水果分揀機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水果分揀機械手，包括轉動支架部分、機械手臂部分和機械手爪部分，機械手臂部分包括上機械手臂和下機械手臂，上機械手臂與下機械手臂之間通過機械手臂移動舵機連接；轉動支架部分與下機械手臂轉動動力連接；上機械手臂與機械手爪部分通過活動關節部活動連接，機械手爪部分包括動軸驅動舵機、動軸、機械手指組件和撐桿組件，動軸活動安裝于動軸驅動舵機內，動軸驅動舵機驅動動軸相對伸長或縮短運動，動軸與撐桿組件連接，撐桿組件可滑動位于機械手指組件內部。本實用新型設置有多節驅動裝置和活動關節，擁有多自由度控制，可以靈活、快速地實現水果分揀，并且更好地保護了被分揀的水果。
【專利說明】水果分揀機械手
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水果機械化分揀【技術領域】，尤其涉及一種水果分揀機械手。
【背景技術】
[0002]如今國內市場上已經有大型的水果分揀機，但是這些水果分揀機體積都比較龐大，而且價格也很昂貴，這樣就只能適用于較大的水果市場或者水果生產或包裝廠。傳統的水果分揀機只能對一種水果或者只能對一類大小半徑的水果進行分類，并且分類比較局限，使用時無法做到通用，嚴重限制了水果分揀的使用領域，無法得到廣泛的推廣。
[0003]并且傳統的水果分揀機由于機械結構復雜，其運行往往比較笨重，不靈活，由于其自動度較小，故分揀機分工作業的步驟或工序較少，自動化、智能化程度較低，往往容易對水果造成破壞，不易于分揀水果。
實用新型內容
[0004]針對現有技術存在的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種水果分揀機械手，該分揀機械手設置有多節驅動裝置和活動關節，擁有多自由度控制，可以靈活、快速地實現水果分揀，并且更好地保護了被分揀的水果。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0006]一種水果分揀機械手，包括轉動支架部分、機械手臂部分和機械手爪部分，所述機械手臂部分包括上機械手臂和下機械手臂，所述上機械手臂與下機械手臂通過機械手臂移動舵機活動連接(本實用新型的上機械手臂與下機械手臂之間通過機械手臂移動舵機連接，機械手臂移動舵機用于提供上機械手臂和下機械手臂的移動動力)；所述轉動支架部分與下機械手臂轉動動力連接，轉動支架部分用于驅動下機械手臂左右轉動；所述上機械手臂與機械手爪部分通過活動關節部活動連接，所述機械手爪部分包括動軸驅動舵機、動軸、機械手指組件和撐桿組件，所述動軸活動安裝于動軸驅動舵機內，動軸驅動舵機驅動動軸相對伸長或縮短運動，動軸與撐桿組件連接，撐桿組件可滑動位于機械手指組件內部，撐桿組件用于撐開或合攏機械手指組件。
[0007]為了更好地實現本實用新型，所述轉動支架部分包括支架底部圓盤、支撐轉軸和支架頂部圓盤，支架底部圓盤與支架頂部圓盤均水平設置，所述支撐轉軸設置于支架底部圓盤與支架頂部圓盤之間；支架底部圓盤底部設有轉動舵機，支架頂部圓盤上設有與轉動舵機動力配合的機械手臂左右移動舵機，機械手臂左右移動舵機與所述下機械手臂轉動動力連接，用于驅動下機械手臂左右轉動。
[0008]本水果分揀機械手還包括單片機，本單片機選用51單片機，51單片機不是本實用新型創新改造的對象，本實用新型僅采用傳統的51單片機硬件設備，未對該單片機進行重新的程序化設計或編程設計。所述單片機分別與轉動舵機、機械手臂左右移動舵機、機械手臂移動舵機、動軸驅動舵機電通信連接。本實用新型利用傳統的51單片機來實現對轉動舵機、機械手臂左右移動舵機、機械手臂移動舵機、動軸驅動舵機的運行先后順序、停頓時間、循環次數等控制，實現一連貫的智能化、自動化控制。
[0009]本實用新型提供一種優選的動軸驅動舵機結構技術方案是:所述動軸驅動舵機上設有若干個進給齒輪，為了實現對動軸的進給運動，所述動軸上設有與進給齒輪相互嚙合運動的動軸齒輪，動軸依靠動軸齒輪與進給齒輪嚙合運動實現相對于動軸驅動舵機的伸長或縮短運動。
[0010]本實用新型優選的上機械手臂結構技術方案是:所述機械手臂部分的上機械手臂上設有手臂關節處B，該手臂關節處B提供了上機械手臂更多的自由度，使得本分揀機械手更加靈活，分揀操作更加準確。
[0011]本實用新型優選的下機械手臂結構技術方案是:所述機械手臂部分的下機械手臂上設有手臂關節處A。該手臂關節處A提供了下機械手臂更多的自由度，使得本分揀機械手更加靈活，分揀操作更加準確。
[0012]作為優選，所述轉動支架部分的支架底部圓盤底部還設有若干個支柱。
[0013]作為優選，所有支柱的底部安裝在底座上，底座提供更加穩定的基座支撐性能。
[0014]作為優選，本實用新型的機械手指組件由至少三根機械手指組成，所述撐桿組件由至少三根撐桿組成，所有的撐桿配合安裝于所有的機械手指內部，所有的撐桿用于撐開或合攏所有的機械手指。
[0015]作為優選，本實用新型的支撐轉軸的數量為三個，三個支撐轉軸均勻安裝于支架底部圓盤與支架頂部圓盤之間。
[0016]本實用新型較現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0017](I)本實用新型總體由轉動支架部分、機械手臂部分和機械手爪部分三部分構成，其結構較為簡單，成長制造成本低廉，且根據機械控制可以分揀出不同半徑的水果，具有較大的推廣價值和市場利益。
[0018](2)本實用新型的轉動舵機和機械手臂左右移動舵機控制機械手臂部分的左右移動或其它運動，機械手臂部分由上機械手臂和下機械手臂組成，其上機械手臂和下機械手臂之間通過機械手臂移動舵機活動連接，這樣上機械手臂和下機械手臂之間可以相互活動并具有自由度，上機械手臂與機械手臂部分通過活動關節部活動連接，這樣上機械手臂與機械手臂部分可以相互活動并具有自由度；這樣本分揀機械手在大關節上具有較多的自由度，使得機械操作更加靈活，且準確度更高。
[0019](3)本實用新型利用單片機來實現對轉動舵機、機械手臂左右移動舵機、機械手臂移動舵機、動軸驅動舵機的運行先后順序、停頓時間、循環次數等控制，可以實現一連貫的智能化、自動化控制。
[0020](4)本實用新型的動軸驅動舵機內安裝有可相對滑動的動軸，這樣動軸驅動舵機就可以驅動動軸相對伸長或縮短運動，由于撐桿組件可滑動位于機械手指組件內部，由此撐桿組件就能達到撐開或合攏機械手指組件的目的，該活動類似人手的松放或抓握操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1中機械手爪部分的結構示意圖。
[0023]其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為:[0024]I —底座,2 —支柱,3 —支架底部圓盤，4 —支架頂部圓盤，5 —轉動舵機，6 —機械手臂左右移動舵機，7 一機械手臂移動舵機，8 一動軸驅動舵機，9 一手臂關節處A，10 一手臂關節處B, 11 一活動關節部，12 一進給齒輪,13 一動軸，14 一機械手指組件,15 一撐桿組件，16 —單片機,17 一支撐轉軸，131 一動軸齒輪。
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明:
[0026]實施例
[0027]如圖1?圖2所示，一種水果分揀機械手，包括轉動支架部分、機械手臂部分和機械手爪部分，機械手臂部分包括上機械手臂和下機械手臂，上機械手臂與下機械手臂通過機械手臂移動舵機7活動連接(本實施例的上機械手臂與下機械手臂之間通過機械手臂移動舵機7連接，機械手臂移動舵機7用于提供上機械手臂和下機械手臂的移動動力)；轉動支架部分與下機械手臂轉動動力連接，轉動支架部分用于驅動下機械手臂左右轉動；上機械手臂與機械手爪部分通過活動關節部11活動連接，機械手爪部分包括動軸驅動舵機8、動軸13、機械手指組件14和撐桿組件15，動軸13活動安裝于動軸驅動舵機8內，動軸驅動舵機8驅動動軸13相對伸長或縮短運動，動軸13與撐桿組件15連接，撐桿組件15可滑動位于機械手指組件14內部，撐桿組件15用于撐開或合攏機械手指組件14。在使用時，將本水果分揀機械手外接電源，通電后轉動支架部分不停地轉動，并驅動下機械手臂轉動，下機械手臂帶動上機械手臂轉動，并且活動關節部11在通電后可以做有規律的機械運動，即機械手爪部分可以通過活動關節部11繞著機械手臂部分連接處有規律的轉動或其它運動，動軸驅動舵機8在通電后，驅動動軸13做相對于動軸驅動舵機8的伸長或縮短運動，這樣就驅動撐桿組件15運動，驅動撐桿組件15就不停地撐開或合攏機械手指組件14，這樣機械手指組件14就起到人手抓握水果的操作，從而實現分揀水果的目的。
[0028]如圖1所示，轉動支架部分包括支架底部圓盤3、支撐轉軸17和支架頂部圓盤4，支架底部圓盤3與支架頂部圓盤4均水平設置，支撐轉軸17設置于支架底部圓盤3與支架頂部圓盤4之間。支架底部圓盤3底部設有轉動舵機5，支架頂部圓盤4上設有與轉動舵機5動力配合的機械手臂左右移動舵機6，機械手臂左右移動舵機6與下機械手臂轉動動力連接，用于驅動下機械手臂左右轉動。轉動舵機5和機械手臂左右移動舵機6配合作用，使得機械手臂部分在轉動支架部分上方左右移動或其它運動，以完成分揀的部分工序作業。
[0029]如圖1所示，本水果分揀機械手還包括單片機16，單片機16分別與轉動舵機5、機械手臂左右移動舵機6、機械手臂移動舵機7、動軸驅動舵機8電通信連接。本實用新型的單片機16僅采用傳統的51單片機硬件設備，未對該單片機進行重新的程序化設計或編程設計。本實用新型利用傳統的51單片機來實現對轉動舵機5、機械手臂左右移動舵機6、機械手臂移動舵機7、活動關節部11、動軸驅動舵機8的運行先后順序、停頓時間、循環次數等控制，實現一連貫的智能化、自動化控制。
[0030]請參見圖1、圖2，根據本實用新型的一個實施例，動軸驅動舵機8上設有若干個進給齒輪12，動軸13上設有與進給齒輪12相互嚙合運動的動軸齒輪131，動軸13依靠動軸齒輪131與進給齒輪12嚙合運動實現相對于動軸驅動舵機8的伸長或縮短運動。本實用新型采用齒輪嚙合運動的方式來實現動軸13在動軸驅動舵機8上的伸長或縮短運動，動軸驅動舵機8的進給齒輪12帶動動軸13的動軸齒輪131運動，從而使得動軸13相對于動軸驅動舵機8做伸長或縮短運動，這樣動軸13就驅動撐桿組件15運動，驅動撐桿組件15就不停地撐開或合攏機械手指組件14，這樣機械手指組件14就起到人手抓握水果的操作，從而實現分揀水果的目的。
[0031]根據本實用新型的一個實施例，機械手臂部分的上機械手臂上設有手臂關節處B10，該手臂關節處BlO提供了上機械手臂更多的自由度，使得本分揀機械手更加靈活，分揀操作更加準確。
[0032]根據本實用新型的一個實施例，機械手臂部分的下機械手臂上設有手臂關節處A9，該手臂關節處A9提供了下機械手臂更多的自由度，使得本分揀機械手更加靈活，分揀操作更加準確。
[0033]如圖1所示，轉動支架部分的支架底部圓盤3底部還設有若干個支柱2 ;所有支柱2的底部安裝在底座I上。底座I提供更加穩定的基座支撐性能，支柱2將轉動支架部分支撐一定高度，提高了本水果分揀機械手的使用壽命和工作效率。
[0034]根據本實用新型中機械手指組件14的一個實施例，機械手指組件14由至少三根機械手指組成，撐桿組件15由至少三根撐桿組成，所有的撐桿配合安裝于所有的機械手指內部，所有的撐桿用于撐開或合攏所有的機械手指。
[0035]根據本實用新型中支撐轉軸17的一個實施例，支撐轉軸17的數量為三個，三個支撐轉軸17均勻安裝于支架底部圓盤3與支架頂部圓盤4之間。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種水果分揀機械手，其特征在于:包括轉動支架部分、機械手臂部分和機械手爪部分，所述機械手臂部分包括上機械手臂和下機械手臂，所述上機械手臂與下機械手臂之間通過機械手臂移動舵機(7)連接，機械手臂移動舵機(7)用于提供上機械手臂和下機械手臂的移動動力；所述轉動支架部分與下機械手臂轉動動力連接，轉動支架部分用于驅動下機械手臂左右轉動；所述上機械手臂與機械手爪部分通過活動關節部(11)活動連接，所述機械手爪部分包括動軸驅動舵機(8)、動軸(13)、機械手指組件(14)和撐桿組件(15)，所述動軸(13)活動安裝于動軸驅動舵機(8)內，動軸驅動舵機(8)驅動動軸(13)相對伸長或縮短運動，動軸(13)與撐桿組件(15)連接，撐桿組件(15)可滑動位于機械手指組件(14)內部，撐桿組件(15 )用于撐開或合攏機械手指組件(14 )。
2.按照權利要求1所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述轉動支架部分包括支架底部圓盤(3)、支撐轉軸(17)和支架頂部圓盤(4),支架底部圓盤(3)與支架頂部圓盤(4)均水平設置，所述支撐轉軸(17)設置于支架底部圓盤(3)與支架頂部圓盤(4)之間；支架底部圓盤(3)底部設有轉動舵機(5)，支架頂部圓盤(4)上設有與轉動舵機(5)動力配合的機械手臂左右移動舵機(6)，機械手臂左右移動舵機(6)與所述下機械手臂轉動動力連接，用于驅動下機械手臂左右轉動。
3.按照權利要求2所述的水果分揀機械手，其特征在于:還包括單片機(16)，所述單片機(16)分別與轉動舵機(5)、機械手臂左右移動舵機(6)、機械手臂移動舵機(7)、動軸驅動舵機(8)電通信連接。
4.按照權利要求1或3所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述動軸驅動舵機(8)上設有若干個進給齒輪(12)，所述動軸(13)上設有與進給齒輪(12)相互嚙合運動的動軸齒輪(131)。
5.按照權利要求1所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述機械手臂部分的上機械手臂上設有手臂關節處B (10)。
6.按照權利要求1或5所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述機械手臂部分的下機械手臂上設有手臂關節處A (9)。
7.按照權利要求2所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述轉動支架部分的支架底部圓盤(3 )底部還設有若干個支柱(2 )。
8.按照權利要求7所述的水果分揀機械手，其特征在于:所有支柱(2)的底部安裝在底座(I)上。
9.按照權利要求1所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述機械手指組件(14)由至少三根機械手指組成，所述撐桿組件(15)由至少三根撐桿組成，所有的撐桿配合安裝于所有的機械手指內部。
10.按照權利要求2所述的水果分揀機械手，其特征在于:所述支撐轉軸(17)的數量為三個，三個支撐轉軸(17)均勻安裝于支架底部圓盤(3)與支架頂部圓盤(4)之間。
【文檔編號】B25J9/00GK203792326SQ201420140294
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】舒振宇, 李帥陽, 譚偉 申請人:中南民族大學