3的驅(qū)動(dòng)作用下，能相對(duì)于彼此連接關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移。但是，在其他構(gòu)造中，控制臂12可以通過(guò)柔性臂架，或者柔性臂架和機(jī)械臂組合的形式，機(jī)械地聯(lián)接到安裝基座11，只要使得控制臂12能夠與安裝基座11位置和方向可調(diào)的連接即可，還可以是充氣式或者其他機(jī)械臂形式。
[0031]—種可選的實(shí)施方式中，機(jī)械臂I包括固定基座、后臂、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、前臂和平衡部件;后臂的一端與固定基座鉸接、另一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)鉸接;前臂的一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)鉸接，并在鉸接處設(shè)有第一制動(dòng)裝置;后臂相對(duì)于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸垂直于前臂相對(duì)于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸;平衡部件的一端與固定基座連接、另一端鉸接在后臂的中部。
[0032]作為可選的實(shí)施方式，機(jī)械臂I包括固定基座、至少2個(gè)人工肌肉組件、至少2個(gè)中間件和一個(gè)末端件;其中，人工肌肉組件包括驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和柔性螺桿組件;柔性螺桿組件包括柔性桿和螺桿;驅(qū)動(dòng)器與基座固接，驅(qū)動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入軸相連，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸與柔性桿的一端相連，柔性桿的另一端與螺桿的一端相連;螺桿與末端件形成螺紋傳動(dòng)關(guān)系；中間件設(shè)置在基座和末端件之間，多個(gè)中間件沿柔性桿方向依次布置，中間件上至少有兩個(gè)通孔，每個(gè)柔性桿分別依次穿過(guò)各中間件的通孔，相鄰中間件之間至少設(shè)置一個(gè)兩端分別連接兩個(gè)相鄰中間件的彈簧。
[0033]進(jìn)一步地，為了防止機(jī)械臂I發(fā)生扭曲，還包括用于防止扭曲的柔性罩，其中，柔性罩套設(shè)在多個(gè)中間件的外部，柔性罩中的至少兩點(diǎn)與中間件、末端件和基座中的一個(gè)或幾個(gè)相連。較佳地，柔性罩采用彈簧、膠管或波紋管，其中，膠管優(yōu)選采用鑲嵌金屬絲的膠管。較佳地，波紋管優(yōu)選采用鑲嵌金屬絲的波紋管。
[0034]如圖2所示，控制臂12包括至少一個(gè)用來(lái)改變位置和方向的臂架121，和用來(lái)連接固定臂架121的安裝座122，以及將臂架121與安裝座122機(jī)械連接起來(lái)的旋轉(zhuǎn)軸123，其中，旋轉(zhuǎn)軸123在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的作用下，可帶動(dòng)臂架121繞安裝座122角度或者位置的改變，實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制臂12的方向和角度調(diào)整，從而，可帶動(dòng)連接在控制臂12端部的吸塵罩3的角度和位置的精準(zhǔn)的調(diào)整。
[0035]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13包括提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)電機(jī)131和匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的減速機(jī)132，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)131的帶動(dòng)下，可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸123快速、敏捷的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)減速機(jī)131轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)131和旋轉(zhuǎn)軸123之間，很好的起到了匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩，為旋轉(zhuǎn)軸123平穩(wěn)、快捷的位置或者角度調(diào)整提供平穩(wěn)的動(dòng)力。較佳地，為了適應(yīng)復(fù)雜焊劑工藝的需求，增加控制動(dòng)力輸出的精度，驅(qū)動(dòng)電機(jī)131可選擇伺服電機(jī)。進(jìn)一步地，在加工軌道不是特別復(fù)雜，軌道形狀比較單一的情況下，對(duì)動(dòng)力輸入的精度要求并不高的情況下，為了降低整套智能跟蹤煙塵捕捉裝置的成本，驅(qū)動(dòng)電機(jī)131可選擇步進(jìn)電機(jī)。如圖1和圖2所示，為了方便加工煙塵的收集，吸塵罩3整套呈錐形，包括一個(gè)直身段和截面呈現(xiàn)喇叭口外形的延伸段，其中，吸塵罩3的直身段與臂架121連接固定。作為可選的實(shí)施方式，所述吸塵罩3可以設(shè)置成可拆卸吸塵罩，通過(guò)卡扣連接與萬(wàn)向吸塵管2連接?？梢愿鶕?jù)生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際狀況，選擇相應(yīng)形狀和尺寸的吸塵罩3，吸塵罩3可以設(shè)置成圓形、橢圓形、尖嘴形或者方形。
[0036]如圖3所示，用來(lái)監(jiān)測(cè)煙塵產(chǎn)生位置(即煙塵產(chǎn)生點(diǎn))的監(jiān)測(cè)裝置4均布置在吸塵罩3的內(nèi)側(cè)表面上，為了更方便、精準(zhǔn)的捕捉加工煙塵的產(chǎn)生地，監(jiān)測(cè)裝置4為可見(jiàn)光感應(yīng)器、熱感應(yīng)器、聲波感應(yīng)器或者攝像頭其中的一種或幾種的組合。其中，聲波感應(yīng)器可以為超聲波感應(yīng)器，攝像頭可以為3D攝像頭或者紅外線攝像頭，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行選擇。
[0037]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，一種具體的實(shí)施例中，控制單元5包括完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、傳感器信息融合控制算法、視覺(jué)處理、人機(jī)接口及遠(yuǎn)程處理等任務(wù)的上位機(jī)，和完成電機(jī)伺服控制、反饋處理、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別和通信接口等功能的下位機(jī)。較佳地，上位機(jī)為常見(jiàn)的用于工業(yè)生產(chǎn)的電腦終端。
[0038]作為可選的實(shí)施方式，下位機(jī)可采用多單片機(jī)(單片微控制器)的控制系統(tǒng)。其中，多單片機(jī)不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上，概括的講，一塊芯片就成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，每單個(gè)處理器完成單一任務(wù)，通過(guò)信息交換和相互協(xié)調(diào)完成總體系統(tǒng)功能，可適應(yīng)于加工工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜控制即可完成的加工。
[0039]作為可選的實(shí)施方案，為滿(mǎn)足加工工藝特別復(fù)雜，機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡特別繁雜的加工，下位機(jī)采用以DSP芯片(數(shù)字信號(hào)處理器)作為核心控制器的控制系統(tǒng)。其中，DSP芯片，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，其內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專(zhuān)門(mén)的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。進(jìn)一步地，下位機(jī)還可以為耗電少功能強(qiáng)的基于ARM嵌入式系統(tǒng)。
[0040]本實(shí)用新型雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于:包括固定在機(jī)架上的機(jī)械臂，以及固定在所述機(jī)械臂端部的吸塵罩，和用來(lái)監(jiān)測(cè)煙塵產(chǎn)生點(diǎn)位置的監(jiān)測(cè)裝置，還包括接收所述監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)到所述機(jī)械臂上的控制單元，其中，所述機(jī)械臂上固定有萬(wàn)向吸塵管，所述萬(wàn)向吸塵管沿所述機(jī)械臂延伸的方向設(shè)置，尾端與所述吸塵罩貫通的連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂包括用來(lái)固定和安裝的安裝基座，和用來(lái)改變位置和方向的控制臂，以及提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其中，所述控制臂和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述安裝基座機(jī)械的連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述控制臂包括至少一個(gè)用來(lái)改變位置和方向的臂架，和用來(lái)連接固定所述臂架的安裝座，以及將所述臂架與安裝座機(jī)械連接起來(lái)的旋轉(zhuǎn)軸，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸在所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，可帶動(dòng)所述臂架繞所述安裝座進(jìn)行角度或者位置的改變。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的減速機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)裝置為可見(jiàn)光感應(yīng)器、熱感應(yīng)器、聲波感應(yīng)器或者攝像頭其中的一種或幾種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述控制單元包括完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、傳感器信息融合控制算法、視覺(jué)處理、人機(jī)接口及遠(yuǎn)程處理任務(wù)的上位機(jī)，和完成電機(jī)伺服控制、反饋處理、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別和通信接口功能的下位機(jī)，其中，所述上位機(jī)為用于工業(yè)生產(chǎn)的電腦終端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述下位機(jī)為采用多單片微控制器的控制系統(tǒng)，或者是以數(shù)字信號(hào)處理器作為核心控制器的控制系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂包括固定基座、至少2個(gè)人工肌肉組件、至少2個(gè)中間件和一個(gè)末端件，其中，人工肌肉組件包括驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和柔性螺桿組件;柔性螺桿組件包括柔性桿和螺桿;驅(qū)動(dòng)器與基座固接，驅(qū)動(dòng)器的輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入軸相連，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸與柔性桿的一端相連，柔性桿的另一端與螺桿的一端相連;螺桿與末端件形成螺紋傳動(dòng)關(guān)系；中間件設(shè)置在基座和末端件之間，多個(gè)中間件沿柔性桿方向依次布置，中間件上至少有兩個(gè)通孔，每個(gè)柔性桿分別依次穿過(guò)各中間件的通孔，相鄰中間件之間至少設(shè)置一個(gè)兩端分別連接兩個(gè)相鄰中間件的彈簧。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂還包括用于防止扭曲的柔性罩，其中，所述柔性罩套設(shè)在多個(gè)中間件的外部，柔性罩中的至少兩點(diǎn)與所述中間件、末端件和基座中的一個(gè)或幾個(gè)相連。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能跟蹤煙塵捕捉裝置，其特征在于，所述柔性罩采用彈簧、膠管或波紋管，其中，所述膠管采用鑲嵌金屬絲的膠管。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能跟蹤煙塵捕捉裝置，包括固定在機(jī)架上的機(jī)械臂，以及固定在所述機(jī)械臂端部的吸塵罩，和用來(lái)監(jiān)測(cè)煙塵產(chǎn)生點(diǎn)位置的監(jiān)測(cè)裝置，還包括接收所述監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制信號(hào)到所述機(jī)械臂上的控制單元，其中，所述機(jī)械臂上固定有萬(wàn)向吸塵管，所述萬(wàn)向吸塵管沿所述機(jī)械臂延伸的方向設(shè)置，尾端與所述吸塵罩貫通的連接。本實(shí)用新型的智能跟蹤煙塵捕捉裝置可自動(dòng)跟隨加工裝置的運(yùn)動(dòng)軌道，始終對(duì)準(zhǔn)煙塵產(chǎn)生點(diǎn)，智能調(diào)整煙塵收集裝置的抽風(fēng)口位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)煙塵實(shí)時(shí)的同步收集。
【IPC分類(lèi)】B08B15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205217568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520802066
【發(fā)明人】李劍, 彭文明, 王文明
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙吉天環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日