一种机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及棉花糖自动化制作技术领域，尤其是涉及一种机械臂。


背景技术：

2.棉花糖是一种风味休闲食品，早期小商贩推载着棉花糖制作机的自行车或三轮车当街现做棉花糖：一勺白糖放入快速旋转的简电机器中，再绕着机器壁，一层层白白糖絮缠绕着小棒，不一会儿就成了一团雪白蓬松的棉花糖。棉花糖吃之味道香甜而带粘性，特别受青年人和小朋友所喜爱。
3.现代科技快速发展，车载人工操作的棉花糖机逐渐淡出人们的视线，然而棉花糖因其独到的味道、口感依旧收到广大消费者的青睐，因此高度自动化棉花糖售卖机应运而生。
4.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
5.现有棉花糖售卖机中，用于取棍、辅助棉花糖生产的机械臂结构复杂，造价高、稳定性差。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种机械臂，以解决现有棉花糖自动化生产中所用到的机械臂机构复杂的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
8.本实用新型提供的一种机械臂，包括横向移动装置、偏转装置、角度调节装置、旋转装置和取棍头；水平方向上，所述横向移动装置驱动所述取棍头进行直线运动，调节所述取棍头的横向位置；竖直方向上，所述偏转装置驱动所述取棍头进行偏转运动，调节所述取棍头的纵向位置和高度位置；所述取棍头设置有收纳孔，所述收纳孔的中轴线与所述取棍头的中轴线重合，所述收纳孔与棉花糖棍体之间采用过盈配合；所述角度调节装置调节所述取棍头的空间位置，进而改变所述收纳孔的端口朝向；所述旋转装置控制所述取棍头环绕自身中轴线旋转。
9.优选地，所述机械臂还包含传感器和控制器；所述传感器检测所述收纳孔内棉花糖棍体的有无状态，所述控制器分别与所述传感器、横向移动装置、偏转装置和角度调节装置电连接。
10.优选地，所述取棍头的收纳孔前端设置有外大内小的导向槽。
11.优选地，所述横向移动装置包括基座、横向调节机构和移动台，所述横向调节机构分别与所述基座、移动台固定连接，调节所述移动台相较于所述基座横向移动。
12.优选地，所述横向移动机构包括驱动电机、螺杆、螺母和导向杆；所导向杆水平设置两端与所述基座固定连接，所述导向杆贯穿所述移动台，所述移动台在所述导向杆长度方向上自由滑动；所述螺杆的两端与所述基座转动连接，且与所述导向杆相互平行，所述驱
动电机驱动所述螺杆转动，所述螺母与所述螺杆相匹配，所述螺母与所述移动台固定连接。
13.优选地，所述偏转装置由至少两个摆角机构组成，所述摆角机构在竖直方向上做偏转运动，所有所述摆角机构首尾依次铰接。
14.优选地，所述摆角机构的数量为二，所述偏转装置包括第一关节、第一臂杆、第二关节和第二臂杆；所述第一臂杆的一端通过所述第一关节与所述横向移动装置铰接，所述第一臂杆的另一端通过所述第二关节与所述第二臂杆的一端铰接，所述取棍头设置在所述第二臂杆上远离所述第一臂杆的一端。
15.优选地，所述取棍头的收纳孔的底部设置有夹紧调节装置；当棉花糖棍体进入收纳孔时，所述夹紧调节装置于径向方向进行收缩调节夹紧棉花糖棍体。
16.优选地，所述夹紧调节装置包括顶块和弹力机构，所述顶块的数量至少有两块，所有所述顶块延所述收纳孔的周向方向均匀排列，所述弹性机构设置在所述顶块与所述取棍头的壁体之间，使得所述顶块具有向内收缩的趋势。
17.优选地，所述顶块靠近棉花糖棍体的一端设置有助力斜面。
18.本实用新型提供的机械臂，包括横向移动装置、偏转装置、角度调节装置、旋转装置和取棍头；所述取棍头设置有收纳孔，所述收纳孔与棉花糖棍体之间采用过盈配合；横向移动装置、偏转装置、角度调节装置、旋转装置相互组合完成对取棍头的全程驱动。其中取棍头采用过盈配合的方式完成对棉花糖棍体的抓取，制作完成后消费者直接拔取即可；横向移动装置、偏转装置、角度调节装置、旋转装置均为单自由度传动组件，相互配合使用结构简单、运转稳定，小现有设备中的机械臂相比本实用新型所涉及的机械臂结构更加简便。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型所涉及的机械臂的结构示意图；
21.图2是本实用新型所涉及的机械部的俯视示意图。
22.图中1、横向调节装置；11、基座；12、移动台；2、偏转装置；21、第一关节；22、第一臂杆；23、第二关节；24、第二臂杆；3、角度调节装置；4、旋转装置；5、取棍头。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
24.如图1、2所示，本实用新型提供了一种机械臂，包括横向移动装置、偏转装置2、角度调节装置3、旋转装置4和取棍头5；水平方向上，横向移动装置驱动取棍头5进行直线运动，调节取棍头5的横向位置；竖直方向上，偏转装置2驱动取棍头5进行偏转运动，调节取棍头5的纵向位置和高度位置；取棍头5设置有收纳孔，收纳孔的中轴线与取棍头5的中轴线重
合，收纳孔与棉花糖棍体之间采用过盈配合；角度调节装置3调节取棍头5的空间位置，进而改变收纳孔的端口朝向；旋转装置4控制取棍头5环绕自身中轴线旋转。横向调节装置1、偏转装置2、角度调节装置3、旋转装置4均为单自由度传动组件，相互配合使用结构简单、运转稳定，与现有设备中的机械臂相比本实用新型所涉及的机械臂结构更加简便。
25.作为本实用新型一种可选的实施方式，机械臂还包含传感器和控制器；传感器检测收纳孔内棉花糖棍体的有无状态，控制器分别与传感器、横向移动装置、偏转装置2和角度调节装置3电连接。
26.具体的，传感器采用红外传感器，设置在取棍头5的前端检测收纳孔内棉花糖棍体有无状况，消费者选购棉花糖后，控制器接收启动指令，通过横向调节装置1、偏转装置2、角度调节装置3驱动取棍头5抓取棉花糖棍体，传感器检测到抓取爪抓取到棉花糖棍体后，向控制器反馈信息，通过横向调节装置1、偏转装置2、角度调节装置3协调运作将棉花糖棍体移动至糖丝喷射口处，然后控制器启动旋转装置4，进行棉花糖制造，(根据消费者选购的类型不同，旋转装置4旋转的时间不同，通常在4
‑
6s之间)，棉花糖制作完成后，在控制器作用调节下，转转装置停止转动，横向调节装置1、偏转装置2、角度调节装置3共同作用下将制作完成的棉花糖移动至取货口，消费者将棉花糖由取棍头 5中拔下，传感器检测到棉花糖棍体脱离抓取爪后，向控制器反馈信号，机械臂在控制器调节下复位，等待下一位消费者购买棉花糖。(控制器采用常规cpu 处理器，其具体编程信息不在本实用新型保护范围内)
27.作为本实用新型一种可选的实施方式，取棍头5的收纳孔前端设置有外大内小的导向槽，导向槽呈喇叭口状，便于棉花糖棍体插入收纳孔。
28.作为本实用新型一种可选的实施方式，横向移动装置包括基座11、横向调节机构和移动台12，横向调节机构分别与基座11、移动台12固定连接，调节移动台12相较于基座11横向移动。
29.作为本实用新型一种可选的实施方式，横向移动机构包括驱动电机、螺杆、螺母和导向杆；所导向杆水平设置两端与基座11固定连接，导向杆贯穿移动台 12，移动台12在导向杆长度方向上自由滑动；螺杆的两端与基座11转动连接，且与导向杆相互平行，驱动电机驱动螺杆转动，螺母与螺杆相匹配，螺母与移动台12固定连接。移动台12上设置有限位感应片，基座11上设置有两个对照感应片，于螺杆的长度方向上排布，分别对应取棍头5取棍的位置，以及取棍头5旋转制作棉花糖的位置，其中出货口于横向与棉花糖制作位置相对应。(对照感应片发出激发信号，限位感应片接收信号，并将信号传递给控制器)
30.作为本实用新型一种可选的实施方式，偏转装置2由至少两个摆角机构组成，摆角机构在竖直方向上做偏转运动，所有摆角机构首尾依次铰接(每个偏转机构具备一个偏转中心，旋转中心位于偏转机构的一端，其中各偏转机构中，具备旋转中心的一端简称首端，远离旋转中心的一端简称尾端)。
31.作为本实用新型一种可选的实施方式，摆角机构的数量为二，偏转装置2 包括第一关节21(第一关节21包括驱动电机和铰接轴)、第一臂杆22、第二关节23(第二关节23包括驱动电机和铰接轴)和第二臂杆24；第一臂杆22 的一端通过第一关节21与横向移动装置铰接，第一臂杆22的另一端通过第二关节23与第二臂杆24的一端铰接，取棍头5设置在第二臂杆24上远离第一臂杆22的一端。
32.作为本实用新型一种可选的实施方式，取棍头5的收纳孔的底部设置有夹紧调节
装置；当棉花糖棍体进入收纳孔时，夹紧调节装置于径向方向进行收缩调节夹紧棉花糖棍体。
33.作为本实用新型一种可选的实施方式，夹紧调节装置包括顶块和弹力机构，顶块的数量至少有两块，所有顶块延收纳孔的周向方向均匀排列，弹性机构设置在顶块与取棍头5的壁体之间，使得顶块具有向内收缩的趋势。
34.作为本实用新型一种可选的实施方式，顶块靠近棉花糖棍体的一端设置有助力斜面。
35.具体的，取棍头5的爪取孔的底部设置有缓冲装置；当棉花糖棍体进入收纳孔时，缓冲装置吸收棉花糖棍体的冲击动能；当从爪取孔内取出棉花糖棍体时，缓冲装置释放吸收的动能。缓冲装置采用压簧，压簧的直径小于收纳孔的直径，压簧的中轴线与收纳孔的中轴线重合；收纳孔为盲孔，压簧的一端与收纳孔的底面固定连接。
36.具体的，为便于棉花糖棍体插入、拔出收纳孔，在收纳孔内侧壁体上设置凸块或凸条，凸块或凸条的延伸方向与收纳孔的延伸方向相同，保障棉花糖棍体的连接强度，避免在制作棉花糖的过程中棍体脱出收纳孔，又能避免棍体与收纳孔之间的结合强度过大，消费者难以将棉花糖棍体拔出。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语、“横向”为基于附图2所示基座的延长方向，“纵向”为水平面上与横向相垂直的方向，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语
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第一
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、
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第二
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、
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第三
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等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。