用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，包括抓取機(jī)械手、小段提升機(jī)構(gòu)、二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和提拉傾倒機(jī)構(gòu)，所述抓取機(jī)械手與小段提升機(jī)構(gòu)相聯(lián)接以帶著抓取機(jī)械手進(jìn)行豎直方向上的自動(dòng)位置調(diào)整，所述小段提升機(jī)構(gòu)連接二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)接提拉傾倒機(jī)構(gòu)，所述提拉傾倒機(jī)構(gòu)從抓取機(jī)械手接過(guò)垃圾桶以完成傾倒作業(yè)，通過(guò)所述小段提升機(jī)構(gòu)和二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作協(xié)調(diào)彌補(bǔ)停車位置的隨機(jī)性導(dǎo)致抓取機(jī)械手與垃圾桶之間的橫向、縱向、垂向位置之差。本發(fā)明具有多自由度、全過(guò)程自動(dòng)化、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、作業(yè)效率高、具有較佳環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備領(lǐng)域，特指一種適用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，通過(guò)抓取、提拉、翻轉(zhuǎn)垃圾桶來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化傾倒垃圾至垃圾車車廂。
【背景技術(shù)】
[0002]收集垃圾桶垃圾是城市垃圾收集過(guò)程的基本環(huán)節(jié)。目前，普遍存在兩種收集模式，
(I)靠人手取出垃圾桶的內(nèi)筒，以人力搬運(yùn)并傾倒垃圾進(jìn)小型垃圾車(多數(shù)是手拉翻斗車)車廂；(2)針對(duì)底部裝有兩個(gè)拖輪的垃圾桶，環(huán)衛(wèi)工人需要下車后用人手拖動(dòng)垃圾桶到垃圾車邊，掛上掛鉤，然后操作升降機(jī)構(gòu)，傾倒垃圾到垃圾車廂；之后，再用人手拖回垃圾桶放置原位。然而，隨著城市迅速擴(kuò)張和城市環(huán)境質(zhì)量要求越來(lái)越高，這類過(guò)分地依賴人力的勞動(dòng)密集型作業(yè)方式的局限性越來(lái)越突出，發(fā)展具有高作業(yè)效率的智能化技術(shù)與裝備是必然的趨勢(shì)。
[0003]有從業(yè)者提出了通過(guò)機(jī)器手抓取垃圾桶的技術(shù)，其垃圾桶抓取裝置主要是采用縱向布置液壓缸，通過(guò)連桿進(jìn)而驅(qū)動(dòng)整個(gè)手指繞指部旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，這樣雖然能節(jié)省一個(gè)液壓缸，但由于添加了一套連桿機(jī)構(gòu)，因此整套機(jī)構(gòu)的縱向幾何尺寸增大，這對(duì)垃圾車車輛底盤(pán)空間狹小提出了挑戰(zhàn)，而且連桿間力的傳遞容易造成機(jī)構(gòu)卡死，加上垃圾桶夾取動(dòng)作的頻繁性，機(jī)構(gòu)可靠性較低。另一方面，現(xiàn)有機(jī)構(gòu)采用的夾緊手指都未添加輔助裝置，單純的利用剛性手指夾緊垃圾桶，致使垃圾桶大多情況下被夾扁，甚至還有出現(xiàn)垃圾桶滑落的現(xiàn)象。同時(shí)，上述方式中的垃圾桶舉升裝置大多采用連桿機(jī)構(gòu)，即四桿機(jī)構(gòu)或平行四桿機(jī)構(gòu)外加其他輔助機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)雖然可以完成舉升動(dòng)作，但空間幾何尺寸大，垃圾桶上升過(guò)程中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、定位精度差，加上連桿過(guò)長(zhǎng)、滿裝垃圾桶質(zhì)量大，在提升過(guò)程中，端部載荷導(dǎo)致彎矩很大，致使連桿鉸接處受力過(guò)大，容易破壞，而且還產(chǎn)生較大的慣性力，這對(duì)整套機(jī)構(gòu)的動(dòng)作運(yùn)行都是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多自由度的、全過(guò)程自動(dòng)化、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、作業(yè)效率高、具有較佳環(huán)境友好性的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，包括抓取機(jī)械手、小段提升機(jī)構(gòu)、二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和提拉傾倒機(jī)構(gòu)，所述抓取機(jī)械手與小段提升機(jī)構(gòu)相聯(lián)接以帶著抓取機(jī)械手進(jìn)行豎直方向上的自動(dòng)位置調(diào)整，所述小段提升機(jī)構(gòu)連接二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)接提拉傾倒機(jī)構(gòu)，所述提拉傾倒機(jī)構(gòu)從抓取機(jī)械手接過(guò)垃圾桶以完成傾倒作業(yè)，通過(guò)所述小段提升機(jī)構(gòu)和二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作協(xié)調(diào)彌補(bǔ)停車位置的隨機(jī)性導(dǎo)致抓取機(jī)械手與垃圾桶之間的橫向、縱向、垂向位置之差。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述抓取機(jī)械手包括固定于小段提升機(jī)構(gòu)上的抓取機(jī)械手基座、手指及手指驅(qū)動(dòng)液壓缸，所述手指驅(qū)動(dòng)液壓缸呈橫向布置，一端通過(guò)銷或軸與手指的指部基座鉸接，另一端與手指上手指末端的根部固接桿鉸接，所述手指驅(qū)動(dòng)液壓缸的伸長(zhǎng)與收縮驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手指繞手指旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)以完成垃圾桶的夾緊與釋放。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述手指末端處設(shè)有一套彈性材料制成的半指，所述半指可繞半指旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述半指的一側(cè)通過(guò)緩沖彈簧與手指末端連接。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述小段提升機(jī)構(gòu)包括舉升液壓缸及與抓取機(jī)械手基座固接的固定齒條，所述舉升液壓缸上端通過(guò)銷軸與舉升液壓缸支座鉸接，下端通過(guò)齒輪軸與并排雙齒輪鉸接；所述并排雙齒輪分別與固定齒條和移動(dòng)齒條配合，在齒輪齒條傳動(dòng)下，移動(dòng)齒條上下移動(dòng)以帶動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)械手上下移動(dòng)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述移動(dòng)齒條與提升座基體上分別開(kāi)設(shè)兩半孔且與水平設(shè)置的兩根提升軸配合，兩根所述提升軸的軸端分別與指部基座根部連接，所述手指的指部基座根部與直線導(dǎo)軌的滑塊固接，所述滑塊在滑軌上下移動(dòng)，所述滑軌與基座固接，所述移動(dòng)齒條上下移動(dòng)以帶動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)械手沿滑軌上下移動(dòng)。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于垃圾收集車車廂底部車架上的支座、Y向軌道、Y向液壓缸、X向軌道和X向液壓缸，所述Y向軌道在車輛側(cè)面與小段提升機(jī)構(gòu)固接，在Y向液壓缸的作用下Y向軌道伸縮以實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手橫向位置可調(diào)；在X向液壓缸的作用下X向軌道伸縮以實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手在水平縱向位置可調(diào)。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述提拉傾倒機(jī)構(gòu)包括夾持機(jī)構(gòu)、滑軌、提拉液壓缸和提拉桿，夾持機(jī)構(gòu)包括夾緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)絲杠以?shī)A持垃圾桶，從抓取機(jī)械手轉(zhuǎn)移垃圾桶到提拉傾倒機(jī)構(gòu)，并沿滑軌提升垃圾桶。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，適合高端垃圾收集車自動(dòng)化作業(yè)，不需要環(huán)衛(wèi)工人下車協(xié)助，作業(yè)效率高。
[0013]2、本發(fā)明的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，具有空間三自由度的運(yùn)動(dòng)能力，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，有效解決了停車位置的隨機(jī)性影響機(jī)械手抓取垃圾桶的準(zhǔn)確性問(wèn)題。
[0014]3、本發(fā)明的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，機(jī)械手手指具有防止撞擊和損壞垃圾桶或防垃圾桶滑落的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
[0015]4、本發(fā)明的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，采用小段提升機(jī)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)，可以懸臂梁機(jī)構(gòu)端部載荷過(guò)大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中處于初始狀態(tài)條件下的主視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明中抓取機(jī)械手一個(gè)視角的局部示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明中抓取機(jī)械手另一個(gè)視角的局部示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明中小段提升機(jī)構(gòu)的主視原理示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明中小段提升機(jī)構(gòu)的側(cè)視原理示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明中二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)一個(gè)視角的原理示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明中二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)另一個(gè)視角的原理示意圖。[0023]圖8是本發(fā)明中提拉傾倒機(jī)構(gòu)的原理示意圖。
[0024]圖例說(shuō)明:
1、抓取機(jī)械手基座；2、手指末端；3、手指旋轉(zhuǎn)軸；4、手指驅(qū)動(dòng)液壓缸；5、半指旋轉(zhuǎn)軸；
6、半指；7、手指；8、根部固接桿；9、指部基座；10、?封橡I父；11、舉升液壓缸支座；12、舉升液壓缸；13、固定齒條；14、齒輪軸；15、并排雙齒輪；16、滑塊；17、滑軌；18、銷軸；19、緩沖彈簧；20、提升軸；21、提升座；22、移動(dòng)齒條；23、Y向軌道；24、X向液壓缸；25、X向軌道；26、X向滾輪；27、Y向液壓缸；28、支座；29、抓取機(jī)械手；30、小段提升機(jī)構(gòu)；31、二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)；32、提拉傾倒機(jī)構(gòu)；33、夾持機(jī)構(gòu)；34、夾緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)；35、驅(qū)動(dòng)絲杠；36、提拉桿；37、提拉滑軌；38、提拉液壓缸；39、垃圾車廂入口蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，為一種可自動(dòng)化抓取、提拉垃圾桶并實(shí)現(xiàn)傾倒垃圾桶垃圾至垃圾車車廂的多自由度聯(lián)合機(jī)構(gòu)，具有三維空間的運(yùn)動(dòng)能力。它包括:抓取機(jī)械手29、小段提升機(jī)構(gòu)30、二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31、提拉傾倒機(jī)構(gòu)32 ;其中，抓取機(jī)械手29與小段提升機(jī)構(gòu)30相聯(lián)接，小段提升機(jī)構(gòu)30聯(lián)接二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31，二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31對(duì)接提拉傾倒機(jī)構(gòu)32。小段提升機(jī)構(gòu)30可以帶著抓取機(jī)械手29進(jìn)行豎直方向上的自動(dòng)位置調(diào)整，二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31可以帶著小段提升機(jī)構(gòu)30及抓取機(jī)械手29進(jìn)行水平方向、前后方向上的自動(dòng)位置調(diào)整，提拉傾倒機(jī)構(gòu)32則用來(lái)從抓取機(jī)械手29接過(guò)垃圾桶以完成傾倒作業(yè)。即在工作時(shí)，通過(guò)小段提升機(jī)構(gòu)30和二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31的動(dòng)作協(xié)調(diào)，可以彌補(bǔ)停車位置的隨機(jī)性導(dǎo)致抓取機(jī)械手29與垃圾桶之間的橫向、縱向、垂向位置之差，然后通過(guò)抓取機(jī)械手29準(zhǔn)確抓取垃圾桶。當(dāng)二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31縮回車側(cè)后，抓取機(jī)械手29將垃圾桶轉(zhuǎn)交給提拉傾倒機(jī)構(gòu)32。提拉傾倒機(jī)構(gòu)32的提升機(jī)構(gòu)與傾倒機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)配合，將傾倒垃圾桶垃圾入垃圾車車廂。傾倒垃圾任務(wù)完成后，上述動(dòng)作可逆，可以重新放置垃圾桶回原位。上述各類動(dòng)作依靠駕駛員在駕駛室內(nèi)遙控操作實(shí)現(xiàn)，相關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是液壓、電驅(qū)或其它類似機(jī)械驅(qū)動(dòng)，這里的描述僅以液壓為例。
[0027]如圖2和圖3所示，本實(shí)施例中，抓取機(jī)械手29包括固定于小段提升機(jī)構(gòu)30上的抓取機(jī)械手基座1、手指7及其動(dòng)作機(jī)構(gòu)。其中，抓取機(jī)械手基座I上設(shè)有密封橡膠10，橫向布置的手指驅(qū)動(dòng)液壓缸4 一端通過(guò)銷或軸與指部基座9鉸接，另一端與手指末端2的根部固接桿8鉸接，手指驅(qū)動(dòng)液壓缸4的伸長(zhǎng)與收縮驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手指7繞手指旋轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，完成垃圾桶的夾緊與釋放。在夾緊垃圾桶過(guò)程中，半指6預(yù)先接觸垃圾桶，對(duì)垃圾桶產(chǎn)生預(yù)夾緊力，在整個(gè)手指7的旋轉(zhuǎn)夾緊過(guò)程中，緩沖彈簧19能夠很好地保證半指6與垃圾桶表面的接觸，保護(hù)垃圾桶免受夾扁的破壞。在上述結(jié)構(gòu)中，手指驅(qū)動(dòng)液壓缸4橫向布置，可有效減小指部基座9的縱向幾何尺寸，突出部分占用空間?。皇种改┒?進(jìn)一步添加一套彈性材料制成的半指6，半指6可繞半指旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)，加上半指6 —側(cè)通過(guò)緩沖彈簧19與手指末端2連接，在夾緊垃圾桶的過(guò)程中能夠很好的保證其與垃圾桶表面的緊密接觸，也可以避免夾持過(guò)程對(duì)垃圾桶造成損傷。
[0028]如圖4和圖5所示，小段提升機(jī)構(gòu)30既是抓取機(jī)械手29的支座，也可以調(diào)節(jié)抓取機(jī)械手29與被抓取垃圾桶之間的垂向相對(duì)位置，它包括固定齒條13與抓取機(jī)械手基座I固接，舉升液壓缸12上端通過(guò)銷軸18與舉升液壓缸支座11鉸接，下端通過(guò)齒輪軸14與并排雙齒輪15鉸接，并排雙齒輪15分別與固定齒條13和移動(dòng)齒條22配合，在齒輪齒條傳動(dòng)下，移動(dòng)齒條22便可上下移動(dòng)，并能獲得較大的行程。移動(dòng)齒條22與提升座21基體上分別開(kāi)設(shè)兩半孔，恰好與水平設(shè)置的兩根提升軸20配合，通過(guò)螺栓緊固在一起，而兩提升軸20的軸端又分別與手指7的指部基座9根部連接，指部基座9根部又與直線導(dǎo)軌的滑塊16固接，滑塊16能夠在滑軌17上下移動(dòng)，滑軌17與抓取機(jī)械手基座I固接，移動(dòng)齒條22上下移動(dòng)就間接帶動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)械手29沿滑軌17上下移動(dòng)，調(diào)整其垂向位置。在上述結(jié)構(gòu)中，小段提升機(jī)構(gòu)30既是抓取機(jī)械手29的支座，也可以調(diào)節(jié)抓取機(jī)械手29與被抓取垃圾桶之間的垂向相對(duì)位置。更重要的是，采用小段提升機(jī)構(gòu)30，而不是采用具有垃圾車車廂頂部高度的整體提升機(jī)構(gòu)，可以避免伸出機(jī)械手到路邊的懸臂梁結(jié)構(gòu)端部的過(guò)大載荷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重，屬于輕量化設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度要求。
[0029]如圖6和圖7所示，本實(shí)施例中，二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31安裝于垃圾收集車車廂底部的車架上，主要是用于調(diào)節(jié)抓取機(jī)械手29與被抓取垃圾桶之間的水平縱向和橫向相對(duì)位置，具體結(jié)構(gòu)包括支座28將二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31安裝于垃圾收集車車廂底部的車架上，Y向軌道23，該導(dǎo)軌在車輛右側(cè)方向的外端與小段提升機(jī)構(gòu)30固接，在Y向液壓缸27作用下，Y向軌道23可伸縮，實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手29橫向位置可調(diào)。X向軌道25、X向液壓缸24及X向滾輪26實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手29在水平縱向位置可調(diào)。在上述結(jié)構(gòu)中，聯(lián)合小段提升機(jī)構(gòu)30的垂向位置可調(diào)功能，解決了隨機(jī)停車位置導(dǎo)致抓取機(jī)械手29與垃圾桶之間的橫向、縱向、垂向位置之差的問(wèn)題，確保抓取機(jī)械手29能夠準(zhǔn)確抓取垃圾桶。
[0030]如圖8所示，本實(shí)施例中，提拉傾倒機(jī)構(gòu)32包括夾持機(jī)構(gòu)33，在其夾緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)34和驅(qū)動(dòng)絲杠35作用下，夾持垃圾桶，實(shí)現(xiàn)從抓取機(jī)械手29轉(zhuǎn)移垃圾桶到提拉傾倒機(jī)構(gòu)，并沿提拉滑軌37提升垃圾桶。接著在提拉液壓缸38和提拉桿36的聯(lián)動(dòng)作用下，打開(kāi)垃圾車廂入口蓋39的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)被夾持的垃圾桶翻轉(zhuǎn)，并傾倒垃圾到垃圾車廂。在傾倒垃圾桶垃圾完畢后，提拉傾倒機(jī)構(gòu)32可以?shī)A持并下放空垃圾桶，轉(zhuǎn)交給抓取機(jī)械手29，在小段提升機(jī)構(gòu)30和二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31的配合下，抓取機(jī)械手29可以將垃圾桶安全、可靠地放回原位。
[0031]具體實(shí)踐應(yīng)用時(shí)，駕駛員根據(jù)駕駛室內(nèi)視頻環(huán)境監(jiān)控信息，?？寇囕v時(shí)盡可能保持抓取機(jī)械手29對(duì)齊路邊待收集垃圾的垃圾桶。
[0032]駕駛員根據(jù)駕駛室內(nèi)視頻環(huán)境監(jiān)控信息，遙控操作二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31進(jìn)一步調(diào)整抓取機(jī)械手29的縱向位置，同時(shí)伸出抓取機(jī)械手29到路邊。通過(guò)控制小段提升機(jī)構(gòu)30調(diào)整抓取機(jī)械手29在垃圾桶桶身合適位置抓取垃圾桶，避免停車隨性帶來(lái)的橫向、縱向、垂向位置之差。
[0033]操縱二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31將抓取機(jī)械手29連同垃圾桶收回車輛側(cè)邊，并調(diào)整指提拉傾倒機(jī)構(gòu)32對(duì)接位置。提拉傾倒機(jī)構(gòu)32通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)33夾持垃圾桶，然后抓取機(jī)械手29松開(kāi)垃圾桶。提拉傾倒機(jī)構(gòu)32再把垃圾桶貼著車廂的提拉滑軌37提升垃圾桶到車廂高度，同時(shí)聯(lián)動(dòng)打開(kāi)垃圾車廂入口蓋39，在合適位置翻轉(zhuǎn)垃圾桶，準(zhǔn)確將垃圾桶垃圾傾倒到垃圾車廂內(nèi)。
[0034]提拉傾倒機(jī)構(gòu)32夾持清空后的垃圾桶沿提拉滑軌37下放，同時(shí)聯(lián)動(dòng)蓋好垃圾車廂入口蓋39。下落到抓取機(jī)械手29位置，由抓取機(jī)械手29抱緊垃圾桶，然后提拉傾倒機(jī)構(gòu)32釋放垃圾桶。
[0035]二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31伸出抓取機(jī)械手29，同時(shí)結(jié)合小段提升機(jī)構(gòu)30協(xié)同動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手29將垃圾桶放回原位。
[0036]抓取機(jī)械手29釋放垃圾桶后，經(jīng)二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)31和小段提升機(jī)構(gòu)30協(xié)同，將抓取機(jī)械手29收回，并調(diào)整到可靠、安全放置狀態(tài)。至此，一次垃圾桶收集任務(wù)完成，垃圾車前往下一個(gè)任務(wù)點(diǎn)。
[0037]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括抓取機(jī)械手(29)、小段提升機(jī)構(gòu)(30)、二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)和提拉傾倒機(jī)構(gòu)(32)，所述抓取機(jī)械手(29 )與小段提升機(jī)構(gòu)(30 )相聯(lián)接以帶著抓取機(jī)械手(29 )進(jìn)行豎直方向上的自動(dòng)位置調(diào)整，所述小段提升機(jī)構(gòu)(30)連接二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)，所述二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)對(duì)接提拉傾倒機(jī)構(gòu)(32)，所述提拉傾倒機(jī)構(gòu)(32)從抓取機(jī)械手(29)接過(guò)垃圾桶以完成傾倒作業(yè)，通過(guò)所述小段提升機(jī)構(gòu)(30)和二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)的動(dòng)作協(xié)調(diào)彌補(bǔ)停車位置的隨機(jī)性導(dǎo)致抓取機(jī)械手(29)與垃圾桶之間的橫向、縱向、垂向位置之差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述抓取機(jī)械手(29)包括固定于小段提升機(jī)構(gòu)(30)上的抓取機(jī)械手基座(I)、手指(7)及手指驅(qū)動(dòng)液壓缸(4)，所述手指驅(qū)動(dòng)液壓缸(4)呈橫向布置，一端通過(guò)銷或軸與手指(7)的指部基座(9 )鉸接，另一端與手指(7 )上手指末端(2 )的根部固接桿(8 )鉸接，所述手指驅(qū)動(dòng)液壓缸(4)的伸長(zhǎng)與收縮驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手指(7)繞手指旋轉(zhuǎn)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)以完成垃圾桶的夾緊與釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述手指末端(2)處設(shè)有一套彈性材料制成的半指(6),所述半指(6)可繞半指旋轉(zhuǎn)軸(5)旋轉(zhuǎn)，所述半指(6 )的一側(cè)通過(guò)緩沖彈簧(19)與手指末端(2 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述小段提升機(jī)構(gòu)(30)包括舉升液壓缸(12)及與抓取機(jī)械手基座(I)固接的固定齒條(13)，所述舉升液壓缸(12)上端通過(guò)銷軸(18)與舉升液壓缸支座(11)鉸接，下端通過(guò)齒輪軸(14)與并排雙齒輪(15)鉸接；所述并排雙齒輪(15)分別與固定齒條(13)和移動(dòng)齒條(22 )配合，在齒輪齒條傳動(dòng)下，移動(dòng)齒條(22 )上下移動(dòng)以帶動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)械手(29 )上下移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述移動(dòng)齒條(22 )與提升座(21)基體上分別開(kāi)設(shè)兩半孔且與水平設(shè)置的兩根提升軸(20 )配合，兩根所述提升軸(20 )的軸端分別與指部基座(9 )根部連接，所述手指(7 )的指部基座(9)根部與直線導(dǎo)軌的滑塊(16)固接，所述滑塊(16)在滑軌(17)上下移動(dòng)，所述滑軌(17)與抓取機(jī)械手基座(I)固接，所述移動(dòng)齒條(22)上下移動(dòng)以帶動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)械手(29)沿滑軌(17)上下移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述二自由度水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)包括安裝于垃圾收集車車廂底部車架上的支座(28),Y向軌道(23)、Y向液壓缸(27)、Χ向軌道(25)和X向液壓缸(24)，所述Y向軌道(23)在車輛側(cè)面與小段提升機(jī)構(gòu)(30)固接，在Y向液壓缸(27)的作用下Y向軌道(23)伸縮以實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手(29)橫向位置可調(diào)；在乂向液壓缸(24)的作用下X向軌道(25)伸縮以實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)械手(29)在水平縱向位置可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于垃圾桶的自動(dòng)抓取、提拉與傾倒聯(lián)合機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述提拉傾倒機(jī)構(gòu)(32)包括夾持機(jī)構(gòu)(33)、提拉滑軌(37)、提拉液壓缸(38)和提拉桿(36)，夾持機(jī)構(gòu)(33)包括夾緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)(34)和驅(qū)動(dòng)絲杠(35)以?shī)A持垃圾桶，從抓取機(jī)械手(29 )轉(zhuǎn)移垃圾桶到提拉傾倒機(jī)構(gòu)(32 )，并沿滑軌(37 )提升垃圾桶。
【文檔編號(hào)】B65F3/02GK103922059SQ201410173582
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】劉克利, 文桂林, 周華安 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)