[发明专利]一种机械手持瓶开盖装置及方法

说明书

本发明公开一种机械手持瓶开盖装置及方法，其装置包括相配合的持瓶手部和开盖手部，持瓶手部和开盖手部分别安装于机器人两侧的手腕关节上，并在手腕关节的驱动下进行翻转动作；持瓶手部上设有抓瓶用的活动夹爪，开盖手部上设有打开瓶盖用的开盖板。其方法是持瓶手部通过其活动夹爪抓取并夹紧瓶装饮料的瓶体后，在机器人的手腕关节带动下进行翻转，直至瓶体处于直立状态；然后开盖手部移动至瓶体上方，并通过开盖板卡住瓶盖进行定位，接着开盖手部在机器人的手腕关节带动下进行翻转，利用开盖板带动瓶盖从瓶体上分离，实现开盖动作。本发明应用于瓶装饮料服务机器人中，可实现瓶装饮料的自动快速开盖，使用方便，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及服务型、售货型及服务型机器人技术领域，特别涉及一种机械手持瓶开盖装置及方法。

背景技术

在现代生活中，饮料在餐饮服务中不可或缺，其品种繁多，量大面广，是一个非常庞大的市场，各品牌各商家都在激烈竞争。饮料销售无处不在，包括商场、餐厅、娱乐场所及其他各类公共场所等。

传统的饮料销售模式以人工或自助为主，随着自动化技术的发展，销售及供应方式也在不断的变化，已出现了无人售货机等形式。随着机器人技术的普及应用，在餐饮行业中一些商家引入机器人服务作为营销手段，如餐厅中采用机器人送餐饮到台等。另外，还有厂家专门针对奶茶饮料开发无人值守销售设备，采用工业机器人，进行现场调配售卖。

然而，目前在餐饮销售行业中应用的机器人还有比较大的局限性，如上述的两类机器人。其中的一类，送餐饮机器人，实质上只相当于一种人型的AGV小车，只能实现按轨道导航送货，功能单一，难以长久吸引消费者。而另一类，无人值守奶茶销售设备，其实质是把一台工业用的机械臂集成到系统中形成自动化设备，在工作时，机械臂手持钢杯，装入奶茶配料，摇匀后倾倒入台面上的塑料杯中，该套设备配料工位多，占地面积大，而且还不属于专用的饮料机器人，因此在市场上的应用并不多，难以得到大范围推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机械手持瓶开盖装置，将该开瓶装置应用于瓶装饮料服务机器人中，可实现瓶装饮料的自动快速开盖，使用方便，自动化程度高。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的机械手持瓶开盖方法。

本发明的技术方案为：一种机械手持瓶开盖装置，包括相配合的持瓶手部和开盖手部，持瓶手部和开盖手部分别安装于机器人两侧的手腕关节上，并在手腕关节的驱动下进行翻转动作；持瓶手部上设有抓瓶用的活动夹爪，开盖手部上设有打开瓶盖用的开盖板。其中，持瓶手部主要用于从机器人上接取并夹持瓶装饮料的瓶体，开盖手部充当开盖器，主要用于完成从瓶体上打开瓶盖的动作，通过持瓶手部和开盖手部之间的配合，可实现自动快速开瓶。

所述持瓶手部包括第一手座和活动夹爪，第一手座安装于机器人的一个手腕关节上，第一手座内设有夹爪驱动组件，第一手座的两侧对称设有两个活动夹爪，各活动夹爪的一端伸入第一手座内并与夹爪驱动组件连接。其中，第一手座作为安装基座，其一侧通过法兰盘装配于机器人的手腕关节上，另一侧上安装两个活动夹爪及下述托板。使用时，机器人的手腕关节通过第一手座带动整个持瓶手部进行翻转，在实际应用中，其翻转角度一般为90°，也可根据实际需要进行调整，同时，通过第一手座内的夹爪驱动组件带动两个活动夹爪进行开合动作，以实现对瓶体进行抓取或放开。

所述持瓶手部还包括托板，托板设于两个活动夹爪之间，托板的一端固定安装于第一手座上。托板起到承托瓶体底部的作用。

作为一种优选方案，所述活动夹爪的主体呈弧形板状，活动夹爪与夹爪驱动组件的连接侧为连接于主体一侧上下两端的两个圆盘，圆盘中部设有轴孔，轴孔处通过支轴与第一手座连接；托板位于两个活动夹爪之间的底部，两个活动夹爪和托板三者之间形成包围于瓶体下部的承托空间。该结构活动夹爪及托板所形成的承托空间与瓶体形状相适应，便于稳定地抓取和夹紧瓶体。在实际应用中，根据瓶装饮料所采用的瓶体形状变化，可相应调整两个活动夹爪的形状，使其内侧形状与瓶体相适应。