一种垃圾分拣用机械手及分拣方法与流程

1.本发明涉及垃圾分拣技术领域，特别是涉及一种垃圾分拣用机械手。


背景技术：

2.在环卫垃圾的分拣处理中，由于垃圾袋内盛装有未进行干湿分离的垃圾，经常会面临垃圾袋中含有大量水分，水分被包裹在垃圾袋中，导致存在无法与垃圾分离的问题；而目前的垃圾分拣用机械手仅仅具有垃圾抓取功能，无法在分拣抓取过程中将垃圾袋中的垃圾和垃圾袋中包裹的水分进行分离。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种实现垃圾袋的抓取和脱水处理的垃圾分拣用机械手。
4.为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种垃圾分拣用机械手及分拣方法，包括关节机械臂、龙门型支架、分离箱体、旋转驱动机构和开闭驱动机构；所述龙门型支架连接于关节机械臂的输出端；所述分离箱体转动连接于龙门型支架，所述分离箱体具有一开口，所述开口的两侧分别铰接有能够封盖开口的爪板，所述爪板上均布有透水条孔；所述分离箱体的底部均布有多个透水通孔；所述旋转驱动机构连接于龙门型支架，并用于驱动分离箱体转动；所述开闭驱动机构连接于分离箱体的一侧，并用于驱动两个爪板进行开闭动作。
5.本发明进一步地，所述分离箱体的底部还均布有多个锥形凸台，所述锥形凸台与透水通孔错开设置。
6.本发明进一步地，还包括有连接于龙门型支架一侧的锁止机构，所述分离箱体与锁止机构对应的一侧间隔设有两个上下对称的定位筒；所述锁止机构与定位筒配合时对分离箱体进行锁止。
7.本发明进一步地，所述锁止机构包括有锁止支座、锁止推杆和锁止销，所述锁止支座固定在龙门型支架上，所述锁止推杆安装在锁止支座上，所述锁止销活动贯穿于龙门型支架，所述锁止销的一端与锁止推杆的输出端连接。
8.本发明进一步地，所述爪板一侧的两端分别凸设有铰接轴，所述分离箱体对应设有凸耳，所述铰接轴铰接在对应的凸耳上；所述开闭驱动机构包括开闭推杆、两个推块和两个连接杆，两个所述推块对称滑动连接在分离箱体上，所述开闭推杆的固定端连接在一个推块的一端上，所述开闭推杆的输出端连接在另一个推块的一端上，所述连接杆的一端连接在爪板的铰接轴上，所述连接杆的另一端凸设有销轴，所述推块的另一端开设有条形孔，所述销轴活动卡入对应的条形孔内。
9.本发明进一步地，所述爪板的另一侧间隔设有多个半圆弧缺口。
10.本发明进一步地，还包括有设于龙门型支架顶部的挤压机构，所述挤压机构包括有挤压板和挤压推杆，所述挤压推杆安装在龙门型支架上，所述挤压板连接在挤压推杆的输出端上并位于分离箱体的上方。
11.本发明进一步地，所述挤压板上还均布有多个第一导管，多个所述第一导管能够一一对应穿过透水通孔，所述第一导管的一端连接于挤压板，所述第一导管的另一端设有第一圆锥形尖刺部，所述第一导管沿其长度方向均匀开设有多个第一通道，多个所述第一导管均与外界压缩空气管路连通。
12.本发明进一步地，所述挤压板在每个第一导管的四周分别设置有多个第二导管，所述第二导管的一端连接于挤压板，所述第二导管的另一端设有第二圆锥形尖刺部，所述第二导管沿其长度均匀开设有多个第一通道，多个所述第二导管能够一一对应穿过透水通孔。
13.本发明的有益效果为：本发明通过设置分离箱体和两个爪板，并通过开闭驱动机构驱动爪板进行开闭动作，同时利用旋转驱动机构驱动分离箱体转动，从而实现垃圾袋的抓取和脱水处理，利于垃圾袋内的水分集中处理，避免四处洒落。
附图说明
14.图1是本发明在爪板处于打开状态时的结构示意图；图2是本发明在爪板处于打开状态时另一视角的结构示意图；图3是本发明在爪板处于闭合状态时的部分结构示意图；图4是本发明的分离箱体的结构示意图；图5是本发明的锁止机构的结构示意图；图6是本发明的挤压机构的结构示意图；图7是图6中i处的局部放大示意图；附图标记说明：1、关节机械臂；2、龙门型支架；3、分离箱体；31、透水通孔；32、锥形凸台；33、定位筒；4、旋转驱动机构；5、开闭驱动机构；51、开闭推杆；52、推块；53、连接杆；6、爪板；61、透水条孔；7、锁止机构；71、锁止支座；72、锁止推杆；73、锁止销；8、挤压机构；81、挤压板；82、挤压推杆；83、第一导管；831、第一圆锥形尖刺部；832、第一通道；84、第二导管；841、第二圆锥形尖刺部；842、第二通道；9、连接臂。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
16.为了便于描述本发明，本实施例以下所描述的待分拣的垃圾袋，为盛装有未进行干湿分离的垃圾和袋内包裹的水分，而非空载的垃圾袋。如图1至图7所示，本实施例所述的一种垃圾分拣用机械手及分拣方法，包括关节机械臂1、龙门型支架2、分离箱体3、旋转驱动机构4和开闭驱动机构5；所述龙门型支架2连接于关节机械臂1的输出端；通过设置龙门型支架2，以便分离箱体3、旋转驱动机构4、开闭驱动机构5的安装；所述分离箱体3转动连接于龙门型支架2，所述分离箱体3具有一开口，所述开口的
两侧分别铰接有能够封盖开口的爪板6，所述爪板6上均布有透水条孔61；所述分离箱体3的底部均布有多个透水通孔31；通过设置两个爪板6对垃圾袋进行抓取至分离箱体3内，并封盖住分离箱体3的开口，使得被垃圾袋能够可靠收纳在分离箱体3内；所述旋转驱动机构4连接于龙门型支架2，并用于驱动分离箱体3转动；通过设置旋转驱动机构4驱动分离箱体3进行转动，从而带动分离箱体3内的垃圾袋转动；具体地，旋转驱动机构4为电机；所述开闭驱动机构5连接于分离箱体3的一侧，所述开闭驱动机构5用于驱动两个爪板6进行开闭动作；通过设置开闭驱动机构5对两个爪板6进行驱动，使得两个爪板6在打开状态和闭合状态之间切换。
17.具体地，工作时，关节机械臂1通过龙门型支架2带动分离箱体3移动至待分拣的垃圾袋的上方，同时旋转驱动机构4驱动分离箱体3转动至爪板6朝下的状态，开闭驱动机构5驱动两个爪板6向外侧摆动打开，使得两个爪板6处于打开状态，然后关节机械臂1带动分离箱体3下移，使得垃圾袋处于两个爪板6之间的区域内，接着开闭驱动机构5驱动两个爪板6向内侧摆动，即从打开状态向闭合状态转变，爪板6在向内侧摆动过程中，将垃圾袋抓取并通过开口使得垃圾袋收纳于分离箱体3内；然后关节机械臂1带动分离箱体3和收纳于分离箱体3内的垃圾袋移动至沥水区域，接着旋转驱动机构4带动分离箱体3转动，使得垃圾袋在分离箱体3滚动，使得垃圾袋内的水分在离心力作用下从透水条孔61或透水通孔31排出，从而实现对垃圾袋的脱水；脱水完成后，关节机械臂1带动分离箱体3移动至垃圾储存区，旋转驱动机构4驱动分离箱体3转动至爪板6朝下的状态，将经过脱水后的垃圾袋倾倒至垃圾储存区，从而完成垃圾袋的脱水分拣。
18.本实施例通过设置分离箱体3和两个爪板6，并通过开闭驱动机构5驱动爪板6进行开闭动作，同时利用旋转驱动机构4驱动分离箱体3转动，从而实现垃圾袋的抓取和脱水处理，利于垃圾袋内的水分集中处理，避免四处洒落。
19.基于上述实施例的基础上，进一步地，如图4所示，所述分离箱体3的底部还均布有多个锥形凸台32，所述锥形凸台32与透水通孔31错开设置。本实施例通过设置锥形凸台32，从而在垃圾袋收纳于分离箱体3内时，旋转驱动机构4先带动分离箱体3往复旋转，通过锥形凸台32将垃圾袋穿刺和切割，使得垃圾袋被破坏，从而更利于垃圾袋的脱水，然后旋转驱动机构4再带动分离箱体3高速旋转脱水，脱水更为充分。具体地，锥形凸台32可以为圆锥、三棱锥、四棱锥、五棱锥或六棱锥。
20.基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1和图5所示，还包括有连接于龙门型支架2一侧的锁止机构7，所述分离箱体3与锁止机构7对应的一侧间隔设有两个上下对称的定位筒33；所述锁止机构7与定位筒33配合时对分离箱体3进行锁止。本实施例中，所述锁止机构7包括有锁止支座71、锁止推杆72和锁止销73，所述锁止支座71固定在龙门型支架2上，所述锁止推杆72安装在锁止支座71上，所述锁止销73活动贯穿于龙门型支架2，所述锁止销73的一端与锁止推杆72的输出端连接。
21.具体地，在旋转驱动机构4带动分离箱体3转动自爪板6朝下时，锁止机构7的锁止推杆72推动锁止销73朝向定位筒33伸出，使得锁止销73的另一端插入分离箱体3上的定位筒33内，从而对分离箱体3进行锁止，防止分离箱体3发生旋转，从而保证垃圾袋在爪板6的
作用下可靠收纳于分离箱体3内；而在分离箱体3需要进行脱离处理时，锁止推杆72带动锁止销73收回，使得锁止销73与定位筒33脱离配合，解除对分离箱体3的锁止，以进行脱水处理。
22.基于上述实施例的基础上，进一步地，如图2和图3所示，所述爪板6一侧的两端分别凸设有铰接轴，所述分离箱体3对应设有凸耳，所述铰接轴铰接在对应的凸耳上；所述开闭驱动机构5包括开闭推杆51、两个推块52和两个连接杆53，两个所述推块52对称滑动连接在分离箱体3上，所述开闭推杆51的固定端连接在一个推块52的一端上，所述开闭推杆51的输出端连接在另一个推块52的一端上，所述连接杆53的一端连接在爪板6的铰接轴上，所述连接杆53的另一端凸设有销轴，所述推块52的另一端开设有条形孔，所述销轴活动卡入对应的条形孔内。
23.实际使用时，开闭推杆51工作，使得两个推块52均相对分离箱体3滑动，两个推块52各自通过条形孔和销轴配合，推动连接杆53摆动，连接杆53带动爪板6摆动，从而实现爪板6的开闭动作。
24.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述爪板6的另一侧间隔设有多个半圆弧缺口。本实施例通过在爪板6上设置半圆弧缺口，从而在两个爪板6处于闭合状态时，两个爪板6之间的半圆弧缺口一一对应形成圆形孔，以便脱离处理时，水分能够从圆形孔内排出，进一步提升脱水效果。
25.基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1和图2所示，还包括有连接臂9，所述连接臂9的一端连接在关节机械臂1的输出端，所述连接臂9的另一端与龙门型支架2的顶部固定连接。本实施例通过设置连接臂9实现龙门型支架2与关节机械臂1之间的连接，使得龙门型支架2的安装更为方便，同时使得龙门型支架2的移动范围也更广。
26.基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1、图2和图6所示，还包括有设于龙门型支架2顶部的挤压机构8，所述挤压机构8包括有挤压板81和挤压推杆82，所述挤压推杆82安装在龙门型支架2上，所述挤压板81连接在挤压推杆82的输出端上并位于分离箱体3的上方。
27.本实施例中，所述挤压板81上还均布有多个第一导管83，多个所述第一导管83能够一一对应穿过透水通孔31，所述第一导管83的一端连接于挤压板81，所述第一导管83的另一端设有第一圆锥形尖刺部831，所述第一导管83沿其长度方向均匀开设有多个第一通道832，多个所述第一导管83均与外界压缩空气管路连通。
28.本实施例中，所述挤压板81在每个第一导管83的四周分别设置有多个第二导管84，所述第二导管84的一端连接于挤压板81，所述第二导管84的另一端设有第二圆锥形尖刺部841，所述第二导管84沿其长度均匀开设有多个第一通道832，多个所述第二导管84能够一一对应穿过透水通孔31。
29.本实施例的工作原理是：旋转驱动机构4驱动分离箱体3转位至爪板6朝下的姿态，开闭驱动机构5使得两个爪板6向外侧摆动打开，关节机械臂1带动分离箱体3下探至待分拣的垃圾袋上方，并使得垃圾袋位于两个爪板6之间的区域内，然后开闭驱动机构5驱动两个爪板6向内侧摆动，将待分拣的垃圾袋抓取并收纳于分离箱体3内；接着关节机械臂1带动分离箱体3和分离箱体3内的垃圾袋移动至沥水区域，然后旋转驱动机构4带动分离箱体3转动，使得垃圾袋在分离箱体3内滚动，垃圾袋内的水分在离
心力作用下从透水条孔61或透水通孔31甩出，对垃圾袋进行初步脱水；然后旋转驱动机构4带动分离箱体3转位至爪板6朝上的姿态，开闭驱动机构5驱动爪板6打开，然后挤压推杆82带动挤压板81下探，挤压板81带动各个第一导管83和各个第二导管84下探，使得第一圆锥形尖刺部831、第二圆锥形尖刺部841对垃圾袋进行穿刺，随着挤压板81进一步下探至与垃圾袋接触后，挤压板81与分离箱体3形成的空间减小，挤压板81对垃圾袋进行挤压，各个第一导管83和各个第二导管84的底部一一对应贯穿透水通孔31穿出分离箱体3外，同时外界压缩空气管路向各个第一导管83内注入压缩空气，压缩空气通过各个第一通道832注入至垃圾袋内，垃圾袋内的水分在挤压作用下逐步富集，并在压缩空气的驱动下以第一导管83为中心向四周流动，而第二导管84围绕第一导管83周边设置，使得垃圾袋内部的一部分水分能够通过第二通道842进入第二导管84内向下聚集，并从第二导管84上位于底部的第二通道842排出，另一部分水分直接通过透水通孔31排出，完成挤压脱水，使得脱水更为彻底；然后挤压脱水后，关节机械臂1带动分离箱体3移动至垃圾储存区，挤压推杆82带动挤压板81上探，挤压板81带动各个第一导管83和各个第二导管84移出分离箱体3，然后旋转驱动机构4驱动分离箱体3转位至爪板6朝下的姿态，将经过脱水后的垃圾袋倾倒至垃圾储存区，完成垃圾袋的脱水分拣。
30.本实施例通过设置挤压板81、第一导管83和第二导管84，并在第一导管83上设置第一通道832，第二导管84上设置第二通道842，从而构建垃圾袋内部与外界的液流通道，避免了垃圾袋内部的液体无法有效排出的情况，从而实现旋转脱水后进行挤压脱水，提高垃圾袋脱水的效果。
31.以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

技术特征：
1.一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，包括关节机械臂(1)、龙门型支架(2)、分离箱体(3)、旋转驱动机构(4)和开闭驱动机构(5)；所述龙门型支架(2)连接于关节机械臂(1)的输出端；所述分离箱体(3)转动连接于龙门型支架(2)，所述分离箱体(3)具有一开口，所述开口的两侧分别铰接有能够封盖开口的爪板(6)，所述爪板(6)上均布有透水条孔(61)；所述分离箱体(3)的底部均布有多个透水通孔(31)；所述旋转驱动机构(4)连接于龙门型支架(2)，并用于驱动分离箱体(3)转动；所述开闭驱动机构(5)连接于分离箱体(3)的一侧，并用于驱动两个爪板(6)进行开闭动作。2.根据权利要求1所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述分离箱体(3)的底部还均布有多个锥形凸台(32)，所述锥形凸台(32)与透水通孔(31)错开设置。3.根据权利要求1所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，还包括有连接于龙门型支架(2)一侧的锁止机构(7)，所述分离箱体(3)与锁止机构(7)对应的一侧间隔设有两个上下对称的定位筒(33)；所述锁止机构(7)与定位筒(33)配合时对分离箱体(3)进行锁止。4.根据权利要求3所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述锁止机构(7)包括有锁止支座(71)、锁止推杆(72)和锁止销(73)，所述锁止支座(71)固定在龙门型支架(2)上，所述锁止推杆(72)安装在锁止支座(71)上，所述锁止销(73)活动贯穿于龙门型支架(2)，所述锁止销(73)的一端与锁止推杆(72)的输出端连接。5.根据权利要求1所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述爪板(6)一侧的两端分别凸设有铰接轴，所述分离箱体(3)对应设有凸耳，所述铰接轴铰接在对应的凸耳上；所述开闭驱动机构(5)包括开闭推杆(51)、两个推块(52)和两个连接杆(53)，两个所述推块(52)对称滑动连接在分离箱体(3)上，所述开闭推杆(51)的固定端连接在一个推块(52)的一端上，所述开闭推杆(51)的输出端连接在另一个推块(52)的一端上，所述连接杆(53)的一端连接在爪板(6)的铰接轴上，所述连接杆(53)的另一端凸设有销轴，所述推块(52)的另一端开设有条形孔，所述销轴活动卡入对应的条形孔内。6.根据权利要求5所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述爪板(6)的另一侧间隔设有多个半圆弧缺口。7.根据权利要求1所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，还包括有设于龙门型支架(2)顶部的挤压机构(8)，所述挤压机构(8)包括有挤压板(81)和挤压推杆(82)，所述挤压推杆(82)安装在龙门型支架(2)上，所述挤压板(81)连接在挤压推杆(82)的输出端上并位于分离箱体(3)的上方。8.根据权利要求7所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述挤压板(81)上还均布有多个第一导管(83)，多个所述第一导管(83)能够一一对应穿过透水通孔(31)，所述第一导管(83)的一端连接于挤压板(81)，所述第一导管(83)的另一端设有第一圆锥形尖刺部(831)，所述第一导管(83)沿其长度方向均匀开设有多个第一通道(832)，多个所述第一导管(83)均与外界压缩空气管路连通。9.根据权利要求8所述的一种垃圾分拣用机械手，其特征在于，所述挤压板(81)在每个第一导管(83)的四周分别设置有多个第二导管(84)，所述第二导管(84)的一端连接于挤压板(81)，所述第二导管(84)的另一端设有第二圆锥形尖刺部(841)，所述第二导管(84)沿其
长度均匀开设有多个第一通道(832)，多个所述第二导管(84)能够一一对应穿过透水通孔(31)。10.一种如权利要求9所述的垃圾分拣用机械手的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：s100：垃圾袋抓取：旋转驱动机构(4)驱动分离箱体(3)转位至爪板(6)朝下的姿态，开闭驱动机构(5)使得两个爪板(6)向外侧摆动打开，关节机械臂(1)带动分离箱体(3)下探至待分拣的垃圾袋上方，开闭驱动机构(5)驱动两个爪板(6)向内侧摆动，将待分拣的垃圾袋抓取并收纳于分离箱体(3)内；s200：初步脱水：关节机械臂(1)带动分离箱体(3)和分离箱体(3)内的垃圾袋移动至沥水区域，然后旋转驱动机构(4)带动分离箱体(3)转动，垃圾袋内的水分在离心力作用下从透水条孔(61)或透水通孔(31)甩出，对垃圾袋进行初步脱水；s300：挤压脱水：旋转驱动机构(4)带动分离箱体(3)转位至爪板(6)朝上的姿态，开闭驱动机构(5)驱动爪板(6)打开，然后挤压推杆(82)带动挤压板(81)下探，挤压板(81)带动各个第一导管(83)和各个第二导管(84)下探，挤压板(81)对垃圾袋进行挤压，各个第一导管(83)和各个第二导管(84)的底部一一对应贯穿透水通孔(31)穿出分离箱体(3)外，各个第一导管(83)通过各个第一通道(832)向垃圾袋内注入压缩空气，使得垃圾袋内的一部分水分在压缩空气的驱动下以第一导管(83)为中心向四周流动，并通过第二通道(842)进入第二导管(84)内向下聚集后从第二导管(84)上位于底部的第二通道(842)排出，另一部分水分直接通过透水通孔(31)排出，完成挤压脱水；s400：垃圾倾倒：关节机械臂(1)带动分离箱体(3)移动至垃圾储存区，挤压推杆(82)带动挤压板(81)上探，挤压板(81)带动各个第一导管(83)和各个第二导管(84)移出分离箱体(3)，然后旋转驱动机构(4)驱动分离箱体(3)转位至爪板(6)朝下的姿态，将经过脱水后的垃圾袋倾倒至垃圾储存区，完成垃圾袋的脱水分拣。

技术总结
本发明公开了一种垃圾分拣用机械手，包括关节机械臂、龙门型支架、分离箱体、旋转驱动机构和开闭驱动机构；龙门型支架连接于关节机械臂的输出端；分离箱体转动连接于龙门型支架，分离箱体具有一开口，开口的两侧分别铰接有能够封盖开口的爪板，爪板上均布有透水条孔；分离箱体的底部均布有多个透水通孔；旋转驱动机构连接于龙门型支架，并用于驱动分离箱体转动；开闭驱动机构连接于分离箱体的一侧，开闭驱动机构用于驱动两个爪板进行开闭动作；本发明通过设置分离箱体和两个爪板，通过开闭驱动机构驱动爪板进行开闭动作，利用旋转驱动机构驱动分离箱体转动，实现垃圾袋的抓取和脱水处理，利于垃圾袋内的水分集中处理，避免四处洒落。落。落。


技术研发人员：孔建东 高家华 袁德勋 詹颖茵 陈韵舒
受保护的技术使用者：东莞市邑新园林建设有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/7/7