CN109110486B - 一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，更具体地，涉及一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置。包括机架、驱动机构、吸附组件和侧向承托机构，所述的驱动机构设置在机架上，所述的吸附机构滑动安装在机架上，所述的侧向承托机构设置在吸附组件两侧。能实现在抓取产品的过程中，保护好产品，防止产品掉落；达到将产品安全地搬运到下一工位的要求，有助于保证产品的稳定性，提高整个生产流程的安全性。

Description

一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，更具体地，涉及一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置。

背景技术

在工厂的自动化生产的过程中，产品在某一个工位完成加工后需要被搬运到另一位置。现有的方法通常是采用夹爪机构把产品抓住，但夹取的方式会刮伤产品表面，若夹取力度过大甚至损坏产品导致报废；也有些是采用普通的真空吸盘组件来吸住产品，可有效防止产品在搬运过程中被损坏，但由于吸盘易损性，而且断气或断电时不能吸附产品的特性，难以保证整个生产过程的稳定性，导致产品在搬运过程中有掉落的可能性，直接损坏产品，如果产品是如满电的动力电池等危险品，掉落在导电的工件或大板上，与金属接触会引起短路导致起火，存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，能实现在抓取产品的过程中，保护好产品，防止产品掉落；达到将产品安全地搬运到下一工位的要求，有助于保证产品的稳定性，提高整个生产流程的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，包括机架，还包括驱动机构、吸附组件和侧向承托机构，所述的驱动机构设置在机架上，所述的吸附机构滑动安装在机架上，所述的侧向承托机构设置在吸附组件两侧。

在本装置中，在对工件进行搬运工作的时候，驱动机构驱动吸附组件下压，使吸附组件与工件接触，吸附组件产生吸附作用力从而使工件牢牢地与吸附组件吸附在一起，侧向承托机构在向工件靠近至工件下方，当吸附组件故障时，组件跌落至胶块上，起到安全搬运的作用，驱动机构此时反向运动，带动工件向上运动，从而实现夹取搬运的过程。在本装置中，采用吸附组件替代现有的夹爪机构进行对工件的固定，能够避免夹取方式对工件表面造成的刮花损伤，能够有效地防止产品在搬运过程中被损坏，同时，采用侧向承托机构能够对工件起到承托的作用，避免在搬运过程中吸附组件出现故障无法对工件进行牢固吸附，导致工件跌落损坏。另外，采用了侧向承托机构还能够避免在吸附组件断气断电的情况下无法为工件提供吸附作用力，导致产品在搬运过程中掉落的危险。本装置能够实现在抓取产品的过程中，既不对产品的表面造成机械损伤，也能够起到保护产品，防止产品掉落，达到将产品安全地搬运到下一工位的要求，有助于保证产品的稳定性，提高整个生产流程的安全性。

进一步的，所述的机架包括Z轴安装板，所述的驱动机构包括第一气缸和第一连接块，所述的Z轴安装板设置在机架上，所述的第一气缸与Z轴安装板连接，所述的第一气缸的端部通过浮动接头与第一连接块连接，所述的第一连接块与吸附组件连接。 第一气缸起到动力驱动的作用，通过第一气缸带动吸附组件沿垂直方向上下运动，从而实现吸附和提拉工件的作用。优选地，第一气缸采用迷你气缸MI25X75SU-S。

进一步的，还包括第一限位机构，所述的第一限位机构包括第一限位座和第一缓冲器，所述的第一缓冲器安装在第一限位座上，两个所述的第一缓冲器设置在Z轴安装板上方，所述的第一限位座与机架连接。当第一气缸驱动至最大下压行程时，吸附组件与第一连接块触碰，第一缓冲器起到缓冲减缓的作用，减少触碰的冲击，提高机械的稳定性以及延长装置的寿命。优选地，第一缓冲器采用气动油压缓冲器ACA1412。

进一步的，所述的吸附组件包括真空发生器、Z轴运动板、缓冲板、转接板和气路板，所述的机架上设有滑块导轨，所述的Z轴运动板通过滑块导轨滑动设置在机架上，所述的缓冲板通过转接板与Z轴运动板连接，还包括缓冲轴和直线轴承，所述的直线轴承安装在缓冲板上，四个所述缓冲轴分别设置于直线轴承中，并分别安装弹簧后设置于气路板上方，所述的气路板与缓冲轴连接，所述的气路板上设有若干个吸盘，所述的气路板与真空发生器连接。

在本装置中，滑块导轨中的滑轨设置于Z轴安装板的卡槽中，并通过螺栓连接；滑块导轨中的滑块设置于Z轴运动板后方，沿着铣边安装，Z轴运动板与滑块导轨上的滑块连接，从而Z轴运动板能够沿导轨方向滑动，当Z轴运动板在驱动装置驱动沿导轨方向下压时，Z轴运动板推动缓冲板下压，弹簧压缩推动气路板下压，从而实现气路板上的吸盘下压与工件表面接触，真空发生器连通气路板，气路板与吸盘连接，真空发生器在气路板内形成真空，因而当吸盘与工件表面接触后，工件与吸盘之间为真空状态，从而实现了内外的压力差，通过空气的压力将工件牢固地吸附在吸盘上，吸附完成后，驱动装置反向上升，弹簧复位驱动缓冲板上升，在驱动装置的持续作用下，将气路板带动上升，从而实现提起工件的功能，当工件运送至合适的位置时，驱动装置向下驱动，重复上述操作，将工件放置至合适的工位上，真空发生器停止工作，使吸盘与工件之间重新填充有空气，内外压力差消失，吸盘与工件不再吸附，吸附组件复位完成一次搬运工作。通过使用本吸附组件，采用空气的压力差将工件吸附，其吸附力强，且不会对工件表面留下痕迹和损伤，另外，在弹簧的缓冲作用下，避免吸附组件在下压时与工件直接撞击，减少冲击力，避免对工件造成损伤。其中，在本装置中，气路板上设置了8个吸盘，8个吸盘均匀地布置在气路板的底部，从而实现最大限度地增大吸附的有效面积，提高吸附作用力。另外，采取4组直线轴承、缓冲轴和弹簧，分别设置在缓冲板的四个端角上，在驱动下压时，能够保证整个缓冲板和气路板平稳下压，保证吸附的稳定性和性能。

进一步的，所述的真空发生器包括电磁阀、过滤器和汇流板，所述的汇流板包括连通块和与连通块连通的直管接头和弯管接头，所述的弯管接头接通气路板，所述的电磁阀、过滤器和直管接头依次连通，所述的电磁阀外接真空气泵。真空气泵持续工作，当需要对工件进行吸附的时候，打开电磁阀打开气路，从而使吸附组件内形成真空，当需要卸件时，关闭电磁阀，切断气路，从而使吸附组件内恢复通气状态，吸盘处不再产生吸附力，工件能够从吸盘上脱落。

进一步的，还包括第二限位机构，所述的第二限位机构包括第二限位座、第二缓冲器和限位块，所述的第二限位座设置在Z轴运动板上，所述的第二缓冲器安装在第二限位座上，所述的限位块设置在第二缓冲器下方，所述的限位块安装在机架上。当Z轴运动板运动至最大的下压行程时，第二缓冲器与限位块接触，对Z轴运动板起到阻挡作用，另外，为了直接碰撞，第二缓冲器采用气动油压缓冲器ACA1412。

进一步的，还包括第二加强板，所述的第二加强板分别与缓冲板和Z轴运动板连接。第二加强板加强缓冲板和Z轴运动板之间的连接，使机械机构更加牢固。

进一步的，所述的侧向承托机构包括第一双杆气缸、第二双杆气缸和胶块，两个所述的第一双杆气缸对称设置在机架两侧，所述的第二双杆气缸垂直于第一双杆气缸并与第一双杆气缸端部连接，所述的胶块设置在第二双杆气缸的端部。第一双杆气缸驱动第二双杆气缸在垂直方向上运动，在需要对工件进行搬运的时候，第一双杆气缸和第二双杆气缸将胶块移动至工件的下方，起到承托工件的作用，当吸附组件出现故障的时候，工件不会直接从高处跌落，而是由胶块进行承托，即使在断电断气的情况下也不会造成跌落危险，保证安全生产。在卸件的时候，第一双杆气缸和第二双杆气缸复位，避免对机械运动造成干涉。优选地，第一双杆气缸采用笔型气缸TN10X50-S，第二双杆气缸采用无杆气缸TR6X10-S。

与现有技术相比，有益效果是：

1、本装置使用方便，通过吸附的方式对工件进行搬运，避免了对工件表面造成机械损伤；

2、本装置能够实现在搬运过程中对工件保护的作用，通过侧向承托机构能够将工件承托，即使吸附组件断电断气工件也不会掉落，实现将工件安全搬运至下一工位的要求，保证产品的稳定性，提高生产流程的安全性；

3、本装置以弹簧缓冲的方式吸附产品，避免在吸附过程中对产品造成冲击，能够更好地保护产品和设备，使搬运过程平稳安全。

附图说明

图1是本发明整体结构轴测图；

图2是图1的主视图；

图3是图1背面结构轴测图；

图4是图2中A处局部示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1-4所示，一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，包括机架，机架包括Z轴安装板2、组件安装板5和第一加强板1，组件安装板5设置于Z轴安装板2的上方，并通过螺栓连接；所述两个第一加强板1设置于组件安装板5后方，与组件安装板5和Z轴安装板2两两垂直，并通过螺栓连接。

还包括有驱动机构、吸附组件和侧向承托机构。其中，驱动机构包括第一气缸21和第一连接块25，第一气缸21的端部通过浮动接头24与第一连接块25连接，第一连接块25与Z轴运动板连接，所述的Z轴安装板2设置在机架上，第一气缸21锁定在气缸安装板22上，并通过螺栓连接；所述四个限位片7分别设置于四个缓冲轴29上方，并通过螺栓连接；所述四个缓冲轴29分别设置于直线轴承31中，并分别安装一弹簧30后设置于气路板10上方，并通过螺栓连接，实现垂直方向的滑动配合。所述的气路板10上设有若干个吸盘32，所述的气路板10与真空发生器连接。第一连接块25与Z轴运动板4连接，通过第一气缸21驱动升降运动驱动Z轴运动板4沿导轨方向滑动。真空发生器包括电磁阀11、过滤器15和汇流板6，两个电磁阀11通过电磁阀安装板3设置在Z轴运动板4前方，并通过螺栓固定，所述的汇流板6包括连通块和与连通块连通的直管接头16和弯管接头17，所述的弯管接头17接通气路板10，所述的电磁阀11、过滤器15和直管接头16依次连通，所述的电磁阀11外接真空气泵。在本装置中，气路板10上设置了8个吸盘32，8个吸盘32均匀地布置在气路板10的底部，从而实现最大限度地增大吸附的有效面积，提高吸附作用力。另外，采取4组直线轴承31、缓冲轴29和弹簧30，分别设置在缓冲板8的四个端角上，在驱动下压时，能够保证整个缓冲板8和气路板10平稳下压，保证吸附的稳定性和性能。

侧向承托机构包括第一双杆气缸19、第二双杆气缸20和胶块28，两个所述的第一双杆气缸19通过第二连接块26对称设置在机架两侧，并分别通过螺栓、销钉连接，阻挡气缸安装板2722设置于两双杆气缸Ⅰ的推杆末端，并分别通过螺栓连接；所述两双杆气缸Ⅱ设置于阻挡气缸安装板2722下方，并分别通过螺栓连接；所述胶块28设置于气缸Ⅱ推杆末端，并分别通过螺栓连接。

在本装置中，第一气缸21带动Z轴运动板4下降，Z轴运动板4能够沿导轨方向滑动，当Z轴运动板4在驱动装置驱动沿导轨方向下压时，Z轴运动板4推动缓冲板8下压，弹簧30压缩推动气路板10下压，从而实现气路板10上的吸盘32下压与工件表面接触，真空气泵持续工作，在吸盘32与工件表面接触时，电磁阀11处于打开状态，打开气路，吸盘32与工件表面之间形成真空，从而实现了内外的压力差，通过空气的压力将工件牢固地吸附在吸盘32上，同时，第一双杆气缸19驱动第二双杆气缸20向下运动直至胶块28所在平面处于工件所在平面的下方，第二双杆气缸20驱动胶块28靠近，使胶块28置于工件下方。在完成吸附和侧向夹紧后，第一气缸21驱动Z轴运动板4上升，弹簧30复位驱动缓冲板8上升，在驱动装置的持续作用下，将气路板10带动上升，从而实现提起工件的功能，当工件运送至合适的位置时，第一双杆气缸19和第二双杆气缸20复位带动两胶块28在水平方向上缩回，避免阻挡卸件和与工作台造成干涉，第一气缸21向下驱动，重复上述操作，将工件放置至合适的工位上，电磁阀11关闭，切断气路，使吸盘32与工件之间重新填充有空气，内外压力差消失，吸盘32与工件不再吸附， 工件脱离，完成一次搬运工作。通过使用本吸附组件，采用空气的压力差将工件吸附，其吸附力强，且不会对工件表面留下痕迹和损伤，另外，在弹簧30的缓冲作用下，避免吸附组件在下压时与工件直接撞击，减少冲击力，避免对工件造成损伤。在搬运过程中，胶块28置于工件下方起到保护的作用，避免由于吸盘32出现故障或断电断气导致工件直接跌落，工件由胶块28进行承托，保证了产品的安全搬运。

在本实施例中，第一双杆气缸19为笔型气缸TN10X50-S，第二双杆气缸20为无杆气缸TR6X10-S，第一气缸21为迷你气缸MI25X75SU-S。

实施例2：

本实施例与实施例1相似，不同之处在于，还包括第一限位机构，所述的第一限位机构包括第一限位座14和第一缓冲器23-1，所述的第一缓冲器23-1安装在第一限位座14上，两个所述的第一缓冲器23-1设置在Z轴安装板2上方，所述的第一限位座14与机架连接。当第一气缸21驱动至最大下压行程时，吸附组件与第一连接块25触碰，第一缓冲器23-1起到缓冲减缓的作用，减少触碰的冲击，提高机械的稳定性以及延长装置的寿命。优选地，第一缓冲器23-1采用气动油压缓冲器ACA1412。

实施例3：

本是实施例与实施例1相似，不同之处在于，还包括第二限位机构，所述的第二限位机构包括第二限位座23、第二缓冲器13和限位块18，所述的第二限位座23设置在Z轴运动板4上，所述的第二缓冲器13安装在第二限位座23上，所述的限位块18设置在第二缓冲器13下方，所述的限位块18安装在机架上。当Z轴运动板4运动至最大的下压行程时，第二缓冲器13与限位块18接触，对Z轴运动板4起到阻挡作用，另外，为了直接碰撞，第二缓冲器13采用气动油压缓冲器ACA1412。

进一步的，还包括第二加强板1-1，所述的第二加强板1-1分别与缓冲板8和Z轴运动板4连接。第二加强板1-1加强缓冲板8和Z轴运动板4之间的连接，使机械机构更加牢固。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，包括机架，其特征在于，还包括驱动机构、吸附组件和侧向承托机构，所述的驱动机构设置在机架上，所述的吸附组件滑动安装在机架上，所述的侧向承托机构设置在吸附组件两侧；

所述的机架包括Z轴安装板（2），所述的驱动机构包括第一气缸（21）和第一连接块（25），所述的Z轴安装板（2）设置在机架上，所述的第一气缸（21）与Z轴安装板（2）连接，所述的第一气缸（21）的端部通过浮动接头（24）与第一连接块（25）连接，所述的第一连接块（25）与吸附组件连接；

所述应用于自动化搬运的防掉落吸附装置还包括第一限位机构，所述的第一限位机构包括第一限位座（14）和第一缓冲器（23-1），所述的第一缓冲器（23-1）安装在第一限位座（14）上，两个所述的第一缓冲器（23-1）设置在Z轴安装板（2）上方，所述的第一限位座（14）与机架连接；

所述的吸附组件包括真空发生器、Z轴运动板（4）、缓冲板（8）、转接板（9）和气路板（10），所述的机架上设有滑块导轨（12），所述的Z轴运动板（4）通过滑块导轨（12）滑动设置在机架上，所述的缓冲板（8）通过转接板（9）与Z轴运动板（4）连接，还包括缓冲轴（29）和直线轴承（31），所述的直线轴承（31）安装在缓冲板（8）上，四个所述缓冲轴（29）分别设置于直线轴承（31）中，并分别安装弹簧（30）后设置于气路板（10）上方，所述的气路板（10）与缓冲轴（29）连接，所述的气路板（10）上设有若干个吸盘（32），所述的气路板（10）与真空发生器连接；

所述的真空发生器包括电磁阀（11）、过滤器（15）和汇流板（6），所述的汇流板（6）包括连通块和与连通块连通的直管接头（16）和弯管接头（17），所述的弯管接头（17）接通气路板（10），所述的电磁阀（11）、过滤器（15）和直管接头（16）依次连通，所述的电磁阀（11）外接真空气泵；

所述的侧向承托机构包括第一双杆气缸（19）、第二双杆气缸（20）和胶块（28），两个所述的第一双杆气缸（19）对称设置在机架两侧，所述的第二双杆气缸（20）垂直于第一双杆气缸（19）并与第一双杆气缸（19）端部连接，所述的胶块（28）设置在第二双杆气缸（20）的端部。

2.根据权利要求1所述的一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，其特征在于，还包括第二限位机构，所述的第二限位机构包括第二限位座（23）、第二缓冲器（13）和限位块（18），所述的第二限位座（23）设置在Z轴运动板（4）上，所述的第二缓冲器（13）安装在第二限位座（23）上，所述的限位块（18）设置在第二缓冲器（13）下方，所述的限位块（18）安装在机架上。

3.根据权利要求1所述的一种应用于自动化搬运的防掉落吸附装置，其特征在于，还包括第二加强板（1-1），所述的第二加强板（1-1）分别与缓冲板（8）和Z轴运动板（4）连接。