用于瓶裝奶檢測(cè)和搬運(yùn)的多自由度智能機(jī)械手的三維建模設(shè)計(jì)

鄧睿 蔡穎華 李娜 秦薇 胡詩(shī)悅

摘要：機(jī)械手應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，能更好地輔助工人完成工作?，F(xiàn)介紹一種用于檢測(cè)和搬運(yùn)瓶裝奶的智能機(jī)械手裝置的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，并基于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出三維建模和整體裝配效果圖，從而將機(jī)械手的外觀與各部件之間的裝配關(guān)系直觀地展現(xiàn)出來(lái)。

關(guān)鍵詞：多自由度;瓶裝奶;智能機(jī)械手;三維建模

0? ? 引言

瓶裝奶具有易儲(chǔ)存攜帶、較為環(huán)保且瓶子可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)[1-2]。為了能夠簡(jiǎn)單快捷地進(jìn)行瓶裝奶搬運(yùn)操作，提高工作效率，設(shè)計(jì)了一種具有檢測(cè)功能的智能機(jī)械手裝置，并給出了三維效果圖，以便理解。

1? ? 總體結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1? ? 總體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，設(shè)計(jì)了一種在生產(chǎn)線上同時(shí)具備檢測(cè)和搬運(yùn)瓶裝奶功能的智能機(jī)械手裝置，共有主箱體、第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂、第三機(jī)械臂和機(jī)械爪盤五部分。主箱體由40方管焊接而成，四周是用1.5 mm A3鋼板的折彎鈑金焊接封箱，正前方是活動(dòng)箱門鈑金，側(cè)面左下角割出活動(dòng)小方門，打開(kāi)后其內(nèi)固定安裝有電源插口和急停按鈕，上端活動(dòng)安裝有第一機(jī)械臂。第一機(jī)械臂外表面固定安裝有控制面板，上端活動(dòng)安裝有第二機(jī)械臂。第二機(jī)械臂上端固定安裝有第三機(jī)械臂，第三機(jī)械臂中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，右端端口處固定安裝有機(jī)械爪盤[3]。

1.2? ? 工作原理

裝置整體通過(guò)接外部電源供電，機(jī)械手開(kāi)始工作，移動(dòng)至瓶裝奶上方。第一機(jī)械臂上下左右移動(dòng)到達(dá)夾持位置，機(jī)械爪盤信號(hào)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)檢測(cè)瓶裝奶，若瓶裝奶的體積達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)擋住信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)，機(jī)械爪盤會(huì)夾緊瓶裝奶，將其搬運(yùn)到合格產(chǎn)品線，否則，控制器會(huì)改變運(yùn)動(dòng)軌跡，將瓶裝奶放到不合格產(chǎn)品線，機(jī)械臂退回原位，完成工作后關(guān)閉。

2? ? 三維建模

2.1? ? 箱體建模

2.2? ? 箱體鈑金建模

2.3? ? 零件整體裝配

最終三維建模效果如圖9所示。

3? ? ?結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種用于瓶裝奶檢測(cè)和搬運(yùn)的智能機(jī)械手裝置的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，基于機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了三維模型效果圖，將機(jī)械手的外觀與各部件之間的裝配關(guān)系直觀地展現(xiàn)了出來(lái)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王建衛(wèi).多關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：54.

[2] 孫桓.機(jī)械原理[M].6版.北京：高等教育出版社，2001.

[3] 鄧睿，路和，曹艷，等.一種用于檢測(cè)和搬運(yùn)瓶裝奶的智能機(jī)械手裝置：CN209491756U[P].2019-10-15.

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[5] 謝龍漢，單巖，周超明.CATIA V5零件設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[6] 李占輝.關(guān)于沖壓模具設(shè)計(jì)中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析[J].科技致富向?qū)В?013（2）：125.

收稿日期：2020-04-23

作者簡(jiǎn)介：鄧睿（1977—），女，四川德陽(yáng)人，副教授，研究方向：機(jī)電結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制技術(shù)應(yīng)用。