CN110253611A - 一种机械臂旋转吸盘传送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传送装置技术领域，具体涉及一种机械臂旋转吸盘传送装置。机械臂旋转吸盘传送装置，包括：机械臂主体；吸盘组件，包括与所述机械臂主体固定连接的固定件，与所述机械臂主体连接、并相对所述固定件转动的转动件，以及与所述转动件连接、并同步转动的若干吸盘；气道组件，包括设置于所述固定件上的若干第一气道结构以及设置于所述转动件上的若干第二气道结构，所述第二气道结构分别与所述吸盘以及所述第一气道结构气路连通设置；第一气管，与所述固定件的所述第一气道结构连接。本发明的机械臂旋转吸盘传送装置气管使用寿命较长、可以减小经济损失、提高生产效率。

Description

一种机械臂旋转吸盘传送装置

技术领域

本发明涉及传送装置技术领域，具体涉及一种机械臂旋转吸盘传送装置。

背景技术

机器人或机械臂夹具通常用于抓取纸箱等物品，通常情况下机器人夹具直接跟机器人法兰连接，夹具的气管是一边固定在机器人手腕端部，一边固定在机器人夹具上，机器人手腕上的法兰在工作时的旋转角度是0－360°，夹具会随着机器人法兰一起转动，但机器人手腕上气管的位置是静止的，夹具在旋转工作时，气管会不断反复的弯曲，并且由于重力原因下垂与夹具本体产生滑动摩擦，对气管的抗挠疲劳与耐磨性要求非常高，目前气管360°反复旋转的寿命在4500小时左右，换算为机器人工作时间为6－9个月(每天工作16小时)。一旦出现机器人夹具故障，机器人对应的上游生产线必须停机，大大的影响了生产效率，同时机器人在高速运转过程中突然断气，夹具上的产品就会掉落，在损坏产品的同时还会因为产品的掉落砸坏周边设备，造成不必要的经济损失，在更换损坏的气管时，工作量较大，造成的成本较高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的机械臂旋转吸盘传送装置中的气管在夹具旋转时会发生弯曲，导致气管使用寿命短、增加经济损失以及影响生产效率的技术缺陷，从而提供一种气管使用寿命较长、减小经济损失、提高生产效率的机械臂旋转吸盘传送装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种机械臂旋转吸盘传送装置，包括：

机械臂主体；

吸盘组件，包括与所述机械臂主体固定连接的固定件，与所述机械臂主体连接、并相对所述固定件转动的转动件，以及与所述转动件连接、并同步转动的若干吸盘；

气道组件，包括设置于所述固定件上的若干第一气道结构以及设置于所述转动件上的若干第二气道结构，所述第二气道结构分别与所述吸盘以及所述第一气道结构气路连通设置；

第一气管，与所述固定件的所述第一气道结构连接。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述转动件包括与所述机械臂主体连接的第一转轴，所述固定件为套设于所述第一转轴外的筒状结构。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述第二气道结构包括：

至少一个环形凹槽，沿所述第一转轴的周向设置于所述第一转轴的外缘，所述第一气道结构与所述环形凹槽气路连通设置；

孔道结构，设置于所述转动件上，所述孔道结构分别与所述环形凹槽以及所述吸盘气路连通设置。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述第一气道结构为径向贯穿所述固定件周壁设置并与所述环形凹槽连通的通孔。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述转动件还包括用于将若干所述吸盘连接的吸盘座，所述吸盘座与所述第一转轴远离所述机械臂主体的一端连接。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述第一转轴包括被所述固定件包覆的第一部分以及未被所述固定件包覆且与所述吸盘座连接的第二部分，所述孔道结构包括设置于所述第一转轴上的第一孔道和设置于所述吸盘座内部的第二孔道，所述第一孔道和所述第二孔道通过第二气管连接，所述第一孔道中用于与所述第二气管连接的第二气口位于所述第二部分的周缘，所述第二孔道中用于与所述第二气管连接的气口位于所述吸盘座远离所述吸盘的一面。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述吸盘座内部设置有两个相互独立的第二孔道，两个所述第二孔道将若干所述吸盘分为互不连通的两部分，每个所述第二孔道的气口均设置于相应的所述吸盘座远离所述吸盘一面的中心位置。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述第一转轴上设置有两个环形凹槽以及与两个所述环形凹槽对应的两个第一孔道，两个所述第一孔道分别与两个所述第二孔道连通设置，两个所述环形凹槽沿所述第一转轴的轴向间隔分布。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述第一转轴上设置有若干用于将所述环形凹槽密封的密封圈，所述固定件与所述密封圈抵接。

上述机械臂旋转吸盘传送装置中，所述机械臂主体上设置有法兰以及贯穿所述法兰设置的第二转轴，所述固定件与所述法兰固定连接，所述第二转轴与所述第一转轴连接且所述第一转轴远离所述吸盘座的一端与所述法兰抵接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，包括：机械臂主体；吸盘组件，包括与所述机械臂主体固定连接的固定件，与所述机械臂主体连接、并相对所述固定件转动的转动件，以及与所述转动件连接、并同步转动的若干吸盘；气道组件，包括设置于所述固定件上的若干第一气道结构以及设置于所述转动件上的若干第二气道结构，所述第二气道结构分别与所述吸盘以及所述第一气道结构气路连通设置；第一气管，与所述固定件的所述第一气道结构连接。无论转动件处于旋转状态还是静止状态，这样的设计都可以使固定件与转动件之间气路连通，因此当转动件带动吸盘旋转时，真空气源也可以通过第一气道结构和第二气道结构给吸盘提供吸力控制，而第一气管(即真空气管)只需固定在固定件上并与第一气道结构连通，即可实现与转动件上的第二气道结构连通，因此即使当转动件带动吸盘旋转，由于固定件是与机械臂主体固定连接的，不会随吸盘旋转而发生旋转，因此接入固定件的第一气道结构上的第一气管也不会发生旋转、摆动等情况，从而能够对第一气管提供很好的保护，减少第一气管的损坏，延长第一气管的使用寿命，减小了第一气管本身的经济损失以及更换气管的过程中产生的其他经济损失，由于不用频繁的更换气管，也大大提高了生产效率；同时由于第一气管不再随吸盘转动发生转动、摆动等情况，还避免了物品从吸盘上脱落的现象，吸力更稳定，本装置结构合理、安全可靠。

2.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述转动件包括与所述机械臂主体连接的第一转轴，所述固定件为套设于所述第一转轴外的筒状结构。所述第二气道结构包括：至少一个环形凹槽，沿所述第一转轴的周向设置于所述第一转轴的外缘，所述第一气道结构与所述环形凹槽气路连通设置；孔道结构，设置于所述转动件上，所述孔道结构分别与所述环形凹槽以及所述吸盘气路连通设置。所述第一气道结构为径向贯穿所述固定件周壁设置并与所述环形凹槽连通的通孔。无论转动件处于旋转状态还是静止状态，这样的设计都可以使环形凹槽与第一气道结构处于连通状态，这样的设计结构简单、合理，实现了无论环形凹槽随转动件怎样转动，都可以使第一气道结构通过环形凹槽、孔道结构与吸盘连通的目的，整个装置的可靠性更高。

3.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述转动件还包括用于将若干所述吸盘连接的吸盘座，所述吸盘座与所述第一转轴远离所述机械臂主体的一端连接。吸盘座的设计起到固定吸盘的目的，从而可以设计很多的吸盘，然后通过吸盘座连接为一个整体，从而对物品的吸合效果更好。

4.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述第一转轴包括被所述固定件包覆的第一部分以及未被所述固定件包覆且与所述吸盘座连接的第二部分，所述孔道结构包括设置于所述第一转轴上的第一孔道和设置于所述吸盘座内部的第二孔道，所述第一孔道和所述第二孔道通过第二气管连接，所述第一孔道中用于与所述第二气管连接的第二气口位于所述第二部分的周缘，所述第二孔道中用于与所述第二气管连接的气口位于所述吸盘座远离所述吸盘的一面。当吸盘数量较多时，第一孔道和第二孔道通过第二气管连接的设计避免了第一孔道直接与第二孔道连通，导致真空气源对每个吸盘的吸力控制差距较大的情况，尤其离第二孔道的排气口最近的吸盘与离第二孔道的排气口最远的吸盘之间的吸力差距最大，吸力较大的吸盘容易产生对物品造成损伤的情况，吸力较小的吸盘容易产生不足以对物品产生作用的情况，而上述设计可以使真空气源对所有吸盘的吸力控制达到较为均匀。

5.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述吸盘座内部设置有两个相互独立的第二孔道，两个所述第二孔道将若干所述吸盘分为互不连通的两部分，每个所述第二孔道的气口均设置于相应的所述吸盘座远离所述吸盘一面的中心位置。将若干吸盘分为两部分的设计可以使每部分离第二孔道的气口最近的吸盘和离第二孔道的气口最远的吸盘之间的吸力差距减小；每个第二孔道的气口均设置于相应的吸盘座远离吸盘一面的中心位置的设计可以使每部分的吸盘都得到较为均匀的吸力控制，使每部分的吸盘对物品的吸力更接近一致，避免吸力不均匀，对物品造成损伤或对物品起不到吸合作用的情况。

6.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述第一转轴上设置有两个环形凹槽以及与两个所述环形凹槽对应的两个第一孔道，两个所述第一孔道分别与两个所述第二孔道连通设置，两个所述环形凹槽沿所述第一转轴的轴向间隔分布。即两个环形凹槽是相互独立设置的，从而可以形成两个气路，分别对两部分吸盘进行独立控制，可以提高两部分吸盘的抽真空效率。

7.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述第一转轴上设置有若干用于将所述环形凹槽密封的密封圈，所述固定件与所述密封圈抵接。密封圈的设计可以使转动件在旋转时，固定件与转动件之间形成的气路也能保证足够的密封性，减少真空机的负荷，确保吸盘能长时间正常工作。

8.本发明提供的机械臂旋转吸盘传送装置，所述机械臂主体上设置有法兰以及贯穿所述法兰设置的第二转轴，所述固定件与所述法兰固定连接，所述第二转轴与所述第一转轴连接且所述第一转轴远离所述吸盘座的一端与所述法兰抵接。这样的设计可以使第一气道结构与第二气道结构之间形成的气路的密封性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明的机械臂旋转吸盘传送装置的整体结构示意图；

图2是图1所示的机械臂旋转吸盘传送装置的局部结构剖视图；

图3是图1所示的机械臂旋转吸盘传送装置的局部结构示意图；

图4是本发明的机械臂旋转吸盘传送装置中的固定件与第一转轴的爆炸图；

图5是本发明的机械臂旋转吸盘传送装置中的固定件与第一转轴的安装结构示意图。

附图标记说明：

1－机械臂主体；2－吸盘座；3－吸盘；4－第一气管；5－第二气管；6－第二转轴；7－通孔；8－法兰；9－固定件；10－第一转轴；11－第一孔道；12－第二孔道；13－密封圈；14－第一气口；15－第二气口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1－5所示，是本发明所涉及的机械臂旋转吸盘传送装置的一种具体实施方式。所述机械臂旋转吸盘传送装置用于对物品进行吸盘3式搬运，所述机械臂旋转吸盘传送装置包括：机械臂主体1、吸盘组件、气道组件、第一气管4。

在本实施例中，所述吸盘组件包括固定件9、转动件以及十八个吸盘3。所述固定件9与所述机械臂主体1固定连接；所述转动件与所述机械臂主体1连接、并相对所述固定件9以及机械臂主体1转动；所述转动件包括第一转轴10和吸盘座2，所述第一转轴10与所述机械臂主体1连接并相对于机械臂主体1转动，所述固定件9为套设于所述第一转轴10外的筒状结构；所述吸盘座2用于连接十八个所述吸盘3，所述吸盘座2与所述第一转轴10远离所述机械臂主体1的一端连接，吸盘座2顶端的中心位置处与第一转轴10的底端连接，十八个所述吸盘3均匀间隔地呈方形阵列式安装于所述吸盘座2底端；所述吸盘3与所述转动件连接、并与所述转动件同步转动，即吸盘3通过吸盘座2与第一转轴10连接。

在本实施例中，所述气道组件包括两个第一气道结构和两个第二气道结构。

两个所述第一气道结构均设置于所述固定件9上，两个第一气道结构的高度不同。两个所述第二气道结构均设置于所述转动件上，所述第二气道结构分别与所述吸盘3以及所述第一气道结构气路连通设置。

每个所述第二气道结构均包括一个环形凹槽和一个孔道结构。所述环形凹槽沿所述第一转轴10的周向设置于所述第一转轴10的外缘，所述第一气道结构与所述环形凹槽气路连通设置，所述孔道结构设置于所述转动件上，所述孔道结构分别与所述环形凹槽以及所述吸盘3气路连通设置，所述环形凹槽为水平设置，无论环形凹槽怎样旋转都可以与第一气道结构的气路连通，从而使第一气道结构通过环形凹槽与孔道结构以及吸盘3的气路连通。所述第一转轴10包括被所述固定件9包覆的第一部分以及未被所述固定件9包覆且与所述吸盘座2连接的第二部分，即第一转轴10的上端插入固定件9的内部设置，第一转轴10的下端与吸盘座2连接，所述孔道结构包括设置于所述第一转轴10上的第一孔道11和设置于所述吸盘座2内部的第二孔道12，所述环形凹槽与第一孔道11连通设置，第一孔道11为L形孔道，如图2所示，位于左边的第一孔道11的第一气口14通过通孔7与位于第一转轴10上较低的环形凹槽连通，位于右边的第一孔道11的第一气口14通过通孔7与位于第一转轴10较高的环形凹槽连通；所述第一孔道11和所述第二孔道12通过第二气管5连接，所述第一孔道11中用于与所述第二气管5连接的第二气口15位于所述第二部分的周缘，所述第二孔道12中用于与所述第二气管5连接的气口位于所述吸盘座2远离所述吸盘3的一面，所述第二气口15处设置有排气接头，所述第二孔道12用于与第二气管5连接的气口处设置有排气接头，位于左边的第一孔道11的第二气口15通过第二气管5与位于吸盘座2左边的第二孔道12连通，位于右边的第一孔道11的第二气口15通过第二气管5与位于吸盘座2右边的第二孔道12连通。

两个所述第二气道结构包括两个环形凹槽、两个第一孔道11和两个第二孔道12。其中两个第二孔道12设置于所述吸盘座2内部，且两个第二孔道12相互独立布置，两个所述第二孔道12将若干所述吸盘3分为互不连通的两部分，即每部分的吸盘3数量为九个，如图2所示，位于左边的九个吸盘3与左边吸盘座2内部的第二孔道12连通设置，位于右边的九个吸盘3与右边吸盘座2内部的第二孔道12连通设置，每个所述第二孔道12的气口均设置于相应的所述吸盘座2远离所述吸盘3一面的中心位置，即左边第二孔道12的气口位于左边吸盘座2顶面的中心位置，右边第二孔道12的气口位于右边吸盘座2顶面的中心位置；两个所述环形凹槽以及两个所述第一孔道11均设置于所述第一转轴10上，两个所述第一孔道11分别与两个所述环形凹槽一一对应设置，两个所述第一孔道11分别与两个所述第二孔道12连通设置，即每个第二气道结构中的环形凹槽、第一孔道11以及第二孔道12均一一对应连通设置，从而形成一条完整且密封的气道结构，两个所述环形凹槽沿所述第一转轴10的轴向间隔分布，即两个环形凹槽一高一低设置，且分别与两个高度不同的第一气道结构对应连通设置。所述第一气道结构为径向贯穿所述固定件9周壁设置并与所述环形凹槽连通的通孔7。

在本实施例中，所述第一转轴10上设置有三层用于将所述环形凹槽密封的密封圈13，所述固定件9与所述密封圈13抵接，三层密封圈13分别位于两个环形凹槽的上方、下方以及中间，即三层密封圈13与两个环形凹槽相互间隔设置，三层密封圈13把两个环形凹槽隔开，每层密封圈13由两条密封圈13组成，两条密封圈13之间形成六十度裙边U槽，密封圈13的设计使第一气道结构、环形凹槽、第一孔道11、第二孔道12以及吸盘3的气路形成密封的气道，转动件在旋转时，固定件9与转动件之间形成的气路也能保证足够的密封性，减少真空机的负荷，确保吸盘3能长时间正常工作。

在本实施例中，所述机械臂主体1上设置有法兰8以及贯穿所述法兰8设置的第二转轴6，法兰8固定设置于机械臂前端，第二转轴6设置于机械臂前端，所述固定件9的顶端与所述法兰8的底端固定连接，即固定件9通过法兰8与机械臂前端固定连接，所述第二转轴6与所述第一转轴10连接且所述第一转轴10远离所述吸盘座2的一端与所述法兰8抵接，所述第一转轴10为中空结构，所述第二转轴6嵌入所述第一转轴10的中空部位设置，第二转轴6能够带动第一转轴10三百六十度旋转。

在本实施例中，所述第一气管4的一端与所述固定件9的所述第一气道结构连接，所述第一气管4的另一端与真空机的输出端(即真空气源)连接，所述第一气管4的数量为两个，分别与固定件9上的两个第一气道结构对应连接，真空机的输出端依次通过第一气管4、第一气道结构、第二气道结构与吸盘3的气路连通，实现对吸盘3的吸力控制；所述第一气道结构与第一气管4连接的一端设置有排气接头。

本装置通过法兰8把固定件9固定在机械臂上，再将吸盘座2通过转动件安装到机械臂上，通过机械臂上的第二转轴6带动转动件旋转，在旋转同时通过固定件9上的第一气道结构与转动件上的环形凹槽、第一孔道11以及第二孔道12，把吸盘座2上的吸盘3与真空气源(即真空机的输出端)连通，使得接入固定件9的第一气道结构上的第一气管4不再需要跟随转动件以及吸盘3旋转，减少了第一气管4的损坏，降低了物品在吸盘3上容易脱落的现象，同时在两条环形凹槽的上方、下方以及中间都设置有两条密封圈13，并且两条密封圈13之间形成六十度裙边U槽，使固定件9与转动件之间在旋转时也能让气道提供足够的密封性，减少真空机的负荷，确保吸盘3能长时间正常工作。本装置结构合理、安全可靠、密封性强，旋转灵活、吸力稳定，能对第一气管4(即真空气管)提供很好的保护。

作为替代的实施方式，环形凹槽还可以设置于固定件9上，或者固定件9和转动件上同时设置环形凹槽，再配合其他相应的结构，实现转动件在旋转时与固定件9上的气路保持连通状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，包括：

机械臂主体(1)；

吸盘组件，包括与所述机械臂主体(1)固定连接的固定件(9)，与所述机械臂主体(1)连接、并相对所述固定件(9)转动的转动件，以及与所述转动件连接、并同步转动的若干吸盘(3)；

气道组件，包括设置于所述固定件(9)上的若干第一气道结构以及设置于所述转动件上的若干第二气道结构，所述第二气道结构分别与所述吸盘(3)以及所述第一气道结构气路连通设置；

第一气管(4)，与所述固定件(9)的所述第一气道结构连接。

2.根据权利要求1所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述转动件包括与所述机械臂主体(1)连接的第一转轴(10)，所述固定件(9)为套设于所述第一转轴(10)外的筒状结构。

3.根据权利要求2所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述第二气道结构包括：

至少一个环形凹槽，沿所述第一转轴(10)的周向设置于所述第一转轴(10)的外缘，所述第一气道结构与所述环形凹槽气路连通设置；

孔道结构，设置于所述转动件上，所述孔道结构分别与所述环形凹槽以及所述吸盘(3)气路连通设置。

4.根据权利要求3所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述第一气道结构为径向贯穿所述固定件(9)周壁设置并与所述环形凹槽连通的通孔(7)。

5.根据权利要求3所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述转动件还包括用于将若干所述吸盘(3)连接的吸盘座(2)，所述吸盘座(2)与所述第一转轴(10)远离所述机械臂主体(1)的一端连接。

6.根据权利要求5所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述第一转轴(10)包括被所述固定件(9)包覆的第一部分以及未被所述固定件(9)包覆且与所述吸盘座(2)连接的第二部分，所述孔道结构包括设置于所述第一转轴(10)上的第一孔道(11)和设置于所述吸盘座(2)内部的第二孔道(12)，所述第一孔道(11)和所述第二孔道(12)通过第二气管(5)连接，所述第一孔道(11)中用于与所述第二气管(5)连接的第二气口(15)位于所述第二部分的周缘，所述第二孔道(12)中用于与所述第二气管(5)连接的气口位于所述吸盘座(2)远离所述吸盘(3)的一面。

7.根据权利要求6所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述吸盘座(2)内部设置有两个相互独立的第二孔道(12)，两个所述第二孔道(12)将若干所述吸盘(3)分为互不连通的两部分，每个所述第二孔道(12)的气口均设置于相应的所述吸盘座(2)远离所述吸盘(3)一面的中心位置。

8.根据权利要求7所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述第一转轴(10)上设置有两个环形凹槽以及与两个所述环形凹槽对应的两个第一孔道(11)，两个所述第一孔道(11)分别与两个所述第二孔道(12)连通设置，两个所述环形凹槽沿所述第一转轴(10)的轴向间隔分布。

9.根据权利要求3所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述第一转轴(10)上设置有若干用于将所述环形凹槽密封的密封圈(13)，所述固定件(9)与所述密封圈(13)抵接。

10.根据权利要求5所述的机械臂旋转吸盘传送装置，其特征在于，所述机械臂主体(1)上设置有法兰(8)以及贯穿所述法兰(8)设置的第二转轴(6)，所述固定件(9)与所述法兰(8)固定连接，所述第二转轴(6)与所述第一转轴(10)连接且所述第一转轴(10)远离所述吸盘座(2)的一端与所述法兰(8)抵接。