CN110404820A - 一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，包括机架，所述机架上设有分拣组件，用于将不同颜色的耳机扬声器外壳进行分拣，机架上还设有相互平行的第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置，第一输送装置用于输送未分拣的耳机扬声器外壳，第二输送装置用于输送分拣完毕的耳机扬声器外壳，第三输送装置用于输送分拣后剩余的耳机扬声器外壳，所述机架上设有颜色识别检测系统，本分拣设备采用并联型连杆机械臂，可以提升分拣精确度，提高分拣效率，结构简单，新颖灵活，动态响应好，通过设置检测流水线可以降低分拣的失误率，通过旋转机械臂可以调整外壳的位置，使分拣出的耳机扬声器外壳整齐排放。

Description

一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备

技术领域

本发明涉及耳机生产辅助设备领域，尤其是涉及一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备。

背景技术

高度工业化和设备智能化引领了自动化应用技术的快速发展，各行各业的自动化设备正在迅速取代生产线中的人工劳动力。自动分拣设备以其精确、迅速、高效的特点，成为食品、药品、日化产品等生产线分拣的首选设备。

目前市场分拣耳机扬声器外壳设备的机械臂多为并联型，这类机械臂一般由机架、动平台、静平台、短连杆、长连杆、关节轴承总成等组成。其动力源为三台电机，电机通过减速器进行力矩放大后，驱动连杆运动，从而使得动平台实现笛卡尔坐标系O-XYZ轴方向的三个自由度运动。

现有并联型分拣机械臂设备的关节轴承总成难以实现大摆角的能力，市场上关节轴承总成的最大摆角通常较小，而为了满足机械臂运动空间的实际需求，其运动摆角通常达到30度及以上，这可以通过设计大尺寸连杆来解决该问题，但若采取大尺寸连杆实现大摆角运动，又会出现为了实现较小的机械臂运动空间，导致需要匹配设计庞大机械结构的问题。

因此，为了满足我国工业快速发展过程中对并联机械臂的高精度、快速响应等性能需求，并联机械臂分拣设备仍需要拓展和优化密切相关的自动化、集成化和智能化技术。

发明内容

本发明提出一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，提升分拣精确度，提高分拣效率，结构简单，新颖灵活，动态响应好。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，包括机架，所述机架上设有分拣组件，用于将不同颜色的耳机扬声器外壳进行分拣，机架上还设有相互平行的第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置，第一输送装置用于输送未分拣的耳机扬声器外壳，第二输送装置用于分拣完毕的耳机扬声器外壳，第三输送装置用于输送分拣后剩余的耳机扬声器外壳，第二输送装置设置于第一输送装置和第三输送装置之间，第一输送装置的末端和第三输送装的始端之间通过一旋转换向机构衔接，机架上设有颜色识别检测系统，颜色识别检测系统设置于第一输送装置的上方，分拣组件包括一分拣夹具，分拣夹具通过一分拣夹具连接件转动安装在动平台连接架上，分拣夹具连接件还通过第一万向节与一伸缩臂的一端相连，伸缩臂的另一端与第二万向节的一端相连，第二万向节的另一端通过一连接法兰与第一电机相连，第一电机安装在一基板上，

动平台连接架上还通过万向球头组件并联安装有三组从动机械臂，每一组从动机械臂均包括两个从动连杆，两个从动连杆分别通过一万向球头组件连接在一主动机械臂一端，

每个主动机械臂均通过一RV减速器与第二电机连接，每一第二电机均固定安装在一基板上，基板固定安装在机架上。

第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置均包括转动安装于机架上的主动辊和从动辊，主动辊与从动辊之间设置有一传动带，每一主动辊均通过一传动带轮组连接有一传动带驱动电机。

旋转换向机构包括一导流板，导流板包括两个导流直板和一导流弧形板，两导流直板分别设置于第一输送装置和第三输送装置上，第一输送装置和第三输送装置之间设有一导流托板，弧形板设置于两导流直板之间，两导流直板、导流弧形板和导流托板设置为一体，导流托板上转动安装有一旋转轴，旋转轴上均匀分布有若干个旋转直板，每一旋转直板的自由端分别设有一与导流弧形板相适配的旋转弧形板，两旋转直板之间设有一加强板。

分捡夹具包括一真空吸盘，真空吸盘连接有一气泵。

每一万向球头组件均包括一凸球部，每一凸球部设置在一凸球座上，每一对应的凸球座与凸球部均设置为一体，每一凸球部均安装在一凹球部内，每一凹球部均设置在一连杆安装筒上，每一对应的凹球部与连杆安装筒均设置为一体，每一连杆安装筒与连杆端部均设有通孔，每一从动连杆的端部均插装在连杆安装筒内并在通孔中插入连接轴，每一连接轴的两端均通过一锁紧结构锁紧。

伸缩臂包括一伸缩管体和一伸缩杆体，伸缩管体内设有内花键，伸缩杆体上设有外花键，伸缩杆体约束套装于伸缩管体内，伸缩管体固定安装在第一万向节上，伸缩杆体固定安装在第二万向节上。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本分拣设备通过自动识别检测系统来识别第一输送装置上的黑色耳机扬声器外壳与白色耳机扬声器外壳，然后将识别出的黑色耳机扬声器外壳通过分拣装置分拣到第二输送装置上，并由第二扬声器外壳输出，将第一输送装置上的分捡过后的白色耳机扬声器外壳输送到末端，再通过旋转换向机构把白色耳机扬声器壳输送到第三输送装置上，并由第三输送装置输出，一切操作皆有分捡设备自动分捡，减轻了工作人员的负担，大大提高了分捡效率与准确性；

分捡装置采用并联型连杆机械臂，可以提升分拣精确度，提高分拣效率，结构简单；分捡装置的活动关节处采用万向球组件能够使机械臂的运动角度的范围更加宽广，动态响应更好，让分捡夹具的分捡范围更大；第一电机驱动的机械臂的关节减速器采用RV减速器，减速性能较为平稳，噪音较低，能耗较小；通过在第一输送装置与第三输送装置之间设置旋转换向机构，使分捡出的白色耳机扬声器盖由第三输送装置输出，不需工作人员搬运，直接与第二输送装置上的黑色耳机扬声器壳同时输出，省时省力；设置的旋转通过旋转机械臂可以调整分拣出的耳机外壳的摆放位置，使分拣出的耳机外壳整齐排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为分拣装置整体结构示意图；

图2为分拣流水线结构示意图；

图3为检测流水线结构示意图；

图4为分拣组件结构的示意图；

图5为图4中A的放大示意图；

图6为分拣装置局部结构示意图；

图7为图6中B截面的剖视图；

图8为旋转换向机构的结构示意图；

图9为RV减速器的结构示意图；

图10为图9中C截面的剖视图。

其中：1、机架；2、分拣组件；3、第一输送装置；4、第二输送装置；5、第三输送装置；6、导流板；7、旋转换向机构；8、传动带；9、分拣夹具；10、从动辊；11、输入轴；12、主动辊；13、太阳轮；14、行星齿轮；15、曲轴；16、驱动电机；17、曲轴轴承；18、摆线齿轮；19、真空吸盘；20、气泵；21、分拣夹具连接件；22、动平台连接架；23、万向球头组件；24、凸球部；25、凸球座；26、凹球部；27、连杆安装筒；28、通孔；29、锁紧结构；30、从动连杆；31、从动机械臂；32、主动机械臂；33、减速器；34、第一电机；35、基板；36、输出法兰；37、第二电机；38、第一万向节；39、支撑法兰；40、针齿；41、伸缩杆体；42、第二万向节；43、伸缩管体；44、针齿壳；45、旋转轴；46、伸缩臂；47、旋转直板；48、旋转弧形板；49、加强板；50、白色耳机扬声器外壳；51、黑色耳机扬声器外壳；52、颜色识别检测系统；53、主轴承；54、导流弧形板；55、导流直板；56、导流托板；57、连接轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，包括机架1，机架1上设置有一用于将不同颜色的耳机扬声器外壳进行分拣的分拣装置2，机架1上还设有相互平行的第一输送装置3、第二输送装置4和第三输送装置5，第一输送装置3用于输送未分拣的耳机扬声器外壳，第二输送装置4用于输送分拣完毕的耳机扬声器外壳，第三输送装置5用于输送分拣后剩余的耳机扬声器外壳，第二输送装置4设置于第一输送装置3和第三输送装置5之间，第一输送装置3的末端和第三输送装置5的始端之间通过一旋转换向机构7衔接，机架1上设有颜色识别检测系统52，颜色识别检测系统52设置于第一输送装置3的上方；

如图4和图5所示，分拣组件2包括一分拣夹具9，分拣夹具9通过一分拣夹具连接件转动21安装在动平台连接架22上，分拣夹具连接件21还通过第一万向节38与一伸缩臂46的一端相连，伸缩臂46的另一端与第二万向节42的一端相连，第二万向节42的另一端通过一连接法兰与第一电机34相连，第一电机34安装在一基板35上；

动平台连接架22上还通过万向球头组件23并联安装有三组从动机械臂31，每一组从动机械臂31均包括两个从动连杆30，两从动连杆30分别通过一万向球头组件23连接在一主动机械臂32一端，每一主动机械臂32均通过一RV减速器33与第二电机37连接，第二电机37固定安装在一基板35上，基板35固定安装在机架1上；

如图2和图3所示，第一输送装置3、第二输送装置4和第三输送装置5均包括转动安装于机架1上的主动辊12和从动辊10，主动辊12与从动辊10之间设置有一传动带8，每一主动辊12均通过一传动带轮组连接有一传动带8驱动电机16。

如图1和图8所示，旋转换向机构7包括一导流板6，导流板6包括两个导流直板55和一导流弧形板56，两导流直板分别设置于第一输送装置3和第三输送装置5上，第一输送装置3和第三输送装置5之间设有一导流托板56，导流弧形板54设置于两导流直板55之间，两导流直板55和导流弧形板54设置为一体，导流托板56上转动安装有一旋转轴45，旋转轴45上均布设置有若干个旋转直板47，每一旋转直板47的自由端分别设有一与导流弧形板相适配的旋转弧形板48，两旋转直板之间设有一加强板49。

分捡夹具包括一真空吸盘19，真空吸盘19连接有一气泵20。

如图5所示，每一万向球头组件23均包括一凸球部24，每一凸球部24设置在一凸球座25上，每一对应的凸球座25与凸球部24均设置为一体，每一凸球部24均安装在一凹球部26内，每一凹球部26均设置在一连杆安装筒27上，每一对应的凹球部26与连杆安装筒27均设置为一体，每一连杆安装筒27与从动连杆30端部均设有通孔28，每一从动连杆30的端部均插装在连杆安装筒27内并在通孔28中插入连接轴57，每一连接轴57的两端均通过一锁紧结构29锁紧。

如图6和图7所示，伸缩臂46包括一伸缩管体43和一伸缩杆体41，伸缩管体43内设有内花键，伸缩杆体41上设有外花键，伸缩杆体41约束套装于伸缩管体43内，伸缩管体43固定安装在第一万向节38上，伸缩杆体41固定安装在第二万向节42上。

如图9和图10所示，减速器33为一RV减速器33，RV减速器33包括一输入轴11，输入轴11上设置有一太阳轮13，太阳轮13与三个行星齿轮14相啮合，每一行星齿轮14均固定安装在一曲轴15的端部，三个曲轴15上均安装有一组摆线齿轮18，每一曲轴15均通过一对曲轴轴承17安装在输出法兰36与支撑法兰39上，输出法兰36与支撑法兰39通过一对主轴承53安装在针齿壳44的内部，针齿壳44内设置有针齿40，针齿40与摆线齿轮18相啮合，输出法兰36与支撑法兰39通过销钉相连。

三组从动机械臂31之间的夹角为120度。

本次设计所采用的颜色识别检测系统52为JDCL-003颜色识别检测系统，JDCL-003颜色识别检测系统可以识别和检测各种物体的颜色,可以通过对其表体颜色的判别来区分或检测相关品质，具有自动操作功能。自动操作时，可以学习两种或以上颜色并且自动识别所学两种颜色，所学习的颜色信息会一直保留到设备系统中，设备断电不会丢失信息，直到需要重新学习其他颜色才会被新的信息所替代，收集时可以先对黑白颜色的耳机扬声器外壳进行学习，并保存在系统中，然后分拣时根据学习的信息对黑白颜色的耳机扬声器外壳进行自动识别，并由分拣装置2对其进行分拣。

如图1所示，分拣耳机扬声器外壳时，黑白混合的耳机扬声器外壳从第一输送装置3进入，然后分拣装置2通过JDCL-003颜色识别检测系统52识别出黑色耳机扬声器外壳51，分拣装置2的真空吸盘19通过气泵20把黑色耳机扬声器外壳51吸起来，然后通过三组第一电机34协同作用把黑色耳机扬声器外壳51移动到第二输送装置5上，并通过驱动电机16驱动伸缩杆体41，伸缩杆体41通过花键配合带动伸缩管体43转动来调整耳机扬声器外壳的位置，伸缩杆体41在伸缩管体43内可以根据动平台连接架22的高度相对滑动，以适应动平台连接架22的高度，黑色耳机扬声器外壳51吸起后并移动到第二输送装置上，然后通过气泵20控制真空吸盘19把黑色耳机扬声器外壳51放在第二输送装置4上，并由第二输送装置4输出，筛选下来的白色耳机扬声器外壳50在第一输送装置3上继续传送，当传送到第一输送装置3的末端时，通过旋转换向机构36上的旋转弧形板48与旋转直板47的转动，并经过导流板6的作用，白色耳机扬声器壳50传送到第三输送装置4上，最后白色耳机扬声器外壳50由第三输送装置5输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于包括机架，所述机架上设有分拣组件，用于将不同颜色的耳机扬声器外壳进行分拣，所述机架上还设有相互平行的第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置，所述第一输送装置用于输送未分拣的耳机扬声器外壳，所述第二输送装置用于输送分拣完毕的耳机扬声器外壳，所述第三输送装置用于输送分拣后剩余的耳机扬声器外壳，所述第二输送装置设置于所述第一输送装置和第三输送装置之间，所述第一输送装置的末端和第三输送装的始端之间通过一旋转换向机构衔接，所述机架上设有颜色识别检测系统，所述颜色识别检测系统设置于所述第一输送装置的上方；

所述分拣组件包括一分拣夹具，所述分拣夹具通过一分拣夹具连接件转动安装在动平台连接架上，所述分拣夹具连接件还通过第一万向节与一伸缩臂的一端相连，所述伸缩臂的另一端与第二万向节的一端相连，所述第二万向节的另一端通过一连接法兰与第一电机相连，所述第一电机安装在一基板上；

所述动平台连接架上还通过万向球头组件并联安装有三组从动机械臂，每一组所述从动机械臂均包括两个从动连杆，两个所述从动连杆分别通过一万向球头组件连接在一主动机械臂一端，每个所述主动机械臂均通过一RV减速器连接有第二电机；

所述第一电机、第二电机均固定安装在一基板上，所述基板固定安装在机架上。

2.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置均包括转动安装于所述机架上的主动辊和从动辊，所述主动辊与从动辊之间设置有一传动带，每一所述主动辊均通过一传动带轮组连接有一传动带驱动电机。

3.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述旋转换向机构包括一导流板，所述导流板包括两个导流直板和一导流弧形板，两所述导流直板分别设置于所述第一输送装置和第三输送装置上，所述第一输送装置和第三输送装置之间设有一导流托板，所述弧形板设置于两所述导流直板之间，两所述导流直板、导流弧形板和导流托板设置为一体，所述导流托板上转动安装有一旋转轴，所述旋转轴上均匀分布有若干个旋转直板，每一旋转直板的自由端分别设有一与所述导流弧形板相适配的旋转弧形板，两所述旋转直板之间设有一加强板。

4.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述分捡夹具包括一真空吸盘，所述真空吸盘连接有一气泵。

5.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，每一所述万向球头组件均包括一凸球部，每一所述凸球部设置在一凸球座上，每一对应的所述凸球座与凸球部均设置为一体，每一所述凸球部均安装在一凹球部内，每一所述凹球部均设置在一连杆安装筒上，每一对应的所述凹球部与连杆安装筒均设置为一体，每一所述连杆安装筒与连杆端部均设有通孔，每一所述从动连杆的端部均插装在连杆安装筒内并在通孔中插入连接轴，每一所述连接轴的两端均通过一锁紧结构锁紧。

6.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述伸缩臂包括一伸缩管体和一伸缩杆体，所述伸缩管体内设有内花键，所述伸缩杆体上设有外花键，所述伸缩杆体约束套装于所述伸缩管体内，所述伸缩管体固定安装在第一万向节上，所述伸缩杆体固定安装在第二万向节上。

7.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述减速器为一RV减速器，所述RV减速器包括一输入轴，所述输入轴上设置有一太阳轮，所述太阳轮与三个行星齿轮相啮合，每一所述行星齿轮均固定安装在一曲轴的端部，三个所述曲轴上均安装有一组摆线齿轮，每一所述曲轴均通过一对曲轴轴承安装在输出法兰与支撑法兰上，所述输出法兰与支撑法兰通过一对主轴承安装在针齿壳的内部，所述针齿壳内设置有针齿，所述针齿与摆线齿轮相啮合，所述输出法兰与支撑法兰通过销钉相连。

8.如权利要求1所述的耳机扬声器外壳分拣的并联型连杆机械臂设备，其特征在于，所述三组从动机械臂之间的夹角为120度。