自动抓取机构和仿真树的制造设备的制作方法

1.本实用新型属于仿真树生产设备技术领域，更具体地说，是涉及一种自动抓取机构和仿真树的制造设备。


背景技术：

2.在目前的仿真树，例如仿真圣诞树的生产中，通常是先分别生产出仿真的主杆和树枝，然后分别将主杆和树枝运输至仿真树的制造设备上，将树枝捆绑至主杆上。然而，在现有的仿真树的制造设备中，对于树枝或主杆等的长度具有限制性的要求，导致了现有的仿真树的制造设备的物料兼容性较低。且在对仿真圣诞树的抓取操作或运输操作上均需要人工进行处理，难以实现自动化生产，且耗时耗力，整体生产效率十分低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种自动抓取机构和仿真树的制造设备，以解决现有技术中仿真树的抓取需要人工大量参与而导致其生产效率低的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种自动抓取机构，用于仿真树的制造设备，所述仿真树的制造设备包括机架和送料机构，所述自动抓取机构安装在所述机架上，包括:电机组件、连接组件、抓料组件、摄像装置以及控制装置；所述电机组件包括均安装在所述机架内部顶端的第一电机、第二电机、第三电机以及顶部电机，所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机分设于所述顶部电机外围；所述连接组件包括两端分别与所述第一电机和所述抓料组件铰接的第一连杆、两端分别与所述第二电机和所述抓料组件铰接的第二连杆、两端分别与所述第三电机和所述抓料组件铰接的第三连杆、以及两端分别与所述顶部电机和所述抓料组件连接的伸缩杆；所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述伸缩杆联动以带动所述抓料组件移动至预抓取位置；所述顶部电机可带动所述伸缩杆以及所述抓料组件轴向旋转；所述摄像装置设于所述机架，所述摄像装置用于对所述送料机构上的物料进行拍照，获取物料信息；所述控制装置，与所述电机组件、所述抓料组件以及摄像装置电连接。
5.进一步地，所述伸缩杆包括外筒和内杆，所述外筒内部具有滑动空间，所述内杆与所述外筒滑动连接，并且所述内杆设置于所述滑动空间内部并能沿所述滑动空间滑动。
6.进一步地，所述第一连杆的两端分别通过万向节与所述第一电机和所述抓料组件铰接；所述第二连杆的两端分别通过万向节与所述第二电机和所述抓料组件铰接；所述第三连杆的两端分别通过万向节与所述第三电机和所述抓料组件铰接；所述伸缩杆的两端分别通过万向节与所述顶部电机和所述抓料组件铰接。
7.进一步地，所述抓料组件包括连接盘和朝向所述送料机构设置的抓料爪，所述连接盘一面与所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述伸缩杆连接，所述连接盘的另一面与所述抓料爪连接。
8.进一步地，所述抓料爪可相对打开，所述抓料爪上设有与所述仿真树的树枝的杆
径适配的凹型槽。
9.本技术还提出一种仿真树的制造设备，用于制造仿真树，所述仿真树包括主杆以及连接在所述主杆上的树枝，所述仿真树的制造设备包括机架、机台、传输机构、上料机构、绑线机构、送料机构以及如前所述的自动抓取机构；所述送料机构，设于所述传输机构的一侧，用于将所述树枝输送至所述传输机构旁侧；所述自动抓取机构设于所述机架上并位于所述传输机构的上方，用于抓取在所述送料机构上的所述树枝，并放置在所述传输机构上；所述传输机构穿过所述机架并设于所述送料机构的旁侧，用于将所述树枝传输至与所述绑线机构位置对应的绑线位置；所述机台设于所述传输机构的沿传输方向的尾端的旁侧，所述上料机构和所述绑线机构均安装在所述机台上，所述上料机构用于将所述主杆运送至所述绑线结构，所述绑线机构用于将所述树枝与所述主杆捆绑连接。
10.进一步地，所述送料机构设于所述传输机构沿传输方向的旁侧，所述送料机构包括若干送料单元，每一所述送料单元均包括：料斗，用于存储所述树枝；提升传送件，所述提升传送件具有沿传送方向分布的提升始端和提升尾端，所述提升始端与所述料斗相接；所述提升传送件呈沿传送方向上向上倾斜设置，用于将所述料斗中的所述树枝传送至高于所述料斗的第一位置；抓料传送件，所述抓料传送件具有沿传送方向分布的抓料始端和抓料尾端，所述抓料始端设于所述提升尾端的下方，所述抓料尾端邻近所述传输机构，所述抓料传送件用于接收并传送从所述第一位置抛下并散落在所述抓料传送件上的所述树枝；以及，回料传送件，所述回料传送件具有沿传送方向分布的回料始端和回料尾端，所述回料始端与所述抓料尾端相接，所述回料尾端与所述料斗相接，所述回料传送件用于将所述抓料传送件上未被抓取的所述树枝回送至所述料斗。
11.进一步地，所述送料机构还包括第一回料滑板和第二回料滑板；所述第一回料滑板设于所述抓料传送件与所述回料传送件之间，用于连通所述抓料尾端和所述回料始端，所述第一回料滑板呈沿从所述抓料尾端至所述回料始端的方向上向下倾斜设置；所述第二回料滑板设于所述回料传送件与所述料斗之间，用于连通所述回料尾端和所述料斗，所述第二回料滑板呈沿从所述回料尾端至所述料斗的方向上向下倾斜设置。
12.进一步地，所述传输机构包括夹具、多条并行间隔设置的料道以及顶升夹持机构，所述料道的长度延伸方向与传输方向一致，每一所述料道上均间隔设有多个夹具，所述顶升夹持机构设于两个所述料道的间隙中间，并与所述绑线机构位置对应，所述顶升夹持机构用于将位于所述绑线位置的所述树枝顶出所述料道，以完成与所述主杆的捆绑连接。
13.进一步地，所述上料机构包括设于所述机台上的上料组件和取料组件，所述仿真树的制造设备还包括安装在所述机台上的旋转轴，所述旋转轴可沿轴向前后运动，所述取料组件设于所述上料组件的内侧并位于所述旋转轴的后方，所述上料组件包括两个相对间隔设置的上料支撑板以及两端分别与两所述上料支撑板连接的倾斜件，至少其中一个所述上料支撑板可相对另一所述上料支撑板活动调节。
14.本实用新型提供的自动抓取机构，与现有技术相比，通过摄像装置获取仿真圣诞树的位置信息并将该信息发送至控制装置，控制装置会根据摄像装置传回的图像信息以及送料机构的传送速度，当预抓取对象进入自动抓取机构的预订抓取范围后，即可以控制各个连杆以及伸缩杆进行联动调节位置，以及打开抓料组件实现对预抓取对象的快速抓取；在抓取成功后，控制装置再控制各个连杆以及伸缩杆联动，并通过顶部电机和伸缩杆带动
树枝轴向旋转以调整角度，从而可将已抓取的树枝准确放置在预定的传输机构的夹具处，在仿真树的抓取过程中无需人工参与，从而提高了生产效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例提供的仿真树的自动抓取机构示意图；
17.图2为本技术实施例提供的仿真树的制造设备去除围板后的结构示意图；
18.图3为本技术实施例提供的送料机构的结构示意图；
19.图4为本技术实施例提供的仿真树的制造设备中的仿真树的制造设备的结构示意图；
20.图5为本技术实施例提供的仿真树的制造设备的部分结构的示意图。
21.附图标号说明：
[0022][0023]
具体实施方式
[0024]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0026]
还需要说明的是，本技术实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0027]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0028]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0031]
本技术实施例提供一种自动抓取机构400，请参阅图1，该自动抓取机构 400应用于仿真树的制造设备，仿真树的制造设备包括机架310和送料机构100，自动抓取机构400安装在机架310上，包括电机组件410、连接组件420、抓料组件、摄像装置(未图示)以及控制装置(未图示)；电机组件410包括均安装在机架310内部顶端的第一电机411、第二电机412、第三电机413以及顶部电机414，第一电机411、第二电机412以及第三电机413分设于顶部电机414 外围；连接组件420包括两端分别与第一电机411和抓料组件铰接的第一连杆 421、两端分别与第二电机412和抓料组件铰接的第二连杆422、两端分别与第三电机413和抓料组件铰接的第三连杆423、以及两端分别与顶部电机414和抓料组件连接的伸缩杆424；第一连杆421、第二连杆422、第三连杆423以及伸缩杆424联动以带动抓料组件移动至预抓取位置；顶部电机414可带动伸缩杆424以及抓料组件轴向旋转；摄像装置设于机架310，摄像装置用于对送料机构100上的物料进行拍照，获取物料信息；控制装置与电机组件410、抓料组件以及摄像装置电连接，以实现对各个部件的智能化实时控制。
[0032]
在此需说明的是，在本实施例中，仿真树具体指仿真圣诞树，当然其他类型的结构合适的仿真树也可以适用本技术的技术方案。仿真树包括主枝以及连接在主枝上的树枝，两者通常是在仿真树的制造设备上用线捆绑而成。该自动抓取机构400也即通常所讲的蜘蛛机器人，具有抓取准确且速度很快的优点。在实际运行时，设于机架310上的摄像装置首先对送料机构100上的树枝进行拍照，以选定单独的一根树枝为预抓取对象；然后，控制装置会根据摄像装置传回的图像信息以及送料机构100的传送速度，当预抓取对象进入自动抓取机构400的预订抓取范围后，即可以控制各个连杆以及伸缩杆424进行联动调节位置，以及打开抓料组件实现对预抓取对象的快速抓取；在抓取成功后，控制装置再控制各个连
杆以及伸缩杆联动，并通过顶部电机414和伸缩杆424带动树枝轴向旋转以调整角度，从而可将已抓取的树枝准确放置在预定的传输机构 200的夹具处。
[0033]
在一实施例中，伸缩杆424包括外筒(未图示)和内杆(未图示)，外筒内部具有滑动空间(未图示)，内杆与外筒滑动连接，并且内杆设置于滑动空间内部并能沿滑动空间滑动，以此实现伸缩杆424的伸缩功能。进一步地，在一实施例中，第一连杆421、第二连杆422、第三连杆423和伸缩杆424的两端分别与对应的电机以及抓料组件之间均通过万向节而实现铰接。此设置可使得第一连杆421、第二连杆422、第三连杆423以及伸缩杆424与对应的电机以及抓料组件之间的运动传递更顺畅，并且不易产生卡持的现象，保证传动的稳定性。
[0034]
请参阅4，在一实施例中，抓料组件包括连接盘4301和朝向送料机构100 设置的抓料爪4302，连接盘4301一面与第一连杆421、第二连杆422、第三连杆423以及伸缩杆424连接，连接盘的另一面与抓料爪4302连接。具体实施时，抓料爪4302可以设置多个，本领域技术人员可根据实际需要选择设置。
[0035]
在一实施例中，抓料爪4302具有两个夹爪，这两个夹爪可相对打开，且抓料爪4302上设有与仿真树的树枝的杆径适配的凹型槽(未图示)，从而可以对树枝实现稳定的抓取。
[0036]
本技术还提出一种仿真树的制造设备，请参阅图2至图5，在一实施例中，该仿真树的制造设备包括机架310、机台320、送料机构100、传输机构200、上料机构500、绑线机构600以及如前的自动抓取机构400；
[0037]
具体地，自动抓取机构400设于机架310上并位于传输机构200的上方，用于抓取在送料机构100上散布的单个的仿真树的树枝，并放置在传输机构200 上；传输机构200穿过机架310并设于送料机构100的旁侧，用于将仿真树的树枝传输至与绑线机构600位置对应的绑线位置；机台320设于传输机构200 的沿传输方向的尾端的旁侧，上料机构500和绑线机构600均安装在机台320 上，上料机构500用于将主枝运送至绑线结构，绑线机构600用于将树枝与主枝捆绑连接。这样，树枝和主杆分别可通过送料机构100和上料机构500实现自动供料，然后，被自动抓取机构400自动抓取到传输机构200上的树枝运送至绑线位置后，还能通过绑线机构600实现与主杆的自动捆绑连接，换言之，本仿真树的制造设备能实现一整套的自动化的仿真树的上料组装生产过程，不但上料更方便可靠，物料兼容性更强，且速度很快效率很高，能够极大地提高仿真树的生产效率。
[0038]
请参阅图2至图4，在一实施例中，该送料机构100用于将仿真树的树枝输送至传输机构200旁侧，送料机构100设于传输机构200沿传输方向的旁侧，送料机构100包括若干送料单元110。其中，每一送料单元110均包括料斗111、提升传送件112、抓料传送件113以及回料传送件114。具体来说，料斗111 用于存储树枝；提升传送件112具有沿传送方向分布的提升始端112a和提升尾端112b，提升始端112a与料斗111相接；提升传送件112呈沿传送方向上向上倾斜设置，用于将料斗111中的树枝传送至高于料斗111的第一位置；抓料传送件113具有沿传送方向分布的抓料始端113a和抓料尾端113b，抓料始端 113a设于提升尾端112b的下方，抓料尾端113b邻近传输机构200，抓料传送件113用于接收并传送从第一位置抛下并散落在抓料传送件113上的树枝；回料传送件114具有沿传送方向分布的回料始端114a和回料尾端114b，回料始端114a与抓料尾端113b相接，回料尾端114b与料斗111相接，回料传送件 114用于将抓料传送件113上未被抓取的树枝回送至料斗111。
[0039]
请参阅图3，在一实施例中，送料机构100还包括第一回料滑板115和第二回料滑板
116；第一回料滑板115设于抓料传送件113与回料传送件114之间，用于连通抓料尾端113b和回料始端114a，第一回料滑板115呈沿从抓料尾端113b至回料始端114a的方向上向下倾斜设置；第二回料滑板116设于回料传送件114与料斗111之间，用于连通回料尾端114b和料斗111，第二回料滑板116呈沿从回料尾端114b至料斗111的方向上向下倾斜设置。在一个送料循环中，树枝依次经过料斗111、提升传送件112、抓料传送件113、第一回料滑板115、回料传送件114、第二回料滑板116，然后回到料斗111中进行下一轮循环直至被抓取。然本设计不限于此，于其他实施例中，当抓料传送件113 和回料传送件114弯折设计，或料斗111加宽能位于回料传送件114的下方时，也可以不用设置回料滑板，但在本实施例中，第一回料滑板115能使得抓料传送件113与回料传送件114之间树枝输送通道更顺畅，同理，第二回料滑板116 也能使得回料传送件114与料斗111之间树枝输送通道也更顺畅，这就避免了三个传送件的弯折设计，而直线型的传送设计可使得本送料机构100的结构更简单，成本更低、占用的空间更小。
[0040]
一并参阅图5，在一实施例中，传输机构200包括夹具210、多条并行间隔设置的料道220以及顶升夹持机构230，料道220的长度延伸方向与传输方向一致，每一料道220上均间隔设有多个夹具210，顶升夹持机构230设于两个料道220的间隙中间，并与绑线机构600位置对应，顶升夹持机构230用于将位于绑线位置的树枝顶出料道220以完成与主枝的捆绑连接。在此，多条并行间隔设置的料道220设计，可有效提高运输机构对物料的兼容性，例如，对于需要兼容的树枝长度范围较小时，就可以使用两条料道进行放置和传输，而当树枝长度较长时，就可以使用三条料道甚至更多，两料道之间的间距可以相等也可以不相等，换言之，使用的料道的数量和料道间的间距，可根据实际需求设置，在此不做特别限制。而当树枝运送至绑线位置后，树枝即可通过顶升夹持机构230而伸出料道220，进而为主杆与树枝的自动绑线工序提供便利。绑线工序为现有技术，在此不再赘述。
[0041]
进一步地，如图5所示，在一实施例中，上料机构500包括设于机台320 上的上料组件510和取料组件520，本仿真树的制造设备还包括安装在机台320 上的旋转轴530，旋转轴530可沿轴向前后运动，从而可实现上料后退、绕线前进的自主运行，能够节省旋转轴530的电机加减速时间，有利于提高效率。此外，取料组件520设于上料组件510的内侧并位于旋转轴530的后方，上料组件510包括两个相对间隔设置的上料支撑板511以及两端分别与两上料支撑板511连接的倾斜件512，至少其中一个上料支撑板511可相对另一上料支撑板511活动调节，如此，就能根据实际的主杆长短而调节倾斜件512尺寸，使得不同长短的主杆均能够顺利上料，有利于提高本设备的物料兼容性。在此，主杆具体是铁杆，主杆可从倾斜件512上向下滑落至取件组件处，然后被传送至旋转轴530中，然后旋转轴530向前运动至绑线位置处，并向前突出部分主杆，以便于完成后续的自送绑线工序。
[0042]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。