一种用于堆垛袋状物料拆包机的单层抓包机械手装置的制作方法

本发明涉及拆包设备领域，更具体地说，涉及一种用于堆垛袋状物料拆包机的单层抓包机械手装置。

背景技术：

在生产领域中，对于粉状，颗粒状的物品，一般采用袋装的保存和运输方式，典型的如水泥、化肥、面粉、污水处理澄清剂、塑料颗粒等。对于这些袋装物品，使用时需要进行拆袋。使用量较少时，人工拆袋即可满足要求。但是当一次性需求比较大时，采用人工拆袋，不仅生产效率低下，无法满足生产需要；而且粉尘污染容易污染环境、危害工作人员的身体健康，尤其是某些有毒物料，对环境和工作人员的伤害更大。为了提高拆包效率，降低劳动强度，出现了自动拆包机。

现有的自动拆包机，基本包括进料装置、破袋装置、筛分装置、除尘装置及废袋输出装置，进料装置将待拆的料袋送入破袋装置，破袋装置将料包上的包装袋割破，筛分装置将包装袋及物料进行分离，除尘装置对筛分及破袋过程中的粉尘进行滤除。筛分装置均采用电机驱动的滚筒筛，滚筒筛上分布有筛孔，破袋后夹杂有物料的废袋从滚筒筛的一端开口进入，随滚筒筛转动的过程中，物料从筛孔漏下，落入接料斗；废袋从滚筒筛的对侧开口输出至废袋收集装置收集、输出。现有的自动拆包机，虽然实现了自动拆包，具有较高的拆包效率。但是在实际使用过程中发现，从滚筒筛排除的废袋上仍有许多残存物料，尤其是面粉、水泥等细粉物料，残存率更高，资源浪费严重。

拆包机上的机械手一般设置多个，但是多个机械手的张开角度以及最终在抓取物料后的固定角度，由于是通过同一个执行气缸控制的张开角度，导致每个机械手的张开角度均相同，但是在实际操作中，物料码垛很难保证每一个物料的摆放角度、位置和方向均相同，同时也不能保证机械手最终抓取物料后的

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于堆垛袋状物料拆包机的单层抓包机械手装置，它可以通过在抓包爪勾的拐角处设置的适应性垫块，其内部的磁性连珠可以在保证硬度和强度的情况下，根据物料抓取时的角度对抓包爪勾进行一定适应性的微形变，实现在抓取物料后张开角度固定后，能够对抓包爪勾张开角度进行微调控，使抓包爪勾与物料结合度更好，使抓取效果和效率更好，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角在微形变后能够恢复，延长抓包爪勾的使用寿命，同时在换向杆中部的柔性设置下，可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于堆垛袋状物料拆包机的单层抓包机械手装置，包括行走桁架和抓包机械手架体，所述行走桁架位于抓包机械手架体上方，且行走桁架和抓包机械手架体之间连接有多个连接支架，所述行走桁架左右两内壁之间转动连接有多对转动轴，每对所述转动轴的其中一端均连接有齿轮，两个所述齿轮啮合连接，每对所述转动轴相互远离的一端均固定连接有多个相互对应的抓包爪勾，所述抓包爪勾内端设有适应性垫块，所述行走桁架下端中部连接有爪勾执行气缸，所述爪勾执行气缸伸缩端转动连接有推臂连杆，所述推臂连杆与每对转动轴通过换向杆转动连接，所述换向杆与其中一个转动轴固定连接，所述抓包机械手架体前端通过两个带有升降机构的导向轴连接有防粘袋分离板，所述抓包机械手架体右侧两端均固定连接有拨叉支架，两个所述拨叉支架之间转动连接有拨叉，所述拨叉与行走桁架之间连接有对拨叉进行驱动的拨叉执行气缸，可以通过在抓包爪勾的拐角处设置的适应性垫块，其内部的磁性连珠可以在保证硬度和强度的情况下，根据物料抓取时的角度对抓包爪勾进行一定适应性的微形变，实现在抓取物料后张开角度固定后，能够对抓包爪勾张开角度进行微调控，使抓包爪勾与物料结合度更好，使抓取效果和效率更好，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角在微形变后能够恢复，延长抓包爪勾的使用寿命，同时在换向杆中部的柔性设置下，可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

进一步的，所述拨叉的最大转动范围为直角。

进一步的，所述抓包机械手架体右上端安装有位移传感器，所述行走桁架和爪勾执行气缸均与位移传感器信号连接，堆垛物料通过升降机构上升，带动防粘袋分离板沿着导向轴上升，待位移传感器位移传感器触发信号，爪勾执行气缸接收来自位移传感器的信号进行动作，通过推臂连杆移动转化为转动轴转动，进而使抓包爪勾动作插进袋状物料，当升降机构下降到设定安全位置时，位移传感器将信号传递给行走桁架，控制本抓包机械手装置开始行走。

进一步的，所述换向杆的两个端部均为硬性材质，所述换向杆的中部采用硅橡胶制成，中部的硅橡胶使换向杆具有一定的柔性，从而可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

进一步的，所述硅橡胶的长度为换向杆整体的1/5-1/4，硅橡胶具有弹性，硅橡胶过长，易导致换向杆整体稳定性差，使得爪勾执行气缸通过推臂连杆和换向杆对抓包爪勾的控制的精准性下降，硅橡胶过短，容易导致其弹性有限，进而对于码垛不平的的适应性不明显。

进一步的，所述抓包爪勾包括爪勾端、微弹拐角以及与转动轴固定连接的平杆端，所述平杆端、微弹拐角和爪勾端依次固定连接，通过在抓包爪勾的转角处微弹拐角的设置，一方面可以有效提高抓包爪勾转角处的强度，有效避免在长期使用后微弹拐角处断裂，另一方面，微弹性的微弹拐角，使其可以根据物料码垛时的拜访角度进行一定角度的适应性改变，使抓包爪勾与物料结合度更好，物料不易断裂，使两个抓包爪勾之间的张开角度在爪勾执行气缸控制下定型后，能够进行一定的微调，使物料与抓包爪勾之间受力点不易因受力过大而被损坏。

进一步的，所述爪勾端的末端作斜切角处理，所述斜切角边缘进行打磨抛光处理，且斜切角的与水平方向较小的夹角为30-45°，通过斜切角的设置，可以增加抓包爪勾末端的平滑度，一方面便于抓包爪勾通过物料底部进而将物料抓起，另一方面在抓取后进行释放物料时，有效降低物料与抓包爪勾末端之间的摩擦力，便于物料顺利释放，有效避免物料粘附在抓包爪勾上，影响整个抓包效率，夹角多大，易导致平滑度不够，对抓取物料的便利性不够，夹角过小，抓包爪勾末端会过薄，易断裂。

进一步的，所述微弹拐角包括弧形杆，所述适应性垫块固定连接在弧形杆内端，所述适应性垫块包括与弧形杆固定连接的月牙形垫，所述月牙形垫的内端固定连接有两个相对应的凸起隔断层，两个所述凸起隔断层的外端均放置有一组磁性连珠，使用时，在所抓取的物料的作用下，微弹拐角向外发生形变，在向外的形变力作用下，两个凸起隔断层被拉伸，对磁性连珠产生向两侧的推力，使磁性连珠在适应性垫块内的分布范围更大，进而提高适应性垫块部分的内部硬度和强度，即提高抓包爪勾拐角处的强度，使其不易断裂，当物料释放后，微弹拐角有回复形变的趋势，此时两组磁性连珠在相互吸附力作用下相互靠近，使凸起隔断层被挤压恢复原状，在这整个过程中，磁性连珠可以在保证硬度和强度的作用下实现对于抓包爪勾张开角度的微形变的调节，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角在微形变后能够恢复，使得微形变不易影响抓包爪勾的实用寿命。

进一步的，所述磁性连珠包括多个相互吸附的磁珠，位于所述凸起隔断层两侧的两个磁珠之间存在吸引力，使两个磁珠在相互吸引力作用下能够挤压凸起隔断层，进而促使月牙形垫恢复形变，提高使用寿命。

进一步的，所述凸起隔断层由弹性材质制成，弧形杆由微弹性材质制成，使得微弹拐角能够实现微形变，进而对于抓包爪勾在抓取物料后张开角度固定后，能够对张开角度进行微调控，进而适应在码垛过程中每个物料的摆放角度存在的轻微差异性。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过在抓包爪勾的拐角处设置的适应性垫块，其内部的磁性连珠可以在保证硬度和强度的情况下，根据物料抓取时的角度对抓包爪勾进行一定适应性的微形变，实现在抓取物料后张开角度固定后，能够对抓包爪勾张开角度进行微调控，使抓包爪勾与物料结合度更好，使抓取效果和效率更好，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角在微形变后能够恢复，延长抓包爪勾的使用寿命，同时在换向杆中部的柔性设置下，可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

(2)拨叉的最大转动范围为直角。

(3)抓包机械手架体右上端安装有位移传感器，行走桁架和爪勾执行气缸均与位移传感器信号连接，堆垛物料通过升降机构上升，带动防粘袋分离板沿着导向轴上升，待位移传感器位移传感器触发信号，爪勾执行气缸接收来自位移传感器的信号进行动作，通过推臂连杆移动转化为转动轴转动，进而使抓包爪勾动作插进袋状物料，当升降机构下降到设定安全位置时，位移传感器将信号传递给行走桁架，控制本抓包机械手装置开始行走。

(4)换向杆的两个端部均为硬性材质，换向杆的中部采用硅橡胶制成，中部的硅橡胶使换向杆具有一定的柔性，从而可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

(5)硅橡胶的长度为换向杆整体的1/5-1/4，硅橡胶具有弹性，硅橡胶过长，易导致换向杆整体稳定性差，使得爪勾执行气缸通过推臂连杆和换向杆对抓包爪勾的控制的精准性下降，硅橡胶过短，容易导致其弹性有限，进而对于码垛不平的的适应性不明显。

(6)抓包爪勾包括爪勾端、微弹拐角以及与转动轴固定连接的平杆端，平杆端、微弹拐角和爪勾端依次固定连接，通过在抓包爪勾的转角处微弹拐角的设置，一方面可以有效提高抓包爪勾转角处的强度，有效避免在长期使用后微弹拐角处断裂，另一方面，微弹性的微弹拐角，使其可以根据物料码垛时的拜访角度进行一定角度的适应性改变，使抓包爪勾与物料结合度更好，物料不易断裂，使两个抓包爪勾之间的张开角度在爪勾执行气缸控制下定型后，能够进行一定的微调，使物料与抓包爪勾之间受力点不易因受力过大而被损坏。

(7)爪勾端的末端作斜切角处理，斜切角边缘进行打磨抛光处理，且斜切角的与水平方向较小的夹角为30-45°，通过斜切角的设置，可以增加抓包爪勾末端的平滑度，一方面便于抓包爪勾通过物料底部进而将物料抓起，另一方面在抓取后进行释放物料时，有效降低物料与抓包爪勾末端之间的摩擦力，便于物料顺利释放，有效避免物料粘附在抓包爪勾上，影响整个抓包效率，夹角多大，易导致平滑度不够，对抓取物料的便利性不够，夹角过小，抓包爪勾末端会过薄，易断裂。

(8)微弹拐角包括弧形杆，适应性垫块固定连接在弧形杆内端，适应性垫块包括与弧形杆固定连接的月牙形垫，月牙形垫的内端固定连接有两个相对应的凸起隔断层，两个凸起隔断层的外端均放置有一组磁性连珠，使用时，在所抓取的物料的作用下，微弹拐角向外发生形变，在向外的形变力作用下，两个凸起隔断层被拉伸，对磁性连珠产生向两侧的推力，使磁性连珠在适应性垫块内的分布范围更大，进而提高适应性垫块部分的内部硬度和强度，即提高抓包爪勾拐角处的强度，使其不易断裂，当物料释放后，微弹拐角有回复形变的趋势，此时两组磁性连珠在相互吸附力作用下相互靠近，使凸起隔断层被挤压恢复原状，在这整个过程中，磁性连珠可以在保证硬度和强度的作用下实现对于抓包爪勾张开角度的微形变的调节，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角在微形变后能够恢复，使得微形变不易影响抓包爪勾的实用寿命。

(9)磁性连珠包括多个相互吸附的磁珠，位于凸起隔断层两侧的两个磁珠之间存在吸引力，使两个磁珠在相互吸引力作用下能够挤压凸起隔断层，进而促使月牙形垫恢复形变，提高使用寿命。

(10)凸起隔断层由弹性材质制成，弧形杆由微弹性材质制成，使得微弹拐角能够实现微形变，进而对于抓包爪勾在抓取物料后张开角度固定后，能够对张开角度进行微调控，进而适应在码垛过程中每个物料的摆放角度存在的轻微差异性。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为图1中a处的结构示意图；

图3为图1中b处的结构示意图；

图4为本发明的抓包爪勾处正面的结构示意图；

图5为本发明的微弹拐角处的结构示意图；

图6为本发明的微弹拐角处发生微形变后的结构示意图；

图7为本发明的换向杆立体的结构示意图。

图中标号说明：

1行走桁架、2连接支架、3抓包机械手架体、4转动轴、5抓包爪勾、6爪勾执行气缸、51平杆端、52微弹拐角、53爪勾端、521弧形杆、522月牙形垫、523凸起隔断层、524磁珠、7推臂连杆、8防粘袋分离板、9导向轴、10位移传感器、11拨叉支架、12拨叉、13拨叉执行气缸。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种用于堆垛袋状物料拆包机的单层抓包机械手装置，包括行走桁架1和抓包机械手架体3，行走桁架1位于抓包机械手架体3上方，且行走桁架1和抓包机械手架体3之间连接有多个连接支架2，行走桁架1左右两内壁之间转动连接有多对转动轴4，请参阅图3，每对转动轴4的其中一端均连接有齿轮，两个齿轮啮合连接，每对转动轴4相互远离的一端均固定连接有多个相互对应的抓包爪勾5，抓包爪勾5内端设有适应性垫块，行走桁架1下端中部连接有爪勾执行气缸6，爪勾执行气缸6伸缩端转动连接有推臂连杆7，推臂连杆7与每对转动轴4通过换向杆转动连接，换向杆与其中一个转动轴4固定连接；

抓包机械手架体3前端通过两个带有升降机构的导向轴9连接有防粘袋分离板8，抓包机械手架体3右侧两端均固定连接有拨叉支架11，两个拨叉支架11之间转动连接有拨叉12，拨叉12的最大转动范围为直角，拨叉12与行走桁架1之间连接有对拨叉12进行驱动的拨叉执行气缸13，抓包机械手架体3右上端安装有位移传感器10，行走桁架1和爪勾执行气缸6均与位移传感器10信号连接，堆垛物料通过升降机构上升，带动防粘袋分离板8沿着导向轴9上升，待位移传感器位移传感器10触发信号，爪勾执行气缸6接收来自位移传感器10的信号进行动作，通过推臂连杆7移动转化为转动轴4转动，进而使抓包爪勾5动作插进袋状物料，当升降机构下降到设定安全位置时，位移传感器10将信号传递给行走桁架1，控制本抓包机械手装置开始行走。

请参阅图7，换向杆的两个端部均为硬性材质，换向杆的中部采用硅橡胶制成，中部的硅橡胶使换向杆具有一定的柔性，从而可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度，硅橡胶的长度为换向杆整体的1/5-1/4，硅橡胶具有弹性，硅橡胶过长，易导致换向杆整体稳定性差，使得爪勾执行气缸6通过推臂连杆7和换向杆对抓包爪勾5的控制的精准性下降，硅橡胶过短，容易导致其弹性有限，进而对于码垛不平的的适应性不明显。

请参阅图4，抓包爪勾5包括爪勾端53、微弹拐角52以及与转动轴4固定连接的平杆端51，平杆端51、微弹拐角52和爪勾端53依次固定连接，通过在抓包爪勾5的转角处微弹拐角52的设置，一方面可以有效提高抓包爪勾5转角处的强度，有效避免在长期使用后微弹拐角52处断裂，另一方面，微弹性的微弹拐角52，使其可以根据物料码垛时的拜访角度进行一定角度的适应性改变，使抓包爪勾5与物料结合度更好，物料不易断裂，使两个抓包爪勾5之间的张开角度在爪勾执行气缸6控制下定型后，能够进行一定的微调，使物料与抓包爪勾5之间受力点不易因受力过大而被损坏，爪勾端53的末端作斜切角处理，斜切角边缘进行打磨抛光处理，且斜切角的与水平方向较小的夹角为30-45°，通过斜切角的设置，可以增加抓包爪勾5末端的平滑度，一方面便于抓包爪勾5通过物料底部进而将物料抓起，另一方面在抓取后进行释放物料时，有效降低物料与抓包爪勾5末端之间的摩擦力，便于物料顺利释放，有效避免物料粘附在抓包爪勾5上，影响整个抓包效率，夹角多大，易导致平滑度不够，对抓取物料的便利性不够，夹角过小，抓包爪勾5末端会过薄，易断裂。

请参阅图5，微弹拐角52包括弧形杆521，适应性垫块固定连接在弧形杆521内端，适应性垫块包括与弧形杆521固定连接的月牙形垫522，月牙形垫522的内端固定连接有两个相对应的凸起隔断层523，两个凸起隔断层523的外端均放置有一组磁性连珠，使用时，在所抓取的物料的作用下，微弹拐角52向外发生形变，在向外的形变力作用下，请参阅图6，两个凸起隔断层523被拉伸，对磁性连珠产生向两侧的推力，使磁性连珠在适应性垫块内的分布范围更大，进而提高适应性垫块部分的内部硬度和强度，即提高抓包爪勾5拐角处的强度，使其不易断裂，当物料释放后，微弹拐角52有回复形变的趋势，此时两组磁性连珠在相互吸附力作用下相互靠近，使凸起隔断层523被挤压恢复原状，在这整个过程中，磁性连珠可以在保证硬度和强度的作用下实现对于抓包爪勾5张开角度的微形变的调节，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角52在微形变后能够恢复，使得微形变不易影响抓包爪勾5的实用寿命；

磁性连珠包括多个相互吸附的磁珠524，位于凸起隔断层523两侧的两个磁珠524之间存在吸引力，使两个磁珠524在相互吸引力作用下能够挤压凸起隔断层523，进而促使月牙形垫522恢复形变，提高使用寿命，凸起隔断层523由弹性材质制成，弧形杆521由微弹性材质制成，使得微弹拐角52能够实现微形变，进而对于抓包爪勾5在抓取物料后张开角度固定后，能够对张开角度进行微调控，进而适应在码垛过程中每个物料的摆放角度存在的轻微差异性。

可以通过在抓包爪勾5的拐角处设置的适应性垫块，其内部的磁性连珠可以在保证硬度和强度的情况下，根据物料抓取时的角度对抓包爪勾5进行一定适应性的微形变，实现在抓取物料后张开角度固定后，能够对抓包爪勾5张开角度进行微调控，使抓包爪勾5与物料结合度更好，使抓取效果和效率更好，并且在磁性连珠作用下，能够有效保证微弹拐角52在微形变后能够恢复，延长抓包爪勾5的使用寿命，同时在换向杆中部的柔性设置下，可适应堆垛袋状物料在一定范围内码垛的不平，进而降低码垛的操作难度。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。