CN212859455U - 一种具有重量检测和报警的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有重量检测和报警的机械手，包括底板、保护组件、称量机构和报警组件，底板的上表面右端固定连接有支座，支座的内部上端设有第四电机，支座的上表面滑动连接有转盘，转盘的上表面固定连接有支撑板，前侧的支撑板外侧面固定连接有第一电机，第一电机的输出轴外弧面分别与两个支撑板中部的圆孔通过轴承转动连接，第一电机的输出轴外弧面与第一机械臂的底端内部固定连接，第一机械臂的顶端外弧面转动连接有第二机械臂，第二机械臂的前侧面固定连接有第二电机，该具有重量检测和报警的机械手，缩短了产品生产的工艺，提高了生产效率，延长了设备的使用寿命，安全性能高。

Description

一种具有重量检测和报警的机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体为一种具有重量检测和报警的机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运对象或操作工具的自动操作装置，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，随着我国经济的快速发展，越来越多的手工农业由机械自动化替代，工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机械手的是工业机器人的一个重要分支，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景，现有的机械手在抓取工件时大多不具备重量检测功能，需要设置专门的重量检测工序，浪费人力物力，而且现有的机械手的机械臂不具备保护功能，容易造成设备故障和人身伤害，使用不便，为此，我们提出一种具有重量检测和报警的机械手解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种具有重量检测和报警的机械手，缩短了产品生产的工艺，提高了生产效率，延长了设备的使用寿命，安全性能高，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有重量检测和报警的机械手，包括底板、保护组件、称量机构和报警组件；

底板：其上表面右端固定连接有支座，支座的内部上端设有第四电机，支座的上表面滑动连接有转盘，转盘的上表面固定连接有支撑板，前侧的支撑板外侧面固定连接有第一电机，第一电机的输出轴外弧面分别与两个支撑板中部的圆孔通过轴承转动连接，第一电机的输出轴外弧面与第一机械臂的底端内部固定连接，第一机械臂的顶端外弧面转动连接有第二机械臂，第二机械臂的前侧面固定连接有第二电机，第二电机的输出轴与第二机械臂左端的通孔内部固定连接，第二电机的输出轴外弧面与第一机械臂的顶端内部固定连接，第二机械臂的前侧面右端设有第三电机，第三电机的输出轴与第二机械臂有短的通孔内部转动连接，底板的上表面左侧固定连接有安装架，安装架的固定连接有操作台；

保护组件：分别设置于第一机械臂和第二机械臂的两侧；

称量机构：设置于第二机械臂的右端；

报警组件：设置于操作台的前侧面；

其中：还包括PLC控制器、连接板和吸盘，所述PLC控制器固定连接于操作台的前侧面右端，PLC控制器的输入端电连接外部电源，PLC控制器的输出端分别电连接第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的输入端，连接板设置于称量机构的下方，吸盘均匀设置于连接板，该具有重量检测和报警的机械手，在抓取工件的过程中对产品的重量进行检测，不需要设置特定的重量检测工序，减少了人工挑选不良品的麻烦，缩短了产品生产的工艺，提高了生产效率，避免抓取产品的过程中碰到周围的人员或物体造成生产事故，延长了设备的使用寿命，安全性能高。

进一步的，所述保护组件包括第一光电传感器和第二光电传感器，第一光电传感器对称设置于第一机械臂的侧面下端，第二光电传感器对称设置于第二机械臂的侧面左端，第一光电传感器和第二光电传感器的输出端均电连接PLC控制器的输入端，对第一机械臂和第二机械臂进行保护，避免在转动时碰撞到物体或人员。

进一步的，所述称量机构包括安装块、拉力传感器、弹簧、滑块和连杆，安装块固定连接于第三电机的输出轴后侧端头，拉力传感器设置于安装块内部的空腔上表面，弹簧的上端与拉力传感器的下表面固定连接，弹簧的下端与滑块的上表面固定连接，滑块的外弧面与安装块的空腔内表面滑动连接，连杆的上端与滑块的下表面固定连接，连杆的外弧面与安装块空腔下端的圆孔内部滑动连接，连杆的底端均与连接板的上表面固定连接，拉力传感器的输出端电连接PLC控制器的输入端。

进一步的，所述报警组件包括警示灯和播音器，所述警示灯和播音器均固定连接于操作台的前侧面上端，警示灯和播音器的输入端均电连接PLC控制器的输出端，通过灯光和声音两种方式对人们进行报警提醒，提高警报性能。

进一步的，还包括触控显示屏，所述触控显示屏固定连接于操作台的前侧面左端，触控显示屏与PLC控制器双向电连接，便于手动输入参数，提高实用性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本具有重量检测和报警的机械手，具有以下好处：

1、通过吸盘对产品抓取，产品抬起后向下拉动连接板，连接板通过连杆带动滑块向下移动，滑块向下拉动弹簧，拉力传感器检测弹簧的拉力大小并将信号传送给PLC控制器，PLC控制器计算出产品的重量并传送给触控显示屏，当PLC控制器检测到产品的质量超出设定范围值时，控制警示灯和播音器同时启动，对人们发出报警提醒，该具有重量检测和报警的机械手在抓取工件的过程中对产品的重量进行检测，不需要设置特定的重量检测工序，减少了人工挑选不良品的麻烦，缩短了产品生产的工艺，提高了生产效率。

2、第一机械臂和第二机械臂在移动的过程中，第一光电传感器和第二光电传感器均处于开启状态，当被外部物体遮挡时，第一光电传感器和第二光电传感器发出信号给PLC控制器，PLC控制器控制设备暂停，避免碰到周围的人员或物体造成生产事故，延长了设备的使用寿命，安全性能高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型称量机构的剖视平面结构示意图；

图3为本实用新型支座的剖视平面结构示意图。

图中：1底板、2支座、3转盘、4支撑板、5第一电机、6第一机械臂、7保护组件、71第一光电传感器、72第二光电传感器、8称量机构、81安装块、82拉力传感器、83弹簧、84滑块、85连杆、9报警组件、91警示灯、92播音器、10第二机械臂、11第二电机、12第三电机、13安装架、14操作台、15 PLC控制器、16触控显示屏、17第四电机、18连接板、19吸盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种具有重量检测和报警的机械手，包括底板1、保护组件7、称量机构8和报警组件9；

底板1：其上表面右端固定连接有支座2，支座2的内部上端设有第四电机17，支座2的上表面滑动连接有转盘3，转盘3的上表面固定连接有支撑板4，前侧的支撑板4外侧面固定连接有第一电机5，第一电机5的输出轴外弧面分别与两个支撑板4中部的圆孔通过轴承转动连接，第一电机5的输出轴外弧面与第一机械臂6的底端内部固定连接，第一机械臂6的顶端外弧面转动连接有第二机械臂10，第二机械臂10的前侧面固定连接有第二电机11，第二电机11的输出轴与第二机械臂10左端的通孔内部固定连接，第二电机11的输出轴外弧面与第一机械臂6的顶端内部固定连接，第二机械臂10的前侧面右端设有第三电机12，第三电机12的输出轴与第二机械臂10有短的通孔内部转动连接，底板1的上表面左侧固定连接有安装架13，安装架13的固定连接有操作台14；

保护组件7：包括第一光电传感器71和第二光电传感器72，第一光电传感器71对称设置于第一机械臂6的侧面下端，第二光电传感器72对称设置于第二机械臂10的侧面左端，第一光电传感器71和第二光电传感器72的输出端均电连接PLC控制器15的输入端，对第一机械臂6和第二机械臂10进行保护，第一机械臂6和第二机械臂10在移动的过程中，第一光电传感器71和第二光电传感器72均处于开启状态，当被外部物体遮挡时，第一光电传感器71和第二光电传感器72发出信号给PLC控制器15，PLC控制器15控制设备暂停，避免碰到周围的人员或物体；

称量机构8：包括安装块81、拉力传感器82、弹簧83、滑块84和连杆85，安装块81固定连接于第三电机12的输出轴后侧端头，拉力传感器82设置于安装块81内部的空腔上表面，弹簧83的上端与拉力传感器82的下表面固定连接，弹簧83的下端与滑块84的上表面固定连接，滑块84的外弧面与安装块81的空腔内表面滑动连接，连杆85的上端与滑块84的下表面固定连接，连杆85的外弧面与安装块81空腔下端的圆孔内部滑动连接，连杆85的底端均与连接板18的上表面固定连接，拉力传感器82的输出端电连接PLC控制器15的输入端，通过吸盘19对产品抓取，产品抬起后向下拉动连接板18，连接板18通过连杆85带动滑块84向下移动，滑块84向下拉动弹簧83，拉力传感器82检测弹簧83的拉力大小并将信号传送给PLC控制器15；

报警组件9：包括警示灯91和播音器92，警示灯91和播音器92均固定连接于操作台14的前侧面上端，警示灯91和播音器92的输入端均电连接PLC控制器15的输出端，通过灯光和声音两种方式对人们进行报警提醒，提高警报性能；

其中：还包括触控显示屏16，触控显示屏16固定连接于操作台14的前侧面左端，触控显示屏16与PLC控制器15双向电连接，便于手动输入参数，提高实用性。

其中：还包括PLC控制器15、连接板18和吸盘19，PLC控制器15固定连接于操作台14的前侧面右端，PLC控制器15的输入端电连接外部电源，PLC控制器15的输出端分别电连接第一电机5、第二电机11、第三电机12和第四电机17的输入端，连接板18设置于称量机构8的下方，吸盘19均匀设置于连接板18。

在使用时：通过吸盘19对产品抓取，产品抬起后向下拉动连接板18，连接板18通过连杆85带动滑块84向下移动，滑块84向下拉动弹簧83，拉力传感器82检测弹簧83的拉力大小并将信号传送给PLC控制器15，PLC控制器15计算出产品的重量并传送给触控显示屏16，当PLC控制器15检测到产品的质量超出设定范围值时，控制警示灯91和播音器92同时启动，对人们发出报警提醒，第一机械臂6和第二机械臂10在移动的过程中，第一光电传感器71和第二光电传感器72均处于开启状态，当被外部物体遮挡时，第一光电传感器71和第二光电传感器72发出信号给PLC控制器15，PLC控制器15控制设备暂停，避免碰到周围的人员或物体。

值得注意的是，本实施例中所公开的PLC控制器15具体型号为西门子S7-200，第一电机5、第一光电传感器71、第二光电传感器72、拉力传感器82、警示灯91、播音器92、第二电机11、第三电机12、第四电机17和触控显示屏16均可根据实际应用场景自由配置，第一电机5、第二电机11、第三电机12和第四电机17建议选用富士电机(中国)有限公司出品的超低惯性GYS电机，第一光电传感器71、第二光电传感器72可选用松下电器(中国)有限公司出品的NX-100长距离光电传感器，PLC控制器15控制第一电机5、警示灯91、播音器92、第二电机11、第三电机12、第四电机17和触控显示屏16工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种具有重量检测和报警的机械手，其特征在于：包括底板(1)、保护组件(7)、称量机构(8)和报警组件(9)；

底板(1)：其上表面右端固定连接有支座(2)，支座(2)的内部上端设有第四电机(17)，支座(2)的上表面滑动连接有转盘(3)，转盘(3)的上表面固定连接有支撑板(4)，前侧的支撑板(4)外侧面固定连接有第一电机(5)，第一电机(5)的输出轴外弧面分别与两个支撑板(4)中部的圆孔通过轴承转动连接，第一电机(5)的输出轴外弧面与第一机械臂(6)的底端内部固定连接，第一机械臂(6)的顶端外弧面转动连接有第二机械臂(10)，第二机械臂(10)的前侧面固定连接有第二电机(11)，第二电机(11)的输出轴与第二机械臂(10)左端的通孔内部固定连接，第二电机(11)的输出轴外弧面与第一机械臂(6)的顶端内部固定连接，第二机械臂(10)的前侧面右端设有第三电机(12)，第三电机(12)的输出轴与第二机械臂(10)有短的通孔内部转动连接，底板(1)的上表面左侧固定连接有安装架(13)，安装架(13)的固定连接有操作台(14)；

保护组件(7)：分别设置于第一机械臂(6)和第二机械臂(10)的两侧；

称量机构(8)：设置于第二机械臂(10)的右端；

报警组件(9)：设置于操作台(14)的前侧面；

其中：还包括PLC控制器(15)、连接板(18)和吸盘(19)，所述PLC控制器(15)固定连接于操作台(14)的前侧面右端，PLC控制器(15)的输入端电连接外部电源，PLC控制器(15)的输出端分别电连接第一电机(5)、第二电机(11)、第三电机(12)和第四电机(17)的输入端，连接板(18)设置于称量机构(8)的下方，吸盘(19)均匀设置于连接板(18)。

2.根据权利要求1所述的一种具有重量检测和报警的机械手，其特征在于：所述保护组件(7)包括第一光电传感器(71)和第二光电传感器(72)，第一光电传感器(71)对称设置于第一机械臂(6)的侧面下端，第二光电传感器(72)对称设置于第二机械臂(10)的侧面左端，第一光电传感器(71)和第二光电传感器(72)的输出端均电连接PLC控制器(15)的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种具有重量检测和报警的机械手，其特征在于：所述称量机构(8)包括安装块(81)、拉力传感器(82)、弹簧(83)、滑块(84)和连杆(85)，安装块(81)固定连接于第三电机(12)的输出轴后侧端头，拉力传感器(82)设置于安装块(81)内部的空腔上表面，弹簧(83)的上端与拉力传感器(82)的下表面固定连接，弹簧(83)的下端与滑块(84)的上表面固定连接，滑块(84)的外弧面与安装块(81)的空腔内表面滑动连接，连杆(85)的上端与滑块(84)的下表面固定连接，连杆(85)的外弧面与安装块(81)空腔下端的圆孔内部滑动连接，连杆(85)的底端均与连接板(18)的上表面固定连接，拉力传感器(82)的输出端电连接PLC控制器(15)的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种具有重量检测和报警的机械手，其特征在于：所述报警组件(9)包括警示灯(91)和播音器(92)，所述警示灯(91)和播音器(92)均固定连接于操作台(14)的前侧面上端，警示灯(91)和播音器(92)的输入端均电连接PLC控制器(15)的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种具有重量检测和报警的机械手，其特征在于：还包括触控显示屏(16)，所述触控显示屏(16)固定连接于操作台(14)的前侧面左端，触控显示屏(16)与PLC控制器(15)双向电连接。

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