一种全自动高效包红包机器人的制作方法

1.本实用新型属于机械自动化领域，具体涉及一种全自动高效包红包机器人。


背景技术：

2.红包也叫压岁钱。春节时，长辈通常会给小孩儿包红包，寓意平安顺遂。因其吉祥如意之意，有时商场、小区、大型公司开工或学校在春节开学之时也会批量派发红包。
3.传统上，人们包红包的步骤为，首先取出一个红包，然后张开红包，数好一定数量的钱币后，用手将钱币装进红包内，然后掀开红包的封耳，再将红包盖翻折并嵌进封耳内，完成包红包的整个过程。
4.由于钱币在市面上大范围流动，接触过的人较多，因此常常会附带有很多细菌，如果直接用手接触钱币来包红包，则卫生情况难以保障；另外，由于有些新发行的钱币相互粘连较强，而人的手指较粗，有时难以点数，在包红包时容易出现钱币数量有误的情况；无法同时进行多个包红包进程，包红包速度较慢，效率不高。
5.因此，人们迫切希望研发一种全自动高效包红包机器人。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种全自动高效包红包机器人，能够同时进行多个包红包进程，包红包效率高。
7.本实用新型目的通过以下技术方案实现：
8.一种全自动高效包红包机器人，包括机架，机架上设有取红包装置、装钱装置、封口装置、转运装置和控制装置；
9.取红包装置用于取出红包并输送到转运装置；
10.转运装置用于将取红包装置取出的红包依次转运到装钱装置和封口装置；
11.装钱装置用于将钱币装进转运装置转运来的红包；
12.封口装置用于为转运装置转运来的装有钱币的红包封口；
13.控制装置用于控制转运装置、取红包装置、装钱装置和封口装置的动作。
14.进一步，取红包装置包括推送装置、检测装置和负压吸引装置，推送装置设于转运装置一侧，用于向转运装置方向推出红包；检测装置设于推送装置和转运装置之间，用于当检测到推送装置推出的红包时发送信号给控制装置以停止推送装置的动作；负压吸引装置设于转运装置另一侧，用于将推送装置推出的红包吸引到转运装置。
15.进一步，推送装置包括驱动移动的推送齿条，推送齿条一端与转运装置对应布置，用于向转运装置方向直线推送红包。
16.进一步，推送装置还包括斜推板，推送齿条一端固接于斜推板，斜推板的倾角为75
°‑
85
°
。
17.进一步，装钱装置包括驱动旋转的第一摩擦轮和第二摩擦轮，第一摩擦轮和第二摩擦轮相对设置且旋转方向相同，第一摩擦轮和第二摩擦轮之间留有供钱币通过的第一缝
隙，第一缝隙与转运装置对应布置。
18.进一步，第一缝隙和转运装置之间设有驱动旋转的第三摩擦轮和第四摩擦轮，第三摩擦轮和第四摩擦轮相对设置且旋转方向相反，第三摩擦轮和第四摩擦轮之间留有供钱币通过的第二缝隙，第二缝隙与第一缝隙对应布置。
19.进一步，第三摩擦轮和第四摩擦轮的转速大于第一摩擦轮和第二摩擦轮的转速。
20.进一步，封口装置包括掀耳舵机、掀耳拨杆、封口舵机和勾形拨杆；
21.掀耳拨杆连接于掀耳舵机且与转运装置转运来的红包的封耳对应；
22.掀耳舵机固接于机架，用于转动掀耳拨杆以使掀耳拨杆掀开红包封耳；
23.勾形拨杆固接于封口舵机且与转运装置转运来的红包的红包盖对应；
24.封口舵机用于转动勾形拨杆，以使勾形拨杆将红包盖旋转嵌入红包封耳内。
25.进一步，转运装置包括驱动旋转的转盘，取红包装置、装钱装置和封口装置环绕转盘设置，转盘设有分别与取红包装置、装钱装置和封口装置对应的张口舵机，张口舵机用于夹持并按压红包两侧部以使红包张口。
26.进一步，张口舵机共设有4个，4个张口舵机均匀设于转运装置四周，取红包装置和封口装置对应设于转运装置左右两侧，装钱装置设于转运装置上方，转运装置下方设有成品收集箱。
27.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
28.通过转运装置将取红包装置取出的红包依次转运至装钱装置和封口装置进行装钱和封口，无需人手接触钱币和对红包进行张口和封口动作，具有全自动的特点，有利于用户保持卫生。
29.相较于人手包红包，装钱装置不容易出现数量错误，具有更高的可靠性。
30.能够同时进行多个包红包进程，包红包效率高，具有高效的特点。
31.适用于大型公司、社区、大型新年活动或银行等需要大批量包红包场景。
附图说明
32.图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。
33.图2为本实用新型实施例的内部立体结构示意图。
34.图3为本实用新型实施例的内部另一视角的立体结构示意图(已拆除装钱装置)。
35.图4为本实用新型实施例的转盘背面的立体结构示意图。
36.图5为本实用新型实施例的装钱装置的立体结构示意图。
37.图6为本实用新型实施例的电路原理图。
38.附图标记：
39.1-机架；
40.21-步进电机、22-步进电机齿轮；
41.3-转盘、31-大圆盘齿轮、32-卡接部、33-张口舵机、34-张口拨杆；
42.41-推送舵机、42-推送齿轮、43-推送齿条、44-斜推板、45-红外对射开关；
43.51-吸盘、52-负压舵机、53-负压齿轮、54-负压齿条；
44.61-分钱斜坡、62-分钱电机、63-第一摩擦轮、64-第二摩擦轮、65-送钱电机、66-第三摩擦轮、67-第四摩擦轮；
45.71-掀耳舵机、72-掀耳拨杆、73-封口舵机、74-勾形拨杆；
46.8-成品收集箱。
具体实施方式
47.下面对本实用新型作进一步详细的描述。
48.如图1所示，一种全自动高效包红包机器人，包括机架1，机架1上设有取红包装置、装钱装置、封口装置、转运装置和控制装置；
49.取红包装置用于取出红包并输送到转运装置；
50.转运装置用于将取红包装置取出的红包依次转运到装钱装置和封口装置；
51.装钱装置用于将钱币装进转运装置转运来的红包；
52.封口装置用于为转运装置转运来的装有钱币的红包封口；
53.控制装置用于控制转运装置、取红包装置、装钱装置和封口装置的动作。
54.如图4所示，具体地，转运装置包括步进电机21和转盘3。步进电机21固设于机架1，转盘3中心设有大圆盘齿轮31，步进电机齿轮22与大圆盘齿轮31啮合传动，带动转盘3在机架1上转动。
55.如图1-图2所示，转盘3设有4个分别位于转盘3四周的卡接部32，每个卡接部32与转盘3中心之间的距离相等。卡接部32与红包外形相匹配，卡接部32宽度等于或略大于红包宽度，以便装载红包。卡接部32设有3个侧壁，朝向转盘3外侧方向设有开口。
56.取红包装置和封口装置对称设于转盘3左右两侧，装钱装置设于转盘3上方，转盘3下方设有成品收集箱8。
57.步进电机21精确控制转盘3的旋转角度。当其中任意一个卡接部32与取红包装置对应时，其余3个卡接部32分别与装钱装置、封口装置和成品收集箱8一一对应。
58.每个卡接部32两侧分别设有张口舵机33，张口舵机33连接有张口拨杆34。当红包装载到卡接部32里时，卡接部32两侧的张口舵机33带动张口拨杆34同时向内旋转，夹持住红包两侧，保证在转盘3旋转过程中红包不会从卡接部32中脱落，同时，红包两侧被夹紧后红包发生变形，红包口被张开，便于将钱币装进红包内。
59.取红包装置包括推送舵机41、啮合传动的推送齿轮42、推送齿条43和斜推板44，推送舵机41固接于机架1且连接于推送齿轮42，用于驱使推送齿轮42转动，并带动推送齿条43直线移动。
60.斜推板44一侧放置将要包红包的空红包。斜推板44的倾角为80
°
，红包横向放置且倚靠在斜推板44上能够保持立起而不会滑倒。斜推板44设于转盘3一侧且固接于推送齿条43一端。
61.斜推板44和转盘3之间设有检测装置，优选为红外对射开关45。
62.当推送齿条43带动斜推板44推出第一个红包时，红外对射开关45被阻挡，向控制装置发送信号，控制装置接收信号后停止推送舵机41的动作，斜推板44停止向前移动。
63.如图3、图4所示，负压吸引装置包括气泵和吸盘51，气泵连接于吸盘51，用于为吸盘51提供负压吸引力。
64.机架1上设有负压舵机52、啮合传动的负压齿轮53和负压齿条54，负压舵机52固接于机架1且连接于负压齿轮53，用于驱使负压齿轮53转动，并带动负压齿条54直线移动。
65.吸盘51固接于负压齿条54，由负压齿条54带动朝斜推板44方向移动。
66.转盘3卡接部32设有通孔，吸盘51穿过卡接部32通孔吸引住斜推板44推送出的红包，然后向后缩回穿过卡接部32通孔，将红包装载到卡接部32内。卡接部32两侧的张口舵机33夹紧红包后，吸盘51停止吸引红包。此时，转盘3便可旋转，将红包转运到下个工位的装钱装置进行装钱的动作。同时，第一个红包被吸走后，红外对射开关45不再被阻挡，向控制装置发送信号，控制装置接收信号后启动推送舵机41，斜推板44继续向前移动，推出第二个红包，如此反复，形成连续的包红包动作。
67.如图5所示，装钱装置包括分钱装置，分钱装置包括分钱斜坡61、分钱电机62以及由分钱电机62驱动旋转的第一摩擦轮63和第二摩擦轮64。分钱斜坡61用于放置多张待分派钱币，使钱币向下滑动。
68.第一摩擦轮63和第二摩擦轮64相对设置且旋转方向相同。
69.具体地，第一摩擦轮63和第二摩擦轮64均设于分钱斜坡61末端，第一摩擦轮63设于分钱斜坡61下方，第二摩擦轮64设于分钱斜坡61上方。第一摩擦轮63和第二摩擦轮64之间留有供钱币通过的第一缝隙，第一缝隙上端与分钱斜坡61对应，下端与转运装置转运过来的红包对应。
70.第一摩擦轮63顺时针旋转，利用摩擦力把底层的钱币向前输送。第二摩擦轮64顺时针旋转，主要负责把上层的钱向后击打，确保每次只有一张钱币通过第一缝隙。
71.通过第一缝隙的钱币向下掉落到转运装置转运过来且已张口的红包中。
72.为了确保分钱数量的准确，装钱装置还包括送钱装置，送钱装置设于分钱装置与转运装置之间，包括送钱电机65以及由送钱电机65驱动旋转的第三摩擦轮66和第四摩擦轮67。
73.第三摩擦轮66和第四摩擦轮67相对设置且旋转方向相反。
74.具体地，第三摩擦轮66和第四摩擦轮67均位于分钱装置下方，第三摩擦轮66和第四摩擦轮67之间留有供钱币通过的第二缝隙，第二缝隙与第一缝隙对应布置。
75.分钱斜坡61末端对应设有弯折挡板，用于将从第一缝隙通过的钱币调整运动方向至第二缝隙。
76.第三摩擦轮66顺时针旋转，第四摩擦轮67逆时针旋转。经过第三摩擦轮66和第四摩擦轮67的共同摩擦，钱币得以快速通过第二缝隙并进入转运装置转运过来且已张口的红包中。
77.第二缝隙旁边设有红外检测装置，用于检测通过第二缝隙的钱币的数量。当通过第二缝隙的钱币的数量达到预设值时，红外检测装置向控制装置发送信号，控制装置停止红外检测装置的计数和各个摩擦轮的转动，以停止向红包继续分派和装载钱币。然后转盘3可以旋转，将红包转运到下个工位的封口装置一侧，对红包进行封口。当第二个红包到来时，各个摩擦轮和红外检测装置重新开始工作，对第二个红包进行装钱和计数。
78.本实施例中，第三摩擦轮66和第四摩擦轮67的转速大于第一摩擦轮63和第二摩擦轮64的转速，由此来拉开相邻两张钱币先后进入红包的时间间隙和空间间隙，使得红外检测装置的计数更加准确，确保预设数量的钱币装载到红包中。
79.封口装置模仿人手手动为红包封口的动作，设有掀耳机构和封口机构，掀耳机构和封口机构分别位于转运装置转运过来的红包的两侧。
80.掀耳机构包括掀耳舵机71和掀耳拨杆72。掀耳拨杆72连接于掀耳舵机71且与转运装置转运来的红包的封耳对应；掀耳舵机71固接于机架1，用于转动掀耳拨杆72以使掀耳拨杆72滑过红包侧面并掀开红包封耳。
81.封口机构包括封口舵机73和勾形拨杆74。勾形拨杆74固接于封口舵机73且与转运装置转运来的红包的红包盖对应。
82.勾形拨杆74对应于转运来的红包的红包盖后侧，具有较大的旋转角度。在勾形拨杆74旋转过程中，可持续抵压于红包盖后侧，使红包盖翻折并旋转嵌入红包封耳内。
83.然后，勾形拨杆74反方向转动，掀耳舵机71和掀耳拨杆72也复位至初始状态，为下一个红包的封口做好准备。
84.本实施例中，勾形拨杆74为固接为一体的连接杆和压杆，连接杆两端分别连接于封口舵机73和压杆。
85.然后转盘3可以继续旋转，将完成封口的红包转运至转盘3下方，准备进行成品的输出。
86.此时，张口舵机33反方向旋转，张口拨杆34松开对红包的夹持，红包沿卡接部32开口方向向下滑落至下方的成品收集箱8。
87.如图6所示，本实施例中，采用arduino mega2560主板作为主控板。取红包装置、装钱装置和封口装置各由一个uno板控制。在mega2560主控板的协调下，可以调配各个uno板同步实现各个装置的控制。
88.工作过程：
89.将多个空的红包横向放置于斜推板44，红包的封耳朝向斜推板44，红包口朝向转盘3外侧。斜推板44向转盘3推出一个红包，吸盘51向前移动吸住推出的红包，然后向后移动，使红包卡在转盘3的卡接部32。卡接部32的张口舵机33动作夹紧红包两侧，使红包张口。
90.吸盘51松开红包，转盘3旋转90
°
，将红包转运到装钱装置下方。装钱装置向下输出预设数量的钱币并装载到红包内。
91.转盘3继续旋转90
°
，将红包转运到封口装置一侧。封口装置的掀耳机构掀开红包封耳，封口机构将红包盖翻折后按入红包封耳内。
92.转盘3继续旋转90
°
，将红包转运到竖直向下的位置。张口舵机33松开红包，红包便下滑到下方的成品收集箱8内。
93.由于转盘3共设有4个卡接部32，每个卡接部32均设有张口舵机33，转盘3每旋转90
°
，包红包机器人便可开始一个新的包红包进程，因此，能够同时进行4个包红包进程，包红包效率高，具有全自动和高效的特点，相较于人手包红包至少快4倍。
94.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。