本實(shí)用新型涉及包裝機(jī)械領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種用于包裝生產(chǎn)線的單個(gè)不合格產(chǎn)品檢出作業(yè)的機(jī)械手，具有六個(gè)自由度。

背景技術(shù)：

目前，機(jī)械手多采用伺服電機(jī)通過諧波減速機(jī)或擺線針輪減速機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)昂貴。但在包裝工業(yè)生產(chǎn)線上，對(duì)機(jī)械手的定位精度要求不高，且運(yùn)動(dòng)較為簡(jiǎn)單，這就需要一種運(yùn)動(dòng)性能可靠、造價(jià)低廉、控制簡(jiǎn)便的機(jī)械手來提高自動(dòng)化程度，降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)包裝工業(yè)生產(chǎn)線上使用機(jī)械手的定位精度不高、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單、成本低的要求，本實(shí)用新型提供一種運(yùn)動(dòng)性能可靠、造價(jià)低廉、控制簡(jiǎn)便的機(jī)械手。

本實(shí)用新型用于包裝生產(chǎn)線的單個(gè)不合格產(chǎn)品檢出裝置，包括大臂、中臂、小臂、手腕部和機(jī)械手；

底座1上固定支架2，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3連接行星減速機(jī)4，行星減速機(jī)4通過聯(lián)軸器6連接旋轉(zhuǎn)軸8，旋轉(zhuǎn)軸8設(shè)置于回轉(zhuǎn)支承滾動(dòng)軸承7內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承滾動(dòng)軸承7通過軸承擋套與支架固定；旋轉(zhuǎn)軸8連接支撐安裝座一10，支撐安裝座一10連接安裝在旋轉(zhuǎn)軸8上的編碼器一5；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)一11和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架一16分別安裝在支撐安裝座一10上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)一11驅(qū)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架一16上的蝸桿一15，蝸桿一15驅(qū)動(dòng)蝸輪一12，蝸輪一12與轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13固定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13與大臂17固定，編碼器二14安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13上；

大臂17上安裝支撐安裝座二18，驅(qū)動(dòng)電機(jī)二19和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架二24分別固定在支撐安裝座二18上，蝸桿二23安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架二24上，蝸桿二23驅(qū)動(dòng)蝸輪二20，蝸輪二20上固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21，轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21上固定中臂25，編碼器三22安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21上；

中臂25上固定支撐安裝座三26，驅(qū)動(dòng)電機(jī)三27和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架三32分別固定在支撐安裝座三26上，蝸桿三31安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架三32上，蝸桿三31驅(qū)動(dòng)蝸輪三28旋轉(zhuǎn)，蝸輪三28上固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29，轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29上固定小臂33，編碼器四30安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29上；

小臂33前端固定安裝關(guān)節(jié)軸35的關(guān)節(jié)軸支撐安裝座37，俯仰步進(jìn)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)軸35，關(guān)節(jié)軸35與手腕部38固定，編碼器五36安裝在關(guān)節(jié)軸35上；

手腕部38與絲杠支撐45固定，絲杠40安裝在絲杠支撐45上，與絲杠40配合的螺母41連接活動(dòng)手指43，活動(dòng)手指43上安裝有力傳感器44，機(jī)械手由固定手指42和活動(dòng)手指43構(gòu)成。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

本實(shí)用新型專利的機(jī)械手分別采用步進(jìn)電機(jī)與行星減速機(jī)、步進(jìn)電機(jī)與蝸輪蝸桿減速機(jī)及步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式，并配有編碼器檢測(cè)軸的角位移，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，可使用精度較低電機(jī)。

比現(xiàn)有的企業(yè)使用機(jī)械手多一個(gè)臂部，使用更加靈活。通過基座的旋轉(zhuǎn)、大臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)、中臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)以及小臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)能靈活避開障礙物，手腕部的擺動(dòng)用于保障產(chǎn)品的方位，手指的閉合運(yùn)動(dòng)用于擒拿產(chǎn)品。

這種運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式對(duì)在包裝工業(yè)生產(chǎn)線上的定位精度要求不高、且運(yùn)動(dòng)較為簡(jiǎn)單的機(jī)械手來說是一種切實(shí)可行的方法。能實(shí)現(xiàn)以機(jī)代人，解決用工難和降低生產(chǎn)成本，滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括大臂、中臂、小臂、手腕部和機(jī)械手；

底座1上固定支架2，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3連接行星減速機(jī)4，行星減速機(jī)4通過聯(lián)軸器6連接旋轉(zhuǎn)軸8，旋轉(zhuǎn)軸8設(shè)置于回轉(zhuǎn)支承滾動(dòng)軸承7內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承滾動(dòng)軸承7通過軸承擋套與支架2固定；旋轉(zhuǎn)軸8安裝在支撐安裝座一10上，編碼器一5安裝在旋轉(zhuǎn)軸8上,編碼器一5與支撐安裝座10連接；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)一11和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架一16分別安裝在支撐安裝座一10上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)一11驅(qū)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架一16上的蝸桿一15，蝸桿一15驅(qū)動(dòng)蝸輪一12，蝸輪一12與轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13固定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13與大臂17固定，編碼器二14安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13上；

大臂17上安裝支撐安裝座二18，驅(qū)動(dòng)電機(jī)二19和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架二24分別固定在支撐安裝座二18上，蝸桿二23安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架二24上，蝸桿二23驅(qū)動(dòng)蝸輪二20，蝸輪二20上固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21，轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21上固定中臂25，編碼器三22安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21上；

中臂25上固定支撐安裝座三26，驅(qū)動(dòng)電機(jī)三27和轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架三32分別固定在支撐安裝座三26上，蝸桿三31安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架三32上，蝸桿三31驅(qū)動(dòng)蝸輪三28旋轉(zhuǎn)，蝸輪三28上固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29，轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29上固定小臂33，編碼器四30安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29上；

小臂33前端固定安裝關(guān)節(jié)軸35的關(guān)節(jié)軸支撐安裝座37，俯仰步進(jìn)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)軸35，關(guān)節(jié)軸35與手腕部38固定，編碼器五36安裝在關(guān)節(jié)軸35上；

手腕部38與絲杠支撐45固定，絲杠40安裝在絲杠支撐45上，與絲杠40配合的螺母41連接活動(dòng)手指43，活動(dòng)手指43上安裝有力傳感器44，機(jī)械手由固定手指42和活動(dòng)手指43構(gòu)成。

下面詳細(xì)說明各部分的運(yùn)動(dòng)原理：

支撐安裝座一的旋轉(zhuǎn)：

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3通過聯(lián)軸器6和行星減速機(jī)4控制驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸8帶動(dòng)支撐安裝座一10的旋轉(zhuǎn)，用安裝在旋轉(zhuǎn)軸8上的編碼器一5控制支撐安裝座一10的角位移，這種行星減速裝置能傳遞較大的動(dòng)力，而且電機(jī)、減速器及軸承都安裝在底座上，對(duì)尺寸及重量的要求不嚴(yán)。

大臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)一11通過安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架一16上的蝸桿一15驅(qū)動(dòng)蝸輪一12旋轉(zhuǎn)，蝸輪一12帶動(dòng)與其一體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸一13轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給大臂17，編碼器二14安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸13上。

這種蝸輪蝸桿減速機(jī)裝置能降低單位脈沖旋轉(zhuǎn)角度，也就是減小了旋轉(zhuǎn)誤差，再用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸上安裝的編碼器實(shí)現(xiàn)角度的閉環(huán)控制，并彌補(bǔ)蝸輪蝸桿減速機(jī)的固有精度缺陷，減小角位移誤差。這種方案能充分利用蝸輪蝸桿減速比大能自鎖的特點(diǎn)，使機(jī)械手在工作載荷作用下仍具有較高精度；

中臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)二19通過安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架二24的蝸桿二23驅(qū)動(dòng)蝸輪二20旋轉(zhuǎn)，蝸輪二20帶動(dòng)與其一體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給中臂25，編碼器三22安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸二21上。

中臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機(jī)與蝸輪蝸桿減速機(jī)降低單位脈沖旋轉(zhuǎn)角度后控制，用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸上安裝的編碼器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，減小角位移誤差；

小臂的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)三27通過安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸支架三32的蝸桿三31驅(qū)動(dòng)蝸輪三28旋轉(zhuǎn)，蝸輪三28帶動(dòng)與其一體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給小臂33，編碼器四30安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸三29上。

手腕部的擺動(dòng)：

手腕的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)由俯仰步進(jìn)電機(jī)34直接驅(qū)動(dòng)安裝在關(guān)節(jié)軸支撐安裝座37上的關(guān)節(jié)軸35轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)節(jié)軸35聯(lián)動(dòng)手腕部38轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在關(guān)節(jié)軸35上的編碼器五36實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，減小角位移誤差；

由于手腕處的質(zhì)量和剛度都相對(duì)較小，如果安裝蝸輪蝸桿減速機(jī)的話，會(huì)增加此處的質(zhì)量和慣性力。因此，手腕的方位由步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。在手腕旋轉(zhuǎn)軸上安裝編碼器檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，減小角位移誤差；

手指的閉合運(yùn)動(dòng)：

機(jī)械手由固定手指42和活動(dòng)手指43兩個(gè)手指構(gòu)成。由步進(jìn)電機(jī)39驅(qū)動(dòng)安裝在絲杠支撐45上的絲杠40，絲杠40帶動(dòng)與螺母41連接的活動(dòng)手指43開閉運(yùn)動(dòng)，在活動(dòng)手指43上安裝有力傳感器44，避免夾不牢固或夾持力過大而損壞產(chǎn)品。