CN117103320B - 一种小提琴自动抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及乐器生产加工技术领域，特别涉及一种小提琴自动抓取机械手，包括主架以及其上侧的机械臂连接端，所述小提琴自动抓取机械手还包括：快装机构，设在主架和机械臂连接端之间，用于对主架和机械臂连接端进行快速装拆；抓取机构，设在主架下侧，用于对小提琴进行稳定抓取，本发明所采用的快装机构，能够一次性安装多个螺栓，有效节省本机械手安装到机械臂上的时间，提高工作效率，同时联动连接，锁死效果更高，安全性能也有所保障，本发明所采用的抓取机构，根据小提琴的外形结构特点，采用六点位对小提琴进行稳定抓取，同时利用下压单元，进一步加强抓取的强度，避免小提琴在倒置时滑脱。

Description

一种小提琴自动抓取机械手

技术领域

本发明涉及乐器生产加工技术领域，特别涉及一种小提琴自动抓取机械手。

背景技术

小提琴是应用最广泛使用的弦乐器之一，具有高亢而悠长的音色，也被称为乐器之王，由共鸣箱、琴颈、琴头、琴尾等部分组成，使用四根拉弦演奏。

小提琴在生产完成后需要进行挪运，现有的挪运方式大多是依靠人力手工进行，虽然说这种方式安全有保障，但是，一方面，这种方式工作效率较低，另一方面，这种方式不适合小提琴的量化生产，也有依靠机械手进行自动抓取的，但是因为小提琴都是平铺在输送带上，所以机械手只能抓取小提琴的侧面，这样难以保证小提琴的抓取稳定性，同时机械臂为标准件，机械手作为执行端，为非标件，有多种类型，需要根据需要将相应的机械手安装在机械臂上，而现有的机械手装拆方式较为麻烦，不够省时省力。

发明内容

要解决的技术问题：本发明提供的一种小提琴自动抓取机械手，可以解决上述提到的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种小提琴自动抓取机械手，包括主架以及其上侧的机械臂连接端，所述小提琴自动抓取机械手还包括：快装机构，设在主架和机械臂连接端之间，用于对主架和机械臂连接端进行快速装拆；抓取机构，设在主架下侧，用于对小提琴进行稳定抓取。

抓取机构包括固定连接在主架下侧的导杆以及转动连接在主架下侧的双向丝杆，双向丝杆上左右对称螺纹连接有移动架，双向丝杆一端延出到主架外部固定连接在第二电机的输出端上，第二电机固定连接在主架外部，两侧所述移动架相互远离的一侧均直线等距固定连接三组滑送架，滑送架的位置和小提琴的侧面上中下位置一一对应，滑送架内滑动连接有移动块，移动块远离移动架的一端铰接在夹物夹的中部，夹物夹上端铰接第四电动推杆，第四电动推杆远离夹物夹的一端铰接在移动块上，移动块靠近移动架的一端固定连接在第三电动推杆的一端上，第三电动推杆的另一端固定连接在移动架上，所述主架前端还设有用于将小提琴一端仰起使其底部悬空的仰角组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述仰角组件包括固定连接在主架前端的延伸架，延伸架的前端端部固定连接有导架，导架内部开设导槽，导槽内滑动连接有滑块，滑块靠近主架中轴线的一端固定连接有第一电动推杆，第一电动推杆的输出端固定连接有顶起棒，顶起棒为铁芯外包海绵结构，所述滑块还螺纹连接有单向丝杆，单向丝杆转动连接在导架内，单向丝杆一端延出到导架外部固定连接有第一电机的输出端，第一电机固定连接在导架外部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主架下侧还设有用于对小提琴的上侧进行压紧的上压单元，上压单元包括固定连接在主架底部中轴线位置的若干第二电动推杆，第二电动推杆的输出端共同固定连接有连接架，连接架的底部固定连接若干橡胶块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述快装机构包括固定连接在主架上端中部的安装柱，安装柱远离主架的一端固定连接有机械手法兰，机械臂连接端包括连接柱，连接柱靠近主架的一端固定连接有机械臂法兰，机械臂法兰和机械手法兰设有对应分布的若干安装孔，安装孔内活动穿过有连接螺栓柱，连接螺栓柱靠近机械臂法兰的一端穿过机械臂法兰固定连接有对接板，对接板为可分拆结构，连接螺栓柱靠近机械手法兰的一端螺纹连接有齿轮型螺母，齿轮型螺母转动连接在主板上，主板滑动且限位的套在安装柱上，主板外侧转动连接有拧架，拧架内部固定连接有齿圈，各齿轮型螺母共同啮合连接在齿圈上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹物夹靠近小提琴的一侧面滑动连接有连接销，连接销远离小提琴的一端固定连接有限位圆板，连接销靠近小提琴的一端固定连接有海绵柱，海绵柱为铁芯外包海绵结构，海绵柱和夹物夹之间设有套在连接销上的弹簧。

有益效果：1.本发明所采用的快装机构，能够一次性安装多个螺栓，有效节省本机械手安装到机械臂上的时间，提高工作效率，同时联动连接，锁死效果更高，安全性能也有所保障。

2.本发明所采用的抓取机构，根据小提琴的外形结构特点，采用六点位对小提琴进行稳定抓取，同时利用下压单元，进一步加强抓取的强度，避免小提琴在倒置时滑脱。

3.本发明所采用的仰角组件，能够利用小提琴的琴把，通过顶起棒的运动将小提琴抬起一定角度，使小提琴底部悬空，有利于抓取机构的夹物夹插入，同时夹物夹底部也有支撑，相比从小提琴侧面夹持的方式更加稳定，避免出现小提琴滑脱的情况。

4.本发明所采用的第四电动推杆，能够对夹物夹进行倾斜变动，可以通过第四电动推杆的控制对同一规格小提琴进行快速抓取和投放，不需要二次调整移动块的位置，工作效率更加高效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一视角立体结构示意图。

图2是本发明的第二视角立体结构示意图。

图3是本发明的主架位置的剖视立体结构示意图。

图4是本发明的图2中A的放大结构示意图。

图5是本发明的图3中B的放大结构示意图。

图6是本发明的图2中C的放大结构示意图。

图7是本发明快装机构的侧视结构示意图。

图8是本发明快装机构的第一视角立体结构示意图。

图9是本发明快装机构的第二视角立体结构示意图。

图10是本发明中提及的小提琴的样式结构示意图。

图中：1、主架；11、机械手法兰；12、安装柱；2、机械臂连接端；21、连接柱；22、机械臂法兰；3、快装机构；31、拧架；32、连接螺栓柱；33、对接板；34、齿轮型螺母；35、主板；36、齿圈；4、抓取机构；401、仰角组件；4011、顶起棒；4012、第一电动推杆；4013、导槽；4014、滑块；4015、导架；4016、单向丝杆；4017、第一电机；4018、延伸架；402、双向丝杆；403、导杆；404、移动架；405、上压单元；4051、连接架；4052、第二电动推杆；4053、橡胶块；406、第二电机；407、滑送架；408、夹物夹；4081、弹簧；4082、连接销；4083、海绵柱；409、第三电动推杆；410、移动块；411、第四电动推杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参阅图1，一种小提琴自动抓取机械手，包括主架1以及其上侧的机械臂连接端2，所述小提琴自动抓取机械手还包括：快装机构3，设在主架1和机械臂连接端2之间，用于对主架1和机械臂连接端2进行快速装拆；抓取机构4，设在主架1下侧，用于对小提琴进行稳定抓取。

参阅图1、图2、图3、图5和图10，所述抓取机构4包括固定连接在主架1下侧的导杆403以及转动连接在主架1下侧的双向丝杆402，双向丝杆402上左右对称螺纹连接有移动架404，双向丝杆402一端延出到主架1外部固定连接在第二电机406的输出端上，第二电机406固定连接在主架1外部，两侧所述移动架404相互远离的一侧均直线等距固定连接三组滑送架407，滑送架407的位置和小提琴的侧面上中下位置一一对应，滑送架407内滑动连接有移动块410，移动块410远离移动架404的一端铰接在夹物夹408的中部，夹物夹408的底部设有支撑平段，夹物夹408上端铰接第四电动推杆411，第四电动推杆411远离夹物夹408的一端铰接在移动块410上，移动块410靠近移动架404的一端固定连接在第三电动推杆409的一端上，第三电动推杆409的另一端固定连接在移动架404上，所述主架1前端还设有用于将小提琴一端仰起使其底部悬空的仰角组件401。

具体工作时，通过第二电机406的运行控制双向丝杆402转动，双向丝杆402带动两侧移动架404沿导杆403相对移动，控制夹物夹408靠近小提琴的侧面，同时根据小提琴的曲线分布，依次控制第三电动推杆409推动移动块410移动，使各夹物夹408依次抵在小提琴的侧面上，通过仰角组件401使小提琴底部悬空，通过第四电动推杆411对夹物夹408的倾斜控制可以对同一规格小提琴进行快速抓取和投放。

参阅图1、图2和图6，所述仰角组件401包括固定连接在主架1前端的延伸架4018，延伸架4018的前端端部固定连接有导架4015，导架4015内部开设导槽4013，导槽4013内滑动连接有滑块4014，滑块4014靠近主架1中轴线的一端固定连接有第一电动推杆4012，第一电动推杆4012的输出端固定连接有顶起棒4011，顶起棒4011为铁芯外包海绵结构，所述滑块4014还螺纹连接有单向丝杆4016，单向丝杆4016转动连接在导架4015内，单向丝杆4016一端延出到导架4015外部固定连接有第一电机4017的输出端，第一电机4017固定连接在导架4015外部。

具体工作时，通过第一电机4017运行控制单向丝杆4016转动，使滑块4014沿导槽4013移动，对顶起棒4011的高度进行控制，顶起棒4011向上升起时就能通过琴把将小提琴一边顶起，这样夹物夹408的底部支撑段就能伸入到小提琴底部，对小提琴底部进行支撑，相对仅从侧面对小提琴进行夹持，增加底部支撑，小提琴不会产生滑脱，如果不顶起小提琴，小提琴底面和工作台接触，那么底部支撑就无法插入，通过第一电动推杆4012的运行控制顶起棒4011插入到琴把底部，避免在使用时，干涉抓取机构4的下放，顶起棒4011为铁芯外包海绵结构，能够避免顶起棒4011破坏或划伤小提琴表面。

参阅图2和图3，所述主架1下侧还设有用于对小提琴的上侧进行压紧的上压单元405，上压单元405包括固定连接在主架1底部中轴线位置的若干第二电动推杆4052，第二电动推杆4052的输出端共同固定连接有连接架4051，连接架4051的底部固定连接若干橡胶块4053。

具体工作时，通过第二电动推杆4052控制连接架4051带动橡胶块4053对小提琴的上表面进行压紧，使用橡胶块4053可以对小提琴表面进行保护。

参阅图1、图7、图8和图9，所述快装机构3包括固定连接在主架1上端中部的安装柱12，安装柱12远离主架1的一端固定连接有机械手法兰11，机械臂连接端2包括连接柱21，连接柱21靠近主架1的一端固定连接有机械臂法兰22，机械臂法兰22和机械手法兰11设有对应分布的若干安装孔，安装孔内活动穿过有连接螺栓柱32，连接螺栓柱32靠近机械臂法兰22的一端穿过机械臂法兰22固定连接有对接板33，对接板33为可分拆结构，连接螺栓柱32靠近机械手法兰11的一端螺纹连接有齿轮型螺母34，齿轮型螺母34转动连接在主板35上，主板35滑动且限位的套在安装柱12上，主板35外侧转动连接有拧架31，拧架31内部固定连接有齿圈36，各齿轮型螺母34共同啮合连接在齿圈36上。

具体工作时，通过拧动拧架31控制齿圈36带动齿轮型螺母34在主板35上转动，使齿轮型螺母34沿连接螺栓柱32移动，对接板33和主板35的距离缩短，达到对机械臂法兰22和机械手法兰11的快速收紧效果，采用可分拆结构的对接板33，方便整体对接板33套在连接柱21上，方便装拆。

参阅图2、图3和图4，所述夹物夹408靠近小提琴的一侧面滑动连接有连接销4082，连接销4082远离小提琴的一端固定连接有限位圆板，连接销4082靠近小提琴的一端固定连接有海绵柱4083，海绵柱4083为铁芯外包海绵结构，海绵柱4083和夹物夹408之间设有套在连接销4082上的弹簧4081。

具体工作时，通过海绵柱4083和弹簧4081对小提琴进行有效保护，避免压力过大，挤压造成小提琴的损坏。

工作时：S1：通过拧动拧架31控制齿圈36带动齿轮型螺母34在主板35上转动，使齿轮型螺母34沿连接螺栓柱32移动，对接板33和主板35的距离缩短，机械臂法兰22和机械手法兰11被快速收紧，机械手被安装在机械臂上。

S2：在抓取小提琴时，将抓取机构4对准小提琴，接着通过第二电机406的运行控制双向丝杆402转动，双向丝杆402带动两侧移动架404沿导杆403相对移动，控制夹物夹408靠近小提琴的侧面，并通过第一电动推杆4012的运行控制顶起棒4011插入到琴把底部，再通过第一电机4017运行控制单向丝杆4016转动，对顶起棒4011的高度进行控制，顶起棒4011向上升起通过琴把将小提琴一边顶起，同时根据小提琴的曲线分布，依次控制第三电动推杆409推动移动块410移动，使各夹物夹408依次抵在小提琴的侧面上，最后夹物夹408对小提琴进行侧面和底部支撑，放物时，通过第四电动推杆411对夹物夹408的倾斜控制对小提琴进行快速放置，然后，可以再通过第四电动推杆411对夹物夹408的垂直控制再对下一小提琴进行快速抓取。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)

1.一种小提琴自动抓取机械手，包括主架（1）以及其上侧的机械臂连接端（2），其特征在于：所述小提琴自动抓取机械手还包括：

快装机构（3），设在主架（1）和机械臂连接端（2）之间，用于对主架（1）和机械臂连接端（2）进行快速装拆；

抓取机构（4），设在主架（1）下侧，用于对小提琴进行稳定抓取；

抓取机构（4）包括固定连接在主架（1）下侧的导杆（403）以及转动连接在主架（1）下侧的双向丝杆（402），双向丝杆（402）上左右对称螺纹连接有移动架（404），双向丝杆（402）一端延出到主架（1）外部固定连接在第二电机（406）的输出端上，第二电机（406）固定连接在主架（1）外部，两侧所述移动架（404）相互远离的一侧均直线等距固定连接三组滑送架（407），滑送架（407）内滑动连接有移动块（410），移动块（410）远离移动架（404）的一端铰接在夹物夹（408）的中部，夹物夹（408）上端铰接第四电动推杆（411），第四电动推杆（411）远离夹物夹（408）的一端铰接在移动块（410）上，移动块（410）靠近移动架（404）的一端固定连接在第三电动推杆（409）的一端上，第三电动推杆（409）的另一端固定连接在移动架（404）上，所述主架（1）前端还设有用于将小提琴一端仰起使其底部悬空的仰角组件（401）；

所述仰角组件（401）包括固定连接在主架（1）前端的延伸架（4018），延伸架（4018）的前端端部固定连接有导架（4015），导架（4015）内部开设导槽（4013），导槽（4013）内滑动连接有滑块（4014），滑块（4014）靠近主架（1）中轴线的一端固定连接有第一电动推杆（4012），第一电动推杆（4012）的输出端固定连接有顶起棒（4011），所述滑块（4014）还螺纹连接有单向丝杆（4016），单向丝杆（4016）转动连接在导架（4015）内，单向丝杆（4016）一端延出到导架（4015）外部固定连接有第一电机（4017）的输出端，第一电机（4017）固定连接在导架（4015）外部；

通过第一电动推杆（4012）的运行控制顶起棒（4011）插入到琴把底部，通过第一电机（4017）运行控制单向丝杆（4016）转动，使滑块（4014）沿导槽（4013）移动，对顶起棒（4011）的高度进行控制，顶起棒（4011）向上升起时就能通过琴把将小提琴一边顶起，这样夹物夹（408）的底部支撑段就能伸入到小提琴底部，对小提琴底部进行支撑。

2.根据权利要求1所述的一种小提琴自动抓取机械手，其特征在于：所述主架（1）下侧还设有用于对小提琴的上侧进行压紧的上压单元（405），上压单元（405）包括固定连接在主架（1）底部中轴线位置的若干第二电动推杆（4052），第二电动推杆（4052）的输出端共同固定连接有连接架（4051），连接架（4051）的底部固定连接若干橡胶块（4053）。

3.根据权利要求1所述的一种小提琴自动抓取机械手，其特征在于：所述快装机构（3）包括固定连接在主架（1）上端中部的安装柱（12），安装柱（12）远离主架（1）的一端固定连接有机械手法兰（11），机械臂连接端（2）包括连接柱（21），连接柱（21）靠近主架（1）的一端固定连接有机械臂法兰（22），机械臂法兰（22）和机械手法兰（11）设有对应分布的若干安装孔，安装孔内活动穿过有连接螺栓柱（32），连接螺栓柱（32）靠近机械臂法兰（22）的一端穿过机械臂法兰（22）固定连接有对接板（33），对接板（33）为可分拆结构，连接螺栓柱（32）靠近机械手法兰（11）的一端螺纹连接有齿轮型螺母（34），齿轮型螺母（34）转动连接在主板（35）上，主板（35）滑动且限位的套在安装柱（12）上，主板（35）外侧转动连接有拧架（31），拧架（31）内部固定连接有齿圈（36），各齿轮型螺母（34）共同啮合连接在齿圈（36）上。

4.根据权利要求1所述的一种小提琴自动抓取机械手，其特征在于：所述夹物夹（408）靠近小提琴的一侧面滑动连接有连接销（4082），连接销（4082）远离小提琴的一端固定连接有限位圆板，连接销（4082）靠近小提琴的一端固定连接有海绵柱（4083），海绵柱（4083）和夹物夹（408）之间设有套在连接销（4082）上的弹簧（4081）。

5.根据权利要求4所述的一种小提琴自动抓取机械手，其特征在于：所述顶起棒（4011）与海绵柱（4083）均为铁芯外包海绵结构。