專利名稱：煙草專用料桶抱夾機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙草生產(chǎn)設(shè)備，特別涉及一種在糖料廚房系統(tǒng)中用來(lái)抓取和夾持煙草專 用糖料料桶的機(jī)械手。
背景技術(shù)：
香料廚房是生產(chǎn)糖料和香料的成套裝置，主要用于巻煙廠制絲生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)不同 牌號(hào)的煙葉和煙絲加入相應(yīng)的糖料和香料，其對(duì)巻煙產(chǎn)品的吸味、風(fēng)格等內(nèi)在質(zhì)量具有關(guān)鍵 的作用。香料廚房設(shè)備中包括若干組料罐，該若干組料罐是存放和調(diào)制料液的容器，分為原 料罐、調(diào)制罐、貯存罐等，其中調(diào)制罐用于調(diào)制料液，原料罐用于貯存調(diào)制料液所需的原料， 貯存罐用于貯存調(diào)制好的料液供制絲線使用。
目前巻煙廠使用的糖料廚房系統(tǒng)工藝日趨先進(jìn)、自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，但在原料的前 期處理工藝上存在一些不足糖料原料存放、搬運(yùn)處于無(wú)序、人工操作的狀態(tài)；原料由人工 拖運(yùn)、擺放混亂、不易清點(diǎn)，僅靠原料桶上標(biāo)簽識(shí)別原料品種和重量，自動(dòng)化程度和安全系 數(shù)低。原料入調(diào)制罐的方式多采用人工搬運(yùn)傾倒或泵抽吸輸送，勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低下，泵 抽吸輸送容易產(chǎn)生管路殘留，造成原料浪費(fèi)嚴(yán)重、清洗管路不方便、人為誤操作等缺陷。針 對(duì)上述問(wèn)題，全自動(dòng)糖料廚房系統(tǒng)越來(lái)越被國(guó)內(nèi)外煙草界所重視，如何實(shí)現(xiàn)煙草專用糖料料 桶自動(dòng)化抓取、搬運(yùn)和傾倒成為很多煙草生產(chǎn)廠家關(guān)注的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn) 和傾倒煙草專用糖料料桶的機(jī)械手。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案-一種煙草專用料桶抱夾機(jī)械手，其包括 一夾持手爪，包括一手爪導(dǎo)軌和兩個(gè)夾持手爪片， 所述兩個(gè)夾持手爪片位于所述手爪導(dǎo)軌上并可沿所述手爪導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述兩個(gè)夾持手爪片之 間通過(guò)一氣缸連接；旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，其固定在第一電機(jī)支撐座上，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的電機(jī) 軸與所述手爪導(dǎo)軌固定連接；擺動(dòng)伺服電機(jī)，其固定在第二電機(jī)支撐座上，所述擺動(dòng)伺服電 機(jī)的電機(jī)軸與所述第一電機(jī)支撐座固定連接，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)的電機(jī)軸與所述旋轉(zhuǎn)伺服電 機(jī)的電機(jī)軸方向垂直；三維直角坐標(biāo)機(jī)器人，所述第二電機(jī)支撐座固定在所述三維坐標(biāo)機(jī)器人的操作手臂上。
進(jìn)一步的，所述第一電機(jī)支撐座包括第一橫板、第一豎板和第二豎板，所述第一豎板、 第二豎板與所述第一橫板垂直連接，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在所述第一橫板上，所述第二電 機(jī)支撐座包括第二橫板、第三豎板和第四豎板，所述第三豎板、第四豎板與所述第二橫板垂 直連接，所述第一橫板與所述第二橫板相對(duì)，所述第一豎板與所述第三豎板鉸接，所述第二 豎板與所述第四豎板鉸接，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)固定在所述第四豎板上，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)的 電機(jī)軸與所述第二豎板固定連接。
上述技術(shù)方案具有如下有益效果在上述方案中，夾持手爪的兩個(gè)夾持手爪片之間設(shè)有 氣缸，通過(guò)該氣缸的伸縮可實(shí)現(xiàn)夾持手爪對(duì)料桶的釋放和夾持，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)可帶動(dòng)夾持手 爪沿水平方向旋轉(zhuǎn)一定角度，以適應(yīng)料桶不同的擺放角度；擺動(dòng)伺服電機(jī)可帶動(dòng)夾持手爪上 下擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)料桶的傾倒和搖晃；旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度和擺動(dòng)伺服電機(jī)擺動(dòng)的角度均可 控制；三維直角坐標(biāo)機(jī)器人可帶動(dòng)夾持手爪在較大空間范圍內(nèi)移動(dòng)。
該方案通過(guò)控制氣缸、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、擺動(dòng)伺服電機(jī)和三維直角坐標(biāo)機(jī)器人等部件來(lái)控 制夾持手爪對(duì)料桶的夾持、傾倒、搖晃、搬運(yùn)和釋放，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，提高了料液配制 效率，杜絕了人為送錯(cuò)料的質(zhì)量事故，最大限度地降低了原料消耗和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善 了車間的衛(wèi)生環(huán)境，完成了糖料原料添加從粗放的手工操作到自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)變，提高 了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中夾持手爪的主視圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中夾持手爪的側(cè)視圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
如圖l、 2所示，該煙草專用料桶抱夾機(jī)械手包括一個(gè)夾持手爪，夾持手爪包括一個(gè)手爪 導(dǎo)軌3和兩個(gè)夾持手爪片1，兩個(gè)夾持手爪片1與手爪導(dǎo)軌3連接，兩個(gè)夾持手爪片1之間通 過(guò)一氣缸2連接，氣缸2往復(fù)伸縮可帶動(dòng)夾持手爪片1在手爪導(dǎo)軌3上來(lái)回滑動(dòng)。
手爪導(dǎo)軌3的上方設(shè)有一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4固定在第一電機(jī)支撐座5上，
4第一電機(jī)支撐座5包括第一橫板51、第一豎板52和第二豎板53，第一豎板52、第二豎板53 與第一橫板51垂直連接，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4固定在第一橫板51上，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4的電機(jī)軸 方向垂直向下與手爪導(dǎo)軌3固定連接，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4可帶動(dòng)手爪導(dǎo)軌3在水平方向旋轉(zhuǎn)， 旋轉(zhuǎn)的角度可控制。
第一電機(jī)支撐座5的上方設(shè)有與其相對(duì)的第二電機(jī)支撐座7，第二電機(jī)支撐座7包括第二 橫板71、第三豎板72和第四豎板73，第三豎板72、第四豎板73與第二橫板71垂直連接， 第一橫板51與第二橫板71相對(duì)，第一豎板52與第三豎板72鉸接，第二豎板53與第四豎板 73鉸接，第四豎板73上設(shè)有擺動(dòng)伺服電機(jī)6，擺動(dòng)伺服電機(jī)6的電機(jī)軸方向與旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī) 4的電機(jī)軸方向垂直，擺動(dòng)伺服電機(jī)6的電機(jī)軸通過(guò)第二豎板53與第四豎板73之間的鉸接軸 與第二豎板53固定連接。擺動(dòng)伺服電機(jī)6可帶動(dòng)第一電機(jī)支撐座5及夾持手爪沿垂直方向上 下擺動(dòng)，擺動(dòng)的角度可通過(guò)控制擺動(dòng)伺服電機(jī)6旋轉(zhuǎn)的角度進(jìn)行控制。
如圖3所示，該煙草專用料桶抱夾機(jī)械手還包括一個(gè)三維直角坐標(biāo)機(jī)器人8，該三維直角 坐標(biāo)機(jī)器人8包括一機(jī)架83，機(jī)架83上設(shè)有X軸導(dǎo)軌82、 Y軸導(dǎo)軌(未顯示)和操作手臂 81 (Z軸導(dǎo)軌)。Y軸導(dǎo)軌固定在機(jī)架83上，X軸導(dǎo)軌通過(guò)滑塊與Y軸導(dǎo)軌連接，操作手臂81 通過(guò)滑塊84與X軸導(dǎo)軌82連接，操作手臂81可在相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)85的帶動(dòng)下沿X軸、Y軸 和Z軸運(yùn)動(dòng)。第二電機(jī)支撐座7的第二橫板71與操作手臂81固定連接，這樣夾持手爪就可 以在三維直角坐標(biāo)機(jī)器人8的操作手臂81帶動(dòng)下到達(dá)X、 Y、 Z軸有效長(zhǎng)度范圍內(nèi)任意坐標(biāo) 點(diǎn)對(duì)料桶進(jìn)行抓取。
該煙草專用料桶抱夾機(jī)械手在使用時(shí)，首先控制三維直角坐標(biāo)機(jī)器人8使其操作手臂81 運(yùn)動(dòng)至待抓料桶的上方，控制氣缸2收縮使兩個(gè)夾持手爪片1將料桶卡住夾緊，如料桶擺放 的角度與兩個(gè)夾持手爪片1的位置不對(duì)應(yīng)時(shí)，可通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)兩個(gè)夾 持手爪片1進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使兩個(gè)夾持手爪片1可順利的將料桶夾住。料桶被夾住后，操作手 臂81先帶動(dòng)料桶移動(dòng)至條碼掃描處進(jìn)行品牌確認(rèn)后至旋蓋機(jī)給料桶開蓋，在移動(dòng)過(guò)程中，控 制擺動(dòng)伺服電機(jī)6帶動(dòng)料桶來(lái)回?fù)u晃，以使料桶內(nèi)的料液上下均勻。料桶開蓋后，操作手臂8 1將料桶運(yùn)至料罐9的上方，待料罐9的罐蓋打開后，控制擺動(dòng)伺服電機(jī)6旋轉(zhuǎn)，使料桶傾斜 將料桶內(nèi)的料液倒入料罐9。
倒料結(jié)束后，操作手臂81帶著夾持手爪夾持空桶運(yùn)動(dòng)至最近的定量加水點(diǎn)加水，并控制 擺動(dòng)伺服電機(jī)6帶動(dòng)空桶搖晃，再將注入定量水的空桶再次移動(dòng)至剛才進(jìn)料的料罐9上方， 將涮桶的定量水倒入料罐9中，以減少原料浪費(fèi)。然后操作手臂81帶著夾持手爪將空桶運(yùn)至 旋蓋機(jī)進(jìn)行鎖蓋，最后將鎖蓋后的空桶重新放置到原位置上。該機(jī)械手可重復(fù)以上動(dòng)作步驟，將多個(gè)料桶內(nèi)的料液均倒入料罐內(nèi)，這樣即可完成配料、
倒料任務(wù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)料、配料、倒料的自動(dòng)化。該方案通過(guò)控制氣缸2、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)4、擺動(dòng) 伺服電機(jī)6和三維直角坐標(biāo)機(jī)器人8等部件來(lái)控制夾持手爪對(duì)料桶的夾持、傾倒、搖晃、搬 運(yùn)和釋放，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，提高了料液配制效率，杜絕了人為送錯(cuò)料的質(zhì)量事故，最大 限度地降低了原料消耗和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了車間的衛(wèi)生環(huán)境，完成了糖料原料添加從 粗放的手工操作到自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)變，提高了生產(chǎn)效率。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種煙草專用料桶抱夾機(jī)械手進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之 處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè)計(jì)思想所做的任何 改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種煙草專用料桶抱夾機(jī)械手，其特征在于，其包括一夾持手爪，包括一手爪導(dǎo)軌(3)和兩個(gè)夾持手爪片(1)，所述兩個(gè)夾持手爪片(1)位于所述手爪導(dǎo)軌(3)上并可沿所述手爪導(dǎo)軌(3)滑動(dòng)，所述兩個(gè)夾持手爪片(1)之間通過(guò)一氣缸(2)連接；旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(4)，其固定在第一電機(jī)支撐座(5)上，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(4)的電機(jī)軸與所述手爪導(dǎo)軌(3)固定連接；擺動(dòng)伺服電機(jī)(6)，其固定在第二電機(jī)支撐座(7)上，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)(6)的電機(jī)軸與所述第一電機(jī)支撐座(5)固定連接，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)(6)的電機(jī)軸與所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(4)的電機(jī)軸方向垂直；三維直角坐標(biāo)機(jī)器人(8)，所述第二電機(jī)支撐座(7)固定在所述三維坐標(biāo)機(jī)器人(8)的操作手臂(81)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草專用料桶抱夾機(jī)械手，其特征在于所述第一電機(jī)支撐座(5)包括第一橫板(51)、第一豎板(52)和第二豎板(53)，所述第一豎板(52)、第二豎板(53)與所述第一橫板(51)垂直連接，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(4)固定在所述第一橫板(51)上，所述第二電機(jī)支撐座(7)包括第二橫板(71)、第三豎板(72)和第四豎板(73)，所述第三豎板(72)、第四豎板(73)與所述第二橫板(71)垂直連接，所述第一橫板(51)與所述第二橫板(71)相對(duì)，所述第一豎板(52)與所述第三豎板(72)鉸接，所述第二豎板(53)與所述第四豎板(73)鉸接，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)(6)固定在所述第四豎板(73)上，所述擺動(dòng)伺服電機(jī)(6)的電機(jī)軸與所述第二豎板(53)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種煙草專用料桶抱夾機(jī)械手，其包括一手爪導(dǎo)軌和兩個(gè)夾持手爪片，夾持手爪片可沿手爪導(dǎo)軌滑動(dòng)，兩個(gè)夾持手爪片之間通過(guò)一氣缸連接；固定在第一電機(jī)支撐座上的旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)可帶動(dòng)手爪導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn)；固定在第二電機(jī)支撐座上的擺動(dòng)伺服電機(jī)，擺動(dòng)伺服電機(jī)可帶動(dòng)所述第一電機(jī)支撐座旋轉(zhuǎn)，與第二電機(jī)支撐座連接的三維直角坐標(biāo)機(jī)器人。該方案通過(guò)控制氣缸、伺服電機(jī)和直角坐標(biāo)機(jī)器人等部件來(lái)控制夾持手爪對(duì)料桶的夾持、傾倒、搖晃、搬運(yùn)和釋放，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，提高了料液配制效率，杜絕了人為送錯(cuò)料的質(zhì)量事故，最大限度地降低了原料消耗和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了車間的衛(wèi)生環(huán)境。
文檔編號(hào)B25J3/00GK101670577SQ200910196600
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者凱 夏, 敏 張, 徐加貴, 朱洪武, 錢肇雋, 陳耀歧 申請(qǐng)人:上海煙草(集團(tuán))公司;寶應(yīng)仁恒實(shí)業(yè)有限公司