体，能有效夹紧物体。

可理解的是，由于本实用新型的并联机器人包括分拣夹爪，因此本实用新型的并联机器人也同样具有结构紧凑和能有效夹紧物体的优点。

附图说明

图1是本实用新型并联机器人的立体结构示意图。

图2是本实用新型并联机器人中分拣夹爪的立体结构示意图。

图3图2所示的分拣夹爪的左视图。

图4是图3所示的分拣夹爪的正视图

图5图2所示的分拣夹爪在隐藏一安装架的侧板后的立体结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的并联机器人100包括分拣夹爪10、定平台20、动平台30、安装于定平台20与动平台30之间的转动支链40以及并联安装于定平台20与动平台30之间的三个平移支链50，转动支链40的输出端穿过动平台30并安装于下面讲述到的分拣夹爪10的安装架11上，在上述三个平移支链50的协同作用下，动平台30能够实现沿空间坐标系的X、Y、Z轴的平移运动，同时在上述转动支链40的作用下，分拣夹爪10能绕Z轴的旋转运动，从而使分拣夹爪10能选择适宜的位置和角度去夹取物体(所夹取的物体包括但不限于此的垃圾)。具体地，分拣夹爪10包括安装架11、双向气缸12、第一夹指13、第二夹指14、第一推动件15和第二推动件16，第一夹指13和第二夹指14各枢接于安装架11上，第一夹指13和第二夹指14呈并排间距布置，双向气缸12沿安装架11的左右方向安装于安装架11上，第一推动件15安装于双向气缸12两输出端中的一者上，第一推动件15设于第一夹指13的左侧外，第二推动件16安装于双向气缸12两输出端中的另一者上，第二推动件16设于第二夹指14的右侧外，双向气缸12驱使第一推动件15和第二推动件16之间的平移靠近而推动第一夹指13和第二夹指14之间的旋转张开以夹取物料，故双向气缸12呈横向的布置有利于实现分拣夹爪10的紧凑化，并且分拣夹爪10并不包含关节，能快速夹取住物体，另外第一夹指13和第二夹指14通过旋转开合的配合去夹取物体，故第一夹指13和第二夹指14能以“环抱式”的方式夹紧物体，能有效夹紧物体。更具体地，如下：

如图2至图5所示，第一夹指13借由与安装架11的枢接处而分隔成第一配推部131和第一夹持部132，第二夹指14借由与安装架11的枢接处而分隔成第二配推部141和第二夹持部142，第一夹指13的上端往右凸伸出第一限转部133，第二夹指14的上端往左凸伸出第二限转部143，第一夹持部132、第一限转部133、第二夹持部142及第二限转部143共同围出一与外界连通且可变大小的夹持空间17，第一推动件15设于第一配推部131的左侧外，第二推动件16设于第二配推部141的右侧外，第一推动件15通过推动第一配推部131而推动第一夹指13的旋转，第二推动件16通过推动第二配推部141而推动第二夹指14的旋转，从而使第一夹指13和第二夹指14的旋转配合而张大夹持空间17，方便第一夹指13和第二夹指14夹取物料，而在第一夹指13和第二夹指14复位后，第一限转部133和第二限转部143此时呈相对布置，防止第一限转部133和第二限转部143继续转动而交叉脱位。举例而言，第一夹持部132和第二夹持部142各呈弯折结构，以方便第一夹指13和第二夹指14夹取和抱紧物体。为了降低第一夹指13和第二夹指14的重量而相应减少分拣夹爪10的运动惯性，第一夹持部132和第二夹持部142上均开设有镂空结构18。具体地，为方便第一夹指13和第二夹指14的自动复位而夹紧物体，分拣夹爪10还包括一安装于第一夹指13和第二夹指14之间的弹性件19，弹性件19恒具有驱使第一夹持部132和第二夹持部142相互旋转靠近的趋势。更具体地，弹性件19的第一端安装于第一夹持部132上，弹性件19的第二端安装于第二夹持部142上，弹性件19沿安装架11的前后方向设于第一限转部133和第二限转部143的旁侧，以使弹性件19远离夹持空间17，从而避免影响第一夹持部132和第二夹持部142对物体的夹取。优选的是，第一夹指13和第二夹指14的正面和背面均安装有弹性件19，以加快第一夹指13和第二夹指14自动复位的速度，从而使第一夹指13和第二夹指14快速夹紧物体。举例而言，弹性件19为一拉伸弹簧，但不限于此，弹性件19也可以根据实际需要而设为压缩弹簧、扭簧等。为了方便推动第一夹指13和第二夹指14旋转，第一配推部131设有与第一推动件15正对并呈倾斜布置的第一侧推面1311，第二配推部141设有与第二推动件16正对并呈倾斜布置的第二侧推面1411，第一配推部131与第二配推部141沿安装架11的上下方向围出正八字结构。优选的是，第一侧推面1311可延伸至第一夹持部132的左侧面处，第二侧推面1411可延伸至第二夹持部142的右侧面处，以方便对第一侧推面1311和第二侧推面1411的加工。

如图2至图5所示，分拣夹爪10包括多排沿安装架11的前后方向间隔布置的第一夹指13和第二夹指14，安装架11包括架体111及两可转动地装配于架体111的枢转杆112，两枢转杆112呈正对平行布置，每排的第一夹指13安装于两枢转杆112中的一者上，每排的第二夹指14安装于两枢转杆112中的另一者上，第一推动件15设于所有第一夹指13的左侧外，第二推动件16设于所有第二夹指14的右侧外，多排第一夹指13和第二夹指14的相互配合，能方便夹取起体积结构更大的物体。具体地，第一推动件15包括第一推动部151及呈竖直布置的第一装配部152，第一推动部151安装于第一装配部152的下端，第一推动部151的底部往下凸伸有多个沿安装架11的前后方向间隔布置的第一凸起结构153，每一第一凸起结构153各对应设于每一第一夹指13的第一侧推面1311的左侧外，第二推动件16包括第二推动部161及呈竖直布置的第二装配部162，第二推动部161安装于第二装配部162的下端，第二推动部161的底部往下凸伸有多个沿安装架11的前后方向间隔布置的第二凸起结构163，每一第二凸起结构163各对应设于每一第二夹指14的第二侧推面1411的右侧外，第一装配部152安装于双向气缸12两输出端中的一者上，第二装配部162安装于双向气缸12两输出端中的另一者上。在推动夹指旋转时，凸起结构夹指之间的接触面积小，能够减少推动件与夹指的之间摩擦力，同时借由倾斜布置的第一侧推面1311和第二侧推面1411，能方便推动第一夹指13和第二夹指14转动。更具体地，架体111包括顶板1111和各安装于顶板1111前后两端的侧板1112，顶板1111及两侧板1112之间围出一容置空间1113，多排第一夹指13和第二夹指14设置于容置空间1113中，双向气缸12安装于顶板1111的底部，这样的设置使得多排第一夹指13和第二夹指14得到稳定的支撑，同时也利于隐藏起双向气缸12，使分拣夹爪10的结构更加紧凑。

如图1所示，优选的是，三个平移支链50具有相同的结构，且均布于定平台20的四周。采用对称设置的结构，可使动平台30受力更均匀，运动精度提高、误差减小。以下以一平移支链50为例，对各平移支链50的结构进行详细说明。平移支链50包括安装于定平台20的转动驱动器51、安装于转动驱动器51输出端的驱动杆52及设于驱动杆52与动平台30之间的平行四边形杆组53，转动驱动器51驱使驱动杆52转动，平行四边形杆组53的一端与驱动杆52转动连接，平行四边形杆组53的另一端与动平台30转动连接。以下以一转动支链40为例，转动支链40包括旋转驱动器(图中未示)和旋转杆组41，旋转驱动器安装于定平台20，旋转杆组41的一端安装于旋转驱动器的输出端，旋转杆组41的另一端穿过动平台30，分拣夹爪10中安装架11安装于旋转杆组41的另一端处。优选的是，转动驱动器51和旋转驱动器采用伺服电机，以便于各对驱动杆52和旋转杆组41进行精确控制，但不限于此。

结合附图1至5，对本实用新型的并联机器人100的工作原理进行说明：平移支链50的转动驱动器51驱动驱动杆52做以转动驱动器51为中心的转轴运动，驱动杆52带动平行四边形杆组53的位置移动，通过3个平行四边形杆组53的协同运动带动动平台30进行X、Y、Z方向的组合运动，动平台30带动着分拣夹爪10运动到物体位置处，双向气缸12的活塞杆缩回而驱使第一推动件15推动第一夹指13顺时针转动，也同时驱使第二推动件16推动第二夹指14逆时针转动，夹持空间17相应不断增大，物体落入到夹持空间17中，后双向气缸12的活塞杆恢复伸出，弹性件19复位而驱使第一夹指13逆时针转动，也同时驱使第二夹指14顺时针转动，第一夹指13中第一夹持部132和第二夹指14中第二夹持部142的配合而充分夹紧住起物体。接着转动驱动器51驱使驱动杆52做以转动驱动器51为中心的的转轴运动，驱动杆52带动平行四边形组53的位置移动，通过3个平行四边形杆组53协同运动带动动平台30进行X、Y、Z方向的组合运动，动平台30带动物体移动到指定落料区处，实现对物体的移动，在此期间，旋转驱动器也可选择性驱使旋转杆组41旋转，从而带动分拣夹爪10做以旋转杆组41为中心的转动，使得被夹取的物料转向，最后双向气缸12的活塞杆缩回带动第一推动件15推动第一夹指13顺时针转动，也同时带动第二推动件16推动第二夹指14逆时针转动，使得第一夹指13和第二夹指14松开所夹取的物体至指定落料区处，实现了对物体的搬运和夹取，工作原理如上所述。

与现有技术相比，本实用新型的分拣夹爪10包括安装架11、双向气缸12、第一夹指13、第二夹指14、第一推动件15和第二推动件16，第一夹指13和第二夹指14各枢接于安装架11上，第一夹指13和第二夹指14呈并排间距布置，双向气缸12沿安装架11的左右方向安装于安装架11上，第一推动件15安装于双向气缸12两输出端中的一者上，第一推动件15设于第一夹指13的左侧外，第二推动件16安装于双向气缸12两输出端中的另一者上，第二推动件16设于第二夹指14的右侧外，双向气缸12驱使第一推动件15和第二推动件16之间的平移靠近而推动第一夹指13和第二夹指14之间的旋转张开，故双向气缸12呈横向的布置有利于实现分拣夹爪10的紧凑化，并且分拣夹爪10并不包含关节，能快速夹取住物体，另外第一夹指13和第二夹指14通过旋转开合的配合去夹取物体，故第一夹指13和第二夹指14能以“环抱式”的方式夹紧物体，能有效夹紧物体。

可理解的是，由于本实用新型的并联机器人100包括分拣夹爪10，因此本实用新型的并联机器人100也同样具有结构紧凑和能有效夹紧物体的优点。

需要说明的是，图中箭头X所指的方向为安装架11由左往右的方向，箭头Y所指的方向为安装架11由后往前的方向，箭头Z所指的方向为安装架11由下至上的方向，但不以此为限。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，均属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种分拣夹爪，包括安装架、双向气缸、第一夹指及第二夹指，所述第一夹指和所述第二夹指各枢接于所述安装架上，所述第一夹指和所述第二夹指呈并排间距布置，所述双向气缸沿所述安装架的左右方向安装于所述安装架上，其特征在于，还包括第一推动件和第二推动件，所述第一推动件安装于所述双向气缸两输出端中的一者上，所述第一推动件设于所述第一夹指的左侧外，所述第二推动件安装于所述双向气缸两输出端中的另一者上，所述第二推动件设于所述第二夹指的右侧外，所述双向气缸驱使第一推动件和所述第二推动件之间的平移靠近而推动所述第一夹指和所述第二夹指之间的旋转张开以夹取物料。

2.根据权利要求1所述的分拣夹爪，其特征在于，所述第一夹指借由与所述安装架的枢接处而分隔出第一配推部和第一夹持部，所述第二夹指借由与所述安装架的枢接处而分隔出第二配推部和第二夹持部，所述第一夹指的上端往右凸伸出第一限转部，所述第二夹指的上端往左凸伸出第二限转部，所述第一夹持部、第一限转部、第二夹持部及第二限转部共同围出一与外界连通且可变大小的夹持空间，所述第一推动件设于所述第一配推部的左侧外，所述第二推动件设于第二配推部的右侧外。

3.根据权利要求2所述的分拣夹爪，其特征在于，还包括一安装于所述第一夹指和所述第二夹指之间的弹性件，所述弹性件恒具有驱使所述第一夹持部和所述第二夹持部相互旋转靠近的趋势。

4.根据权利要求3所述的分拣夹爪，其特征在于，所述弹性件的第一端安装于所述第一夹持部上，所述弹性件的第二端安装于第二夹持部上，所述弹性件沿所述安装架的前后方向设于所述第一限转部和所述第二限转部的旁侧。

5.根据权利要求2所述的分拣夹爪，其特征在于，所述第一夹持部和所述第二夹持部各呈弯折结构，所述第一夹持部和所述第二夹持部上均开设有镂空结构。

6.根据权利要求2所述的分拣夹爪，其特征在于，所述第一配推部设有与所述第一推动件正对并呈倾斜布置的第一侧推面，所述第二配推部设有与所述第二推动件正对并呈倾斜布置的第二侧推面，所述第一配推部与所述第二配推部沿所述安装架的上下方向围出正八字结构。

7.根据权利要求1所述的分拣夹爪，其特征在于，所述分拣夹爪包括多排沿所述安装架的前后方向间隔布置的第一夹指和第二夹指，所述安装架包括架体及两可转动地装配于所述架体的枢转杆，两所述枢转杆呈正对平行布置，每排的所述第一夹指安装于两所述枢转杆中的一者上，每排的所述第二夹指安装于两所述枢转杆中的另一者上，所述第一推动件设于所有所述第一夹指的左侧外，所述第二推动件设于所有所述第二夹指的右侧外。

8.根据权利要求6所述的分拣夹爪，其特征在于，所述第一推动件包括第一推动部及呈竖直布置的第一装配部，所述第一推动部安装于所述第一装配部的下端，所述第一推动部的底部往下凸伸有多个沿所述安装架的前后方向间隔布置的第一凸起结构，每一所述第一凸起结构各对应设于每一所述第一夹指的第一侧推面的左侧外，所述第二推动件包括第二推动部及呈竖直布置的第二装配部，所述第二推动部安装于所述第二装配部的下端，所述第二推动部的底部往下凸伸有多个沿所述安装架的前后方向间隔布置的第二凸起结构，每一所述第二凸起结构各对应设于每一所述第二夹指的第二侧推面的右侧外，所述第一装配部安装于所述双向气缸两输出端中的一者上，所述第二装配部安装于所述双向气缸两输出端中的另一者上。

9.根据权利要求7所述的分拣夹爪，其特征在于，所述架体包括顶板和各安装于所述顶板前后两端的侧板，所述顶板及两所述侧板之间围出一容置空间，多排所述第一夹指和第二夹指设置于所述容置空间中，所述双向气缸安装于所述顶板的底部。

10.一种并联机器人，包括定平台、动平台、分拣夹爪、安装于所述定平台与所述动平台之间的转动支链以及并联安装于所述定平台与所述动平台之间的多个平移支链，其特征在于，所述分拣夹爪如权利要求1-9中任一项所述，所述转动支链的输出端穿过所述动平台并安装于所述分拣夹爪的安装架上。

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