基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置及方法

技术领域

本发明涉及工业净水器技术领域，更具体地说，它涉及基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置及方法。

背景技术

净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。其技术核心为滤芯装置中的过滤膜，主要技术来源于超滤膜、RO反渗透膜、纳滤膜三种。

目前，工业净水器滤芯在更换时，由于滤芯较重，从而需要借助工业机械手进行取出拆卸和更换，现有的滤芯从工业净水器内取出时，滤芯表面容易沾有大量的水，而工业机械手的夹板在对长时间沾水的滤芯表面进行夹持时，往往容易会夹持不稳定，造成滤芯的掉落摔坏，从而造成一定的损失。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置，包括机械夹手，所述机械夹手相互靠近的一侧均设有夹板，夹板相互远离的一端上下对称均固定安装有连杆，连杆相互远离的一端分别插装在两侧所述的机械夹手上，所述连杆上套设有第一弹簧，第一弹簧相互靠近和相互远离的一端分别与夹板和机械夹手固定连接，所述夹板相互靠近的一端均设有多根喷管，喷管与夹板内部连通，且喷管呈倾斜状设置，所述夹板内部固定安装有连接管，连接管相互靠近的一端与多根所述喷管相互对应，夹板内部位于连接管与喷管之间固定安装有电热丝，连接管贯穿固定连接夹板相互远离的一端，两侧所述夹板与机械夹手连接处均设有橡胶空心囊，且连接管与橡胶空心囊上端固定连接，所述夹板上侧均设有多个扇叶，扇叶相互靠近的一端固定安装有转轴，转轴上转动安装有支架，支架下端与夹板固定连接，下侧所述连杆下端固定安装有第一齿条，第一齿条下端啮合有齿轮，齿轮转动连接在机械夹手内部，齿轮下端啮合有第二齿条，第二齿条相互靠近的一端固定安装有稳定板，稳定板贯穿滑动连接机械夹手相互靠近的一端，所述稳定板相互靠近的一端均设有多个吸盘。

优选地，所述夹板相互靠近的一端对应喷管的上侧固定安装有多个防滑凸点，防滑凸点之间呈等间距设置。

优选地，所述转轴上设有扭簧，转轴上固定安装有钢丝绳，钢丝绳左端固定连接机械夹手。

优选地，所述吸盘相互远离的一端均固定安装有伸缩杆，伸缩杆相互远离的一端固定安装在稳定板上，伸缩杆上套设有第二弹簧，第二弹簧相互靠近和相互远离的一端分别与吸盘和稳定板固定连接。

优选地，所述吸盘上端开设有通孔，且稳定板内部对应通孔的上侧固定安装有软管，且稳定板内部对应通孔固定安装有密封塞。

优选地，所述夹板相互靠近的一端下侧均开设有收集腔，且软管的上端与收集腔内部连通。

优选地，所述夹板相互靠近的一端下侧对应收集腔均固定安装有收集板，收集板的材质为橡胶。

优选地，所述夹板相互靠近的一侧均设有活动板，活动板相互远离的一端固定安装有转杆，转杆与机械夹手转动连接，且转杆与机械夹手连接处对应设有复位弹簧。

优选地，所述活动板内部铰接有清理辊，清理辊下端设有刮片，刮片与清理辊表面贴合，刮片插装在活动板内，活动板内对应刮片设有第三弹簧。

优选地，基于工业机械手的工业净水器滤芯更换方法包括如下步骤：

S1：机械夹手移动到滤芯的两侧，在驱动件的作用下推动两侧的机械夹手带动转杆和活动板呈相互靠近的方向运动，清理辊会在滤芯表面进行滑动，从而便于对滤芯表面残留的水进行刷除，提高了夹板与滤芯之间的摩擦力；

S2：机械夹手推动两侧的夹板继续相互靠近，设置的夹板便于对滤芯进行夹持固定；

S3：夹板与机械夹手配合挤压橡胶空心囊，将橡胶空心囊内的空气从连接管内挤出，启动电热丝加热喷出的气体，有利于对夹板与滤芯连接处进行烘干，进一步地提高夹板夹持滤芯的稳定性；

S4：夹板会带动支架同步运动，通过设置的扭簧使转轴和扇叶转动，便于将滤芯表面的水向下吹动，便于对滤芯表面残留的水进行吹落，进一步地确保了夹板的夹持稳定性；

S5：设置的收集板与滤芯表面贴合，从而便于对滤芯表面上侧流落的水进行收集，使水流入到收集腔内；

S6：通过设置的软管将收集腔内的水引入到吸盘内，减少了吸盘内部空气的存留，进一步地提高了吸盘对滤芯的吸附力，从而也能提高对滤芯的夹持稳定性。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过机械夹手在驱动件的作用下，移动到工业净水器的滤芯上侧，使两侧的机械夹手位于滤芯的两侧，在驱动件的作用下推动两侧的机械夹手呈相互靠近的方向运动，机械夹手相互靠近时，也会带动两侧的转杆和活动板相互靠近，从而使两侧的活动板内的清理辊与滤芯的表面相互贴合，随着机械夹手的不断相互靠近，进而会使两侧的清理辊不断地在滤芯表面向下滑动，且清理辊会在滤芯表面进行滑动，从而便于对滤芯表面残留的水进行刷除，提高了夹板与滤芯之间的摩擦力，方便后续的夹持更换。

2、本发明通过设置的刮片便于对清理辊上沾附的水刮落，避免大量的水吸附在清理辊的表面，从而影响清理辊的正常刮水工作，设置的第三弹簧便于使刮片能够与清理辊表面保持贴合状。

3、本发明通过使两侧的夹板相互靠近与滤芯表面贴合，从而在机械夹手的作用下，推动两侧的夹板继续相互靠近，夹板带动连杆向机械夹手内部运动，压缩第一弹簧，设置的夹板便于对滤芯进行夹持固定，设置的防滑凸点便于对滤芯起到很好的抓牢效果，设置的第一弹簧和连杆避免了夹持力过大，造成滤芯的损坏，即实现了对滤芯的稳定夹持，同时，也避免了夹持力过载使滤芯损坏的情况。

4、本发明通过使夹板和连杆向机械夹手内部运动，从而与机械夹手配合挤压橡胶空心囊，将橡胶空心囊内的空气从连接管内挤出，启动电热丝，将加热的空气吹向喷管内部，热空气从喷管喷出，喷在滤芯的表面，有利于对夹板与滤芯连接处进行烘干，进一步地提高夹板夹持滤芯的稳定性。

5、本发明通过使夹板和连杆向机械夹手内部伸入，夹板会带动支架同步运动，由于设置有扭簧，从而当支架带动转轴、扇叶向机械夹手的方向运动时，会使扭簧带动转轴和扇叶转动，进而对钢丝绳进行收卷，扇叶转动时，便于将滤芯表面的水向下吹动，便于对滤芯表面残留的水进行吹落，进一步地确保了夹板的夹持稳定性。

6、本发明通过使夹板与滤芯表面贴合夹持，设置的收集板与滤芯表面贴合，从而便于对滤芯表面上侧流落的水进行收集，使水流入到收集腔内，当连杆向机械夹手内部伸入时，也会带动第一齿条向机械夹手内部运动，第一齿条带动齿轮转动，齿轮带动第二齿条与第一齿条保持相对运动，第二齿条带动稳定板从机械夹手内部伸出，稳定板带动吸盘向滤芯的方向运动，由于设置有软管，从而会使收集腔内的水通过软管流向通孔处，并会使水对吸盘表面进行浸湿，随着两侧的稳定板继续相对运动，从而会使吸盘与滤芯表面贴合，稳定板的继续相对运动，会使滤芯与稳定板对吸盘进行挤压，吸盘带动伸缩杆收缩，压缩第二弹簧，吸盘也会向密封塞的方向运动，从而使密封塞将吸盘堵住，此时吸盘呈封闭状态，且吸盘内部沾有水分，减少了吸盘内部空气的存留，进一步地提高了吸盘对滤芯的吸附力，从而也能提高对滤芯的夹持稳定性。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明中机械夹手、夹板、稳定板和活动板连接处的结构示意图；

图3为本发明中夹板与机械夹手连接处的放大结构示意图；

图4为本发明图3中A处的结构示意图；

图5为本发明图3中B处的结构示意图；

图6为本发明图2中C处的结构示意图；

图7为本发明中稳定板的结构示意图；

图8为本发明中稳定板与吸盘连接处的结构示意图；

图9为本发明中活动板的内部结构示意图。

1、机械夹手；2、夹板；3、连杆；4、第一弹簧；5、喷管；6、防滑凸点；7、连接管；8、电热丝；9、橡胶空心囊；10、扇叶；11、转轴；12、支架；13、扭簧；14、钢丝绳；15、第一齿条；16、齿轮；17、第二齿条；18、稳定板；19、吸盘；20、伸缩杆；21、第二弹簧；22、通孔；23、软管；24、密封塞；25、收集腔；26、收集板；27、活动板；28、转杆；29、清理辊；30、刮片；31、第三弹簧。

具体实施方式

参照图1至图9对本发明基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置及方法实施例做进一步说明。

基于工业机械手的工业净水器滤芯更换装置，包括机械夹手1，所述机械夹手1相互靠近的一侧均设有夹板2，夹板2相互远离的一端上下对称均固定安装有连杆3，连杆3相互远离的一端分别插装在两侧所述的机械夹手1上，所述连杆3上套设有第一弹簧4，第一弹簧4相互靠近和相互远离的一端分别与夹板2和机械夹手1固定连接，所述夹板2相互靠近的一端均设有多根喷管5，喷管5与夹板2内部连通，且喷管5呈倾斜状设置，所述夹板2相互靠近的一端对应喷管5的上侧固定安装有多个防滑凸点6，防滑凸点6之间呈等间距设置，所述夹板2内部固定安装有连接管7，连接管7相互靠近的一端与多根所述喷管5相互对应，夹板2内部位于连接管7与喷管5之间固定安装有电热丝8，连接管7贯穿固定连接夹板2相互远离的一端，两侧所述夹板2与机械夹手1连接处均设有橡胶空心囊9，且连接管7与橡胶空心囊9上端固定连接。

工作时，当两侧的夹板2相互靠近与滤芯表面贴合时，会在机械夹手1的作用下，推动两侧的夹板2继续相互靠近，夹板2带动连杆3向机械夹手1内部运动，压缩第一弹簧4，设置的夹板2便于对滤芯进行夹持固定，设置的防滑凸点6便于对滤芯起到很好的抓牢效果，设置的第一弹簧4和连杆3避免了夹持力过大，造成滤芯的损坏，即实现了对滤芯的稳定夹持，同时，也避免了夹持力过载使滤芯损坏的情况，夹板2和连杆3向机械夹手1内部运动时，也会与机械夹手1配合挤压橡胶空心囊9，将橡胶空心囊9内的空气从连接管7内挤出，启动电热丝8，将加热的空气吹向喷管5内部，热空气从喷管5喷出，喷在滤芯的表面，有利于对夹板2与滤芯连接处进行烘干，进一步地提高夹板2夹持滤芯的稳定性。

本实施例中，所述夹板2上侧均设有多个扇叶10，扇叶10相互靠近的一端固定安装有转轴11，转轴11上转动安装有支架12，支架12下端与夹板2固定连接，所述转轴11上设有扭簧13，转轴11上固定安装有钢丝绳14，钢丝绳14左端固定连接机械夹手1。

工作时，夹板2和连杆3向机械夹手1内部伸入时，夹板2会带动支架12同步运动，由于设置有扭簧13，从而当支架12带动转轴11、扇叶10向机械夹手1的方向运动时，会使扭簧13带动转轴11和扇叶10转动，进而对钢丝绳14进行收卷，扇叶10转动时，便于将滤芯表面的水向下吹动，便于对滤芯表面残留的水进行吹落，进一步地确保了夹板2的夹持稳定性。

本实施例中，下侧所述连杆3下端固定安装有第一齿条15，第一齿条15下端啮合有齿轮16，齿轮16转动连接在机械夹手1内部，齿轮16下端啮合有第二齿条17，第二齿条17相互靠近的一端固定安装有稳定板18，稳定板18贯穿滑动连接机械夹手1相互靠近的一端，所述稳定板18相互靠近的一端均设有多个吸盘19，所述吸盘19相互远离的一端均固定安装有伸缩杆20，伸缩杆20相互远离的一端固定安装在稳定板18上，伸缩杆20上套设有第二弹簧21，第二弹簧21相互靠近和相互远离的一端分别与吸盘19和稳定板18固定连接，所述吸盘19上端开设有通孔22，且稳定板18内部对应通孔22的上侧固定安装有软管23，且稳定板18内部对应通孔22固定安装有密封塞24，所述夹板2相互靠近的一端下侧均开设有收集腔25，且软管23的上端与收集腔25内部连通，所述夹板2相互靠近的一端下侧对应收集腔25均固定安装有收集板26，收集板26的材质为橡胶。

工作时，当夹板2与滤芯表面贴合夹持时，设置的收集板26与滤芯表面贴合，从而便于对滤芯表面上侧流落的水进行收集，使水流入到收集腔25内，当连杆3向机械夹手1内部伸入时，也会带动第一齿条15向机械夹手1内部运动，第一齿条15带动齿轮16转动，齿轮16带动第二齿条17与第一齿条15保持相对运动，第二齿条17带动稳定板18从机械夹手1内部伸出，稳定板18带动吸盘19向滤芯的方向运动，由于设置有软管23，从而会使收集腔25内的水通过软管23流向通孔22处，并会使水对吸盘19表面进行浸湿，随着两侧的稳定板18继续相对运动，从而会使吸盘19与滤芯表面贴合，稳定板18的继续相对运动，会使滤芯与稳定板18对吸盘19进行挤压，吸盘19带动伸缩杆20收缩，压缩第二弹簧21，吸盘19也会向密封塞24的方向运动，从而使密封塞24将吸盘19堵住，此时吸盘19呈封闭状态，且吸盘19内部沾有水分，减少了吸盘19内部空气的存留，进一步地提高了吸盘19对滤芯的吸附力，从而也能提高对滤芯的夹持稳定性。

本实施例中，所述夹板2相互靠近的一侧均设有活动板27，活动板27相互远离的一端固定安装有转杆28，转杆28与机械夹手1转动连接，且转杆28与机械夹手1连接处对应设有复位弹簧，所述活动板27内部铰接有清理辊29，清理辊29下端设有刮片30，刮片30与清理辊29表面贴合，刮片30插装在活动板27内，活动板27内对应刮片30设有第三弹簧31。

工作时，机械夹手1在驱动件的作用下，移动到工业净水器的滤芯上侧，使两侧的机械夹手1位于滤芯的两侧，在驱动件的作用下推动两侧的机械夹手1呈相互靠近的方向运动，机械夹手1相互靠近时，也会带动两侧的转杆28和活动板27相互靠近，从而使两侧的活动板27内的清理辊29与滤芯的表面相互贴合，随着机械夹手1的不断相互靠近，进而会使两侧的清理辊29不断地在滤芯表面向下滑动，且清理辊29会在滤芯表面进行滑动，从而便于对滤芯表面残留的水进行刷除，提高了夹板2与滤芯之间的摩擦力，方便后续的夹持更换，清理辊29在滤芯表面向下滑动时，会带动活动板27和转杆28在机械夹手1上转动，压缩复位弹簧，从而可以确保清理辊29能够正常地在滤芯表面不断地向下滚动，设置的刮片30便于对清理辊29上沾附的水刮落，避免大量的水吸附在清理辊29的表面，从而影响清理辊29的正常刮水工作，设置的第三弹簧31便于使刮片30能够与清理辊29表面保持贴合状。

基于工业机械手的工业净水器滤芯更换方法包括以下步骤：

S1：机械夹手1移动到滤芯的两侧，在驱动件的作用下推动两侧的机械夹手1带动转杆28和活动板27呈相互靠近的方向运动，清理辊29会在滤芯表面进行滑动，从而便于对滤芯表面残留的水进行刷除，提高了夹板2与滤芯之间的摩擦力；

S2：机械夹手1推动两侧的夹板2继续相互靠近，设置的夹板2便于对滤芯进行夹持固定；

S3：夹板2与机械夹手1配合挤压橡胶空心囊9，将橡胶空心囊9内的空气从连接管7内挤出，启动电热丝8加热喷出的气体，有利于对夹板2与滤芯连接处进行烘干，进一步地提高夹板2夹持滤芯的稳定性；

S4：夹板2会带动支架12同步运动，通过设置的扭簧13使转轴11和扇叶10转动，便于将滤芯表面的水向下吹动，便于对滤芯表面残留的水进行吹落，进一步地确保了夹板2的夹持稳定性；

S5：设置的收集板26与滤芯表面贴合，从而便于对滤芯表面上侧流落的水进行收集，使水流入到收集腔25内；

S6：通过设置的软管23将收集腔25内的水引入到吸盘19内，减少了吸盘19内部空气的存留，进一步地提高了吸盘19对滤芯的吸附力，从而也能提高对滤芯的夹持稳定性。

工作原理：本发明工作时，机械夹手1在驱动件的作用下，移动到工业净水器的滤芯上侧，使两侧的机械夹手1位于滤芯的两侧，在驱动件的作用下推动两侧的机械夹手1呈相互靠近的方向运动，机械夹手1相互靠近时，也会带动两侧的转杆28和活动板27相互靠近，从而使两侧的活动板27内的清理辊29与滤芯的表面相互贴合，随着机械夹手1的不断相互靠近，进而会使两侧的清理辊29不断地在滤芯表面向下滑动，且清理辊29会在滤芯表面进行滑动，从而便于对滤芯表面残留的水进行刷除，提高了夹板2与滤芯之间的摩擦力，方便后续的夹持更换；

清理辊29在滤芯表面向下滑动时，会带动活动板27和转杆28在机械夹手1上转动，压缩复位弹簧，从而可以确保清理辊29能够正常地在滤芯表面不断地向下滚动；

设置的刮片30便于对清理辊29上沾附的水刮落，避免大量的水吸附在清理辊29的表面，从而影响清理辊29的正常刮水工作；

设置的第三弹簧31便于使刮片30能够与清理辊29表面保持贴合状；

当两侧的夹板2相互靠近与滤芯表面贴合时，会在机械夹手1的作用下，推动两侧的夹板2继续相互靠近，夹板2带动连杆3向机械夹手1内部运动，压缩第一弹簧4，设置的夹板2便于对滤芯进行夹持固定，设置的防滑凸点6便于对滤芯起到很好的抓牢效果；

设置的第一弹簧4和连杆3避免了夹持力过大，造成滤芯的损坏，即实现了对滤芯的稳定夹持，同时，也避免了夹持力过载使滤芯损坏的情况；

夹板2和连杆3向机械夹手1内部运动时，也会与机械夹手1配合挤压橡胶空心囊9，将橡胶空心囊9内的空气从连接管7内挤出，启动电热丝8，将加热的空气吹向喷管5内部，热空气从喷管5喷出，喷在滤芯的表面，有利于对夹板2与滤芯连接处进行烘干，进一步地提高夹板2夹持滤芯的稳定性；

与此同时，夹板2和连杆3向机械夹手1内部伸入时，夹板2会带动支架12同步运动，由于设置有扭簧13，从而当支架12带动转轴11、扇叶10向机械夹手1的方向运动时，会使扭簧13带动转轴11和扇叶10转动，进而对钢丝绳14进行收卷，扇叶10转动时，便于将滤芯表面的水向下吹动，便于对滤芯表面残留的水进行吹落，进一步地确保了夹板2的夹持稳定性；

当夹板2与滤芯表面贴合夹持时，设置的收集板26与滤芯表面贴合，从而便于对滤芯表面上侧流落的水进行收集，使水流入到收集腔25内；

当连杆3向机械夹手1内部伸入时，也会带动第一齿条15向机械夹手1内部运动，第一齿条15带动齿轮16转动，齿轮16带动第二齿条17与第一齿条15保持相对运动，第二齿条17带动稳定板18从机械夹手1内部伸出，稳定板18带动吸盘19向滤芯的方向运动，由于设置有软管23，从而会使收集腔25内的水通过软管23流向通孔22处，并会使水对吸盘19表面进行浸湿，随着两侧的稳定板18继续相对运动，从而会使吸盘19与滤芯表面贴合，稳定板18的继续相对运动，会使滤芯与稳定板18对吸盘19进行挤压，吸盘19带动伸缩杆20收缩，压缩第二弹簧21，吸盘19也会向密封塞24的方向运动，从而使密封塞24将吸盘19堵住，此时吸盘19呈封闭状态，且吸盘19内部沾有水分，减少了吸盘19内部空气的存留，进一步地提高了吸盘19对滤芯的吸附力，从而也能提高对滤芯的夹持稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。