CN110193843B - 一种瓶子抓取装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供抓取速度快且抓取稳定的一种瓶子抓取装置及其控制方法，所述抓取装置包括座体和设于座体前端的吸盘，吸盘上设有通气孔，座体的内部沿其轴向设有与通气孔相通的空腔，空腔的周向设有分别与其相连通的负压通道和正压通道，负压通道与通气孔相通以使得通气孔形成负压并使吸盘可将瓶底吸住以抓取瓶子，空腔内沿其轴向设有芯轴以用于隔断正压通道与所述通气孔相通，芯轴设有与通气孔相通的排气通道以用于使通气孔恢复正常气压并将所吸取的瓶子释放，芯轴上套设有当正压通道通有正压气体时可相对空腔弹性伸缩的活塞组件以用于隔断负压通道与通气孔相通，所述控制方法包括负压形成步骤、抓取步骤、和释放步骤。

Description

一种瓶子抓取装置及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种瓶子抓取装置及其控制方法。

【背景技术】

为实现自动搬运以提高瓶子的加工效率，传统一般采用机械手对瓶子进行抓取搬运，但由于瓶子表面的结构较为平滑，采用机械式的机械手对其进行抓取时容易出现抓取不稳定的情况，而且其抓取速度较慢。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供抓取速度快且抓取稳定的一种瓶子抓取装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种瓶子抓取装置，包括座体和设于所述座体前端的吸盘，所述吸盘上设有通气孔，所述座体的内部沿其轴向设有与所述通气孔相通的空腔，所述空腔的周向设有分别与其相连通的负压通道和正压通道，所述负压通道与所述通气孔相通以使得所述通气孔形成负压并使所述吸盘可将瓶底吸住以抓取瓶子，所述空腔内沿其轴向设有芯轴以用于隔断所述正压通道与所述通气孔相通，所述芯轴设有与所述通气孔相通的排气通道以用于使所述通气孔恢复正常气压并将所吸取的瓶子释放，所述芯轴上套设有当所述正压通道通有正压气体时可相对所述空腔弹性伸缩的活塞组件以用于隔断所述负压通道与所述通气孔相通。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述芯轴上设有用于将所述空腔隔断的挡块，所述空腔包括分别设于所述挡块前后两侧的前腔和后腔，所述正压通道与所述后腔相连通，所述负压通道依次与所述后腔、前腔和通气孔相连通，所述活塞组件可弹性伸缩地设于所述后腔内以用于当所述正压通道通有正压气体时可相对所述后腔弹性伸缩以隔断所述负压通道与所述前腔相通。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述负压通道包括第一进气通道和出气通道，所述前腔上设有与所述第一进气通道相通的第一进气通孔，所述后腔上设有分别与所述第一进气通道和出气通道相通的第一出气通孔和第二进气通孔，所述活塞组件上设有环状凹槽以使得所述后腔内的气体可在所述第一出气通孔和第二进气通孔之间流通，所述后腔在所述活塞组件与所述挡块之间的位置处设有与所述正压通道相通的第三进气通孔。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述负压通道还包括第二进气通道，所述前腔上设有与所述第二进气通道相通的第四进气通孔，所述后腔上设有与所述第二进气通道相通的第二出气通孔以使得所述后腔内的气体可在所述第二出气通孔与所述第二进气通孔之间流通。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述活塞组件包括套设于所述芯轴上且可沿所述后腔的轴向运动的活塞本体以及顶压于所述活塞本体与所述座体后端之间的顶压弹簧，所述环状凹槽沿周向设于所述活塞本体上。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述座体的后端分别设有与所述排气通道、正压通道和出气通道相连通的通气口、正压进气口和负压出气口。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述座体的后端设有后端盖，所述通气口、正压进气口和负压出气口设于所述后端盖上，所述后端盖上还设有两个分别与所述第一进气通道和所述第二进气通道相通的负压进气口，所述负压进气口上设有堵塞螺杆以用于将其堵塞。

如上所述的一种瓶子抓取装置，所述座体的前端螺纹连接有可相对其轴向调节的螺纹调节套，所述吸盘设于所述螺纹调节套上。

如上所述的一种瓶子抓取装置的控制方法，包括如下步骤：

A:负压形成步骤，正压进气口断开气源，负压出气口接通负压源，从而使得吸盘上的空气依次经过通气孔、空腔、负压通道和负压出气口后排走而使得吸盘形成负压；

B：抓取步骤，将座体靠近所需要抓取的瓶子并使吸盘顶压至该瓶子的瓶底上，从而在吸盘的吸力和负压作用力的作用下将该瓶子抓取起来；

C：释放步骤，正压进气口接通正压气源，气体通过正压通道和第三进气通孔而聚集于后腔内并顶压活塞本体以使其沿后腔的轴向往后运动，从而使得第一出气通孔、第二出气通孔和第二进气通孔被活塞本体封堵而使得吸盘恢复大气压力，同时通气口瞬时接通正压气源以使得吸盘瞬间聚集大量气体以将瓶子快速释放。

本发明相比现有技术，具有如下技术特点：

1、利用活塞组件对正压通道和负压通道进行气道切换，从而可实现对瓶子的快速抓取和快速释放；

2、利用吸盘的吸力和其形成的负压作用力的同时作用下将瓶子抓取起来，其抓取效果好，稳定性高；

3、负压通道包括有由第一进气通道和第二进气通道共同组成的双通道进气通道，从而可使得吸盘的排气更加充分，进而增大其负压作用力并进一步提高其抓取瓶子的稳定性；

4、设置排气通道可使得其在接通正压气源时可保证瓶子迅速脱离以提高释放瓶子的效率；

5、设置螺纹调节套可使得吸盘可相对座体的轴向调节以适应不同尺寸大小的瓶子，提高适配性。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的剖视结构示意图(剖面为图2中的E-E剖面)；

图2为本发明后端部的平面结构示意图；

图3为图2中B-D面的剖视结构示意图；

图4为图2中B-C面的剖视结构示意图；

图5为图2中A-C面的剖视结构示意图。

【具体实施方式】

一种瓶子抓取装置，包括座体1和设于座体1前端的吸盘2，吸盘2上设有通气孔21，座体1的内部沿其轴向设有与通气孔21相通的空腔11，空腔11的周向设有分别与其相连通的负压通道3和正压通道4，负压通道3与通气孔21相通以使得通气孔21形成负压并使吸盘2可将瓶底100吸住以抓取瓶子，空腔11内沿其轴向设有芯轴5以用于隔断正压通道4与通气孔21相通，芯轴5设有与通气孔21相通的排气通道6以用于使通气孔21恢复正常气压并将所吸取的瓶子释放，芯轴5上套设有当正压通道4通有正压气体时可相对空腔11弹性伸缩的活塞组件7以用于隔断负压通道3与通气孔21相通。

为使得吸盘2的排气更加充分并增大其负压作用力和进一步提高其抓取瓶子的稳定性，吸盘2上可设置多个通气孔21，且多个通气孔21均匀地设于吸盘2的表面上。

芯轴5上设有用于将空腔11隔断的挡块51，空腔11包括分别设于挡块51前后两侧的前腔111和后腔112，正压通道4与后腔112相连通，负压通道3依次与后腔112、前腔111和通气孔21相连通，活塞组件7可弹性伸缩地设于后腔112内以用于当正压通道4通有正压气体时可相对后腔112弹性伸缩以隔断负压通道3与前腔111相通。

负压通道3包括第一进气通道31和出气通道32，前腔111上设有与第一进气通道31相通的第一进气通孔1111，后腔112上设有分别与第一进气通道31和出气通道32相通的第一出气通孔1121和第二进气通孔1122，活塞组件7上设有环状凹槽70以使得后腔112内的气体可在第一出气通孔1121和第二进气通孔1122之间流通，后腔112在活塞组件7挡块51之间的位置处设有与正压通道4相通的第三进气通孔1123。

负压通道3还包括第二进气通道33，前腔111上设有与第二进气通道33相通的第四进气通孔1112，后腔112上设有与第二进气通道33相通的第二出气通孔1124以使得后腔112内的气体可在第二出气通孔1124与所述第二进气通孔1122之间流通。

活塞组件7包括套设于芯轴5上且可沿后腔112的轴向运动的活塞本体71以及顶压于活塞本体71与座体1后端之间的顶压弹簧72，环状凹槽70沿周向设于活塞本体71上。

座体1的后端分别设有与排气通道6、正压通道4和出气通道32相连通的通气口101、正压进气口102和负压出气口103。负压出气口103上接负压源以使其通过负压通道3在吸盘2上形成负压，正压进气口102上接正压气源以使得在需要释放瓶子时通过正压通道4对活塞组件7产生作用以将负压通道3进行隔断以快速恢复吸盘2的大气压力并将瓶子分离，通气口101上也接正压气源以使其通过排气通道6可将需要释放的瓶子快速的分离。

座体1的后端设有后端盖8，通气口101、正压进气口102和负压出气口103设于后端盖8上，后端盖8上还设有两个分别与第一进气通道31和第二进气通道33相通的负压进气口104，负压进气口104上设有堵塞螺杆81以用于将其堵塞。

座体1的前端螺纹连接有可相对其轴向调节的螺纹调节套9，吸盘2设于螺纹调节套9上。

上述的一种瓶子抓取装置的控制方法，包括如下步骤：

A:负压形成步骤，正压进气口102断开气源，负压出气口103接通负压源，从而使得吸盘2上的空气依次经过通气孔21、空腔11、负压通道3和负压出气口103后排走而使得吸盘2形成负压，由于负压通道3包括有由第一进气通道31和第二进气通道33共同组成的双通道进气通道，因此形成负压时气体会同时通过第一进气通道31和第二进气通道33排走，从而可使得吸盘2的排气更加充分，进而增大其负压作用力并进一步提高其抓取瓶子的稳定性；

B：抓取步骤，将座体1靠近所需要抓取的瓶子并使吸盘2顶压至该瓶子的瓶底100上，从而在吸盘2的吸力和负压作用力的作用下将该瓶子抓取起来；

C：释放步骤，正压进气口102接通正压气源，气体通过正压通道4和第三进气通孔1123而聚集于后腔112内并顶压活塞本体71以使其沿后腔112的轴向往后运动，此时活塞本体71往后运动而使得其上的环状凹槽70脱离第一出气通孔1121、第二出气通孔1124和第二进气通孔1122，从而使得第一出气通孔1121、第二出气通孔1124和第二进气通孔1122被活塞本体71封堵而使得吸盘2恢复大气压力，同时通气口101瞬时接通正压气源以使得吸盘2瞬间聚集大量气体以将瓶子快速释放。释放步骤前已将瓶子搬运至所需要搬运的位置处。

Claims (7)

1.一种瓶子抓取装置，其特征在于包括座体（1）和设于所述座体（1）前端的吸盘（2），所述吸盘（2）上设有通气孔（21），所述座体（1）的内部沿其轴向设有与所述通气孔（21）相通的空腔（11），所述空腔（11）的周向设有分别与其相连通的负压通道（3）和正压通道（4），所述负压通道（3）与所述通气孔（21）相通以使得所述通气孔（21）形成负压并使所述吸盘（2）可将瓶底（100）吸住以抓取瓶子，所述空腔（11）内沿其轴向设有芯轴（5）以用于隔断所述正压通道（4）与所述通气孔（21）相通，所述芯轴（5）设有与所述通气孔（21）相通的排气通道（6）以用于使所述通气孔（21）恢复正常气压并将所吸取的瓶子释放，所述芯轴（5）上套设有当所述正压通道（4）通有正压气体时可相对所述空腔（11）弹性伸缩的活塞组件（7）以用于隔断所述负压通道（3）与所述通气孔（21）相通；

所述芯轴（5）上设有用于将所述空腔（11）隔断的挡块（51），所述空腔（11）包括分别设于所述挡块（51）前后两侧的前腔（111）和后腔（112），所述正压通道（4）与所述后腔（112）相连通，所述负压通道（3）依次与所述后腔（112）、前腔（111）和通气孔（21）相连通，所述活塞组件（7）可弹性伸缩地设于所述后腔（112）内以用于当所述正压通道（4）通有正压气体时可相对所述后腔（112）弹性伸缩以隔断所述负压通道（3）与所述前腔（111）相通；

所述座体（1）的前端螺纹连接有可相对其轴向调节的螺纹调节套（9），所述吸盘（2）设于所述螺纹调节套（9）上。

2.根据权利要求1所述的一种瓶子抓取装置，其特征在于所述负压通道（3）包括第一进气通道（31）和出气通道（32），所述前腔（111）上设有与所述第一进气通道（31）相通的第一进气通孔（1111），所述后腔（112）上设有分别与所述第一进气通道（31）和出气通道（32）相通的第一出气通孔（1121）和第二进气通孔（1122），所述活塞组件（7）上设有环状凹槽（70）以使得所述后腔（112）内的气体可在所述第一出气通孔（1121）和第二进气通孔（1122）之间流通，所述后腔（112）在所述活塞组件（7）与所述挡块（51）之间的位置处设有与所述正压通道（4）相通的第三进气通孔（1123）。

3.根据权利要求2所述的一种瓶子抓取装置，其特征在于所述负压通道（3）还包括第二进气通道（33），所述前腔（111）上设有与所述第二进气通道（33）相通的第四进气通孔（1112），所述后腔（112）上设有与所述第二进气通道（33）相通的第二出气通孔（1124）以使得所述后腔（112）内的气体可在所述第二出气通孔（1124）与所述第二进气通孔（1122）之间流通。

4.根据权利要求3所述的一种瓶子抓取装置，其特征在于所述活塞组件（7）包括套设于所述芯轴（5）上且可沿所述后腔（112）的轴向运动的活塞本体（71）以及顶压于所述活塞本体（71）与所述座体（1）后端之间的顶压弹簧（72），所述环状凹槽（70）沿周向设于所述活塞本体（71）上。

5.根据权利要求4所述的一种瓶子抓取装置，其特征在于所述座体（1）的后端分别设有与所述排气通道（6）、正压通道（4）和出气通道（32）相连通的通气口（101）、正压进气口（102）和负压出气口（103）。

6.根据权利要求5所述的一种瓶子抓取装置，其特征在于所述座体（1）的后端设有后端盖（8），所述通气口（101）、正压进气口（102）和负压出气口（103）设于所述后端盖（8）上，所述后端盖（8）上还设有两个分别与所述第一进气通道（31）和所述第二进气通道（33）相通的负压进气口（104），所述负压进气口（104）上设有堵塞螺杆（81）以用于将其堵塞。

7.一种如权利要求5所述的瓶子抓取装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

A:负压形成步骤，正压进气口（102）断开气源，负压出气口（103）接通负压源，从而使得吸盘（2）上的空气依次经过通气孔（21）、空腔（11）、负压通道（3）和负压出气口（103）后排走而使得吸盘（2）形成负压；

B：抓取步骤，将座体（1）靠近所需要抓取的瓶子并使吸盘（2）顶压至该瓶子的瓶底（100）上，从而在吸盘（2）的吸力和负压作用力的作用下将该瓶子抓取起来；

C：释放步骤，正压进气口（102）接通正压气源，气体通过正压通道（4）和第三进气通孔（1123）而聚集于后腔（112）内并顶压活塞本体（71）以使其沿后腔（112）的轴向往后运动，从而使得第一出气通孔（1121）、第二出气通孔（1124）和第二进气通孔（1122）被活塞本体（71）封堵而使得吸盘（2）恢复大气压力，同时通气口（101）瞬时接通正压气源以使得吸盘（2）瞬间聚集大量气体以将瓶子快速释放。