CN213290281U - 一种用于通关验证的五轴机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于通关验证的五轴机械臂，包括可以上下移动的第一移动轴，通过第一移动轴上的第一连接件与第一移动轴连接、可以自由转动的第二移动轴，通过第二移动轴上的第二连接件、可水平移动的第三移动轴，第三移动轴远离第二动力装置输出端的一端设有第三连接件，第四移动轴的动力装置位于第三连接件上，第四动力装置的输出端连接有第四连接件，第四连接件远离第四动力装置输出端的一端连接第五移动轴。本实用新型技术方案可以根据项目需求及确定机械臂的相关技术参数为旋转臂展在600‑900mm(包括人机交互平台)可变旋转半径，上下高度行程为800mm的直线运动行程，全行程最快动作时间为3秒，能固定在安全岛上，全行程最快动作时间为3秒，能内嵌入300mm的墙体里面。

Description

一种用于通关验证的五轴机械臂

技术领域

本实用新型涉及一种验证装置，更确切地说是一种车辆通关中对旅客进行验证的验证设备的机械臂。

背景技术

车辆通关验证是一个比较繁琐的事情，既要保证安全，又要保证效率，在验证手段增加的同时，如何解决乘客不用下车，就可以实现项人脸识别通关，让乘客体验通关的便利性，采解决假脸检测的问题，同时提高核验的安全性和舒适度，保证安全和效率是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于通关验证的五轴机械臂，其具体技术方案如下。

一种用于通关验证的五轴机械臂，包括可以上下移动的第一移动轴，通过第一移动轴上的第一连接件与第一移动轴连接、可以自由转动的第二移动轴，通过第二移动轴上的第二连接件、可水平移动的第三移动轴，第三移动轴远离第二动力装置输出端的一端设有第三连接件，第四移动轴的动力装置位于第三连接件上，第四动力装置的输出端连接有第四连接件，第四连接件远离第四动力装置输出端的一端连接第五移动轴。

提供一种五轴机械臂，所述的第一移动轴包括竖直柱状体，所述柱状体的滑轨上固定第一连接件，第二动力装置固定在第一连接件上。

提供一种五轴机械臂，所述的竖直柱状体的下部设有第一动力装置，在竖直柱状体上设有将第一动力装置输出动力传输到第一连接件的动力传输装置。

提供一种五轴机械臂，所述的动力传输装置包括一竖直杆状体和分别位于竖直柱状体上部和下部的滚动轮，以及分别绕过竖直柱状体顶部和底部两个滚轮、并分别固定在第一连接件上下两端的传送带，所述的竖直杆状体位于第一连接件上背离第一动力装置一侧的约束弧状体内。

提供一种五轴机械臂，所述的第二动力装置的输出端连接第二连接件，所述第二连接件为一长条形块状体。

提供一种五轴机械臂，所述的第二连接件的一端固定一第三动力装置，第三动力装置的输出端连接有一丝杆动力传送装置，所述第二连接件的内侧设有第一导轨和第二导轨，第一导轨连接有第一滑块组件，第二导轨连接第二滑块组件，两个导轨的上方设有移动件，所述移动件可以沿着导轨方向在第二连接上方移动。

提供一种五轴机械臂，所述的第一导轨上连接有第一滑块组件，第一滑块组件固定在第二连接件的第一侧壁的内侧壁上，第一导轨固定在移动件的外侧壁；所述第二导轨上连接有第二滑块组件，第二滑块组件固定在移动件的第二侧壁的外侧壁上，第二滑轨固定在第二连接件的第二内侧壁上。

提供一种五轴机械臂，所述的移动件的上部、靠近第三动力装置的一侧设有与第二连接件上固定第一导轨的侧壁上的“[”状体配合感应装置。

提供一种五轴机械臂，第四动力装置固定于第二连接件上、远离第三动力装置的一端、与第三移动轴连接的第三连接件上，在第四动力装置的输出端、第三连接件的下部连接有第四连接件。

提供一种五轴机械臂，所述的第三连接件的下表面固定有两个方向朝下的“[”状体，在第四连接件的上表面固定一个与方向朝下的“[”状体配合的针状感应件。

提供一种五轴机械臂，所述第四动力装置的输出端与第四连接件的一端连接，第四连接件的另一端与第五动力装置的输出端通过旋转连接件连接，所述旋转连接件通过第四连接件上的固定孔固定连接。

提供一种五轴机械臂，所述的第四连接件的远离第四动力装置的一端上固定一竖直的固定装置，第五动力装置通过紧固件与该竖直固定装置连接。

提供一种五轴机械臂，所述的竖直固定装置的内侧壁上固定有两个用于检测的“[”状体，在活动连接件的上部设有针状感应装置，所述的针状感应装置在随着阶梯形柱状体转动的时候可以从“[”状体中间的空隙传过。

提供一种五轴机械臂，所述的第五动力装置的输出部连接旋转连接件，所述的旋转连接件包括固定在第四连接件上的壳体，位于壳体内的中空的旋转芯，以及位于旋转芯内部、传输动力并连接球体验证装置连接机构的阶梯状柱状体。

提供一种五轴机械臂，所述的阶梯形柱状体的下部设有多个连接孔。

提供一种五轴机械臂，所述的阶梯形柱状体底部的连接孔，第四连接件上的固定孔和球体验证装置连接机构顶部的连接孔一一对应。

提供一种五轴机械臂，所述的球体验证装置连接机构为呈三角状的连接体，所述连接体的直角部侧面设有一通孔。

提供一种五轴机械臂，所述的连接体与斜切部连接处设有一椭圆形凹陷部。

提供一种五轴机械臂，所述的椭圆形凹陷部和直接部的通孔中间设有卡接部。

提供一种五轴机械臂，所述的卡接部分别靠近两侧的穿孔位置。

本实用新型还提供一种验证设备，包括五轴机械臂和验证装置，所述的验证装置包括连接部和人机交互部，所述的连接部和人机交互部通过环装连接件连接形成一球状体，所述的人机交互部包括一上下切断部和水平切断部形成的操作平台，所述的操作平台包括显示装置，语音交互装置，影像采集装置，指纹采集装置，声音播放装置，定位装置，补光装置，显示装置位于上下切断部上，影像采集装置位于显示装置的上部，在影像采集装置的两侧设有补光装置，指纹采集装置位于水平切断部，声音播放装置位于球体验证装置的下部。

提供一种验证设备，所述的验证装置通过连接体固定在五轴机械臂上。

提供一种验证设备，所述的验证装置固定在五轴机械臂第三连接板的下部。

提供一种验证设备，所述的环状连接件的圆周处设有多个用于连接操控台和连接部的连接孔。

提供一种验证设备，所述的环状连接件的圆周处设有多个定位销。

提供一种验证设备，所述的环状连接件的圆周处设有隔档凸起。

提供一种验证设备，所述的环状连接件的圆周处的连接孔位于圆周内侧壁、向圆中心凸起的平台上。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新兴技术方案可以根据项目需求及确定机械臂的相关技术参数为旋转臂展在600-900mm(包括人机交互平台)可变旋转半径，上下高度行程为800mm的直线运动行程，全行程最快动作时间为3秒，能固定在安全岛上,可伸缩臂的存在增加了机械臂的旋转半径，可以在较大范围内进行旅客信息的核验。动力传动使用滚珠丝杆，动力传动平稳，避免了机械臂在运动过程中因尾部重物的原因造成机械臂的振动，而引起验证时间的增加和验证准确度的降低。

附图说明

图1是本实用新型技术方案五轴机械臂整体结构示意图

图2-1是本实用新型技术方案机械臂第一和第二移动轴结构示意图1

图2-2是本实用新型技术方案机械臂第一和第二移动轴结构示意图2

图3-1是本实用新型技术方案机械臂第三、四、五移动轴结构示意图

图3-2是本实用新型机械臂第三移动轴传动组件结构示意图1

图3-3是本实用新型机械臂第三移动轴传动组件结构示意图2

图4是本实用新型技术方案机械臂第四移动轴结构示意图

图5是本实用新型技术方案阶梯形柱状体结构示意图

图6是本实用新型技术方案旋转连接件结构分解示意图

图7是本实用新型技术方案球状验证装置连接件结构示意图

图8是本实用新型技术方案球状验证装置结构示意图

图9是本实用新型技术方案球状验证装置分解结构结构示意图

图10是本实用新型技术方案球状验证装置结构环状连接件示意图

具体实施方式

下面结合图1-图10对本实用新型进行详细介绍。

一种用于通关验证的五轴机械臂，包括可以上下移动的第一移动轴100，通过第一移动轴上的第一连接件110与第一移动轴连接、可以自由转动的第二移动轴200，通过第二移动轴上的第二连接件210、可水平移动的第三移动轴300，与第三移动轴远离第二动力装置输出端的一端设有第三连接件310，第四移动轴400的动力装置位于第三连接件上，第四动力装置的输出端连接有第四连接件410，第四连接件远离第四动力装置输出端的一端连接第五移动轴500。

第一移动轴100，包括一竖直支撑柱状体120，在竖直支撑柱状体120上固定第一连接件110，第一动力装装置130位于竖直柱状体120 的下部，动力装置130的输出端朝上，在竖直柱状体120的两侧设有两个链条，链条的一端分别与第一连接件110连接，在第一连接件110 上固定有连接板111，在竖直柱状体上设有将第一动力装置输出动力传输到第一连接件的动力传输装置140，包括一竖直滚珠丝杆141(附图未显示)和分别位于竖直柱状体上部的滚动轮1421和下部的滚动轮1422，以及分别绕过竖直柱状体顶部和底部两个滚轮、并分别固定在第一连接件上下两端的传送带143，竖直杆状体位于第一连接件上的约束弧状体144内,约束弧状体位于第一连接件上背离第二动力装置的一侧，连接板111通过动力装置130带动的竖直滚珠丝杆141和传送带143的共同作用下上下运动。

第二移动轴200，包括第二动力装置210和第二连接件220，本实施例中第二连接件220为一个长条形块状体，第二连接件220的两边分别有向上突起的边，第二动力装置通过固定件211固定在连接板 111上，动力装置的电机输出端朝下，动力装置210的输出端与第二连接件的长条形块状结构的一端的底部固定连接，第二连接件220可以在动力装置的转动下呈一定角度的转动，在固定件211的下方设有感应装置，此感应装置可以控制第二转动轴的转动在一定范围之内。

第三移动轴300，包括第二连接件220的一端固定的第三动力装置310，第三动力装置的输出端连接有一丝杆动力传送装置311，第二连接件的内侧设有两个导轨312，分别是第一导轨3121和第二导轨 3122，两个导轨分别连接滑块组件313，第一导轨连接有第一滑块组件3131，第二导轨连接第二滑块组件3132，两个导轨的上方设有移动件314，移动件314可以沿着导轨方向在第二连接上方移动。第一导轨3121上连接有第一滑块组件3131，第一滑块组件3131固定在第二连接件的第一侧壁的内侧壁上2211，第一导轨固定在移动件的外侧壁3141；第二导轨上连接有第二滑块组件3132，第二滑块组件固定在移动件的第二侧壁的外侧壁上3142，第二滑轨固定在第二连接件的第二内侧壁上2221。这种连接方式可以称为“正反连接”，当然，第三移动轴导轨和滑块儿的连接方式也可以设计成：两个导轨都固定在第二连接件两边的内侧壁上，滑块儿固定在移动件314的外侧壁上，或者两个导轨都固定在移动件314的外侧壁上，两个滑块儿固定在第二连接件的内侧壁上，也可以实现第三轴伸缩的目的。但是此种“正反连接”技术方案可以实现的效果是，当移动件314未伸缩时，如果在机械臂的尾端施加一个作用力，第三移动轴上会有两个力的支撑点，这两个力的支撑点呈一个对角的形式，这种方案较两个导轨都固定在第二连接件上，滑块都固定在移动件上的技术方案，或者个导轨都固定在移动件314的外侧壁上，滑块都固定在第二连接件的内侧壁上的技术方案，在未伸缩时可以承受较大的外力作用，在抵抗暴力使用上具有更加优的价值，这主要是因为在机械臂的尾端验证装置上设有指纹验证功能，该装置需要直接和被验证者产生身体上的接触，难免会遇到一些人暴力使用设备的行为，因此，设备的安全性能更优。移动件的上部、靠近第三动力装置的一侧设有与第二连接件上固定第一导轨的侧壁上的“[”状体配合感应装置。移动件314远离第三动力装置310的一端设有第三连接件320，第三连接件320呈弧形状，在连接件320的底部设有多个固定孔。在第二连接件的远离第三动力装置的一端，移动件314两个侧壁的下部可以设有两个滚动轮，此滚动轮可以降低移动件314伸缩的时候的阻力，也可以起到一定的支撑作用。

第四移动轴400，包括第四动力装置410，第四动力装置固定于第三连接件的固定孔上，第四动力装置的输出端朝下。在第三连接件的下方，第四动力装置的输出端通过旋转活动件430与第四连接件 420的一端连接。第三连接件的下表面固定有两个方向朝下的“[”状体441，在第四连接件的上表面固定一个与方向下的“[”状体配合的针状感应件442。

第五移动轴500，包括第五动力装置510在动力装置510和连接件420之间、固定在连接件420上部的旋转连接件520，动力装置510 的输出端朝下，与旋转连接件520相连，在连接件420的下部固定有连接件530通过动力装置510带动连接件530，进而控制连接件上的验证装置。

第五动力装置的输出部连接动力旋转连接件530，旋转连接件530 包括固定在第四连接件上的壳体531，位于壳体内的中空的旋转芯532，以及位于旋转芯内部、传输动力并连接球体验证装置连接机构的阶梯状柱状体533。阶梯形柱状体的下部设有多个连接孔5331。活动连接件的上部设有感应装置534，感应装置534包括固定在阶梯形柱状体上的针状体5341和位于第四连接件上部竖直侧壁上的“[”状体5342，针状体在随着阶梯形柱状体转动的时候可以从“[”状体中间的空隙传过。阶梯形圆柱状体底部的固定孔5331和球体验证装置连接机构顶部的连接孔525一一对应。球体验证装置连接机构为呈三角状的连接体，连接体的直角部侧面设有一通孔521，连接体与斜切部连接处设有一椭圆形凹陷部532，椭圆形凹陷部和直接部的通孔中间设有卡接部533，卡接部分别靠近两侧的穿孔位置。

本实用新型还公开了一种验证装置，其具体技术方案如下。

一种球体验证装置600,包括连接部和人机交互部，所述的连接部 610和人机交互部620通过连接件连接形成一球状体。

人机交互部620包括显示装置621，语音交互装置622，影像采集装置623，指纹采集装置624，声音播放装置625，定位装置626，补光装置627，连接部和人机交互部通过环状连接件630连接形成一球状体，人机交互部620包括一上下切断部和水平切断部形成的操作平台，为了操控的方便和操作平台呈一大于直角的角度，显示装置 621位于上下切断部平面上，语音交互装置622位于影像采集装置的两侧，本实施例中语音交互装置为两个，分别位于显示装置两侧的下部，影像采集装置623位于显示装置的上部，在影像采集装置的两侧设有补光装置，在水平切断部的中间部位设有一个长方形的凹陷在平面下部的凹陷部，指纹采集装置624位于改凹陷部，在球体下部靠近前方的位置，设有一个弧形的切割面，声音播放装置625位于该弧形切割面上。在声音播放装置625的两个侧部分别设有一个定位装置，本实施例中，定位装置为超声波传感器。在球体的两侧，连接部610 和人机交互平台620的连接部分别设有一个氛围3色光指引灯。

验证装置通过连接体固定在机械臂第五动力装置下部的阶梯状柱状体533上。

环状连接件630，环状连接件630的圆周处设有多个用于连接操控台和连接部的连接孔631，连接孔位于圆周内侧壁、向圆中心凸起的平台上632。环状连接件的圆周处设有多个定位销633，该定位销向两边对称的凸起，分别伸向连接部和人机交互部，此定位销可以定位连接部和人机交互部分别处于不同固定位置。环状连接件的圆周处设有隔档凸起634。

可以根据项目需求及确定机械臂的相关技术参数为旋转臂展在 600-900mm(包括人机交互平台)可变旋转半径，上下高度行程为 800mm的直线运动行程，全行程最快动作时间为3秒，能固定在安全岛上,可伸缩臂的存在增加了机械臂的旋转半径，可以在较大范围内进行旅客信息的核验。动力传动使用滚珠丝杆，动力传动平稳，避免了机械臂在运动过程中因尾部重物的原因造成机械臂的振动，而引起验证时间的增加和验证准确度的降低。

以上实施例为本实用新型的优选实施例，本实用新型不限于上述实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不背离本实用新型技术原理的基础上所做的任何显而易见的改动，都属于本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于通关验证的五轴机械臂，其特征在于包括可以上下移动的第一移动轴，通过第一移动轴上的第一连接件与第一移动轴连接、可以自由转动的第二移动轴，通过第二移动轴上的第二连接件、可水平移动的第三移动轴，第三移动轴远离第二动力装置输出端的一端设有第三连接件，第四移动轴的动力装置位于第三连接件上，第四动力装置的输出端连接有第四连接件，第四连接件远离第四动力装置输出端的一端连接第五移动轴。

2.根据权利要求1所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第一移动轴包括竖直柱状体，所述柱状体的滑轨上固定第一连接件，第二动力装置固定在第一连接件上。

3.根据权利要求2所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的竖直柱状体的下部设有第一动力装置，在竖直柱状体上设有将第一动力装置输出动力传输到第一连接件的动力传输装置。

4.根据权利要求3所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的动力传输装置包括一竖直杆状体和分别位于竖直柱状体上部和下部的滚动轮，以及分别绕过竖直柱状体顶部和底部两个滚轮、并分别固定在第一连接件上下两端的传送带，所述的竖直杆状体位于第一连接件上背离第一动力装置一侧的弧状约束体内。

5.根据权利要求2所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第二动力装置的输出端连接第二连接件，所述第二连接件为一长条形块状体。

6.根据权利要求5所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第二连接件的一端固定一第三动力装置，第三动力装置的输出端连接有一丝杆动力传送装置，所述第二连接件的内侧设有第一导轨和第二导轨，第一导轨连接有第一滑块组件，第二导轨连接第二滑块组件，两个导轨的上方设有移动件，所述移动件可以沿着导轨方向在第二连接上方移动。

7.根据权利要求6所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第一导轨上连接有第一滑块组件，第一滑块组件固定在第二连接件的第一侧壁的内侧壁上，第一导轨固定在移动件的外侧壁；所述第二导轨上连接有第二滑块组件，第二滑块组件固定在移动件的第二侧壁的外侧壁上，第二滑轨固定在第二连接件的第二内侧壁上。

8.根据权利要求6所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的移动件的上部、靠近第三动力装置的一侧设有与第二连接件上固定第一导轨的侧壁上的“[”状体配合感应装置。

9.根据权利要求6所述的五轴机械臂，其特征在于：第四动力装置固定于第二连接件上、远离第三动力装置的一端、与第三移动轴连接的第三连接件上，在第四动力装置的输出端、第三连接件的下部连接有第四连接件。

10.根据权利要求9所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第三连接件的下表面固定有两个方向朝下的“[”状体，在第四连接件的上表面固定一个与方向朝下的“[”状体配合的针状感应件。

11.根据权利要求9所述的五轴机械臂，其特征在于：所述第四动力装置的输出端与第四连接件的一端连接，第四连接件的另一端与第五动力装置的输出端通过活动连接件连接，所述活动连接件通过第四连接件上的固定孔固定连接。

12.根据权利要求11所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第四连接件的远离第四动力装置的一端上固定一竖直的固定装置，第五动力装置通过紧固件与该竖直固定装置连接。

13.根据权利要求12所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的竖直固定装置的内侧壁上固定有两个用于检测的“[”状体，在活动连接件的上部设有针状感应装置，所述的针状感应装置在随着阶梯形柱状体转动的时候可以从“[”状体中间的空隙传过。

14.根据权利要求13所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的第五动力装置的输出部连接旋转连接件，所述的旋转连接件包括固定在第四连接件上的壳体，位于壳体内的中空的旋转芯，以及位于旋转芯内部、传输动力并连接球体验证装置连接机构的阶梯状柱状体。

15.根据权利要求14所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的阶梯形柱状体的下部设有多个连接孔。

16.根据权利要求15所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的阶梯形柱状体底部的连接孔，第四连接件上的固定孔和球体验证装置连接机构顶部的连接孔一一对应。

17.根据权利要求16所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的球体验证装置连接机构为呈三角状的连接体，所述连接体的直角部侧面设有一通孔。

18.根据权利要求17所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的连接体与斜切部连接处设有一椭圆形凹陷部。

19.根据权利要求18所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的椭圆形凹陷部和直接部的通孔中间设有卡接部。

20.根据权利要求19所述的五轴机械臂，其特征在于：所述的卡接部分别靠近两侧的穿孔位置。

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