用于瓶裝奶檢測和搬運的多自由度智能機械手的三維建模設(shè)計

鄧睿 蔡穎華 李娜 秦薇 胡詩悅

摘要：機械手應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，能更好地輔助工人完成工作。現(xiàn)介紹一種用于檢測和搬運瓶裝奶的智能機械手裝置的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，并基于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，給出三維建模和整體裝配效果圖，從而將機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。

關(guān)鍵詞：多自由度;瓶裝奶;智能機械手;三維建模

0? ? 引言

瓶裝奶具有易儲存攜帶、較為環(huán)保且瓶子可循環(huán)利用的優(yōu)點[1-2]。為了能夠簡單快捷地進行瓶裝奶搬運操作，提高工作效率，設(shè)計了一種具有檢測功能的智能機械手裝置，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)計了一種在生產(chǎn)線上同時具備檢測和搬運瓶裝奶功能的智能機械手裝置，共有主箱體、第一機械臂、第二機械臂、第三機械臂和機械爪盤五部分。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，正前方是活動箱門鈑金，側(cè)面左下角割出活動小方門，打開后其內(nèi)固定安裝有電源插口和急停按鈕，上端活動安裝有第一機械臂。第一機械臂外表面固定安裝有控制面板，上端活動安裝有第二機械臂。第二機械臂上端固定安裝有第三機械臂，第三機械臂中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸，右端端口處固定安裝有機械爪盤[3]。

1.2? ? 工作原理

裝置整體通過接外部電源供電，機械手開始工作，移動至瓶裝奶上方。第一機械臂上下左右移動到達夾持位置，機械爪盤信號發(fā)射器發(fā)射信號檢測瓶裝奶，若瓶裝奶的體積達到合格標準，則會擋住信號發(fā)射器發(fā)射的信號，機械爪盤會夾緊瓶裝奶，將其搬運到合格產(chǎn)品線，否則，控制器會改變運動軌跡，將瓶裝奶放到不合格產(chǎn)品線，機械臂退回原位，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

本文介紹了一種用于瓶裝奶檢測和搬運的智能機械手裝置的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，基于機械手整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立了三維模型效果圖，將機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。

[參考文獻]

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

[2] 孫桓.機械原理[M].6版.北京：高等教育出版社，2001.

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

[4] 張學(xué)文.CATIA機械零件參數(shù)化設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[5] 謝龍漢，單巖，周超明.CATIA V5零件設(shè)計[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)計中的機械運動分析[J].科技致富向?qū)В?013（2）：125.

收稿日期：2020-04-23

作者簡介：鄧睿（1977—），女，四川德陽人，副教授，研究方向：機電結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制技術(shù)應(yīng)用。