专利名称：烟草专用料桶抱夹机械手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟草生产设备，特别涉及一种在糖料厨房系统中用来抓取和夹持烟草专 用糖料料桶的机械手。
背景技术：
香料厨房是生产糖料和香料的成套装置，主要用于巻烟厂制丝生产线生产过程中对不同 牌号的烟叶和烟丝加入相应的糖料和香料，其对巻烟产品的吸味、风格等内在质量具有关键 的作用。香料厨房设备中包括若干组料罐，该若干组料罐是存放和调制料液的容器，分为原 料罐、调制罐、贮存罐等，其中调制罐用于调制料液，原料罐用于贮存调制料液所需的原料， 贮存罐用于贮存调制好的料液供制丝线使用。
目前巻烟厂使用的糖料厨房系统工艺日趋先进、自动化程度也越来越高，但在原料的前 期处理工艺上存在一些不足糖料原料存放、搬运处于无序、人工操作的状态；原料由人工 拖运、摆放混乱、不易清点，仅靠原料桶上标签识别原料品种和重量，自动化程度和安全系 数低。原料入调制罐的方式多采用人工搬运倾倒或泵抽吸输送，劳动强度大且效率低下，泵 抽吸输送容易产生管路残留，造成原料浪费严重、清洗管路不方便、人为误操作等缺陷。针 对上述问题，全自动糖料厨房系统越来越被国内外烟草界所重视，如何实现烟草专用糖料料 桶自动化抓取、搬运和倾倒成为很多烟草生产厂家关注的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可实现自动抓取、搬运 和倾倒烟草专用糖料料桶的机械手。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案-一种烟草专用料桶抱夹机械手，其包括 一夹持手爪，包括一手爪导轨和两个夹持手爪片， 所述两个夹持手爪片位于所述手爪导轨上并可沿所述手爪导轨滑动，所述两个夹持手爪片之 间通过一气缸连接；旋转伺服电机，其固定在第一电机支撑座上，所述旋转伺服电机的电机 轴与所述手爪导轨固定连接；摆动伺服电机，其固定在第二电机支撑座上，所述摆动伺服电 机的电机轴与所述第一电机支撑座固定连接，所述摆动伺服电机的电机轴与所述旋转伺服电 机的电机轴方向垂直；三维直角坐标机器人，所述第二电机支撑座固定在所述三维坐标机器人的操作手臂上。
进一步的，所述第一电机支撑座包括第一横板、第一竖板和第二竖板，所述第一竖板、 第二竖板与所述第一横板垂直连接，所述旋转伺服电机固定在所述第一横板上，所述第二电 机支撑座包括第二横板、第三竖板和第四竖板，所述第三竖板、第四竖板与所述第二横板垂 直连接，所述第一横板与所述第二横板相对，所述第一竖板与所述第三竖板铰接，所述第二 竖板与所述第四竖板铰接，所述摆动伺服电机固定在所述第四竖板上，所述摆动伺服电机的 电机轴与所述第二竖板固定连接。
上述技术方案具有如下有益效果在上述方案中，夹持手爪的两个夹持手爪片之间设有 气缸，通过该气缸的伸縮可实现夹持手爪对料桶的释放和夹持，旋转伺服电机可带动夹持手 爪沿水平方向旋转一定角度，以适应料桶不同的摆放角度；摆动伺服电机可带动夹持手爪上 下摆动，实现料桶的倾倒和摇晃；旋转伺服电机旋转的角度和摆动伺服电机摆动的角度均可 控制；三维直角坐标机器人可带动夹持手爪在较大空间范围内移动。
该方案通过控制气缸、旋转伺服电机、摆动伺服电机和三维直角坐标机器人等部件来控 制夹持手爪对料桶的夹持、倾倒、摇晃、搬运和释放，实现了自动化控制，提高了料液配制 效率，杜绝了人为送错料的质量事故，最大限度地降低了原料消耗和工人的劳动强度，改善 了车间的卫生环境，完成了糖料原料添加从粗放的手工操作到自动化、智能化的转变，提高 了生产效率。
图1为本发明实施例中夹持手爪的主视图。 图2为本发明实施例中夹持手爪的侧视图。 图3为本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的介绍。
如图l、 2所示，该烟草专用料桶抱夹机械手包括一个夹持手爪，夹持手爪包括一个手爪 导轨3和两个夹持手爪片1，两个夹持手爪片1与手爪导轨3连接，两个夹持手爪片1之间通 过一气缸2连接，气缸2往复伸縮可带动夹持手爪片1在手爪导轨3上来回滑动。
手爪导轨3的上方设有一旋转伺服电机4，旋转伺服电机4固定在第一电机支撑座5上，
4第一电机支撑座5包括第一横板51、第一竖板52和第二竖板53，第一竖板52、第二竖板53 与第一横板51垂直连接，旋转伺服电机4固定在第一横板51上，旋转伺服电机4的电机轴 方向垂直向下与手爪导轨3固定连接，旋转伺服电机4可带动手爪导轨3在水平方向旋转， 旋转的角度可控制。
第一电机支撑座5的上方设有与其相对的第二电机支撑座7，第二电机支撑座7包括第二 横板71、第三竖板72和第四竖板73，第三竖板72、第四竖板73与第二横板71垂直连接， 第一横板51与第二横板71相对，第一竖板52与第三竖板72铰接，第二竖板53与第四竖板 73铰接，第四竖板73上设有摆动伺服电机6，摆动伺服电机6的电机轴方向与旋转伺服电机 4的电机轴方向垂直，摆动伺服电机6的电机轴通过第二竖板53与第四竖板73之间的铰接轴 与第二竖板53固定连接。摆动伺服电机6可带动第一电机支撑座5及夹持手爪沿垂直方向上 下摆动，摆动的角度可通过控制摆动伺服电机6旋转的角度进行控制。
如图3所示，该烟草专用料桶抱夹机械手还包括一个三维直角坐标机器人8，该三维直角 坐标机器人8包括一机架83，机架83上设有X轴导轨82、 Y轴导轨(未显示)和操作手臂 81 (Z轴导轨)。Y轴导轨固定在机架83上，X轴导轨通过滑块与Y轴导轨连接，操作手臂81 通过滑块84与X轴导轨82连接，操作手臂81可在相应的驱动电机85的带动下沿X轴、Y轴 和Z轴运动。第二电机支撑座7的第二横板71与操作手臂81固定连接，这样夹持手爪就可 以在三维直角坐标机器人8的操作手臂81带动下到达X、 Y、 Z轴有效长度范围内任意坐标 点对料桶进行抓取。
该烟草专用料桶抱夹机械手在使用时，首先控制三维直角坐标机器人8使其操作手臂81 运动至待抓料桶的上方，控制气缸2收縮使两个夹持手爪片1将料桶卡住夹紧，如料桶摆放 的角度与两个夹持手爪片1的位置不对应时，可通过控制旋转伺服电机4的旋转来对两个夹 持手爪片1进行调节，以使两个夹持手爪片1可顺利的将料桶夹住。料桶被夹住后，操作手 臂81先带动料桶移动至条码扫描处进行品牌确认后至旋盖机给料桶开盖，在移动过程中，控 制摆动伺服电机6带动料桶来回摇晃，以使料桶内的料液上下均匀。料桶开盖后，操作手臂8 1将料桶运至料罐9的上方，待料罐9的罐盖打开后，控制摆动伺服电机6旋转，使料桶倾斜 将料桶内的料液倒入料罐9。
倒料结束后，操作手臂81带着夹持手爪夹持空桶运动至最近的定量加水点加水，并控制 摆动伺服电机6带动空桶摇晃，再将注入定量水的空桶再次移动至刚才进料的料罐9上方， 将涮桶的定量水倒入料罐9中，以减少原料浪费。然后操作手臂81带着夹持手爪将空桶运至 旋盖机进行锁盖，最后将锁盖后的空桶重新放置到原位置上。该机械手可重复以上动作步骤，将多个料桶内的料液均倒入料罐内，这样即可完成配料、
倒料任务，实现运料、配料、倒料的自动化。该方案通过控制气缸2、旋转伺服电机4、摆动 伺服电机6和三维直角坐标机器人8等部件来控制夹持手爪对料桶的夹持、倾倒、摇晃、搬 运和释放，实现了自动化控制，提高了料液配制效率，杜绝了人为送错料的质量事故，最大 限度地降低了原料消耗和工人的劳动强度，改善了车间的卫生环境，完成了糖料原料添加从 粗放的手工操作到自动化、智能化的转变，提高了生产效率。
以上对本发明实施例所提供的一种烟草专用料桶抱夹机械手进行了详细介绍，对于本领 域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之 处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何 改变都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种烟草专用料桶抱夹机械手，其特征在于，其包括一夹持手爪，包括一手爪导轨(3)和两个夹持手爪片(1)，所述两个夹持手爪片(1)位于所述手爪导轨(3)上并可沿所述手爪导轨(3)滑动，所述两个夹持手爪片(1)之间通过一气缸(2)连接；旋转伺服电机(4)，其固定在第一电机支撑座(5)上，所述旋转伺服电机(4)的电机轴与所述手爪导轨(3)固定连接；摆动伺服电机(6)，其固定在第二电机支撑座(7)上，所述摆动伺服电机(6)的电机轴与所述第一电机支撑座(5)固定连接，所述摆动伺服电机(6)的电机轴与所述旋转伺服电机(4)的电机轴方向垂直；三维直角坐标机器人(8)，所述第二电机支撑座(7)固定在所述三维坐标机器人(8)的操作手臂(81)上。
2、 根据权利要求1所述的烟草专用料桶抱夹机械手，其特征在于所述第一电机支撑座(5)包括第一横板(51)、第一竖板(52)和第二竖板(53)，所述第一竖板(52)、第二竖板(53)与所述第一横板(51)垂直连接，所述旋转伺服电机(4)固定在所述第一横板(51)上，所述第二电机支撑座(7)包括第二横板(71)、第三竖板(72)和第四竖板(73)，所述第三竖板(72)、第四竖板(73)与所述第二横板(71)垂直连接，所述第一横板(51)与所述第二横板(71)相对，所述第一竖板(52)与所述第三竖板(72)铰接，所述第二竖板(53)与所述第四竖板(73)铰接，所述摆动伺服电机(6)固定在所述第四竖板(73)上，所述摆动伺服电机(6)的电机轴与所述第二竖板(53)固定连接。
全文摘要
本发明揭示一种烟草专用料桶抱夹机械手，其包括一手爪导轨和两个夹持手爪片，夹持手爪片可沿手爪导轨滑动，两个夹持手爪片之间通过一气缸连接；固定在第一电机支撑座上的旋转伺服电机，旋转伺服电机可带动手爪导轨旋转；固定在第二电机支撑座上的摆动伺服电机，摆动伺服电机可带动所述第一电机支撑座旋转，与第二电机支撑座连接的三维直角坐标机器人。该方案通过控制气缸、伺服电机和直角坐标机器人等部件来控制夹持手爪对料桶的夹持、倾倒、摇晃、搬运和释放，实现了自动化控制，提高了料液配制效率，杜绝了人为送错料的质量事故，最大限度地降低了原料消耗和工人的劳动强度，改善了车间的卫生环境。
文档编号B25J3/00GK101670577SQ200910196600
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者凯 夏, 敏 张, 徐加贵, 朱洪武, 钱肇隽, 陈耀歧 申请人:上海烟草(集团)公司;宝应仁恒实业有限公司