CN210589282U - 直角坐标机器人及垃圾分拣生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于垃圾分拣设备技术领域，尤其涉及一种直角坐标机器人及垃圾分拣生产线，直角坐标机器人包括机架、X向移动组件、Y向移动组件、Z向移动组件、旋转组件和垃圾分拣夹取装置，Z向移动组件安装于Y向移动组件上且与Y向移动组件垂直设置，旋转组件安装于Z向移动组件上，旋转组件与垃圾分拣夹取装置连接。本实用新型在进行垃圾分拣时，能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，同时还能通过所述旋转组件带动垃圾分拣夹取装置实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，从而提高垃圾分拣效率。

Description

直角坐标机器人及垃圾分拣生产线

技术领域

本实用新型属于垃圾分拣设备技术领域，尤其涉及一种直角坐标机器人及垃圾分拣生产线。

背景技术

目前，中国有三分之二的城市面临“垃圾围城”的窘境，故近几年，垃圾分类逐渐火热。进行垃圾分类，能提高废品回收利用的比例，减少原材料的需求，确保资源的可持续性利用，促进资源循环。

在垃圾分选的过程中，一般通过机械手来夹取不同的垃圾并将垃圾投放至相应的垃圾回收筐中。但是，目前大多数机械手均利用液压或气缸驱动方式控制夹具，只能实现完全打开或完全闭合两种情况，无法实现夹具多角度夹紧垃圾。此外，现有技术中用来带动机械手移动的机构设计局限，导致机械手的移动空间有限，进而导致机械手能够夹取垃圾的范围较小，影响垃圾分拣效率，影响生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直角坐标机器人及垃圾分拣生产线，旨在解决现有技术中因带动机械手移动的机构设计的局限性导致机械手移动空间有限进而影响垃圾分拣效率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种直角坐标机器人，包括机架、X向移动组件和Y向移动组件，所述X向移动组件安装于所述机架上，所述Y向移动组件安装于所述X向移动组件上且与所述X向移动组件垂直设置，还包括Z向移动组件、旋转组件和垃圾分拣夹取装置，所述Z向移动组件安装于所述Y向移动组件上且与所述Y向移动组件垂直设置，所述旋转组件安装于所述Z向移动组件上，所述旋转组件与所述垃圾分拣夹取装置连接；所述X向移动组件带动所述Y向移动组件沿X向移动，所述Y向移动组件带动所述Z向移动组件沿Y向运动，所述Z向移动组件带动所述旋转组件沿Z向运动，所述旋转组件带动所述垃圾分拣夹取装置旋转以夹取垃圾。

本实用新型实施例提供的直角坐标机器人中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本实用新型通过将所述X向移动组件、所述Y向移动组件和所述Z向移动组件相互垂直设置，并将所述旋转组件安装于所述Z向移动组件上，使得在进行垃圾分拣时，能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，同时还能通过所述旋转组件带动所述垃圾分拣夹取装置实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，从而提高垃圾分拣效率。

为实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种垃圾分拣生产线，包括上述的直角坐标机器人。

可选地，还包括垃圾传送装置和视觉采集装置；所述视觉采集装置和所述直角坐标机器人沿所述垃圾传送装置的传送方向依次设置。

本实用新型实施例提供的垃圾分拣生产线中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本实用新型中因所述垃圾分拣生产线包含了所述直角坐标机器人，故所述垃圾分拣生产线在进行垃圾分拣时，也能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，并能通过所述旋转组件带动所述垃圾分拣夹取装置实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，从而提高垃圾分拣效率。

附图说明

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。

图1为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的整体结构示意图；

图2为图1中隐藏机架和X向移动组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的Z向移动组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的旋转组件的拆分结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的结构分解示意图；

图7为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的剖视图；

图8为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的支撑板的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的夹爪的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的直角坐标机器人的垃圾分拣夹取装置的夹爪的另一结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的垃圾分拣生产线的整体结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的垃圾分拣生产线的视觉采集装置隐藏局部保护罩的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—框架 20—伺服电机 30—传动机构

31—第一齿条 32—第二齿条 33—齿轮

34—支撑板 35—第一轴承 36—第二轴承

40—活动连杆 50—夹爪 51—转轴

52—固定轴 53—连接板 54—夹取板

60—减速器 61—安装板 70—连接机构

71—上连接板 72—下连接板 73—空气弹簧

341—第一滑槽 342—第二滑槽 541—防滑齿

542—大件垃圾夹持槽 543—小件垃圾夹持槽 544—限位凸缘

545—加强筋条 611—第一耐磨条 612—第二耐磨条

100—直角坐标机器人 110—机架 120—X向移动组件

121—电机 122—导轨 123—滑块

130—Y向移动组件 200—Z向移动组件 210—连接架

211—横向固定板 212—纵向固定板 213—避空孔

220—安装箱 221—辅助轮 230—卡固块

231—滑动架 232—第一卡块 233—第二卡块

234—滑动槽 240—Z向升降导轨 241—滑轨

250—Z向电机 260—齿形带轮 270—升降齿形带

300—旋转组件 310—旋转电机 320—旋转轴

330—转接块 400—垃圾分拣夹取装置 500—垃圾传送装置

600—视觉采集装置 610—保护罩 620—补光灯

630—视觉传感器

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，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实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1～4所示，提供一种直角坐标机器人100，包括机架110、X向移动组件120和Y向移动组件130，所述X向移动组件120和所述Y向移动组件130均包括电机121、导轨122和滑块123。所述X向移动组件120安装于所述机架110上，所述Y向移动组件130安装于所述X向移动组件120上且与所述X向移动组件120垂直设置。

进一步地，所述直角坐标机器人100还包括Z向移动组件200、旋转组件300和垃圾分拣夹取装置400，所述Z向移动组件200安装于所述Y向移动组件130上且与所述Y向移动组件130垂直设置，所述旋转组件300安装于所述Z向移动组件200上，所述旋转组件300与所述垃圾分拣夹取装置400连接。所述X向移动组件120带动所述Y向移动组件130沿X向移动，所述Y向移动组件130带动所述Z向移动组件200沿Y向运动，所述Z向移动组件200带动所述旋转组件300沿Z向运动，所述旋转组件300带动所述垃圾分拣夹取装置400旋转以夹取垃圾。其中，垃圾分拣夹取装置400可以通过开闭的方式对垃圾进行夹取。

本实用新型中通过将所述X向移动组件120、所述Y向移动组件130和所述Z向移动组件200相互垂直设置，并将所述旋转组件300安装于所述Z向移动组件200上，使得在进行垃圾分拣时，能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，同时还能通过所述旋转组件300带动所述垃圾分拣夹取装置400实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置400夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，从而提高垃圾分拣效率。

进一步地，本实用新型实施例中的X向移动组件、Y向移动组件、Z向移动组件、旋转组件和垃圾分拣夹取装置中的电动部件均通过外接控制装置实现控制，控制装置可以在设定程序的条件下协调控制各电动部件动作，其中，控制装置可以是计算机、PLC或者单片机等技术成熟或者技术成型的现有技术，其并不在本实用新型的改进范围，在此不再对控制装置进行赘述。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2～3所示，所述Z向移动组件200包括连接架210、安装箱220、卡固块230、Z向升降导轨240、Z向电机250、齿形带轮260、升降齿形带270。所述连接架210安装于所述Y向移动组件130的输出端上，所述Y向移动组件130的输出端即为Y向移动组件130的滑块123，所述安装箱220的一侧与所述连接架210连接，所述安装箱220的另一侧与所述卡固块230连接，所述卡固块230还与所述Z向升降导轨240滑动连接，所述旋转组件300安装于所述Z向升降导轨240，所述Z向电机250安装于所述连接架210，所述齿形带轮260安装于所述安装箱220内且与所述Z向电机250连接，所述升降齿形带270套接于所述齿形带轮260，所述升降齿形带轮260的两端穿过所述卡固块230后并分别与所述Z向升降导轨240的两端固接以使所述Z向电机250驱动所述齿形带轮260转动时，所述齿形带轮260通过所述升降齿形带270牵引所述Z向升降导轨240上升或者下降。具体地，所述Z向移动组件200工作时，所述Z向电机250转动，带动所述齿形带轮260转动，所述齿形带轮260带动所述升降齿形带270上升或下降，从而牵引所述Z向升降导轨240沿着所述卡固块230上升或下降，从而带动所述垃圾分拣夹取装置400以夹取垃圾。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1～3所示，所述安装箱220内还可转动的安装有若干个辅助轮221，各所述辅助轮221均压设于所述升降齿形带270。具体地，通过设置若干个所述辅助轮221压设于所述升降齿形带270上，增大了所述升降齿形带270与所述齿形带轮260之间的压力，使所述升降齿形带270与所述齿形带轮260之间的连接更紧密。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2～3所示，所述连接架210包括横向固定板211和纵向固定板212，所述横向固定板211与所述Y向移动组件130的滑块123固接，所述纵向固定板212与所述横向固定板211的一侧固接且与所述横向固定板211呈90°设置，所述纵向固定板212还与所述安装箱220固接。所述横向固定板211中部设有避空孔213，所述Z向升降导轨240穿过所述避空孔213。具体地，通过将所述横向固定板211与所述纵向固定板212呈90°设置，使二者呈一直角形结构，从而提高所述连接架210的整体稳定性。进而，更稳固的固定所述Z向升降导轨240。

在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，所述卡固块230包括滑动架231、第一卡块232和第二卡块233，所述滑动架231与所述安装箱220固接，所述第一卡块232和所述第二卡块233分别连接于所述滑动架231的两端并形成“凵”型结构，所述第一卡块232与所述第二卡块233相对的侧面均设有滑动槽234，所述Z向升降导轨240两侧设有与所述滑动槽234相适配以使所述Z向升降导轨240沿所述滑动槽234运动的滑轨241。具体地，通过设置所述滑动槽234与所述滑轨241相配合，能够限定所述Z向升降导轨240的运动方向，即沿着所述滑动槽234沿直线运动，进而减少了能量损失。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1和图4所示，所述Z向升降导轨240内部呈中空设置，所述旋转组件300包括旋转电机310、旋转轴320和转接块330，所述旋转电机310安装于所述Z向升降导轨240的顶部，所述旋转轴320的一端穿过所述Z向升降导轨240并与所述旋转电机310连接，所述旋转轴320的另一端与所述转接块330连接，所述转接块330还与所述垃圾分拣夹取装置400连接。具体地，所述旋转组件300工作时，所述旋转电机310转动带动所述旋转轴320转动，通过所述转接块330带动所述垃圾分拣夹取装置400以夹取垃圾。如此，不仅能够实现X、Y、Z三个方向的运动，更能够旋转以夹取垃圾，扩大了夹取垃圾的空间范围，有利提高垃圾分拣效率。

在本实用新型的一个实施例中，如图5～7所示，提供一种垃圾分拣夹取装置400，具体地，垃圾分拣夹取装置400包括框架10、伺服电机20、传动机构30、两个活动连杆40和两个夹爪50。

进一步地，所述电机安装于所述框架10内并与所述框架10连接；所述传动机构30包括第一齿条31、第二齿条32和齿轮33，所述齿轮33设置于所述框架10内并与所述伺服电机20的主轴连接，所述第一齿条31和所述第二齿条32分别与所述齿轮33的相对两侧啮合连接。

进一步地，两个所述夹爪50的上端分别转动连接于所述框架10的两侧，且两个所述夹爪50的上端还分别与两个所述活动连杆40的一端连接，两个所述活动连杆40的另一端分别与所述第一齿条31和所述第二齿条32连接以带动两个所述夹爪50的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。

本实用新型实施例的垃圾分拣夹取装置400，使用时，启动伺服电机20，利用伺服电机20的主轴的转动来驱动齿轮33转动，如此可以使得啮合连接在齿轮33相对两侧的第一齿条31和第二齿条32在同一平面上沿着相背向或者相面向的方向做往返的直线运动，这样有利于垃圾分拣装置在工作时的平稳性；其中，伺服电机20可以根据实际需求(例如是根据接收到的控制信号)控制其主轴转动不同的圈数，这样，可以控制第一齿条31和第二齿条32移动需求的距离，使得分别与第一齿条31和第二齿条32连接的两个活动连杆40也实现动作，从而可以通过两个活动连杆40带动分别与该两个活动连杆40连接的两个夹爪50张开或者闭合，进而实现控制两个夹爪50张开不同的大小的开口，实现对不同体积大小进行夹取，这样可以适用于对复杂环境下不同物体大小的夹取，节省快换夹爪50的时间，解决应产品大小的不同而不能正常夹取困扰，提升生产效率。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5～8所示，所述传动机构30还包括支撑板34、若干第一轴承35和若干第二轴承36，所述支撑板34设置于所述齿轮33的下方并与所述框架10连接，所述支撑板34顶部的相对两侧分别设置有第一滑槽341和第二滑槽342；第一滑槽341第二滑槽342作为轨道分别供第一轴承35和和轴承滚动。也就是说，第一滑槽341和第二滑槽342分别限制了第一轴承35和第二轴承36滚动的路径，避免出现偏差。

进一步地，各所述第一轴承35均可转动地连接于所述第一齿条31的外侧，且各所述第一轴承35均滑动连接于所述第一滑槽341内，最靠近其中一个所述活动连杆40的一个所述第一轴承35的外侧与所述活动连杆40铰接。其中，该活动连杆40例如是在图2中所示的右侧。

进一步地，各所述第二轴承36均可转动地连接于所述第二齿条32的外侧，且各所述第二轴承36均滑动连接于所述第二滑槽342内，最靠近另外一个所述活动连杆40的一个所述第二轴承36的外侧与所述活动连杆40铰接。其中，该活动连杆40例如是在图2中所示的左侧。

具体地，设置在支撑板34上的第一滑槽341和第二滑槽342限定了第一轴承35和第二轴承36的滑动轨迹，第一轴承35和第二轴承36在滑动时不会偏离直线方向，有利于垃圾分拣夹取装置400运作的精确性，所述第一轴承35转动连接所述第一齿条31外侧和第二轴承36转动连接所述第二齿条32外侧，有利于所述第一齿条31和第二齿条32运动的流畅性；所述活动连杆40和所述最靠近的第一轴承35外侧连接，所述活动连杆40和所述最靠近的第二轴承36外侧连接的方式可实现在所述框架10内活动连杆40和活动连杆40运动角度的最大化，有利于实现装置效果的最优化。

在本实用新型的另一个实施例中，如图6所示，所述第一轴承35的数量和所述第二轴承36的数量均为三个。具体地，所述第一轴承35和第二轴承36的数量均设置为三个，与第一轴承35连接的第一齿条31，以及与第二轴承36连接的第二齿条32受到自由度限制，在同一平面上做直线运动时，有利于移动过程中的平稳性，减少部件在工作过程中出现抖动，进而确保对垃圾的夹取更加可靠。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5～7所示，所述垃圾分拣夹取装置400还包括减速器60，所述减速器60的输入轴与所述伺服电机20的主轴连接，所述减速器60的输出轴与所述齿轮33连接，所述减速器60的底部设置有安装板61，所述安装板61与所述框架10连接，所述安装板61的底部的两侧分别设置第一耐磨条611和第二耐磨条612，各所述第一轴承35均与所述第一耐磨条611抵接，各所述第二轴承36均与所述第二耐磨条612抵接。具体地，安装板61底部两侧设置的第一耐磨条611和第二耐磨条612在各所述第一轴承35和各所述第二轴承36做直线运动时，可避免第一轴承35和第二轴承36直接与安装板61直接接触，从而有效提高了轴承的使用寿命；当然，该第一耐磨条611和第二耐磨条612还可以分别让第一轴承35和第二轴承36的滚动更加顺滑。进一步地，第一耐磨条611和第二耐磨条612可以采用铜条。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5、6、7、9、10所示，所述夹爪50上穿设有转轴51，所述转轴51的两端均通过固定轴52承安装于所述框架10上，固定轴52承的设置也确保了转轴51能够稳定安装在框架10上并能够相对于框架10转动。具体地，夹爪50通过转轴51固定在框架10上，在夹爪50运动时，固定轴52有效地限制了夹爪50的位置，有利于夹爪50运动时的平稳性，在实际操作过程中，装置的平稳性得到保障，因此，工作效率将有效提高。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5、6、7、9、10所示，所述夹爪50包括连接板53和夹取板54，所述连接板53与所述夹取板54可拆卸连接，且所述连接板53与所述框架10转动连接，所述连接板53的上端与所述连杆机构连接。具体地，夹爪50在长时间工作后容易受到不同程度损伤，传统生产过程中因部分零件损伤而报废导致生产成本大大提高，本实施例中的所述夹爪50由连接板53和夹取板54组成，因此，夹爪50上易损件有损伤时可直接更换夹取板54，有利于提高生产的经济效益。并且夹爪50的夹取板54可以实现装拆，这样可以更换该夹取板54，根据需求还可以更换为长度不同的夹取板54适配使用不同的垃圾自动分拣设备。

进一步地，结合图9、10所示，夹取板54为板状结构，其上部(即靠近上端的部分结构)的外侧设置有限位凸缘544，限位凸缘544可用于限制连接板53的安装，即安装连接板53时，将其置于两个限位凸缘544之间，然后采用紧固件将连接板53与夹取板54锁紧连接即可。

更进一步地，结合图9、10所示，夹取板54的下部(即靠近下端的部分结构)的外侧设置有加强筋条545，加强筋条545位于两个限位凸缘544之间的下方，这样该加强筋条545的上端可以用于与连接板53的下端抵接，这样，当将连接板53置入两个限位凸缘544之间式，当其抵接到加强筋条545时，即表明该连接板53安装到位。另外，该加强筋条545可以用于加强夹取板54的强度，确保夹取板54夹取垃圾更加有力，也不易损坏。

在本实用新型的另一个实施例中，如图9、10所示，所述夹取板54的内侧沿其长度方向分别设置有大件垃圾夹持槽542和小件垃圾夹持槽543。具体地，夹取板54在实际操作过程中可以对垃圾体积的大小进行适合的操作，让操作过程得以加快，有利于生产的积极性。其中，夹取板54的整体结构大致呈波浪状，两个夹取板54相对设置，那么会形成两个相对设置的大件垃圾夹持槽542和两个相对设置的小件垃圾夹持槽543，两个大件垃圾夹持槽542形成的空间更大，适配夹持体积更大的垃圾，而两个小件垃圾夹持槽543形成的空间更小，适配夹持体积更小的垃圾，这样可以提高夹爪50对垃圾夹持的通用性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图9、10所示，所述夹取板54的内侧设置有防滑齿541。具体地，夹取板54在夹取不同材料、形状和大小的垃圾时，可通过设置在夹取板54内侧的防滑齿541和垃圾增加摩擦力，从而增强了装置的适用范围。即防滑齿541的设计可以增加夹取板54夹取垃圾时的摩擦力，避免夹取板54在夹取垃圾时，易出现掉落的问题，提高分拣垃圾的可靠性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5～7所示，所述框架10的顶部设置有连接机构70，所述连接机构70与所述旋转组件300。进一步地，所述连接机构70包括上连接板71、下连接板72、空气弹簧73和若干弹性绳，所述下连接板72与所述框架10的顶部连接，所述上连接板71设置于所述下连接板72的上方，所述上连接板71还与所述转接块330连接，所述空气弹簧73连接于所述上连接板71与所述下连接板72之间，各所述弹性绳的两端分别连接于所述上连接板71的周缘与所述下连接板72的周缘之间，且各所述弹性绳均呈倾斜状布置。具体地，上连接板71与下连接扳之间通过空气弹簧73和弹性绳连接，这样上连接板71与下连接板72之间可以相对运动，实现减震缓冲的作用，其中，弹性绳的设置还可以确保夹住对中。进一步地，上连接板71和下连接板72可以为相同结果的三角形框架10板。并且，该种结构的上连接板71和下连接板72形成错位设置，及上连接板71的一个角对应位于下连接板72的两个角的中间，弹性绳的一端与上连接板71的一个角连接，另一端与下连接板72的下侧方的一个角连接，这样连接确保最中可以实现夹爪50对中。

在本实用新型的另一实施例中，请参照图11～图12，还提供一种垃圾分拣生产线，包括上述的直角坐标机器人100。

本实用新型实施例提供的直角坐标机器100人中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本实用新型中通过将所述X向移动组件120、所述Y向移动组件130和所述Z向移动组件200相互垂直设置，并将所述旋转组件300安装于所述Z向移动组件200上，使得在进行垃圾分拣时，能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，同时还能通过所述旋转组件300带动所述垃圾分拣夹取装置400实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置400夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，提高垃圾分拣效率。

具体地，所述垃圾分拣生产线还包括垃圾传送装置500、视觉采集装置600和电控装置(图未示)。所述视觉采集装置600和所述直角坐标机器人400沿所述垃圾传送装置500的传送方向依次设置。所述垃圾传送装置500、所述视觉采集装置600和所述直角坐标机器人100均与所述电控装置电连接。

具体地，实际生产中，所述垃圾传送装置500一般采用电机、同步轮和同步带以实现对垃圾的传送。

具体地，请参照图12，所述视觉采集装置600包括保护罩610、补光灯620和视觉传感器630。所述保护罩架610设于所述垃圾传送装置500正上方，所述补光灯620设置于所述保护罩610内部并与所述保护罩610连接，所述视觉传感器630设置于所述保护罩610内并与所述保护罩610连接，且所述视觉传感器630的镜头朝向所述垃圾传送装置500。本实施例中，所述视觉传感器630用于拍摄传送的垃圾，并由所述电控装置根据拍摄到的影像识别垃圾类别，进而便于所述直角坐标机器人100夹取垃圾并将垃圾对应投放至相应的垃圾篓内。本实施例中所述视觉传感器630可以使用激光扫描器、线阵和面阵CCD摄像机或者TV摄像机，也可以使用数字摄像机等，对此本实用新型不做具体限定。

进一步地，分拣垃圾时，先将垃圾放置于所述垃圾传送装置500上，接着，所述电控装置控制所述视觉采集装置600对所述垃圾传送装置500上的垃圾进行位置信息采集，以获取垃圾在所述垃圾传送装置500上的位置信息并传送给所述电控装置，接着，所述电控装置将位置信息发送至所述直角坐标机器人100，所述直角坐标机器人根据位置信息以准确夹取所述垃圾，进而实现垃圾分拣。

需要说明的是，本实用新型中所述电控装置和所述垃圾传送装置500均为现有技术中成型且成熟的技术，对于二者的具体工作原理，如所述电控装置如何根据拍摄到的影像识别垃圾类别及所述电机如何驱动所述同步轮带动同步带传送垃圾，均理应为本领域技术人员所熟知并能够掌握，故本实用新型不再赘述。

具体地，本实用新型中因所述垃圾分拣生产线包含了所述直角坐标机器人100，故所述垃圾分拣生产线在进行垃圾分拣时，也能够实现X向、Y向、Z向三个方向的移动，并能通过所述旋转组件300带动所述垃圾分拣夹取装置400实现旋转式的夹取垃圾，进而实现多方向，多角度以及可旋转的移动来夹取垃圾，极大的扩大了带动所述垃圾分拣夹取装置400夹取垃圾的空间移动范围，使夹取垃圾时更灵活，从而提高垃圾分拣效率。

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。

Claims (10)

1.一种直角坐标机器人，包括机架、X向移动组件和Y向移动组件，所述X向移动组件安装于所述机架上，所述Y向移动组件安装于所述X向移动组件的输出端上且与所述X向移动组件垂直设置，且所述X向移动组件带动所述Y向移动组件沿X向移动，其特征在于，所述直角坐标机器人还包括Z向移动组件、旋转组件和垃圾分拣夹取装置，所述Z向移动组件安装于所述Y向移动组件的输出端上且与所述Y向移动组件垂直设置，且所述Y向移动组件带动所述Z向移动组件沿Y向运动，所述旋转组件安装于所述Z向移动组件的输出端上，且所述Z向移动组件带动所述旋转组件沿Z向运动，所述旋转组件与所述垃圾分拣夹取装置连接，且所述旋转组件带动所述垃圾分拣夹取装置旋转以夹取垃圾。

2.根据权利要求1所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述Z向移动组件包括连接架、安装箱、卡固块、Z向升降导轨、Z向电机、齿形带轮和升降齿形带；所述连接架安装于所述Y向移动组件的输出端上，所述安装箱的一侧与所述连接架连接，所述安装箱的另一侧与所述卡固块连接，所述卡固块还与所述Z向升降导轨滑动连接，所述旋转组件安装于所述Z向升降导轨，所述Z向电机安装于所述连接架，所述齿形带轮安装于所述安装箱内且与所述Z向电机连接，所述升降齿形带套接于所述齿形带轮，所述升降齿形带轮的两端穿过所述卡固块后并分别与所述Z向升降导轨的两端固接以使所述Z向电机驱动所述齿形带轮转动，所述齿形带轮通过所述升降齿形带牵引所述Z向升降导轨上升或者下降。

3.根据权利要求2所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述连接架包括横向固定板和纵向固定板，所述横向固定板与所述Y向移动组件的输出端固接，所述纵向固定板与所述横向固定板的一侧固接且与所述横向固定板呈90°设置，所述纵向固定板还与所述安装箱固接；所述横向固定板中部设有避空孔，所述Z向升降导轨穿过所述避空孔。

4.根据权利要求2所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述卡固块包括滑动架、第一卡块和第二卡块，所述滑动架与所述安装箱固接，所述第一卡块和所述第二卡块分别连接于所述滑动架的两端并形成“凵”型结构，所述第一卡块与所述第二卡块相对的侧面均设有滑动槽，所述Z向升降导轨两侧设有与所述滑动槽相适配以使所述Z向升降导轨沿所述滑动槽运动的滑轨。

5.根据权利要求2所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述Z向升降导轨内部呈中空设置，所述旋转组件包括旋转电机、旋转轴和转接块，所述旋转电机安装于所述Z向升降导轨的顶部，所述旋转轴的一端穿过所述Z向升降导轨并与所述旋转电机连接，所述旋转轴的另一端与所述转接块连接，所述转接块还与所述垃圾分拣夹取装置连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述垃圾分拣夹取装置包括连接机构、框架、伺服电机、传动机构、两个活动连杆和两个夹爪；所述连接机构设于所述框架的顶部并与所述旋转组件连接，所述伺服电机安装于所述框架内并与所述框架连接；所述传动机构包括第一齿条、第二齿条和齿轮，所述齿轮设置于所述框架内并与所述伺服电机的主轴连接，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述齿轮的相对两侧啮合连接；两个所述夹爪的上端分别转动连接于所述框架的两侧，且两个所述夹爪的上端还分别与两个所述活动连杆的一端连接，两个所述活动连杆的另一端分别与所述第一齿条和所述第二齿条连接以带动两个所述夹爪的下端随其上端的水平移动而实现张开或者闭合。

7.根据权利要求6所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述传动机构还包括支撑板、若干第一轴承和若干第二轴承，所述支撑板设置于所述齿轮的下方并与所述框架连接，所述支撑板顶部的相对两侧分别设置有第一滑槽和第二滑槽；各所述第一轴承均可转动地连接于所述第一齿条的外侧，且各所述第一轴承均滑动连接于所述第一滑槽内，最靠近其中一个所述活动连杆的一个所述第一轴承的外侧与所述活动连杆铰接；各所述第二轴承均可转动地连接于所述第二齿条的外侧，且各所述第二轴承均滑动连接于所述第二滑槽内，最靠近另外一个所述活动连杆的一个所述第二轴承的外侧与所述活动连杆铰接。

8.根据权利要求7所述的直角坐标机器人，其特征在于，所述第一轴承的数量和所述第二轴承的数量均为三个。

9.一种垃圾分拣生产线，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的直角坐标机器人。

10.根据权利要求9所述的垃圾分拣生产线，其特征在于，所述垃圾分拣生产线还包括垃圾传送装置和视觉采集装置；所述视觉采集装置和所述直角坐标机器人沿所述垃圾传送装置的传送方向依次设置。

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