一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置的制作方法

1.本发明涉及塑料瓶生产的废料回收领域，尤其是一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置。


背景技术：

2.塑料瓶通常采用吹塑工艺进行生产。在吹塑成型后需要切除多余废料，可以设置回收箱收集废料以便于对废料进行回收再利用。例如cn202110602844.3揭示了一种吹塑机，设置接料箱以收集废料。在接料箱收集一定的废料后，需要将废料转移至回收利用装置进行热熔或粉碎处理。
3.机械臂是一种常用的自动化设备，通过在机械臂上设置抓取装置实现特定物品的抓取。机械臂抓取装置又被称为机械爪或机械抓手。为了提升自动化水平，减少人工作业，需要设置一种机械臂抓取装置以辅助转移回收箱内的废料。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置，包括：用于与机械臂进行连接的基座、旋转气缸、转动座、用于贴合并吸附回收箱的真空吸板、用于夹持固定回收箱的夹持装置和用于辅助固定回收箱的辅助固定装置；
7.转动座通过旋转气缸可转动地安装至基座；真空吸板固定至转动座；夹持装置和辅助固定装置安装至转动座；夹持装置包括：从上下两侧夹持回收箱的上夹持装置和下夹持装置；
8.上夹持装置包括：上升降气缸、上水平气缸和用于钩住回收箱的箱壁的上钩爪；上升降气缸固定至转动座；上升降气缸驱动上水平气缸升降运动；上水平气缸驱动上钩爪运动；上钩爪和真空吸板从两侧夹持回收箱的箱壁；
9.下夹持装置包括：下升降气缸、下水平气缸和用于接触回收箱的箱底并进行支撑的下托件；下升降气缸固定至转动座；下升降气缸驱动下水平气缸升降运动；下水平气缸驱动下托件运动；
10.辅助固定装置包括：用于吸附回收箱的两侧的两个吸附组件；吸附组件包括：真空吸盘、吸盘架和吸附气缸；吸附气缸固定至转动座；吸附气缸驱动吸盘架运动；真空吸盘固定至吸盘架。
11.作为本发明进一步的方案：一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置还包括：固定块；固定块位于真空吸板和转动座之间；真空吸板通过固定块固定至转动座。
12.作为本发明进一步的方案：固定块的个数为两个；固定块位于两个吸附组件之间；上升降气缸和下升降气缸位于两个固定块之间。
13.作为本发明进一步的方案：上升降气缸和上水平气缸位于真空吸板和转动座之间。
14.作为本发明进一步的方案：吸附组件设有若干个真空吸盘；吸附组件的若干个真空吸盘共同安装至同一个吸附组件的吸盘架上；同一个吸盘架上的若干个真空吸盘沿高度方向排布。
15.作为本发明进一步的方案：上钩爪包括：钩板部和用于与回收箱的箱口接触进行定位的定位块部；钩板部固定至定位块部；钩板部和真空吸板从两侧夹持回收箱的箱壁；定位块部连接至上水平气缸的气缸杆。
16.作为本发明进一步的方案：一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置抓取回收箱时，回收箱的箱口与转动座的转动轴线位于同一高度。
17.作为本发明进一步的方案：上升降气缸驱动上水平气缸运动的方向、转动座的转动轴线和吸附气缸驱动吸盘架运动的方向相互垂直；
18.上升降气缸驱动上水平气缸运动的方向平行于下升降气缸驱动下水平气缸运动的方向；
19.上水平气缸驱动上钩爪运动的方向平行于下水平气缸驱动下托件运动的方向。
20.作为本发明进一步的方案：真空吸板吸附回收箱的方向平行于转动座的转动轴线；真空吸盘吸附回收箱的方向平行于吸附气缸驱动吸盘架运动的方向。
21.作为本发明进一步的方案：一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置抓取回收箱并倾倒废料，包括以下步骤；
22.通过机械臂的运动使真空吸板贴合回收箱的外壁面，启动真空吸板吸取固定回收箱；
23.辅助固定装置启动，使真空吸盘贴合回收箱并启动真空吸盘吸取固定回收箱；
24.机械臂提起回收箱，同时夹持装置启动，由上钩爪和下托件夹持固定回收箱的上下两端；
25.机械臂将回收箱移动到倾倒位置后，旋转气缸驱动转动座转动倾倒废料。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以抓取回收箱并倾倒回收箱内的废料。
27.辅助固定装置和真空吸板采用三面吸附的方式，提升吸附固定的可靠性。在提起回收箱后，通过夹持装置实现上下两侧的夹持固定，提升翻转倾倒废料过程中对于回收箱的固定的可靠性。
28.本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
29.图1是本发明的一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置的俯视图；
30.图2是图1中一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置的正视图；
31.图3是图1中一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置的移除基座和旋转气缸后的示意图；
32.图4是图2中一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置的移除基座和旋转气缸后的示意图；
33.图5是图4中结构移除辅助固定装置和固定块后的示意图，示出了上夹持装置和下
夹持装置固定回收箱；
34.图6是图5中结构的另一状态的示意图，示出了上夹持装置和下夹持装置解除对回收箱的固定；
35.图7是图3中的部分结构的示意图，示出了辅助固定装置固定回收箱；
36.图8是图7中结构的另一状态的示意图，示出了辅助固定装置解除对回收箱的固定；
37.图9是图6中结构的局部放大图。
38.附图标号清单：机械臂抓取装置100，基座10，旋转气缸20，转动座30，真空吸板40，夹持装置50，上夹持装置51，上升降气缸511，上水平气缸512，上钩爪513，钩板部5131，定位块部5132，下夹持装置52，下升降气缸521，下水平气缸522，下托件523，辅助固定装置60，吸附组件61，真空吸盘611，吸盘架612，吸附气缸613，固定块70，回收箱200。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1至图9，本发明实施例中，一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置100包括：基座10、旋转气缸20、转动座30、真空吸板40、夹持装置50和辅助固定装置60。
41.基座10用于与机械臂进行连接。基座10安装至机械臂上，通过机械臂的运动带动机械臂抓取装置100进行运动。机械臂抓取装置100实现抓取功能。真空吸板40用于贴合并吸附回收箱200。真空吸板40根据需要阵列设置多个真空吸附孔，采用真空抽气的方式实现吸附功能。
42.真空吸板40采用真空吸附的方式吸附回收箱200。回收箱200用于收集和存储塑料瓶生产过程中的废料。夹持装置50用于夹持固定回收箱200。辅助固定装置60用于辅助固定回收箱200。
43.转动座30通过旋转气缸20可转动地安装至基座10。旋转气缸20安装至基座10。转动座30安装至旋转气缸20。在旋转气缸20的作用下，推动转动座30相对于基座10转动。真空吸板40固定至转动座30。夹持装置50和辅助固定装置60安装至转动座30。
44.夹持装置50包括：上夹持装置51和下夹持装置52。上夹持装置51和下夹持装置52从上下两侧夹持回收箱200。上下两侧是指回收箱200在正常使用进行废料收集时的上下两侧。
45.上夹持装置51包括：上升降气缸511、上水平气缸512和上钩爪513。下夹持装置52包括：下升降气缸521、下水平气缸522和下托件523。
46.上钩爪513用于钩住回收箱200的箱壁。下托件523用于接触回收箱200的箱底并进行支撑。上钩爪513和下托件523共同实现回收箱200的定位。上升降气缸511固定至转动座30。上升降气缸511驱动上水平气缸512升降运动。上水平气缸512连接至上升降气缸511的气缸杆。上水平气缸512驱动上钩爪513运动。上钩爪513连接至上水平气缸512的气缸杆。上
钩爪513和真空吸板40从两侧夹持回收箱200的箱壁。上钩爪513部分伸入至回收箱200内与位于回收箱200外侧的真空吸板40共同作用，实现对回收箱200的箱壁的夹持固定。
47.下升降气缸521固定至转动座30。下升降气缸521驱动下水平气缸522升降运动。下水平气缸522连接至下升降气缸521的气缸杆。下水平气缸522驱动下托件523运动。下托件523连接至下水平气缸522的气缸杆。
48.作为一种具体的实施方式，辅助固定装置60包括：两个吸附组件61。两个吸附组件61用于吸附回收箱200的两侧。具体而言，吸附组件61包括：真空吸盘611、吸盘架612和吸附气缸613。吸附气缸613固定至转动座30。吸附气缸613驱动吸盘架612运动。吸盘架612连接至吸附气缸613的气缸杆。真空吸盘611固定至吸盘架612。真空吸板40和两个吸附组件61实现三面吸附，提升稳定性。
49.作为一种具体的实施方式，一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置100还包括：固定块70。固定块70位于真空吸板40和转动座30之间。真空吸板40通过固定块70固定至转动座30。具体而言。固定块70的个数为两个。固定块70位于两个吸附组件61之间。上升降气缸511和下升降气缸521位于两个固定块70之间。固定块70为长条状。
50.作为一种具体的实施方式，上升降气缸511和上水平气缸512位于真空吸板40和转动座30之间。
51.作为一种具体的实施方式，吸附组件61设有若干个真空吸盘611。吸附组件61的若干个真空吸盘611共同安装至同一个吸附组件61的吸盘架612上。同一个吸盘架612上的若干个真空吸盘611共沿高度方向排布。具体而言，吸盘架612呈t字型。同一个吸盘架612上设有沿高度方向排布的两个真空吸盘611。
52.作为一种具体的实施方式，上钩爪513包括：钩板部5131和定位块部5132。定位块部5132用于与回收箱200的箱口接触进行定位。钩板部5131固定至定位块部5132。钩板部5131和真空吸板40从两侧夹持回收箱200的箱壁。定位块部5132连接至上水平气缸512的气缸杆。
53.作为一种具体的实施方式，一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置100抓取回收箱200时，回收箱200的箱口与转动座30的转动轴线位于同一高度。在倾倒时可以减少回收箱200翻转带来的回收箱200的箱口的位移，从而提升倾倒废料的精准度。
54.作为一种具体的实施方式，上升降气缸511驱动上水平气缸512运动的方向、转动座30的转动轴线和吸附气缸613驱动吸盘架612运动的方向相互垂直。上升降气缸511驱动上水平气缸512运动的方向平行于下升降气缸521驱动下水平气缸522运动的方向。上水平气缸512驱动上钩爪513运动的方向平行于下水平气缸522驱动下托件523运动的方向。
55.作为一种具体的实施方式，真空吸板40吸附回收箱200的方向平行于转动座30的转动轴线。真空吸盘611吸附回收箱200的方向平行于吸附气缸613驱动吸盘架612运动的方向。
56.一种用于塑料瓶生产的废料回收的机械臂抓取装置100抓取回收箱200并倾倒废料，包括以下步骤：
57.通过机械臂的运动使真空吸板40贴合回收箱200的外壁面，启动真空吸板40吸取固定回收箱200；
58.辅助固定装置60启动，使真空吸盘611贴合回收箱200并启动真空吸盘611吸取固
定回收箱200；
59.机械臂提起回收箱200，同时夹持装置50启动，由上钩爪513和下托件523夹持固定回收箱200的上下两端。
60.机械臂将回收箱200移动到倾倒位置后，旋转气缸20驱动转动座30转动倾倒废料。
61.在完成废料的倾倒后，旋转气缸20驱动转动座30反向转动，使回收箱200恢复至开口向上的姿态。机械臂运动使回收箱200靠近初始的摆放位置。在即将到达摆放位置前，夹持装置50动作解除对回收箱200的上下两端的固定。然后机械臂继续运动使回收箱200放置到摆放位置。辅助固定装置60解除真空吸盘611对回收箱200的吸附，同时真空吸盘611解除对回收箱200的外壁面的吸附，使机械臂抓取装置100脱离与回收箱200的接触，实现回收箱200的放置。
62.辅助固定装置60和真空吸板40采用三面吸附的方式，提升吸附固定的可靠性。在提起回收箱200后，通过夹持装置50实现上下两侧的夹持固定，提升翻转倾倒废料过程中对于回收箱200的固定的可靠性。
63.对于辅助固定装置60实现对回收箱200的吸取固定的动作顺序，首先将吸附气缸613推动吸盘架612向靠近回收箱200的方向运动至真空吸盘611贴合回收箱200的外壁面，然后启动真空吸盘611吸附固定回收箱200。辅助固定装置60实现对回收箱200的释放的动作顺序为首先关闭真空吸盘611停止吸附回收箱200。然后吸附气缸613推动吸盘架612向远离回收箱200的方向运动使真空吸盘611脱离与回收箱200的接触。
64.夹持装置50实现对回收箱200的夹持固定的动作顺序，首先下夹持装置52进行动作至下托件523接触回收箱200的底部。然后上夹持装置51进行动作至上钩爪513钩住回收箱200的顶部箱口处的箱壁。
65.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
66.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。