柔性自适应大闸蟹抓取夹具与自动抓取装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了柔性自适应大闸蟹抓取夹具与自动抓取装置及使用方法，抓取夹具包括套于弹簧推杆外侧的环扣，弹簧推杆能相对于环扣移动，在环扣的圆周设有至少两个外支撑杆并通过扭簧固定外支撑杆的一端，外支撑杆相对于弹簧推杆倾斜设置，在弹簧推杆的圆周设有至少两个内支撑杆的一端，内支撑杆与外支撑杆一一对应，每个外支撑杆的另一端均固定有柔性夹具，多个柔性夹具相向设置用于夹持大闸蟹，本发明专利技术通过本方案采用了四工位水平旋转机构，可以四个工位同时完成不同的大闸蟹捆绑过程，大大节约了大闸蟹捆绑时间，将工作效率提升了4倍，在传动支架向上运动时有弹簧辅助，减轻了底部曲柄摇杆的受力。

【技术实现步骤摘要】
柔性自适应大闸蟹抓取夹具与自动抓取装置及使用方法
本专利技术涉及一种生鲜包装机械，具体为柔性自适应大闸蟹抓取夹具与自动抓取装置及使用方法。
技术介绍
大闸蟹是一种甲壳类动物，由于脚数较多，所以移动速度较快且较灵活，因此很难抓取。对于普通人家来说，抓的数量比较少可以用手抓取，但是对于养殖大闸蟹的养殖户来说，由于数目较大，很难手工完成大闸蟹的抓取固定。在传统的手工抓大闸蟹过程中，由于大闸蟹拥有一对大而锋利的钳，人很容易因此而受伤，由此可见，用手工抓取大闸蟹并不是解决抓大闸蟹的最好的方法。现今，对于抓大闸蟹人们多使用网，但是网很容易破，需要经常更换捕蟹的工具，从而提高生产成本。同时由于大闸蟹种类繁多，而且形状多种多样，这就需要设计一种柔性抓取机构来适应不同形状大闸蟹的抓取。为了提高抓取大闸蟹的效率，我们提供一种大闸蟹自动捆扎机的抓取装置。经检索，国内外比较先进的柔性抓取机构评述如下：专利号为200820064189.0公开的轻质圆柱体柔性抓取装置，该装置工作原理为由水平导轨和纵向导轨组成的二维移动机构，纵向导轨下端设置样品抓取机构：多个吸头通过转轴首尾连接在一起，位于后端的吸头的尾部通过转轴铰接在纵向导轨上，每个吸头顶部的圆弧槽上开有多个小孔，各小孔与吸头内的一个长孔连通，长孔设有接管，接管连接抽取负压的软管。优点是能够吸取多个圆柱体。但是只能抓取圆柱体，不能适应多种形状的抓取。专利号为200920159718.x公开的用于箱体的柔性抓取机构系统。该抓取系统工作原理如下：它包括控制装置、抓取机构运动执行装置和抓取机构，其特征在于，抓取机构包括夹取钳、双旋丝杆、直线轴、伺服减速电机和基础安装板，夹取钳的二个夹取钳臂包括开合板、升降气缸、过渡架、夹紧气缸、摆动板、夹紧座板、转轴和夹板：双旋丝杆、直线轴、伺服减速电机分别固定安装在所取对象的位置调整，具有垂直和水平两个方向的自由度，抓取对象的几何尺寸的重量可以调整，结构比较紧凑，可适应多尺寸箱体夹取使用。但是对于大闸蟹抓取来说，本装置过于笨重，不满足使用要求。专利申请号为201010573282.6公开的一种柔性抓取装置。该装置的工作原理：其包括夹爪组件及柔性机构，该柔性机构包括柔性座、滑块及滑轴。该柔性座上开设有安装槽，该滑块可滑动地装设于该柔性座的安装槽内，并与该滑轴可滑动地连接。该夹爪组件与该滑轴固接，并随同该滑轴相对柔性座可滑动调节地装设于一起。柔性抓取装置结构简单、操作方便，具有较好的定位精度和柔性。但是该装置只能抓取矩形物体，没法抓取像大闸蟹这样不规律物体。专利申请号为201310358580.7公开的一种基于变胞机构的自适应气动柔性抓取机械手爪，一种基于变胞机构的自适应气动柔性抓取机械手爪，支架与底座固定连接形成框形结构，气缸位于框形结构内与底座固定连接，手爪包括曲柄滑块机构和变胞机构，夹头与变胞机构固定连接，工件为抓取对象，夹头与工件接触面上设置接触力传感器；连杆通过转动副A连接在气缸活塞上，连杆与变胞机构活动连接，连杆、气缸活塞和变胞机构中的连杆1构成曲柄滑块机构；曲柄滑块机构的滑块为气缸活塞，连杆与气缸活塞活动连接，力反馈控制系统与接触力传感器相连、气缸相连，与现有技术相比，基于变胞机构的气动柔性抓取机械手爪实现了少驱动、控制简单、成本低、有一定柔性、可靠性高且具有自适应的抓取空间几何形状复杂物体或者是模拟人手的运动动作特点的目的。该装置设计过于复杂，操作不够灵活，而且该装置不能完成对大闸蟹的抓取，因为它没有考虑到大闸蟹本来是一个活物，容易挣脱机械手爪。以及一种大闸蟹自动捆扎机的抓取装置，包括曲柄、伺服电机、连杆、滑轨、滑块、长行程电磁铁、摆杆和抓斗，曲柄套装在伺服电机的电机轴上；曲柄一侧设置有滑轨，滑轨底部设置有滑块，曲柄与滑块之间设置有连杆；滑块一端连接有摆杆，摆杆的内置凹槽内安装有长行程电磁铁，长行程电磁铁连接抓斗。种大闸蟹自动捆扎机的抓取装置，采用曲柄滑块结构作为推进抓斗的传动装置，并使用长行程电磁铁周期性调节抓斗的角度，可以有效的抓取大闸蟹并将大闸蟹推到机械手的部分，相比人工提高了抓取效率，且本专利技术使用寿命长。本装置过于简单，抓斗装置过于简陋，不能保证抓取大闸蟹的可靠性，存在偶然性。另外该装置只能抓取特定形状的大闸蟹，不能完成对多种形状大闸蟹的抓取。目前国内大闸蟹快递包装运输需求越来越多，大闸蟹在快递运输前的捆绑工作也愈加需要高速化、标准化。传统的人工包装时大闸蟹的抓取需要耗费大量的劳动力和时间，而机械化捆绑大闸蟹首先需要对大闸蟹进行抓取和固定。适应大小各异的形状的抓取装置的需求越来越高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适应不同形状柔性抓取、固定大闸蟹的装置，本装置可以实现不同形状大闸蟹的抓取，移动被抓取的大闸蟹到达所需的位置。本装置实现了抓取大闸蟹的自动化，并能够实现对不同形状的大闸蟹的柔性抓取，高效捆绑，并保证了抓取过程中大闸蟹的成活率和完整性。柔性自适应大闸蟹抓取夹具，包括套于弹簧推杆外侧的环扣，弹簧推杆能相对于环扣移动，在环扣的圆周设有至少两个外支撑杆并通过扭簧固定外支撑杆的一端，外支撑杆相对于弹簧推杆倾斜设置，在弹簧推杆的圆周设有至少两个内支撑杆的一端，内支撑杆与外支撑杆一一对应，内支撑杆的另一端与其相应的外支撑杆固定，每个外支撑杆的另一端均固定有柔性夹具，多个柔性夹具相向设置用于夹持大闸蟹。进一步地，所述柔性夹具有4个，每个柔性夹具为楔形，在常态下，相向设置的两个柔性夹具的中间区域为平行四边形。进一步地，每个所述的柔性夹具包括一个柔性夹具外壳，在柔性夹具外壳内设有与柔性夹具外壳底部垂直的柔性夹具内弹簧层，柔性夹具内弹簧层为多个含有弹簧的挡板。进一步地，在所述弹簧推杆外表面设有凹槽，凹槽内设有弹簧推杆下卡扣，在弹簧推杆下卡扣与凹槽之间设有弹簧，在环扣内设有与弹簧推杆下卡扣配合的下卡槽。柔性自适应大闸蟹自动抓取装置，包括空心的旋转轴和所述的抓取夹具，旋转轴的顶端设有旋转支架，旋转支架设有至少两个分支，旋转轴内设有传动杆，传动杆的顶端设有传动支架，传动支架设有至少一个分支(旋转支架共有四个分支，传动支架共有两个分支，传动支架的两个分支一直与在第一、第四工位的旋转支架分支对应)，传动支架的分支与旋转支架的分支一一上下对应，传动支架的底部设有间歇升降机构，旋转支架每个分支的端部与所述的环扣连接，弹簧推杆顶部设有弹簧推杆上卡扣，传动支架每个分支的端部设有与弹簧推杆上卡扣配合的上卡槽。进一步地，所述旋转支架设有4个相互之间成90°夹角的分支，传动支架的顶部设有两个夹角为90°的分支，旋转支架的每个分支与其对应的传动支架的分支之间均设有若干个复位弹簧。进一步地，所述旋转轴外通过传动机构与动力源连接。具体地，在旋转轴外套有带动旋转轴旋转的支架大同步带轮，支架大同步带轮通过支架同步带与支架小同步带轮连接，支架小同步带轮的中心由电机或电机通过两个锥齿轮带动旋转，支架大同步带轮与支架小同步带轮的传动比为1:2，两个锥齿轮的传动比为1:2以使旋转支架实现90°的步进运动。进一步地，所述间歇升降机构为由电机控制器控制的电机或者为设于传动杆底部的曲柄连杆机构，连杆与传动杆固定，曲柄套于底传动轴，底传动轴通过齿轮与槽轮机构连接，槽轮机构主动轮与电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
柔性自适应大闸蟹抓取夹具，其特征在于，包括套于弹簧推杆外侧的环扣，弹簧推杆能相对于环扣移动，在环扣的圆周设有至少两个外支撑杆并通过扭簧固定外支撑杆的一端，外支撑杆相对于弹簧推杆倾斜设置，在弹簧推杆的圆周设有至少两个内支撑杆的一端，内支撑杆与外支撑杆一一对应，内支撑杆的另一端与其相应的外支撑杆固定，每个外支撑杆的另一端均固定有柔性夹具，多个柔性夹具相向设置用于夹持大闸蟹。

【技术特征摘要】
1.柔性自适应大闸蟹抓取夹具，其特征在于，包括套于弹簧推杆外侧的环扣，弹簧推杆能相对于环扣移动，在环扣的圆周设有至少两个外支撑杆并通过扭簧固定外支撑杆的一端，外支撑杆相对于弹簧推杆倾斜设置，在弹簧推杆的圆周设有至少两个内支撑杆的一端，内支撑杆与外支撑杆一一对应，内支撑杆的另一端与其相应的外支撑杆固定，每个外支撑杆的另一端均固定有柔性夹具，多个柔性夹具相向设置用于夹持大闸蟹；所述柔性夹具有4个，每个柔性夹具为楔形，楔形的柔性夹具相错设置；每个所述的柔性夹具包括一个柔性夹具外壳，在柔性夹具外壳内设有与柔性夹具外壳底部垂直的柔性夹具内弹簧层，柔性夹具内弹簧层为多个含有弹簧的挡板。2.如权利要求1所述的柔性自适应大闸蟹抓取夹具，其特征在于，在所述弹簧推杆外表面设有凹槽，凹槽内设有弹簧推杆下卡扣，在弹簧推杆下卡扣与凹槽之间设有弹簧，在环扣内设有与弹簧推杆下卡扣配合的下卡槽。3.柔性自适应大闸蟹自动抓取装置，其特征在于，包括空心的旋转轴和权利要求1-2中任一项所述的抓取夹具，旋转轴的顶端设有旋转支架，旋转支架设有至少两个分支，旋转轴内设有传动杆，传动杆的顶端设有传动支架，传动支架设有至少一个分支，传动杆的分支与旋转支架的分支一一上下对应，传动杆的底部设有间歇升降机构，旋转支架每个分支的端部与所述的环扣连接，弹簧推杆顶部设有弹簧推杆上卡扣，传动杆每个分支的端部设有与弹簧推杆上卡扣配合的上卡槽。4.如权利要求3所述的自动抓取装置，其特征在于，所述旋转支架设有4个相互之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长河，张增宝，郑慧珍，戚德敏，张云龙，史孝杰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37