[发明专利]水果自动包装设备用的机械手抓取装置及方法

权利要求书

1.水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，包括安装座、至少一个抓取机械手、升降气缸和谐波减速器，谐波减速器安装于安装座下方、升降气缸顶部与谐波减速器底部连接，升降气缸底部与抓取机械手连接；升降气缸带动抓取机械手进行上下移动，谐波减速器带动抓取机械手进行转动。

2.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述机械手抓取装置还设有外置的CCD摄像机。

3.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述抓取机械手有多个，每个抓取机械手上配置一个升降气缸和一个谐波减速器；

安装座底部设有导轨，每个谐波减速器上设有一个上轨座和一个下轨座，各上轨座的上部分别与导轨相配合，每个上轨座的下部与一个下轨座相配合；

各下轨座的底部分别设有第一销轴和错位气缸，错位气缸的活塞杆末端与第一销轴一端固定连接，第一销轴的另一端与下轨座固定连接；

相邻的两个上轨座中，前一个上轨座顶部设有移位气缸，后一个上轨座顶部设有第二销轴，移位气缸的活塞杆末端设有拨杆，且拨杆与第二销轴相连接。

4.根据权利要求3所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述上轨座中，导轨与上轨座的上部外侧相配合，配合处形成上滑动槽；下轨座与上轨座的下部内侧相配合，配合处形成下滑动槽；上滑动槽和下滑动槽的截面均呈燕尾状或T型状。

5.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述抓取机械手包括柔性夹爪、刚性夹爪和开合驱动机构，开合驱动机构顶部与升降气缸连接，柔性夹爪和刚性夹爪分别与开合驱动机构连接，柔性夹爪与刚性夹爪之间形成水果夹持空间；柔性夹爪包括爪架和弹力弦，爪架朝向刚性夹爪的一侧分布有若干根弹力弦。

6.根据权利要求5所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述柔性夹爪中，爪架的上部为带有第一销孔的第一扇形板，爪架的下部为弓形结构，各弹力弦呈纵向安装于弓形结构上。

7.根据权利要求6所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述弹力弦至少有两根，采用圆形橡胶条制造，弹力弦两端分别固定有圆柱金属夹头；

弓形结构中设有上横杆和下横杆，上横杆和下横杆中分别加工至少两个定间距的圆柱阶梯通孔，各圆柱阶梯通孔还向外延伸有侧开槽，弹力弦上的圆柱金属夹头对应卡嵌于圆柱阶梯通孔中。

8.根据权利要求5所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述刚性夹爪的上部为带有第二销孔的第二扇形板，刚性夹爪的下部为弧形状的弯爪；弯爪至少有两个，各弯爪相平行设置。

9.根据权利要求5所述水果自动包装设备用的机械手抓取装置，其特征在于，所述开合驱动机构包括基座、柔性夹爪气缸、柔性夹爪支座、刚性夹爪气缸和刚性夹爪支座，柔性夹爪气缸和刚性夹爪气缸分别安装于基座的两侧，基座底部设有柔性夹爪支座和刚性夹爪支座，柔性夹爪气缸的活塞杆末端和柔性夹爪支座下端分别与柔性夹爪的上部铰接，刚性夹爪气缸的活塞杆末端和刚性夹爪支座下端分别与刚性夹爪的上部铰接。

10.水果自动包装设备用的机械手抓取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当水果被送至抓取机械手下方时，利用谐波减速器调整抓取机械手的角度，使抓取机械手的夹持方向与水果相适应；

(2)利用升降气缸带动抓取机械手上升或下降，抓取机械手抓取水果；

(3)利用错位气缸带动抓取机械手进行前后移动，使各抓取机械手及水果所处的位置与包装盒上的包装位置相对应；

(4)利用移位气缸带动抓取机械手进行左右移动，使任意相邻两个抓取机械手之间的距离与包装盒上包装位置之间的距离相对应；

(5)整体移动机械手抓取装置，将各抓取机械手上所夹持的水果放入包装盒中相应的位置。