一种三坐标高效核桃剥壳机器人的制作方法

本发明涉及一种核桃剥壳机器人，更具体的说是一种三坐标高效核桃剥壳机器人。

背景技术：

核桃是一种胡桃科植物，有着“长寿果”的美誉，因其含有丰富的亚油酸、维生素e、不饱和脂肪酸、微量元素等，对大脑发育、抗衰老、降血糖等都有功效而受到人们的喜爱，然而核桃有着坚硬的壳，通常大家开核桃的方式都是用硬物砸，但往往控制不住力气的大小，力气小了砸不开，力气大了又把核桃仁砸的稀巴烂，而且效率非常的有限，所以设计了这种三坐标高效核桃剥壳机器人。

技术实现要素：

本发明提供一种三坐标高效核桃剥壳机器人，有益效益为夹取结构的电机配有蜗轮蜗杆减速机，可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量，夹爪闭合到极限位置时，两个夹爪之间留有一定间隙，保证了夹碎核桃皮的同时不会将核桃仁彻底夹碎，支腿、加强筋以及底部加固梁都采用可以拆卸的螺栓连接形式结构，拆卸后方便运输，安装时若出现变形可通过在连接法兰之间增加垫片来调节变形。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种核桃剥壳机器人，更具体的说是一种三坐标高效核桃剥壳机器人，包括桁架、x轴直线运动机构、y轴直线运动机构、z轴直线运动机构、夹取机构，夹取结构的电机配有蜗轮蜗杆减速机，可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量，夹爪闭合到极限位置时，两个夹爪之间留有一定间隙，保证了夹碎核桃皮的同时不会将核桃仁彻底夹碎，支腿、加强筋以及底部加固梁都采用可以拆卸的螺栓连接形式结构，拆卸后方便运输，安装时若出现变形可通过在连接法兰之间增加垫片来调节变形；

桁架由顶部框架、支腿、加强筋、底部加固梁组成，顶部框架安装于支腿上侧，顶部框架与支腿螺栓连接，加强筋安装于顶部框架下部，加强筋与顶部框架螺栓连接，加强筋安装于支腿侧面，加强筋与支腿螺栓连接，底部加固梁安装于支腿侧面，底部加固梁与支腿，底部加固梁安装于顶部框架下部，底部加固梁安装于加强筋下部；

支腿由框架安装板、方管、加强筋下部安装板、加固两安装板、地脚板组成，框架安装板安装于方管上侧，框架安装板与方管螺栓连接，加强筋下部安装板安装于方管侧面，加强筋下部安装板与方管螺栓连接，方管安装于方管侧面，地脚板安装于方管下侧，地脚板与方管螺栓连接；

x轴直线运动机构由主动带轮组合、箱体组合、电机安装架、同步带、从动带轮组合、滑轨组合组成，主动带轮组合安装于电机安装架内部，主动带轮组合与电机安装架螺栓连接，箱体组合安装于主动带轮组合内部，箱体组合与主动带轮组合螺栓连接，箱体组合与主动带轮组合过度配合，电机安装架与箱体组合螺栓连接，同步带与主动带轮组合连接，同步带与主动带轮组合过度配合，同步带与从动带轮组合连接，同步带与从动带轮组合过度配合，滑轨组合与箱体组合焊接，滑轨组合与从动带轮组合焊接；

主动带轮组合由伺服电机一、联轴器、轴承、主动带轮、主动轴、轴用弹性挡圈、轴套组成，伺服电机一安装于联轴器右侧，伺服电机一与联轴器键连接，轴承安装于联轴器左侧，轴承安装于主动带轮右侧，主动轴与联轴器键连接，主动轴与轴承连接，主动轴与轴承过度配合，主动轴与主动带轮键连接，主动轴与轴用弹性挡圈连接，主动轴与轴用弹性挡圈过度配合，主动轴与轴套连接，主动轴与轴套过度配合，轴套与主动带轮连接，轴套安装于主动带轮左侧，轴用弹性挡圈安装于轴承左侧，轴用弹性挡圈与轴承连接；

箱体组合由封闭轴承挡盖、主动带轮箱体、轴承挡盖组成，封闭轴承挡盖安装于主动带轮箱体上侧，封闭轴承挡盖与主动带轮箱体螺栓连接，主动带轮箱体安装于轴承挡盖上侧，主动带轮箱体与轴承挡盖螺栓连接；

电机安装架由箱体安装板、角钢、电机安装板组成，箱体安装板安装于角钢上部，箱体安装板与角钢焊接，电机安装板安装于角钢下部，电机安装板上有一个圆形通孔，电机安装板与角钢焊接；

滑轨组合由滑轨支撑梁、滑轨、滑块、滑块安装板组成，滑轨支撑梁安装于滑轨侧面，滑轨支撑梁与滑轨焊接，滑块安装于滑轨上面，滑块与滑轨连接，滑块与滑轨间隙配合，滑块安装板安装于滑块上侧，滑块安装板与滑块焊接；

夹取机构由减速电机组合、连杆组合、夹爪组合组成，减速电机组合安装于连杆组合后部，减速电机组合与连杆组合键连接，夹爪组合与连杆组合轴连接，夹爪组合安装于减速电机组合前部，夹爪组合与于减速电机组合螺栓连接；

减速电机组合由伺服电机二、蜗杆蜗轮减速机组成，伺服电机二与蜗杆蜗轮减速机键连接，伺服电机二安装于蜗杆蜗轮减速机侧面；

连杆组合由主动杆、连杆组成，主动杆与连杆连接，主动杆上有三个圆形通孔，连杆两端各右一个圆形通孔，连杆与主动杆轴连接；

夹爪组合由夹取架连接板、夹取架、夹爪组成，夹取架连接板安装于夹取架上部，夹取架连接板与夹取架焊接，夹爪安装于夹取架连接板下部，夹爪安装于夹取架侧面，夹爪与夹取架轴连接；

桁架安装于x轴直线运动机构下侧，桁架与x轴直线运动机构焊接，x轴直线运动机构安装于y轴直线运动机构下侧，x轴直线运动机构安装于y轴直线运动机构螺栓连接，z轴直线运动机构安装于x轴直线运动机构侧面，z轴直线运动机构与y轴直线运动机构螺栓连接，夹取机构安装于z轴直线运动机构下侧，夹取机构与z轴直线运动机构焊接。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人所述连杆和夹爪数量各为两个。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人所述钢筋安装架材质为不锈钢。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人所述y轴直线运动机构与z轴直线运动机构连接。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人所述加强筋数量为四个。

本发明三坐标高效核桃剥壳机器人的有益效果为：

夹取结构的电机配有蜗轮蜗杆减速机，可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量，夹爪闭合到极限位置时，两个夹爪之间留有一定间隙，保证了夹碎核桃皮的同时不会将核桃仁彻底夹碎，支腿、加强筋以及底部加固梁都采用可以拆卸的螺栓连接形式结构，拆卸后方便运输，安装时若出现变形可通过在连接法兰之间增加垫片来调节变形。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的结构示意图。

图2为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的侧视结构示意图。

图3为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的桁架1结构示意图。

图4为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的支腿1-2结构示意图。

图5为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的x轴直线运动机构2结构示意图。

图6为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的主动带轮组合2-1结构示意图。

图7为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的箱体组合2-2结构放大示意图。

图8为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的电机安装架2-3结构示意图。

图9为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的滑轨组合2-6结构示意图。

图10为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的夹取机构5结构示意图。

图11为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的减速电机组合5-1结构示意图。

图12为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的连杆组合5-2结构示意图。

图13为本发明一种三坐标高效核桃剥壳机器人的夹爪组合5-3结构示意图。

图中：桁架1；顶部框架1-1；支腿1-2；框架安装板1-2-1；方管1-2-2；加强筋下部安装板1-2-3；加固两安装板1-2-4；地脚板1-2-5；加强筋1-3；底部加固梁1-4；x轴直线运动机构2；主动带轮组合2-1；伺服电机一2-1-1；联轴器2-1-2；轴承2-1-3；主动带轮2-1-4；主动轴2-1-5；轴用弹性挡圈2-1-6；轴套2-1-7；箱体组合2-2；封闭轴承挡盖2-2-1；主动带轮箱体2-2-2；轴承挡盖2-2-3；电机安装架2-3；箱体安装板2-3-1；角钢2-3-2；电机安装板2-3-3；同步带2-4；从动带轮组合2-5；滑轨组合2-6；滑轨支撑梁2-6-1；滑轨2-6-2；滑块2-6-3；滑块安装板2-6-4；y轴直线运动机构3；z轴直线运动机构4；夹取机构5；减速电机组合5-1；伺服电机二5-1-1；蜗杆蜗轮减速机5-1-2；连杆组合5-2；主动杆5-2-1；连杆5-2-2；夹爪组合5-3；夹取架连接板5-3-1；夹取架5-3-2；夹爪5-3-3。

具体实施方式

具体实施方式一：

下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13说明本实施方式，本发明涉及一种核桃剥壳机器人，更具体的说是一种三坐标高效核桃剥壳机器人，包括桁架1、x轴直线运动机构2、y轴直线运动机构3、z轴直线运动机构4、夹取机构5，夹取结构的电机配有蜗轮蜗杆减速机，可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量，夹爪闭合到极限位置时，两个夹爪之间留有一定间隙，保证了夹碎核桃皮的同时不会将核桃仁彻底夹碎，支腿、加强筋以及底部加固梁都采用可以拆卸的螺栓连接形式结构，拆卸后方便运输，安装时若出现变形可通过在连接法兰之间增加垫片来调节变形；

桁架1由顶部框架1-1、支腿1-2、加强筋1-3、底部加固梁1-4组成，顶部框架1-1安装于支腿1-2上侧，顶部框架1-1与支腿1-2螺栓连接，加强筋1-3安装于顶部框架1-1下部，加强筋1-3与顶部框架1-1螺栓连接，加强筋1-3安装于支腿1-2侧面，加强筋1-3与支腿1-2螺栓连接，底部加固梁1-4安装于支腿1-2侧面，底部加固梁1-4与支腿1-2，底部加固梁1-4安装于顶部框架1-1下部，底部加固梁1-4安装于加强筋1-3下部；

支腿1-2由框架安装板1-2-1、方管1-2-2、加强筋下部安装板1-2-3、加固两安装板1-2-4、地脚板1-2-5组成，框架安装板1-2-1安装于方管1-2-2上侧，框架安装板1-2-1与方管1-2-2螺栓连接，加强筋下部安装板1-2-3安装于方管1-2-2侧面，加强筋下部安装板1-2-3与方管1-2-2螺栓连接，方管1-2-2安装于方管1-2-2侧面，地脚板1-2-5安装于方管1-2-2下侧，地脚板1-2-5与方管1-2-2螺栓连接；

x轴直线运动机构2由主动带轮组合2-1、箱体组合2-2、电机安装架2-3、同步带2-4、从动带轮组合2-5、滑轨组合2-6组成，主动带轮组合2-1安装于电机安装架2-3内部，主动带轮组合2-1与电机安装架2-3螺栓连接，箱体组合2-2安装于主动带轮组合2-1内部，箱体组合2-2与主动带轮组合2-1螺栓连接，箱体组合2-2与主动带轮组合2-1过度配合，电机安装架2-3与箱体组合2-2螺栓连接，同步带2-4与主动带轮组合2-1连接，同步带2-4与主动带轮组合2-1过度配合，同步带2-4与从动带轮组合2-5连接，同步带2-4与从动带轮组合2-5过度配合，滑轨组合2-6与箱体组合2-2焊接，滑轨组合2-6与从动带轮组合2-5焊接；

主动带轮组合2-1由伺服电机一2-1-1、联轴器2-1-2、轴承2-1-3、主动带轮2-1-4、主动轴2-1-5、轴用弹性挡圈2-1-6、轴套2-1-7组成，伺服电机一2-1-1安装于联轴器2-1-2右侧，伺服电机一2-1-1与联轴器2-1-2键连接，轴承2-1-3安装于联轴器2-1-2左侧，轴承2-1-3安装于主动带轮2-1-4右侧，主动轴2-1-5与联轴器2-1-2键连接，主动轴2-1-5与轴承2-1-3连接，主动轴2-1-5与轴承2-1-3过度配合，主动轴2-1-5与主动带轮2-1-4键连接，主动轴2-1-5与轴用弹性挡圈2-1-6连接，主动轴2-1-5与轴用弹性挡圈2-1-6过度配合，主动轴2-1-5与轴套2-1-7连接，主动轴2-1-5与轴套2-1-7过度配合，轴套2-1-7与主动带轮2-1-4连接，轴套2-1-7安装于主动带轮2-1-4左侧，轴用弹性挡圈2-1-6安装于轴承2-1-3左侧，轴用弹性挡圈2-1-6与轴承2-1-3连接,伺服电机一2-1-1由箱体安装板2-3-1和角钢2-3-2固定在主动带轮箱体2-2-2上，伺服电机一2-1-1与联轴器2-1-2键连接，伺服电机一2-1-1启动时，伺服电机一2-1-1顺时针旋转，伺服电机一2-1-1带动联轴器2-1-2顺时针旋转，联轴器2-1-2带动主动轴2-1-5顺时针旋转，轴承2-1-3外圈与主动带轮箱体2-2-2固定，轴承2-1-3内圈与主动轴2-1-5顺时针旋转，减小摩擦力，主动带轮2-1-4与主动轴2-1-5键连接，主动轴2-1-5带动主动带轮2-1-4顺时针旋转，主动带轮2-1-4与同步带2-4过度配合，同步带2-4受到沿主动带轮2-1-4切线方向向右的摩擦力；

箱体组合2-2由封闭轴承挡盖2-2-1、主动带轮箱体2-2-2、轴承挡盖2-2-3组成，封闭轴承挡盖2-2-1安装于主动带轮箱体2-2-2上侧，封闭轴承挡盖2-2-1与主动带轮箱体2-2-2螺栓连接，主动带轮箱体2-2-2安装于轴承挡盖2-2-3上侧，主动带轮箱体2-2-2与轴承挡盖2-2-3螺栓连接；

电机安装架2-3由箱体安装板2-3-1、角钢2-3-2、电机安装板2-3-3组成，箱体安装板2-3-1安装于角钢2-3-2上部，箱体安装板2-3-1与角钢2-3-2焊接，电机安装板2-3-3安装于角钢2-3-2下部，电机安装板2-3-3上有一个圆形通孔，电机安装板2-3-3与角钢2-3-2焊接；

滑轨组合2-6由滑轨支撑梁2-6-1、滑轨2-6-2、滑块2-6-3、滑块安装板2-6-4组成，滑轨支撑梁2-6-1安装于滑轨2-6-2侧面，滑轨支撑梁2-6-1与滑轨2-6-2焊接，滑块2-6-3安装于滑轨2-6-2上面，滑块2-6-3与滑轨2-6-2连接，滑块2-6-3与滑轨2-6-2间隙配合，滑块安装板2-6-4安装于滑块2-6-3上侧，滑块安装板2-6-4与滑块2-6-3焊接,，滑块2-6-3与同步带2-4螺栓连接，同步带2-4带动滑块2-6-3向右运动，滑块2-6-3采用滚珠滑块，并且带有预紧力，在降低摩擦力的同时消除了滑块2-6-3与滑轨2-6-2之间的间隙；

夹取机构5由减速电机组合5-1、连杆组合5-2、夹爪组合5-3组成，减速电机组合5-1安装于连杆组合5-2后部，减速电机组合5-1与连杆组合5-2键连接，夹爪组合5-3与连杆组合5-2轴连接，夹爪组合5-3安装于减速电机组合5-1前部，夹爪组合5-3与于减速电机组合5-1螺栓连接；

减速电机组合5-1由伺服电机二5-1-1、蜗杆蜗轮减速机5-1-2组成，伺服电机二5-1-1与蜗杆蜗轮减速机5-1-2键连接，伺服电机二5-1-1安装于蜗杆蜗轮减速机5-1-2侧面,伺服电机二5-1-1，伺服电机二5-1-1与蜗杆蜗轮减速机5-1-2键连接，伺服电机二5-1-1带动蜗杆蜗轮减速机5-1-2转动，蜗轮蜗杆减速机5-1-2可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量；

连杆组合5-2由主动杆5-2-1、连杆5-2-2组成，主动杆5-2-1与连杆5-2-2连接，主动杆5-2-1上有三个圆形通孔，连杆5-2-2两端各右一个圆形通孔，连杆5-2-2与主动杆5-2-1轴连接,主动杆5-2-1逆时针旋转，主动杆5-2-1带动上端的连杆5-2-2向下运动，主动杆5-2-1带动下端的连杆5-2-2向上运动；

夹爪组合5-3由夹取架连接板5-3-1、夹取架5-3-2、夹爪5-3-3组成，夹取架连接板5-3-1安装于夹取架5-3-2上部，夹取架连接板5-3-1与夹取架5-3-2焊接，夹爪5-3-3安装于夹取架连接板5-3-1下部，夹爪5-3-3安装于夹取架5-3-2侧面，夹爪5-3-3与夹取架5-3-2轴连接,夹爪5-3-3上端以夹爪5-3-3与夹取架5-3-2连接轴为中心逆时针旋转，夹爪5-3-3下端向内夹紧，夹爪5-3-3闭合到极限位置；

桁架1安装于x轴直线运动机构2下侧，桁架1与x轴直线运动机构2焊接，x轴直线运动机构2安装于y轴直线运动机构3下侧，x轴直线运动机构2安装于y轴直线运动机构3螺栓连接，z轴直线运动机构4安装于x轴直线运动机构2侧面，z轴直线运动机构4与y轴直线运动机构3螺栓连接，夹取机构5安装于z轴直线运动机构4下侧，夹取机构5与z轴直线运动机构4焊接。

具体实施方式二：

下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述连杆5-2-2和夹爪5-3-3数量各为两个。

具体实施方式三：

下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述钢筋安装架1材质为不锈钢。

具体实施方式四：

下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述y轴直线运动机构3与z轴直线运动机构4连接。

具体实施方式五：

下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述加强筋1-3数量为四个。

本装置的工作原理为：三坐标的动作x轴移动原理为当夹取机构5沿x轴方向向右移动时，伺服电机一2-1-1由箱体安装板2-3-1和角钢2-3-2固定在主动带轮箱体2-2-2上，伺服电机一2-1-1与联轴器2-1-2键连接，伺服电机一2-1-1启动时，伺服电机一2-1-1顺时针旋转，伺服电机一2-1-1带动联轴器2-1-2顺时针旋转，联轴器2-1-2带动主动轴2-1-5顺时针旋转，轴承2-1-3外圈与主动带轮箱体2-2-2固定，轴承2-1-3内圈与主动轴2-1-5顺时针旋转，减小摩擦力，主动带轮2-1-4与主动轴2-1-5键连接，主动轴2-1-5带动主动带轮2-1-4顺时针旋转，主动带轮2-1-4与同步带2-4过度配合，同步带2-4受到沿主动带轮2-1-4切线方向向右的摩擦力，滑块2-6-3与同步带2-4螺栓连接，同步带2-4带动滑块2-6-3向右运动，滑块2-6-3采用滚珠滑块，并且带有预紧力，在降低摩擦力的同时消除了滑块2-6-3与滑轨2-6-2之间的间隙，保证了配合的刚度，提高了运动精度，同步带2-4直线运动机构相比传统的皮带可传送更大的力，并且不会打滑，传动精度高，滑块2-6-3与y轴直线运动机构3通过滑块连接，滑块2-6-3带动y轴直线运动机构3向右运动，y轴直线运动机构3与夹取机构5焊接，y轴直线运动机构3带动夹取机构5向右移动，y轴移动与z轴移动原理同x轴。核桃剥壳的原理为启动伺服电机二5-1-1，伺服电机二5-1-1与蜗杆蜗轮减速机5-1-2键连接，伺服电机二5-1-1带动蜗杆蜗轮减速机5-1-2转动，蜗轮蜗杆减速机5-1-2可输出更大的扭矩，使夹爪有更大的力量，主动杆5-2-1逆时针旋转，主动杆5-2-1带动上端的连杆5-2-2向下运动，主动杆5-2-1带动下端的连杆5-2-2向上运动，夹爪5-3-3上端以夹爪5-3-3与夹取架5-3-2连接轴为中心逆时针旋转，夹爪5-3-3下端向内夹紧，夹爪5-3-3闭合到极限位置时，两个夹爪之间留有一定间隙，保证了夹碎核桃皮的同时不会将核桃仁彻底夹碎。调整变形的原理为顶部框架1-1、支腿1-2、加强筋1-3、底部加固梁1-4均为螺栓连接，方便拆卸运输，同时，可通过零件连接部位增加垫片来调整变形量。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。